DE102022001354B3 - Electric drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hauptgehäuse (12), welches einen Aufnahmebereich (18) begrenzt, welcher durch Wandungsbereiche (20, 22) des Hauptgehäuses (12) in einen ersten Teilbereich (24) und in einen zumindest teilweise von dem ersten Teilbereich (24) getrennten und zumindest teilweise von dem ersten Teilbereich (24) umgebenen, zweiten Teilbereich (26) unterteilt ist, mit einer in dem ersten Teilbereich (24) angeordneten, elektrischen Maschine (32) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, mit einer in axialer Richtung der elektrischen Maschine (32) neben der elektrischen Maschine (32) und in dem zweiten Teilbereich (26) angeordneten Getriebeeinrichtung (40), über welche das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine (32) antreibbar ist, und mit wenigstens einer in einem der Wandungsbereiche (20, 22) ausgebildeten Überströmöffnung (76), über welche die Teilbereiche (24, 26) fluidisch miteinander verbunden sind.

Figure DE102022001354B3_0000
The invention relates to an electric drive device (10) for a motor vehicle, having a main housing (12), which delimits a receiving area (18), which extends through wall areas (20, 22) of the main housing (12) into a first partial area (24) and in a second subregion (26) which is at least partially separated from the first subregion (24) and at least partially surrounded by the first subregion (24), with an electrical machine (32) arranged in the first subregion (24) for driving the Motor vehicle, with a transmission device (40) arranged in the axial direction of the electric machine (32) next to the electric machine (32) and in the second partial area (26), via which the motor vehicle can be driven by the electric machine (32), and with at least one overflow opening (76) formed in one of the wall regions (20, 22), via which the partial regions (24, 26) are fluidly connected to one another.
Figure DE102022001354B3_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen.The invention relates to an electric drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle.

Der WO 2019/175074 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe als bekannt zu entnehmen, mit einem Getriebegehäuse und einem Kupplungsgehäuse sowie einer innerhalb des Kupplungsgehäuses angeordneten Doppelkupplung, deren Rotationskörper von einem Außenlamellenträger der äußeren Kupplung umschlossen ist.The WO 2019/175074 A1 a double clutch transmission can be seen as known, with a transmission housing and a clutch housing as well as a double clutch arranged within the clutch housing, the rotating body of which is enclosed by an outer disk carrier of the outer clutch.

Aus der JP 2013 - 240 125 A ist eine Kühleinrichtung zum Kühlen eines Elektromotors bekannt. Die Kühleinrichtung weist ein Schaufelrad auf, welches einer Förderung von Kühlöl dient.From the JP 2013 - 240 125 A a cooling device for cooling an electric motor is known. The cooling device has a paddle wheel, which is used to convey cooling oil.

In der US 2012/0 286 607 A1 ist eine koaxiale elektrische Achsantriebseinrichtung offenbart, in welcher ein Zahnrad in einen Sumpf eines Fluids taucht.In the US 2012/0 286 607 A1 discloses a coaxial electric axle drive device in which a gear is immersed in a sump of fluid.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Schmierung und/oder Kühlung der elektrischen Antriebseinrichtung realisiert werden kann.The object of the present invention is to create an electric drive device for a motor vehicle, so that a particularly advantageous lubrication and/or cooling of the electric drive device can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This task is achieved by an electric drive device with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with useful developments of the invention are specified in the remaining claims.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Antriebseinrichtung aufweist und mittels der elektrischen Antriebseinrichtung, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Die elektrische Antriebseinrichtung weist ein einfach auch als Gehäuse bezeichnetes Hauptgehäuse auf, welches beispielsweise als ein Gussteil ausgebildet oder ausgeführt, mithin vorzugsweise durch Gießen hergestellt ist. Das Hauptgehäuse begrenzt einen Aufnahmebereich, insbesondere direkt, wobei der Aufnahmebereich durch Wandungsbereiche des Hauptgehäuses in einen ersten Teilbereich und in einen zweiten Teilbereich unterteilt ist. Dabei ist der zweite Teilbereich zumindest teilweise von dem ersten Teilbereich, insbesondere fluidisch, getrennt und somit gekapselt. Der zweite Teilbereich ist zumindest teilweise von dem ersten Teilbereich umgeben. Dadurch, dass die Teilbereiche durch die genannten Wandungsbereiche des Hauptgehäuses zumindest teilweise, insbesondere fluidisch, voneinander getrennt und somit voneinander gekapselt sind, sind die Wandungsbereiche zwischen den Teilbereichen angeordnet.The invention relates to an electric drive device for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle which is preferably designed as a passenger car. This means that the motor vehicle in its fully manufactured state has the electric drive device and can be driven electrically, in particular purely, electrically by means of the electric drive device. The electric drive device has a main housing, also referred to simply as a housing, which is designed or executed, for example, as a cast part, and is therefore preferably produced by casting. The main housing delimits a receiving area, in particular directly, the receiving area being divided into a first subarea and a second subarea by wall areas of the main housing. The second subregion is at least partially separated from the first subregion, in particular fluidly, and is therefore encapsulated. The second subarea is at least partially surrounded by the first subarea. Because the subregions are at least partially, in particular fluidly, separated from one another by the wall regions of the main housing and are therefore encapsulated from one another, the wall regions are arranged between the subregions.

