DE102021205677A1 - Ölverteilsystem zur Verteilung von Öl in einem Kraftfahrzeugantrieb - Google Patents

Ölverteilsystem zur Verteilung von Öl in einem Kraftfahrzeugantrieb Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ölverteilsystem (10) zur Verteilung von Öl in einem Kraftfahrzeugantrieb, der eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem auf einer hohlen Rotorwelle (18) relativ zum Stator drehbar gelagerten Rotor aufweist, umfassend ein Ölreservoir und eine Fördervorrichtung (14) zum Fördern von Öl aus dem Ölreservoir in eine Mehrzahl von Ölverteilkanälen (16, 16'), von denen wenigstens ein erster (16) in Ölflussrichtung in ein gekrümmtes Ölleitrohr (20) übergeht, welches benachbart zu mit der elektrischen Maschine verbundenen Stromschienen (22) verläuft und axial in ein erstes Ende der hohlen Rotorwelle (18) mündet, wobei das Ölleitrohr (20) in seinem den Stromschienen (22) benachbarten Abschnitt auf die Stromschienen (22) ausgerichtete, seitliche Spritzdüsen (24) aufweist.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass im Ölleitrohr (20) in Ölflussrichtung hinter den Spritzdüsen (24) und vor der Mündung in die Rotorwelle (18) ein entgegen der Ölflussrichtung federvorgespanntes Rückschlagventil (16) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Ölverteilsystem zur Verteilung von Öl in einem Kraftfahrzeugantrieb, der eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem auf einer hohlen Rotorwelle relativ zum Stator drehbar gelagerten Rotor aufweist, umfassend ein Ölreservoir und eine Fördervorrichtung zum Fördern von Öl aus dem Ölreservoir in eine Mehrzahl von Ölverteilkanälen, von denen wenigstens einer in Ölflussrichtung in ein gekrümmtes Ölleitrohr übergeht, welches benachbart zu mit der elektrischen Maschine verbundenen Stromschienen verläuft und axial in ein erstes Ende der hohlen Rotorwelle mündet, wobei das Ölleitrohr in seinem den Stromschienen benachbarten Abschnitt auf die Stromschienen ausgerichtete, seitliche Spritzdüsen aufweist.
  • Ein derartiges Ölverteilsystem ist in der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 202 837.3 beschrieben.
  • Diese Druckschrift offenbart einen elektrischen Antrieb für ein Kraftfahrzeug, der als eine kompakte Antriebsanordnung ausgebildet ist, welche einerseits das eigentliche Antriebsaggregat, nämlich die elektrische Maschine, und andererseits ein Getriebe zur Übersetzung und Verteilung des von der elektrischen Maschine gelieferten Momentes umfasst. Beide Einheiten sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, welches jedoch aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen der einzelnen Einheiten in im Wesentlichen getrennte Räume, nämlich einen Motorraum und einen Getrieberaum, unterteilt ist. Beide Räume werden von einer gemeinsamen Welle durchsetzt, die insbesondere im Motorraum als Rotorwelle der elektrischen Maschine wirkt. Sie ist einerseits in einer den Motorraum vom Getrieberaum abgrenzenden, inneren Stirnwand und andererseits in einer der inneren Stirnwand am anderen Axialende des Motorraums gegenüberliegenden, äußeren Stirnwand gelagert. Durch die innere Stirnwand ragt sie in den Getrieberaum hinein, wo sie ein Getriebeeingangsrad trägt. Durch die äußere Stirnwand rag sie in einen Deckelraum, auf den später noch näher eingegangen werden soll.
  • Das Getriebeeingangsrad panscht in einem Ölsumpf im unteren Bereich des Getrieberaums, aus dem es bei Rotation Öl mitnimmt und in einem im oberen Bereich des Getrieberaums gelegenen Ölsammelbehälter schleudert. Der Ölsammelbehälter weist eine Mehrzahl von auf unterschiedlichen Höhen positionierten Auslässen auf, an die außen Ölverteilkanäle angeschlossen sind, um das im Ölsammelbehälter gesammelte Öl entsprechend einer durch die Höhenlage der Auslässe vorgegebenen Priorisierung an unterschiedliche Kühl- und Schmierpositionen des Antriebs zu verteilen. Eine besondere Kühlposition liegt im Inneren der hohl ausgebildeten Rotorwelle. Einer der vom Ölsammelbehälter abgehenden Ölverteilkanäle ragt in ein - im Kontext der vorliegenden Beschreibung als zweites Ende bezeichnetes - axiales Ende der Rotorwelle hinein, sodass sich das ihn durchströmende Öl im Innenraum der Rotorwelle sammelt, dort eine kühlende Wirkung entfaltet und ab einem gewissen Pegelstand über Auslässe der Rotorwelle wieder abgeschleudert wird, um insbesondere auf kühlungsbedürftige Strukturen des Stators der elektrischen Maschine zu treffen und dann in den Ölsumpf zurückzufließen.
