DE102018204499A1

DE102018204499A1 - Liquid pump, in particular coolant pump

Info

Publication number: DE102018204499A1
Application number: DE102018204499.6A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Hansen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2019-09-26

Abstract

Eine Flüssigkeitspumpe weist in einem Pumpengehäuse eine drehbar gelagerte Lagerbuchse auf, die Träger eines Pumpenrades ist, wobei die Lagerbuchse in einem Lagerteil gelagert ist, das über Haltestege mit einem Gehäusebauteil des Pumpengehäuses verbunden ist.A fluid pump has in a pump housing a rotatably mounted bearing bush, which is a carrier of a pump wheel, wherein the bearing bush is mounted in a bearing part, which is connected via retaining webs with a housing component of the pump housing.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere eine Kühlmittelpumpe, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a liquid pump, in particular a coolant pump, according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

In der DE 10 2009 028 310 A1 wird eine Flüssigkeitspumpe beschrieben, die in einem topfförmigen Pumpengehäuse einen Lagerbolzen aufweist, auf dem ein Flügelrad mit einer Gleitlagerbuchse drehbar gelagert ist. Das Flügelrad und die Gleitlagerbuchse sind einstückig ausgebildet und aus einem Kunststoffmaterial gefertigt.In the DE 10 2009 028 310 A1 a liquid pump is described, which has a bearing pin in a pot-shaped pump housing, on which an impeller is rotatably mounted with a plain bearing bush. The impeller and the plain bearing bush are integrally formed and made of a plastic material.

Bei derartigen Flüssigkeitspumpen ist auf einen festen Sitz der drehenden Wellen im Pumpengehäuse zu achten. Während des Pumpenbetriebs entsteht im Pumpengehäuse ein Druckgefälle, das auf die rotierende Welle, welche Träger des Pumpenrades ist, wirkt. Daher muss die Welle axial abgestützt werden. Zugleich ist auf eine möglichst hindernisfreie Strömung der zu fördernden Flüssigkeit durch das Pumpengehäuse zu achten.In such liquid pumps is to ensure a tight fit of the rotating shafts in the pump housing. During pump operation, a pressure gradient arises in the pump housing which acts on the rotating shaft, which is the carrier of the impeller. Therefore, the shaft must be supported axially. At the same time, care must be taken to ensure that the flow of liquid to be pumped through the pump housing is as obstacle-free as possible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe kann beispielsweise als Kühlmittelpumpe eingesetzt werden, zum Beispiel zur Förderung von Kühlwasser in Kraftfahrzeugen. Die Flüssigkeitspumpe weist in einem Pumpengehäuse eine drehbar gelagerte Lagerbuchse auf, die Träger eines Pumpenrades ist, beispielsweise eines Flügelrades. Die Lagerbuchse ist über einen elektrischen Motor angetrieben, wobei der Motor gegebenenfalls in das Pumpengehäuse integriert sein kann. Die Lagerbuchse ist mit dem Rotor des antreibenden Motors verbunden und führt die gleiche Drehbewegung wie der Rotor aus. Die Lagerbuchse kann auf eine gehäusefest angeordnete Starrachse aufgesetzt sein und um die Starrachse rotieren.The liquid pump according to the invention can be used for example as a coolant pump, for example for the promotion of cooling water in motor vehicles. The liquid pump has in a pump housing a rotatably mounted bearing bush, which is a carrier of a pump impeller, such as an impeller. The bushing is driven by an electric motor, wherein the motor may optionally be integrated into the pump housing. The bushing is connected to the rotor of the driving motor and performs the same rotational movement as the rotor. The bearing bush can be placed on a housing fixedly arranged rigid axle and rotate around the rigid axle.

Eine im Pumpengehäuse liegende Lagerstelle der Lagerbuchse ist von einem Lagerteil gebildet, das als eigenständiges Bauteil ausgebildet ist und einen Lagerring sowie mindestens einen, vorzugsweise mehrere vom Lagerring abragende Haltestege aufweist. Die freie Stirnseite - das dem Lagerring abgewandte Ende - des mindestens einen Haltestegs ist mit einem Gehäusebauteil des Pumpengehäuses verbunden. Das Lagerteil weist eine höhere Festigkeit als das Pumpengehäuse auf.A lying in the pump housing bearing of the bearing bush is formed by a bearing part, which is designed as a separate component and a bearing ring and at least one, preferably more projecting from the bearing ring holding webs. The free end face-the end facing away from the bearing ring-of the at least one retaining web is connected to a housing component of the pump housing. The bearing part has a higher strength than the pump housing.

Die Starrachse, um die die Lagerbuchse rotieren kann, kann sich vorteilhafterweise radial am Lagerteil abstützen.The rigid axle, around which the bearing bush can rotate, can advantageously be supported radially on the bearing part.

