DE102014201606A1

DE102014201606A1 - Actuating device for a switchable coolant pump

Info

Publication number: DE102014201606A1
Application number: DE102014201606.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel dos Anjos Sayao
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-30
Filing date: 2014-01-30
Publication date: 2015-07-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (11), die einer schaltbaren Kühlmittelpumpe (1) eines Kühlsystems einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Die Vorrichtung beinhaltet ein Antriebselement (5), das mit einer als Hohlwelle ausgebildeten, in einem Pumpengehäuse (2) über eine Wälzlagerung (4) drehbar gelagerten Pumpenwelle (3) verbunden ist. Ein in einen Kühlmittelraum (9) eingreifendes, ein Kühlmittel als Volumenstrom förderndes Flügelrad (8) ist endseitig an einer in der Pumpenwelle (3) geführten und begrenzt axial verstellbaren Antriebswelle (7) positioniert. An der vom Flügelrad (8) abgewandten Seite greift die Antriebswelle (7) in einen federbeaufschlagten, drehbaren Magnetanker (12) ein, der zur Bildung einer Magnetkupplung (10) mit einem ortsfest positionierten Elektromagnet (13) in Wirkverbindung steht. Die Magnetkupplung (10) ist zwischen einer stromlosen Eingriffsposition, in der das Antriebselement (5), die Pumpenwelle (3) sowie die Antriebswelle (7) drehfest verbunden sind, und einer den Antrieb des Flügelrades (8) trennenden bestromten Position schaltbar. In der stromlosen Eingriffsposition des federbeaufschlagten Magnetankers (12) ist die Antriebswelle (7) mittels einer radialen Stufe (17) in Verbindung mit einer Reibscheibe (18) kraftschlüssig an einer Schulter (19) innerhalb der Längsbohrung (6) der Pumpenwelle (3) abgestützt zur Bildung einer Reibungskupplung (16).The invention relates to an actuating device (11) which is associated with a switchable coolant pump (1) of a cooling system of an internal combustion engine. The device comprises a drive element (5) which is connected to a pump shaft (3) designed as a hollow shaft and rotatably mounted in a pump housing (2) via a roller bearing (4). An impeller (8) engaging in a coolant chamber (9) and conveying a coolant as a volume flow is positioned at the end on a drive shaft (7) guided in the pump shaft (3) and limited axially adjustable. At the side facing away from the impeller (8), the drive shaft (7) engages in a spring-loaded, rotatable magnet armature (12), which is in operative connection with a stationarily positioned electromagnet (13) to form a magnetic coupling (10). The magnetic coupling (10) is switchable between a currentless engagement position, in which the drive element (5), the pump shaft (3) and the drive shaft (7) are non-rotatably connected, and an energized position separating the drive of the impeller (8). In the currentless engagement position of the spring-loaded magnet armature (12), the drive shaft (7) by means of a radial step (17) in conjunction with a friction disc (18) non-positively on a shoulder (19) within the longitudinal bore (6) of the pump shaft (3) supported to form a friction clutch (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung einer schaltbaren Kühlmittelpumpe, die einem Kühlsystem einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to an actuating device of a switchable coolant pump, which is assigned to a cooling system of an internal combustion engine, according to the features of the preamble of claim 1.