  • Das im Ölsumpf panschende Zahnrad samt zugeordnetem Ölsammelbehälter ist jedoch nicht das einzige Element der in der gattungsbildenden Voranmeldung beschriebenen Fördervorrichtung. Diese umfasst nämlich zusätzlich eine Ölpumpe, die Öl aus einem Seitenbereich des Ölsumpfes abpumpt und über weitere Ölverteilkanäle an weitere Schmier- und Kühlpositionen leitet. Einer dieser mit der Ölpumpe verbundenen Ölverteilkanäle geht an seinem distalen Ende in ein Ölleitrohr über, welches das Öl in das andere - im Kontext der vorliegenden Anmeldung als erstes Ende bezeichnete - axiale Ende der hohlen Rotorwelle einspeist. Mit diesem ersten Ende ist die Rotorwelle in einer der vorgenannten inneren Stirnwand gegenüberliegenden äußeren Stirnwand des Motorraums gelagert, wobei es die äußere Stirnwand durchsetzt, sodass es von dem axial benachbarten Deckelraum her zugänglich ist. In diesem Deckelraum erstreckt sich das Ölleitrohr bogenförmig, um letztlich in das erste Ende der Rotorwelle zu münden. Zuvor verläuft es jedoch benachbart zu in den Deckelraum hineinragenden Stromschienen, über welche die elektrische Maschine mit elektrischem Strom versorgt wird. Aufgrund der hohen hier fließenden Ströme besteht an diesen Stromschienen ein erheblicher Kühlungsbedarf. Das Ölleitrohr weist daher dort, wo es die Stromschienen passiert, Spritzdüsen auf, welche auf die Stromschienen gerichtet sind. Bei hinreichendem Öldruck im Ölleitrohr werden also die Stromschienen von Kühlöl aus dem Ölleitrohr benetzt. Lediglich derjenige Anteil des Öls, der das Ölleitrohr nicht über die Düsen verlässt, wird in das erste axiale Ende der Rotorwelle in diese eingespeist, wo es sich mit dem über das zweite Ende eingespeisten Öl vermischt.
  • Problematisch dabei ist die unpräzise Definiertheit der Stromschienenkühlung. Die Menge des über die Spritzdüsen austretenden Öls hängt von dem im Ölleitrohr herrschenden Öldruck ab.
  • Dieser wiederum ist stark abhängig von dem jeweils aktuell geförderten Ölvolumen, welches jedoch je nach Fahrsituation stark schwanken kann. Dies gilt insbesondere in Fällen, wo der das Ölleitrohr speisende Ölverteilkanal nicht an eine gleichmäßig betriebene Pumpe angeschlossen ist, sondern ebenfalls aus dem von dem panschenden Zahnrad gespeisten Ölsammelbehälter gespeist wird. In jedem Fall ist der Öldruck insgesamt typischerweise vergleichsweise niedrig, sodass der im Einzelfall im Ölleitrohr herrschende Druck auch stark abhängig von Fertigungstoleranzen ist. Es resultiert also eine schlecht vorhersag- und steuerbare Versorgung der Stromschienen mit Kühlöl. Eine zuverlässige, weitgehend konstante Kühlung der Stromschienen verbessert jedoch die Effizienz des elektrischen Antriebs.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Ölverteilsystem derart weiterzubilden, dass eine zuverlässigere und konstantere Kühlung der Stromschienen ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass im Ölleitrohr in Ölflussrichtung hinter den Spritzdüsen und vor der Mündung in die Rotorwelle ein entgegen der Ölflussrichtung federvorgespanntes Rückschlagventil angeordnet ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Die Grundidee der Erfindung liegt in der quasi zweckentfremdenden Nutzung eines Rückschlagventils im Ölleitrohr als Druckerhöher bzw. Druckkonstanthalter. Die typische Aufgabe eines Rückschlagventils ist es bekanntlich, einen Fluidstrom in einer ersten Richtung zuzulassen und in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung zu