Diese Ausführung des Lagerteils erlaubt eine Lagerung der Lagerbuchse, wobei das Lagerteil ein Radiallager und gegebenenfalls zusätzlich auch ein Axiallager für die Lagerbuchse bildet. Das Lagerteil ist separat von dem Pumpengehäuse ausgebildet, jedoch über einen oder mehrere Haltestege mit dem Pumpengehäuse verbunden. Die Verbindung erfolgt über das freie Ende des Haltestegs bzw. der Haltestege auf der dem Lagerring abgewandten Seite. Aufgrund dieser Ausführung des Lagerteils sowie der Befestigung über die Stirnseite des mindestens einen Haltestegs kann auf zusätzliche Anbindungs- oder Abstützbauteile im Pumpengehäuse für die Anbindung und Abstützung des Lagerteils verzichtet werden. Die Anbindung und Abstützung des Lagerteils erfolgt vorzugsweise ausschließlich über den mindestens einen Haltesteg, der Bestandteil des Lagerteils ist.This embodiment of the bearing part allows a bearing of the bearing bush, wherein the bearing part forms a radial bearing and optionally also a thrust bearing for the bearing bush. The bearing part is formed separately from the pump housing, but connected via one or more holding webs with the pump housing. The connection is made via the free end of the holding web or the holding webs on the side facing away from the bearing ring. Due to this design of the bearing part and the attachment over the end face of the at least one retaining web can be dispensed with additional connection or support components in the pump housing for the connection and support of the bearing part. The connection and support of the bearing part is preferably carried out exclusively on the at least one holding web, which is part of the bearing part.

Das Lagerteil liegt vorzugsweise im Strömungsweg der zu fördernden Flüssigkeit, wobei der mindestens eine Haltesteg keinen oder zumindest keinen nennenswerten Strömungswiderstand für die zu fördernde Flüssigkeit bildet. Der Verzicht auf gehäuseseitige Abstütz- und Anbindungsbauteile erlaubt eine weitgehend hindernisfreie Durchströmung des Pumpengehäuses ohne Einschränkung durch das Lagerteil.The bearing part is preferably located in the flow path of the liquid to be conveyed, wherein the at least one retaining web forms no or at least no appreciable flow resistance for the liquid to be conveyed. The waiver of housing-side support and connection components allows a largely obstacle-free flow through the pump housing without limitation by the bearing part.

Aufgrund der erhöhten Festigkeit des Lagerteils gegenüber dem Pumpengehäuse ist es möglich, das Lagerteil filigran mit geringen Wandstärken auszubilden. Insbesondere der oder die Haltearme des Lagerteils können zur Reduzierung des Strömungswiderstands dünnwandig ausgeführt sein.Due to the increased strength of the bearing part relative to the pump housing, it is possible to form the bearing part filigree with low wall thicknesses. In particular, the one or more holding arms of the bearing part can be made thin-walled to reduce the flow resistance.

Das Pumpengehäuse ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und kann im Spritzgussverfahren hergestellt sein. Die Festigkeit des Materials des Lagerteils ist höher als die Festigkeit des Materials des Pumpengehäuses, wobei der Festigkeitsunterschied beispielsweise mindestens 30%, mindestens 50% oder mindestens 100% beträgt. Die Festigkeit bezieht sich auf die Zug- und/oder Biegefestigkeit.The pump housing is preferably made of a plastic material and may be made by injection molding. The strength of the material of the bearing part is higher than the strength of the material of the pump housing, wherein the strength difference is for example at least 30%, at least 50% or at least 100%. The strength refers to the tensile and / or flexural strength.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung bilden der Lagerring und der oder die Haltestege ein einstückiges Bauteil. Der Lagerring und der oder die Haltestege können in einem gemeinsamen Arbeitsschritt hergestellt werden. In bevorzugter Ausführung ist das Lagerteil als ein Blechbauteil ausgebildet und kann im Stanz-Biege-Verfahren hergestellt sein. Die Ausführung als Blechteil hat den Vorteil, dass sich geringe Wandstärken des Blech-Bauteils realisieren lassen, wodurch der Strömungswiderstand für die Flüssigkeit entsprechend reduziert ist. Insbesondere der oder die Haltestege weisen nur eine verhältnismäßig geringe Wandstärke auf, die keinen oder zumindest keinen signifikanten Strömungswiderstand für die zu fördernde Flüssigkeit darstellt.According to an advantageous embodiment of the bearing ring and the or the holding webs form a one-piece component. The bearing ring and the or the holding webs can be produced in a joint step. In a preferred embodiment, the bearing part is designed as a sheet metal component and can be produced in the stamping and bending process. The design as a sheet metal part has the advantage that it is possible to realize low wall thicknesses of the sheet metal component, whereby the flow resistance for the liquid is reduced accordingly. In particular, the one or more holding webs have only a relatively small wall thickness, the no or at least does not represent a significant flow resistance for the liquid to be delivered.

