EP4305286A1 - Ensemble comprenant des unites de régulation de fluide de vehicule automobile - Google Patents

Ensemble comprenant des unites de régulation de fluide de vehicule automobile

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EP4305286A1
EP4305286A1 EP22711280.2A EP22711280A EP4305286A1 EP 4305286 A1 EP4305286 A1 EP 4305286A1 EP 22711280 A EP22711280 A EP 22711280A EP 4305286 A1 EP4305286 A1 EP 4305286A1
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pump
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Imad-eddin SABIR
Mathieu ROCHES
Harald Rausch
Martin Gundermann
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Buehler Motor GmbH
Stellantis Auto SAS
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Buehler Motor GmbH
Stellantis Auto SAS
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    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/628—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/501—Elasticity

Definitions

  • the present invention relates to an assembly comprising several motor vehicle fluid control units, as well as a motor vehicle comprising such an assembly.
  • Certain motor vehicles may comprise at least two units for regulating a cooling fluid, pumps in particular, each comprising an electric motor having parallel axes of rotation, which are fixed to the powertrain in order to manage the thermal flows of the engine and of transmission.
  • a known type of assembly with two pumps presented in particular by the document FR-A1 -3065511, comprises a first elongated leg, and a second elongated leg fixed to the base of this first leg, these legs made of stamped sheet metal having of constant cross-section with two undulations.
  • Each pump comprises a casing having a slot having a constant section formed in a plane perpendicular to the axial direction, which extends over a length of this casing, receiving in an adjusted manner one of the legs of the support inserted therein.
  • a problem that arises is that it is difficult to adjust the vibration isolation between these pumps and the support, in order to avoid transmission of vibrations and noise.
  • this support comprises two metal parts that must be assembled together, requiring the management and supply of these parts, then a time for the assembly of these parts using the tools necessary to tighten this assembly. These manipulations lead to risks of incorrect assembly, such as insufficient tightening. Manufacturing, parts management and the necessary assembly time entail particular costs.
  • Another type of known assembly with two pumps comprises for each pump a plate receiving in a bore the body of this pump, these plates comprising on one side complementary shapes which allow a interlocking between them in order to link them to secure the two pumps.
  • each plate has a slot which extends axially through this plate, having a constant section.
  • a unique mount has two tabs that fit into the slots in the two pump plates.
  • connections between the two plates of the pumps have dimensions which can limit the bringing together of these pumps, one obtains a relatively large overall size of the assembly.
  • This assembly is more difficult to install on a powertrain, in an engine compartment having a generally reduced space to optimize the volumes of the vehicle.
  • the two plates are also two components resulting in manufacturing and supply costs, and requiring assembly time between them.
  • the object of the present invention is in particular to avoid these problems of the prior art.
  • An advantage of this assembly is that the plate forming a single piece of the support, by bringing the holes receiving the bodies of the regulation units as close as possible, these bodies can be arranged as close as possible to each other, without having to provide connections of two parts of plates between they. In this way, the bulk of the assembly is reduced, and it facilitates its integration into the powertrain of the vehicle.
  • connection between the two regulation units is secured by the single plate receiving them, the number of parts is reduced and assembly is simplified, which reduces manufacturing costs.
  • the assembly with regulating units according to the invention may also comprise one or more of the following characteristics, which may be combined with each other.
  • each bore has, in a plane transverse to the axes, a section which is constant over the length of this bore.
  • each hole forms a circle comprising regularly distributed hollows on the contour.
  • one face of the plate has, on the contour of each hole, grooves each receiving a boss protruding from the outer contour of the regulation unit bodies.
  • the plate has slots for receiving fasteners which have a constant cross section.
  • the plate may have three spaced apart slots.
  • the slots can form holes which pass through the plate.
  • the plate comprises elastomeric materials.
  • the plate may in particular comprise several elastomeric materials having different stiffnesses.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least two coolant pumps which form part of an assembly comprising any one of the preceding characteristics.
  • FIG. 1 presents a complete assembly according to the invention comprising two pumps
  • FIG. 2 is a view of the front face of the support plate alone of this assembly
  • FIG. 3 is a view of the rear face of this plate;
  • FIG. 4 is a rear side view of the assembly attached to a powertrain;
  • FIG. 5 presents a complete assembly showing several possible angular orientations of each pump.
