DE102018111416A1

DE102018111416A1 - Gear arrangement for an electric drive and electric drive with the gear assembly

Info

Publication number: DE102018111416A1
Application number: DE102018111416.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Lutz; Philipp Kraft; Michael Ploessner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2019-11-14

Abstract

Bei Fahrzeuggetrieben ist es notwendig und üblich, Zahnradkomponenten zu schmieren, um den Verschleiß der Zahnradkomponenten zu reduzieren.
Es wird eine Getriebeanordnung (25) für einen elektrischen Antrieb (1) vorgeschlagen mit einer Welle (6), mit einem Zahnradabschnitt (8) zum Eingriff in ein weiteres Zahnrad (11) in einem Eingriffsbereich (23), wobei der Zahnradabschnitt (8) auf der Welle (6) drehfest aufgesetzt ist, wobei die Welle (6) mindestens eine Ausgabeöffnung (21) zur Ausgabe eines Getriebeöls aufweist, und mit einer Hülse (24), wobei die Hülse (24) auf der Welle (6) aufgesetzt ist und eine Führung für das Getriebeöl zu dem Eingriffsbereich (23) ausbildet.

In vehicle transmissions, it is necessary and common to lubricate gear components to reduce wear on the gear components.
A gear arrangement (25) for an electric drive (1) is proposed with a shaft (6), with a toothed wheel portion (8) for engagement in a further toothed wheel (11) in an engagement area (23), wherein the toothed wheel portion (8) is rotatably mounted on the shaft (6), wherein the shaft (6) has at least one output opening (21) for dispensing a gear oil, and with a sleeve (24), wherein the sleeve (24) on the shaft (6) is placed and forming a guide for the transmission oil to the engaging portion (23).

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für einen elektrischen Antrieb mit einer Welle, mit einem Zahnradabschnitt zum Eingriff in ein weiteres Zahnrad in einem Eingriffsbereich, wobei der Zahnradabschnitt auf der Welle drehfest aufgesetzt ist und wobei die Welle mindestens eine Ausgangsöffnung zur Ausgabe eines Getriebeöls aufweist. Die Erfindung betrifft auch den elektrischen Antrieb mit der Getriebeanordnung.The invention relates to a transmission arrangement for an electric drive with a shaft, with a gear portion for engagement in a further gear in an engagement region, wherein the gear portion is rotatably mounted on the shaft and wherein the shaft has at least one output port for dispensing a transmission oil. The invention also relates to the electric drive with the gear assembly.

Bei Fahrzeuggetrieben ist es notwendig und üblich, Zahnradkomponenten zu schmieren, um den Verschleiß der Zahnradkomponenten zu reduzieren. Verzahnungsschäden hochbelasteter Zahnradkomponenten, wie zum Beispiel Stirnräder, sind oftmals auf eine unzureichende Schmiermittelversorgung zurückzuführen. Insbesondere bei Getrieben, welche eine hohe Dichte an Komponenten im Getrieberaum aufweisen, kann die Schmiermittelversorgung durch wechselseitige Abdeckung der Komponenten komplex werden.In vehicle transmissions, it is necessary and common to lubricate gear components to reduce wear on the gear components. Gear damage of highly loaded gear components, such as spur gears, are often due to an insufficient supply of lubricant. In particular in transmissions which have a high density of components in the gear compartment, the lubricant supply can become complex due to mutual covering of the components.

Die Druckschrift DE 10 2011 007 255 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Antriebsvorrichtung mit einer Rotoranordnung, welche einem Elektromotor zugeordnet und für eine Rotation um eine Drehachse ausgebildet ist, wobei die Rotoranordnung mindestens einen axial verlaufenden Kanalabschnitt aufweist, welcher zur Durchführung eines Fluids zur Kühlung der Rotoranordnung ausgebildet ist. Das Fluid ist insbesondere als ein Schmiermittel ausgebildet, welches durch Eingangsöffnungen der Rotoranordnung eingeleitet und durch Ausgangsöffnungen der Rotoranordnung ausgeleitet werden kann. Das aus den Ausgangsöffnungen der Rotoranordnung austretende Schmiermittel kann zur Schmierung von Komponenten in der Antriebsvorrichtung eingesetzt werden.The publication DE 10 2011 007 255 A1 , which is believed to be the closest prior art, discloses a drive apparatus having a rotor assembly associated with an electric motor and adapted for rotation about an axis of rotation, the rotor assembly having at least one axially extending passage portion for passing a fluid for cooling the rotor assembly is trained. The fluid is in particular formed as a lubricant, which can be introduced through inlet openings of the rotor assembly and discharged through outlet openings of the rotor assembly. The lubricant exiting the exit ports of the rotor assembly may be used to lubricate components in the drive device.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanordnung mit einer verbesserten Schmiermittelversorgung vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 sowie durch einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is an object of the present invention to propose a transmission arrangement with an improved lubricant supply. This object is achieved by a gear arrangement with the feature of claim 1 and by an electric drive with the features of claim 8. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Gegenstand der Erfindung ist damit eine Getriebeanordnung für einen elektrischen Antrieb. Der elektrische Antrieb ist insbesondere für ein Fahrzeug als Antriebseinheit ausgebildet. Insbesondere stellt der elektrische Antrieb ein Hauptantriebsmoment für das Fahrzeug zur Verfügung. Beispielsweise ist der elektrische Antrieb als eine elektrische Achse ausgebildet, welche das Antriebsmoment auf zwei angetriebene Räder des Fahrzeugs ausgibt.The invention thus relates to a transmission arrangement for an electric drive. The electric drive is designed in particular for a vehicle as a drive unit. In particular, the electric drive provides a main drive torque for the vehicle. For example, the electric drive is designed as an electrical axis, which outputs the drive torque to two driven wheels of the vehicle.

