-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kühlwasserpumpe
zur Umwälzung
von Kühlwasser
in einem in einem Fahrzeug eingebauten Verbrennungsmotor.
-
Eine Kühlwasserpumpe zur Umwälzung von Kühlwasser
in einem Verbrennungsmotor ist im Allgemeinen an der Vorderseite
eines Wassermantels des Motors vorgesehen und wird durch den Motor über eine
Kurbelwelle, eine Riemenscheibe und einen Keilriemen zur Umwälzung des
Kühlwassers drehend
angetrieben. Die herkömmliche
Kühlwasserpumpe
umfasst einen radialen Impeller in einem Gehäuse und gibt das axial angesaugte
Kühlwasser radial
ab oder gibt das radial angesaugte Kühlwasser axial ab, wodurch
das Kühlwasser
durch einen Kühler
und den Wassermantel umläuft.
-
Auf diese Weise wird das Kühlwasser
(warme Wasser), das zum Kühlen
des Verbrennungsmotors verwendet wird, üblicherweise einem Heizkern einer
Klimaanlage zugeführt
und auch als Heizmedium zum Beheizen eines Fahrgastraums verwendet. Das
Kühlwasser
(warme Wasser) wird mittels einer Elektropumpe, die mit einer Kühlwasserleitung
verbunden ist, im Umlauf geführt
und dem Heizkern zugeführt.
Eine herkömmliche
Elektropumpe dieser Gattung weist eine Struktur auf, die mit einem
radialen Impeller ausgestattet ist, und ist an der Kühlwasserleitung
derart angebaut, dass sie von dort aus vorsteht und einen großen Raum
in Anspruch nimmt, und daher wird eine kompakte Kühlwasserpumpe, die
einen kleinen Raum in Anspruch nimmt und die in einem kleinen Raum,
beispielsweise dem Motorraum eines Fahrzeugs, eingebaut werden kann,
benötigt.
-
Die vorliegende Erfindung ist in
Hinblick auf die Lösung
des oben angegebenen Problems entwickelt worden, und es ist die
Aufgabe, eine Kühlwasserpumpe
zu schaffen, die einen kleinen Raum in Anspruch nimmt, die in Reihe
mit einer Kühlwasserleitung
zur Verwendung verbunden sein kann und die das Kühlwasser ordnungsgemäß pumpen
kann.
-
Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe ist
unter einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kühlwasserpumpe
linear mit einer Kühlwasserleitung
verbunden, umfasst die Kühlwasserpumpe
ein Gehäuse
(1), einen Impeller (10), der in dem Gehäuse vorgesehen
ist, und einen Motor (5) zum Antrieb des Impellers, pumpt
die Kühlwasserpumpe
Kühlwasser
in axialer Richtung, indem der Axialstrom-Impeller (10)
unter Verwendung des Motors (5) drehend angetrieben wird.
Innenseitig der zylindrischen Außenwand des Gehäuses ist
ein Motorgehäuse
(4), in dem der Motor (5) untergebracht ist, mindestens
an einem Verbindungsabschnitt (6) ausgebildet, ist ein
Kühlwasserkanal
(3) um den mindestens einen Verbindungsabschnitt herum
ausgebildet, und ist ein Energieversorgungselement, das den Motor
mit Energie versorgt, innerhalb mindestens eines Verbindungsabschnitts
angeordnet.
-
In Übereinstimmung mit dem oben
beschriebenen ersten Aspekt ist unter einem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung ein Leiterdrahtweg (7a), der das Energieversorgungselement
enthält,
innerhalb des Verbindungsabschnitts ausgebildet, und ist mindestens
ein Leiterdraht (5b), der dem Motor Strom zuführt, in
den Leiterdrahtweg eingesetzt und durch diesen hindurchgeführt.
