DE202009002156U1 - Pumpe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Pumpe für ein Kraftfahrzeug, umfassend
einen elektrischen Motor,
einen Fördermechanismus,
ein Gehäuse (4) für den Motor, das mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) in einem Bereich, der die mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung aufweist, von einer Manschette (5) aus elastischem Material umgeben ist, wobei in und/oder an der Manschette (5) labyrinthartige Kanäle (8, 9.1, 9.2, 9.3, 12) von einer Umgebung zu der mindestens einen Be- und Entlüftungsöffnung () angeordnet sind.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Pumpe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
• Solche Pumpen werden in Kraftfahrzeugen zum Fördern von Scheiben- oder Scheinwerferwaschwasser oder von Luft zum Erzeugen von Unterdruck eingesetzt. Motore der Pumpen sind üblicherweise mit einer Be- und Entlüftung versehen, damit beim Betrieb sich durch Erwärmung ausdehnende Luft entweichen und beim Erkalten frische Luft wieder eintreten kann. Zum Schutz der Elektrik werden die Pumpen in dem Kraftfahrzeug nach Möglichkeit so eingebaut, dass sie vor Spritzwasser geschützt sind. Es werden aber vermehrt Einbausituationen gefordert, bei denen die Pumpen Spritz- und zum Teil auch starkem Strahlwasser ausgesetzt sind. Daher müssen die elektrischen Bauteile der Pumpen entsprechend geschützt sein und den Anforderungen z. B. der Schutzklasse IPX6K genügen.
• Aus der DE 199 07 561 B4 ist eine Pumpe bekannt, bei der ein elektrischer Antriebsmotor in einem doppelwandigen Gehäuse angeordnet ist. Ein Lüftungskanal, der mit der Umgebung und einem Zwischenraum zwischen den Wänden des Gehäuses verbunden ist, ist als Nut bogenförmig in einer axialen Endoberfläche einer äußeren Wand des Gehäuses gebildet. Die Nut ist zusammen mit dem Pumpenraum durch einen kappenförmigen Endkörper begrenzt. Diese bekannte Pumpe ist z. B. wegen der Doppelwand aufwändig und relativ voluminös. Ein Strahlwasserschutz nach IPX6K ist offensichtlich nicht gewährleistet.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe für ein Kraftfahrzeug so weiter zu entwickeln, dass bei einem einfachen Aufbau der Pumpe ein sicherer Betrieb auch bei ungünstig nassen Bedingungen gewährleistet ist. Hierbei soll ein Schutz mindestens nach der Klasse IPX6K erreicht sein.
• Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das Gehäuse ist in einem Bereich, der die mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung aufweist, von einer Manschette aus elastischem Material umgeben, wobei in und/oder an der Manschette labyrinthartige Kanäle von einer Umgebung zu der mindestens einen Be- und Entlüftungsöffnung angeordnet sind. Diese erfinderische Anordnung bewirkt, dass der Motor der Pumpe sicher vor Spritz- und Strahlwasser geschützt ist. Versuche haben ergeben, dass nach den Testbedingungen der IPX6K auch unter sehr stark erhöhter Prüfdauer von 2 Stunden kein Wasser in den Motor eingedrungen war. Die Manschette ist einfach und preiswert z. B. im Spritzguss zu fertigen und kann einfach an der Pumpe montiert werden. Es können die bisher eingesetzten Pumpen weiter verwendet werden; eine Neukonstruktion ist nicht erforderlich. Die Pumpen selbst können unabhängig von der Schutzart identisch gefertigt werden, so dass weniger Serien erforderlich sind; die Schutzart nach IPX6K wird durch nachträgliche Montage der Manschette erreicht.
• Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
• In einer Alternative ist zumindest ein Teil der Kanäle von dem Gehäuse oder einem Pumpengehäuse begrenzt. Hierdurch ist einerseits die Manschette einfacher zu fertigen, weil z. B. enge Kanäle in Form von Nuten ausgebildet sein können. Andererseits ist die Manschette einfacher zu montieren, weil die Be- und Entlüftungsöffnung des Motors nicht mit einer entsprechenden Öffnung des zugeordneten Kanals in Deckung gebracht werden muss. Die offenen Seiten der Kanäle sind nach der Montage der Manschette durch das Gehäuse oder das Pumpengehäuse verschlossen.
• In einer weiteren Alternative umfassen die Kanäle Kammern und Gänge. Die Kammern sind hierbei in einem Anfangsbereich der Kanäle – gesehen von der Umgebung – angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass gegebenenfalls Wasser abgeschieden wird und nicht bis zum Motor gelangen kann. Die Gänge überbrücken relativ längere Strecken.
• In einer anderen Alternative ist die Manschette zum Bilden der Kammern vergrößert. Hierdurch kann bei ausreichender Größe der Kammern die Manschette insgesamt relativ klein gehalten werden.
• In einer weiteren Alternative ist an einer ersten der Kammern ein Schlauch angeschlossen. Dieser weist mit seiner Öffnung nach unten. Aufgrund seiner Elastizität weicht der Schlauch Strahldruck aus, so dass die Öffnung immer von Wasserstrahlen weg weist; das Eindringen von Wasser wird erschwert. In einer bevorzugten Ausführung ist dieser Gang an seinem unteren Ende abgeschrägt. Hierdurch kann dieses nicht verstopfen und eventuell vorhandenes Wasser kann Leichter abtropfen.
• Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
• 1 eine vergrößerte Ansicht einer Pumpe mit Manschette,
• 2 einen radialen Schnitt durch die Manschette und
• 3 eine Ansicht vom Inneren der Manschette auf deren Kammern.
• Wie aus der 1 ersichtlich umfasst eine Pumpe 1 für ein Kraftfahrzeug einen Fördermechanismus und einen daran befestigten Motor. Der Fördermechanismus enthält ein Pumpengehäuse 2 mit außen kreisförmigem Querschnitt, in dem ein Rotor drehbar gelagert und von dem Motor antreibbar ist. Der Motor ist von einem deckelförmigen Gehäuse 4 mit kreisförmigem Querschnitt umbeben, wobei die Außenumfänge des Pumpengehäuses 2 und des Gehäuses 4 im Wesentlichen gleich sind. Das Gehäuse 4 ist an einer dem Pumpengehäuse 2 zugewandten Seite offen und an dieser Seite mit Ausnahme von einer Entlüftungsöffnung wasserdicht an diesem befestigt.
• Die Pumpe 1 ist in einem Bereich eines Übergangs von dem Pumpengehäuse 2 zu dem Gehäuse 4 von einer Manschette 5 umgeben, die in den 2 und 3 deutlicher dargestellt ist. Die Manschette 5 umfasst einen kreisringförmigen Teil 6 mit radial im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Sie ist außen glatt mit Ausnahme eines Abschnittes 10, in dem Kammern 9 gebildet sind. Auf einer Innenseite der Manschette 5 sind vier beabstandete Stege 7 angeordnet, wovon jeder sich über den Innenumfang mit Ausnahme des Abschnitts 10 erstreckt. Die Stege 7 weisen eine Dicke von 0,3 bis 1,0 mm, bevorzugt 0,4 bis 0,6 mm und eine Höhe (radial) von 0,2 bis 0,8 mm, bevorzugt 0,4 bis 0,6 mm auf. Zwei der Stege 7.1 sind an den Rändern der Manschette 5 angeordnet, und die zwei anderen der Stege 7.2 bilden in etwa mittig in der Höhe der Manschette 5 einen ersten Kanal in Form eines nach innen offenen ersten Ganges 8. Die lichte Weite des ersten Ganges 8 beträgt 1,0 bis 2,0 mm, bevorzugt 1,4 bis 1,7 mm. Die Maßangaben beziehen sich auf eine kleine Pumpe 1 mit einem Außendurchmesser von circa 35 mm; die Maße könne mit der Größe der Pumpe 1 variieren.
• Sind die Außendurchmesser des Gehäuses 4 und des Pumpengehäuses 2 unterschiedlich, ist die Manschette 5 mit zwei entsprechend angepassten Innendurchmessern ausgeführt.
• In dem Abschnitt 10, in dem die Kammern 9 angeordnet sind, weist die Manschette 5 axial eine wesentlich größere Höhe auf als in ihrem überwiegenden Teil, wobei ein kontinuierlicher Übergang zwischen den unterschiedlichen Höhen gebildet ist. Es sind insgesamt drei Kammern 9 geformt, die in einem hohlen Sockel 11 mit trapezförmigen Flanken angeordnet sind. Der Sockel 11 ragt radial aus der Manschette 5 heraus. Eine erste der Kammern 9.1 ist im oberen Teil des Abschnittes 10 über die gesamte innere Breite des Sockels 11 gebildet. Die erste Kammer 9.1 ist offen an den Enden des ersten Ganges 8 angeschlossen. Eine untere Begrenzungswand der ersten Kammer 9.1 verläuft im inneren Bereich der Manschette 5 in Verlängerung zwischen den Enden eines unteren der mittleren Stege 7.1. Die untere Begrenzungswand ist in Richtung radial nach außen schräg nach unten gerichtet.
• Unterhalb der ersten Kammer 9.1 und mit gemeinsamer Begrenzungswand sind nebeneinander eine zweite und eine dritte der Kammern 9.2, 9.3 angeordnet. Zwischen der zweiten und der dritten Kammer 9.2, 9.3 befindet sich eine Trennwand. Die zweite Kammer 9.2 ist über eine Öffnung in der Begrenzungswand mit der ersten Kammer 9.1 und über eine Öffnung in der Trennwand mit der dritten Kammer 9.3 verbunden.
• An der unteren Begrenzung der dritten Kammer 9.3 ist ein Schlauch 12 als zweiter Gang angeschlossen, der in etwa senkrecht nach unten von der ersten Kammer 9.1 weg weist, das heißt parallel zur Achse der Manschette 5. Der Schlauch 12 ist an seinem unteren Ende so angeschrägt, dass die Schräge radial vom Zentrum der Manschette 5 weg nach unten verläuft. Die Länge des Schlauches entspricht etwa der äußeren Länge des Sockels 11 (die Länge erstreckt sich axial zu der Manschette 5).
• Die Gänge 8, 12 und die Kammern 91 bis 9.3 bilden Kanäle, die labyrinthartig hintereinander geschaltet sind.
• Die Manschette ist z. B. im Spritzguss aus einem elastischen Material wie Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gefertigt und weist eine Shore-Härte von 75 bis 85 auf.
• Bei der Montage wird die Manschette 5 so um die Pumpe 1 gespannt, dass der erste Gang 8 um den Übergang von dem Pumpengehäuse 2 zu dem Gehäuse 4 liegt und dass der Sockel 11 die größtmögliche Entfernung zu der Entlüftungsöffnung aufweist. Die Kanäle sind durch das Anliegen an dem Pumpengehäuse 2 und dem Gehäuse 4 entsprechend dicht verschlossen, so dass nur noch die Öffnungen als Durchgang für Luft vorhanden sind. Die Kanäle 8, 9.1, 9.2, 9.3, 12 mit den Öffnungen bilden eine Verbindung von der Atmosphäre zu der Entlüftungsöffnung.