Vorteilhafterweise sind zumindest drei Haltestege am Lagerteil angeordnet, die gleichmäßig über den Umfang verteilt am Lagerring des Lagerteils positioniert sind. Mindestens drei Haltestege vorzusehen hat den Vorteil, dass eine gleichmäßige Kraftübertragung über die Haltestege auf den Lagerring und damit eine wirkungsvolle axiale Abstützung der Lagerbuchse gegeben ist.Advantageously, at least three retaining webs are arranged on the bearing part, which are evenly distributed over the circumference of the bearing ring of the bearing part. Provide at least three retaining webs has the advantage that a uniform force transmission over the retaining webs on the bearing ring and thus an effective axial support of the bearing bush is given.

Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das dem Lagerring abgewandte freie Ende des oder der Haltestege von Kunststoffmaterial des Gehäusebauteils des Pumpengehäuses umspritzt. Mit dem Umspritzen des stirnseitigen Abschnittes des Haltestegs oder mehrerer, insbesondere sämtlicher Haltestege des Lagerteils wird eine axiale und in Drehrichtung feste Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse und dem Lagerteil geschaffen, wobei über die Verbindung sowohl Kräfte in Umfangs- bzw. Drehrichtung als auch in Achsrichtung aufgenommen werden können. Das Umspritzen des stirnseitigen Abschnittes des oder der Haltestege kann bereits während des Herstellungsprozesses des Pumpengehäuses durchgeführt werden, das insbesondere im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt wird. Es kommt gegebenenfalls auch eine nachträgliche Verbindung zwischen den stirnseitigen Abschnitten der Haltestege und dem Pumpengehäuse in Betracht, indem nach Fertigstellung des Pumpengehäuses das Lagerteil eingesetzt und im Bereich der stirnseitigen Abschnitte der Haltesteg Kunststoffmaterial zur Verbindung mit dem Pumpengehäuse angespritzt wird.According to yet another expedient embodiment, the bearing ring facing away from the free end of the or the holding webs of plastic material of the housing component of the pump housing is encapsulated. With the encapsulation of the frontal section of the retaining web or more, in particular all retaining webs of the bearing part an axial and fixed in rotation connection between the pump housing and the bearing part is created, being absorbed via the compound both forces in circumferential or rotational direction and in the axial direction can. The encapsulation of the frontal portion of the or the holding webs can already be carried out during the manufacturing process of the pump housing, which is produced in particular by plastic injection molding. It may also be a subsequent connection between the frontal portions of the holding webs and the pump housing into consideration by using the bearing part after completion of the pump housing and molded in the region of the end portions of the retaining web plastic material for connection to the pump housing.

Die Verbindung zwischen dem Lagerteil und dem Pumpengehäuse kann gegebenenfalls auch durch weitere Maßnahmen wie Verkleben oder Verschweißen erfolgen. Hierbei werden insbesondere die freien Enden der Haltestege, die dem Lagerring abgewandt sind, bzw. ein dem Ende der Haltestege benachbarter Abschnitt mit der Innenwand des Gehäusebauteils des Pumpengehäuses verklebt oder, sofern dies die Materialpaarung von Lagerteil und Pumpengehäuse ermöglicht, verschweißt.If necessary, the connection between the bearing part and the pump housing can also be effected by further measures, such as gluing or welding. Here, in particular, the free ends of the holding webs, which are facing away from the bearing ring, or a the end of the holding webs adjacent portion glued to the inner wall of the housing part of the pump housing or, if this allows the combination of materials of bearing part and pump housing, welded.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung erfolgt die Verbindung zwischen dem Lagerteil und dem Pumpengehäuse dadurch, dass mindestens ein Haltesteg am Gehäusebauteil des Pumpengehäuses formschlüssig gehalten oder formschlüssig abgestützt ist. Beispielsweise kann in die Innenwand des Gehäusebauteils im Pumpengehäuse, an dem sich ein oder mehrere Haltestege abstützen, ein Absatz angeformt sein, gegenüber dem sich die Haltestege in Achsrichtung abstützen, so dass entsprechend in Achsrichtung eine formschlüssige Aufnahme gegeben ist. Es ist auch möglich, in die Innenwand eine Nut einzubringen, die entweder umlaufend ausgebildet ist oder sich nur über ein beschränktes Winkelsegment erstreckt und in die das Ende des Haltestegs eingeführt wird.According to yet another advantageous embodiment, the connection between the bearing part and the pump housing takes place in that at least one retaining web on the housing component of the pump housing is positively held or positively supported. For example, a shoulder may be formed in the inner wall of the housing component in the pump housing, on which one or more retaining webs are supported, against which the retaining webs are supported in the axial direction, so that correspondingly a positive reception is provided in the axial direction. It is also possible to introduce into the inner wall a groove which is formed either circumferentially or extends only over a limited angular segment and into which the end of the retaining web is inserted.

