DE102011012641B4 - Drive device with rocker arm and use of a motor swingarm - Google Patents
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Abstract
Antriebsvorrichtung mit Motorschwinge (6) und Elektromotor (1), wobei die Antriebsvorrichtung ein von dem Elektromotor (1) antreibbares Getriebe aufweist, das mit Schmierstoff, zumindest teilweise befüllt ist, wobei die Motorschwinge (6) als einen Hohlraum aufweisendes Hohlteil ausgeführt ist und mit Schmierstoff zumindest teilweise befüllt ist, wobei die Motorschwinge (6) herausragende als Kühlrippen oder Kühlfinger wirkende Abschnitte aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung ein Luftleitmittel aufweist, welches einen von einem Lüfter der Antriebsvorrichtung erzeugten Kühlluftstrom auf die an der Motorschwinge (6) ausgeformten Kühlrippen lenkt, die den Luftstrom dann zumindest teilweise in ihrer Erstreckungsrichtung weiterleiten, wobei als Elektromotor (1) ein flüssigkeitsgekühlter Elektromotor (1) verwendet wird, wobei die durch den Motor (1) geführte Kühlflüssigkeit in den Hohlraum der Motorschwinge (6) ab- beziehungsweise zugeleitet wird, wobei der Hohlraum einstückig mit dem Getriebekühlflüssigkeitshohlraum ausgeführt ist, wobei eine erste Rohrleitung (9) vom Getriebeinnenraum zum Hohlraum der Motorschwinge (6) führt, wobei Getriebeinnenraum und Hohlraum zumindest teilweise mit Schmierstoff befüllt sind, wobei eine zweite Rohrleitung (7, 8) vom Hohlraum der Motorschwinge (6) über eine Pumpvorrichtung zum Getriebeinnenraum führt, wobei der Hohlraum in mehrere Kammern unterteilt ist, so dass der von der ersten Rohrleitung (9) einströmende Schmierstoff die Kammern nacheinander durchläuft und die zweite Rohrleitung (7, 8) in die letzte der Kammern mündet, wobei die Kammern mit die Entschäumung des Schmierstoffschaums beförderlichen Öffnungen verbunden sind, wobei eine der Öffnungen im unteren Teil frei und im oberen Teilbereich der Öffnung mit einem Gitter versehen ist.Drive device with motor rocker (6) and electric motor (1), wherein the drive device comprises a of the electric motor (1) drivable transmission, which is filled with lubricant, at least partially, wherein the motor rocker (6) is designed as a cavity having hollow part and with Lubricant is at least partially filled, wherein the motor rocker (6) has protruding sections acting as cooling fins or cooling fingers, wherein the drive device comprises an air guide, which directs a cooling air flow generated by a fan of the drive device on the formed on the motor rocker (6) cooling fins, the then forward the air flow at least partially in its direction of extent, wherein as the electric motor (1) a liquid-cooled electric motor (1) is used, wherein the by the motor (1) guided cooling liquid in the cavity of the motor rocker (6) off or is fed, wherein the cavity in one piece is executed with the transmission fluid liquid cavity, wherein a first pipe (9) from the transmission interior leads to the cavity of the motor rocker (6), wherein the transmission interior and cavity are at least partially filled with lubricant, wherein a second pipe (7, 8) from the cavity of the motor rocker (6 ) leads via a pumping device to the transmission interior, wherein the cavity is divided into a plurality of chambers, so that the first pipe (9) flowing in the lubricant flows through the chambers successively and the second pipe (7, 8) opens into the last of the chambers, wherein the chambers are connected to the defoaming of the lubricant foam promoting openings, wherein one of the openings in the lower part is free and provided in the upper portion of the opening with a grid.
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit Motorschwinge und Verwendung einer Motorschwinge.The invention relates to a drive device with motor rocker and use of a motor rocker.
Aus der
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wobei die Antriebsvorrichtung eine mit Schmieröl zumindest teilweise befüllte Komponente aufweist, die als Motorschwinge ausgeführt ist, welche als Hohlteil ausgeführt ist und mit Schmierstoff zumindest teilweise befüllt ist.From the
wherein the drive device comprises a component at least partially filled with lubricating oil, which is designed as a motor rocker, which is designed as a hollow part and is filled with lubricant at least partially.