1

Pumpe

2

Pumpengehäuse

3

4

Gehäuse

5

Manschette

6

kreisringförmiger Teil

7

Steg

8

erster Gang

9

Kammer

10

Abschnitt

11

Sockel

12

Schlauch

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• - DE 19907561 B4 [0003]

Claims (7)

1. Pumpe für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen elektrischen Motor, einen Fördermechanismus, ein Gehäuse (4) für den Motor, das mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) in einem Bereich, der die mindestens eine Be- und Entlüftungsöffnung aufweist, von einer Manschette (5) aus elastischem Material umgeben ist, wobei in und/oder an der Manschette (5) labyrinthartige Kanäle (8, 9.1, 9.2, 9.3, 12) von einer Umgebung zu der mindestens einen Be- und Entlüftungsöffnung () angeordnet sind.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Kanäle (8, 9.1, 9.2, 9.3, 12) von dem Gehäuse (4) oder einem Pumpengehäuse (2) begrenzt ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle Kammern (9.1, 9.2, 9.3) und Gänge (8, 12) umfassen.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Manschette (5) zum Bilden der Kammern (9.1, 9.2, 9.3) vergrößert ist.
5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dritten der Kammern (9.3) ein Schlauch (12) angeschlossen ist.
6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (12) beim Einbau der Pumpe in das Kraftfahrzeug nach unten weist.
7. Pumpe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (12) an seinem freien Ende abgeschrägt ist.