Gegebenenfalls werden die Haltestege mit einem radialen Übermaß gegenüber dem Innenradius des aufnehmenden Gehäusebauteils versehen, so dass im unbelasteten Ausgangszustand der Außenradius der Haltestege geringfügig größer ist als der Innenradius des aufnehmenden Gehäusebauteils im Pumpengehäuse. Mit dem Einführen des Lagerteils in das aufnehmende Gehäusebauteil wird eine radial wirkende Klemmkraft zwischen den Haltestegen und der Innenwand des Gehäusebauteils ausgeübt.Optionally, the holding webs are provided with a radial excess relative to the inner radius of the female housing component, so that in the unloaded initial state of the outer radius of the holding webs is slightly larger than the inner radius of the female housing component in the pump housing. With the introduction of the bearing part in the female housing component, a radially acting clamping force between the retaining webs and the inner wall of the housing component is exerted.

Die Verbindung zwischen dem oder den Haltestegen und dem Pumpengehäuse erfolgt insbesondere an der Innenwand eines Saugstutzens, über den die Flüssigkeit in die Flüssigkeitspumpe eingeleitet wird. Die Verbindung erfolgt somit an der Saugseite des Lagerteils.The connection between the or the holding webs and the pump housing takes place in particular on the inner wall of a suction nozzle, via which the liquid is introduced into the liquid pump. The connection thus takes place on the suction side of the bearing part.

Der oder die Haltestege erstrecken sich vorteilhafterweise zumindest annähernd in Achsrichtung, bezogen auf die Drehachse der Lagerbuchse. Entsprechend können Längskräfte zumindest annähernd in Längsrichtung der Haltestege übertragen werden.The one or more holding webs advantageously extend at least approximately in the axial direction, relative to the axis of rotation of the bearing bush. Accordingly, longitudinal forces can be transmitted at least approximately in the longitudinal direction of the holding webs.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegt der oder liegen die Haltestege im Strömungsweg der Flüssigkeit durch die Flüssigkeitspumpe. Es kann zweckmäßig sein, die Haltestege zur Strömungsführung der Flüssigkeit zu nutzen, indem beispielsweise die Haltestege eine dreidimensional gekrümmte Strömungskontur aufweisen. Hierdurch ist es möglich, den Strömungswiderstand der axial einströmenden Flüssigkeit erheblich zu reduzieren. Außerdem kann die Ausbildung eines Dralls unterstützt werden, unter dem die axial herangeführte Flüssigkeit in Radialrichtung umgelenkt wird.According to a further advantageous embodiment, the or are the holding webs in the flow path of the liquid through the liquid pump. It may be expedient to use the retaining webs for flow guidance of the liquid by, for example, the holding webs have a three-dimensionally curved flow contour. This makes it possible to significantly reduce the flow resistance of the axially flowing liquid. In addition, the formation of a twist can be supported, under which the axially introduced liquid is deflected in the radial direction.

Im Fall von mehreren Haltestegen sind diese jeweils gleich oder gleichartig aufgebaut. Im Fall einer dreidimensional gekrümmten Strömungskontur an einer oder an beiden Seitenflächen der Haltestege weisen diese beispielsweise nach Art einer Wendel oder Spirale eine Krümmung um die Längsachse auf, wobei gegebenenfalls zusätzlich eine Krümmung in Radialrichtung und/oder in Umfangsrichtung aufgeprägt sein kann, insbesondere radial nach außen, so dass der stirnseitige Abschnitt der Haltestege in Richtung eines Strömungskanals im Pumpengehäuse weist.In the case of several retaining webs, these are each the same or similar. In the case of a three-dimensionally curved flow contour on one or both side surfaces of the holding webs, for example, in the manner of a helix or spiral have a curvature about the longitudinal axis, which optionally additionally a curvature in the radial direction and / or may be impressed in the circumferential direction, in particular radially outward in that the end-side section of the retaining webs points in the direction of a flow channel in the pump housing.