-
In Übereinstimmung mit dem oben
beschriebenen ersten Aspekt weist unter einem dritten Aspekt der
vorliegenden Erfindung die Kühlwasserpumpe eine
Struktur auf, bei der ein Anschluss-Aufnahmeabschnitt (5c)
am Motor vorgesehen ist und gleichzeitig ein Einsetzloch (27a),
in dem das Energieversorgungselement untergebracht ist, innerhalb
des Verbindungsabschnitts (27) ausgebildet ist; ist ein äußerer Anschluss
(28) des Motors außenseitig
der Außenwand
des Gehäuses
angeordnet; ist ein Anschluss-Einsetzabschnitt (29) an
dem äußeren Anschluss
vorstehend vorgesehen; ist der Anschluss-Einsetzabschnitt (29)
in das Motorgehäuse durch
das Einsetzloch (27a) innerhalb des Verbindungsabschnitts
hindurch eingesetzt; und ist das freie Ende des Anschluss-Einsetzabschnitts
in den Anschluss-Aufnahmeabschnitt (5c) eingesetzt, um den
Leiterdraht mit dem Motor zu verbinden.
-
Infolge dieser Bauweise ist es möglich, die Pumpe
an der Kühlwasserleitung
so anzubauen, dass die äußere Kontur
der mit der Pumpe zusammengebauten Kühlwasserleitung im Wesentlichen eine
einzige Leitung bildet, weil die Kühlwasserpumpe gemäß erstem
bis drittem Aspekt eine Bauweise aufweist, bei der das Kühlwasser
in axialer Richtung gepumpt wird, indem der Axialstrom-Impeller
unter Verwendung des Motors drehend angetrieben wird, das Motorgehäuse, in
dem der Motor untergebracht ist, innenseitig der zylindrischen Außenwand
des Gehäuses über den
Verbindungsabschnitt angeordnet ist und der Kühlwasserkanal um den Verbindungsabschnitt
herum ausgebildet ist. Daher ist der Bereich des Hauptkörpers der
Pumpe, der von der äußeren Kontur
der Leitung aus vorsteht, mit der die Pumpe verbunden ist, minimiert,
und ist die Außenwand
des Gehäuses
im Wesentlichen auf einer Linie mit dem Äußeren der Leitung angeordnet.
Daher ist der durch die Pumpe eingenommene Raum sehr klein und ist es
möglich,
die Pumpe an der Kühlwasserleitung,
die in einem kleinen Raum vorgesehen ist, so einzubauen, dass die
Kontur der mit der Pumpe zusammengebauten Kühlwasserleitung im wesentlichen
eine einzige Leitung bildet, was zu einer Verbesserung führt, die
die Freiheit bei der Gestaltung der Pumpe verbessert.
-
In der Kühlwasserpumpe wird das Kühlwasser
axial entlang der Leitung durch die Umlaufbewegung des Axialstrom-Impellers,
der durch den Motor angetrieben wird, gepumpt, und ist der Motor
in dem Motorgehäuse
untergebracht, sodass das Betriebsgeräusch herabgesetzt ist, weshalb
der Geräuschpegel
des arbeitenden Motors und des strömenden Wassers niedrig ist,
was zu einer Herabsetzung des Geräuschs der Pumpe führt.
-
In Übereinstimmung mit dem oben
beschriebenen ersten Aspekt ist unter einem vierten Aspekt der vorliegenden
Erfindung das Ende des Verbindungsabschnitts in der Nähe des Gehäuses in
derjenigen Richtung verschoben, in der der Motor in das Motorgehäuse eingesetzt
wird, und in Hinblick auf die radiale Richtung des Gehäuses schräg vorgesehen, und
ist der das Energieversorgungselement enthaltende Leiterdraht ebenfalls
geneigt und zur Außenseite
des Gehäuses
vom Motor aus durch den Verbindungsabschnitt hindurch herausgeführt.
-
Unter diesem Aspekt ist es leicht,
den Leiterdraht zu führen,
der vom Motor aus durch den geneigten Verbindungsabschnitt hindurch
herausgeführt
ist, und ist es möglich,
den Motor ohne weiteres in das Motorgehäuse einzusetzen und in diesem
unterzubringen, nachdem der Leiterdraht durch den Verbindungsabschnitt
hindurchgeführt
ist.