Die Getriebeanordnung weist eine Welle auf, wobei die Welle vorzugsweise zur Übertragung des Antriebsmoments dient. Ferner weist die Getriebeanordnung einen Zahnradabschnitt, insbesondere einen Stirnzahnradabschnitt, auf, wobei der Zahnradabschnitt auf der Welle drehfest aufgesetzt ist. Der Zahnradabschnitt kann als ein separates Bauteil ausgebildet sein und mit der Welle verbunden sein oder einstückig mit dieser ausgebildet, insbesondere gefertigt sein. Im Speziellen weist der Zahnradabschnitt in radiale Richtung ausgerichtete Zähne und/oder eine Stirnverzahnung auf. Der Zahnradabschnitt dient zum Eingriff in ein weiteres Zahnrad, wobei der Kontaktbereich zwischen dem Zahnradabschnitt und dem weiteren Zahnrad als Eingriffsbereich bezeichnet wird. Insbesondere wird der Eingriffsbereich durch einen Zahnbereich des Zahnradabschnitts definiert.The gear arrangement has a shaft, wherein the shaft preferably serves to transmit the drive torque. Furthermore, the gear arrangement has a gear portion, in particular a Stirnzahnradabschnitt, on, wherein the gear portion is rotatably mounted on the shaft. The gear portion may be formed as a separate component and be connected to the shaft or formed integrally therewith, in particular be manufactured. In particular, the gear portion in the radial direction aligned teeth and / or a spur gear teeth. The gear portion is used for engagement in a further gear, wherein the contact area between the gear portion and the further gear is referred to as an engagement region. In particular, the engagement region is defined by a tooth portion of the gear portion.