unterbinden. Im vorliegenden Fall besteht jedoch ohnehin keine Möglichkeit zu einer Umkehrung der Ölflussrichtung im Ölleitrohr, sodass der primäre Zweck des erfindungsgemäß eingesetzten Rückschlagventils hier nicht genutzt werden kann. Die Erfindung macht sich jedoch eine sekundäre, bei der üblichen Anwendung meist unerwünschte Eigenschaft federvorgespannter Rückschlagventile zu Nutze, nämlich die Stauwirkung im stromaufwärtigen Bereich des Ventils. Solange der Öldruck stromaufwärts des Ventils nämlich kleiner als die das Ventil sperrende Federkraft seiner Federvorspannung ist, bleibt das Ventil - trotz „korrekter“ Ölflussrichtung - geschlossen. Stromaufwärts baut sich daher mit weiterer Ölförderung ein erhöhter Öldruck auf. Dieser wird nun erfindungsgemäß genutzt, um an den Spritzdüsen konstante Druckverhältnisse zu schaffen, die für eine kontinuierliche Benetzung und Kühlung der Stromschienen sorgt. Sobald der Öldruck trotz des Druckverlustes an den Spritzdüsen über den durch die Federkraft des Rückschlagventils definierten Grenzwert steigt, öffnet das Rückschlagventil. Dies jedoch nur so weit bzw. so lange, bis der stromaufwärtige Öldruck wieder unter besagten Grenzdruck fällt, der sich in der Folge jedoch durch die weitere Ölförderung wieder rasch aufbaut. Im Ergebnis wird also die Kühlung der Ölschienen vergleichmäßigt. Dies geht zwar zu Lasten einer immer wieder unterbrochenen Einspeisung von Öl in das erste Ende der Rotorwelle. Das ist jedoch weitgehend unkritisch, da die Rotorwelle ja, wie zuvor beschrieben, noch über eine zweite Quelle, nämlich den in ihr zweites axiales Ende mündenden Ölverteilkanal mit Kühlöl versorgt wird. Die Verungleichmäßigung der Rotorwellen-Speisung über das Ölleitrohr ist also im Ergebnis unkritisch; die Vergleichmäßigung der Stromschienen-Speisung hingegen führt zu einem deutlichen Effizienzvorteil.
  • Bei einer bevorzugten Auslegung des Systems kann darüber hinaus sichergestellt werden, dass außer in Fällen sehr schwach arbeitender Fördervorrichtung, z. B. sehr langsam rotierender Ölpumpe, wie etwa beim Anfahren, stets ein hinreichender Druck um Ölleitrohr herrscht, um ein Öffnen des Rückschlagventils und damit eine Beölung der Rotorwelle sicherzustellen. Typischerweise gehen nur ca. 10% des Volumenstroms über die Spritzdüsen zu den Stromschienen. Die Konstanz dieses Anteils wird erfindungsgemäß in quasi allen Fahrsituationen gewährleistet. Der größere, an die Rotorwelle abgegeben Anteil ist hingegen abhängig von der Förderleistung, beispielsweise von der Drehzahl einer Ölpumpe.
  • Bevorzugt umfasst das Rückschlagventil
    • - ein Ventilgehäuse,
    • - einen in dem Ventilgehäuse axial beweglichen Ventilkörper mit gegenüber dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses verringertem Außendurchmesser,
    • - eine radial in den Innenraum des Ventilgehäuses ragende Stützwand,
    • - eine in Ölflussrichtung stromaufwärts der Stützwand angeordnete, mit wenigstens einer Durchlassöffnung versehene, den lichten Querschnitt des Ventilgehäuses reduzierende Blendenwand und
    • - eine Druckfeder, die sich einerseits an der Stützwand und andererseits an dem zwischen der Stützwand und der Blendenwand angeordneten Ventilkörper abstützt, um diesen bei einem stromaufwärts des Rückschlagventils herrschen Öldruck unterhalb eines durch die Federkraft der Druckfeder definierten Grenzdrucks in einer die Durchlassöffnung der Blendenwand verschließenden Weise gegen die Blendenwand zu drücken.