  • Figure 1 shows an assembly comprising two units for regulating the circulation of fluid, in particular pumps 2, each having an axis of rotation A, these axes parallel to each other comprising a side called by convention front, indicated by the arrow AV.
  • Each pump 2 comprises an outer body 4 comprising on the front face an axial orifice 6 and a tangential orifice 8 for the circulation of the fluid in this pump.
  • each pump comprises electrical connectors 10 making it possible to supply them with current on demand, to regulate the circulation of cooling fluid in a motor vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle.
  • Figures 1, 2 and 3 show a support formed of a single plate 20 with two parallel faces 26, 30 perpendicular to the axes A, comprising two through-holes 22 which each receive a pump body 4.
  • the constant section perpendicular to the axes A of each hole 22, forms a circle comprising regularly distributed hollows 24 on the contour.
  • each pump 2 has a substantially circular outline comprising a series of axial teeth which fit into a bore 22 of the plate 20 so as to achieve both centering and alignment of this pump, and locking in rotation around its axis thanks to the teeth wedged in the hollows 24.
  • Each pump body 4 comprises four bosses 12 which extend axially, protruding from the substantially circular outer contour of this casing, each receiving a screw 14 parallel to the axis A making it possible to clamp together different parts of this body stacked axially.
  • the front face 26 of the support plate 20 comprises for each bore 22 four radially oriented grooves 28, distributed around this bore over a small thickness of the plate, each receiving one end of a boss 12 which fits slightly into this front face. .
  • the ends of bosses 12 fitted in the grooves 28 also avoid arranging each pump 2 with an incorrect angular orientation in its bore 22.
  • the two pumps 2 are arranged as close as possible to each other, with a minimum radial distance between their two bodies 4, comprising a reduced thickness of material 32 between the two holes of this plate 22.
  • the use of a same plate 20 receiving the two holes 22 avoids providing a connection between two separate supports. In this way, the overall size of the assembly is reduced, and its installation in the engine compartment of the vehicle is facilitated.
  • the rear face 30 of the support plate 20 comprises a slot with a curved section 34 having two undulations, which extends parallel to the axis over a large part of the thickness of this plate, partially opening onto the front face 26 .
  • Figure 4 shows a fixing 40 formed by sheets folded and assembled together, fixed to a power unit 42, having three elongated legs parallel to the axes A which each fit in the curved slot 34 or in one of the slots straight 38.
  • the spacing of the slots 34, 38 between them provides rigidity and limits the stresses in the fastener 40.
  • a complete assembly comprising the support plate 20 receiving the two pumps 2, which can be prepared for example by a supplier.
  • the complete assembly is then mounted on the vehicle with the aid of the fixing 40 comprising a single piece, which simplifies supplies, and reduces the risks of incorrect assembly as well as assembly times on this vehicle.
  • the support plate 20 is advantageously made by molding a material having a certain flexibility, calculated to dampen the vibrations emitted by the operation of each pump 2, which avoids transmitting these vibrations to the powertrain and to the body of the vehicle. preventing the propagation of noise.
  • the flexible material of the support plate 20 also makes it possible to prevent the transmission of vibrations coming from the powertrain to the pumps 2, by avoiding loosening, in particular of the electrical connections 10.
  • the support plate 20 may comprise different materials having different hardnesses or stiffnesses, in particular elastomers assembled by successive overmouldings, which make it possible to respond, according to the shapes of the part, to mechanical strength and vibration isolation constraints.
  • Hardness is related to stiffness in the sense that as hardness increases, stiffness also increases accordingly.
  • the support 20 would have a first part of a first material having a first stiffness surrounding the bore 22 and a second peripheral part surrounding the first part of a second material having a greater stiffness than that of the first material.
  • FIG. 5 shows the same support plate 20 comprising bores 22 able to receive, thanks to the circular contour and the succession of regularly distributed hollows 24, the pump bodies 4 in different angular positions.
  • This plate 20 forms a standard that can be used on a variety of vehicles.
  • regulating units can be provided on the plate 20, each occupying a bore 22.
  • These regulating units can comprise pumps 2, or other equipment used for regulating the circulation of fluids in the vehicle.

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Abstract

Ensemble comprenant plusieurs unités de régulation de fluide de véhicule automobile (2) comportant chacune un corps (4) et des axes de rotation (A) 5 parallèles entre eux, et comprenant un support de ces unités de régulation (2) comportant une plaque (20) formant une unique pièce, disposée dans un plan perpendiculaire aux axes (A), présentant des perçages traversant cette plaque (20) recevant chacun un corps d'une unité de régulation (4).