Bei flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen zirkuliert das Kühlmedium, insbesondere Kühlwasser, mit Hilfe einer Kühlmittelpumpe in einem bevorzugt geschlossenen, einen Kreislauf bildenden Kühlsystem durch Kühlkanäle im Bereich der Zylinder und des Zylinderkopfes zum Kühlen der Brennkraftmaschine. Das erwärmte Medium wird anschließend in einem Luft-Wasser-Wärmetauscher mittels eines Ventilators und/oder durch den Fahrtwind rückgekühlt. Ein Antrieb der Kühlmittelpumpe erfolgt üblicherweise über einen als Riementrieb ausgeführten, dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine vorgelagerten, auch als Aggregatetrieb zu bezeichnenden Zugmitteltrieb. Die sich dabei einstellende direkte Antriebsverbindung zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Kühlmittelpumpe bewirkt eine Abhängigkeit der Pumpendrehzahl von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Dies hat zur Folge, dass beispielsweise bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine das Problem auftritt, dass sich durch das zirkulierende Kühlmittel die Erwärmung der Brennkraftmaschine verzögert und die Zeit bis zum Erreichen einer optimalen Betriebstemperatur verlängert. Zur Vermeidung dieser Problematik ist es bekannt, regelbare Kühlmittelpumpen für Brennkraftmaschinen einzusetzen, deren geförderter Volumenstrom entsprechend dem Bedarf abgestimmt bzw. geregelt werden kann.In liquid-cooled internal combustion engines, the cooling medium, in particular cooling water, circulates with the aid of a coolant pump in a preferably closed, circulating cooling system through cooling channels in the region of the cylinder and the cylinder head for cooling the internal combustion engine. The heated medium is then recooled in an air-water heat exchanger by means of a fan and / or by the travel wind. A drive of the coolant pump is usually carried out via a drive belt designed as a belt drive, the crankcase of the internal combustion engine upstream, also referred to as a unit drive to be designated. The thereby adjusting direct drive connection between the crankshaft of the internal combustion engine and the coolant pump causes a dependence of the pump speed of the rotational speed of the internal combustion engine. This has the consequence that, for example, in a cold start of the internal combustion engine, the problem occurs that delays the heating of the internal combustion engine by the circulating coolant and extends the time to reach an optimum operating temperature. To avoid this problem, it is known to use controllable coolant pumps for internal combustion engines, whose subsidized volume flow can be adjusted or regulated according to the needs.

Zur Einflussnahme auf das Fördervolumen der Kühlmittelpumpe ist aus der DE 199 01 123 A1 bekannt, dem Flügelrad einen äußeren übergreifenden Schieber zuzuordnen, mit dem die wirksame Flügelbreite des Flügelrades verändert werden kann und der in axialer Richtung stufenlos axial beweglich einstellbar ist. Die Verstellung des Schiebers erfolgt dabei durch das Verdrehen einer gewindeartigen Führung. Gemäß der DE 10 2008 046 424 A1 umfasst die Kühlmittelpumpe ein Flügelrad, das ein über einen Aktuator axial einstellbares Leitblech einschließt, mit dem ein Volumenstrom beeinflussbar ist. Die DE 197 46 359 A1 offenbart eine Kühlmittelpumpe, bei der eine Magnetkupplung zwischen dem Flügelrad und der Pumpenwelle angeordnet ist. Durch die Änderung eines Luftspalts zwischen den beiden Magnetkupplungshälften kann eine Mitnahmedrehzahl des Flügelrades und folglich das Fördervolumen der Kühlmittelpumpe beeinflusst werden. Die Einstellung des Luftspaltes erfolgt in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine.To influence the delivery volume of the coolant pump is from the DE 199 01 123 A1 known to associate the impeller with an outer cross-slide, with which the effective blade width of the impeller can be changed and which is infinitely axially movable axially adjustable. The adjustment of the slide takes place by the rotation of a thread-like guide. According to the DE 10 2008 046 424 A1 The coolant pump comprises an impeller which encloses an axially adjustable baffle plate via an actuator, with which a volume flow can be influenced. The DE 197 46 359 A1 discloses a coolant pump in which a magnetic coupling between the impeller and the pump shaft is arranged. By changing an air gap between the two magnetic coupling halves, a driving speed of the impeller and consequently the delivery volume of the coolant pump can be influenced. The adjustment of the air gap takes place as a function of the operating temperature of the internal combustion engine.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine funktionssichere, kostengünstig darstellbare und bauraumoptimierte Betätigungsvorrichtung für eine Kühlmittelpumpe bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a functionally reliable, cost-presentable and space-optimized actuator for a coolant pump.

Diese Aufgabenstellung wird durch eine schaltbare Kühlmittelpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.This task is solved by a switchable coolant pump with the features of claim 1. Preferred advantageous embodiments and developments of the invention are specified in the dependent subclaims.

