DE102022209059A1 - Drive system for a vehicle and method - Google Patents
Drive system for a vehicle and method Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022209059A1 DE102022209059A1 DE102022209059.4A DE102022209059A DE102022209059A1 DE 102022209059 A1 DE102022209059 A1 DE 102022209059A1 DE 102022209059 A DE102022209059 A DE 102022209059A DE 102022209059 A1 DE102022209059 A1 DE 102022209059A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fluid
- fluid reservoir
- low
- housing part
- drive system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 399
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/042—Guidance of lubricant
- F16H57/0421—Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0476—Electric machines and gearing, i.e. joint lubrication or cooling or heating thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0447—Control of lubricant levels, e.g. lubricant level control dependent on temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/045—Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0457—Splash lubrication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem (1,1a) für ein Fahrzeug, das Antriebssystem (1,1a) aufweisend ein in einer Axialrichtung (A) zumindest einmal unterteiltes Gehäuse in ein erstes Gehäuseteil (2) und in ein benachbartes zweites Gehäuseteil (3), und wobei ein erstes Niedrigfluidreservoir (8) zur Aufnahme eines Fluids vorgesehen ist, und wobei ein Radsatz (9) mit mehreren rotierenden Bauteilen vorgesehen ist, und wobei zumindest ein erstes Hochfluidreservoir (10) zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist,wobei ein zweites Niedrigfluidreservoir (14) zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, wobei das zweite Niedrigfluidreservoir (14) bodenseitig in Schwerkraftrichtung (S) im zweiten Gehäuseteil (3) angeordnet ist, und wobei zumindest ein erstes rotierendes Bauteil des Radsatzes (9) radial endseitig eine Fanggeometrie aufweist, und dazu ausgebildet ist, mit der Fanggeometrie in das Fluid des zweiten Niedrigfluidreservoirs (14) einzutauchen und somit bei Rotation des ersten rotierenden Bauteils Fluid aus dem zweitem Niedrigfluidreservoir (14) dynamisch abzuschöpfen und wobei radial beabstandet zu dem zweiten Gehäuseteil (3) eine Fluidleitgeometrie (17) angeordnet ist, wobei sich die Fluidleitgeometrie (17) bis zu dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir (10) erstreckt und endseitig mit dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir (10) fluidisch verbunden ist.Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren.The invention relates to a drive system (1,1a) for a vehicle, the drive system (1,1a) having a housing that is divided at least once in an axial direction (A) into a first housing part (2) and an adjacent second housing part (3), and wherein a first low fluid reservoir (8) is provided for receiving a fluid, and wherein a wheel set (9) with a plurality of rotating components is provided, and wherein at least one first high fluid reservoir (10) is provided for receiving the fluid, wherein a second low fluid reservoir ( 14) is provided for receiving the fluid, wherein the second low-fluid reservoir (14) is arranged on the bottom side in the direction of gravity (S) in the second housing part (3), and at least a first rotating component of the wheel set (9) has a catch geometry at the radial end, and is designed to immerse the capture geometry in the fluid of the second low-fluid reservoir (14) and thus dynamically skim fluid from the second low-fluid reservoir (14) when the first rotating component rotates, and wherein a fluid guiding geometry (17) is radially spaced from the second housing part (3). ) is arranged, wherein the fluid guiding geometry (17) extends to the at least one first high-fluid reservoir (10) and is fluidly connected at the end to the at least one first high-fluid reservoir (10).The invention further relates to a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fahrzeug, das Antriebssystem aufweisend ein in einer Axialrichtung zumindest einmal unterteiltes Gehäuse in ein erstes Gehäuseteil und in ein benachbartes zweites Gehäuseteil, wobei im ersten Gehäuseteil ein Rotor und ein Stator angeordnet sind, und wobei ein erstes Niedrigfluidreservoir zur Aufnahme eines Fluids vorgesehen ist, welches in Einbaulage in einer Schwerkraftrichtung unterhalb des Rotors angeordnet ist, und wobei ein Radsatz mit mehreren rotierenden Bauteilen vorgesehen ist, wobei der Radsatz im zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, und wobei zumindest ein erstes Hochfluidreservoir zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, und wobei das zumindest eine erste Hochfluidreservoir in der Axialrichtung im zweiten Gehäuseteil zumindest neben dem Radsatz angeordnet ist, und welche sich bedarfsweise derart in den Radsatz erstreckt, dass kein rotierendes Bauteil in das Fluid eintaucht.The invention relates to a drive system for a vehicle, the drive system having a housing that is divided at least once in an axial direction into a first housing part and an adjacent second housing part, a rotor and a stator being arranged in the first housing part, and a first low-fluid reservoir for receiving a fluid is provided, which in the installed position is arranged in a direction of gravity below the rotor, and wherein a wheel set with a plurality of rotating components is provided, the wheel set being arranged in the second housing part, and at least one first high-fluid reservoir being provided for receiving the fluid, and wherein the at least one first high fluid reservoir is arranged in the axial direction in the second housing part at least next to the wheelset, and which, if necessary, extends into the wheelset in such a way that no rotating component is immersed in the fluid.
Bei Antriebssystemen des Standes der Technik mit einem derart unterteilten Getriebegehäuse ist ein gemeinsamer Ölsumpf mit Tiefpunkt in der Getriebemitte und ausreichender Größe vorgesehen. Falls jedoch seitens des Kraftfahrzeuges kein hinreichender Bauraum zur Verfügung steht, lässt sich ein derartiger gemeinsamer Ölsumpf nicht realisieren.In prior art drive systems with a transmission housing divided in this way, a common oil sump with a low point in the center of the transmission and of sufficient size is provided. However, if the motor vehicle does not have sufficient installation space, such a common oil sump cannot be implemented.
Antriebssysteme mit beispielsweise ölgekühlten Kupplungseinrichtungen benötigen im Vergleich zu Getrieben mit trockener Kupplung ein zusätzliches Ölvolumen zur Kühlung und Wärmespeicherung der Reibleistung. Dies würde bei ähnlichen Bauraumverhältnissen zu einer Anhebung des Ölspiegels führen. Die auftretenden Planschverluste sind unerwünscht und müssen vermieden werden. Zusätzlich besteht das Problem, dass am Ansaugpunkt der Ölpumpe im Ölsumpf ein zusätzlicher Ölvolumenstrom zur Kupplungskühlung abgegriffen wird, was speziell bei Steigungs- und Gefällefahrten und einem entsprechend geneigten Getriebegehäuse dazu führen kann, dass am Ansaugpunkt nicht ausreichend Öl zur Speisung der Ölkreise zur Verfügung steht.Drive systems with, for example, oil-cooled clutch devices require an additional oil volume for cooling and heat storage of the frictional power compared to transmissions with dry clutches. With similar installation space conditions, this would lead to an increase in the oil level. The churning losses that occur are undesirable and must be avoided. In addition, there is the problem that an additional oil volume flow for clutch cooling is tapped at the suction point of the oil pump in the oil sump, which can lead to insufficient oil being available at the suction point to feed the oil circuits, especially when driving uphill and downhill and with a correspondingly inclined gearbox housing.
Ferner brauchen neuere Rotoren und Statoren betriebene elektrische Maschinen eine verbesserte Ölkühlung.Furthermore, newer rotor and stator powered electrical machines need improved oil cooling.
Es ist wünschenswert, auch für solche und andere Antriebssysteme ein erhöhtes Ölreservoir zur Verfügung zu stellen.It is desirable to also provide an increased oil reservoir for these and other drive systems.