Die elektrische Antriebseinrichtung weist eine in dem ersten Teilbereich angeordnete, elektrische Maschine auf, welche auch als Elektromaschine oder E-Maschine bezeichnet wird. Mittels der elektrischen Maschine kann das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Die elektrische Antriebseinrichtung weist außerdem eine Getriebeeinrichtung auf, welche in axialer Richtung der elektrischen Maschine neben der elektrischen Maschine angeordnet ist. Dabei ist die Getriebeeinrichtung im zweiten Teilbereich angeordnet. Die elektrische Maschine weist beispielsweise einen Stator und einen Rotor auf, welcher von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator und relativ zu dem Hauptgehäuse drehbar ist. Die axiale Richtung der elektrischen Maschine fällt dabei mit der Maschinendrehachse zusammen. Insbesondere sind die Teilbereiche in axialer Richtung der elektrischen Maschine zumindest teilweise, insbesondere fluidisch, voneinander getrennt. Da der erste Teilbereich den zweiten Teilbereich zumindest teilweise umgibt, sind beispielsweise die Teilbereiche auch in radialer Richtung der elektrischen Maschine durch die Wandungsbereiche zumindest teilweise, insbesondere fluidisch, voneinander getrennt. Somit ist es insbesondere vorgesehen, dass sich der erste Teilbereich in axialer Richtung der elektrischen Maschine an den zweiten Teilbereich anschließt, und der erste Teilbereich schließt sich auch in radialer Richtung der elektrischen Maschine, insbesondere nach außen hin, an den zweiten Teilbereich an. Somit ist beispielsweise einer der Wandungsbereiche in axialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Teilbereichen angeordnet, und beispielsweise ist ein anderer der Wandungsbereiche in radialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Teilbereichen angeordnet. Über die Getriebeeinrichtung ist das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine, insbesondere von dem Rotor, antreibbar. Somit ist die Getriebeeinrichtung von der elektrischen Maschine, insbesondere von dem Rotor, antreibbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die elektrische Maschine über ihren Rotor Antriebsdrehmomente bereitstellen kann, welche von der elektrischen Maschine, insbesondere von dem Rotor, auf die Getriebeeinrichtung übertragbar und somit insbesondere in die Getriebeeinrichtung einleitbar sind.The electric drive device has an electrical machine arranged in the first partial area, which is also referred to as an electric machine or electric machine. By means of the electric machine, the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. The electric drive device also has a transmission device which is arranged next to the electric machine in the axial direction of the electric machine. The transmission device is arranged in the second partial area. The electric machine has, for example, a stator and a rotor, which can be driven by the stator and can therefore be rotated about a machine axis of rotation relative to the stator and relative to the main housing. The axial direction of the electrical machine coincides with the machine axis of rotation. In particular, the subregions are at least partially, in particular fluidly, separated from one another in the axial direction of the electrical machine. Since the first subregion at least partially surrounds the second subregion, for example the subregions are also at least partially, in particular fluidly, separated from one another in the radial direction of the electrical machine by the wall regions. It is therefore provided in particular that the first subregion adjoins the second subregion in the axial direction of the electrical machine, and the first subregion also adjoins the second subregion in the radial direction of the electrical machine, in particular towards the outside. Thus, for example, one of the wall regions is arranged in the axial direction of the electrical machine between the partial regions, and for example, another of the wall regions is arranged in the radial direction of the electrical machine between the partial regions. The motor vehicle can be driven by the electric machine, in particular by the rotor, via the transmission device. The transmission device can therefore be driven by the electric machine, in particular by the rotor. This is to be understood in particular as meaning that the electric machine can provide drive torques via its rotor, which can be transferred from the electric machine, in particular from the rotor, to the transmission device and thus in particular can be introduced into the transmission device.

In wenigstens einem der Wandungsbereiche ist eine Überströmöffnung ausgebildet, über welche die Teilbereiche fluidisch miteinander verbunden sind. Somit ist die Überströmöffnung beispielsweise eine erste Durchgangsöffnung, welche den wenigstens einen Wandungsbereich, insbesondere vollständig, durchdringt und somit beispielsweise einenends in den ersten Teilbereich und andernends in den zweiten Teilbereich mündet.An overflow opening is formed in at least one of the wall regions, via which the partial regions are fluidly connected to one another. The overflow opening is therefore, for example, a first through opening which penetrates the at least one wall region, in particular completely, and thus, for example, a ends into the first sub-area and at the other end into the second sub-area.

Die elektrische Antriebseinrichtung umfasst außerdem wenigstens einen Schleuderring, welcher mit einem Getriebeelement der Getriebeeinrichtung relativ zu dem Hauptgehäuse mitdrehbar ist. Insbesondere ist beispielsweise der Schleuderring, insbesondere permanent, drehfest mit dem Getriebeelement verbunden. Wird beispielsweise die Getriebeeinrichtung von der elektrischen Maschine angetrieben, insbesondere dadurch, dass die elektrische Maschine über ihren Rotor das jeweilige Antriebsdrehmoment bereitstellt, welches von dem Rotor auf die Getriebeeinrichtung übertragen und somit in die Getriebeeinrichtung eingeleitet wird, so werden hierdurch das Getriebeelement und mit dem Getriebeelement der Schleuderring, insbesondere um eine Getriebedrehachse, relativ zu dem Hauptgehäuse gedreht. Vorzugsweise ist die Getriebeeinrichtung koaxial zur elektrischen Maschine angeordnet, sodass vorzugsweise die Getriebedrehachse mit der Maschinendrehachse zusammenfällt.The electric drive device also includes at least one centrifugal ring, which can be rotated relative to the main housing with a gear element of the gear device. In particular, for example, the centrifugal ring is connected, in particular permanently, to the gear element in a rotationally fixed manner. For example, if the transmission device is driven by the electric machine, in particular in that the electric machine provides the respective drive torque via its rotor, which is transmitted from the rotor to the transmission device and thus introduced into the transmission device, the transmission element and with the transmission element are thereby the centrifugal ring, in particular about a gear axis of rotation, is rotated relative to the main housing. Preferably, the transmission device is arranged coaxially with the electric machine, so that the transmission axis of rotation preferably coincides with the machine axis of rotation.