Description

DESCRIPTION
TITRE : ENSEMBLE COMPRENANT DES UNITES DE RÉGULATION DE FLUIDE DE VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2102397 déposée le 11.03.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
La présente invention concerne un ensemble comprenant plusieurs unités de régulation de fluide de véhicule automobile, ainsi qu’un véhicule automobile comportant un tel ensemble.
Certains véhicules automobiles peuvent comporter au moins deux unités de régulation d’un fluide de refroidissement, des pompes notamment, comprenant chacune une motorisation électrique présentant des axes de rotation parallèles, qui sont fixées sur le groupe motopropulseur afin de gérer les flux thermiques du moteur et de la transmission.
Un type d’ensemble connu avec deux pompes, présenté notamment par le document FR-A1 -3065511 , comporte une première patte allongée, et une deuxième patte allongée fixée sur l’embase de cette première patte, ces pattes réalisées en tôle métallique emboutie disposant d’une section transversale constante présentant deux ondulations.
Chaque pompe comporte un boîtier disposant d’une fente présentant une section constante formée dans un plan perpendiculaire à la direction axiale, qui s’étend sur une longueur de ce boîtier, recevant de manière ajustée une des pattes du support insérée dedans.
Un problème qui se pose est que l’on peut difficilement ajuster l’isolation vibratoire entre ces pompes et le support, afin d’éviter des transmissions de vibrations et de bruits.
De plus ce support comporte deux pièces métalliques qu’il faut assembler entre elles, nécessitant la gestion et l’approvisionnement de ces pièces, puis un temps pour l’assemblage de ces pièces en utilisant un outillage nécessaire pour serrer cet assemblage. Ces manipulations entraînent des risques de mauvais montage, comme un serrage insuffisant. La fabrication, la gestion des pièces et le temps d’assemblage nécessaire entraînent des coûts particuliers.
Un autre type d’ensemble connu avec deux pompes, présenté notamment par le document EP-A1 -3248821 , comporte pour chaque pompe une plaque recevant dans un perçage le corps de cette pompe, ces plaques comprenant sur un côté des formes complémentaires qui permettent un emboîtement entre elles afin de les lier pour solidariser les deux pompes.
Un côté de chaque plaque comporte une fente qui s’étend axialement en traversant cette plaque, présentant une section constante. Une fixation unique comporte deux pattes qui s’insèrent dans les fentes des deux plaques des pompes.
Toutefois les liaisons entre les deux plaques des pompes présentent des dimensions qui peuvent limiter le rapprochement de ces pompes, on obtient un encombrement global de l’ensemble relativement important. Cet ensemble est plus difficile à installer sur un groupe motopropulseur, dans un compartiment moteur présentant un espace généralement réduit pour optimiser les volumes du véhicule.
Les deux plaques constituent aussi deux composants entraînant des coûts de fabrication et d’approvisionnement, et nécessitant un temps d’assemblage entre eux.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un ensemble comprenant plusieurs pompes de véhicule automobile, chaque pompe comportant un corps et un axe de rotation, les axes de rotation de chaque pompe étant parallèles entre eux, et comprenant un support de ces pompes, cet ensemble étant remarquable en ce que le support comporte une plaque formant une unique pièce, disposée dans un plan perpendiculaire aux axes, comprenant des perçages traversant cette plaque recevant chacun un corps d’une pompe.
Un avantage de cet ensemble est que la plaque formant une unique pièce du support, en rapprochant autant que possible les perçages recevant les corps des unités de régulation, ces corps peuvent être disposés au plus près l’un de l’autre, sans avoir à prévoir des liaisons de deux parties de plaques entre elles. De cette manière on réduit l’encombrement de l’ensemble, et facilite son intégration sur le groupe motopropulseur du véhicule.
De plus on sécurise la liaison entre les deux unités de régulation par l’unique plaque les recevant, on diminue le nombre de pièces et on simplifie le montage ce qui réduit les coûts de fabrication.
L’ensemble avec unités de régulation selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, chaque perçage comporte dans un plan transversal par rapport aux axes une section qui est constante sur la longueur de ce perçage.
Dans ce cas, avantageusement la section constate de chaque perçage forme un cercle comprenant sur le contour des creux régulièrement répartis. Avantageusement, une face de la plaque comporte sur le contour de chaque perçage des rainures recevant chacune un bossage dépassant du contour extérieur des corps d’unités de régulation.