Die
Die
Die
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem dahingehend weiter zu verbessern, das in einem vorhandenen oder gar verringertem Bauraum ausreichend Öl für das Antriebssystem zur Verfügung steht. Ferner ist es eine Aufgabe ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Antriebssystems anzugeben.It is therefore the object of the present invention to further improve a drive system in such a way that sufficient oil is available for the drive system in an existing or even reduced installation space. Furthermore, it is a task to specify a method for operating such a drive system.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15.This task is solved by a drive system with the features of
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die geeignet miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.The subclaims list further advantageous measures that are suitable for each other which can be combined to achieve further benefits.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Antriebssystem für ein Fahrzeug, das Antriebssystem aufweisend ein in einer Axialrichtung zumindest einmal unterteiltes Gehäuse in ein erstes Gehäuseteil und in ein benachbartes zweites Gehäuseteil, wobei im ersten Gehäuseteil ein Rotor und ein Stator angeordnet sind, und wobei ein erstes Niedrigfluidreservoir zur Aufnahme eines Fluids vorgesehen ist, welches in Einbaulage in einer Schwerkraftrichtung unterhalb des Rotors angeordnet ist, und wobei ein Radsatz mit mehreren rotierenden Bauteilen vorgesehen ist, wobei der Radsatz im zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, und wobei zumindest ein erstes Hochfluidreservoir zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, und wobei das zumindest eine erste Hochfluidreservoir in der Axialrichtung im zweiten Gehäuseteil zumindest neben dem Radsatz angeordnet ist, und bedarfsweise sich derart in den Radsatz erstreckt, dass kein rotierendes Bauteil in das Fluid eintaucht,
wobei ein zweites Niedrigfluidreservoir zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, wobei das Hochfluidreservoir zur Aufnahme eines größeren Volumen an Fluids als ein jeweiliges Niedrigfluidreservoir ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Hochfluidreservoir dazu vor allem in einer radialen Richtung zumindest teilweise eine größere Erstreckung als ein jeweiliges Niedrigfluidreservoir aufweist, und wobei das erste Niedrigfluidreservoir und das zweite Niedrigfluidreservoir fluidisch miteinander verbunden sind und wobei das zweite Niedrigfluidreservoir bodenseitig in Schwerkraftrichtung im zweiten Gehäuseteil unterhalb des Radsatzes angeordnet ist, und wobei zumindest ein erstes rotierendes Bauteil des Radsatzes radial endseitig eine Fanggeometrie aufweist, und dazu ausgebildet ist, mit der Fanggeometrie in das Fluid des zweiten Niedrigfluidreservoirs einzutauchen und somit bei Rotation des ersten rotierenden Bauteils Fluid aus dem zweitem Niedrigfluidreservoir dynamisch abzuschöpfen und wobei radial beabstandet zu dem zweiten Gehäuseteil eine Fluidleitgeometrie angeordnet ist, wobei sich die Fluidleitgeometrie bis zu dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir erstreckt und endseitig mit dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir fluidisch verbunden ist, so dass das durch die Fanggeometrie abgeschöpfte und anschließend durch die Rotation der Fanggeometrie radial nach außen abgeströmte Fluid entlang der Fluidleitgeometrie leitbar ist und in das zumindest eine erste Hochfluidreservoir einströmbar ist.The object is achieved by a drive system for a vehicle, the drive system having a housing that is divided at least once in an axial direction into a first housing part and an adjacent second housing part, a rotor and a stator being arranged in the first housing part, and a first low-fluid reservoir is provided for receiving a fluid, which in the installed position is arranged in a direction of gravity below the rotor, and wherein a wheelset with a plurality of rotating components is provided, wherein the wheelset is arranged in the second housing part, and at least one first high fluid reservoir is provided for receiving the fluid is, and wherein the at least one first high fluid reservoir is arranged in the axial direction in the second housing part at least next to the wheelset, and if necessary extends into the wheelset in such a way that no rotating component is immersed in the fluid,
wherein a second low-fluid reservoir is provided for receiving the fluid, wherein the high-fluid reservoir is designed to receive a larger volume of fluid than a respective low-fluid reservoir, wherein the at least one high-fluid reservoir has a larger extent than a respective low-fluid reservoir, especially in a radial direction , and wherein the first low-fluid reservoir and the second low-fluid reservoir are fluidly connected to one another and wherein the second low-fluid reservoir is arranged on the bottom side in the direction of gravity in the second housing part below the wheelset, and wherein at least a first rotating component of the wheelset has a catch geometry at the radial end and is designed to do so , with the capture geometry to immerse in the fluid of the second low-fluid reservoir and thus to dynamically skim fluid from the second low-fluid reservoir when the first rotating component rotates, and wherein a fluid-guiding geometry is arranged radially spaced from the second housing part, the fluid-guiding geometry extending up to the at least one first high-fluid reservoir extends and is fluidly connected at the end to the at least one first high-fluid reservoir, so that the fluid skimmed off by the capture geometry and then flowed radially outwards due to the rotation of the capture geometry can be guided along the fluid guiding geometry and into which at least one first high-fluid reservoir can flow.
Rotierende Bauteile können beispielsweise Antriebs-/ Übersetzungselemente/Getriebestufen sein.Rotating components can be, for example, drive/transmission elements/gear stages.
Durch die Integration verschiedener Fluidreservoirs kann ein Volumen von größer als beispielsweise 5l in dem vorhandenem Bauraum integriert werden, ohne dass ein Dauerplanschen der drehenden Antriebs-/ Übersetzungselemente erzeugt wird. Insbesondere sind das erste und das zweite Niedrigfluidreservoir in etwa auf gleicher radialer Höhe angeordnet.By integrating various fluid reservoirs, a volume of greater than, for example, 5l can be integrated into the existing installation space without causing permanent splashing of the rotating drive/transmission elements. In particular, the first and second low-fluid reservoirs are arranged at approximately the same radial height.
Durch das erfindungsgemäße Antriebssystem kann nun im Betrieb Fluid, insbesondere Öl aus beiden Niedrigfluidreservoiren durch die fluidische Verbindung, insbesondere eine Bohrung im Gehäuse abgeschöpft werden. Insbesondere kann sich im Betrieb ein gleiches Niveau des Fluids der Niedrigfluidreservoire einstellen. Auch kann dadurch das erste Niedrigfluidreservoir abgeschöpft werden.Through the drive system according to the invention, fluid, in particular oil, can now be skimmed from both low-fluid reservoirs through the fluidic connection, in particular a hole in the housing, during operation. In particular, the same level of fluid in the low-fluid reservoirs can be established during operation. This also allows the first low fluid reservoir to be skimmed off.
Durch die Rotation des rotierenden Bauteils wird das Fluid, insbesondere Öl, durch die entstehende Fliehkraft nach außen geschleudert, quasi von der Fluidleitgeometrie aufgefangen und entlang dieser geleitet. Je nach Füllstand des Niedrigfluidreservoirs kann dabei mehr oder weniger Fluid von der Fanggeometrie mitgenommen und nach außen abgeströmt werden.As a result of the rotation of the rotating component, the fluid, in particular oil, is thrown outwards by the resulting centrifugal force, caught by the fluid guiding geometry and guided along it. Depending on the fill level of the low-fluid reservoir, more or less fluid can be taken along by the capture geometry and flowed outwards.