Dabei beschreibt die
Weiter ist aus der
Außerdem ist aus der
wobei das Gehäuse der Komponente und/oder des Motors mit der Motorschwinge verbunden ist,
wobei der vom Hohlraum in den Getriebeinnenraum geförderte Schmierstoff in ein Schmierölreservoir gelangt (Absatz [0031]),
wobei als Elektromotor ein mit inertem Gas gekühlter Elektromotor verwendet wird, das in einen Hohlraum der Motorschwinge ab- beziehungsweise zugeleitet wird,
wobei der Hohlraum einstückig mit dem Getriebekühlflüssigkeitshohlraum ausgeführt ist,
wobei eine erste Rohrleitung vom Getriebeinnenraum zum Hohlraum der Motorschwinge führt, wobei Getriebeinnenraum und Hohlraum zumindest teilweise mit Schmierstoff befüllt sind,
wobei eine zweite Rohrleitung vom Hohlraum der Motorschwinge über eine Pumpvorrichtung zum Getriebeinnenraum führt,
wobei die Pumpvorrichtung eine Wellenendpumpe aufweist.Moreover, from the
wherein the housing of the component and / or the motor is connected to the motor rocker,
wherein the lubricant conveyed from the cavity into the transmission interior enters a lubricating oil reservoir (paragraph [0031]),
wherein as an electric motor, an inert gas cooled with an electric motor is used, which is in a cavity of the engine swing off or fed,
wherein the cavity is integral with the transmission fluid cavity,
wherein a first pipeline leads from the transmission interior to the cavity of the engine rocker, wherein the transmission interior and cavity are at least partially filled with lubricant,
wherein a second pipeline leads from the cavity of the engine rocker via a pumping device to the transmission interior,
wherein the pumping device comprises a shaft end pump.
Weiter ist aus der
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Aus dem Lexikon Maschinenbaur, herausgegeben von Heinz M. Hiersig, ISBN 3-18-401372-3, Seiten 1039 bis 1042 ist bekannt, Öl zu entschäumen, beispielsweise mit Schauminhibitoren (Seite 1040, rechte Spalte, neuntletzte Zeile) oder Schaumverhütungsmittel (Seite 1042, linke Spalte, neuntletzte Zeile). Außerdem ist in Seite 1041 eine Ölwanne zur Entschäumung bekannt.From the Encyclopedia Maschinenbaur, edited by Heinz M. Hiersig, ISBN 3-18-401372-3, pages 1039 to 1042 is known to defoam oil, for example with foam inhibitors (page 1040, right column, ninth last line) or antifoaming agents (page 1042 , left column, ninth last line). In addition, page 1041 an oil pan for defoaming is known.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung kompakt weiterzubilden.The invention is therefore the object of developing a drive device compact.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Antriebsvorrichtung nach den in Anspruch 1 und bei der Verwendung nach den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the drive device according to the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Antriebsvorrichtung mit Haltemittel, insbesondere Motorschwinge oder Fundamentrahmen, sind, dass die Antriebsvorrichtung eine mit Schmierstoff, insbesondere Schmieröl, zumindest teilweise befüllte Komponente aufweist, wobei die Motorschwinge als Hohlteil ausgeführt ist und mit Schmierstoff zumindest teilweise befüllt ist.Important features of the invention in the drive device with holding means, in particular motor swing or foundation frame, are that the drive device has a lubricant, in particular lubricating oil, at least partially filled component, wherein the motor rocker is designed as a hollow part and is filled with lubricant at least partially.
Dabei wird ein Fundamentrahmen am Boden angeordnet und nimmt die Antriebsvorrichtung auf, die mit ihm verbunden ist, insbesondere schraubverbunden ist. Er führt also Haltefunktion für die Antriebsvorrichtung aus.In this case, a foundation frame is arranged on the ground and receives the drive device which is connected to it, in particular screw-connected. So he performs holding function for the drive device.
Eine Motorschwinge führt ebenfalls diese Funktion aus. Zusätzlich leitet sie aber auch Drehmoment der Antriebsvorrichtung ab, insbesondere über ein entsprechendes Kraftableitmittel.A swingarm also performs this function. In addition, it also derives torque of the drive device, in particular via a corresponding Kraftableitmittel.
Von Vorteil ist dabei, dass Geräuschemissionen verringerbar sind. Denn die als Hohlteil ausgeführte Motorschwinge ist mit Schmierstoff, insbesondere Öl, befüllt, so dass eine verstärkte Dämpfung von Schwingungsenergie, beispielsweise Körperschall, bewirkt wird, der vom Getriebe oder Motor in die Motorschwinge eingeleitet wird.The advantage here is that noise emissions are reducible. Because the executed as a hollow part of the motor rocker is filled with lubricant, especially oil, so that a reinforced Damping of vibration energy, such as structure-borne noise is caused, which is initiated by the transmission or engine in the engine swingarm.
