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Title:
COOLANT PUMP SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/111391
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coolant pump system (1) for a motor vehicle, comprising a coolant pump (3) which is mounted on a module frame (2) that is oriented in a vertical direction in the motor vehicle and is provided with legs. The longitudinal axis (L) of the coolant pump (3) is arranged at an angle of 30° to 60° relative to the horizontal (H).

Inventors:
HARICH MARTIN (DE)
PANTOW EBERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/004851
Publication Date:
November 24, 2005
Filing Date:
May 04, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BEHR GMBH & CO KG (DE)
HARICH MARTIN (DE)
PANTOW EBERHARD (DE)
International Classes:
B60K11/02; F01P5/10; F04D29/60; (IPC1-7): F01P5/10; B60K11/02; F04D29/60
Foreign References:
US2286398A1942-06-16
US1474260A1923-11-13
US2247742A1941-07-01
EP0969189A12000-01-05
FR2833563A12003-06-20
US3891345A1975-06-24
US1768210A1930-06-24
US2286398A1942-06-16
DE19534108A11997-03-20
Attorney, Agent or Firm:
BEHR GMBH & CO. KG (G-IP Mauserstrasse 3, Stuttgart, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kühlmittelpumpenanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer an einem im Kraftfahrzeug aufrecht ausgerichteten Modulrahmen (2) mit Schenkeln angebrachten Kühlmittelpumpe (3), dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) in ei¬ nem Winkel zwischen 0° und 90°, insbesondere zwischen 15° und 75° zur Horizontalen angeordnet ist.
2. Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeich¬ net, dass die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) in einem Winkel von 45° +/ 15°, insbesondere 45° +/ 5° zur Horizontalen angeordnet ist.
3. Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Längsachse (L) der Kühlmittelpumpe (3) schräg bezüglich der Schenkel des Modulrahmens (2) verlaufend angeordnet ist, wobei sie insbesondere in einer Ebene verläuft, die parallel und be¬ abstandet von der Ebene (E) ist, welche durch den Modulrahmen (2) definiert ist.
4. Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel des Modulrahmens (2) ein Rechteck bilden.
5. Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Kühlmittelpumpe (3) in einer der beiden unteren Ecken des Rechtecks angeordnet ist.
6. Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kühlmittelpumpe (3) in ei¬ ner Baugruppe ein Thermostat (5) verbunden ist.
7. Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Kühlmittelpum¬ pe (3) am Modulrahmen (2) mittels Stegen (10) erfolgt.
8. Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass drei Stege (1Oa1 10b, 10c) vorgesehen sind, wobei zwei Ste¬ ge (10a, 10c) jeweils an Enden der Kühlmittelpumpe (3) oder der die Kühlmittelpumpe (3) umfassenden Baugruppe und ein Steg (10b) im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe (3) oder der die Kühlmittelpumpe (3) umfassenden Baugruppe vorgesehen sind.
9. Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass der im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe (3) oder der die Kühlmittelpumpe (3) umfassenden Baugruppe angeordnete Steg (10b) schräg von einem Eckbereich des Modulrahmens (2) aus verläuft.
10. Kühlmittelpumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenaustritt (9d) unterhalb von dem oder den Pumpeneintritten (9a, 9b, 9c) angeordnet sind.
11. Kühlmittθlpumpenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Pumpenaustritt (9d) parallel zur normalen Fahrtrichtung (F) angeordnet ist.
12. Kühlmittelpumpenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass mindestens ein Pumpeneintritt (9a, 9c) parallel zur normalen Fahrtrichtung (F) angeordnet ist.
Description:
Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kraftfahrzeugen sind über einen Riemenantrieb angetriebene mechani¬ sche Kühlmittelpumpen bekannt, wobei der Verbrennungsmotor des Kraft¬ fahrzeugs die Antriebsleistung zur Verfügung stellt. Aus der US 2,286,398 ist beispielsweise eine Kühlmittelpumpenanordnung mit einer mechanisch über einen Riemen angetriebenen Kühlmittelpumpe bekannt, welche aus antrieb¬ stechnischen Gründen eine horizontal angeordnete Pumpenwelle aufweist, welche parallel zur Lüfterwelle angeordnet ist. Hierbei ist die Kühlmittelpum¬ pe an einem Rahmen angebracht.

Auf Grund der Abhängigkeit der mechanisch angetriebenen Kühlmittelpum¬ pen von der Motordrehzahl und dem Riemenantrieb werden immer häufiger elektrische Kühlmittelpumpen verwendet. Durch das Entfallen des Riemen¬ antriebs können elektrische Kühlmittelpumpen neben der Anbringung am Motor beispielsweise an einem Modulrahmen der am Fahrzeugboden ange¬ bracht sein. Üblicherweise ist eine Kühlmittelpumpenanordnung mit einer horizontal angeordneten Pumpenwelle aus befestigungstechnischen Grün¬ den vorgesehen, wobei die Kühlmittelpumpe möglichst tief montiert ist.