  • Bei dem Ventilgehäuse kann es sich um einen Abschnitt des Ölleitrohres selbst handeln. denkbar ist es allerdings auch, dass ein gesondertes Element, insbesondere mit einem vergrößerten Durchmesser gegenüber dem Ölleitrohr, in das Ölleitrohr eingesetzt wird. Bei der Stützwand bzw. der Blendenwand kann es sich um separate, in das Ventilgehäuse eingezogene Wände handeln. Insbesondere in den zuvor beschriebenen Fällen eines in das Ölleitrohr eingesetzten, gesonderten Ventilgehäuses mit vergrößertem Durchmesser können auch dessen axiale Stirnwände, die den Übergang zwischen dem kleineren Durchmesser des Ölleitrohres und dem größeren Durchmesser des Ventilgehäuses darstellen, als Stütz- bzw. Blendenwand wirken.
  • Für eine zuverlässige Funktion des erfindungsgemäßen Rückschlagventils ist eine möglichst ausschließlich axiale Bewegung des Ventilkörpers günstig. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Ventilkörper daher radial erstreckte Ausleger auf, mit denen er sich gleitbeweglich an der Innenwand des Ventilgehäuses abstützt. Bei hinreichend filigraner Gestaltung der Ausleger stellen diese keine wesentlichen Hindernisse für den Zentralteil des Ventilkörpers umströmenden Ölstrom dar.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Ventilgehäuse radial nach innen gerichtete, axial längserstreckte Führungsrippen aufweist, an deren radial inneren Kantenbereichen der Ventilkörper gleitgelagert ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Ventilkörper auf den radial inneren Kanten der Führungsrippen selbst gleitgelagert ist. Diese Ausgestaltung stellt den insgesamt geringsten Reibkontakt zwischen den Führungsrippen und dem Ventilkörper dar. Alternativ oder zusätzlich können die Führungsrippen auch so angeordnet sein, dass der Ventilkörper - zwar noch immer im Bereich der Kanten - an den Seitenflächen der Führungsrippen, die dann nicht exakt radial nach innen, sondern seitlich versetzt zur jeweiligen Radialen verlaufen, gleitgelagert ist.
  • Der Zentralteil des Ventilkörpers kann bevorzugt kugel- oder zäpfchenförmig ausgestaltet sein. Hierdurch wird seine Umströmung optimiert.
  • Alternativ kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Zentralteil des Ventilkörpers plattenförmig ausgebildet ist. Diese Variante hat den Vorteil, dass bei gleichem axialen Bauraum eine größere Durchlassöffnung in der Blendenwand abgedeckt werden kann.
  • Um auch eine dauerhafte Führung der Druckfeder zu realisieren, ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein von der vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildeten Druckfeder umwundener, zylindrischer Stößel in stromabwärtiger Richtung an den Zentralkörper angeformt und in einer Lageröffnung der Stützwand gleitgelagert ist. Der Stößel dient einerseits der Radialfixierung der Schraubenfeder und andererseits auch der Führung des Ventilkörpers.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Es zeigen:
    • 1: eine schematische Draufsicht auf den Ölleitrohr-Bereich eines erfindungsgemäßen Ölverteilsystems,
    • 2: eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Ölverteilsystems,
    • 3: eine erste Ausführungsform eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Rückschlagventils,
    • 4: eine zweite Ausführungsform eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Rückschlagventils,
    • 5: eine dritte Ausführungsform eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Rückschlagventils,
    • 6: eine vierte Ausführungsform eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Rückschlagventils sowie
    • 7: eine fünfte Ausführungsform eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Rückschlagventils.
  • Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche oder analoge Elemente hin.
  • 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung den relevanten Teil eines erfindungsgemäßen Ölverteilsystems 10, welches in 2 als Prinzipdarstellung gezeigt ist. Aus einem Ölsumpf 12 wird mittels einer Fördervorrichtung 14 Öl in verschiedene Ölverteilkanäle, von denen in 2 nur zwei, nämlich die Ölverteilkanäle 16 und 16', dargestellt sind, gefördert.