Durch das erfindungsgemäße Antriebssystem kann sich Fluid im Betriebsfall dynamisch durch Nutzung einer Fluidleitgeometrie, welche insbesondere als ein vollintegrierter Gehäusebestandteil ausgebildet sein kann, und der Fanggeometrie an dem entsprechenden rotierenden Bauteil im Niedrigfluidreservoir auf ein spezifisches Fluidniveau, hier Ölniveau, einstellen. Die Einstellung wird dabei durch die entsprechende Abschöpfung bewirkt. Durch die Verbindung der Niedrigfluidreservoire kann zudem das Fluid aus dem ersten Niedrigfluidreservoir abgeschöpft werden.Through the drive system according to the invention, fluid can dynamically adjust to a specific fluid level, here oil level, during operation by using a fluid guiding geometry, which can in particular be designed as a fully integrated housing component, and the catch geometry on the corresponding rotating component in the low fluid reservoir. The setting is effected by the corresponding levy. By connecting the low-fluid reservoirs, the fluid can also be skimmed from the first low-fluid reservoir.
Die fluidische Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Niedrigfluidreservoir kann durch Kanäle in dem Gehäuse, beispielsweise durch Bohrungen realisiert werden. Dadurch ist eine einfache Niveauanpassung der beiden Niedrigfluidreservoire möglich.The fluidic connection between the first and second low-fluid reservoirs can be realized through channels in the housing, for example through bores. This makes it possible to easily adjust the level of the two low-fluid reservoirs.
Durch eine solche Anordnung der Fluidreservoire kann der Bauraum in Richtung Fahrbahn verringert und somit eine erhöhte Bodenfreiheit erzielt werden.With such an arrangement of the fluid reservoirs, the installation space in the direction of the road can be reduced and thus increased ground clearance can be achieved.
In weiterer Ausbildung erstreckt sich die Fluidleitgeometrie von einer dem Boden gegenüberliegenden Oberseite bis zu dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir. Dadurch kann das durch die Rotation und die entstehende Fliehkraft abgeströmte Fluid vereinfacht in die Fluidleitgeometrie einströmen bzw. zwischen Fluidleitgeometrie und der Gehäuseoberseitenwandung des zweiten Gehäuseteils einströmen. Die Fluidleitgeometrie kann dabei als Abstreifrippe ausgebildet sein, und radial beabstandet von der Gehäuseoberseitenwandung des zweiten Gehäuseteils ausgebildet sein.In a further embodiment, the fluid guiding geometry extends from an upper side opposite the bottom to the at least one first high fluid reservoir. As a result, the fluid that flows out due to the rotation and the resulting centrifugal force can flow into the fluid guiding geometry in a simplified manner or flow between the fluid guiding geometry and the top housing wall of the second housing part. The fluid guiding geometry can be designed as a scraper rib and can be spaced radially be formed by the top housing wall of the second housing part.
In weiterer Ausbildung ist die Fluidleitgeometrie mit dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir durch ein endseitig gebogenes Auslaufelement fluidisch verbunden. Insbesondere ist das gebogene Auslaufelement derart ausgestaltet, dass das Fluid mittig in das erste Hochfluidreservoir einströmt. Das endseitig gebogene Auslaufelement stellt dabei das Endteil der Fluidleitgeometrie dar. Durch diese Anordnung kann beispielsweise das Öl von oben in das erste Hochfluidreservoir eingeströmt werden, so dass sichergestellt ist, dass kein Öl beispielsweise zurückströmt. In a further embodiment, the fluid guiding geometry is fluidly connected to the at least one first high fluid reservoir by an outlet element which is curved at the end. In particular, the curved outlet element is designed such that the fluid flows centrally into the first high-fluid reservoir. The outlet element, which is curved at the end, represents the end part of the fluid guiding geometry. This arrangement allows, for example, the oil to flow into the first high-fluid reservoir from above, so that it is ensured that no oil flows back, for example.
Dadurch kann ein einfaches Einströmen in das zumindest eine erste Hochfluidreservoir bewerkstelligt werden.This makes it possible to easily flow into the at least one first high fluid reservoir.
In weiterer Ausbildung ist das zumindest eine erste Hochfluidreservoir zu dem ersten Gehäuseteil hinweisend angeordnet, und wobei das zumindest eine erste Hochfluidreservoir und das zweite Niedrigfluidreservoir axial benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine erste Gehäuserippe vorgesehen ist, welche zwischen dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir und dem zweiten Niedrigfluidreservoir zur Trennung angeordnet ist. Dabei handelt es sich bevorzugt, aber nicht zwingend, um eine fluiddichte Trennung.In a further embodiment, the at least one first high-fluid reservoir is arranged pointing towards the first housing part, and wherein the at least one first high-fluid reservoir and the second low-fluid reservoir are arranged axially adjacent to one another, with at least one first housing rib being provided, which is between the at least one first high-fluid reservoir and the second low fluid reservoir is arranged for separation. This is preferably, but not necessarily, a fluid-tight separation.
Ferner kann das zumindest eine erste Hochfluidreservoir zur Rotorseite hin ebenfalls eine solche Gehäuserippe aufweisen.Furthermore, the at least one first high fluid reservoir can also have such a housing rib towards the rotor side.
Durch beispielsweise eine fluidische Kopplung von verschiedenen Hochfluidreservoiren und den zumindest beiden Niedrigfluidreservoiren kann ein Planschen der Bauteile des Radsatzes und im ersten Gehäuseteil minimiert werden.By, for example, a fluidic coupling of different high-fluid reservoirs and the at least two low-fluid reservoirs, splashing of the components of the wheel set and in the first housing part can be minimized.
In weiterer Ausbildung sind das zumindest eine erste Hochfluidreservoir in Fahrtrichtung und ein zweites, insbesondere sich gegenüberliegendes, Hochfluidreservoir entgegen der Fahrtrichtung jeweils axial benachbart zu dem Radsatz und dem ersten Gehäuseteil angeordnet und erstrecken sich bedarfsweise derart in den Radsatz, dass kein rotierendes Bauteil in das Fluid eintaucht.In a further embodiment, at least a first high-fluid reservoir in the direction of travel and a second, in particular opposite, high-fluid reservoir against the direction of travel are each arranged axially adjacent to the wheelset and the first housing part and, if necessary, extend into the wheelset in such a way that no rotating component gets into the fluid immerses.
Die Positionierung der Fluidreservoire in Fahrtrichtung sowie gegen Fahrtrichtung erzeugt ein annähernd gleichbleibendes Fluidniveau bei Steig- sowie Gefällfahrten. Insbesondere sind das zumindest eine erste Hochfluidreservoir in Fahrtrichtung und das zweite Hochfluidreservoir entgegen der Fahrtrichtung zudem axial benachbart zu dem ersten Gehäuseteil angeordnet. Dabei sind das zumindest eine erste Hochfluidreservoir und das zweite Hochfluidreservoir in weiterer Ausbildung fluidisch miteinander zum Austausch von Fluid verbunden.The positioning of the fluid reservoirs in the direction of travel and against the direction of travel creates an approximately constant fluid level when driving uphill and downhill. In particular, the at least one first high fluid reservoir in the direction of travel and the second high fluid reservoir counter to the direction of travel are also arranged axially adjacent to the first housing part. In this case, the at least one first high-fluid reservoir and the second high-fluid reservoir are, in a further embodiment, fluidly connected to one another for the exchange of fluid.
Dazu können im zweiten Gehäuseteil Kanäle angeordnet sein, um die fluidische Verbindung zwischen dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir und dem zweiten Hochfluidreservoir zu bewerkstelligen. Insbesondere können diese einfach als Bohrung ausgebildet sein.For this purpose, channels can be arranged in the second housing part in order to bring about the fluidic connection between the at least one first high-fluid reservoir and the second high-fluid reservoir. In particular, these can simply be designed as a hole.