Mittels des Schleuderrings ist durch insbesondere um die Getriebedrehachse und relativ zu dem Gehäuse erfolgendes Drehen des Schleuderrings ein zum Kühlen und/oder Schmieren der elektrischen Antriebseinrichtung vorgesehenes beziehungsweise ausgebildetes und vorzugsweise als Flüssigkeit ausgebildetes Fluid aus einem sich in dem zweiten Teilbereich ausbildenden zweiten Sumpf des Fluids aufnehmbar und daraufhin von dem Schleuderring in radialer Richtung des Schleuderrings nach außen abschleuderbar und dadurch durch die Überströmöffnung hindurchzufördern, wodurch das Fluid aus dem zweiten Teilbereich in den ersten Teilbereich gefördert wird. Die radiale Richtung des Schleuderrings verläuft in radialer Richtung des Getriebeelements, fällt mithin mit der radialen Richtung des Getriebeelements zusammen, wobei die radiale Richtung des Schleuderrings beziehungsweise des Getriebeelements senkrecht zur Getriebedrehachse verläuft. Mit anderen Worten, werden die Getriebeeinrichtung und somit das Getriebeelement von der elektrischen Maschine angetrieben, sodass das Getriebeelement über die Getriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht wird, so wird hierdurch der Schleuderring mit dem Getriebeelement mitgedreht und somit um die Getriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht. Dies erfolgt insbesondere während eines Betriebs der elektrischen Antriebseinrichtung. Während des Betriebs oder in dem Betrieb sammelt sich in dem auch als Sammelbereich bezeichneten, zweiten Teilbereich beispielsweise das insbesondere als Flüssigkeit ausgebildete Fluid, mittels welchem zumindest ein Teilbereich der elektrischen Antriebseinrichtung gekühlt und/oder geschmiert wird. Insbesondere wird mittels des Fluids die elektrische Maschine und/oder die Getriebeeinrichtung gekühlt und/oder geschmiert, sodass das Fluid auch als Kühl- und/oder Schmiermittel bezeichnet wird. Das sich während des Betriebs in dem zweiten Teilbereich sammelnde Fluid bildet in dem zweiten Teilbereich den zweiten Sumpf aus, wobei dadurch, dass das Getriebeelement und mit diesem der Schleuderring angetrieben und somit um die Getriebedrehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht werden, der Schleuderring durch den zweiten Sumpf, mithin durch das den zweiten Sumpf bildende Fluid hindurchbewegt, das heißt hindurchgedreht wird. Mit anderen Worten taucht der Schleuderring in den zweiten Sumpf ein, und dadurch, dass der Schleuderring um die Getriebedrehachse relativ zu dem einfach auch als Gehäuse bezeichneten Hauptgehäuse gedreht wird, wird zumindest der Schleuderring durch den zweiten Sumpf hindurchgedreht. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt planscht der Schleuderring in dem zweiten Sumpf. Hierdurch nimmt der Schleuderring das Fluid aus dem zweiten Sumpf auf, insbesondere dadurch, dass das Fluid aus dem zweiten Sumpf an dem Schleuderring zumindest vorübergehend anhaftet, wenn der Schleuderring durch den zweiten Sumpf hindurchbewegt wird. Beispielsweise handelt es sich bei dem Fluid um ein Öl, sodass der Schleuderring beispielsweise auch als Ölschleuderring bezeichnet wird.By means of the centrifugal ring, by rotating the centrifugal ring in particular around the gear axis of rotation and relative to the housing, a fluid intended or designed for cooling and/or lubricating the electric drive device and preferably designed as a liquid can be absorbed from a second sump of the fluid which forms in the second partial region and can then be thrown outwards from the centrifugal ring in the radial direction of the centrifugal ring and thereby conveyed through the overflow opening, whereby the fluid is conveyed from the second partial region into the first partial region. The radial direction of the centrifugal ring runs in the radial direction of the gear element and therefore coincides with the radial direction of the gear element, with the radial direction of the centrifugal ring or the gear element running perpendicular to the gear axis of rotation. In other words, if the gear device and thus the gear element are driven by the electric machine, so that the gear element is rotated relative to the housing via the gear axis of rotation, the centrifugal ring is thereby rotated with the gear element and thus rotated about the gear axis of rotation relative to the housing. This takes place in particular during operation of the electric drive device. During operation or during operation, the fluid, which is in particular in the form of a liquid, collects in the second partial area, also referred to as the collecting area, by means of which at least a partial area of the electric drive device is cooled and/or lubricated. In particular, the electrical machine and/or the transmission device is cooled and/or lubricated by means of the fluid, so that the fluid is also referred to as a coolant and/or lubricant. The fluid that collects in the second subregion during operation forms the second sump in the second subregion, the centrifugal ring being driven by the gear element and with it the centrifugal ring and thus rotated about the gear axis of rotation relative to the housing Sump, therefore moved through the fluid forming the second sump, that is, rotated through it. In other words, the centrifugal ring is immersed in the second sump, and because the centrifugal ring is rotated about the gear axis of rotation relative to the main housing, which is also simply referred to as the housing, at least the centrifugal ring is rotated through the second sump. Again, in other words, the sling ring splashes in the second sump. As a result, the centrifugal ring absorbs the fluid from the second sump, in particular in that the fluid from the second sump adheres to the centrifugal ring at least temporarily when the centrifugal ring is moved through the second sump. For example, the fluid is an oil, so that the slinger ring is also referred to as an oil slinger ring, for example.

Dadurch, dass der Schleuderring gedreht wird, wirken auf den Schleuderring und auf das Fluid, welches von dem Schleuderring aus dem zweiten Sumpf aufgenommen wurde, Fliehkräfte, welche insbesondere in radialer Richtung des Schleuderrings nach außen wirken. Hierdurch wird durch das Drehen des Schleuderrings das Fluid, welches durch den Schleuderring aufgenommen wurde, in radialer Richtung des Schleuderrings nach außen hin abgeschleudert. Die Überströmöffnung ist dabei derart positioniert, dass das Fluid, welches von dem Schleuderring abgeschleudert wird, zu der und insbesondere in die Überströmöffnung geschleudert wird und in der Folge die Überströmöffnung durchströmen kann, sodass das Fluid, welches von dem Schleuderring abgeschleudert wird, durch die Überströmöffnung hindurchgefördert wird. Hierdurch wird das Fluid aus dem zweiten Teilbereich (Sammelbereich) in den ersten Teilbereich gefördert. Mit anderen Worten, dadurch, dass das Fluid von dem Schleuderring abgeschleudert und zu der und insbesondere in die Überströmöffnung geschleudert wird, wird sozusagen die Überströmöffnung mit dem Fluid beschickt. Das Fluid, mit welchem die Überströmöffnung beschickt wird, strömt durch die Überströmöffnung und dadurch aus dem zweiten Teilbereich in den ersten Teilbereich, in welchem sich beispielsweise das Fluid insbesondere unter Ausbildung eines weiteren, insbesondere ersten Sumpfs sammeln kann.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: In fluidgekühlten und/oder fluidgeschmierten, elektrischen Antriebssystemen insbesondere in koaxialer Anordnung kann das ablaufende und sich sammelnde Schmier- und/oder Kühlfluid je nach Fahrzustand des Fahrzeugs und insbesondere in Abhängigkeit von Längs- und Querneigung beziehungsweise Längs- und Querbeschleunigung und Ausführung des Sumpfs über das technisch notwendige Maß hinaus in Kontakt mit rotierenden Komponenten insbesondere der Getriebeeinrichtung kommen. Dies kann zu einer unerwünscht hohen Reibung und Wärmefreisetzung und in der Folge zu einem unerwünscht verminderten, mechanischen Wirkungsgrad des elektrischen Antriebssystems führen.Because the centrifugal ring is rotated, centrifugal forces act on the centrifugal ring and on the fluid which was absorbed by the centrifugal ring from the second sump, which act outwards in particular in the radial direction of the centrifugal ring. As a result, by rotating the centrifugal ring, the fluid that was absorbed by the centrifugal ring is thrown outwards in the radial direction of the centrifugal ring. The overflow opening is positioned in such a way that the fluid which is thrown off by the centrifugal ring is thrown towards and in particular into the overflow opening and can subsequently flow through the overflow opening, so that the fluid which is thrown off by the centrifugal ring passes through the overflow opening is conveyed through. As a result, the fluid is conveyed from the second subarea (collection area) into the first subarea. In other words, because the fluid is thrown off the centrifugal ring and thrown towards and in particular into the overflow opening, the overflow opening is, so to speak, charged with the fluid. The fluid with which the overflow opening is charged flows through the overflow opening and thereby from the second subregion into the first subregion, in which, for example, the fluid can collect, in particular to form a further, in particular first, sump.
The following are particularly relevant to the invention Findings and considerations based on: In fluid-cooled and/or fluid-lubricated electric drive systems, particularly in a coaxial arrangement, the draining and collecting lubricating and/or cooling fluid can vary depending on the driving condition of the vehicle and in particular depending on the longitudinal and transverse inclination or longitudinal and transverse acceleration and Execution of the sump comes into contact with rotating components, in particular the transmission device, beyond the technically necessary extent. This can lead to an undesirably high level of friction and heat release and, as a result, to an undesirably reduced mechanical efficiency of the electric drive system.

