JP4545143B2 - 冷却液ポンプ、特に、切換弁を一体化した対流冷却型の電動冷却液ポンプおよび方法。 - Google Patents
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Description
本発明に係る冷却液ポンプは、頑丈さが増したこと、使用範囲が広いこと、および製造コストが明らかに下がることをさらに特徴とする。対流冷却されるかまたは冷却液で冷却される、本発明に係る電動冷却液ポンプは、市場に存在する既知の解決法と比較して低コストで特に信頼できる代替物である。
2: 冷却液回路
4: ラジエータ回路
6: ラジエータ
8: バイパス回路
10: 機関
12: 加熱回路
13: 加熱部
14: ポンプハウジング
16: 第1のハウジング部
18: 第2のハウジング部
20: クラスプ、クランプまたはブラケット
22: 吸込管
24: バイパス管
26: 冷却液ポンプ電動モータ
28: モータハウジング
30: ポンプシャフト
32: ポンプインペラ
34: 圧力管
36: ランナ
38: 加熱戻り流
40: 切換弁
42: 上流領域
44: ポンプモータの上流端部
46: 吸込管の下流領域
48: バイパス管の下流領域
50: 周縁の流れ
52: ポンプモータの外壁
54: ポンプハウジングの内壁
56: 流路
60: 切換弁の内壁
62: バイパス出口
64: 流路の下流端部
66: 流路の断面
68: ポンプモータハウジングの下流端部
70: 圧力管の内径
72: スプール弁として実施された切換弁
73: コイルばね
74: 同時に作動隔膜の電機子として形成されたスプール弁
76: 作動隔膜
78: 作動隔膜のコイルキャリヤ
80: 作動隔膜のコイル
82: コイルの径方向外側を囲むヨーク
84: コイルと電機子との間の特性に影響を及ぼすヨーク
86: エラストマーシール
88: 端面
90: ポンプハウジング内のシール座部
92: 径方向外側向きのシール先端部
94: ポンプシャフトハウジング
96: 軸方向にまたはX軸と平行に向けられたコイル端子
100: 制御手段またはCPU
102: 増幅装置
104: コネクタ
106: 駆動ホイール
108: フリーホイール
110: 軸受
112: ワックスで実施された熱膨張要素
114: 金属製内側ジャケット
116: 隔膜
118: 貯蔵部
120: 冷却液
122: 接続孔
124: 接続孔
126: シリンダチャンバ
127: ばね
128: ねじ込みプラグ
130: 注入開口部
132: シールリング
134: 液圧システム
136: 隙間
Claims (18)
- 少なくとも1つのラジエータ回路(4)およびバイパス回路(8)を含む自動車の内燃機関(10)の冷却液回路(2)用冷却液ポンプ(1)であって、
ラジエータ(6)からの供給(ZK)用の吸込管(22)、前記バイパス回路(8)からの供給(ZB)用のバイパス管(24)、及び前記自動車機関(10)への冷却液の供給(ZM)用の圧力管(34)を有する冷却液ポンプハウジング(14)と、
前記冷却液ポンプハウジング(14)内に配置され、モータハウジング(28)が冷却液の流れの内側に配置され、ポンプシャフト(30)を介してポンプインペラ(32)を駆動する冷却液ポンプ電動モータ(26)と、
前記冷却液ポンプハウジング(14)に対し動作可能に一体化された切換弁(40)と、
を備え、
前記吸込管(22)は、ポンプモータ(26)の、前記ポンプインペラ(32)から遠くを向いている端部(44)の領域(42)に配置され、
前記バイパス管(24)は、前記吸込管(22)の下流に位置する領域(46)に配置され、
前記圧力管(34)は、前記バイパス管(24)の下流に位置する領域(48)に配置され、
前記ラジエータ(6)からの供給(ZK)として吸込管(22)により取り込み得る冷却液(KZK)のみが、前記ポンプモータハウジング(28)の外壁(52)と、前記ポンプハウジング(14)の内壁(54)および/または前記切換弁(40)の内壁(60)とにより選択的に画定された流路(56)を通る周縁の流れ(50)になって前記ポンプモータ(26)を通過して取り込まれ得、
前記切換弁(40)は、前記冷却液ポンプ(1)の長手方向Xに滑動式に転置させ得るスプール弁の形態を有し、