Dies bedeutet, dass die beiden Hochfluidreservoire in und gegen der Fahrtrichtung angeordnet sind. Somit wird bei Steigungs- und Gefällefahrten eine hinreichende Fluidzufuhr zu verschiedenen Fluidkreisen, insbesondere zu einem Ölsumpf, gewährleistet. Damit wird beispielsweise die Gefahr ausgeschlossen, dass bei einem vorhandenen Ölsumpf mit einer Ansaugstelle (Auslassstelle), welche mit einer Ölpumpe verbunden ist, zur Ölförderung, die Ansaugstelle nicht mehr von Öl (Fluid) umgeben ist. Dadurch ist in dem Ölsumpf ein genügend hoher Ölstand vorhanden, um Kavitationseinflüssen entgegenzuwirken.This means that the two high fluid reservoirs are arranged in and against the direction of travel. This ensures a sufficient supply of fluid to various fluid circuits, in particular to an oil sump, when driving uphill and downhill. This eliminates, for example, the risk that if there is an oil sump with a suction point (outlet point) which is connected to an oil pump for oil production, the suction point is no longer surrounded by oil (fluid). This means that there is a sufficiently high oil level in the oil sump to counteract the effects of cavitation.
In weiterer Ausbildung ist ein drittes Hochfluidreservoir axial benachbart zu dem Radsatz und zu einem Rad hinweisend vorgesehen, wobei das erste Hochfluidreservoir und das zweite Hochfluidreservoir und das dritte Hochfluidreservoir fluidisch miteinander verbunden sind. Das dritte Hochfluidreservoir erzeugt eine weitere Erhöhung der Gesamtfluidmenge. Die Positionierung des dritten Fluidreservoirs radseitig als gesonderten Bauraum erzeugt zudem eine Möglichkeit der Ausgasung für stark geschäumtes Fluid, hier Öl. Dabei können das erste, das zweite und das dritte Hochfluidreservoir über Kanäle im Gehäuse, beispielsweise Bohrungen miteinander verbunden sein, so dass sich im Betrieb ein gleiches Niveau einstellt.In a further embodiment, a third high-fluid reservoir is provided axially adjacent to the wheel set and pointing towards a wheel, the first high-fluid reservoir and the second high-fluid reservoir and the third high-fluid reservoir being fluidly connected to one another. The third high fluid reservoir produces a further increase in the total amount of fluid. The positioning of the third fluid reservoir on the wheel side as a separate installation space also creates the possibility of outgassing for highly foamed fluid, in this case oil. The first, the second and the third high fluid reservoir can be connected to one another via channels in the housing, for example bores, so that the same level is achieved during operation.
In weiterer Ausbildung ist zwischen dem dritten Hochfluidreservoir und dem Radsatz ein Gehäusesteg, welcher beispielsweise ebenfalls als Gehäuserippe ausgebildet ist, vorgesehen, zur fluidischen Trennung des zweiten Niedrigfluidreservoirs und des dritten Hochfluidreservoirs. Insbesondere kann dieser geschraubt sein, so dass eine einfache Montage der rotierenden Bauteile im Radsatz ermöglicht wird. Dies bedeutet, dass durch den Gehäusesteg die unterschiedlichen Fluidräume nicht fluiddicht getrennt werden, so dass im statischen Fall Fluid zurückfließen kann, aber wobei sich im dynamischen Betrieb jedoch ein spezifisches Fluidniveau einstellt.In a further embodiment, a housing web, which is also designed, for example, as a housing rib, is provided between the third high-fluid reservoir and the wheel set for fluidic separation of the second low-fluid reservoir and the third high-fluid reservoir. In particular, this can be screwed, so that simple assembly of the rotating components in the wheelset is possible. This means that the different fluid spaces are not separated in a fluid-tight manner by the housing web, so that fluid can flow back in the static case, but a specific fluid level is established in dynamic operation.
In weiterer Ausbildung sind weitere Hochfluidreservoire vorgesehen, welche derart im zweiten Gehäuseteil angeordnet sind, dass keine rotierenden Bauteile in das Fluid eintauchen. Dabei können die einzelnen Fluidreservoire mittels Gehäuserippen voneinander getrennt werden. Dadurch kann das Ölreservoir im Fahrzeug weiter erhöht werden.In a further development, further high-fluid reservoirs are provided, which are arranged in the second housing part in such a way that no rotating components are immersed in the fluid. The individual fluid reservoirs can be used using housing ribs be separated from each other. This allows the oil reservoir in the vehicle to be further increased.
Ferner können in weiterer Ausgestaltung weitere Niedrigfluidreservoire vorgesehen sein, welche im zweiten Gehäuseteil angeordnet sind. Dabei kann das beispielsweise Ölvolumen weiter erhöht werden; die einzelnen Hoch- und Niedrigfluidreservoire können mittels Gehäuserippen voneinander getrennt sein. Ferner kann auch ein weiteres Bauteil zum Eintauchen in das beispielsweise andere oder selbige Niedrigfluidreservoir vorgesehen sein, beispielsweise wenn das ursprünglich eintauchende nicht mehr die Rotationsgeschwindigkeit aufweist (in einer vorgegebenen Betriebsweise) oder in einer vorgegebenen Betriebsweise nicht mehr rotiert.Furthermore, in a further embodiment, further low-fluid reservoirs can be provided, which are arranged in the second housing part. The oil volume, for example, can be further increased; the individual high and low fluid reservoirs can be separated from one another by means of housing ribs. Furthermore, a further component can also be provided for immersion in, for example, the other or the same low-fluid reservoir, for example if the originally immersed one no longer has the rotation speed (in a predetermined operating mode) or no longer rotates in a predetermined operating mode.
In einer weiteren Ausbildung ist ein Fluidsumpf vorgesehen, welcher in Einbaulage in Schwerkraftrichtung zumindest teilweise unterhalb des zumindest einen ersten Hochfluidreservoirs und insbesondere auch zumindest teilweise unterhalb des Radsatzes angeordnet ist, und wobei das zumindest eine erste Hochfluidreservoir fluidisch mit dem Fluidsumpf verbunden ist, zum Auslassen des Fluids in den Fluidsumpf. Durch das erste Hochfluidreservoir sind auch die weiteren Hochfluidreservoire als auch die Niedrigfluidreservoire durch die Abschöpfung mit dem Fluidsumpf verbunden. Durch diese Verbindungen ist genügend Fluid vorhanden, um den Kühlsumpf ausreichend mit Fluid zu versorgen.In a further embodiment, a fluid sump is provided which, in the installed position in the direction of gravity, is arranged at least partially below the at least one first high-fluid reservoir and in particular also at least partially below the wheel set, and wherein the at least one first high-fluid reservoir is fluidly connected to the fluid sump for outlet of the Fluids into the fluid sump. Through the first high-fluid reservoir, the further high-fluid reservoirs as well as the low-fluid reservoirs are connected to the fluid sump through the skimming. Through these connections there is enough fluid to supply the cooling sump with sufficient fluid.
In weiterer Ausbildung weist der Fluidsumpf einen Ansaugkanal für eine Pumpe auf. Durch diesen wird Fluid zur Kühlung und Schmierung des beispielsweise Rotors / Getriebes entnommen. Der Ansaugkanal ist vorzugsweise mittig im Boden des Fluidsumpfs angeordnet.In a further embodiment, the fluid sump has a suction channel for a pump. Through this, fluid is removed for cooling and lubricating the rotor/gear, for example. The suction channel is preferably arranged centrally in the bottom of the fluid sump.
Durch die Verbindung mit dem ersten Hochfluidreservoir und damit mit allen weiteren Hochfluidreservoiren sowie den Niedrigfluidreservoiren kann jederzeit genügend Fluid, hier Öl, in den Fluidsumpf geleitet werden, um Kavitationseinflüssen entgegenzuwirken. D.h. es ist ein genügend hoher Ölstand vorhanden, um Kavitationseinflüssen entgegenzuwirken.