Das Prinzip, ablaufendes Kühl- und/oder Schmierfluid aus einem mit sich bewegenden Komponenten besetzten, abgeschlossenen Raum aktiv in einen separaten Fluidraum zu überführen, insbesondere zu fördern, ist in der Antriebstechnik von Fahrzeugen unter dem Begriff „Trockensumpf” oder „Trockensumpfschmierung“ bekannt. Als fluidfördernde, insbesondere aktive, Einrichtungen werden in der Regel elektrisch oder mechanisch angetriebene Pumpen verwendet. Diese beanspruchen verhältnismäßig viel Bauraum und einen aufwendigen Antrieb. Fluidschleuderringe als Elemente zum Transport von Fluiden weisen demgegenüber einen wesentlich geringeren Bauraumbedarf auf, und zusätzliche, separate und bauraumaufwendige Antriebe können vermieden werden. Somit kommt bei der Erfindung wenigstens ein, auch als Fluidschleuderring bezeichneter Schleuderring oder es kommen mehrere Schleuderringe zum Einsatz, um das insbesondere in dem zweiten Teilbereich von der Getriebeeinrichtung ablaufende und sich insbesondere unter Ausbildung des zweiten Sumpfs in dem zweiten Teilbereich sammelnde Fluid aus dem auch als Getriebeteil bezeichneten, zweiten Teilbereich in den ersten Teilbereich zu fördern, welcher beispielsweise ein weitgehend von dem zweiten Teilbereich abgetrennter Innenraum des Hauptgehäuses ist. Die Überströmöffnung ist eine von dem Schleuderring mit dem Fluid beschickbare oder beschickter Fluidübertritt zwischen den Teilbereichen, wobei es selbstverständlich denkbar ist, dass mehr als eine Überströmöffnung verwendet werden können. Vorzugsweise ist die Überströmöffnung (Fluidübertritt) insbesondere in Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs oberhalb eines im Fahrbetrieb zu erwartenden, einfach auch als Spiegel bezeichneten Fluidspiegels des zweiten Sumpfes, das heißt des den zweiten Sumpf bildenden Fluids, angeordnet. Zum Antreiben und somit Drehen des Schleuderrings ist kein zusätzlicher Antrieb vorgesehen, sondern der Schleuderring wird durch das Getriebeelement als geeignete, ohnehin vorhandene, rotierende Komponente innerhalb des zweiten Teilbereichs angetrieben. Somit können durch die Erfindung zumindest die folgenden Vorteile realisiert werden:

  • - Vermeidung von unnötigem Kontakt beweglicher Teile der Getriebeeinrichtung mit ablaufendem Fluid, insbesondere auch in Fahrzuständen außerhalb einer Normallage und/oder bei wirkender Längs- und/oder Querbeschleunigung, hierdurch Verminderung von Reibung und ungewollter Wärmefreisetzung in der Antriebseinrichtung
  • - Insgesamt eine Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrads und eine Erhöhung der elektrischen Fahrzeugreichweite
  • - Zudem kann der herkömmliche Sumpf flacher gestaltet werden, woraus Vorteile im Hinblick auf eine auch als Package bezeichnete Anordnung von Komponenten der Antriebseinrichtung realisiert werden können.
The principle of actively transferring, in particular conveying, running cooling and/or lubricating fluid from an enclosed space occupied by moving components into a separate fluid space is known in vehicle drive technology under the term “dry sump” or “dry sump lubrication”. Electrically or mechanically driven pumps are generally used as fluid-conveying, in particular active, devices. These take up a relatively large amount of space and require a complex drive. In contrast, fluid centrifugal rings as elements for transporting fluids have a significantly smaller installation space requirement, and additional, separate and space-consuming drives can be avoided. Thus, in the invention, at least one centrifugal ring, also referred to as a fluid centrifugal ring, or several centrifugal rings are used in order to remove the fluid, which runs off from the gear device in particular in the second partial region and collects in the second partial region, in particular to form the second sump Gear part designated to promote second portion into the first portion, which is, for example, an interior of the main housing largely separated from the second portion. The overflow opening is a fluid transfer between the subregions that can be charged or charged with the fluid by the centrifugal ring, although it is of course conceivable that more than one overflow opening can be used. Preferably, the overflow opening (fluid transfer) is arranged, in particular in the vertical direction of the motor vehicle, above a fluid level of the second sump, that is to say the fluid forming the second sump, which is to be expected during driving operation and is also simply referred to as a mirror. No additional drive is provided for driving and thus rotating the centrifugal ring, but rather the centrifugal ring is driven by the gear element as a suitable, already existing, rotating component within the second partial area. Thus, at least the following advantages can be realized by the invention:
  • - Avoidance of unnecessary contact of moving parts of the transmission device with draining fluid, especially in driving states outside of a normal position and/or when longitudinal and/or transverse acceleration is acting, thereby reducing friction and unwanted heat release in the drive device
  • - Overall an improvement in mechanical efficiency and an increase in the electric vehicle range
  • - In addition, the conventional sump can be made flatter, from which advantages can be realized with regard to an arrangement of components of the drive device, also known as a package.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Getriebeelement ein Hohlrad eines Planetengetriebes der Getriebeeinrichtung ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the gear element is a ring gear of a planetary gear of the gear device.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest ein in axialer Richtung der elektrischen Maschine verlaufender Längenbereich des zweiten Teilbereiches durch eine zylindrische, innenumfangsseitige Mantelfläche des Hauptgehäuses in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach außen hin direkt begrenzt ist, wobei der Schleuderring in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach außen hin durch die zylindrische, innenumfangsseitige Mantelfläche überdeckt ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one length region of the second partial region running in the axial direction of the electrical machine is directly delimited to the outside in the radial direction of the electrical machine by a cylindrical, inner circumferential lateral surface of the main housing, with the centrifugal ring in the radial direction of the electrical machine is covered on the outside by the cylindrical, inner circumferential surface.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass an zumindest einem der Wandungsbereiche ein Radiallager zum Lagern der elektrischen Maschine befestigt ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that a radial bearing for supporting the electrical machine is attached to at least one of the wall regions.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest einer der Wandungsbereiche eine zusätzlich zu der Überströmöffnung vorgesehene Durchgangsöffnung aufweist, welche von einer über die Getriebeeinrichtung von der elektrischen Maschine antreibbare Welle zum Antreiben eines Fahrzeugrades des Kraftfahrzeugs durchdrungen ist.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one of the wall regions has a through opening provided in addition to the overflow opening, which is penetrated by a shaft that can be driven by the electric machine via the transmission device for driving a vehicle wheel of the motor vehicle.