Avantageusement, la plaque comporte des fentes de réception de fixations qui présentent une section transversale constante.
En particulier, la plaque peut comporter trois fentes espacées entre elles.
De plus, les fentes peuvent former des perçages qui traversent la plaque. Avantageusement, la plaque comporte des matériaux élastomères.
La plaque peut notamment comporter plusieurs matériaux élastomères présentant des raideurs différentes.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant au moins deux pompes de fluide de refroidissement qui font partie d’un ensemble comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[Fig. 1] présente un ensemble complet selon l’invention comportant deux pompes ;
[Fig. 2] est une vue de la face avant de la plaque de support seule de cet ensemble ;
[Fig. 3] est une vue de la face arrière de cette plaque ; [Fig. 4] est une vue du côté arrière de l’ensemble fixé sur un groupe motopropulseur ; et
[Fig. 5] présente un ensemble complet montrant plusieurs orientations angulaires possibles de chaque pompe.
La figure 1 présente un ensemble comportant deux unités de régulation de la circulation de fluide, en particulier des pompes 2, disposant chacune d’un axe de rotation A, ces axes parallèles entre eux comprenant un côté appelé par convention avant, indiqué par la flèche AV.
Chaque pompe 2 comporte un corps extérieur 4 comprenant sur la face avant un orifice axial 6 et un orifice tangentiel 8 pour la circulation du fluide dans cette pompe.
La face arrière de chaque pompe comporte des connecteurs électriques 10 permettant de les alimenter en courant à la demande, pour réguler des circulations de fluide de refroidissement dans un véhicule automobile, en particulier un véhicule électrique ou hybride.
Les figures 1 , 2 et 3 présentent un support formé d’une plaque unique 20 avec deux faces parallèles 26, 30 perpendiculaires aux axes A, comportant deux perçages débouchants 22 qui reçoivent chacun un corps de pompe 4. La section constante perpendiculaire aux axes A de chaque perçage 22, forme un cercle comprenant sur le contour des creux régulièrement répartis 24.
Le corps 4 de chaque pompe 2 comporte un contour sensiblement circulaire comprenant une série de dents axiales qui s’ajustent dans un perçage 22 de la plaque 20 de manière à réaliser à la fois un centrage et un alignement de cette pompe, et un blocage en rotation autour de son axe grâce aux dents calées dans les creux 24.
Chaque corps de pompe 4 comporte quatre bossages 12 qui s’étendent axialement, dépassant du contour extérieur sensiblement circulaire de ce boîtier, recevant chacun une vis 14 parallèle à l’axe A permettant de serrer entre elles différentes parties de ce corps empilées axialement.
La face avant 26 de la plaque de support 20 comporte pour chaque perçage 22 quatre rainures orientées radialement 28, réparties autour de ce perçage sur une petite épaisseur de la plaque, recevant chacune une extrémité d’un bossage 12 qui rentre légèrement dans cette face avant. Les extrémités des bossages 12 ajustées dans les rainures 28 évitent aussi de disposer chaque pompe 2 avec une mauvaise orientation angulaire dans son perçage 22.
Les deux pompes 2 sont disposées au plus près l’une de l’autre, avec une distance radiale minimum entre leurs deux corps 4, comprenant une épaisseur de matière réduite 32 entre les deux perçages de cette plaque 22. L’utilisation d’une même plaque 20 recevant les deux perçages 22 évite de prévoir une liaison entre deux supports séparés. De cette manière on réduit l’encombrement global de l’ensemble, et on facilite son implantation dans le compartiment moteur du véhicule.
La face arrière 30 de la plaque de support 20 comporte une fente avec une section courbe 34 présentant deux ondulations, qui se prolonge parallèlement à l’axe sur une grande partie de l’épaisseur de cette plaque, en débouchant partiellement sur la face avant 26.
Deux autres fentes droites 38 espacées l’une de l’autre, et espacées de la fente courbe 34, présentant chacune une forme droite alignée sur l’autre fente droite, traverse complètement l’épaisseur de la plaque de support 20.
La figure 4 présente une fixation 40 formée par des tôles pliées et assemblées entre elles, fixée sur un groupe motopropulseur 42, disposant de trois pattes allongées parallèlement aux axes A qui s’ajustent chacune dans la fente courbe 34 ou dans l’une des fentes droites 38. L’espacement des fentes 34, 38 entre elles donne de la rigidité et limite les contraintes dans la fixation 40.
De cette manière on réalise un ensemble complet comprenant la plaque de support 20 recevant les deux pompes 2, qui peut être préparé par exemple par un fournisseur. On réalise ensuite le montage sur le véhicule de l’ensemble complet avec l’aide de la fixation 40 comprenant une unique pièce, ce qui simplifie les approvisionnements, et réduit les risques de mauvais montage ainsi que les temps d’assemblage sur ce véhicule.