In weiterer Ausbildung taucht lediglich dasjenige rotierende Bauteil in das zweite Niedrigfluidreservoir ein, welches in radialer Richtung gesehen am Längsten ist und welches eine Mindestrotationsgeschwindigkeit aufweist. Dadurch ist ein Eintauchen gewährleistet. Tauchen mehrere rotierende Bauteile ein, so wird dadurch eine zu hohe Energie verbraucht. Durch die Mindestrotationsgeschwindigkeit ist ein Abströmen des Fluids in Richtung Gehäuseoberseitenwandung, d.h. zwischen der Fluidleitgeometrie und der Gehäuseoberseitenwandung ist ein Einströmen des durch die Fanggeometrie aufgenommenen Fluids gewährleistet und es kann durch die Abschöpfung des beispielsweise Öls ein Planschen der Bauteile des Radsatzes vermieden/minimiert werden.Through the connection to the first high-fluid reservoir and thus to all other high-fluid reservoirs as well as the low-fluid reservoirs, sufficient fluid, here oil, can be fed into the fluid sump at any time in order to counteract the influences of cavitation. This means that there is a sufficiently high oil level to counteract the effects of cavitation.
In a further embodiment, only that rotating component is immersed in the second low-fluid reservoir, which is the longest when viewed in the radial direction and which has a minimum rotation speed. This ensures immersion. If several rotating components are immersed, too much energy is consumed. The minimum rotation speed ensures that the fluid flows out towards the top wall of the housing, that is, between the fluid guide geometry and the top wall of the housing, an inflow of the fluid absorbed by the catch geometry is ensured and splashing of the components of the wheelset can be avoided/minimized by skimming off the oil, for example.
Insbesondere ist das zweite Niedrigfluidreservoir derart ausgestaltet, dass lediglich ein (einzelnes) rotierendes Bauteil ein Eintauchen bewerkstelligt.In particular, the second low-fluid reservoir is designed in such a way that only a (single) rotating component accomplishes immersion.
Auch können zwei Bauteile mit einer Fanggeometrie ausgebildet sein und in das Kühlfluid eintauchen, wenn beispielsweise das erste Bauteil in einem Betriebsmodus keine bzw. eine zu geringe Rotationsgeschwindigkeit aufweist, beispielsweise wenn das erste Bauteil nur zu Beginn eine hohe Rotationsgeschwindigkeit aufweist.Two components can also be designed with a catch geometry and immersed in the cooling fluid if, for example, the first component has no or too low a rotation speed in an operating mode, for example if the first component only has a high rotation speed at the beginning.
In einer weiteren Ausbildung ist das zumindest eine zum Eintauchen ausgebildete rotierende Bauteil als eine Getriebestufe ausgebildet. Dabei kann beispielsweise die Fanggeometrie als Zähne eines Zahnrades ausgebildet sein.In a further embodiment, the at least one rotating component designed for immersion is designed as a gear stage. For example, the catch geometry can be designed as the teeth of a gear.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für ein Fahrzeug, das Antriebssystem aufweisend ein in einer Axialrichtung zumindest einmal unterteiltes Gehäuse in ein erstes Gehäuseteil und in ein benachbartes zweites Gehäuseteil, wobei im ersten Gehäuseteil ein Rotor und ein Stator angeordnet sind, und wobei ein erstes Niedrigfluidreservoir zur Aufnahme eines Fluids vorgesehen ist, welches in Einbaulage in einer Schwerkraftrichtung unterhalb des Rotors angeordnet ist, und wobei ein Radsatz mit mehreren rotierenden Bauteilen vorgesehen ist, wobei der Radsatz im zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, und wobei zumindest ein erstes Hochfluidreservoir zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, und wobei das zumindest eine erste Hochfluidreservoir in der Axialrichtung im zweiten Gehäuseteil zumindest neben dem Radsatz angeordnet ist, und bedarfsweise sich derart in den Radsatz erstreckt, dass kein rotierendes Bauteil in das Fluid eintaucht, umfassend der Schritte:
- - Bereitstellen eines zweiten Niedrigfluidreservoirs zur Aufnahme von Fluid, wobei das Hochfluidreservoir zur Aufnahme eines größeren Volumen an Fluids als ein jeweiliges Niedrigfluidreservoir ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Hochfluidreservoir dazu vor allem in radialer Richtung zumindest teilweise eine größere Erstreckung als ein jeweiliges Niedrigfluidreservoir aufweist, wobei das zweite Niedrigfluidreservoir bodenseitig in Schwerkraftrichtung im zweiten Gehäuseteil unterhalb des Radsatzes angeordnet ist,
- - Verbinden des ersten Niedrigfluidreservoirs und des zweiten Niedrigfluidreservoirs fluidisch,
- - Bereitstellen zumindest eines ersten rotierenden Bauteils, welches radial endseitig eine Fanggeometrie aufweist,
- - Eintauchen der Fanggeometrie in das Fluid des zweiten Niedrigfluidreservoirs,
- - dynamisches Abschöpfen von Fluid aus dem zweitem Niedrigfluidreservoir bei Rotation des ersten rotierenden Bauteils,
- - Bereitstellen einer Fluidleitgeometrie, welche radial beabstandet zu dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, wobei sich die Fluidleitgeometrie bis zu dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir erstreckt und endseitig mit dem zumindest einen ersten Hochfluidreservoir fluidisch verbunden ist,
- - Leiten des durch die Fanggeometrie abgeschöpften und anschließend durch die Rotation der Fanggeometrie radial nach außen abgeströmten Fluids entlang der Fluidleitgeometrie und Einströmen des Fluids in das zumindest eine erste Hochfluidreservoir.
- - Providing a second low-fluid reservoir for receiving fluid, the high-fluid reservoir being designed to receive a larger volume of fluid than a respective low-fluid reservoir, the at least one high-fluid reservoir having a larger extent than a respective low-fluid reservoir, especially in the radial direction, at least in part, wherein the second low-fluid reservoir is arranged on the bottom side in the direction of gravity in the second housing part below the wheelset,
- - connecting the first low-fluid reservoir and the second low-fluid reservoir fluidly,
- - Providing at least one first rotating component which has a catch geometry at the radial end,
- - immersing the capture geometry in the fluid of the second low-fluid reservoir,
- - dynamic skimming of fluid from the second low-fluid reservoir when the first rotating component rotates,
- - Providing a fluid guiding geometry which is arranged radially at a distance from the second housing part, the fluid guiding geometry extending up to the at least one first high fluid reservoir and being fluidly connected at the end to the at least one first high fluid reservoir,
- - Conducting the fluid skimmed off by the capture geometry and then flowing radially outwards due to the rotation of the capture geometry along the fluid guiding geometry and flowing the fluid into the at least one first high fluid reservoir.
Die Vorteile des Antriebssystems können auch auf das Verfahren übertragen werden. Ferner ist das Verfahren insbesondere dazu ausgebildet, auf dem erfindungsgemäßen Antriebssystem durchgeführt zu werden.The advantages of the drive system can also be transferred to the process. Furthermore, the method is designed in particular to be carried out on the drive system according to the invention.
Ferner können somit alle vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebssystems auf das Verfahren übertragen werden.Furthermore, all advantageous configurations of the drive system according to the invention can therefore be transferred to the method.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.
-
1 : ein Antriebssystem des Stands der Technik schematisch, -
2 : ein erfindungsgemäßes Antriebssystem, -
3 : das erfindungsgemäße Antriebssystem im Betrieb (schematisch), -
4 : ein erfindungsgemäßes Antriebssystem in einer zweiten Ausgestaltung.