Es ist vorgesehen, dass die Welle mindestens eine Ausgabeöffnung zur Ausgabe eines Getriebeöls aufweist. Vorzugsweise ist die Ausgabeöffnung in radialer Richtung orientiert und/oder als Radialöffnung ausgebildet. Prinzipiell ist es möglich, dass die Welle nur eine derartige Ausgabeöffnung aufweist. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Welle mehrere derartige Ausgabeöffnungen aufweist, welche besonders bevorzugt in gleicher axialer Höhe angeordnet sind und/oder in Umlaufrichtung um die Welle regelmäßig verteilt sind. Insbesondere ist die mindestens eine Ausgabeöffnung strömungstechnisch mit einer Getriebeölversorgung verbunden.It is provided that the shaft has at least one discharge opening for dispensing a transmission oil. Preferably, the discharge opening is oriented in the radial direction and / or formed as a radial opening. In principle, it is possible that the shaft has only such a discharge opening. However, it is preferred that the shaft has a plurality of such dispensing openings, which are particularly preferably arranged at the same axial height and / or are regularly distributed in the direction of rotation about the shaft. In particular, the at least one discharge opening is fluidically connected to a transmission oil supply.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeanordnung eine Hülse aufweist, wobei die Hülse auf der Welle aufgesetzt ist und eine Führung für das Getriebeöl, welches aus der Ausgabeöffnung ausgegeben wird, zu dem Eingriffsbereich ausbildet. Insbesondere bildet die Hülse eine strömungstechnische Brücke und/oder Verbindung zwischen der mindestens einen Ausgabeöffnung und dem Eingriffsbereich.In the context of the invention, it is proposed that the gear arrangement has a sleeve, wherein the sleeve is mounted on the shaft and forms a guide for the transmission oil, which is output from the discharge opening, to the engagement region. In particular, the sleeve forms a fluidic bridge and / or connection between the at least one dispensing opening and the engagement area.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass gerade bei platzsparenden Getriebeanordnungen aufgrund der hohen Anzahl rotierender Komponenten eine gezielte Getriebeölversorgung schwierig darzustellen ist. Durch die Hülse wird eine strömungstechnische Verbindung zwischen der mindestens einen Ausgabeöffnung und dem Eingriffsbereich geschaffen. Insbesondere ist es eine Funktion der Hülse, das aus der Ausgabeöffnung ausgegebene Getriebeöl zu fangen und zu dem Eingriffsbereich zu leiten. Mit dem einfachen Mittel einer Hülse kann die Schmiermittelversorgung deutlich verbessert werden.The invention is based on the consideration that, especially in space-saving gear arrangements due to the high number of rotating components, a targeted transmission oil supply is difficult to represent. Through the sleeve, a fluidic connection between the at least one dispensing opening and the engagement region is created. In particular, it is a function of the sleeve to catch the transmission oil dispensed from the dispensing opening and direct it to the engagement area. With the simple means of a sleeve, the lubricant supply can be significantly improved.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Hülse drehfest auf der Welle aufgesetzt. In dieser Ausgestaltung wird erreicht, dass im Betrieb der Getriebeanordnung die Hülse rotiert und durch Zentripetalbeschleunigung des Getriebeöls erreicht wird, dass das Getriebeöl von der Hülse zu dem Eingriffsbereich gefördert wird. Dadurch kann eine ausreichende Getriebeölversorgung sichergestellt werden. In a preferred embodiment of the invention, the sleeve is rotatably mounted on the shaft. In this embodiment, it is achieved that, during operation of the gear arrangement, the sleeve is rotated and achieved by centripetal acceleration of the gear oil, that the gear oil is conveyed from the sleeve to the engagement region. As a result, a sufficient transmission oil supply can be ensured.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Hülse als ein Rotationskörper ausgebildet, welcher rotationssymmetrisch zu der Rotationsachse der Welle als Symmetrieachse ausgebildet ist. Durch die rotationssymmetrische Ausbildung der Hülse wird erreicht, dass das Getriebeöl winkelunabhängig in dem Eingriffsbereich verteilt wird.In a preferred embodiment of the invention, the sleeve is designed as a rotational body which is rotationally symmetrical to the axis of rotation of the shaft formed as an axis of symmetry. Due to the rotationally symmetrical design of the sleeve is achieved that the gear oil is distributed angle independent in the engagement area.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist die Hülse eine Trichterform auf, wobei das schmale Ende des Trichters die Ausgabeöffnung übergreift und das weite Ende des Trichters auf den Zahnradabschnitt, insbesondere den Eingriffsbereich, gerichtet ist. Durch das Übergreifen der mindestens einen Ausgabeöffnung kann das ausgegebene Getriebeöl in der Hülse gesammelt werden. Dadurch, dass das weite Ende auf den Zahnradabschnitt, insbesondere auf den Eingriffsbereich, gerichtet ist, kann das gesammelte Getriebeöl zu dem Eingriffsbereich verlustarm transportiert werden. Es ist dabei möglich, dass die Trichterform eine einheitliche Steigung in axialer Richtung einnimmt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass der Trichter beispielsweise einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung an der Welle, einen Sammelabschnitt zur Sammlung des Getriebeöls und einen Übergabeabschnitt zur Übergabe des Getriebeöls an den Eingriffsbereich aufweist.In a preferred embodiment of the invention, the sleeve has a funnel shape, wherein the narrow end of the funnel engages over the dispensing opening and the wide end of the funnel is directed towards the gear portion, in particular the engagement area. By overlapping the at least one dispensing opening, the dispensed gear oil can be collected in the sleeve. The fact that the wide end is directed to the gear portion, in particular to the engagement region, the collected gear oil can be transported to the engagement area loss. It is possible that the funnel shape assumes a uniform slope in the axial direction. In a preferred embodiment, however, it is provided that the funnel has, for example, a fastening section for attachment to the shaft, a collecting section for collecting the transmission oil and a transfer section for transferring the transmission oil to the engagement area.

Prinzipiell ist es möglich, dass die Hülse von dem Zahnradabschnitt in axialer Richtung beabstandet angeordnet ist. In diesem Fall wird das Getriebeöl von der Hülse abgespritzt und überbrückt auf diese Weise den axialen Abstand zwischen Hülse und Zahnradabschnitt. Alternativ ist es auch möglich, dass die Hülse kontaktierend an dem Zahnradabschnitt anliegt und auf diese Weise abgestützt ist. Die Anlage ist möglich, da diese beiden Komponenten mit einer gemeinsamen Winkelgeschwindigkeit drehen.In principle, it is possible that the sleeve is arranged spaced from the gear portion in the axial direction. In this case, the transmission oil is sprayed from the sleeve and bridges in this way the axial distance between the sleeve and gear section. Alternatively, it is also possible for the sleeve to be in contact with the toothed wheel section and supported in this way. The system is possible because these two components rotate at a common angular velocity.

Prinzipiell kann die Hülse aus Kunststoff gefertigt werden, es ist jedoch bevorzugt, wenn die Hülse aus Metall gefertigt ist und insbesondere als ein Blechformteil realisiert ist.In principle, the sleeve can be made of plastic, but it is preferred if the sleeve is made of metal and in particular is realized as a sheet metal part.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die Welle als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei in der Hohlwelle eine weitere Welle geführt ist. Der zwischen der Hohlwelle und der weiteren Welle ausgebildete Ringspalt wird als Kanal für die Getriebeölversorgung eingesetzt.In a preferred structural embodiment of the invention, the shaft is formed as a hollow shaft, wherein in the hollow shaft, a further shaft is guided. The annular gap formed between the hollow shaft and the further shaft is used as a channel for the transmission oil supply.