La plaque de support 20 est réalisée avantageusement par un moulage d’un matériau présentant une certaine souplesse, calculé pour amortir les vibrations émises par le fonctionnement de chaque pompe 2, ce qui évite de transmettre ces vibrations au groupe motopropulseur et à la caisse du véhicule en empêchant la propagation de bruits. Le matériau souple de la plaque de support 20 permet aussi d’empêcher la transmission de vibrations venant du groupe motopropulseur aux pompes 2, en évitant des desserrages, notamment des connexions électriques 10.
La plaque de support 20 peut comporter différents matériaux présentant des duretés ou des raideurs différentes, en particulier des élastomères assemblés par des surmoulages successifs, qui permettent de répondre suivant les formes de la pièce à des contraintes de tenue mécanique et d’isolation vibratoire.
La dureté est reliée à la raideur dans le sens où, lorsque la dureté augmente, la raideur augmente aussi en conséquence.
Par exemple, on peut prévoir un support 20 ayant le côté intérieur qui est en contact avec la pompe plus souple ce qui pourrait ainsi mieux amortir les vibrations de la pompe, tout en ayant un côté extérieur périphérique avec une raideur plus importante que celle du côté intérieur. Ainsi, le support 20 aurait une première partie d’un premier matériau ayant une première raideur entourant le perçage 22 et une seconde partie périphérique entourant la première partie d’un second matériau ayant une raideur plus importante que celle du premier matériau.
La figure 5 présente une même plaque de support 20 comportant des perçages 22 pouvant recevoir grâce au contour circulaire et à la succession de creux 24 répartis régulièrement, les corps de pompe 4 suivant différentes positions angulaires. Cette plaque 20 forme un standard qui peut être utilisé sur une variété de véhicules.
On obtient ainsi dans cet exemple trois positions de montage de chaque pompe 2, présentant chacune une orientation angulaire différente de son orifice tangentiel 8.
D’une manière générale, en variante on peut prévoir sur la plaque 20 plus de deux unités de régulation occupant chacune un perçage 22. Ces unités de régulation peuvent comporter des pompes 2, ou d’autres équipements utilisés pour la régulation de circulation de fluides dans le véhicule.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble comprenant plusieurs pompes de véhicule automobile (2) , chaque pompe comportant un corps (4) et un axe de rotation (A), les axes de rotation de chaque pompe étant parallèles entre eux, et comprenant un support de ces pompes (2), caractérisé en ce que le support comporte une plaque (20) formant une unique pièce, disposée dans un plan perpendiculaire aux axes (A), comprenant des perçages (22) traversant cette plaque (20) recevant chacun un corps d’une pompe (4).
2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque perçage (22) comporte dans un plan transversal par rapport aux axes (A) une section qui est constante sur la longueur de ce perçage.
3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section constante de chaque perçage (22) forme un cercle comprenant sur le contour des creux régulièrement répartis (24).
4. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une face (26) de la plaque (20) comporte sur le contour de chaque perçage (22) des rainures (28) recevant chacune un bossage (12) dépassant du contour extérieur des corps d’unités de régulation (4).
5. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (20) comporte des fentes de réception de fixations (34, 38) qui présentent une section transversale constante.
6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque (20) comporte trois fentes (34, 38) espacées entre elles.
7. Ensemble selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les fentes (34, 38) forment des perçages qui traversent la plaque (20).
8. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (20) comporte des matériaux élastomères.
9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque (20) comporte plusieurs matériaux élastomères présentant des raideurs différentes.
10. Véhicule automobile comportant au moins deux pompes de fluide de refroidissement (2), caractérisé en ce que ces pompes (2) font partie d’un ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes.
EP22711280.2A 2021-03-11 2022-03-03 Ensemble comprenant plusieurs pompes de véhicule automobile Active EP4305286B1 (fr)

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EP (1) EP4305286B1 (fr)
CN (1) CN117083450A (fr)
FR (1) FR3120570B1 (fr)
MX (1) MX2023009532A (fr)
WO (1) WO2022189731A1 (fr)

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