-
1 : a drive system of the prior art schematically, -
2 : a drive system according to the invention, -
3 : the drive system according to the invention in operation (schematic), -
4 : a drive system according to the invention in a second embodiment.
Sowohl ein solcher elektrischer Motor als auch der Radsatz muss gekühlt, bzw. geschmiert werden und ist daher mit einem notwendigen Kühl- und Schmierfluid, insbesondere Öl zu versorgen. Bei steigenden Anforderungen sind zusätzliche Ölvolumen zur Kühlung und Wärmespeicherung der Reibleistung notwendig. Jedoch ist der Bauraum aufgrund der notwendigen einzuhaltenden Bodenfreiheit/ Grenzkontur (Grenzkontur 107) begrenzt. Bei unveränderten Bauraumverhältnissen führt das benötigte höhere Ölvolumen jedoch zu einer Anhebung des Ölspiegels. Die daraufhin auftretenden Planschverluste aufgrund des Eintauchens der insbesondere rotierenden Bauteile in Öl sind unerwünscht und müssen vermieden werden.Both such an electric motor and the wheelset must be cooled or lubricated and must therefore be supplied with the necessary cooling and lubricating fluid, in particular oil. As requirements increase, additional oil volumes are necessary for cooling and heat storage of the friction power. However, the installation space is limited due to the necessary ground clearance/limit contour (limit contour 107). However, if the installation space remains unchanged, the higher oil volume required leads to an increase in the oil level. The resulting churning losses due to the immersion of the rotating components in particular in oil are undesirable and must be avoided.
In axialer Richtung A erstreckt sich zumindest eine Welle 4 die endseitig jeweils mit einem Rad 5 wirkverbunden ist.
Im ersten Gehäuseteil 2 ist drehbar um die Welle 4 ein elektrischer Motor mit einem Rotor 6 und einem Stator 7 angeordnet.At least one
An electric motor with a
Zur Kühlung des Stators 6 und ggf. des Rotors 7 ist eine Ölführung vorgesehen. Das durch den Stator 6 und ggf. Rotor 7 strömende Öl wird in einer in Einbaulage in Schwerkraftrichtung S unterhalb des Rotors 7 angeordneten Ölwanne, hier das erste Niedrigfluidreservoir 8, aufgefangen. Dieses kann aufgrund der geforderten Bodenfreiheit nur als Niedrigfluidreservoir 8 ausgebildet sein, zur Aufnahme einer geringeren Menge an Öl. Dabei ist das erste Niedrigfluidreservoir 8 insbesondere unterhalb des Rotors 7 als Ölwanne angeordnet.An oil guide is provided to cool the
Im zweiten Gehäuseteil 3 ist ein Radsatz 9 angeordnet. Dieser kann als Getriebe mit verschiedenen Planetenradsätzen / drehenden Antriebs-/ Übersetzungselementen ausgebildet sein, welche sich unterschiedlich lang in einer radialen Richtung R erstrecken und/oder an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind.A
Ferner weist das zweite Gehäuseteil 3 ein erstes Hochfluidreservoir 10 in Fahrtrichtung und ein zweites Hochfluidreservoir 11 (das erste Hochfluidreservoir 10 und das zweite Hochfluidreservoir 11 sind in ihrer Lage in
Dabei ist ein Hochfluidreservoir generell dazu ausgebildet, mehr Volumen an Öl aufzunehmen als ein Niedrigfluidreservoir, beispielsweise durch eine höhere radiale Erstreckung.
Dabei ist das erste Hochfluidreservoir 10 und das zweite Hochfluidreservoir 11 durch eine erste Gehäuserippe 12 begrenzt. Dabei kann eine zweite Gehäuserippe 13 zur Begrenzung vorgesehen sein, welche gleichzeitig die Unterteilung des Gehäuses bewirkt.A high-fluid reservoir is generally designed to hold more volume of oil than a low-fluid reservoir, for example through a higher radial extent.
The first high-
Insbesondere kann die erste Gehäuserippe 12 und die zweite Gehäuserippe 13 fluiddicht an dem Gehäuse angeordnet/angebracht sein.In particular, the
Dabei sind das zumindest eine erste Hochfluidreservoir 10 und das zweite Hochfluidreservoir 11 in weiterer Ausbildung fluidisch miteinander zum Austausch des Öls verbunden. Dies kann durch Bohrungen in dem Gehäuse realisiert werden.In this case, the at least one first high-
Ferner ist ein zweites Niedrigfluidreservoir 14 vorgesehen, welches axial benachbart zu dem ersten Hochfluidreservoir 10 und dem zweiten Hochfluidreservoir 11 in Radrichtung weisend angeordnet ist. Dabei ist das zweite Niedrigfluidreservoir 14 am Boden des Radsatzes 9 angeordnet.Furthermore, a second low-
Die beiden Niedrigfluidreservoire (das erste Niedrigfluidreservoir 8 und das zweite Niedrigfluidreservoir 14) sind zum Fluidaustausch miteinander verbunden. Fluid kann vom ersten Niedrigfluidreservoir 8 zum zweiten Niedrigfluidreservoir 14 strömen. Dies kann beispielsweise über Bohrungen im Gehäuse realisiert werden.The two low-fluid reservoirs (the first low-
Durch den Fluidaustausch kann sich beispielsweise ein gleiches Niveau bei gleicher radialer Anordnung in der Höhe einstellen.The fluid exchange can, for example, result in the same level with the same radial arrangement in height.
Ferner ist die radiale Höhe des zweiten Niedrigfluidreservoirs 14 dergestalt, dass lediglich ein erstes rotierendes Bauteil, beispielsweise eine Getriebestufe darin eintaucht. Das erste rotierende Bauteil weist endseitig eine Fanggeometrie auf, welche bei Eintauchen in das Öl eine Mitnahme des Öls bewirkt. Dies bedeutet, dass das erste rotierende Bauteil mit der Fanggeometrie in das Öl des zweiten Niedrigfluidreservoirs 14 eintaucht und somit bei Rotation, d.h. bei Betrieb des ersten rotierenden Bauteils Öl aus dem zweitem Niedrigfluidreservoir 14 dynamisch mitnimmt (abschöpft).
Bei einer Getriebestufe als rotierendes Bauteil kann die Fanggeometrie beispielsweise als Zähne an einem Zahnrad ausgebildet sein.Furthermore, the radial height of the second low-
In the case of a gear stage as a rotating component, the catch geometry can be designed, for example, as teeth on a gear.