前記スプール弁は、円筒形スリーブ(72)の形態を有し、前記バイパス管(24)の出口(62)の領域の下流に、半径方向内側に環状の周縁シール(86)を有し、
当該周縁シール(86)は、前記切換弁(40)が閉鎖される「バイパス閉鎖」位置では、端面(88)を前記ポンプハウジング(14)の環状シール座部(90)に当てて前記出口(62)を密閉式に閉鎖し、かつ/または「バイパス開放」の開放状態では、前記ポンプモータハウジング(28)またはポンプシャフトハウジング(94)に、径方向内側向きのシールリップ(92)を当てて、前記流路(56)を密閉式に閉鎖し、
前記切換弁(40)は、前記ラジエータ回路(4)からの冷却液のみを供給できる位置、前記バイパス回路(8)からの冷却液のみを供給できる位置、及び、前記ラジエータ回路(4)及び前記バイパス回路(8)からの冷却液を混合できる位置に切り換えられ、
前記バイパス管(24)は、前記冷却液ポンプ電動モータ(26)の下流に位置することを特徴とする冷却液ポンプ。 - バイパス管(24)から取り込み得るバイパス回路(8)の冷却液(KZB)は、前記切換弁(40)によって、前記ラジエータ回路(4)から到達する前記冷却液(KZK)と混合され、
前記バイパス管(24)の出口(62)が、前記切換弁(40)によって開閉されるように適合されるとともに、前記ポンプインペラ(32)の上流の領域(46)に配置されることを特徴とする請求項1に記載の冷却液ポンプ(1)。 - 前記切換弁(40)の出口(62)は、前記ポンプインペラ(32)と前記流路(56)の下流端部(64)との間の領域(46)に配置されることを特徴とする請求項2に記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記ポンプモータ(26)およびポンプシャフト(30)は、前記ポンプハウジング(14)の長手方向軸線Xと同軸に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記ポンプモータ(26)を囲む前記モータハウジング(28)の前記外壁(52)と、前記ポンプハウジング(14)の内壁(54)および/または前記切換弁(40)の内壁(60)とにより画定される前記流路(56)が、環状の断面を有し、その中を、前記ラジエータ(6)からの供給(ZK)用の吸込管(22)を通って取り込み得る前記冷却液(KZK)が、前記ポンプハウジング(28)を環状に囲む円周方向の流れ(56)になって前記ポンプモータ(26)を通って取り込まれ得ることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記流路(56)は、流れの方向が一定である断面(66)を有し、
前記流路(56)の端部における直径から前記圧力管(34)の内径(70)への狭窄は前記ポンプモータ(26)の下流端部(68)から前記ポンプインペラ(32)で行われることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。 - 前記切換弁(40)は、「バイパス閉鎖」の閉鎖位置から「バイパス開放」の開放位置へ連続的に切り換え可能であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記スプール弁(72)は、作動ソレノイド(76)、熱膨張要素(112)、液圧部材のいずれかから構成されるアクチュエータにより転置され得ることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記シール(86)の径方向内側向きの面が、前記モータハウジング(28)または前記ポンプシャフトハウジング(94)と対向する形状に相当する形状を有することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記スプール弁(72)の前記作動ソレノイド(76)は、前記スプール弁(72)の円筒形スリーブにより形成される電機子(74)を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記作動ソレノイド(76)は、前記ポンプハウジング(14)内に配置され、前記電機子(74)を囲むコイルキャリヤ(78)を含むことを