Aus der DE 195 34 108 A1 ist ein Kühler für den Kühlwasserkreislauf eines Kraftfahrzeug-Motors bekannt, wobei der Kühlwasserkreislauf durch eine Elektrokreiselpumpe angetrieben ist, die ganz oder teilweise innerhalb des Kühlers oder direkt am Kühler anliegend angeordnet ist. Durch die Integrati¬ on der Kühlwasserpumpe in Form einer Elektrokreiselpumpe mit dem Kühler wird eine kompakte Baueinheit mit kleinen Außenabmessungen geschaffen. Jedoch lässt eine derartige Anordnung noch Wünsche offen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestal¬ tungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist eine Kühlmittelpumpenanordnung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einer an einem im Kraftfahrzeug aufrecht ausgerichteten Modulrahmen mit Schenkeln angebrachten Kühlmittelpumpe, wobei die Längsachse der Kühlmittelpumpe in einem Winkel zwischen 0° und 90°, vor¬ zugsweise von 30° bis 60° zur Horizontalen angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Kühlmittelpumpe ermöglicht eine einfachere Montage und vereinfacht die Konstruktion, da die Krafteinleitungspunkte im Falle einer senkrechten oder waagerechten Montage die gesamte Modulhöhe oder - breite überspannen müssen, sofern sie nicht direkt am Kühler angebracht werden können. Ferner schont die schräge Anordnung unter Umständen die Motorlager im Vergleich zu einer senkrechten Anordnung der Kühlmittel- pumpe. Die Längsachse der Kühlmittelpumpe ist hierbei bevorzugt in einem Winkel von 45° +/- 15°, besonders bevorzugt 45° +/- 5° zur Horizontalen an¬ geordnet.

Die Längsachse der Kühlmittelpumpe ist bevorzugt schräg bezüglich der Schenkel des Modulrahmens verlaufend angeordnet, wobei sie besonders bevorzugt in einer Ebene verläuft, die parallel und beabstandet von der Ebe¬ ne ist, welche durch den Modulrahmen definiert ist. Dabei ist die Kühlmittel¬ pumpe bevorzugt auf der entgegen der normalen Fahrtrichtung liegenden Seite vom Modulrahmen angeordnet.

Die Schenkel des Modulrahmens bilden vorzugsweise ein Rechteck mit zwei in vertikaler Richtung verlaufenden Schenkeln und zwei in horizontaler Richtung, quer zur normalen Fahrtrichtung verlaufenden Schenkeln.

Bevorzugt ist die Kühlmittelpumpe in einer der beiden unteren Ecken des Rechtecks angeordnet, so dass ein möglichst tiefliegender Schwerpunkt ge¬ währleistet ist.

Die Kühlmittelpumpe ist vorzugsweise in einer Baugruppe mit einem Ther- mostat angeordnet, so dass bei der Montage eine einfache Anbringung der Baugruppe erfolgen kann.

Für die Anbringung der Kühlmittelpumpe oder der gesamten Baugruppe am Modulrahmen sind vorzugsweise am Modulrahmen angebracht oder ausge- bildete Stege vorgesehen. Bevorzugt sind drei Stege vorgesehen, wobei zwei Stege jeweils an Enden der Kühlmittelpumpe oder der die Kühlmittel¬ pumpe umfassenden Baugruppe und ein Steg im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe oder der die Kühlmittelpumpe umfassenden Baugruppe vorgesehen sind. Der im mittleren Bereich der Kühlmittelpumpe oder der die Kühlmittelpumpe umfassenden Baugruppe angeordnete Steg verläuft vor¬ zugsweise schräg von einem Eckbereich des Modulrahmens aus. Dies er- möglicht eine gute Krafteinleitung in den Modulrahmen, wobei dieser ge¬ ringstmöglich belastet wird. Femer ist die Ausgestaltung ,der Befestigung mittels Stegen am Modulrahmen relativ kostengünstig.

Vorzugsweise ist der Pumpenaustritt unterhalb von dem oder den Pum¬ peneintritten angeordnet. In Folge der schrägen Anordnung ist ein Punkt im Pumpengehäuse, der im Bereich des Pumpenrotors liegt, der tiefstliegende Punkt des von Kühlmittel durchströmten Bereichs der Kühlmittelpumpe. Fer¬ ner ist der Pumpenaustritt bevorzugt parallel zur normalen Fahrtrichtung an- geordnet, so dass sich die Montage vereinfacht. Parallel hierzu ist ferner mindestens ein Pumpeneintritt angeordnet ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Ein¬ zelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kühlmittelpumpenanord¬ nung, und

Fig. 2 eine andere perspektivische Ansicht der Kühlmittelpumpen- anordnung von Fig. 1.