Ferner ist eine Fluidleitgeometrie 17 (
Durch die Rotation taucht die Fanggeometrie in das zweite Niedrigfluidreservoir 14 ein und nimmt dadurch Öl aus dem zweiten Niedrigfluidreservoir 14 mit, d.h. der Ölstand des zweiten Niedrigfluidreservoirs 14 wird dadurch erniedrigt. Durch die Rotation und die entstehende Fliehkraft wird das abgeschöpfte Öl zumindest teilweise zwischen der Fluidleitgeometrie 17 (
Die Fluidleitgeometrie 17 (
Insbesondere wird somit bei Beginn der Rotation der zu hohe Ölstand im zweiten Niedrigfluidreservoir 14 anhand der Fluidleitgeometrie 17 (
Ferner ist ein drittes Hochfluidreservoir 15 vorgesehen, welches axial neben dem Radsatz 9 in Radrichtung angeordnet ist. Dabei kann ein Gehäusesteg 16 vorgesehen sein, welcher das dritte Hochfluidreservoir 15 von dem zweiten Niedrigfluidreservoir 14 trennt. Zur besseren Montage der rotierenden Bauteile in dem Radsatz 9 kann dieser nachträglich angeordnet werden, beispielsweise mit dem Gehäuse verschraubt werden. Dies bedeutet, dass zwischen dem dritten Hochfluidreservoir 15 und dem zweiten Niedrigfluidreservoir 14 keine fluiddichte Verbindung vorhanden ist, wodurch im statischen Fall Öl zurückfließen kann, sich im dynamischen Fall jedoch ein spezifisches Ölniveau einstellt. Die radseitige Positionierung des dritten Hochfluidreservoirs 15 (Ölreservoirs) erzeugt eine Erhöhung der Gesamten zur Verfügung stehenden Ölmenge. Der gesonderte Bauraum erzeugt zudem eine Möglichkeit der Ausgasung für stark geschäumtes Öl.Furthermore, a third
Das dritte Hochfluidreservoir 15 ist fluidisch mit den ersten Hochfluidreservoir 10 und dem zweiten Hochfluidreservoir 11 verbunden, beispielsweise durch Kanäle, insbesondere Bohrungen in dem Gehäuse.The third high-
Der zu hohe Ölstand beispielsweise insbesondere im statischen Fall wird durch die beginnende Rotation der rotierenden Bauteile des Radsatzes 9 anhand der Fanggeometrie des ersten Bauteils im zweiten Niedrigfluidreservoir 14 abgeschöpft, an die Fluidleitgeometrie 17 (
Ferner ist ein Ölsumpf 22 vorgesehen, welcher in Einbaulage in Schwerkraftrichtung S zumindest teilweise unterhalb des Radsatzes 9 als auch zumindest teilweise unterhalb des ersten Hochfluidreservoirs 10 angeordnet ist. Dabei ist das erste Hochfluidreservoir 10 fluidisch mit dem Ölsumpf 22 verbunden, zum Auslassen von Öl in den Ölsumpf 22. Auch kann das zweite Hochfluidreservoir 11 anstatt dessen oder zusätzlich mit dem Ölsumpf 22 verbunden sein, wahlweise das dritte Hochfluidreservoir 15. Durch die Verbindung des ersten Hochfluidreservoirs 10, des zweiten Hochfluidreservoirs 11 und des dritten Hochfluidreservoirs 15 miteinander sind somit alle Hochfluidreservoire 10,11,15 mit dem Ölsumpf 22 verbunden.Furthermore, an
Durch die Fluidleitgeometrie 17 sind ebenso die Niedrigfluidreservoire 8, 14 indirekt mit dem Ölsumpf 22 verbunden. Durch diese Verbindungen ist genügend Öl vorhanden, um den Ölsumpf 22 ausreichend mit Öl zu versorgen. Der Ölsumpf 22 weist einen Ansaugkanal (nicht gezeigt) für eine Pumpe (nicht gezeigt) auf, welche die Ölkreisläufe des elektrischen Motors und des Radsatzes 9 mit ausreichend Öl zur Kühlung und zur Schmierung versorgt. Der Ansaugkanal ist vorzugsweise mittig im Boden des Ölsumpfs 22 angeordnet.The low-
Durch die Verbindung mit den Hochfluidreservoiren 10,11,15 untereinander sowie der dynamischen Abschöpfung des Öls mittels der Fanggeometrie und der Fluidleitgeometrie 17 aus den Niedrigfluidreservoiren 8, 14 und der dynamischen Füllung des abgeschöpften Öls in die Hochfluidreservoire 10,11,15 kann jederzeit genügend Öl in den Ölsumpf 22 geleitet werden, um Kavitationseinflüssen entgegenzuwirken. D.h. es ist jederzeit ein genügend hoher Ölstand vorhanden, um Kavitationseinflüssen entgegenzuwirken.By connecting the high-
Durch die Kopplung und Anordnung der verschiedenen Hochfluidreservoire 10,11,15 für hohes Ölniveau und den Niedrigfluidreservoiren 8, 14 für ein niedriges Ölniveau kann ein Planschen der (rotierenden) Bauteile minimiert und Kavitationseinflüssen im Ölsumpf 22 vermieden werden.By coupling and arranging the various high-
Ferner kann durch die Integration verschiedener Ölreservoire ein Volumen von größer 5l in dem vorhandenem Bauraum integriert werden, ohne dass ein Dauerplanschen der drehenden Antriebs-/ Übersetzungselemente erzeugt wird.Furthermore, by integrating various oil reservoirs, a volume of greater than 5 liters can be integrated into the existing installation space without causing permanent splashing of the rotating drive/transmission elements.
Durch die Rotation entsteht eine Fliehkraft durch welche das Öl nach außen geschleudert wird, und so zumindest teilweise zwischen die Gehäuseoberseiteninnenwandung 18 und die Fluidleitgeometrie 17 eingebracht wird, zur Ausbildung eines Ölkanals. Durch die gebogene Form der Fluidleitgeometrie 17 strömt das Öl entlang dieser durch die Schwerkraft wieder in Schwerkraftrichtung S.The rotation creates a centrifugal force through which the oil is thrown outwards and is thus introduced at least partially between the housing top
Die Fluidleitgeometrie 17 erstreckt sich hier bis zu dem ersten Hochfluidreservoir 10 (alternativ zweiten Hochfluidreservoir 11) und weist ein Auslaufelement 21 auf, welche ein Auslassen des an der Fluidleitgeometrie 17 entlangströmenden Öls mittig in das erste Hochfluidreservoir 10 bewirkt. Dadurch wird das Öl aus den Niedrigfluidreservoir 14 dynamisch abgeschöpft und in die durch eine Verbindung gekoppelten Hochfluidreservoire 10, 11, 15 geschöpft. Je nach Pegelstand in dem zweiten Niedrigfluidreservoir 14 kann dabei mehr oder weniger Öl pro Rotation mitgenommen werden (dynamisches Abschöpfen).The
Der zu hohe Ölstand in dem zweiten Niedrigfluidreservoir 14 gerade im statischen Fall wird durch die beginnende Rotation der Radsätze 9 anhand einer am eintauchenden Bauteil angeordneten Fanggeometrie gefördert, an der Fluidleitgeometrie 17 abgegeben und in das Hochfluidreservoir 10 geleitet, wodurch der Ölstand in den Niedrigfluidreservoiren 14,8 dynamisch sinkt und in den Hochfluidreservoiren 10,11,15 steigt.The excessively high oil level in the second low-
Durch das anschließende Ableiten des Öls aus den Hochfluidreservoiren 10,11,15 in den Ölsumpf 22 ist im Ölsumpf 22 immer ein genügend hoher Ölstand vorhanden, um Kavitationseinflüssen entgegenzuwirken.By subsequently draining the oil from the
Ferner weist das zweite Gehäuseteil 3 das erste Hochfluidreservoir 10 in Fahrtrichtung und das zweite Hochfluidreservoir 11 (das erste Hochfluidreservoir 10 und das zweite Hochfluidreservoir 11 sind in ihrer Lage in
Dabei ist das erste Hochfluidreservoir 10 und das zweite Hochfluidreservoir 11 durch eine erste Gehäuserippe 12 begrenzt. Dabei kann eine zweite Gehäuserippe 13 zur Begrenzung vorgesehen sein, welche gleichzeitig die Unterteilung des Gehäuses bewirkt.The first high-
Ferner ist das dritte Hochfluidreservoir 15 vorgesehen, welches axial neben dem Radsatz 9 in Radrichtung angeordnet ist. Ferner ist das zweite Niedrigfluidreservoir 14 vorgesehen. Dabei ist das zweite Niedrigfluidreservoir 14 am Boden des Radsatzes 9 angeordnet.Furthermore, the third