特徴とする請求項10に記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記バイパス管(24)の下流かつ前記ポンプインペラ(32)の上流に、加熱回路、変速装置用熱交換器、潤滑油熱交換器、シリンダブロック冷却回路またはその他同種のもののための戻り流部(38)が、前記ポンプハウジング(14)と結合していることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記ポンプハウジング(14)は、2つの部分(16、18)から形成されることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記作動ソレノイド(76)は、長手方向Xに向けられたコイル端子(96)を有し、当該コイル端子(96)は、2つのハウジング部(16、18)を結合させると、相互関連端子(98)により、CPUなどの他のハウジング部(18)内に収容された制御手段(100)と接触させ得ることを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 前記冷却液ポンプ電動モータ(26)により前記ポンプインペラ(32)を駆動させることに加えて、駆動ホイール(106)が設けられ、当該駆動ホイール(106)は、前記ポンプハウジング(14)の外側の前記ポンプシャフト(30)と同軸に配置され、フリーホイール(108)を介して前記ポンプシャフト(30)に連結されることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- ワックスからなる前記熱膨張要素(112)は、前記ポンプハウジング(14)内の圧力管(34)に隣接した領域に配置され、隔壁(116)によって関連の前記別の冷却液(120)と分けられて、その結果、前記熱膨張要素(112)の温度による体積の変化が、前記冷却液(120)に伝達され、次いで、当該冷却液は、前記接続ライン(122、124)を介して、液圧作動するように適合されている前記スプール弁(72)のシリンダチャンバ(126)内へ押し退けられることを特徴とする請求項8〜15のいずれかに記載の冷却液ポンプ(1)。
- 少なくとも1つのラジエータ回路(4)およびバイパス回路(8)を備える自動車の内燃機関(10)の冷却液回路(2)用の冷却液ポンプ(1)であって、
ラジエータ(6)からの供給(ZK)用の吸込管(22)、前記バイパス回路(8)からの供給(ZB)用のバイパス管(24)、及び前記自動車機関(10)への冷却液の供給(ZM)用の圧力管(34)を有する冷却液ポンプハウジング(14)と、
前記冷却液ポンプハウジング(14)内に配置され、モータハウジング(28)が冷却液の流れの内側に配置され、ポンプシャフト(30)を介してポンプインペラ(32)を駆動する冷却液ポンプ電動モータ(26)と、
前記冷却液ポンプハウジング(14)に動作可能に一体化された切換弁(40)と、
を備え、
前記吸込管(22)は、ポンプモータ(26)の、前記ポンプインペラ(32)から遠くを向いている端部(44)の領域(42)に配置され、
前記バイパス管(24)は、前記吸込管(22)の下流に位置する領域(46)に配置され、
前記圧力管(34)は、前記バイパス管(24)の下流に位置する領域(48)に配置され、
前記ラジエータ(6)からの供給(ZK)として前記吸込管(22)により取り込み得る冷却液(KZK)のみが、前記ポンプモータハウジング(28)の外壁(52)と、前記ポンプハウジング(14)の内壁(54)および/または前記切換弁(40)の内壁(60)とにより選択的に画定された流路(56)を通る周縁の流れ(50)になって前記ポンプモータ(26)を通過して取り込まれ得、
前記切換弁(40)は、前記ラジエータ回路(4)からの冷却液のみを供給できる位置、前記バイパス回路(8)からの冷却液のみを供給できる位置、及び、前記ラジエータ回路(4)及び前記バイパス回路(8)からの冷却液を混合できる位置に切り換えられ、
前記バイパス管(24)は、前記冷却液ポンプ電動モータ(26)の下流に位置することを特徴とする冷却液ポンプによって冷却液を輸送する方法であって、
− 前記ラジエータ(6)から、冷却液供給(ZK)用の、前記冷却液ポンプハウジング(14)の前記吸込管(22)を通って、前記冷却液ポンプ(1)に冷却液を供給するステップと、