Eine Kühlmittelpumpenanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug weist einen Modul¬ rahmen 2 und eine hieran befestigte Kühlmittelpumpe 3 mit Elektromotor 4 sowie hiermit verbundenem Thermostat 5 auf, wobei die Kühlmittelpumpe 3, der Elektromotor 4 und der Thermostat 5 eine Baugruppe bilden. Der Modul¬ rahmen 2 weist vier in einer Ebene E liegende Schenkel auf, welche ein Rechteck bilden. Die Ebene E verläuft quer zur in der Horizontalen H liegen¬ den, normalen Fahrtrichtung F des Kraftfahrzeugs, wie in Fig. 1 angedeutet.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Modulrahmen 2 an den Fahrzeu¬ glängsträgern 6 angebracht, wobei in Fig. 1 noch der rechte vordere Radka- sten 7 schematisch dargestellt ist. Am Modulrahmen 2 ist ferner ein Kühl¬ mittelkühler 8 angebracht von dem aus Kühlmittel über einen Kühlmittelstut¬ zen 9a zum Thermostat 5 und weiter zur Kühlmittelpumpe 3 gelangt. Am Thermostat 5 sind zwei weitere Kühlmittelstutzen 9 vorgesehen, zum Einen der Eintritt vom Heizkreislauf (Kühlmittelstutzen 9b) und zum Anderen für einen Bypass, wenn der Thermostat 5 geschlossen ist, (Kühlmittelstutzen 9c). Das von der Kühlmittelpumpe 3 angesaugte und unter Druck wieder ab¬ gegebene Kühlmittel gelangt über einen weiteren Kühlmittelstutzen 9d (Pumpenaustritt) wieder in den Kühlmittel-Hauptkreislauf. Die Längsachsen der Kühlmittelstutzen 9a, 9c und 9d verlaufen hierbei in einer Richtung ent¬ gegen der normalen Fahrtrichtung F (vorwärts geradeaus) des Kraftfahr¬ zeugs, was die Montage erleichtert.

Die Kühlmittelpumpe 3 hat eine Längsachse L, welche durch den im Kühl- mittelpumpengehäuse angeordneten Pumpenrotor definiert wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, verläuft die Längsachse L in einer Ebene, die parallel und entgegen der Fahrtrichtung F beabstandet von der Ebene E, die durch den Modulrahmen 2 definiert wird. Dabei ist die Längsachse L in ei¬ nem 45°-Winkel zu den Schenkeln des Modulrahmens 2 angeordnet. Hierbei liegt der Elektromotor 4 unten und der Thermostat 5 oben. Dies ermöglicht eine Anordnung der Baugruppe mit relativ niedrigem Schwerpunkt.

Die Anbringung der Baugruppe am Modulrahmen 2 erfolgt gemäß dem vor¬ liegenden Ausführungsbeispiel mittels drei Stegen 10, welche ein C- oder doppel-T- förmiges Profil haben. Hierbei verlaufen die Träger 10a und 10c etwa in einer Richtung entgegen der normalen Fahrtrichtung F des Kraftfahr¬ zeugs und sind mit dem unteren Ende beziehungsweise mit dem oberen En¬ de der Baugruppe mittels Schrauben verbunden. Der Träger 10b verläuft etwa ausgehend von der entsprechenden Ecke des Modulrahmens 2 schräg zum Gehäuse des Elektromotors 4, wobei er etwa senkrecht zur Längsachse L verläuft (vgl. Fig. 2). Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht kurze Stege 10, wodurch die Momente gering gehalten werden können. Ferner ist die Krafteinleitung in den Modulrahmen 2 optimiert und die Belastung des Mo¬ dulrahmens 2 kann gering gehalten werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht unter Umständen darin, daß ein Wärmeübertragerelement insbesondere für eine Montage besser erreichbar ist. Beispielsweise der Anschlußstutzen 11 in Fig. 2 ist für eine Montage ei¬ ner insbesondere als Schlauch ausgebildeten Anschlußleitung besser er¬ reichbar, so daß eine Montage oder ein Anschließen des gesamten Moduls erleichtert wird. Bezugszeichβnliste

1 Kühlmittelpumpenanordnung 2 Modulrahmen 3 Kühlmittelpumpe 4 Elektromotor 5 Thermostat 6 Fahrzeuglängsträger 7 Radkasten 8 Kühlmittelkühler 9, 9a, 9b, 9c, 9d Kühlmittelstutzen 10, 10a, 10b, 10c Steg

E Ebene F normale Fahrtrichtung H Horizontale L Längsachse Kühlmittelpumpe