-
In Übereinstimmung mit dem oben
beschriebenen ersten bis vierten Aspekt ist unter einem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung ein Ende des Motorgehäuses (4) geschlossen
und ist das andere Ende offen, ist eine Gehäuseabdeckung (8),
durch die eine Drehwelle (5a) des Motors hindurchgeführt ist,
an dem offenen Ende befestigt, ist ein Dichtungselement (9)
an der Innenseite der Gehäuseabdeckung
befestigt, und ist das Dichtungselement in einem Raum zwischen einem
Wellenabschnitt des Impellers und der inneren Umfangsfläche der
Gehäuseabdeckung
zur Abdichtung des Motors eingebaut.
-
Gemäß diesem Aspekt dichten die
Gehäuseabdeckung
(8) und das Dichtungselement den Motor gegen das Kühlwasser
ab, und verhindern sie, dass das Kühlwasser in den Motor eintritt,
wodurch es unwahrscheinlich ist, dass ein Austritt von Strom oder eine
Korrosion auftritt.
-
Die vorliegende Erfindung ist vollständiger aus
der nachfolgenden Beschreibung Zeichnungen zu verstehen, in denen
zeigen:
-
1 einen
Schnitt gesehen von der Seite durch eine Kühlwasserpumpe bei einer der
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
-
2 einen
Schnitt entlang der Linie II-II in 1;
-
3 einen
Schnitt gesehen von der Seite durch eine Kühlwasserpumpe bei einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
4 einen
Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3.
-
Nachfolgend wird eine der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. 1 und 2 zeigen Schnitte durch
eine Kühlwasserpumpe,
die Kühlwasser
bei einem Verbrennungsmotor einem Heizkern etc. zuführt. Diese
Kühlwasserpumpe
ist derart gestaltet, dass sie in Reihe mit einem Teil der Kühlwasserleitung
verbunden ist, und ein Gehäuse 1 umfasst
ein Motorgehäuse 4,
das innenseitig einer zylindrischen Außenwand 2 angeordnet
ist, und einen Kühlwasserkanal 3,
der zwischen dem Umfangsteil des Motorgehäuses 4 und der Außenwand 2 ausgebildet
ist.
-
Das Motorgehäuse 4 und die Außenwand 2 sind
mittels eines Verbindungsabschnitts 6, der am oberen Teil
vorgesehen ist, und mittels eines Verbindungsabschnitts 7,
der am unteren Teil vorgesehen ist, verbunden, die Verbindungsabschnitte 6 und 7 sind
innerhalb des Kanals 3 angeordnet, und der Kanal 3 ist
um die Verbindungsabschnitte 6 und 7 herum ausgebildet.
Ein Motor 5 ist im Motorgehäuse 4 untergebracht,
das vordere Ende des Motorgehäuses 4 ist mit
einer Gehäuseabdeckung 8 abgedeckt,
und eine Drehwelle 5a des Motors 5 ist derart
angeordnet, dass sie von der Gehäuseabdeckung 8 aus
nach vorn vorsteht.
-
Das Gehäuse 1 ist in einem
einzigen Stück aus
Kunststoff, beispielsweise aus Nylon 66, hergestellt, und, wenn
das vordere Ende des Motorgehäuses 4 mit
der Gehäuseabdeckung 8 abgedeckt
ist, können
sie mit einem Klebemittel oder durch thermische Verschweißung miteinander
verbunden werden. Dann wird ein Axialstrom-Impeller 10 an
dem freien Ende der vorstehenden Drehwelle 5a befestigt. Ein
Dichtungselement 9 wird an der inneren Seite der Gehäuseabdeckung 8 befestigt,
und das Dichtungselement 9 wird in einem Raum zwischen
dem Wellenabschnitt des Impellers 10 und der inneren Umfangsfläche der
Gehäuseabdeckung 8 eingebaut,
um den Motor gegen das Kühlwasser
abzudichten.
-
Ein Leiterdraht 5b zur Zuführung von
Strom ist mit dem Motor 5 verbunden, und ein Herausführungsweg 7a für den Leiterdraht
ist innerhalb des unteren Verbindungsabschnitts 7 ausgebildet,
um den Leiterdraht herauszuführen.
Der Herausführungsweg 7a für den Leiterdraht
ist in solcher Weise ausgebildet, dass er in Hinblick auf die axiale
Richtung geneigt ist. Der Leiterdraht 5b ist zum Äußeren des
Gehäuses 1 durch
den Herausführungsweg 7a für den Leiterdraht
hindurchgeführt.