Die Krümmung der Haltestege um die Längsachse des Lagerrings bzw. des Lagerbauteils erfolgt beispielsweise um 90°. Die Haltestege sind insbesondere streifenförmig ausgebildet und weisen eine rechteckförmige Querschnittsform mit einer verhältnismäßig geringen Dicke auf, bezogen auf die Breite des Streifens. Benachbart zum Lagerring erstrecken sich die Haltestege mit ihrer Querschnitts-Längserstreckung in Umfangsrichtung, wohingegen das gegenüberliegende Ende der Haltestege bei einer wendel- oder spiralförmigen Krümmung um 90° mit der Querschnitts-Längserstreckung in Radialrichtung ausgerichtet ist. Hierbei kann es vorteilhaft sein, dass die Krümmung um 90° nicht gleichmäßig über die gesamte Erstreckung der Haltestege erfolgt, sondern über einen verhältnismäßig kleinen Längenabschnitt, insbesondere in dem dem Lagerring benachbarten Bereich, wodurch der größere Abschnitt der Haltestege mit der Schmalkante in der Strömung der Flüssigkeit liegt und einen nur verhältnismäßig geringen Strömungswiderstand bildet.The curvature of the holding webs about the longitudinal axis of the bearing ring and the bearing component, for example, by 90 °. The holding webs are in particular strip-shaped and have a rectangular cross-sectional shape with a relatively small thickness, based on the width of the strip. Adjacent to the bearing ring, the holding webs extend with their cross-sectional longitudinal extent in the circumferential direction, whereas the opposite end of the holding webs is aligned in a helical or spiral curvature by 90 ° with the cross-sectional longitudinal extent in the radial direction. It may be advantageous that the curvature does not occur uniformly over 90 ° over the entire extension of the holding webs, but over a relatively small length portion, in particular in the region adjacent to the bearing ring, whereby the larger portion of the holding webs with the narrow edge in the flow Liquid is and forms only a relatively small flow resistance.

Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass sich die Haltestege zusätzlich zur Krümmung radial nach außen erstrecken, so dass der Außenradius der Haltestege größer ist als der Außenradius des Lagerrings. Dies ermöglicht es, Lagerringe mit einem verhältnismäßig kleinen Außendurchmesser zu verwenden und im aufnehmenden Gehäusebauteil einzusetzen, das einen signifikant größeren Innendurchmesser im Vergleich zum Außendurchmesser des Lagerrings aufweist.Furthermore, it may be expedient that the holding webs extend in addition to the curvature radially outwards, so that the outer radius of the holding webs is greater than the outer radius of the bearing ring. This makes it possible to use bearing rings with a relatively small outer diameter and insert in the female housing component, which has a significantly larger inner diameter compared to the outer diameter of the bearing ring.

Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung übergreift der Haltesteg bzw. die Haltestege ein Pumpenrad der Flüssigkeitspumpe in Achsrichtung, bezogen auf die Längs- und Drehachse der Lagerbuchse. Das Pumpenrad läuft im Betrieb der Flüssigkeitspumpe im Pumpengehäuse um. Das Lagerteil ist gehäusefest angeordnet, wobei die Abstützung über das dem Lagerring abgewandte freie Ende des oder der Haltestege an einem Gehäusebauteil erfolgt. Mit dem Übergreifen des Pumpenrades ist gewährleistet, dass das Pumpenrad ungeachtet der Abstützung des oder der Haltestege an einem Gehäusebauteil störungsfrei umlaufen kann.According to yet another expedient embodiment of the holding web or the holding webs engages over a pump impeller of the liquid pump in the axial direction, based on the longitudinal and rotational axis of the bearing bush. The impeller circulates during operation of the liquid pump in the pump housing. The bearing part is arranged fixed to the housing, wherein the support via the bearing ring facing away from the free end of the or the holding webs takes place on a housing component. With the overlap of the impeller ensures that the impeller regardless of the support of the or the holding webs on a housing component can rotate smoothly.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Lagerteil ausschließlich über den oder die Haltestege am Pumpengehäuse fixiert. Auf zusätzliche Fixierungs- oder Befestigungsmaßnahmen für das Lagerteil kann entsprechend verzichtet werden.According to a further advantageous embodiment, the bearing part is fixed exclusively on the or the holding webs on the pump housing. On additional fixation or attachment measures for the bearing part can be waived accordingly.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Flüssigkeitspumpe mit integriertem Lagerteil zur Lagerung einer Lagerbuchse,
2 eine vergrößerte Darstellung aus dem Bereich der Flüssigkeitspumpe mit dem integrierten Lagerteil,
3 das Lagerteil in Einzeldarstellung,
4 eine Draufsicht auf das Lagerteil im Pumpengehäuse.

Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:

1 a perspective view, partially in section, of a liquid pump with integrated bearing part for supporting a bearing bush,
2 an enlarged view of the area of the liquid pump with the integrated bearing part,
3 the bearing part in individual representation,
4 a plan view of the bearing part in the pump housing.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.