  • Die Fördervorrichtung 14 kann als Ölpumpe ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann sie aber auch in anderer Weise, bspw. als ein Ölbehälter ausgebildet sein, der mittels eines im Ölsumpf 12 panschenden Zahnrades befüllt wird und aus dem sich Öl schwerkraftgetrieben in die Ölverteilkanäle 16 und/oder 16' ergießt. Eine hybride Ausgestaltung der Fördervorrichtung 14 entspricht sogar der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist einerseits ein aktives Teilsystem vorgesehen, in welchem Öl mittels einer Ölpumpe in den Ölverteilkanal 16 eingespeist wird. Andererseits ist ein passives Teilsystem vorgesehen, bei dem Öl schwerkraftgetrieben aus einem Ölbehälter in den Ölverteilkanal 16' eingespeist wird. Die Darstellung von 2 ist entsprechend weit zu verstehen. Der in 2 untere Ölverteilkanal 16' mündet in die hohl ausgebildete Rotorwelle 18 einer in 2 angedeuteten elektrischen Maschine. Weitere, nicht dargestellte Ölverteilkanäle können zu anderen Kühl- und Schmierpositionen in dem im Übrigen nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugantrieb führen.
  • Der in 2 obere Ölverteilkanal 16 mündet in ein Ölleitrohr 20, welches in 1 noch immer schematisch aber in größerem konstruktiven Detail dargestellt ist. Das Ölleitrohr 20 erstreckt sich in einem Bogen innerhalb eines Deckelraumes, der sich axial an die elektrische Maschine anschließt und von deren Rotorwelle 18 durchsetzt ist. Die axiale Stirnseite der Rotorwelle 18 weist eine Mündung auf, die derjenigen, in welche der Ölverteilkanal 16' hineinragt, gegenüberliegt. In diese Rotorwellen-Mündung im Deckelraum mündet das distale Ende 201 des Ölleitrohres 20. Auf dem Weg vom Ölverteilkanal 16 zur Mündung der Rotorwelle 18 beschreibt das Ölleitrohr 20 allerdings, wie oben bereits erwähnt, einen Bogen durch den Deckelraum, der es in nahe Nachbarschaft zu Stromschienen 22 bringt, welche den Deckelraum queren und der Versorgung der elektrischen Maschine mit elektrischer Energie dienen. Aufgrund der hohen Stromstärken benötigen diese Stromschienen eine besondere Kühlung. Hierzu sind an entsprechender Position im Ölleitrohr 20 Spritzdüsen 24 vorgesehen, deren Auslässe auf die Stromschienen 22 gerichtet sind um bei hinreichendem Öldruck im Ölleitrohr 20, bspw. ein Druck zwischen 0,05 und 0,3 Bar, Öl auf die Stromschienen zu sprühen. Um unabhängig von der aktuellen Fördermenge im Ölleitrohr stets einen hinreichenden und konstanten Öldruck im Ölleitrohr 20 gewährleisten zu können, ist in Ölflussrichtung hinter den Spritzdüsen 24 und vor dem distalen Ende 201 des Ölleitrohres 20 ein federvorgespanntes Rückschlagventil 26 in das Ölleitrohr 20 integriert. Die Federvorspannung ist entgegen der Ölflussrichtung gerichtet. Solange der Öldruck im Ölleitrohr 20 unterhalb des Öffnungs-Grenzdrucks des Rückschlagventils 26 liegt, wird das Öl im Ölleitrohr 20 ausschließlich über die Spritzdüsen 24 an die Stromschienen 22 abgegeben. Bei Erreichen des Grenzdrucks öffnet das Rückschlagventil 26, sodass die Besprühung der Stromschienen 22 gleichbleibt, überschüssiges Öl aber über das distale Ende 201 des Ölleitrohres 20 in die Rotorwelle gefördert wird.
  • Die 3 bis 7 zeigen verschiedene, vorteilhafte Ausführungsformen eines Rückschlagventils 26, das in allen Ausführungsformen bevorzugt aus zwei KunststoffHalbschalen 261, 262, die ein Ventilgehäuse 28 bilden, aufgebaut ist. Innerhalb des Ventilgehäuses ist einlassseitig (links in den 3 bis 7) eine Blendenwand 30 angeordnet, die mit Ausnahme einer zentralen Blende 32 den lichten Querschnitt des Ventilgehäuses 28 weitgehend verlegt. Bei den dargestellten Ausführungsformen ist die Blendenwand 30 in der jeweils unteren Halbschale 262 fixiert und greift in eine korrespondierende Dichtnut 34 der oberen Halbschale 261 ein. Eine vollständige Dichtung ist jedoch nicht erforderlich, eine geringfügige Leckage ist für das erfindungsgemäße Prinzip unschädlich. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform könnten aber die Halbschalen 261, 262 wenigstens teilweise, insbesondere vollständig gegeneinander abgedichtet werden, z. B. könnten diese stoffflüssig verbunden werden oder durch ein zusätzliches Dichtelement abgedichtet werden.