-
Wenn der Motor 5 bei dem
Herstellungsvorgang im Motorgehäuse 4 eingebaut
wird, wird zuerst der Leiterdraht 5b in den Herausführungsweg 7a für den Leiterdraht
vom Inneren aus eingesetzt, dann wird der Motor 5 in das
Motorgehäuse 4 eingesetzt, und
wird die Gehäuseabdeckung 8 in
dessen vorderen Teil eingesetzt und an diesem befestigt. Zu diesem
Zeitpunkt ist es, da der Herausführungsweg 7a für den Leiterdraht
in derjenigen Richtung schräg ausgebildet
ist, in der der Leiterdraht eingesetzt wird, leicht, den Leiterdraht
in den Herausführungsweg 7a für den Leiterdraht
einzusetzen, und kann der Zusammenbau des Motors 5 ordnungsgemäß durchgeführt werden.
-
Mit dem Ende des Gehäuses 1 in
der Nähe des
Impellers 10 ist eine Ansaugleitung 11 verbunden,
und eine Auslassleitung 13 ist mit dem gegenüberliegenden
anderen Ende des Gehäuses 1 verbunden.
Das freie Ende der Ansaugleitung 11 ist zur Bildung eines
Ansauganschlusses 12 schmal ausgebildet, und das freie
Ende der Auslassleitung 13 ist zur Bildung eines Auslassanschlusses 14 ebenfalls schmal
ausgebildet. Wenn die Ansaugleitung 11 und die Auslassleitung 13 aus
Kunststoff in gleicher Weise wie das Gehäuse 1 hergestellt
sind, können
die Herstellungskosten herabgesetzt werden, weil beide ohne weiteres
miteinander, durch Verschweißung, bei
dem Herstellungsvorgang verbunden werden können.
-
Die Kühlwasserpumpe dieser Gestaltung
ist bei Verwendung mit einem Teil einer Kühlwasserleitung eines Verbrennungsmotors,
beispielsweise einem Teil, (geraden Teil) einer Leitung zur Umwälzführung und
Zuführung
des Kühlwassers
(warmen Wassers) zu einem Klimatisierungszwecken dienenden Heizkern
verbunden, wobei die Ansaugleitung 11 und die Auslassleitung 13 in
Reihe miteinander verbunden sind. Der Leiterdraht 5b des
Motors 5, der zum Äußeren des
Gehäuses 1 herausgeführt ist,
ist mit einem gesteuerten Antriebsschaltkreis des Motors, der nicht
dargestellt ist, verbunden.
-
Gemäß Darstellung in 1 und 2 sind der Bereich des Gehäuses 1 der
Pumpe, der von der Kontur der Leitung aus vorsteht, mit der die
Ansaugleitung 11 und die Auslassleitung 13, die
an beiden Enden der Pumpe angeordnet sind, verbunden sind, klein,
das heißt
die Außenwand
des Gehäuses 1 ist im
Wesentlichen auf einer Linie mit dem Äußeren der Leitung angeordnet,
und daher kann die Pumpe an der Kühlwasserleitung so angebaut
werden, dass die Kontur der mit der Pumpe zusammengebauten Kühlwasserleitung
im Wesentlichen eine einzige Leitung bildet. Daher ist der von der
Pumpe in Anspruch genommene Raum sehr klein, und ist es möglich, die Pumpe
sogar an einer Leitung, die in einem schmalen Raum angeordnet ist,
einzubauen, ohne mit anderen Teilen zusammenzustoßen.
-
Wenn der Motor 5 über den
Leiterdraht 5b mit Strom versorgt wird und drehend angetrieben
ist, ist der Impeller 10 durch die Umlaufbewegung der Drehwelle 5a in
Umlauf versetzt, wird das Kühlwasser
im Kanal 3 innerhalb des Gehäuses 1 in axialer Richtung
der Leitung gepumpt, und wird das Kühlwasser von der in 1 rechten Seite zur linken
Seite zugeführt.