Zur Darstellung einer aufgabengerechten Lösung ist für eine Kühlmittelpumpe erfindungsgemäß eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, bei der das Flügelrad endseitig an einer Antriebswelle drehfixiert positioniert ist, die in der Pumpenwelle geführt und mittels der Magnetkupplung begrenzt axial verstellbar ist. Dazu ist gegenseitig an der vom Flügelrad abgewandten Seite die Antriebswelle an einem Magnetanker lagefixiert. Dieser bevorzugt von einer Druckfeder kraftbeaufschlagte Magnetanker steht zur Bildung der Magnetkupplung mit einem ortsfest positionierten Elektromagnet in Wirkverbindung.To illustrate a task-oriented solution, an actuating device is provided for a coolant pump according to the invention, in which the impeller is rotationally fixed end positioned on a drive shaft, which is guided in the pump shaft and axially limited by the magnetic coupling. For this purpose, the drive shaft is fixed in position to a magnet armature on the side facing away from the impeller side. This magnet armature, which is force-urged by a compression spring, is in operative connection with the magnet coupling with a stationarily positioned electromagnet.

In einer stromlosen Eingriffsposition der Magnetkupplung erfolgt ein Antrieb des Flügelrades von dem mit dem Zugmitteltrieb der Brennkraftmaschine verbundenen, insbesondere als Riemenscheibe ausgeführten, drehfest mit der Pumpenwelle verbunden Antriebselement auf die Antriebswelle. Bei einer bestromten Magnetkupplung wird der Magnetanker und folglich die unmittelbar mit dem Magnetanker verbundene Antriebswelle in eine den Antrieb des Flügelrades trennende Position verschoben.In a currentless engagement position of the magnetic coupling, a drive of the impeller of the connected to the traction drive of the internal combustion engine, in particular designed as a pulley, rotatably connected to the pump shaft drive element takes place on the drive shaft. In an energized magnetic coupling of the armature and thus the directly connected to the armature drive shaft is moved to a drive of the impeller separating position.

Zum Halten der Eingriffsposition ist zur Bildung einer Reibungskupplung die Antriebswelle mittels einer radialen Stufe in Verbindung mit einer Reibscheibe kraftschlüssig an einer Schulter innerhalb der als Stufenbohrung ausgeführten Längsbohrung der Pumpenwelle abgestützt. Durch die kostengünstig herstellbaren und ineinandergefügten Wellen, die Antriebs- und die Pumpenwelle ist vorteilhaft eine kostengünstige sowie bauraumneutrale Betätigungsvorrichtung realisierbar. Weiterhin ist die erfindungsgemäß mit der Antriebswelle in Wirkverbindung stehende funktionssichere Magnetkupplung zur Bildung einer kosten- und bauraumoptimierten Anordnung der Magnetkupplung innerhalb des vorhandenen Bauraums bzw. durch eine geringfügige Anpassung in dem Pumpengehäuse integrierbar.To hold the engagement position, the drive shaft is frictionally supported by means of a radial step in conjunction with a friction disc on a shoulder within the longitudinal bore of the pump shaft designed as a stepped bore to form a friction clutch. Due to the economically producible and nested waves, the drive and the pump shaft is advantageously a cost-effective and space-neutral actuator realized. Furthermore, the present invention with the drive shaft operatively connected functionally reliable magnetic coupling to form a cost and space-optimized arrangement of the magnetic coupling within the existing space or by a slight adjustment in the pump housing can be integrated.

Eine erfindungsgemäße Stellbewegung bzw. der Hub der Antriebswelle stellt sich ein durch einen axialen Versatz zwischen dem ortsfest positionierten Elektromagnet der Magnetkupplung und dem federkraftbeaufschlagten, rotierenden Magnetanker in der stromlosen Eingriffsposition der Magnetkupplung. Der auch als Ringspalt zu bezeichnende axiale Luftspalt zwischen diesen Positionen definiert die maximale Stellbewegung S der Antriebswelle.An adjusting movement according to the invention or the stroke of the drive shaft adjusts itself by an axial offset between the stationarily positioned electromagnet of the magnetic coupling and the spring-loaded, rotating magnet armature in the currentless engagement position of the magnetic coupling. The also as annular gap to be designated Axial air gap between these positions defines the maximum actuating movement S of the drive shaft.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Reibscheibe verdrehgesichert an der Schulter der Pumpenwelle oder an der radialen Stufe der Antriebswelle fixiert. Im Einbauzustand, in der stromlosen Eingriffsposition, ist die Reibscheibe an der verschleißmindernd beschichteten oder gehärteten Kontaktfläche, der Stufe oder der Schulter kraftschlüssig abgestützt.According to a preferred embodiment of the invention, the friction disc is secured against rotation on the shoulder of the pump shaft or fixed to the radial step of the drive shaft. In the installed state, in the currentless engagement position, the friction disc is frictionally supported on the wear-reducing coated or hardened contact surface, the step or the shoulder.