Bei einer besonders effektiven, möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist der Zahnradabschnitt als ein Zentralrad, insbesondere als ein Sonnenradabschnitt ausgebildet. Der Sonnenradabschnitt wird besonders stark belastet, so dass hier eine besonders gute Getriebeölversorgung notwendig ist. Diese wird durch den Einsatz der Hülse umgesetzt. Bislang war es so, dass aufgrund der rotierenden Planeten um den Sonnenradabschnitt eine ausreichende Getriebeölversorgung besonders kritisch war.In a particularly effective, possible embodiment of the invention, the gear portion is formed as a central wheel, in particular as a Sonnenradabschnitt. The Sonnenradabschnitt is particularly heavily loaded, so that here a particularly good transmission oil supply is necessary. This is implemented by the use of the sleeve. So far it was the case that due to the rotating planets around the sun gear section a sufficient transmission oil supply was particularly critical.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug, wie diese zuvor beschrieben wurde, wobei der elektrische Antrieb einen Elektromotor aufweist und wobei die Welle als eine Rotorwelle ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die weitere Welle als eine Abtriebswelle ausgebildet. Insbesondere die Rotorwelle als eine Hohlwelle ausgebildet, in der die weitere Welle als eine Abtriebswelle koaxial geführt ist. In dieser Konstellation wird durch die Getriebeölversorgung zugleich eine Rotorkühlung durchgeführt. Besonders bevorzugt durchfließt das Getriebeöl den Elektromotor. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass auf der einen axialen Seite des Elektromotors eine Eingangsöffnung für die Getriebeölversorgung in der Rotorwelle angeordnet ist, das Getriebeöl durch den Elektromotor durchgeführt wird, wobei zugleich die Rotorwelle gekühlt wird, und nachfolgend das Getriebeöl zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig über die mindestens eine Ausgabeöffnung ausgegeben wird, um den Zahnradabschnitt, jedoch auch andere Komponenten der Getriebeanordnung zu schmieren und/oder zu kühlen.Another object of the invention relates to an electric drive for a vehicle, as described above, wherein the electric drive has an electric motor and wherein the shaft is formed as a rotor shaft. Particularly preferably, the further shaft is designed as an output shaft. In particular, the rotor shaft is formed as a hollow shaft, in which the further shaft is guided coaxially as an output shaft. In this constellation, a rotor cooling is performed by the transmission oil supply at the same time. Particularly preferably, the transmission oil flows through the electric motor. Thus, for example, be provided that on one axial side of the electric motor, an input port for the transmission oil supply is arranged in the rotor shaft, the transmission oil is performed by the electric motor, wherein at the same time the rotor shaft is cooled, and subsequently the transmission oil at least partially, preferably completely over the at least one dispensing opening is dispensed to lubricate and / or cool the gear portion, but also other components of the gear assembly.

Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung weist der elektrische Antrieb eine Ölpumpe auf, zur Versorgung der Ausgabeöffnung mit dem Getriebeöl auf. Insbesondere weist der elektrische Antrieb eine Getriebeölversorgung auf, wobei ein Getriebeöl zum Beispiel aus einem Ölsumpf und/oder aus einem Getrieberaum mit der Ölpumpe abgepumpt und in die Welle, insbesondere Rotorwelle, geleitet wird, diese axial durchströmt und nachfolgend an der Ausgabeöffnung austritt, um über die Hülse zu dem Zahnradabschnitt, insbesondere zu dem Eingriffsbereich des Zahnradabschnitts, geleitet zu werden.In one possible embodiment of the invention, the electric drive has an oil pump for supplying the delivery opening with the transmission oil. In particular, the electric drive has a transmission oil supply, wherein a transmission oil, for example pumped from an oil sump and / or from a gear housing with the oil pump and into the shaft, in particular rotor shaft, passed, flows through them axially and then exits at the discharge opening to over the sleeve to the gear portion, in particular to the engagement portion of the gear portion to be passed.

Bei einer bevorzugten konkreten Realisierung der Erfindung ist der elektrische Antrieb als eine elektrische Achse ausgebildet. Die Getriebeanordnung weist beispielsweise eine Planetengetriebestufe, wobei der Zahnradabschnitt einen Sonnenradabschnitt in der Planetengetriebestufe bildet, und eine Differentialstufe auf, welche in dem Getrieberaum angeordnet sind.In a preferred concrete realization of the invention, the electric drive is designed as an electrical axis. The transmission assembly includes, for example, a planetary gear stage, wherein the gear portion forms a Sonnenradabschnitt in the planetary gear stage, and a differential stage, which are arranged in the gear housing.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebs mit der Getriebeanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Ansicht eines Ausschnitts eine elektrischen Antriebs mit der Getriebeanordnung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung einer Hülse in der Getriebeanordnung der vorhergehenden Figuren.

Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. These show:

1 a schematic representation of an electric drive with the gear assembly as an embodiment of the invention;
2 a schematic view of a section of an electric drive with the gear assembly as a further embodiment of the invention;
3 a schematic representation of a sleeve in the gear assembly of the preceding figures.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen elektrischen Antrieb 1, welcher als eine elektrische Achse ausgebildet ist. Der elektrische Antrieb 1 weist einen Elektromotor 2 mit einem Rotor 3 und einem Stator 4 auf. Der Elektromotor 2 dient zur Bereitstellung eines Antriebsmoments für ein Fahrzeug, welches jedoch nicht dargestellt ist.The 1 shows a schematic representation of an electric drive 1 , which is formed as an electrical axis. The electric drive 1 has an electric motor 2 with a rotor 3 and a stator 4 on. The electric motor 2 serves to provide a drive torque for a vehicle, which is not shown.