In 1 ist eine Flüssigkeitspumpe 1 dargestellt, die beispielsweise als Kühlmittelpumpe zur Förderung von Kühlwasser in Fahrzeugen einsetzbar ist. Die Flüssigkeitspumpe 1 weist ein Kunststoff-Pumpengehäuse 2 auf, das im Kunststoff-Spritzgießverfahren hergestellt werden kann. Im Pumpengehäuse 2 ist ein Pumpenrad 3 angeordnet und drehbar gelagert, das als Flügelrad ausgebildet ist und die einströmende Flüssigkeit in Richtung des Ausgangs der Flüssigkeitspumpe fördert. Die Flüssigkeit wird über einen Saugstutzen 4 des Pumpengehäuses 2 eingeleitet, trifft auf das Pumpenrad 3 und wird vom Pumpenrad 3 in Richtung eines Abströmstutzens 5 geleitet, über den die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitspumpe 5 austritt. Der Saugstutzen 4 verläuft koaxial zu der Längsachse des Pumpenrades 3, wohingegen der Abströmstutzen 5 radial oder quer zur Längsachse des Pumpenrades 3 gerichtet ist.In 1 is a liquid pump 1 represented, for example, can be used as a coolant pump for the promotion of cooling water in vehicles. The liquid pump 1 has a plastic pump housing 2 on, which can be produced by plastic injection molding. In the pump housing 2 is a pump 3 arranged and rotatably mounted, which is designed as an impeller and promotes the inflowing liquid in the direction of the outlet of the liquid pump. The liquid is via a suction nozzle 4 of the pump housing 2 initiated, hits the impeller 3 and gets off the impeller 3 in the direction of a discharge spout 5 passed over the liquid from the liquid pump 5 exit. The suction nozzle 4 runs coaxially to the longitudinal axis of the impeller 3 whereas the outflow port 5 radially or transversely to the longitudinal axis of the impeller 3 is directed.

Das Pumpenrad 3 ist drehfest mit einer Lagerbuchse 6 verbunden, die mit einer Rotorwelle eines elektrischen Antriebsmotors 7 drehverbunden ist. Die Lagerung der Lagerbuchse 6 im Pumpengehäuse 2 erfolgt über ein Lagerteil 8, das, wie 1 in Verbindung mit den 2 bis 4 zu entnehmen ist, einen scheibenförmigen Lagerring 9 und vom Lagerring 9 abragende Haltestege 10 aufweist. Die Haltestege 10 erstrecken sich zumindest annähernd in Achsrichtung, bezogen auf die Längs- und Drehachse 11 der Lagerbuchse 6 und des Pumpenrades 3. Gleichmäßig über den Umfang verteilt sind insgesamt drei Haltestege 10 am Lagerring 9 angeordnet und einteilig mit dem Lagerring 9 ausgebildet. Jeder Haltesteg 10 ist um seine Längsachse verdreht und weist außerdem eine radial nach außen gerichtete Krümmung auf, derart, dass die dem Lagerring abgewandten freien Enden 12 der Haltestege 10 radial weiter außen liegen als der Außenumfang des Lagerrings 9. Die Seitenflächen der Haltestege 10 bilden außerdem eine dreidimensional gekrümmte Strömungskontur für die Flüssigkeit, die über den Saugstutzen 4 axial zum Pumpenrad 3 geleitet wird.The impeller 3 is non-rotatable with a bearing bush 6 connected to a rotor shaft of an electric drive motor 7 is rotationally connected. The bearing of the bearing bush 6 in the pump housing 2 takes place via a bearing part 8th , the how 1 in conjunction with the 2 to 4 it can be seen, a disc-shaped bearing ring 9 and from the bearing ring 9 protruding retaining bars 10 having. The retaining bars 10 extend at least approximately in the axial direction, relative to the longitudinal and rotational axis 11 the bearing bush 6 and the impeller 3 , Evenly distributed over the circumference are a total of three holding webs 10 on the bearing ring 9 arranged and in one piece with the bearing ring 9 educated. Every jetty 10 is rotated about its longitudinal axis and also has a radially outwardly directed curvature, such that the bearing ring facing away from the free ends 12 the retaining bars 10 radially outward than the outer circumference of the bearing ring 9 , The side surfaces of the holding webs 10 also form a three-dimensionally curved flow contour for the liquid, via the suction nozzle 4 axially to the impeller 3 is directed.

Der Lagerring 9 weist eine zentrische Ausnehmung 13 auf. Der Lagerring 9 bildet für die Lagerbuchse 6 ein Axiallager und vorteilhafterweise auch ein Radiallager.The bearing ring 9 has a central recess 13 on. The bearing ring 9 forms for the bearing bush 6 a thrust bearing and advantageously also a radial bearing.

Die Lagerbuchse 6 ist als Hohlkörper ausgebildet und auf eine gehäusefeste, nicht-rotierende Starrachse aufgesetzt, deren Spitze in das Lagerteil 8 hineinragt und die radial am Lagerteil 8 abgestützt ist.The bearing bush 6 is designed as a hollow body and mounted on a housing-fixed, non-rotating rigid axle, the tip of which in the bearing part 8th protrudes and the radial on the bearing part 8th is supported.