Als Maßnahme, zur Schaffung einer wirksamen Abdichtung der Antriebswelle gegenüber der Pumpenwelle, ist flügelradseitig in einer stirnseitigen Aufnahme der Pumpenwelle ein Dichtelement eingesetzt. Dazu eignet sich bevorzugt ein relativ breites Dichtelement, das innen- und außenseitig jeweils eine als Armierung dienende Hülse aufweist, die mit einer gewissen Überdeckung auf die Antriebswelle bzw. in die Aufnahme der Pumpenwelle gepresst werden. Vorteilhaft gewährleist das Dichtelement eine wirksame Abdichtung gegenüber eindringendem Kühlmittel in einen von den Wellen radial begrenzten Ringspalt. Andererseits ermöglicht dieser Dichtelementaufbau eine begrenzte Axial- bzw. Stellbewegung der Antriebswelle zwischen der stromlosen Eingriffsposition und einer bestromten Magnetkupplung, in der der Flügelradantrieb unterbrochen ist.As a measure, to create an effective seal of the drive shaft relative to the pump shaft, a sealing element is used on the impeller side in an end receptacle of the pump shaft. For this purpose, preferably a relatively wide sealing element, which has inside and outside each serving as a reinforcement sleeve, which are pressed with a certain overlap on the drive shaft or in the receptacle of the pump shaft. Advantageously, the sealing element ensures an effective seal against coolant entering into an annular gap radially delimited by the shafts. On the other hand, this sealing element construction allows a limited axial or adjusting movement of the drive shaft between the currentless engagement position and a powered magnetic coupling in which the impeller drive is interrupted.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Pumpenwelle axial versetzt zu der flügelradseitigen Abdichtung der Antriebswelle eine radiale Bohrung eingebracht ist. Mit dieser Maßnahme kann im Fall einer Leckage des eingesetzten Dichtelements vorteilhaft das ausgetretene Kühlmittel druckfrei abgeführt werden, um die Funktionssicherheit der Betätigungsvorrichtung zu gewährleisten.A further embodiment of the invention provides that in the pump shaft axially offset from the impeller-side seal of the drive shaft, a radial bore is introduced. With this measure, in the case of leakage of the sealing element used advantageously the leaked coolant can be removed pressure-free to ensure the reliability of the actuator.

Zur Erreichung einer dauerhaften Funktion der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist vorgesehen, die Antriebswelle über eine Gleitlagerung in der Pumpenwelle zu lagern. Bevorzugt werden dazu axial versetzt angeordnete, insbesondere dünnwandig gestaltete Gleitlagerbuchsen eingesetzt, mit denen eine reibungsarme, kostengünstige Lagerung der Antriebswelle realisierbar ist. Alternativ dazu oder ergänzend zu der Gleitlagerung bietet es sich an, einen Schmierstoff einzusetzen, um die Antriebswelle reibungsmindernd in der Pumpenwelle zu führen.To achieve a permanent function of the actuating device according to the invention is provided to store the drive shaft via a sliding bearing in the pump shaft. Axially staggered, in particular thin-walled plain bearing bushes are preferably used with which a low-friction, cost-effective mounting of the drive shaft can be realized. Alternatively, or in addition to the sliding bearing, it is advisable to use a lubricant in order to reduce the drive shaft friction-reducing in the pump shaft.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die dargestellte Ausführungsform zeigt beispielhaft den Aufbau einer erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe. Die Erfindung ist somit nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt. Dabei zeigt:Further features of the invention will become apparent from the following description of the figures, in which an embodiment of the invention is shown. The illustrated embodiment shows an example of the structure of a coolant pump according to the invention. The invention is thus not limited to this embodiment. Showing:

1 eine erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe in einem Längsschnitt, die eine Magnetkupplung als Betätigungsvorrichtung einschließt; 1 a coolant pump according to the invention in a longitudinal section, which includes a magnetic coupling as an actuator;