Da der Impeller 10 ein Axialstrom-Impeller ist, strömt das durch die Leitung hindurch
tretende Kühlwasser
durch den Kanal 3 innerhalb des Gehäuses 1 in axialer
Richtung glatt hindurch.
-
Wie oben beschrieben ist es, wenn
die Kühlwasserpumpe
mit der oben angegebenen Bauweise mit einer Kühlwasserleitung verbunden ist,
möglich, sie
integral an der Leitung fast ohne vorstehende Teile anzubauen, und
kann sie in einem schmalen Raum eingebaut werden, weil der von der
Pumpe in Anspruch genommene Raum klein ist. Weiter ist der Motor 5 hermetisch
im Motorgehäuse 4 untergebracht,
und ist das Motorgehäuse 4 durch
die Außenwand 2 des
Gehäuses 1 umgeben,
weshalb das Betriebsgeräusch
des Motors und des strömenden Wassers
herabgesetzt sein können,
was zu einer Herabsetzung der Geräusche führt.
-
3 und 4 zeigen die Kühlwasserpumpe
bei einer anderen Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
ist ein Anschluss-Aufnahmeabschnittt 5c an dem Ende des
Motors 5 vorgesehen, und ist ein Anschluss-Einsetzabschnitt 29 eines äußeren Anschlusses 28 in
den Anschluss-Aufnahmeabschnitt 5c vom Äußeren aus zur Verbindung eingesetzt.
Diese Abschnitte in den Zeichnungen gleich denjenigen bei der oben
angegebenen Ausführungsform
sind mit den gleichen Bezugszeichen wie zuvor bezeichnet, und sie
werden hier nicht beschrieben.
-
In gleicher Weise wie bei dem obigen
Fall umfasst ein Gehäuse 21 ein
Motorgehäuse 24,
das innenseitig einer zylindrischen Außenwand 22 angeordnet
ist, und einen Kühlwasserkanal 23,
der zwischen dem Umfangsteil des Motorgehäuses 24 und der Außenwand 22 angeordnet
ist.
-
Das Motorgehäuse 24 und die Außenwand 22 sind über einen
Verbindungsabschnitt 26, der am oberen Teil vorgesehen
ist, und einen Verbindungsabschnitt 27, der am unteren
Teil vorgesehen ist, verbunden, die Verbindungsabschnitte 26 und 27 sind so
ausgebildet, dass sie strahlenförmig
und rechtwinklig zur axialen Richtung verlaufen, und der Kanal 23 ist
um die Verbindungsabschnitte 26 und 27 herum ausgebildet.
Der Motor 5 ist innerhalb des Motorgehäuses 24 angeordnet,
das vordere Ende des Motorgehäuses 24 ist
mit der Gehäuseabdeckung 8 abgedeckt,
und die Drehwelle 5a des Motors 5 ist derart angeordnet,
dass sie von der Gehäuseabdeckung 8 aus
nach vorn vorsteht.
-
Das Ende des Motors 5 ist
mit dem Anschluss-Aufnahmeabschnitt 5c ausgestattet, der
mit einem Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Anschluss-Einsetzabschnitts 29 des äußeren Anschlusses 28 ausgestattet
ist, der von außen
aus einzusetzen ist. Für
das Einsetzen des Anschluss-Einsetzabschnitts 29 ist ein
Einsetzloch 27a im unteren Verbindungsabschnitt 27 ausgebildet.
Das Einsetzloch 27a ist in Richtung zum Äußeren der
Außenwand 22 hin offen
und so gestaltet, dass der Anschluss-Einsetzabschnitt 29 des äußeren Anschlusses 28 in
diesen von außenseitig
der äußeren Wand 22 aus
eingesetzt werden kann.
-
Wenn der Motor 5 bei dem
Herstellungsvorgang innerhalb des Motorgehäuses
24 eingebaut wird,
wird zuerst der Motor 5 in eine festgelegte Position innerhalb
des Motorgehäuses 24 eingesetzt,
und wird die Gehäuseabdeckung 8 in
dessen vorderem Teil eingesetzt und dort beispielsweise durch Verschweißung befestigt.