Somit bildet vorzugsweise das Hauptgehäuse in dem zweiten Teilbereich einen zumindest im Wesentlichen geschlossenen, insbesondere innenumfangsseitigen, Hohlzylinder aus. Einer der Wandungsbereiche ist beispielsweise durch eine fluiddichte, das heißt für das Fluid dichte Trennwand gebildet, die insbesondere in axialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Teilbereichen angeordnet ist. Somit sind beispielsweise die Teilbereiche in axialer Richtung der elektrischen Maschine zumindest teilweise durch die Trennwand voneinander getrennt. Da sozusagen mittels des Schleuderrings das Fluid aus dem zweiten Sumpf aufgenommen und über die Überströmöffnung aus dem zweiten Teilbereich in den ersten Teilbereich gefördert wird, ist der Schleuderring sozusagen ein Schöpfelement oder eine Schöpfeinrichtung. Beispielsweise ist der Schleuderring aus einer oder durch eine sich über eine axiale Länge erstreckende, zylindrische, außenumfangsseitige Mantelfläche gebildet, welche auch als Außenfläche bezeichnet wird. Beispielsweise bildet der Schleuderring, insbesondere dessen außenumfangsseitige Mantelfläche, mit der korrespondierenden, innenumfangsseitigen Mantelfläche, welche auch als Innenfläche bezeichnet wird, einen engen Ringspalt aus, wobei insbesondere die innenumfangsseitige Mantelfläche den genannten Hohlzylinder bildet oder, insbesondere direkt, begrenzt.The main housing thus preferably forms an at least substantially closed, in particular inner circumferential, hollow cylinder in the second partial region. One of the wall regions is formed, for example, by a fluid-tight partition wall, that is to say a partition wall that is impermeable to the fluid, which is arranged between the subregions in particular in the axial direction of the electrical machine. Thus, for example, the subparts range in the axial direction of the electrical machine at least partially separated from each other by the partition. Since the fluid is picked up from the second sump by means of the centrifugal ring and conveyed from the second subregion into the first subregion via the overflow opening, the centrifugal ring is, so to speak, a scooping element or a scooping device. For example, the centrifugal ring is formed from or by a cylindrical, outer peripheral surface which extends over an axial length and is also referred to as the outer surface. For example, the centrifugal ring, in particular its outer peripheral surface, forms a narrow annular gap with the corresponding inner peripheral surface, which is also referred to as the inner surface, with the inner peripheral surface in particular forming or, in particular directly, delimiting the said hollow cylinder.

Beispielsweise ist der Schleuderring separat von dem Getriebeelement ausgebildet und, insbesondere permanent, drehfest mit dem Getriebeelement verbunden. Ferner ist es denkbar, dass das Getriebeelement und der Schleuderring einstückig miteinander ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet sind, sodass nicht etwa das Getriebeelement und der Schleuderring aus separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Teilen gebildet sind, sondern vorzugsweise sind das Getriebeelement und der Schleuderring aus einem einzigen Stück und somit durch einen Monoblock gebildet. Hierdurch ist der Schleuderring mit dem Getriebeelement mitdrehbar.For example, the centrifugal ring is designed separately from the gear element and, in particular permanently, is connected to the gear element in a rotationally fixed manner. Furthermore, it is conceivable that the gear element and the slinger ring are formed in one piece with one another, that is to say are formed from a single piece, so that the gear element and the slinger ring are not formed from parts designed separately from one another and connected to one another, but preferably the gear element and the Slingshot ring made from a single piece and thus formed by a monoblock. As a result, the centrifugal ring can rotate with the gear element.

Die Überströmöffnung ist eine beispielsweise als Ölaustrittsöffnung ausgebildete Austrittsöffnung, an die sich insbesondere ein das Fluid sammelnder beziehungsweise zum Sammeln des Fluids ausgebildeter Balkon anschließt, welcher insbesondere dann, wenn es sich bei dem Fluid um ein Öl handelt, auch als Ölbalkon bezeichnet wird. In um die Getriebedrehachse verlaufender Umfangsrichtung betrachtet ist beispielsweise die Überströmöffnung in etwa in einer Ein-Uhr-Position bis Zwei-Uhr-Position insbesondere an einem Umfang des Hauptgehäuses angeordnet.The overflow opening is an outlet opening designed, for example, as an oil outlet opening, which is adjoined in particular by a balcony which collects the fluid or is designed to collect the fluid, which is also referred to as an oil balcony, particularly when the fluid is an oil. Viewed in the circumferential direction running around the transmission axis of rotation, for example, the overflow opening is arranged approximately in a one o'clock position to a two o'clock position, in particular on a circumference of the main housing.

Die zuvor genannte, fluiddichte Trennwand ist beispielsweise in einem Hauptgehäusebodenbereich des Hauptgehäuses vorgesehen. insbesondere ist es denkbar, dass das Hauptgehäuse, insbesondere in dem ersten Teilbereich und/oder in dem Hauptgehäusebodenbereich, eine insbesondere zusätzlich zur Überströmöffnung vorgesehene Öffnung für eine fluidische Verbindung des ersten Teilbereichs mit dem zweiten Teilbereich aufweist. Beispielsweise ist der erste Teilbereich zumindest teilweise durch eine auch als Ölwanne bezeichnete Wanne gebildet oder begrenzt, welche beispielsweise an dem Hauptgehäusebodenbereich befestigt ist. Somit ist beispielsweise zumindest ein Teil des ersten Teilbereichs ein weiterer Sammelbereich, in welchem sich das insbesondere über die Überströmöffnung aus dem zweiten Teilbereich in den ersten Teilbereich verbrachte Fluid sammeln kann und insbesondere einen ersten Sumpf ausbilden kann. Dabei ist insbesondere der Sammelbereich zumindest teilweise durch die Wanne, insbesondere direkt, begrenzt. Somit kann beispielsweise das die Überströmöffnung durchströmende Fluid in den ersten Teilbereich, insbesondere in den Sammelbereich, strömen und sich insbesondere in dem ersten Teilbereich, insbesondere in dem Sammelbereich, sammeln.The aforementioned fluid-tight partition is provided, for example, in a main housing base area of the main housing. In particular, it is conceivable that the main housing, in particular in the first subregion and/or in the main housing base region, has an opening, in particular in addition to the overflow opening, for a fluidic connection of the first subregion with the second subregion. For example, the first subregion is at least partially formed or delimited by a trough, also referred to as an oil pan, which is fastened, for example, to the main housing base region. Thus, for example, at least part of the first subregion is a further collecting region in which the fluid brought from the second subregion into the first subregion, in particular via the overflow opening, can collect and in particular can form a first sump. In particular, the collection area is at least partially limited by the tub, in particular directly. Thus, for example, the fluid flowing through the overflow opening can flow into the first subarea, in particular into the collection area, and collect in particular in the first subarea, in particular in the collection area.

Erfindungsgemäß erstreckt sich die Ölwanne für einen sich in dem ersten Teilbereich ausbildenden ersten Sumpf in axialer Richtung der elektrischen Maschine über den ersten Teilbereich und zumindest teilweise, insbesondere nahezu vollständig, über den zweiten Teilbereich. Vorteilhaft erhöht sich durch diese Ausgestaltung der Erfindung die Ölmenge, mit welcher die elektrische Antriebseinrichtung befüllbar ist.According to the invention, the oil pan for a first sump forming in the first subregion extends in the axial direction of the electrical machine over the first subregion and at least partially, in particular almost completely, over the second subregion. This embodiment of the invention advantageously increases the amount of oil with which the electric drive device can be filled.

Erfindungsgemäß ist die Ölwanne in einem zweiten Teilbereich radial außerhalb des zweiten Sumpfs angeordnet. Mit anderen Worten ist der zweite Sumpf des zweiten Teilbereichs im zweiten Teilbereich radial innerhalb der Ölwanne angeordnet und kann vorteilhaft besonders flach ausgebildet werden, wodurch die Ausbildung eines Trockensumpfs unterstützt wird.According to the invention, the oil pan is arranged in a second portion radially outside the second sump. In other words, the second sump of the second subregion is arranged radially within the oil pan in the second subregion and can advantageously be made particularly flat, thereby supporting the formation of a dry sump.