Das Lagerteil 8 ist gehäusefest im Pumpengehäuse 2 aufgenommen. Die gehäuseseitige Fixierung des Lagerteils 8 erfolgt über die dem Lagerring abgewandten freien Enden 12 der Haltestege 10, indem die Enden 12 von Kunststoffmaterial des Pumpengehäuses 2 im Bereich der Innenwand des Saugstutzens 4 umspritzt sind. Diese Befestigung reicht aus, um das Lagerteil 8 sowohl in Achsrichtung als auch in Radialrichtung und in Umfangs- bzw. Drehrichtung im Pumpengehäuse 2 zu fixieren und außerdem die Achs- und Radialkräfte aufzunehmen, welche von der Lagerbuchse 6 stammen. Die axiale Länge sowie die radiale Erstreckung nach außen der Haltestege 10 ist so gewählt, dass das Pumpenrad 3 von den freien Enden 12 der Haltestege 10 axial übergriffen wird und die Enden 12 so weit radial nach außen ragen, dass der Kontakt mit der Innenwand des Saugstutzens 4 möglich ist. The bearing part 8th is fixed to the housing in the pump housing 2 added. The housing-side fixation of the bearing part 8th via the bearing ring facing away from free ends 12 the retaining bars 10 by removing the ends 12 of plastic material of the pump housing 2 in the area of the inner wall of the suction nozzle 4 are overmoulded. This attachment is sufficient to the bearing part 8th both in the axial direction and in the radial direction and in the circumferential or rotational direction in the pump housing 2 to fix and also to absorb the axial and radial forces, which from the bearing bush 6 come. The axial length and the radial extent to the outside of the holding webs 10 is chosen so that the impeller 3 from the free ends 12 the retaining bars 10 axially overlapped and the ends 12 protrude so far radially outward that contact with the inner wall of the suction nozzle 4 is possible.

Das Lagerteil 8 ist als Blechteil ausgebildet und im Stanz-Biege-Verfahren hergestellt. Hierfür wird zunächst das Lagerteil 8 mit den in einer Ebene liegenden Haltestegen 10 unter dem Lagerring 9 aus einem ebenen Blech ausgestanzt, anschließend erfolgt das Biegen der Haltestege 10 sowie eines Kragens im Lagerring 9, der die zentrische Ausnehmung 13 begrenzt. Die Ausbildung des Lagerteils 8 als Stanz-Biege-Bauteil aus Blech hat den Vorteil, dass dünne Wandstärken sowohl des Lagerrings 9 als auch insbesondere der Haltestege 10 realisiert werden können, wodurch der Strömungswiderstand für die Flüssigkeit, die axial über den Saugstutzen 4 herangeführt wird, sehr gering oder vernachlässigbar ausfällt. Zugleich kann eine gewünschte Strömungsbeeinflussung über die dreidimensional gekrümmte Strömungskontur der Haltestege 10 erreicht werden, insbesondere der Strömungswiderstand herabgesetzt werden, der auf die axial herangeführte Flüssigkeit wirkt.The bearing part 8th is designed as a sheet metal part and produced in the stamping and bending process. For this purpose, first the bearing part 8th with the holding webs lying in one plane 10 under the bearing ring 9 punched out of a flat sheet, then the bending of the holding webs takes place 10 and a collar in the bearing ring 9 , the centric recess 13 limited. The training of the bearing part 8th As a punching-bending component made of sheet metal has the advantage that thin wall thicknesses of both the bearing ring 9 and in particular the holding webs 10 can be realized, reducing the flow resistance for the liquid, which is axial over the suction nozzle 4 is introduced, very low or negligible fails. At the same time, a desired flow influencing over the three-dimensionally curved flow contour of the holding webs 10 be reached, in particular the flow resistance can be reduced, which acts on the axially introduced liquid.

Die drei Haltestege 10 am Lagerteil 8 sind jeweils streifenförmig ausgebildet und bezogen auf die Längsachse des Lagerteils 8 um 90° verdreht, so dass die Haltestege 10 im Bereich der Enden 12, die dem Lagerring 9 abgewandt sind, eine Erstreckung in Achsrichtung aufweisen. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Strömungswiderstand reduziert ist, den die Haltestege 10 dem durchströmenden Fluid entgegensetzen. Die Krümmung 90° erfolgt vorzugsweise nur über einen axialen Teilabschnitt der Haltestege 10, welcher unmittelbar benachbart zum Lagerring 9 liegt.The three retaining bars 10 at the bearing part 8th are each strip-shaped and related to the longitudinal axis of the bearing part 8th twisted by 90 ° so that the holding webs 10 in the area of the ends 12 that the bearing ring 9 facing away, have an extension in the axial direction. This ensures that the flow resistance is reduced, the holding webs 10 oppose the fluid flowing through. The curvature 90 ° is preferably carried out only over an axial section of the holding webs 10 , which immediately adjacent to the bearing ring 9 lies.