  • Stromabwärts der Blendenwand ist eine vom Ölfluss grundsätzlich um- oder durchströmbare Stützwand 36 in das Ventilgehäuse 28 eingezogen. Die Stützwand 36 dient in erster Linie der Abstützung einer Druckfeder 38, die sich andererseits an einem Ventilkörper 40 abstützt und diesen in die Blende 32 verschließender Weise gegen die Blendenwand 30 drückt. Bei den Ausführungsformen der 3, 4 und 6, bei denen der Ventilkörper 40 einen Ventilstößel aufweist, dient die Stützwand 36 zugleich als Gleitlager für besagten Stößel.
  • Bei den Ausführungsformen 3 und 4 ist der Wirkteil des Ventilkörpers 40 im Wesentlichen plattenartig ausgestaltet. Bei der Ausführungsform von 4 sind an die mit der Blende 32 wechselwirkende Platte als Zentrierarme wirkende Ausleger 42 angeformt, die an der Wandung des Ventilgehäuses 28 gleiten und so die zentrierte Lagerung des Ventilkörpers 40 unterstützen.
  • Bei den Ausführungsformen der 5, 6 und 7 ist der Wirkteil des Ventilkörpers 40 im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet. Bei der Ausführungsform von 6 sind an die mit der Blende 32 wechselwirkende Kugel des Ventilkörpers 40 als Zentrierarme wirkende Ausleger 42 angeformt, die, wie im Kontext von 4 beschrieben, an der Wandung des Ventilgehäuses 28 gleitgelagert sind.
  • Bei der Ausführungsform von 7 sind statt der Ausleger 42 axial erstreckte Führungsrippen 44 an der Innenwandung des Ventilgehäuses 28 vorgesehen, deren Kantenbereiche zur Lagerung des hier kugelförmigen Ventilkörpers 40 dienen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei zentrale Führungsrippen 44 exakt radial ausgerichtet, sodass ihre Kanten mit dem oberen und unteren Scheitelpunkt des kugelförmigen Ventilkörpers 40 wechselwirken. Zwei seitliche Führungsrippen 44 sind hingegen zur Vertikalen parallelversetzt, sodass ihre kantennahen Seitenflächen einer seitlichen Führung des Ventilkörpers 40 dienen.
  • Sämtliche gezeigten Ausführungsformen sind kostengünstig, aus wenigen Teilen und im Wesentlichen aus Kunststoff herstellbar.
  • Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Ölverteilsystem
    12
    Ölsumpf
    14
    Fördervorrichtung
    16
    Ölverteilkanal
    16'
    Ölverteilkanal
    18
    Rotorwelle
    20
    Ölleitrohr
    201
    distales Ende von 20
    22
    Stromschiene
    24
    Spritzdüse
    26
    Rückschlagventil
    261
    Obere Halbschale von 26
    262
    Untere Halbschale von 26
    28
    Ventilgehäuse
    30
    Blendenwand
    32
    Durchlassöffnung in 30
    34
    Dichtnut
    36
    Stützwand
    38
    Druckfeder
    40
    Ventilkörper
    42
    Ausleger
    44
    Führungsrippe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102021202837 [0002]

Claims (10)

  1. Ölverteilsystem (10) zur Verteilung von Öl in einem Kraftfahrzeugantrieb, der eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem auf einer hohlen Rotorwelle (18) relativ zum Stator drehbar gelagerten Rotor aufweist, umfassend ein Ölreservoir und eine Fördervorrichtung (14) zum Fördern von Öl aus dem Ölreservoir in eine Mehrzahl von Ölverteilkanälen (16, 16'), von denen wenigstens ein erster (16) in Ölflussrichtung in ein gekrümmtes Ölleitrohr (20) übergeht, welches benachbart zu mit der elektrischen Maschine verbundenen Stromschienen (22) verläuft und axial in ein erstes Ende der hohlen Rotorwelle (18) mündet, wobei das Ölleitrohr (20) in seinem den Stromschienen (22) benachbarten Abschnitt auf die Stromschienen (22) ausgerichtete, seitliche Spritzdüsen (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ölleitrohr (20) in Ölflussrichtung hinter den Spritzdüsen (24) und vor der Mündung in die Rotorwelle (18) ein entgegen der Ölflussrichtung federvorgespanntes Rückschlagventil (16) angeordnet ist.