2 eine Wellenverbindung der Betätigungsvorrichtung der Kühlmittelpumpe gemäß 1 in einer vergrößerten Darstellung; 2 a shaft connection of the actuating device of the coolant pump according to 1 in an enlarged view;

3 Details der Magnetkupplung von der Betätigungsvorrichtung gemäß 1; und 3 Details of the magnetic coupling of the actuator according to 1 ; and

4 eine Abdichtung der Antriebswelle von der Betätigungsvorrichtung gegenüber der Pumpenwelle. 4 a seal of the drive shaft of the actuator relative to the pump shaft.

In 1 ist eine Kühlmittelpumpe 1 im Längsschnitt vereinfacht abgebildet, die beispielsweise in einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) eingesetzt bzw. angeflanscht ist. Die Kühlmittelpumpe 1 umfasst ein Pumpengehäuse 2, in dem eine als Hohlwelle ausgebildete Pumpenwelle 3 über eine Wälzlagerung 4 drehbar gelagert ist. Zum Antrieb der Kühlmittelpumpe 1 ist ein topfartig gestaltetes, drehstarr mit der Pumpenwelle 3 verbundenes, als eine Riemenscheibe ausgeführtes Antriebselement 5 vorgesehen. In einer als Stufenbohrung ausgebildeten Längsbohrung 6 der Pumpenwelle 3 ist eine Antriebswelle 7 geführt, an der an einem Ende ein einem Kühlmittelraum 9 der Kühlmittelpumpe 1 zugeordnetes Flügelrad 8 drehfixiert ist. An dem vom Flügelrad 8 abgewandten Ende ist die Antriebswelle 7 drehstarr mit einem Magnetanker 12 einer als Magnetkupplung 10 ausgeführten Betätigungsvorrichtung 11 verbunden. Die bevorzugt in dem Pumpengehäuse 2 der Kühlmittelpumpe 1 integrierte Magnetkupplung 10 beinhaltet neben dem gemeinsam mit der Antriebswelle 7 rotierenden Magnetanker 12 einen ortsfest positionierten Elektromagneten 13 sowie eine zwischen dem Magnetanker 12 und dem Elektromagneten 13 eingesetzte Druckfeder 14, die gemeinsam in einem Gehäuse 15 angeordnet sind. Bei stromloser Magnetkupplung 10 stellt sich zum Antrieb des Flügelrades 8 eine Eingriffsposition ein, bei der die Druckfeder 14 den Magnetanker 12 und gleichzeitig die Antriebswelle 7 axial in Richtung des Flügelrades 8 verschiebt. Die kraftschlüssig an der Pumpenwelle 3 abgestützte Antriebswelle 7 bildet gemeinsam mit einer Reibscheibe eine in 2 detailliert dargestellte Reibungskupplung 16. Zur Abdichtung des Kühlmittelraums 9 gegenüber der Wälzlagerung 4 ist zwischen der Pumpenwelle 3 und dem Pumpengehäuse 2 eine Gleitringdichtung 26 eingesetzt. Die 2 bis 4 zeigen ausschnittsweise Darstellungen von Details der Kühlmittelpumpe 1 und der Betätigungsvorrichtung. Durch die vergrößerten Abbildungen werden weitere Einzelheiten verdeutlicht. Dabei stimmen die Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Komponenten bzw. Bauteile mit denen der 1 überein. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich daher weitestgehend auf erfindungswesentliche Details.In 1 is a coolant pump 1 shown simplified in longitudinal section, which is for example in a crankcase of an internal combustion engine (not shown) used or flanged. The coolant pump 1 includes a pump housing 2 in which a pump shaft designed as a hollow shaft 3 via a roller bearing 4 is rotatably mounted. For driving the coolant pump 1 is a cup-shaped, torsionally rigid with the pump shaft 3 connected, designed as a pulley drive element 5 intended. In a longitudinal bore formed as a stepped bore 6 the pump shaft 3 is a drive shaft 7 led, at the one end a coolant space 9 the coolant pump 1 associated impeller 8th is rotationally fixed. At the wheel of the impeller 8th opposite end is the drive shaft 7 torsionally rigid with a magnet armature 12 one as a magnetic coupling 10 executed actuator 11 connected. The preferred in the pump housing 2 the coolant pump 1 integrated magnetic coupling 10 includes besides that together with the drive shaft 7 rotating armature 12 a fixedly positioned electromagnet 13 and one between the armature 12 and the electromagnet 13 inserted compression spring 14 working together in a housing 15 are arranged. For currentless magnetic coupling 10 turns to the drive of the impeller 8th an engagement position, wherein the compression spring 14 the magnet armature 12 and at the same time the drive shaft 7 axially in the direction of the impeller 8th shifts. The non-positive on the pump shaft 3 supported drive shaft 7 together with a friction disc forms an in 2 detailed friction clutch 16 , For sealing the coolant space 9 opposite the rolling bearing 4 is between the pump shaft 3 and the pump housing 2 a mechanical seal 26 used. The 2 to 4 show partial views of details of the coolant pump 1 and the actuator. The enlarged illustrations clarify further details. The reference numerals for the same or functionally identical components or components with those of 1 match. The following Descriptions are therefore limited as far as possible to essential to the invention details.