Wie 3 außerdem zu entnehmen, können verschiedene Abstütz- und Verbindungsmaßnahmen der Haltestege 10 am bzw. mit dem Saugstutzen 4 als Teil des Pumpengehäuses durchgeführt werden. Der in der Zeichnung gemäß 3 links liegende Haltesteg 10 ragt ein Stück weit in das Kunststoffmaterial des Saugstutzens 4 hinein, so dass das Ende 12 innerhalb der Saugstutzenwand liegt. Dies wird vorzugsweise durch Umspritzen des Endes 12 mit dem Kunststoffmaterial des Saugstutzens 4 erreicht.As 3 also can be seen, different support and connection measures of the holding webs 10 on or with the suction nozzle 4 be carried out as part of the pump housing. The in accordance with the drawing 3 left-lying jetty 10 protrudes a little way into the plastic material of the suction nozzle 4 into it, leaving the end 12 lies within the suction nozzle wall. This is preferably done by overmolding the end 12 with the plastic material of the suction nozzle 4 reached.

Der in 3 rechts liegende Haltesteg 10 stützt sich an einem Absatz 14 ab, der in die Innenwand des Saugstutzens 4 eingebracht ist. Hierdurch ist eine axiale Abstützung des Lagerteils 8 im Pumpengehäuse gewährleistet.The in 3 right-lying jetty 10 relies on a paragraph 14 starting in the inner wall of the suction nozzle 4 is introduced. As a result, an axial support of the bearing part 8th guaranteed in the pump housing.

In einer weiteren Ausführung ist das Ende 12 der Haltestege 10 in eine Nut eingesetzt, die in die Innenwand des Saugstutzens 4 eingebracht ist. Die Nut erstreckt sich entweder umlaufend an der Innenwand des Saugstutzens 4 oder es sind Einzelnutabschnitte eingebracht, in die jeweils ein Ende eines Haltestegs hineinragt.In another embodiment is the end 12 the retaining bars 10 inserted into a groove in the inner wall of the suction nozzle 4 is introduced. The groove extends either circumferentially on the inner wall of the suction nozzle 4 or there are introduced Einzelelnutabschnitte into which in each case one end of a retaining web protrudes.

Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, die Haltestege insbesondere mit ihrem Ende 12 mit der Innenwand des Saugstutzens 4 zu verkleben oder gegebenenfalls zu verschweißen.Additionally or alternatively, it is also possible, the holding webs in particular with its end 12 with the inner wall of the suction nozzle 4 to glue or possibly to weld.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009028310 A1 [0002]

Claims

Liquid pump, in particular coolant pump, with a pump housing (2) and a bearing housing (6) rotatably mounted in the pump housing (2), the carrier of a pump wheel (3), characterized in that a bearing point of the bearing bush (6) of one as an independent component formed bearing part (8) is formed, which has a higher strength than the pump housing (2) and a bearing ring (9) and one or more of the bearing ring (9) projecting holding webs (10), wherein the bearing ring (9) facing away from the end (12) of one or more retaining webs (10) with a housing component (4) of the pump housing (2) is connected.

Fluid pump after Claim 1 , characterized in that the bearing ring (9) and the at least one retaining web (10) are formed as a sheet metal part, in particular as a stamped and bent component made of sheet metal.

Fluid pump after Claim 1 or 2 , characterized in that on the bearing ring (9) of the bearing part (8) evenly distributed over the circumference at least three retaining webs (10) are arranged.

Liquid pump according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the bearing ring (9) facing away from the end (12) of the at least one holding web (10) of plastic material of the housing component (4) of the pump housing (2) is encapsulated.

Liquid pump according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that at least one retaining web (10) with the housing component (4) of the pump housing (2) is glued or welded.

Liquid pump according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that at least one holding web (10) on the housing component (4) of the pump housing (2) is positively held or supported.

Liquid pump according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the at least one holding web (10) in the flow path of the liquid through the liquid pump (1).

Liquid pump according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the at least one holding web (10) axially engages over an impeller (3) of the liquid pump (1).

Liquid pump according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the at least one holding web (10) has a three-dimensionally curved flow contour.

Fluid pump after Claim 9 , characterized in that the at least one retaining web (10) is spirally wound around the longitudinal axis of the bearing ring (9), in particular wound by 90 °.

Fluid pump after Claim 9 or 10 , characterized in that the bearing ring (9) facing away from the end (12) of the holding web (10) projects radially beyond the bearing ring (9).

Liquid pump according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the housing component (4), with which the at least one retaining web (10) is connected, a suction nozzle (4) of the pump housing (2).

Liquid pump according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the at least one holding web (10) extends at least approximately in the axial direction - with respect to the axis of rotation (11) of the bearing bush (6) - extends.

Liquid pump according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that the bearing part (8) is fixed exclusively on the at least one holding web (10) on the pump housing (2).