Beispielsweise ist an, insbesondere in, der genannten Trennwand das genannte Radiallager befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann die genannte Durchgangsöffnung in der Trennwand ausgebildet sein, sodass die Trennwand die Durchgangsöffnung aufweist. Insbesondere kann die Durchgangsöffnung als eine Bohrung ausgebildet sein. Da die Welle die Durchgangsöffnung durchdringt, ist somit die Durchgangsöffnung für eine Wellendurchführung, das heißt für eine Durchführung der Welle durch die Durchgangsöffnung, vorgesehen oder ausgebildet.For example, the radial bearing mentioned is attached to, in particular in, the partition wall mentioned. Alternatively or additionally, said through opening can be formed in the partition, so that the partition has the through opening. In particular, the through opening can be designed as a bore. Since the shaft penetrates the through-opening, the through-opening is therefore provided or designed for a shaft passage, that is, for the shaft to pass through the through-opening.

Die Erfindung geht auch insbesondere von folgenden Überlegungen, Erkenntnissen und Ausgangspunkten aus: In einem fluidgekühlten und/oder fluidgeschmierten, elektrischen Antriebsstrang (eATS), insbesondere mit hoher Leistungsdichte, werden die thermisch und mechanisch hochbelasteten Komponenten in der Regel aktiv mit Fluid, insbesondere Öl, versorgt. Hierdurch wird im Inneren des eATS eine hinreichende Menge des Fluids vorgehalten und im Betrieb aktiv zu Verbrauchern des Fluids gefördert, wobei die Verbraucher mittels des Fluids gekühlt und/oder geschmiert werden. Eine nicht direkt im Umlauf befindliche Menge des Fluids sammelt sich in tiefliegenden Bereichen des eATS wie beispielsweise dem zweiten Teilbereich. Im Kontaktbereich dieses Fluids mit sich bewegenden Komponenten entstehen Reibverluste. In der einfach auch als Getriebe bezeichneten Getriebeeinrichtung kommt es so beispielsweise zu Planschverlusten durch das Eintauchen von einzelnen Zahnrädern, Radsätzen oder Schaltungskomponenten in Ansammlungen des Fluids. Das Fluid kann insbesondere als ein Öl ausgebildet sein, sodass insbesondere dann, wenn im Folgenden von einem Öl oder dem Öl die Rede ist, darunter das Fluid zu verstehen ist, falls nichts anderes angegeben ist.The invention is also based in particular on the following considerations, findings and starting points: In a fluid-cooled and/or fluid-lubricated electric drive train (eATS), in particular with high power density, the thermally and mechanically highly stressed components are generally actively supplied with fluid, in particular oil, provided. As a result, a sufficient amount of fluid is kept inside the eATS and is actively conveyed to consumers of the fluid during operation, with the consumers using the fluid be cooled and/or lubricated. A quantity of fluid that is not directly in circulation collects in low-lying areas of the eATS, such as the second subarea. Frictional losses occur in the area of contact between this fluid and moving components. In the transmission device, which is also simply referred to as a transmission, churning losses occur, for example, due to the immersion of individual gears, wheel sets or circuit components in accumulations of fluid. The fluid can in particular be designed as an oil, so that in particular when an oil or the oil is mentioned below, the fluid is to be understood as meaning the fluid, unless otherwise stated.

Um dies zu vermeiden, könnte beispielsweise ein ausreichend nach unten erweiterter Sumpf eingesetzt werden. Diese Maßnahme würde jedoch die Bauhöhe des Gesamtaggregats erhöhen, was für den Fahrzeugeinbau ungünstig sein kann.To avoid this, for example, a sump that is sufficiently extended downwards could be used. However, this measure would increase the overall height of the overall unit, which can be unfavorable for vehicle installation.

Wird beispielsweise das Getriebe als ein Planetengetriebe ausgeführt, so kann dessen radiale Ausdehnung abhängig von einem zu realisierenden Übersetzungsverhältnis und eines zu übertragenden Drehmoments eine erforderliche Bauhöhe des Gesamtaggregats bestimmen. Um die für den langfristigen Betrieb des Aggregats notwendige Menge des Fluids im Aggregat selbst vorhalten zu können, ohne die Bauhöhe des Gesamtaggregats durch einen sich nach unten ausdehnenden Sumpf zu vergrößern, kann das Getriebe in einem vom sonstigen Innenraum (erster Teilbereich) des eATS weitgehend abgeschlossenen Raum (zweiter Teilbereich) angeordnet werden. Grundsätzlich ist es denkbar, dass mithilfe einer geeigneten Fördereinrichtung während des Betriebs das dem Getriebe zugeführte Fluid aus dem Getrieberaum (zweiter Teilbereich) aktiv in den eATS-Innenraum (erster Teilbereich) zurückgefördert wird. Die auch als Übertrittsöffnung bezeichnete Überströmöffnung zwischen dem Getrieberaum (zweiter Teilbereich) und dem sonstigen Innenraum (erster Teilbereich) des eATS befindet sich vorzugsweise oberhalb des auch als Ölspiegel bezeichneten Spiegels des Fluids im Gesamtaggregat. If, for example, the gear is designed as a planetary gear, its radial expansion can determine a required overall height of the overall unit depending on a gear ratio to be realized and a torque to be transmitted. In order to be able to maintain the amount of fluid required for long-term operation of the unit in the unit itself, without increasing the overall height of the entire unit due to a downwardly expanding sump, the transmission can be largely closed off from the rest of the interior (first section) of the eATS Room (second section) can be arranged. In principle, it is conceivable that, with the help of a suitable conveying device, the fluid supplied to the transmission from the transmission compartment (second sub-area) is actively conveyed back into the eATS interior (first sub-area) during operation. The overflow opening, also known as the transfer opening, between the transmission compartment (second sub-area) and the rest of the interior (first sub-area) of the eATS is preferably located above the level of the fluid in the overall unit, also known as the oil level.

So stellt sich im Getrieberaum ein niedrigerer Spiegel des Fluids ein als im restlichen Aggregat. Im Getrieberaum wird so während des Betriebs der Kontakt des Fluids mit sich bewegenden Teilen auf das technisch vorgesehene und notwendige Maß begrenzt. Reibungsverluste durch Fluidplanschen und Fluidreibung können vermindert und der mechanische Wirkungsgrad des Gesamtsystems verbessert werden. Der Bauraumbedarf des Komplettaggregats wird günstig beeinflusst, das Aggregat kann bei gleicher Funktion flacher ausgeführt werden.This means that the fluid level in the transmission compartment is lower than in the rest of the unit. In the transmission compartment, contact of the fluid with moving parts during operation is limited to the technically intended and necessary extent. Friction losses caused by fluid splashing and fluid friction can be reduced and the mechanical efficiency of the entire system can be improved. The installation space requirement of the complete unit is favorably influenced; the unit can be made flatter while maintaining the same function.