Der elektrische Antrieb 1 weist zwei Abtriebswellen 5 a, b auf, welche das Antriebsmoment auf angetriebene Räder des Fahrzeugs leiten. Die Abtriebswelle 5 a ist koaxial und/oder konzentrisch zu dem Elektromotor 2 angeordnet. Genauer betrachtet weist der elektrische Antrieb 1 eine Rotorwelle 6 als eine Welle auf, welche mit dem Rotor 3 drehfest verbunden ist und welche als eine Hohlwelle ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 5a ist als eine weitere Welle ausgebildet und verläuft koaxial und konzentrisch zu der Rotorwelle 6, so dass zwischen der Rotorwelle 6 und der Abtriebswelle 5a ein Ringraum 7 ausgebildet ist.The electric drive 1 has two output shafts 5 a . b on, which direct the drive torque on driven wheels of the vehicle. The output shaft 5 a is coaxial and / or concentric with the electric motor 2 arranged. More precisely, the electric drive points 1 a rotor shaft 6 as a wave, which with the rotor 3 is rotatably connected and which is designed as a hollow shaft. The output shaft 5a is formed as a further shaft and extends coaxially and concentrically with the rotor shaft 6 , so that between the rotor shaft 6 and the output shaft 5a an annulus 7 is trained.

Auf der Rotorwelle 6 ist ein Zahnradabschnitt 8 drehfest aufgesetzt, welcher einen Sonnenradabschnitt und/oder Zentralradabschnitt in einer Planetengetriebestufe 9 bildet. Der Zahnradabschnitt 8 weist eine umlaufende Stirnradverzahnung 10 auf und kämmt mit einer Mehrzahl von Planetenrädern 11, welche drehbar auf einem Planetenträger 12 angeordnet sind. Somit bilden der Zahnradabschnitt 8, die Planetenräder 11 und der Planetenträger 12 gemeinsam die Planetengetriebestufe 9.On the rotor shaft 6 is a gear section 8th rotatably mounted, which a sun gear and / or Zentralradabschnitt in a planetary gear stage 9 forms. The gear section 8th has a circumferential spur gear toothing 10 on and meshes with a plurality of planetary gears 11 which rotates on a planet carrier 12 are arranged. Thus, the gear section form 8th , the planetary gears 11 and the planet carrier 12 together the planetary gear stage 9 ,

An die Planetengetriebestufe 9 schließt sich eine Differentialstufe 13 an. Mit dem Planetenträger 12 ist ein Koppelsonnenrad 34 drehfest verbunden. Die Differentialstufe 13 nutzt einen weiteren Planetenträger 33 als Eingang. Das Koppelsonnenrad 34 kämmt mit Koppelplanetenrädern 35, welche auf dem weiteren Planetenträger 33 drehbar angeordnet sind. Zudem sind auf dem weiteren Planetenträger 33 zwei Sätze Differenzialplanetenräder 14 a, b drehbar angeordnet, welche paarweise miteinander kämmen. Ferner weist die Differentialstufe 13 zwei Sonnenräder 15 a, b auf, wobei das Sonnenrad 15 a auf der Abtriebswelle 5 a und das Sonnenrad 15 b auf der Abtriebswelle 5 b drehfest angeordnet sind. Die Differenzialplanetenräder 14 a kämmen mit dem Sonnenrad 15 a, die Differenzialplanetenräder 14 b kämmen mit dem Sonnenrad 15 b. Damit bildet die Differentialstufe 13 eine Stirnradplanetendifferentialstufe.To the planetary gear stage 9 joins a differential stage 13 at. With the planet carrier 12 is a coupling sun gear 34 rotatably connected. The differential stage 13 uses another planet carrier 33 as an entrance. The coupling sun gear 34 combs with coupling planet wheels 35 , which on the further planet carrier 33 are rotatably arranged. In addition, on the other planet carrier 33 two sets of differential planet wheels 14 a . b rotatably arranged, which in pairs mesh with each other. Furthermore, the differential stage 13 two sun wheels 15 a . b on, with the sun gear 15 a on the output shaft 5 a and the sun wheel 15 b on the output shaft 5 b are arranged rotationally fixed. The differential planet wheels 14 a comb with the sun wheel 15 a , the differential planet gears 14 b comb with the sun wheel 15 b , This forms the differential stage 13 a Stirnradplanetendifferentialstufe.

Die Differentialstufe 13 und die Planetengetriebestufe 9 sind in einem Getrieberaum 16 angeordnet, welcher eine Getriebeölatmosphäre aufweist. Insbesondere weist der Getrieberaum 16 im Bodenbereich einen Ölsumpf 17 mit Getriebeöl auf. Die Planetengetriebestufe 9 und die Differentialstufe 13 mit der Rotorwelle 6 und der Hülse 24 bilden eine Getriebeanordnung 25.The differential stage 13 and the planetary gear stage 9 are in a gear room 16 arranged, which has a transmission oil atmosphere. In particular, the gearbox has 16 in the bottom area an oil sump 17 with gear oil on. The planetary gear stage 9 and the differential stage 13 with the rotor shaft 6 and the sleeve 24 form a gear arrangement 25 ,