Den Aufbau der Reibungskupplung 16 zeigt die 2. Die Antriebswelle 7 bildet eine radiale Stufe 17, die über eine Reibscheibe 18 an einer Schulter 19 der als Stufenbohrung ausgeführten Längsbohrung 6 der Pumpenwelle 3 bei stromloser Magnetkupplung 10 kraftschlüssig abgestützt ist. Bei bestromter Magnetkupplung 10 wird die Antriebswelle 7 in Pfeilrichtung begrenzt verschoben, wodurch die Reibungskupplung 16 die kraftschlüssige Verbindung der Wellen trennt und der Antrieb des Flügelrades 8 unterbrochen ist.The structure of the friction clutch 16 show the 2 , The drive shaft 7 forms a radial step 17 that have a friction disk 18 on a shoulder 19 the longitudinal bore designed as a stepped bore 6 the pump shaft 3 with de-energized magnetic coupling 10 is supported non-positively. With energized magnetic coupling 10 becomes the drive shaft 7 shifted in the direction of arrow limited, causing the friction clutch 16 the non-positive connection of the shafts separates and the drive of the impeller 8th is interrupted.

In 3 sind weitere Einzelheiten der Magnetkupplung 10 gezeigt. Im stromlosen Zustand stellt sich zwischen den Magnetkupplungshälften, dem Magnetanker 12 und dem Elektromagnet 13 der Magnetkupplung 10 ein Luftspalt 20 ein, der den Stellweg oder Hub der Antriebswelle 7 zwischen dem stromlosen und einem bestromten Zustand definiert.In 3 are more details of the magnetic coupling 10 shown. In de-energized state arises between the magnetic coupling halves, the armature 12 and the electromagnet 13 the magnetic coupling 10 an air gap 20 one, the travel or stroke of the drive shaft 7 defined between the de-energized and a powered state.