Bei der Erfindung wird als die Fördereinrichtung der Schleuderring verwendet, welcher mit dem ohnehin vorgesehenen Getriebeelement mitgedreht wird.In the invention, the centrifugal ring is used as the conveying device, which is rotated with the gear element that is already provided.

Somit wird bei der Erfindung eine Rückförderung des dem Getriebe zugeführten Fluids mittels des auch als Fluidschleuderring bezeichneten Schleuderrings realisiert. Bei der Verwendung eines Planetengetriebes kann dieser an konzentrisch rotierende Getriebekomponenten gekoppelt werden und ist hinsichtlich Antriebskomplexität und Bauraumbedarf eine vorteilhafte Lösung.Thus, in the invention, the fluid supplied to the transmission is returned by means of the centrifugal ring, also known as a fluid centrifugal ring. When using a planetary gear, it can be coupled to concentrically rotating gear components and is an advantageous solution in terms of drive complexity and space requirements.

Ein äußerer Durchmesser, insbesondere der größte äußere Durchmesser, des Schleuderrings wird beispielsweise so groß gewählt, dass der auch als Fluidspiegel bezeichnete Spiegel des Fluids in dem zweiten Teilbereich, das heißt der Spiegel des zweiten Sumpfes ausreichend niedrig gehalten werden kann. Bei Einsatz in Planetengetrieben sollte der auch als Außendurchmesser bezeichnete, äußere Durchmesser des Schleuderrings daher mindestens einem Durchmesser, insbesondere einem Außendurchmesser und ganz insbesondere dem größten Außendurchmesser, des Hohlrads entsprechen.An outer diameter, in particular the largest outer diameter, of the centrifugal ring is chosen, for example, to be so large that the level of the fluid in the second subregion, also referred to as the fluid level, that is to say the level of the second sump, can be kept sufficiently low. When used in planetary gears, the outer diameter of the centrifugal ring, also known as the outer diameter, should therefore correspond to at least one diameter, in particular an outer diameter and in particular the largest outer diameter, of the ring gear.

Der Getrieberaum (zweiter Teilbereich) wird beispielsweise aus einer zylindrischen Mantelfläche, das heißt insbesondere der zuvor genannten, zylindrischen innenumfangsseitigen Mantelfläche, und beispielsweise zwei kreisförmigen Seitenflächen gebildet, sodass beispielsweise der zweite Teilbereich die Form eines geraden Kreiszylinders beziehungsweise eines geraden, insbesondere hohlen Kreiszylinders aufweist. Die zylindrische Mantelfläche, das heißt die zylindrische, innenumfangsseitige Mantelfläche, stellt in ihrer oberen Hälfte beispielsweise gleichzeitig eine Gehäuseaußenfläche des Hauptgehäuses dar. Die untere Hälfte der zylindrischen Mantelfläche bildet beispielsweise eine radiale Abtrennung des zweiten Teilbereichs vom beziehungsweise zum ersten Teilbereich (Innenraum). Die zylindrische Mantelfläche ist beispielsweise zumindest im Bereich des Schleuderrings kreisförmig, um eine geeignete Außenfläche für einen Fluidförderspalt darzustellen, welche insbesondere in radialer Richtung der Getriebeeinrichtung beziehungsweise der elektrischen Maschine betrachtet zwischen dem Fluidschleuderring und der zylindrischen, innenumfangsseitigen Mantelfläche angeordnet und dabei beispielsweise in radialer Richtung in der Getriebeeinrichtung beziehungsweise der elektrischen Maschine nach außen hin durch die zylindrische, innenumfangsseitige Mantelfläche und in radialer Richtung der Getriebeeinrichtung nach innen hin durch den Fluidschleuderring, insbesondere durch dessen, vorzugsweise zylindrische, außenumfangsseitige Mantelfläche, begrenzt ist. Die Außenfläche kann beispielsweise bei Einsatz eines Planetengetriebes je nach Anwendungsfall auch als Aufnahme und Führung des Hohlrads oder eines Planetenträgers des Planetengetriebes dienen. Die kreisförmige, innere Seitenfläche in Richtung der elektrischen Maschine bildet beispielsweise eine Abtrennung oder die genannte Trennwand in Richtung des Innenraums. Ein beispielsweise als Zahnrad ausgebildetes Wellenende der elektrischen Maschine ragt durch die innere Seitenfläche in den Getrieberaum und treibt dort im Betrieb weitere Zahnräder der Getriebeeinrichtung an. Der für das Wellenende der elektrischen Maschine vorzusehende Durchbruch in der inneren Seitenfläche kann auch so ausgebildet sein, dass über eine entsprechend ausgebildete Passbohrung eine Aufnahme und Zentrierung der elektrischen Maschine dargestellt werden kann. In diesem Fall bildet das Gehäuse der elektrischen Maschine zumindest teilweise die innere Seitenfläche. Die innere Seitenfläche ist als Zwischenwand im Hauptgehäuse ausgeführt. Die der inneren Seitenfläche Richtung elektrischer Maschine gegenüberliegende, äußere Seitenfläche bildet eine Außenfläche der elektrischen Antriebseinrichtung. Ein Wellenende der genannten, beispielsweise als Radantriebswelle ausgebildeten Welle ragt durch die äußere Seitenfläche in den Getrieberaum. Die äußere Seitenfläche des Getrieberaums kann auch als Deckel ausgeführt sein, um eine Montage der Getriebeteile zu ermöglichen. Die komplette zylindrische Außenfläche des Getrieberaums und die innere Seitenfläche des Getrieberaums sind ein Teil des Hauptgehäuses der Antriebseinrichtung. Dieses ist üblicherweise als Gussteil aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung hergestellt. Die äußere Seitenfläche des Getrieberaums ist Teil eines Deckels, der das Hauptgehäuse seitlich abschließt. Dieser Deckel ist ebenfalls aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung hergestellt, alternativ aus Kunststoff. Das Hauptgehäuse wird beispielsweise nach unten durch die insbesondere angeschraubte Wanne abgeschlossen. Diese kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.The gear room (second sub-area) is formed, for example, from a cylindrical lateral surface, that is in particular the aforementioned cylindrical inner circumferential lateral surface, and, for example, two circular side surfaces, so that, for example, the second partial region has the shape of a straight circular cylinder or a straight, in particular hollow circular cylinder. The cylindrical lateral surface, that is to say the cylindrical, inner circumferential lateral surface, in its upper half, for example, simultaneously represents a housing outer surface of the main housing. The lower half of the cylindrical lateral surface forms, for example, a radial separation of the second partial area from or to the first partial area (interior). The cylindrical lateral surface is, for example, circular, at least in the area of the centrifugal ring, in order to represent a suitable outer surface for a fluid delivery gap, which is arranged between the fluid centrifugal ring and the cylindrical, inner circumferential lateral surface, in particular when viewed in the radial direction of the transmission device or the electrical machine, and thereby, for example, in the radial direction of the transmission device or the electrical machine is limited outwardly by the cylindrical, inner circumferential lateral surface and in the radial direction of the transmission device inwardly by the fluid centrifugal ring, in particular by its, preferably cylindrical, outer circumferential lateral surface. The outer surface can be used, for example Depending on the application, a planetary gear can also serve as a holder and guide for the ring gear or a planetary carrier of the planetary gear. The circular, inner side surface in the direction of the electrical machine forms, for example, a partition or the partition wall in the direction of the interior. A shaft end of the electric machine, for example designed as a gear, protrudes through the inner side surface into the transmission chamber and drives further gears of the transmission device there during operation. The opening in the inner side surface to be provided for the shaft end of the electrical machine can also be designed in such a way that the electrical machine can be accommodated and centered via a correspondingly designed fitting hole. In this case, the housing of the electrical machine at least partially forms the inner side surface. The inner side surface is designed as a partition in the main housing. The outer side surface opposite the inner side surface in the direction of the electric machine forms an outer surface of the electric drive device. A shaft end of the shaft mentioned, for example designed as a wheel drive shaft, projects through the outer side surface into the transmission space. The outer side surface of the transmission compartment can also be designed as a cover to enable assembly of the transmission parts. The entire cylindrical outer surface of the gear room and the inner side surface of the gear room are part of the main housing of the drive device. This is usually made as a casting from an aluminum or magnesium alloy. The outer side surface of the transmission compartment is part of a cover that closes off the side of the main housing. This lid is also made from an aluminum or magnesium alloy, alternatively from plastic. The main housing is closed at the bottom, for example, by the particularly screwed-on trough. This can be made of metal or plastic.