  2. Ölverteilsystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Ölverteilkanal (16') in ein dem ersten Ende gegenüberliegendes, zweites Ende der hohlen Rotorwelle (18) mündet.
  3. Ölverteilsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (14) eine Ölpumpe und/oder einen mittels eines in einem Ölsumpf (12) panschenden Zahnrades füllbaren Ölsammelbehälter mit einer Mehrzahl von an zumindest einige der Ölverteilkanäle (16, 16') angeschlossenen Auslässen umfasst.
  4. Ölverteilsystem (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (26) - ein Ventilgehäuse (28), - einen in dem Ventilgehäuse (28) axial beweglichen Ventilkörper (40) mit gegenüber dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses (28) verringertem Außendurchmesser, - eine radial in den Innenraum des Ventilgehäuses (28) ragende Stützwand (36), - eine in Ölflussrichtung stromaufwärts der Stützwand (36) angeordnete, mit wenigstens einer Durchlassöffnung (32) versehene, den lichten Querschnitt des Ventilgehäuses reduzierende Blendenwand (30) und - eine Druckfeder (38), die sich einerseits an der Stützwand (36) und andererseits an dem zwischen der Stützwand (36) und der Blendenwand (30) angeordneten Ventilkörper (40) abstützt, um diesen bei einem stromaufwärts des Rückschlagventils (26) herrschen Öldruck unterhalb eines durch die Federkraft der Druckfeder (38) definierten Grenzdrucks in einer die Durchlassöffnung (32) der Blendenwand (30) verschließenden Weise gegen die Blendenwand (30) zu drücken, umfasst.
  5. Ölverteilsystem (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (40) radial erstreckte Ausleger (42) aufweist, mit denen er sich gleitbeweglich an der Innenwand des Ventilgehäuses (28) abstützt.
  6. Ölverteilsystem (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (28) nach radial innen gerichtete, axial längserstreckte Führungsrippen (44) aufweist, an deren radial inneren Kantenbereichen der Ventilkörper (40) gleitgelagert ist.
  7. Ölverteilsystem (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (40) auf den radial inneren Kanten der Führungsrippen (44) gleitgelagert ist.
  8. Ölverteilsystem (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wirkteil des Ventilkörpers (40) kugel- oder zäpfchenförmig ausgebildet ist.
  9. Ölverteilsystem (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wirkteil des Ventilkörpers (40) plattenförmig ausgebildet ist.
  10. Ölverteilsystem (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Druckfeder (38) umwundener, zylindrischer Stößel in stromabwärtiger Richtung an den Wirkteil des Ventilkörpers (40) angeformt und in einer Lageröffnung der Stützwand (36) gleitgelagert ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024218081A1 (de) * 2023-04-20 2024-10-24 Magna powertrain gmbh & co kg Kühlsystem für eine lastpunktabhängige kühlung eines rotors einer elektrischen maschine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013204784A1 (de) 2013-03-19 2014-09-25 Robert Bosch Gmbh Elektrische Fahrzeugachsenvorrichtung
DE102015203286A1 (de) 2014-02-28 2015-09-03 Ford Global Technologies, Llc Flüssigkeitsgekühlter leistungsinduktor
DE102015220852A1 (de) 2015-10-26 2017-04-27 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102020129948A1 (de) 2019-11-18 2021-05-20 Ford Global Technologies, Llc Kühlsystem für einen induktor in einer leistungsversorgungsvorrichtung eines hybrid-/elektrofahrzeugs
DE102021202837A1 (de) 2021-03-23 2022-09-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013204784A1 (de) 2013-03-19 2014-09-25 Robert Bosch Gmbh Elektrische Fahrzeugachsenvorrichtung
DE102015203286A1 (de) 2014-02-28 2015-09-03 Ford Global Technologies, Llc Flüssigkeitsgekühlter leistungsinduktor
DE102015220852A1 (de) 2015-10-26 2017-04-27 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
DE102020129948A1 (de) 2019-11-18 2021-05-20 Ford Global Technologies, Llc Kühlsystem für einen induktor in einer leistungsversorgungsvorrichtung eines hybrid-/elektrofahrzeugs
DE102021202837A1 (de) 2021-03-23 2022-09-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024218081A1 (de) * 2023-04-20 2024-10-24 Magna powertrain gmbh & co kg Kühlsystem für eine lastpunktabhängige kühlung eines rotors einer elektrischen maschine

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