Außerdem ist die Motorschwinge zur Kühlung und Beruhigung des Schmierstoffs verwendet, so dass eine höhere Leistungsdichte der Antriebsvorrichtung erreichbar ist. Denn durch die Zuleitung von Schmierstoff aus dem Getriebeinnenraum zum Hohlraum der Motorschwinge wird auch die im Schmierstoff sich befindende Wärmeenergie mittransportiert. Die Wärme wird dann an die Wandung des Hohlraums der Motorschwinge und von dort an die Umgebung abgeleitet. Die Oberfläche zur Umgebung hin ist also vergrößert ausgeführt und die Wärme auf diese Weise aufspreizbar auf die große Oberfläche.In addition, the motor rocker is used for cooling and soothing the lubricant, so that a higher power density of the drive device can be achieved. Because by the supply of lubricant from the transmission interior to the cavity of the motor swing and the heat energy located in the lubricant is also transported. The heat is then dissipated to the wall of the cavity of the engine rocker and from there to the environment. The surface towards the environment is thus made enlarged and the heat can be spread in this way on the large surface.
Erfindungsgemäß weist die Antriebsvorrichtung ein von einem Motor, insbesondere Elektromotor, antreibbares Getriebe als Komponente auf, insbesondere wobei die Rotorwelle des Motors mit der eintreibenden Welle des Getriebes verbunden ist, insbesondere über eine Kupplungsvorrichtung mit oder ohne Bremse. Von Vorteil ist dabei, dass die Motorschwinge die Antriebskomponenten, also Getriebe, Motor, Bremse und/oder Kupplung, aufnimmt und diesen Komponenten als festes Fundament fungiert.According to the invention, the drive device as a component of a motor, in particular electric motor drivable transmission, in particular wherein the rotor shaft of the motor is connected to the driving shaft of the transmission, in particular via a coupling device with or without brake. The advantage here is that the engine swing the drive components, ie gearbox, engine, brake and / or clutch, receives and these components acts as a solid foundation.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse der Komponente und/oder des Motors mit der Motorschwinge verbunden, insbesondere schraubverbunden. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache tragfähige Verbindung, die zusätzlich auch wärmeleitend ist verwendet ist. Denn somit sind die metallischen Gehäuse der Komponenten und der Motorschwinge mittels einer metallischen Schraube verbunden, Die Wärme des Gehäuses der Komponente wird also ebenfalls an die Motorschwinge weitergeleitet. Zwischengeordnete Dämpfungselemente und/oder Ausgleichselemente sind vorzugsweise ebenfalls aus Metall ausgeführt. Als Metall eignet sich besonders gut Stahl oder Aluminium.In an advantageous embodiment, the housing of the component and / or the motor is connected to the motor rocker, in particular screw-connected. The advantage here is that a simple viable connection, which is also also used thermally conductive. Because thus the metallic housing of the components and the motor rocker are connected by means of a metallic screw, the heat of the housing of the component is thus also forwarded to the motor rocker. Intermediate damping elements and / or compensating elements are preferably also made of metal. The metal is particularly well suited to steel or aluminum.
Erfindungsgemäß weist die Motorschwinge Kühlrippen auf und/oder herausragende als Kühlrippen wirkende Abschnitte. Von Vorteil ist dabei, dass die Oberfläche weiter vergrößert ist. Bei Verwendung von Kühlrippen an der Motorschwinge ist sogar eine isotrope konvektive, also passive, Entwärmung einsetzbar.According to the invention, the motor rocker has cooling ribs and / or protruding sections acting as cooling ribs. The advantage here is that the surface is further enlarged. When using cooling fins on the motor swing even an isotropic convective, so passive, heat dissipation can be used.
Erfindungsgemäß führt eine erste Rohrleitung vom Getriebeinnenraum zum Hohlraum der Motorschwinge, wobei Getriebeinnenraum und Hohlraum zumindest teilweise mit Schmierstoff befüllt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die erste Rohrleitung nach unten führbar ist, so dass der Schmierstoff unter Einfluss der Gravitation selbsttätig abfließt in den Hohlraum.According to the invention, a first pipeline leads from the interior of the transmission to the hollow space of the engine rocker, wherein the interior of the transmission and the cavity are at least partially filled with lubricant. The advantage here is that the first pipe can be guided downwards, so that the lubricant automatically flows under the influence of gravity into the cavity.
Erfindungsgemäß führt eine zweite Rohrleitung vom Hohlraum der Motorschwinge über eine Pumpvorrichtung zum Getriebeinnenraum. Von Vorteil ist dabei, dass der Schmierstoffstrom steuerbar ist, so dass die Durchflussmenge auf einen derartigen Wert reduzierbar ist, dass die Schaumbildung verringerbar und/oder die Entschäumung beziehungsweise Beruhigung des aufgeschäumten Schmierstoffs verbesserbar ist.According to the invention, a second pipeline leads from the cavity of the engine rocker via a pumping device to the transmission interior. The advantage here is that the lubricant flow is controllable, so that the flow rate can be reduced to such a value that the foaming can be reduced and / or the defoaming or settling of the foamed lubricant can be improved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Pumpvorrichtung eine Wellenendpumpe auf und/oder eine von einem Elektromotor angetriebene Pumpe. Von Vorteil ist dabei, dass bei einer Wellenendpumpe kein besonderer Antrieb notwendig ist und bei einer Pumpe ein einfacher motorischer Antrieb.In an advantageous embodiment, the pumping device has a shaft end pump and / or a pump driven by an electric motor. The advantage here is that in a Wellenendpumpe no special drive is necessary and in a pump, a simple motor drive.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Hohlraum und der Durchfluss durch die Rohrleitung derart dimensioniert, dass der Hohlraum als Mittel zur Entschäumung und/oder Beruhigung von Schmierstoffschaum, insbesondere Ölschaum, fungiert. Von Vorteil ist dabei, dass bei genügend geringem Durchfluss und genügend großem Hohlraum eine Beruhigung des von den drehenden Verzahnungsteilen aufgeschäumten Schmierstoffs ermöglicht ist. Somit baut der Schaum sich ab und der vom Hohlraum in den Getriebeinnenraum rückförderbare Schmierstoff weist im Wesentlichen keine Lufteinschlüsse auf.In an advantageous embodiment of the cavity and the flow through the pipe are dimensioned such that the cavity acts as a means for defoaming and / or calming lubricant foam, in particular oil foam. The advantage here is that at sufficiently low flow and sufficiently large cavity, a calming of the foamed by the rotating teeth parts lubricant is made possible. Thus, the foam degrades and the recirculating from the cavity in the transmission interior lubricant has substantially no air pockets.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der vom Hohlraum in den Getriebeinnenraum geförderte Schmierstoff
- – zur Druckschmierung des Getriebes verwendet
- – und/oder fungiert als Druckschmierung
- – und/oder wird zum Eingriffsbereich von miteinander im Eingriff stehenden Verzahnungen und/oder zu einem zu schmierenden Lager des Getriebes geleitet.
- - used for pressure lubrication of the gearbox
- - and / or acts as pressure lubrication
- - And / or is passed to the engagement region of intermeshing teeth and / or to be lubricated bearing of the transmission.
Erfindungsgemäß wird als Elektromotor ein flüssigkeitsgekühlter Elektromotor verwendet, wobei die durch den Motor geführte Kühlflüssigkeit in einen Hohlraum der Motorschwinge ab- beziehungsweise zugeleitet wird,
wobei der Hohlraum einstückig mit dem Getriebekühlflüssigkeitshohlraum ausgeführt ist.According to the invention, a liquid-cooled electric motor is used as the electric motor, with the cooling fluid guided through the engine being discharged or fed into a cavity of the engine rocker,
wherein the cavity is integral with the transmission fluid cavity.
Von Vorteil ist dabei, dass im Hohlraum der Motorschwinge nicht nur das Getriebeöl kühlbar und entschäumbar ist sondern dieses Öl auch zur Kühlung des antriebenden Motors verwendbar ist. Hierdurch ist auch eine möglichst gleichmäßige thermische Temperierung des Getriebemotors erreichbar. Alternativ sind bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausführung auch zwei unterschiedliche oder gleichartige Hohlräume in der Motorschwinge vorsehbar, so dass die Motorkühlflüssigkeit separat von der Getriebekühlflüssigkeit kühlbar ist. Beispielsweise ist zur Kühlung des Motors somit Wasser und zur Kühlung des Getriebes Öl verwendbar. Für das motorseitige Kühlsystem ist eine separate Pumpe notwendig. Beispielsweise ist hierzu eine B-seitig, also auf der vom Getriebe abgewandten axialen Seite, angebrachte von der Rotorwelle des Motors angetriebene Pumpe verwendbar.The advantage here is that not only the transmission oil is coolable and defoamable in the cavity of the motor swing arm but this oil is also used to cool the driving motor. As a result, as uniform as possible thermal temperature of the geared motor can be achieved. Alternatively, in a non-inventive Execution also two different or similar cavities in the engine rocker vorsehbar, so that the engine coolant is cooled separately from the transmission fluid. For example, water can be used to cool the engine and oil to cool the transmission. For the engine-side cooling system, a separate pump is necessary. For example, for this purpose, a B-side, so on the axial side facing away from the transmission, used suitable driven by the rotor shaft of the motor pump.
Wichtige Merkmale bei der Verwendung einer Motorschwinge einer Antriebsvorrichtung als Kühlkörper und/oder Zusatztank für Schmierstoff einer Komponente der Antriebsvorrichtung sind, dass die Motorschwinge als Hohlteil ausgeführt ist.Important features in the use of a motor rocker of a drive device as a heat sink and / or additional tank for lubricant of a component of the drive device are that the motor rocker is designed as a hollow part.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Motorschwinge eine zusätzliche Funktion ausführbar ist. Insbesondere vergrößert die Motorschwinge mittels ihrer den Hohlraum umgebenden Wandung die Oberfläche des Schmierstoffs zur Wärmeabgabe. Außerdem ist kein besonders wesentlicher zusätzlicher Bauraum notwendig, da die Motorschwinge sowieso einen Raumbereich benötigt zum Herstellen der mechanischen Stabilität. Durch die Einbringung eines Hohlraums ist sogar die Stabilität der Motorschwinge weiter vergrößerbar. Außerdem wirkt der Schmierstoff im Hohlraum dämpfend für Geräuschemissionen, wie beispielsweise Körperschallemissionen.The advantage here is that by means of the motor swing an additional function can be performed. In particular, the motor rocker increases by means of its wall surrounding the cavity, the surface of the lubricant for heat dissipation. In addition, no particularly significant additional space is necessary because the engine rocker anyway requires a space area for producing the mechanical stability. By introducing a cavity, even the stability of the motor rocker can be further increased. In addition, the lubricant acts in the cavity damping for noise emissions, such as structure-borne noise emissions.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to schematic illustrations:
In der
Dabei ist ein Motor
Der Motor
Das Getriebe
Zumindest das Getriebe
Die Motorschwinge ist erfindungsgemäß als Hohlteil ausgeführt. Sie umfasst also einen Hohlraum.The motor rocker is designed according to the invention as a hollow part. So it includes a cavity.
Dieser Hohlraum der Motorschwinge
Zur Herstellung eines Schmierstoffkreislaufs ist eine erste Rohrleitung vorgesehen, die vom Getriebeinnenraum zum Hohlraum der Motorschwinge
Mittels der hohlen Ausführung der Motorschwinge
Das Volumen des Hohlraums und die Förderleistung der Pumpe ist derart ausgeführt, dass eine Entschäumung des Schmierstoffs des Getriebes ausgeführt wird. Hierzu fließt durch die Rohrleitung
In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist im Schmierstoffkreislauf ein Schmierstofffilter, insbesondere Ölfilter, und/oder ein den Durchfluss von Schmierstoff erfassender Sensor und/oder ein Druckschalter vorgesehen.In a further exemplary embodiment according to the invention, a lubricant filter, in particular an oil filter, and / or a sensor detecting the flow of lubricant and / or a pressure switch are provided in the lubricant circuit.
Erfindungsgemäß ist der Hohlraum in mehrere Kammern unterteilt, so dass der von der Rohrleitung
In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist beziehungsweise sind in der Motorschwinge ein Ölfilter, ein Temperatursensor, ein Durchflusssensor und/oder ein Dauermagnet zum Herausziehen von ferromagnetischen Partikeln aus dem Schmierstoff angeordnet. Somit sind in der Motorschwinge weitere Funktionen integrierbar.In another exemplary embodiment according to the invention, an oil filter, a temperature sensor, a flow sensor and / or a permanent magnet for extracting ferromagnetic particles from the lubricant is or are arranged in the motor rocker. Thus, further functions can be integrated in the engine swingarm.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Motorengine
- 22
- motorseitige Kupplungengine-side coupling
- 33
- Bremsebrake
- 44
- Getriebetransmission
- 55
- abtriebsseitige Kupplungoutput-side coupling
- 66
- Motorschwingeswing base
- 77
- Saugleitungsuction
- 88th
- Druckleitungpressure line
- 99
- RückführleitungReturn line
- 1010
- Wellenendpumpe oder MotorpumpeShaft end pump or motor pump
Claims (9)
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R079 | Amendment of ipc main class |
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R008 | Case pending at federal patent court | ||
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R020 | Patent grant now final |