− 前記バイパス回路(8)から、供給(ZB)用の前記バイパス管(24)を通って、前記冷却液ポンプハウジング(14)の前記冷却液ポンプ(1)に冷却液を供給するステップと、
− 前記冷却液ポンプ(1)から、前記冷却液の戻り部(ZM)用の前記圧力管(34)を通って、前記自動車機関(10)に冷却液を戻すステップと、
− 前記冷却液ポンプハウジング(14)内に配置され、前記ポンプシャフト(30)を介して前記冷却液ポンプ電動モータ(26)により駆動される前記ポンプインペラ(32)によって、前記冷却液(1)を循環させるステップであって、前記冷却液ポンプ電動モータ(26)は、冷却液の流れの内側に配置される前記循環ステップと、
− 前記冷却液ポンプハウジング(14)内へ動作可能に一体化された前記切換弁(40)によって、前記冷却液ポンプを循環して流れる前記冷却液の混合比を調節するステップと、
を含み、
− 前記ラジエータ(6)から到達する冷却液が、前記ポンプモータ(26)の、前記ポンプインペラ(32)から遠くを向いている前記端部(44)の前記領域(42)内の前記吸込管(22)を介して供給され、
− 前記バイパスから到達する冷却液が、前記吸込管(22)の下流に位置する前記領域(46)内の前記バイパス管(24)を介して供給され、
− 前記冷却液が、前記バイパス管(24)の下流に位置する前記領域(48)内の前記圧力管(34)を介して取り出され、
− 供給(ZK)として前記ラジエータ(6)から前記吸込管(22)を通って供給される冷却液(KZK)のみが、前記ポンプモータハウジング(28)の前記外壁(52)と、前記ポンプハウジング(14)の前記内壁(54)および/または前記切換弁(40)の前記内壁(60)とにより選択的に画定された前記流路(56)を通って、前記ポンプモータ(26)を通り過ぎて前記周縁の流れ(50)になって取り込まれることを特徴とする方法。 - 請求項1から16のいずれかに記載の冷却液ポンプによって冷却液を輸送する方法であって
− 前記ラジエータ(6)から、冷却液供給(ZK)用の、前記冷却液ポンプハウジング(14)の前記吸込管(22)を通って、前記冷却液ポンプ(1)に冷却液を供給するステップと、
− 前記バイパス回路(8)から、供給(ZB)用の前記バイパス管(24)を通って、前記冷却液ポンプハウジング(14)の前記冷却液ポンプ(1)に冷却液を供給するステップと、
− 前記冷却液ポンプ(1)から、前記冷却液の戻り部(ZM)用の前記圧力管(34)を通って、前記自動車機関(10)に冷却液を戻すステップと、
− 前記冷却液ポンプハウジング(14)内に配置され、前記ポンプシャフト(30)を介して前記冷却液ポンプ電動モータ(26)により駆動される前記ポンプインペラ(32)によって、前記冷却液(1)を循環させるステップであって、前記冷却液ポンプ電動モータ(26)は、冷却液の流れの内側に配置される前記循環ステップと、
− 前記冷却液ポンプハウジング(14)内へ動作可能に一体化された前記切換弁(40)によって、前記冷却液ポンプを循環して流れる前記冷却液の混合比を調節するステップと、
を含み、
− 前記ラジエータ(6)から到達する冷却液が、前記ポンプモータ(26)の、前記ポンプインペラ(32)から遠くを向いている前記端部(44)の前記領域(42)内の前記吸込管(22)を介して供給され、
− 前記バイパスから到達する冷却液が、前記吸込管(22)の下流に位置する前記領域(46)内の前記バイパス管(24)を介して供給され、
− 前記冷却液が、前記バイパス管(24)の下流に位置する前記領域(48)内の前記圧力管(34)を介して取り出され、
− 供給(ZK)として前記ラジエータ(6)から前記吸込管(22)を通って供給される冷却液(KZK)のみが、前記ポンプモータハウジング(28)の前記外壁(52)と、前記ポンプハウジング(14)の前記内壁(54)および/または前記切換弁(40)の前記内壁(60)とにより選択的に画定された前記流路(56)を通って、前記ポンプモータ(26)を通り過ぎて前記周縁の流れ(50)になって取り込まれることを特徴とする方法。
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