Die 4 verdeutlicht die Abdichtung eines Ringspaltes 20, der sich zwischen der Pumpenwelle 3 und der Antriebswelle 7 einstellt. Dazu ist ein Dichtelement 21 vorgesehen, das jeweils über eine Hülse 22a, 22b auf die Antriebswelle 7 bzw. in eine Aufnahme 23 der Pumpenwelle 3 gepresst ist, wobei die Hülsen 22a, 22b durch einen elastischen Dichtwerkstoff 24 verbunden sind, der stoffschlüssig, insbesondere mittels Vulkanisierung, an den Hülsen 22a, 22b fixiert ist. Axial versetzt zu dem Dichtelement 21 ist in der Pumpenwelle 3 eine radiale Bohrung 25 eingebracht, über die bei einer auftretenden Leckage des Dichtelementes 21 Kühlmittel aus dem Kühlmittelraum 9 drucklos abgeleitet werden kann.The 4 illustrates the sealing of an annular gap 20 that is between the pump shaft 3 and the drive shaft 7 established. This is a sealing element 21 provided, each via a sleeve 22a . 22b on the drive shaft 7 or in a recording 23 the pump shaft 3 pressed, with the sleeves 22a . 22b through an elastic sealing material 24 are connected, the material fit, in particular by vulcanization, to the sleeves 22a . 22b is fixed. Axially offset to the sealing element 21 is in the pump shaft 3 a radial bore 25 introduced via the case of a occurring leakage of the sealing element 21 Coolant from the coolant space 9 can be derived without pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kühlmittelpumpe Coolant pump
22: Pumpengehäuse pump housing
33: Pumpenwelle pump shaft
4 4: Wälzlagerungroller bearing
55: Antriebselement driving element
66: Längsbohrung longitudinal bore
77: Antriebswelle drive shaft
88th: Flügelrad impeller
99: Kühlmittelraum Coolant space
1010: Magnetkupplung magnetic coupling
1111: Betätigungsvorrichtung actuator
1212: Magnetanker armature
1313: Elektromagnet electromagnet
1414: Druckfeder compression spring
1515: Gehäuse casing
1616: Reibungskupplung friction clutch
1717: Stufe step
1818: Reibscheibe friction
1919: Schulter shoulder
2020: Luftspalt air gap
2121: Dichtelement sealing element
22a, 22b22a, 22b: Hülse shell
2323: Aufnahme admission
2424: Dichtwerkstoff Seal material
2525: Bohrung drilling
2626: Gleitringdichtung Mechanical seal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19901123 A1 [0003]
DE 102008046424 A1 [0003]
DE 19746359 A1 [0003]

Claims

Actuating device which is a switchable coolant pump ( 1 ) is associated with a cooling system of an internal combustion engine, comprising a drive element ( 5 ), which is designed as a hollow shaft, in a pump housing ( 2 ) via a roller bearing ( 4 ) rotatably mounted pump shaft ( 3 ) and into a coolant space ( 9 ) engaging impeller ( 8th ) a coolant as a volume flow from a coolant inlet into a coolant outlet of the coolant pump ( 1 ), wherein for adjusting the volume flow, one with the pump shaft ( 3 ) cooperating magnetic coupling ( 10 ), characterized in that the impeller ( 8th ) at one end in one of the pump shaft ( 3 ) guided and limited axially adjustable drive shaft ( 7 ), which are mutually attached to each other by the impeller ( 8th ) facing away in a spring-loaded, rotatable magnet armature ( 12 ), which is used to form the magnetic coupling ( 10 ) with a fixedly positioned electromagnet ( 13 ) is in operative connection, wherein the magnetic coupling ( 10 ) between a currentless engagement position in which the drive element ( 5 ), the pump shaft ( 3 ) and the drive shaft ( 7 ) are rotatably connected, and one of the drive of the impeller ( 8th ) switchable energized position, wherein for holding the spring-loaded magnet armature ( 12 ) in the engaged position, the drive shaft ( 7 ) by means of a radial step ( 17 ) in conjunction with a friction disc ( 18 ) non-positively on a shoulder ( 19 ) within the longitudinal bore ( 6 ) of the pump shaft ( 3 ) is supported to form a friction clutch ( 16 ).

Coolant pump according to claim 1, characterized in that between the engaged position and a separate position of the armature ( 12 ) and the electromagnet ( 13 ) of the magnetic coupling ( 10 ) an axial air gap ( 20 ), whose degree is a maximum adjusting movement S of the drive shaft ( 7 ) Are defined.

Coolant pump according to one of the preceding claims, characterized in that the friction disc ( 18 ) secured against rotation on the shoulder ( 19 ) of the pump shaft ( 3 ) or at the radial step ( 17 ) of the drive shaft ( 7 ) is fixed and the associated contact surface to Reibscheibe ( 18 ), the shoulder ( 19 ) or the level ( 17 ) is wear-reducing coated or hardened.

Coolant pump according to one of the preceding claims, characterized in that between the drive shaft ( 7 ) and the pump shaft ( 3 ) Flügelradseitig one of the adjusting movement S of the drive shaft ( 7 ) the following sealing element ( 21 ) is used.

Coolant pump according to claim 4, characterized in that axially offset from the sealing element ( 21 ) in the pump shaft ( 3 ) at least one radial bore ( 25 ) is introduced.

Coolant pump according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 7 ) and / or by means of a lubricant friction-reducing in the pump shaft ( 3 ) is used.