Der elektrische Antrieb 1 weist eine Ölversorgung auf, welche ausgehend von dem Ölsumpf 17 das Getriebeöl mittels einer Ölpumpe 18 zirkuliert. Das Getriebeöl wird ausgehend von dem Ölsumpf 17 über eine Zuleitung 19 zu einer Drehdurchführung 20 gefördert, welche das Getriebeöl zunächst in die Abtriebswelle 5 a und nachfolgend in den Ringraum 7 leitet. Das Getriebeöl durchströmt im Ringraum 7 den Elektromotor 2 und insbesondere den Rotor 3 in axialer Richtung. Durch das Durchströmen wird der Rotor 3 und/oder die Rotorwelle 6 und damit der Elektromotor 2 gekühlt. Damit setzt der elektrische Antrieb 1 eine aktive Rotorwellenkühlung um.The electric drive 1 has an oil supply which, starting from the oil sump 17 the transmission oil by means of an oil pump 18 circulated. The transmission oil is starting from the oil sump 17 via a supply line 19 to a rotary feedthrough 20 promoted, which first the transmission oil in the output shaft 5 a and subsequently into the annulus 7 passes. The transmission oil flows through the annulus 7 the electric motor 2 and in particular the rotor 3 in the axial direction. By flowing through the rotor 3 and / or the rotor shaft 6 and thus the electric motor 2 cooled. This sets the electric drive 1 an active rotor shaft cooling order.

Die Rotorwelle 6 weist eine oder mehrere Ausgabeöffnungen 21 auf, welche als Auslassbohrung in der Rotorwelle 6 ausgebildet ist und den Ringraum 7 strömungstechnisch mit dem Getrieberaum 16 verbindet. Zudem weist die Rotorwelle 6 bzw. der Ringraum 7 eine Auslassöffnung 22 im axialen Endbereich auf.The rotor shaft 6 has one or more dispensing openings 21 on, which as an outlet hole in the rotor shaft 6 is formed and the annulus 7 fluidically with the gear compartment 16 combines. In addition, the rotor shaft 6 or the annulus 7 an outlet opening 22 in the axial end region.

Zumindest ein Teil des Getriebeöls wird über die Ausgabeöffnung 21 ausgegeben. Die Ausgabeöffnung 21 ist benachbart zu dem Zahnradabschnitt 8 angeordnet, so dass das Getriebeöl zu einem Eingriffsbereich 23 zwischen dem Zahnradabschnitt 8 und den Planetenrädern 11 gelangen kann.At least part of the transmission oil will go through the delivery port 21 output. The dispensing opening 21 is adjacent to the gear portion 8th arranged so that the transmission oil to an engagement area 23 between the gear section 8th and the planet wheels 11 can get.

Mit dem Ziel den Transport von dem Getriebeöl ausgehend von der Ausgabeöffnung 21 zu dem Eingriffsbereich 23 zu verbessern weist die der elektrische Antrieb 1 eine Hülse 24 auf, welche auf die Rotorwelle 6 zum Beispiel aufgesteckt ist. Die Hülse 24 ist mit der Rotorwelle 6 drehfest verbunden, so dass diese im Betrieb mit einer gemeinsamen Winkelgeschwindigkeit rotieren. Die Hülse 24 übergreift die Ausgabeöffnung 21, so dass das aus der Ausgabeöffnung 21 austretende Getriebeöl von der Hülse 24 aufgefangen wird. Die Hülse 24 weist eine Trichterform auf, welche in Richtung des Zahnradabschnitts 8 geöffnet ist, wobei durch die Rotation der Hülse 24 und damit des Getriebeöls in der Hülse 24 das Getriebeöl die Hülse 24 entlang wandert und zu dem Eingriffsbereich 23 transportiert wird. Der freie Innendurchmesser der Hülse 24 ist so bemessen, dass das Getriebeöl zu dem Eingriffsbereich 23 geführt wird. Auf der gegenüberliegenden, axialen Seite der Hülse 24 liegt diese eng und vorzugsweise Ggetriebeöldicht an der Rotorwelle 6 an, so dass das Getriebeöl ausschließlich in Richtung des Zahnradabschnitts 8 bzw. des Eingriffsbereich 23 transportiert werden kann.With the aim of transporting the transmission oil from the discharge opening 21 to the intervention area 23 to improve points the electric drive 1 a sleeve 24 on which on the rotor shaft 6 for example, is plugged. The sleeve 24 is with the rotor shaft 6 rotatably connected so that they rotate in operation at a common angular velocity. The sleeve 24 engages over the delivery opening 21 so that's out of the dispensing opening 21 leaking transmission oil from the sleeve 24 is caught. The sleeve 24 has a funnel shape, which in the direction of the gear portion 8th is opened, whereby by the rotation of the sleeve 24 and thus the transmission oil in the sleeve 24 the Transmission oil the sleeve 24 walks along and to the engagement area 23 is transported. The free inner diameter of the sleeve 24 is sized so that the gear oil to the engagement area 23 to be led. On the opposite, axial side of the sleeve 24 this is narrow and preferably Ggetriebeöldicht on the rotor shaft 6 on, so that the transmission oil exclusively in the direction of the gear section 8th or the intervention area 23 can be transported.