Zudem kann ein weiteres viertes Hochfluidreservoir 24 und ein weiteres drittes Niedrigfluidreservoir 25 am Boden des Radsatzes 9 angeordnet sein. Diese können Trennvorrichtungen 26, beispielsweise Gehäuserippen, aufweisen. Dabei sind alle Hochfluidreservoire 10,11,15, 24 und alle Niedrigfluidreservoire 8,14, 25 fluidisch miteinander verbunden. Dabei ist das vierte Hochfluidreservoir 24 derart angeordnet, dass kein rotierendes Bauteil darin eintaucht, die Bauteile also nur eine radiale geringe Erstreckung aufweisen. Ferner kann das eintauchende Bauteil mit der Fanggeometrie in einem der beiden Niedrigfluidreservoire 14, 25 eintauchen, beispielsweise dasjenige Bauteil das eine genügend hohe Rotationsgeschwindigkeit aufweist. Auch können weitere Hoch-/Niedrigfluidreservoire vorgesehen sein.In addition, a further fourth
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 100100
- AntriebssystemDrive system
- 101101
- GehäuseHousing
- 102102
- RadsatzWheelset
- 103103
- Radwheel
- 104104
- Rotorrotor
- 105105
- Statorstator
- 106106
- WelleWave
- 107107
- Grenzkontur Border contour
- 1,1a1.1a
- AntriebssystemDrive system
- 22
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 33
- zweites Gehäuseteilsecond housing part
- 44
- WelleWave
- 55
- Radwheel
- 66
- Statorstator
- 77
- Rotorrotor
- 88th
- erstes Niedrigfluidreservoirfirst low fluid reservoir
- 99
- RadsatzWheelset
- 1010
- erstes Hochfluidreservoirfirst high fluid reservoir
- 1111
- zweites Hochfluidreservoirsecond high fluid reservoir
- 1212
- erste Gehäuserippefirst housing rib
- 1313
- zweite Gehäuserippesecond housing rib
- 1414
- zweites Niedrigfluidreservoirsecond low fluid reservoir
- 1515
- drittes Hochfluidreservoirthird high fluid reservoir
- 1616
- GehäusestegHousing bridge
- 1717
- FluidleitgeometrieFluid conduction geometry
- 1818
- GehäuseoberseiteninnenwandungHousing top inner wall
- 1919
- radial beabstandetradially spaced
- 2020
- OberseiteTop
- 2121
- Auslaufelementoutlet element
- 2222
- ÖlsumpfOil sump
- 2323
- PfeilArrow
- 2424
- viertes Hochfluidreservoirfourth high fluid reservoir
- 2525
- drittes Niedrigfluidreservoirthird low fluid reservoir
- 2626
- TrennvorrichtungenSeparators
- SS
- SchwerkraftrichtungGravity direction
- A/RA/R
- Axiale/Radiale RichtungAxial/Radial Direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102015223566 A1 [0006]DE 102015223566 A1 [0006]
- US 10760674 B2 [0007]US 10760674 B2 [0007]
- US 5505112 A [0008]US 5505112 A [0008]
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022209059.4A DE102022209059A1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Drive system for a vehicle and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022209059.4A DE102022209059A1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Drive system for a vehicle and method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022209059A1 true DE102022209059A1 (en) | 2024-02-29 |
Family
ID=89844735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022209059.4A Pending DE102022209059A1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Drive system for a vehicle and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102022209059A1 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5505112A (en) | 1994-02-18 | 1996-04-09 | Eaton Corporation | Churning loss reduction means for gear type devices |
| JP2008089016A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toyota Motor Corp | Power transmission device and vehicle |
| JP2008286247A (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | Oil level adjustment device |
| DE102015223566A1 (en) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission with a divided transmission housing |
| DE102018002167B3 (en) * | 2018-03-16 | 2019-07-11 | Daimler Ag | Double clutch |
| US20200271194A1 (en) * | 2016-09-30 | 2020-08-27 | Aisin Aw Co., Ltd. | Vehicle drive device |
| US10760674B2 (en) | 2018-02-13 | 2020-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Power transmission apparatus |
| US20200309245A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Subaru Corporation | Gear unit |
| WO2021237539A1 (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-02 | 华为数字能源技术有限公司 | Powertrain and electric vehicle |
-
2022
- 2022-08-31 DE DE102022209059.4A patent/DE102022209059A1/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5505112A (en) | 1994-02-18 | 1996-04-09 | Eaton Corporation | Churning loss reduction means for gear type devices |
| JP2008089016A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Toyota Motor Corp | Power transmission device and vehicle |
| JP2008286247A (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | Oil level adjustment device |
| DE102015223566A1 (en) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Zf Friedrichshafen Ag | Motor vehicle transmission with a divided transmission housing |
| US20200271194A1 (en) * | 2016-09-30 | 2020-08-27 | Aisin Aw Co., Ltd. | Vehicle drive device |
| US10760674B2 (en) | 2018-02-13 | 2020-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Power transmission apparatus |
| DE102018002167B3 (en) * | 2018-03-16 | 2019-07-11 | Daimler Ag | Double clutch |
| US20200309245A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Subaru Corporation | Gear unit |
| WO2021237539A1 (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-02 | 华为数字能源技术有限公司 | Powertrain and electric vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4071982B1 (en) | Drive assembly for a motor vehicle | |
| EP2831469B1 (en) | Drive unit with oil exchange | |
| DE112023001621B4 (en) | ELECTRIC DRIVE UNIT WITH INTEGRATED LOW-PRESSURE OIL COOLING SYSTEM WITH VARIABLE FLOW RATE | |
| DE102019128957A1 (en) | Lubricant supply device for a motor vehicle, method for operating such a lubricant supply device and motor vehicle with such a lubricant supply device | |
| DE102022109970A1 (en) | Geared motor for a motor vehicle and motor vehicle with a geared motor | |
| DE102018203696A1 (en) | System with a lubricating oil circuit and with a cooling oil circuit | |
| DE102021128081A1 (en) | Coolant supply for an electric vehicle final drive | |
| DE102018002167B3 (en) | Double clutch | |
| WO2023072606A1 (en) | Coolant supply system for an electrically operated vehicle axle | |
| WO2023072445A1 (en) | Coolant supply system for an electrically operated vehicle axle | |
| DE102022128545A1 (en) | DRIVE DEVICE | |
| DE102010051041A1 (en) | Drive assembly for motor car, has transmission unit comprising two gear wheels meshed with one another and forming gear pump, and aggregate unit for supplying refreshing and/or lubricating fluid through channel | |
| DE102022109969A1 (en) | Engine for a motor vehicle and motor vehicle with an engine | |
| DE102017128551A1 (en) | Rotor with cooling | |
| DE102023210771A1 (en) | Gear arrangement with a shielding shell and motor vehicle with the gear arrangement | |
| DE102022205950A1 (en) | Electric axle with integrated lubricant reservoir and vehicle with the electric axle | |
| DE102022209059A1 (en) | Drive system for a vehicle and method | |
| WO2023169778A1 (en) | Transmission device for a motor vehicle, and vehicle having the transmission device | |
| DE102022112058A1 (en) | Oil reservoir in a drive housing of a motor vehicle | |
| WO2023104232A1 (en) | Transmission with an oil supply between transmission areas, and method for operating the transmission | |
| EP4445047A1 (en) | Drive system and drive transmission | |
| DE102022128320A1 (en) | DRIVE DEVICE | |
| DE102019128157B4 (en) | Energy conversion device, converter system with an energy conversion device, transmission housing for a drive as well as drive train and hybrid drive | |
| DE102023212589A1 (en) | Drive device and motor vehicle with such a drive device | |
| DE102025103689A1 (en) | Drive device for hybrid vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |