DE102021130157A1

DE102021130157A1 - Drive train for a vehicle with a transmission oil pump

Info

Publication number: DE102021130157A1
Application number: DE102021130157.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Dassler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-11-18
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2023-05-25

Abstract

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung für eine Getriebeölversorgung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorzuschlagen.Hierzu wird ein Antriebsstrang 1 für ein Fahrzeug vorgeschlagen, mit einem Getriebe 7 und mit einem Gehäuse 5, wobei das Getriebe 7 in einem Getriebeinnenraum 6 des Gehäuses 5 angeordnet ist, mit einer Getriebeölpumpe 11, wobei die Getriebeölpumpe 11 einen Pumpenrotorabschnitt 12 zur Förderung des Getriebeöls aufweist, wobei die Getriebeölpumpe 11 in dem Getriebeinnenraum 6 angeordnet ist und wobei ein Pumpeneingang 17 mit dem Getriebeinnenraum 6 strömungstechnisch gekoppelt ist, wobei das Getriebe 7 als ein Planetengetriebe 9 ausgebildet ist oder dieses umfasst, wobei das Planetengetriebe 9 einen Planetenträger 10 aufweist und wobei der Planetenträger 10 den Pumpenrotorabschnitt 12 bildet.It is the object of the present invention to propose an alternative embodiment for a transmission oil supply in a drive train of a vehicle. To this end, a drive train 1 for a vehicle is proposed, with a transmission 7 and with a housing 5, with the transmission 7 in a transmission interior 6 of the housing 5, with a transmission oil pump 11, with the transmission oil pump 11 having a pump rotor section 12 for pumping the transmission oil, with the transmission oil pump 11 being arranged in the transmission interior 6 and with a pump inlet 17 being fluidically coupled to the transmission interior 6, with the transmission 7 as a a planetary gear 9 is formed or comprises this, the planetary gear 9 having a planetary carrier 10 and the planetary carrier 10 forming the pump rotor section 12 .

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, mit einem Getriebe und mit einem Gehäuse, wobei das Getriebe in einem Getriebeinnenraum des Gehäuses angeordnet ist, und mit einer Getriebeölpumpe, wobei die Getriebeölpumpe einen Pumpeneingang, einen Pumpenausgang und einen Pumpenrotor aufweist, wobei der Pumpeneingang mit dem Getriebeinnenraum strömungstechnisch gekoppelt ist.The invention relates to a drive train for a vehicle, with a transmission and with a housing, the transmission being arranged in a transmission interior of the housing, and with a transmission oil pump, the transmission oil pump having a pump inlet, a pump outlet and a pump rotor, the pump inlet having is fluidically coupled to the transmission interior.

In Antriebsvorrichtungen für Fahrzeuge sind üblicherweise Getriebe vorgesehen, welche mit einem Getriebeöl geschmiert werden. Um das Schmiermittel zuverlässig an die verschiedenen Schmierstellen zu bringen, ist es bekannt, einen Getriebeölkreislauf in der Antriebsvorrichtung auszubilden. Für einen sicheren Betrieb des Getriebeölkreislaufes wird vielfach eine Getriebeölpumpe eingesetzt. Derartige Getriebeölpumpen werden meist als externe Pumpen realisiert, die zum Beispiel durch einen Elektromotor angetrieben werden. Es ist jedoch auch bekannt, die Getriebeölpumpe durch die Antriebsvorrichtung selbst anzutreiben, um auf diese Weise auf einen zusätzlichen Elektromotor verzichten zu können.Transmissions that are lubricated with a transmission oil are usually provided in drive devices for vehicles. In order to bring the lubricant reliably to the various lubrication points, it is known to form a transmission oil circuit in the drive device. A transmission oil pump is often used to ensure reliable operation of the transmission oil circuit. Transmission oil pumps of this type are usually implemented as external pumps that are driven, for example, by an electric motor. However, it is also known to drive the transmission oil pump by the drive device itself, in order in this way to be able to dispense with an additional electric motor.

Die Druckschrift US 2003/002976 A1 offenbart eine Scheibenläuferpumpe für verschiedene Anwendungen. Die Druckschrift US 1,061,142 A ist die Patentschrift des Erfinders der Teslapumpe. Die Druckschrift US 5,443,130 A offenbart eine elektrische Achse für ein Fahrzeug mit einer Ölpumpe. Die Druckschrift DE 10 2011 004 698 A1 beschreibt eine weitere Ausgestaltung einer elektrischen Achse, welche eine Ölpumpe aufweist.The pamphlet U.S. 2003/002976 A1 discloses a disc pump for various applications. The pamphlet US 1,061,142A is the patent of the inventor of the Tesla pump. The pamphlet US 5,443,130A discloses an electric axle for a vehicle with an oil pump. The pamphlet DE 10 2011 004 698 A1 describes a further configuration of an electric axle which has an oil pump.

Die Druckschrift US 4 251 186 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Scheibenläuferpumpe, welche als Ölpumpe z.B. in einem Differential eingesetzt werden kann. Die Scheibenläuferpumpe weist eine Hohlwelle auf, welche einen Pumpenausgang darstellt. Der Pumpeneingang wird durch Öffnungen gebildet, die in einem Gehäuse der Scheibenläuferpumpe angeordnet sind. The pamphlet U.S. 4,251,186 A1 , which forms the closest prior art, discloses a disc rotor pump which can be used as an oil pump, for example in a differential. The disc rotor pump has a hollow shaft, which represents a pump outlet. The pump inlet is formed by openings that are arranged in a housing of the disc rotor pump.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung für eine Getriebeölversorgung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorzuschlagen.It is the object of the present invention to propose an alternative configuration for a transmission oil supply in a drive train of a vehicle.

Diese Aufgabe wird durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a drive train having the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims, the following description and the attached figures.

Im Rahmen der Erfindung wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, welcher für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Bus, etc. ausgebildet. Der Antriebsstrang hat die Funktion, das Fahrzeug zum Fahren anzutreiben. Insbesondere ist der Antriebsstrang ausgebildet, das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von größer als 50 Kilometer pro Stunde zu beschleunigen.Within the scope of the invention, a drive train is proposed which is suitable and/or designed for a vehicle. The vehicle is designed in particular as a passenger car, truck or bus, etc. The powertrain has the function of propelling the vehicle to drive. In particular, the drive train is designed to accelerate the vehicle to a speed of more than 50 kilometers per hour.

Der Antriebsstrang kann zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments optional einen oder mehrere Traktionsmotoren aufweisen oder mit diesen wirkverbunden sein. In einer ersten Ausführungsalternative weist der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor als Traktionsmotor auf, in einer zweiten Ausführungsvariante weist der Antriebsstrang einen Elektromotor als Traktionsmotor auf, in einer dritten Variante weist der Antriebsstrang sowohl einen Elektromotor als auch einen Verbrennungsmotor jeweils als Traktionsmotoren auf. Bei der ersten Ausführungsvariante ist der Antriebsstrang als ein rein verbrennungsmotorischer Antriebsstrang, bei der zweiten Variante als ein rein elektromotorischer Antriebsstrang und in der dritten Ausführungsalternative als ein Hybridantriebsstrang ausgebildet.To generate a drive torque, the drive train can optionally have one or more traction motors or be operatively connected to them. In a first alternative embodiment, the drive train has an internal combustion engine as the traction motor, in a second variant the drive train has an electric motor as the traction motor, in a third variant the drive train has both an electric motor and an internal combustion engine, each as a traction motor. In the first embodiment variant, the drive train is designed as a purely internal combustion engine drive train, in the second variant as a purely electric motor drive train and in the third alternative embodiment as a hybrid drive train.

Der Antriebsstrang weist ein Getriebe sowie ein Gehäuse auf. Das Gehäuse bildet einen Getriebeinnenraum aus, wobei das Getriebe in dem Getriebeinnenraum des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse ist vorzugsweise so ausgebildet, dass dieses einen Getriebeölbereich von einem getriebeölfreien Bereich abtrennt. Beispielsweise ist das Gehäuse als ein Getriebegehäuse ausgebildet.The drive train has a transmission and a housing. The housing forms a transmission interior, with the transmission being arranged in the transmission interior of the housing. The housing is preferably designed in such a way that it separates a gear oil area from a gear oil-free area. For example, the housing is designed as a transmission housing.

Der Antriebsstrang umfasst eine Getriebeölpumpe, wobei die Getriebeölpumpe zum Pumpen eines Getriebeöls zur Schmierung des Getriebes in dem Antriebsstrang ausgebildet ist. Die Getriebeölpumpe weist einen Pumpeneingang als Saugseite, einen Pumpenausgang als Druckseite und einen Pumpenrotorabschnitt auf, wobei die Förderung des Getriebeöls durch eine Rotation des Pumpenrotorabschnitts erreicht wird. Der Pumpeneingang ist mit dem Getriebeinnenraum strömungstechnisch gekoppelt, insbesondere derart, dass Getriebeöl aus dem Getriebeinnenraum durch die Getriebeölpumpe eingesaugt und/oder abgepumpt werden kann. Die Getriebeölpumpe ist zumindest abschnittsweise in dem Gehäuse, insbesondere in dem Getriebeinnenraum, angeordnet.The drive train includes a transmission oil pump, the transmission oil pump being designed to pump a transmission oil to lubricate the transmission in the drive train. The transmission oil pump has a pump inlet as the suction side, a pump outlet as the pressure side and a pump rotor section, with the transmission oil being conveyed by rotating the pump rotor section. The pump inlet is fluidically coupled to the interior of the transmission, in particular in such a way that transmission oil can be sucked in and/or pumped out of the interior of the transmission by the transmission oil pump. The transmission oil pump is arranged at least in sections in the housing, in particular in the interior of the transmission.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Getriebe als ein Planetengetriebe ausgebildet ist oder dieses umfasst. Das Planetengetriebe kann als ein Verteilungsgetriebeabschnitt, insbesondere Differenzialabschnitt, ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend ist das Planetengetriebe als ein Schaltgetriebeabschnitt ausgebildet, welcher einen Wechsel der Übersetzung in dem Antriebsstrang ermöglicht. Alternativ oder ergänzend ist der Planetengetriebe als eine Getriebestufe mit einer Übersetzung oder Untersetzung ausgebildet.In the context of the invention, it is proposed that the gear is designed as a planetary gear or includes this. The planetary gear can be designed as a distribution gear section, in particular a differential section be. As an alternative or in addition, the planetary gear is designed as a manual transmission section, which enables the transmission ratio in the drive train to be changed. Alternatively or additionally, the planetary gear is designed as a gear stage with a transmission or reduction.

Das Planetengetriebe weist einen Planetenträger auf. Insbesondere umfasst das Planetengetriebe eine Mehrzahl von Planetenrädern, wobei die Planetenräder auf dem Planetenträger auf einem Teilkreis um eine Drehachse des Planetenträgers drehbar angeordnet sind. Die Planetenräder sind insbesondere als Zahnräder ausgebildet und können zum Beispiel eine Geradverzahnung oder eine Schrägverzahnung aufweisen. Optional weist das Planetengetriebe ein Hohlrad auf, wobei das Hohlrad in dem Gehäuse stationär oder drehbar angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst das Planetengetriebe ein Sonnenrad, wobei das Sonnenrad mit den Planetenrädern kämmt.The planetary gear has a planet carrier. In particular, the planetary gear comprises a plurality of planetary gears, the planetary gears being arranged on the planetary carrier on a pitch circle so as to be rotatable about an axis of rotation of the planetary carrier. The planet gears are designed in particular as gears and can have, for example, spur gearing or helical gearing. Optionally, the planetary gear has a ring gear, with the ring gear being arranged in a stationary or rotatable manner in the housing. Preferably, the planetary gear includes a sun gear, the sun gear meshing with the planet gears.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Planetenträger den Pumpenrotorabschnitt bildet. Insbesondere ist der Planetenträger mit dem Pumpenrotorabschnitt als eine gemeinsame Baugruppe, insbesondere als gemeinsames Bauteil ausgebildet. Damit rotiert der Pumpenrotorabschnitt gemeinsam mit dem Planetenträger, um das Getriebeöl zu fördern.According to the invention it is proposed that the planet carrier forms the pump rotor section. In particular, the planet carrier is designed with the pump rotor section as a common assembly, in particular as a common component. Thus, the pump rotor section rotates together with the planetary carrier to deliver the gear oil.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass auf diese Weise der Pumpenrotorabschnitt besonders platzsparend und kompakt in dem Getriebeinnenraum angeordnet werden kann und zugleich mit dem Planetenträger einen integrierten Antrieb aufweist, welcher in Abhängigkeit der Drehzahl des Planetenträgers die Förderleistung der Getriebeölpumpe kontrolliert, insbesondere steuert. Somit ist dieser Teil vom Antriebsstrang besonders kompakt und zugleich multifunktionell ausgestaltet.It is a consideration of the invention that in this way the pump rotor section can be arranged in the transmission interior in a particularly space-saving and compact manner and at the same time has an integrated drive with the planet carrier, which controls the delivery rate of the transmission oil pump depending on the speed of the planet carrier, in particular controls it. This part of the drive train is therefore particularly compact and multifunctional at the same time.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebeölpumpe als eine Tesla-Pumpe und/oder als eine Scheibenläuferpumpe ausgebildet ist. Diese Bauart von Pumpen ist durch den Erfinder Tesla bekannt. Insbesondere weist die erfindungsgemäße Getriebeölpumpe den Pumpenrotorabschnitt auf. Der Pumpenrotorabschnitt weist eine Mehrzahl von Scheiben, so zum Beispiel drei, vier, fünf oder mehr Scheiben, auf, welche drehfest angeordnet sind, wobei sich die Scheiben in einer Radialebene senkrecht zu der Drehachse des Planetenträgers der Pumpenwelle erstrecken und wobei zwischen den Scheiben Scheibenspalte ausgebildet sind.In a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the transmission oil pump be designed as a Tesla pump and/or as a disk rotor pump. This type of pump is known from the inventor Tesla. In particular, the transmission oil pump according to the invention has the pump rotor section. The pump rotor section has a plurality of discs, for example three, four, five or more discs, which are arranged in a rotationally fixed manner, the discs extending in a radial plane perpendicular to the axis of rotation of the planet carrier of the pump shaft and disc gaps being formed between the discs are.

Vorzugsweise weist der Planetenträger eine Trägerwelle auf, wobei die Trägerwelle als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei das Getriebeöl durch die Trägerwelle geführt ist. In der Trägerwelle sind z.B. radiale Durchgangsöffnungen eingebracht, sodass das Getriebeöl aus der Hohlwelle durch die Durchgangsöffnungen an einen radialen Innendurchmesser der Scheiben in einen Bereich zwischen den Scheiben in die Scheibenspalte geführt wird. Durch eine Rotation des Pumpenrotorabschnitts und einer daraus resultierenden Rotation der damit fest verbundenen Scheiben, wird das Getriebeöl in den Scheibenspalten zwischen den Scheiben in Umlaufrichtung und aufgrund der Zentrifugalkraft auch in radialer Richtung nach außen bewegt. An der radialen Außenseite der Scheiben ist der Pumpenausgang angeordnet, welcher das nach radial außen drängende Getriebeöl sammelt und ausgibt. Die Getriebeölpumpe, ausgebildet als die Tesla-Pumpe und/oder als die Scheibenläuferpumpe, hat den Vorteil, dass diese verschleißarm bis verschleißfrei läuft und einen sehr hohen Wirkungsgrad aufweist. Damit ist durch die Getriebeölpumpe eine gute Funktion und eine lange Lebensdauer zu erwarten beziehungsweise gegeben.The planet carrier preferably has a carrier shaft, with the carrier shaft being designed as a hollow shaft, with the transmission oil being routed through the carrier shaft. For example, radial through-openings are provided in the support shaft, so that the gear oil is guided from the hollow shaft through the through-openings to a radial inner diameter of the disks in an area between the disks and into the disk gaps. Due to a rotation of the pump rotor section and a resulting rotation of the disks firmly connected to it, the gear oil in the disk gaps between the disks is moved outwards in the direction of rotation and due to the centrifugal force also in the radial direction. The pump outlet is arranged on the radial outside of the discs, which collects and discharges the gear oil that is forced radially outwards. The transmission oil pump, designed as the Tesla pump and/or as the disk rotor pump, has the advantage that it runs with little or no wear and has a very high degree of efficiency. Good functioning and a long service life can therefore be expected or given by the transmission oil pump.

Besonders bevorzugt ist der Pumpeneingang in einem Bodenbereich des Getriebeinnenraums, insbesondere in einem Getriebeölsumpf des Getriebeinnenraums, angeordnet, sodass sichergestellt wird, dass der Pumpeneingang stets Getriebeöl ansaugen kann.The pump inlet is particularly preferably arranged in a bottom region of the interior of the transmission, in particular in a transmission oil sump of the interior of the transmission, so that it is ensured that the pump inlet can always suck in transmission oil.

Besonders bevorzugt ist der Planetenträger und/oder die Trägerwelle als eine Abtriebswelle des Getriebes ausgebildet oder mit dieser verbunden. Somit wird die Getriebeölpumpe vorzugsweise stets dann angetrieben, wenn die Abtriebswelle rotiert. Durch die getriebetechnische Kopplung der Abtriebswelle mit dem Pumpenrotorabschnitt wird das Getriebeöl anwendungsgerecht gepumpt, da bei einer höheren Drehzahl der Abtriebswelle und damit einer höheren Geschwindigkeit des Fahrzeugs auch die Getriebeölfördermenge erhöht wird.The planetary carrier and/or the carrier shaft is particularly preferably designed as an output shaft of the transmission or connected to it. Thus, the transmission oil pump is preferably always driven when the output shaft rotates. The transmission oil is pumped appropriately for the application due to the transmission-related coupling of the output shaft with the pump rotor section, since the transmission oil delivery quantity is also increased at a higher speed of the output shaft and thus a higher speed of the vehicle.

Konstruktiv ist es bevorzugt, dass der der Planetenträger mit dem Pumpenrotorabschnitt einteilig ausgebildet ist und/oder dass der Pumpenrotorabschnitt mit dem Planetenträger gefügt ist. Insbesondere kann der Planetenträger eine Trägerplatte aufweisen, wobei die Planetenräder auf der Trägerplatte drehbar angeordnet sind. Der Pumpenrotorabschnitt ist bevorzugt unmittelbar benachbart zu der Trägerplatte angeordnet und mit der Trägerplatte unmittelbar verbunden. Insbesondere sind der Planetenträger unter Pumpenrotorabschnitt auf einem Teilkreis verbunden, wobei der Teilkreis größer als der Durchmesser des Sonnenrads ausgebildet ist. Durch diese konstruktive Ausgestaltung kann der Planetenträger mit dem Pumpenrotorabschnitt besonders kompakt ausgeführt werden.Structurally, it is preferred that the planetary carrier is formed in one piece with the pump rotor section and/or that the pump rotor section is joined to the planetary carrier. In particular, the planetary carrier can have a carrier plate, with the planetary gears being rotatably arranged on the carrier plate. The pump rotor section is preferably arranged immediately adjacent to the carrier plate and is directly connected to the carrier plate. In particular, the planet carrier and pump rotor section are connected on a pitch circle, the pitch circle being formed larger than the diameter of the sun gear. Due to this structural design, the planetary carrier with the pump rotor section can be designed to be particularly compact.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Antriebsstrang einen Pumpengehäuseabschnitt auf, wobei der Pumpengehäuseabschnitt einteilig und/oder ein Material in dem Gehäuse ausgebildet ist. Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Pumpengehäuseabschnitt als ein separates Bauteil oder als eine separate Baugruppe ausgebildet, welche in dem Gehäuse befestigt ist. Diese Ausgestaltung erlaubt es, den Pumpengehäuseabschnitt beispielsweise aus Kunststoff zu fertigen, so dass getriebeölführende Konturen fertigungstechnisch einfach umgesetzt werden können.In a preferred development of the invention, the drive train has a pump housing section, the pump housing section being formed in one piece and/or a material being formed in the housing. In an alternative embodiment of the invention, the pump housing section is designed as a separate component or as a separate assembly, which is fastened in the housing. This configuration makes it possible to manufacture the pump housing section from plastic, for example, so that contours that carry gear oil can be easily implemented in terms of manufacturing technology.

Besonders bevorzugt rotiert der Pumpenrotorabschnitt in dem Pumpengehäuseabschnitt, so dass dieser einen Pumpenraum für die Getriebeölpumpe bildet. Für den Fall, dass das Planetengetriebe kein Hohlrad aufweist, kann auch der Planetenträger in dem Pumpengehäuseabschnitt angeordnet sein. Für den Fall, dass das Planetengetriebe ein Hohlrad aufweist, welches mit dem Planetenrädern des Planetenträgers kämmt, kann auch das Hohlrad in dem Pumpengehäuseabschnitt integriert sein. Alternativ hierzu ist ein Trennbereich zwischen dem Planetenträger und dem Pumpenrotorabschnitt vorgesehen, wobei die Pumpengehäuseabschnitt einen Dichtungspartner und der Pumpenrotorabschnitt einen zweiten Dichtungspartner bildet, so dass der Pumpenraum strömungstechnisch gegenüber dem Planetenträger und/oder dem Hohlrad abgeschlossen ist.The pump rotor section particularly preferably rotates in the pump housing section, so that this forms a pump chamber for the transmission oil pump. If the planetary gear does not have a ring gear, the planet carrier can also be arranged in the pump housing section. In the event that the planetary gear has a ring gear which meshes with the planet gears of the planet carrier, the ring gear can also be integrated in the pump housing section. As an alternative to this, a separating area is provided between the planet carrier and the pump rotor section, with the pump housing section forming one sealing partner and the pump rotor section forming a second sealing partner, so that the pump chamber is fluidically closed off from the planet carrier and/or the ring gear.

Bei einer bevorzugten Umsetzung weist der Gehäusepumpenabschnitt einen Auslass zur Verbindung mit dem Pumpenausgang auf oder bildet diesen. Besonders bevorzugt ist der Auslass evolvent geformt, so dass das geförderte Getriebeöl besonders effektiv abtransportiert werden kann.In a preferred implementation, the housing pump section includes or forms an outlet for connection to the pump outlet. The outlet is particularly preferably involutely shaped, so that the gear oil that is delivered can be transported away particularly effectively.

Bei einer bevorzugten Realisierung ist der Antriebsstrang als eine elektrische Achse für ein Fahrzeug ausgebildet, wobei die elektrische Achse besonders bevorzugt zwei Abtriebswellen aufweist, welche jeweils einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs zugeordnet sind. In dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in dem Antriebsstrang, insbesondere in der elektrischen Achse, und damit innerhalb des Gehäuses, der Elektromotor angeordnet ist.In a preferred implementation, the drive train is designed as an electric axle for a vehicle, with the electric axle particularly preferably having two output shafts, each of which is assigned to a driven wheel of the vehicle. In this configuration, it can be provided that the electric motor is arranged in the drive train, in particular in the electrical axis, and thus within the housing.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figur. Dabei zeigt:

1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Antriebsstrang ausgebildet als elektrische Achse als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Blockdarstellung,
2 eine schematische Darstellung von einem Planetenträger, wie dieser in dem Antriebsstrang in der 1 eingesetzt werden kann.

Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment of the invention and the attached figure. It shows:

1 a schematic longitudinal section through a drive train designed as an electric axis as an embodiment of the invention in a block diagram,
2 a schematic representation of a planetary carrier, such as that in the drive train in FIG 1 can be used.

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Längsschnittdarstellung zumindest ausschnittsweise einen Antriebsstrang 1, welcher als eine elektrische Achse 2 für ein Fahrzeug (nicht dargestellt) ausgebildet ist. Der Antriebsstrang 1 weist eine erste Abtriebswelle 3a und eine zweite Abtriebswelle 3b auf, welche ein Antriebsdrehmoment von dem Antriebsstrang 1 zu angetriebenen Rädern des Fahrzeugs leiten.The 1 shows a highly schematic longitudinal sectional view, at least in part, of a drive train 1 which is designed as an electric axle 2 for a vehicle (not shown). The powertrain 1 has a first output shaft 3a and a second output shaft 3b, which conduct drive torque from the powertrain 1 to driven wheels of the vehicle.

Der Antriebsstrang 1 weist ein Gehäuse 5 auf, wobei das Gehäuse 5 einen Getriebeinnenraum 6 bildet. In dem Gehäuse 5, insbesondere in dem Getriebeinnenraum 6, ist ein Getriebe 7 angeordnet, welche das Antriebsdrehmoment eines nicht dargestellten Elektromotors auf die Abtriebswellen 3a, b verteilt. Der Elektromotor kann ebenfalls in dem Gehäuse 5 angeordnet sein. In dem Getriebeinnenraum 6 befindet sich zudem ein Schmiermittel in Form von Getriebeöl zur Schmierung des Getriebes 7.The drive train 1 has a housing 5 , the housing 5 forming an interior space 6 of the transmission. In the housing 5, in particular in the transmission interior 6, a transmission 7 is arranged, which distributes the drive torque of an electric motor, not shown, to the output shafts 3a, b. The electric motor can also be arranged in the housing 5 . In the transmission interior 6 there is also a lubricant in the form of transmission oil for lubricating the transmission 7.

Das Getriebeöl in dem Getriebeinnenraum 6 wird in einem Getriebeölkreislauf 8 bewegt. Zur Förderung des Getriebeöls in dem Getriebeölkreislauf 8 weist der Antriebsstrang 1 eine Getriebeölpumpe 11 auf, welche in den Getriebeinnenraum 6 integriert ist.The transmission oil in the transmission interior 6 is moved in a transmission oil circuit 8 . In order to convey the transmission oil in the transmission oil circuit 8 , the drive train 1 has a transmission oil pump 11 which is integrated into the interior 6 of the transmission.

Der Antriebsstrang 1 weist ein Planetengetriebe 9 auf, wobei das Planetengetriebe 9 einen Planetenträger 10 umfasst. Das Planetengetriebe 9 kann weiterhin Planetenräder (nicht dargestellt) sowie ein Sonnenrad (nicht dargestellt) zum Antrieb der Planetenräder aufweisen. Die Planetenräder sind drehbar auf dem Planetenträger 10 angeordnet. Ferner umfasst das Planetengetriebe 9 ein Hohlrad 4, wobei das Hohlrad 4 mit dem Planetenrädern des Planetengetriebes 9 kämmt.The drive train 1 has a planetary gear 9 , the planetary gear 9 including a planet carrier 10 . The planetary gear 9 can also have planet gears (not shown) and a sun gear (not shown) for driving the planet gears. The planet wheels are rotatably arranged on the planet carrier 10 . Furthermore, the planetary gear 9 includes a ring gear 4 , the ring gear 4 meshing with the planet gears of the planetary gear 9 .

Die Getriebeölpumpe 11 ist als eine Tesla-Pumpe und/oder als eine Scheibenläuferpumpe ausgebildet. Die Getriebeölpumpe 11 weist einen Pumpenrotorabschnitt 12 auf, wobei der Pumpenrotorabschnitt 12 einen Abschnitt von dem Planetenträger 10 bildet und mit dem Planetenträger 10 auf einer Trägerwelle 13 angeordnet ist. Die Trägerwelle 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel als die erste Abtriebswelle 3a ausgebildet oder ist mit dieser drehfest verbunden.The transmission oil pump 11 is designed as a Tesla pump and/or as a disk rotor pump. The transmission oil pump 11 has a pump rotor section 12 , the pump rotor section 12 forming a section of the planetary carrier 10 and being arranged with the planetary carrier 10 on a carrier shaft 13 . In this exemplary embodiment, the carrier shaft 13 is designed as the first output shaft 3a or is connected to it in a rotationally fixed manner.

Auf die Trägerwelle 13 ist eine Mehrzahl von Scheiben 14, in diesem Beispiel sechs Scheiben 14, drehfest aufgesetzt, welche den Pumpenrotorabschnitt 12 bilden. Die Scheiben 14 sind jeweils als ebene Scheiben ausgebildet und erstrecken sich mit deren Flächenerstreckung in parallelen Radialebenen senkrecht zu einer Drehachse der Trägerwelle 13 und/oder des Planetenträgers 10. Die Scheiben 14 sind in axialer Draufsicht in der Außenkontur kreisrund ausgebildet. Die Scheiben 14 sind voneinander beabstandet, sodass sich zwischen benachbarten Scheiben 14 Scheibenspalte 15 als Zwischenräume ergeben.A plurality of disks 14 , in this example six disks 14 , are placed on the support shaft 13 in a rotationally fixed manner, forming the pump rotor section 12 . The disks 14 are each designed as flat disks and extend with their surface extent in parallel radial directions planes perpendicular to an axis of rotation of the carrier shaft 13 and/or the planetary carrier 10. The discs 14 are circular in the outer contour in an axial plan view. The disks 14 are spaced apart from one another, so that between adjacent disks 14 there are disk gaps 15 as intermediate spaces.

Die Trägerwelle 13 ist als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei eine Eingangsöffnung 16 einen Pumpeneingang 17 bildet. Beispielsweise ist der Pumpeneingang als eine Drehdurchführung ausgebildet. In einem der Eingangsöffnung 16 gegenüberliegenden, axialen Endbereich der Pumpenwelle 12, auf dem die Scheiben 13 aufgesetzt sind, weist die Trägerwelle 13 mehrere in radialer Richtung verlaufende Durchgangsöffnungen 18 auf, welche den Innenraum der als Hohlwelle ausgebildeten Trägerwelle 13 strömungstechnisch mit den Scheibenspalten 15 verbinden.The carrier shaft 13 is designed as a hollow shaft, with an inlet opening 16 forming a pump inlet 17 . For example, the pump inlet is designed as a rotary feedthrough. In an axial end region of the pump shaft 12 opposite the inlet opening 16, on which the disks 13 are placed, the carrier shaft 13 has a plurality of through openings 18 running in the radial direction, which fluidically connect the interior of the carrier shaft 13, which is designed as a hollow shaft, with the disk gaps 15.

Der Antriebsstrang 1 weist einen Pumpengehäuseabschnitt 19 auf, welcher gemeinsam mit dem Pumpenrotorabschnitt 12 einen Pumpenraum ausbildet. Der Pumpengehäuseabschnitt 19 kann als ein integraler Bestandteil des Gehäuses 5 ausgebildet sein.The drive train 1 has a pump housing section 19 which forms a pump chamber together with the pump rotor section 12 . The pump housing section 19 can be formed as an integral part of the housing 5 .

In dem Betrieb der Getriebeölpumpe 11 wird über die Eingangsöffnung 16 als Pumpeneingang das Getriebeöl angesaugt und in axialer Richtung durch die Trägerwelle 13 transportiert. Am Ende des Hohlwellenabschnitts der Trägerwelle 13 wird das Getriebeöl in radialer Richtung umgelenkt und tritt durch die Durchgangsöffnungen 18 in die Zwischenräume der Scheiben 13, die als die Scheibenspalte 15 ausgebildet sind. Durch eine Rotation der Trägerwelle 13 wird das Getriebeöl in den Scheibenspalten 15 zum einen in Umlaufrichtung um die Drehachse der Trägerwelle 13 beschleunigt und zum anderen aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen gedrängt. Das Getriebeöl wird in dem Pumpengehäuseabschnitt 19 gesammelt und über einen Auslass aus dem Pumpenraum zu einem Pumpenausgang gebracht.When the transmission oil pump 11 is in operation, the transmission oil is sucked in via the inlet opening 16 as the pump inlet and transported through the carrier shaft 13 in the axial direction. At the end of the hollow shaft section of the carrier shaft 13, the transmission oil is deflected in the radial direction and passes through the through openings 18 into the spaces between the discs 13, which are designed as the disc gaps 15. A rotation of the carrier shaft 13 accelerates the transmission oil in the disc gaps 15 in the direction of rotation around the axis of rotation of the carrier shaft 13 and, on the other hand, forces it outwards due to the centrifugal force. The transmission oil is collected in the pump housing section 19 and is taken from the pump chamber to a pump outlet via an outlet.

Der Pumpenrotorabschnitt 12 ist unmittelbar benachbart zu dem Planetenträger 10 angeordnet, so dass der Pumpenrotorabschnitt 12 und der Planetenträger 10 einen gemeinsamen Rotationskörper, insbesondere ohne Zwischenspalt bilden. Insbesondere ist der Planetenträger 10 mit dem Pumpenrotorabschnitt 12 als eine gemeinsame Baueinheit ausgebildet. Beispielsweise sind der Pumpenrotorabschnitt 12 und der Planetenträger 10 einteilig ausgebildet oder miteinander gefügt. Beispielsweise kann der Planetenträger 10 über Befestigungsmittel die Scheiben 14 mechanisch stabilisieren und/oder voneinander beabstanden.The pump rotor section 12 is arranged directly adjacent to the planetary carrier 10, so that the pump rotor section 12 and the planetary carrier 10 form a common body of rotation, in particular without an intermediate gap. In particular, the planet carrier 10 is formed with the pump rotor section 12 as a common structural unit. For example, the pump rotor section 12 and the planet carrier 10 are designed in one piece or joined together. For example, the planetary carrier 10 can mechanically stabilize the discs 14 and/or space them apart from one another by means of fastening means.

Die 2 zeigt in einer schematischen Längsschnittdarstellung den Planetenträger 10, wie dieser in dem Antriebsstrang 1 in der 1 eingesetzt werden kann. Der Planetenträger 10 weist einen Trägerabschnitt 20 zur drehbaren Aufnahme der Nichtdargestellten Planetenräder auf. Ferner weist der Planetenträger 10 den Pumpenrotorabschnitt 12 auf, welcher die Scheiben 14 drehfest verbunden trägt. Der Pumpenrotorabschnitt 12 ist bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Trägerabschnitt 20 verbunden. Zwischen den Scheiben 14 sind wieder die Scheibenspalte 15 ausgebildet, welche das Getriebeöl radial nach außen transportieren. Nicht dargestellt Aus grafischen Gründen sind die Durchgangsöffnungen 18. Der Pumpenrotorabschnitt 12 mit den Scheiben 14 ist in dem Pumpengehäuseabschnitt 19 angeordnet, wobei das Getriebeöl über den Pumpgehäuseabschnitt 19 abtransportiert wird.The 2 shows in a schematic longitudinal section the planetary carrier 10, as it is in the drive train 1 in FIG 1 can be used. The planetary carrier 10 has a carrier section 20 for rotatably receiving the planet gears, which are not shown. Furthermore, the planetary carrier 10 has the pump rotor section 12 which carries the discs 14 connected in a rotationally fixed manner. In this exemplary embodiment, the pump rotor section 12 is connected in one piece to the carrier section 20 . The disk gaps 15 are again formed between the disks 14 and transport the transmission oil radially outwards. The passage openings 18 are not shown for graphic reasons. The pump rotor section 12 with the discs 14 is arranged in the pump housing section 19 , with the transmission oil being transported away via the pump housing section 19 .

BezugszeichenlisteReference List

11: Antriebsstrangpowertrain
22: elektrische Achseelectric axis
3a, b3a, b: erste, zweite Abtriebswellefirst, second output shaft
44: Hohlradring gear
55: GehäuseHousing
66: Getriebeinnenraumgear interior
77: Getriebetransmission
88th: Getriebeölkreislauftransmission oil circuit
99: Planetengetriebeplanetary gear
1010: Planetenträgerplanet carrier
1111: Getriebeölpumpetransmission oil pump
1212: Pumpenrotorabschnittpump rotor section
1313: Trägerwellecarrier wave
1414: Scheibenslices
1515: Scheibenspaltedisc gap
1616: Eingangsöffnungentrance opening
1717: Pumpeneingangpump inlet
1818: Durchgangsöffnungenpassage openings
1919: Pumpengehäuseabschnittpump housing section
2020: Trägerabschnittcarrier section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US2003002976A1 [0003]
US 1061142A [0003]
US5443130A [0003]
DE 102011004698 A1 [0003]
US 4251186 A1 [0004]

Claims

Drive train (1) for a vehicle, with a transmission (7) and with a housing (5), the transmission (7) being arranged in a transmission interior (6) of the housing (5), with a transmission oil pump (11), wherein the transmission oil pump (11) has a pump rotor section (12) for pumping the transmission oil, the transmission oil pump (11) being arranged in the transmission interior (6) and a pump inlet (17) being fluidically coupled to the transmission interior (6), characterized in that the gear (7) is designed as a planetary gear (9) or includes this, the planetary gear (9) having a planetary carrier (10) and the planetary carrier (10) forming the pump rotor section (12).

Drive train (1) after claim 1 , characterized in that the transmission oil pump (11) is designed as a Tesla pump and/or as a disk rotor pump.

Drive train (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the planetary carrier (10) has a carrier shaft (13), the carrier shaft (13) being designed as a hollow shaft and the transmission oil being guided to the pump rotor section (12) via the hollow shaft.

Drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the planetary carrier (10) is formed in one piece with the pump rotor section (12) and/or that the pump rotor section (12) is joined in the planetary carrier (10).

Drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized by a pump housing section (19), the planet carrier (10) with the pump rotor section (12) being arranged in the pump housing section.

Drive train (1) after claim 5 , characterized in that the pump housing section (19) is formed in one piece and/or from one material in the housing (5).

Drive train (1) after claim 5 , characterized in that the pump housing portion (19) is fixed in the housing (5).

Drive train (1) according to one of Claims 5 until 7 , characterized in that the pump housing section (19) has an outlet for connection to a pump outlet.

Drive train (1) after claim 8 , characterized in that the outlet is shaped involute.

Drive train (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive train (1) is designed as an electric axle (2) for the vehicle.