Somit wird ausgehend von einer aktiven Rotorwellenkühlung das Getriebeöl mittels der Drehdurchführung 20 in die Abtriebswelle 5 a geführt und über eine weitere Auslassbohrung in die Rotorwelle 6 gefördert. Beim Durchlaufen der Rotorwelle 6 in Richtung von dem Getrieberaum 16 nimmt das Getriebeöl Abwärme aus dem Rotor 3 auf. Die als radial angeordnete Bohrung ausgebildete Ausgabeöffnung 21 im Bereich des Zahnradabschnitts 8 als Sonnenradabschnitt fördert einen Teil des Getriebeölstroms radial nach außen. Hier wird es über die Hülse 24 aufgefangen und über die Zentripetalbeschleunigung zum Zahneingriff Zahnradabschnitt 8 - Planetenräder 11 gefördert. Dadurch kann eine ausreichende Beölung der Planetengetriebestufe 9 sichergestellt werden.Thus, starting from an active rotor shaft cooling, the transmission oil by means of the rotary feedthrough 20 in the output shaft 5 a guided and another outlet hole in the rotor shaft 6 promoted. When passing through the rotor shaft 6 in the direction of the gearbox 16 The transmission oil takes waste heat out of the rotor 3 on. Designed as a radially arranged bore discharge opening 21 in the area of the gear section 8th As Sonnenradabschnitt promotes a portion of the transmission oil flow radially outward. Here it is about the sleeve 24 caught and about the centripetal acceleration for meshing gear section 8th - planet gears 11 promoted. This allows a sufficient lubrication of the planetary gear stage 9 be ensured.

Die 2 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine konstruktive Ausgestaltung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zu erkennen sind die Abtriebswelle 5 a und die Rotorwelle 6 mit dem Rotor 3, welche koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Ferner ist zu erkennen dass der Getrieberaum 16 von dem Motorraum 26, in dem der Elektromotor 2 angeordnet ist, über eine Dichtung 27 öldicht abgetrennt ist. Zu erkennen ist weiterhin der Ringraum 7 zwischen der Abtriebswelle 5 a und der Rotorwelle 6. In der Rotorwelle 6 ist die Ausgabeöffnung 21 eingebracht, so dass das Getriebeöl - visualisiert über einen Pfeil - in radialer Richtung austreten kann. Nach der Ausgabe des Getriebeöls aus der Ausgabeöffnung 21 wird das Getriebeöl über die Hülse 24 aufgefangen und zu dem Eingriffsbereich 23 zwischen dem Zahnradabschnitt 8 und den Planetenrädern 11 transportiert.The 2 shows a schematic longitudinal section of a structural design as a further embodiment of the invention. To recognize the output shaft 5 a and the rotor shaft 6 with the rotor 3 , which are arranged coaxially and concentrically with each other. It can also be seen that the gear compartment 16 from the engine compartment 26 in which the electric motor 2 is arranged over a seal 27 Oil-tight is separated. To recognize further is the annulus 7 between the output shaft 5 a and the rotor shaft 6 , In the rotor shaft 6 is the issue opening 21 introduced so that the transmission oil - visualized via an arrow - can emerge in the radial direction. After the transmission oil has been dispensed from the discharge opening 21 gets the gear oil over the sleeve 24 intercepted and to the intervention area 23 between the gear section 8th and the planet wheels 11 transported.

Die 3 zeigt einen dreidimensionalen Detailausschnitt der Hülse 24, wie diese auch in dem Ausführungsbeispiel in der 2 oder in der 1 eingesetzt ist. Die Hülse 24 weist einen Befestigungsabschnitt 28 auf, welcher als ein Hohlzylinderabschnitt ausgebildet ist und welcher auf die Rotorwelle 6 aufgesteckt ist.The 3 shows a three-dimensional detail of the sleeve 24 , as this also in the embodiment in the 2 or in the 1 is used. The sleeve 24 has a mounting portion 28 which is formed as a hollow cylinder portion and which on the rotor shaft 6 is plugged.

In axialer Richtung schließt sich nachfolgend ein Sammelabschnitt 29 an, welcher einen in axialer Richtung größer werdenden, freien Innendurchmesser aufweist. Im eingebauten Zustand liegt der Sammelabschnitt 29 auf der gleichen axialen Höhe wie die Ausgabeöffnung 21.In the axial direction is followed by a collection section 29 on, which has a growing in the axial direction, free inner diameter. When installed, the collection section is located 29 at the same axial height as the discharge opening 21 ,

An den Sammelabschnitt 29 schließt sich ein Beschleunigungsabschnitt 30 an, welcher ebenfalls einen in axialer Richtung größer werdenden, freien Innendurchmesser aufweist. Die Steigung des Beschleunigungsabschnitts 30 ist größer als die Steigung des Sammelabschnitts 29, so dass das Getriebeöl durch die Zentripetalkraft in dem Beschleunigungsabschnitt 30 in axialer Richtung beschleunigt wird.To the collection section 29 closes an acceleration section 30 on, which also has an increasing in the axial direction, free inner diameter. The slope of the acceleration section 30 is greater than the slope of the collection section 29 such that the transmission oil is released by the centripetal force in the acceleration section 30 is accelerated in the axial direction.

An den Beschleunigungsabschnitt 30 schließt sich ein Übergabeabschnitt 31 an. Der Übergabeabschnitt 31 führt in dem gezeigten Längsschnitt von dem Beschleunigungsabschnitt 30 zunächst in radialer Richtung und geht dann über eine Krümmung in eine axiale Richtung über, so dass die Hülse 24 in einem Anlageabschnitt an den Eingriffsbereich 23 eine hohlzylinderförmige Gestalt einnimmt. Insbesondere bildet die Hülse 24 in dem Übergabeabschnitt 31 einen Ringkanal 32 aus, in dem das Getriebeöl gespeichert oder bereitgestellt werden kann. Der Übergabeabschnitt 31 und/oder der Ringkanal 32 ist in gleicher Höhe wie der Eingriffsbereich 23 zwischen dem Zahnradabschnitt 8 und den Planetenrädern 11.To the acceleration section 30 closes a transfer section 31 at. The transfer section 31 leads in the longitudinal section shown by the acceleration section 30 initially in the radial direction and then passes over a curvature in an axial direction, so that the sleeve 24 in an abutment section to the engagement area 23 assumes a hollow cylindrical shape. In particular, the sleeve forms 24 in the transfer section 31 a ring channel 32 in which the transmission oil can be stored or provided. The transfer section 31 and / or the annular channel 32 is at the same height as the intervention area 23 between the gear section 8th and the planet wheels 11 ,

In der Grobgestalt ist die Hülse 24 in einer Trichterform gestaltet, so dass das Getriebeöl bei einem Drehen der Rotorwelle 6 zu dem Übergabeabschnitt 31 und/oder in den Ringkanal 32 gefördert wird. Die Hülse 24 ist insbesondere als ein Blechformteil oder als eine Blechhülse ausgebildet.In the rough shape is the sleeve 24 designed in a funnel shape, so that the transmission oil when turning the rotor shaft 6 to the transfer section 31 and / or in the annular channel 32 is encouraged. The sleeve 24 is formed in particular as a sheet metal part or as a sheet metal sleeve.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: elektrischer Antriebelectric drive
22: Elektromotorelectric motor
33: Rotorrotor
44: Statorstator
5 a, b5 a, b: Abtriebswellenoutput shafts
66: Rotorwellerotor shaft
77: Ringraumannulus
88th: Zahnradabschnittgear portion
99: PlanetengetriebestufePlanetary gear stage
1010: Stirnradverzahnungspur
1111: Planetenräderplanetary gears
1212: Planetenträgerplanet carrier
1313: Differentialstufedifferential stage
14a, b14a, b: DifferenzialplanetenräderDifferential planetary wheels
15 a, b15 a, b: Sonnenrädersun gears
1616: Getrieberaumgear compartment
1717: Ölsumpfoil sump
1818: Ölpumpeoil pump
19 19: Zuleitungsupply
2020: DrehdurchführungRotary union
2121: Ausgabeöffnungdischarge opening
2222: Auslassöffnungoutlet
2323: Eingriffsbereichengagement area
2424: Hülseshell
2525: Getriebeanordnungtransmission assembly
2626: Motorraumengine compartment
2727: Dichtungpoetry
2828: Befestigungsabschnittattachment section
2929: Sammelabschnittcollecting section
3030: Beschleunigungsabschnittacceleration section
3131: ÜbergabeabschnittTransfer section
3232: Ringkanalannular channel
3333: weiterer Planetenträgerfurther planet carrier
3434: KoppelsonnenradKoppelsonnenrad
3535: KoppelplanetenräderCoupling planet gears

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011007255 A1 [0003]

Claims

Gear arrangement (25) for an electric drive (1) having a shaft (6), having a gear portion (8) for engaging a further gear (11) in an engagement region (23), wherein the gear portion (8) on the shaft ( 6) rotatably mounted, wherein the shaft (6) has at least one output opening (21) for outputting a transmission oil, characterized by a sleeve (24), wherein the sleeve (24) is mounted on the shaft (6) and a guide for the transmission oil to the engagement portion (23) is formed.

Gear arrangement (25) after Claim 1 , characterized in that the sleeve (6) on the shaft (6) is mounted rotationally fixed.

Gear arrangement (25) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the sleeve (24) is designed as a rotational body.

Gear arrangement (25) according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (24) has a funnel shape, wherein the narrow end of the funnel engages over the at least one dispensing opening (24) and the wide end on the gear portion (8) and / or the engagement area (23) is directed.

Gear arrangement (25) after Claim 4 , characterized in that the free inner diameter corresponds to the outer diameter of the gear portion (8) and / or the sleeve (24) on the gear portion (8).

Gear arrangement (25) according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (6) is a hollow shaft, wherein in the hollow shaft, a further shaft is guided.

Gear arrangement (25) according to any one of the preceding claims, characterized in that the gear portion (8) as a sun gear portion of a planetary gear stage (9) is formed.

Electric drive (1), characterized by a gear arrangement (25) according to one of the preceding claims.

Electric drive (1) to Claim 8 , characterized in that the shaft is formed as a rotor shaft (6) and / or the further shaft is formed as an output shaft (5a).

Electric drive (1) after one of Claims 8 or 9 , characterized in that the electric drive (1) is designed as an electrical axis.