Dann wird der äußere Anschluss 28 vom Äußeren des
Gehäuses 21 aus
befestigt. Zu diesem Zeitpunkt wird der äußere Anschluss 28 an
der Außenwand 22 befestigt,
nachdem der Anschluss-Einsetzabschnitt 29, der in der inneren
Richtung von dem äußeren Anschluss 28 aus vorsteht,
in das Einsetzloch 27a eingesetzt worden ist, das in der
festgelegten Position der Außenwand 22 offen
ist. Auf diese Weise wird das freie Ende des Anschluss-Einsetzabschnitts 29,
das in das Einsetzloch 27a eingesetzt worden ist, in den
Anschluss-Aufnahmeabschnitt 5c des Motors 5 eingesetzt,
und wird der Zustand, bei dem sie elektrisch angeschlossen sind,
zu Stande gebracht. In dieser Weise kann der Anschluss gesichert
mit dem Motor 5 verbunden werden, der im Motorgehäuse 24 in
dem Gehäuse 21 hermetisch
untergebracht wird, indem der Anschluss-Einsetzabschnitt 29 einfach
von außen
eingesetzt wird.
-
Weiter wird in gleicher Weise wie
bei dem obigen Fall die Kühlwasserpumpe
in einem Zustand verwendet, bei dem die Ansaugleitung 11 und
die Auslassleitung 13, die an ihrem beiden Enden angeordnet
sind, in Reihe mit einer Kühlwasserleitung
verbunden sind und, wie in 3 und 4 dargestellt ist, derjenige
Bereich des Gehäuses 21 der
Pumpe, der von der Kontur der Leitung aus vorsteht, mit dem die
Ansaugleitung 11 und die Auslassleitung 13, die an
ihren beiden Enden angeordnet sind, verbunden sind, klein ist, das
heißt
die Außenwand
des Gehäuses 21 ist
im Wesentlichen in einer Linie mit dem Äußeren der Leitung angeordnet,
und daher kann die Pumpe an der Kühlwasserleitung so angebaut
werden, dass die äußere Kontur
der mit der Pumpe zusammengebauten Kühlwasserleitung im wesentlichen
eine einzige Leitung bildet, und daher ist der von der Pumpe in
Anspruch genommene Raum sehr klein, und ist es möglich, die Pumpe sogar an einer Leitung,
die in einem engen Raum angeordnet ist, anzubauen, ohne mit anderen
Elementen zusammenzutreffen.
-
Wenn der Motor 5 in gleicher
Weise wie bei dem obigen Fall umlaufend angetriebenen wird, läuft der
Impeller 10 durch die Umlaufbewegung der Drehwelle 5a um,
wird das Kühlwasser
in dem Kanal 23 in dem Gehäuse 21 in der axialen
Richtung der Leitung gepumpt, und wird das Kühlwasser von der in 3 rechten Seite zur linken
Seite gepumpt, und strömt, weil
der Impeller 10 ein Axialstrom-Impeller ist, das Kühlwasser,
das durch die Leitung hindurchtritt, glatt durch den Kanal 23 in
dem Gehäuse 21 in
der axialen Richtung.
-
Wie oben beschrieben ist es, wenn
die Kühlwasserpumpe
der vorliegenden Erfindung mit der Kühlwasserleitung verbunden ist,
möglich,
sie integral mit der Leitung fast ohne über die äußere Kontur der Kühlwasserleitung
vorstehende Elemente einzubauen, und kann sie in einem engen Raum
eingebaut werden, weil der von der Pumpe in Anspruch genommene Raum
klein ist, was zu einer Verbesserung führt, die die Freiheit bei der
Gestaltung der Pumpe vergrößert. Weiter
ist es, weil der Motor hermetisch in dem Motorgehäuse untergebracht
ist und das Motorgehäuse
selbst durch die Außenwand
umgeben ist, möglich,
das Geräusch
des arbeitenden Motors und des strömenden Wassers herabzusetzen,
was zu einer Herabsetzung der Geräusche führt.
-
Zwar ist die Erfindung unter Bezugnahme
auf zu Erläuterungszwecken
ausgewählte
besondere Ausführungsformen
beschrieben worden, jedoch ist es für den Fachmann ersichtlich,
dass zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden können, ohne
das Grundkonzept und den Umfang der Erfindung zu verlassen.