Bei dem Schleuderring handelt es sich insbesondere um ein rotierendes, konzentrisches, zylindrisches Element, dessen äußere radiale Mantelfläche in das Fluid eintaucht. Die äußere radiale Mantelfläche des Schleuderrings grenzt zusammen mit der konzentrisch zum Fluidschleuderring ausgeführten zylindrischen Innenwand des den Getrieberaum umschließenden Gehäuseteils einen umlaufenden Spalt ab. Innerhalb dieses als Fluidförderspalt bezeichneten Raums wird das aus dem Getrieberaum zu fördernde Fluid durch die vom rotierenden Fluidschleuderring aufgeprägten Scherkräfte zu einem am Umfang des Fluidförderspalts angeordneten Fluidübertritt insbesondere in Form der Überströmöffnung gefördert. Der Fluidübertritt ist beispielsweise so gestaltet, dass sich der Fluidförderspalt in diesem Bereich radial erweitert und sich das Fluid infolge der wirkenden Zentrifugalkraft vom Fluidschleuderring ablöst und durch die Überströmöffnung in den Innenraum geschleudert werden kann. Der Antrieb des Schleuderrings erfolgt beispielsweise über eine drehmomentschlüssige Anbindung des Schleuderrings an das Getriebeelement als rotierende Komponente der Antriebseinrichtung. Eine günstige Förderwirkung des Schleuderrings wird beispielsweise erreicht, wenn der Durchmesser des Schleuderrings im Bereich von zirka 150 bis 300 Millimeter liegt. Für die Förderung von im Getriebe üblicherweise vorgesehenen Beölungs- beziehungsweise Fluidmengen von 0,1 bis 4 Liter pro Minute ist es vorteilhaft, wenn die äußere, radiale Mantelfläche des Schleuderrings 2.000 bis 4.000 Quadratmillimeter beträgt. Eine günstige Höhe des Fluidförderspalts ist in Grenzen abhängig von der Viskosität des zu fördernden Fluids. Für herkömmliche Getriebeöle sollte die Spalthöhe, das heißt eine in radialer Richtung der Getriebeeinrichtung verlaufende Höhe oder Breite des Spalts, beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 1 Millimeter bis einschließlich 3 Millimeter liegen. Die von dem Schleuderring beschickte Überströmöffnung zwischen dem Innenraum und dem Getrieberaum, das heißt zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich, sollte in einem Bereich oberhalb des im Fahrbetrieb zu erwartenden Spiegels des Fluids positioniert werden.The centrifugal ring is in particular a rotating, concentric, cylindrical element whose outer radial surface is immersed in the fluid. The outer radial lateral surface of the centrifugal ring, together with the cylindrical inner wall of the housing part enclosing the gearbox chamber, which is designed concentrically to the fluid centrifugal ring, defines a circumferential gap. Within this space, referred to as the fluid delivery gap, the fluid to be delivered from the gear room is conveyed by the shear forces imposed by the rotating fluid centrifugal ring to a fluid transfer arranged on the circumference of the fluid delivery gap, in particular in the form of the overflow opening. The fluid transfer is designed, for example, in such a way that the fluid delivery gap expands radially in this area and the fluid separates from the fluid centrifugal ring as a result of the centrifugal force acting and can be thrown through the overflow opening into the interior. The centrifugal ring is driven, for example, via a torque-locking connection of the centrifugal ring to the gear element as a rotating component of the drive device. A favorable conveying effect of the centrifugal ring is achieved, for example, if the diameter of the centrifugal ring is in the range of approximately 150 to 300 millimeters. For the delivery of oiling or fluid quantities of 0.1 to 4 liters per minute, which are usually provided in the transmission, it is advantageous if the outer, radial surface area of the centrifugal ring is 2,000 to 4,000 square millimeters. A favorable height of the fluid delivery gap depends within limits on the viscosity of the fluid to be delivered. For conventional gear oils, the gap height, that is to say a height or width of the gap running in the radial direction of the gear device, should, for example, be in a range from 1 millimeter to 3 millimeters inclusive. The overflow opening fed by the centrifugal ring between the interior and the transmission chamber, that is, between the first sub-area and the second sub-area, should be positioned in an area above the level of the fluid to be expected during driving.

Insbesondere aufgrund der wirkenden Fliehkräfte ist es von Vorteil, wenn der Schleuderring aus Metall, das heißt aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet, das heißt hergestellt ist. Ferner ist es denkbar, dass eine äußere Mantelfläche eines rotierenden Getriebebauteils der Getriebeeinrichtung, das heißt insbesondere des Getriebeelements, als der Schleuderring ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich bei dem Getriebeelement um das genannte Hohlrad, um den genannten Planetenträger oder aber um ein Parksperrenrad handeln. Ist der Schleuderring ein separates Bauteil, so ist es von Vorteil, wenn er kraft- und/oder formschlüssig mit dem als rotierendes Getriebebauteil ausgebildeten Getriebeelement verbunden ist. Dies kann beispielsweise durch Aufpressen, Schweißen, Kleben und/oder Verschrauben realisiert werden.Particularly due to the centrifugal forces acting, it is advantageous if the centrifugal ring is made of metal, that is to say of a metallic material or of a fiber-reinforced plastic, that is to say is made. Furthermore, it is conceivable that an outer lateral surface of a rotating gear component of the gear device, that is, in particular of the gear element, is designed as the slinger ring. In particular, the transmission element can be the ring gear mentioned, the planet carrier mentioned or a parking lock wheel. If the centrifugal ring is a separate component, it is advantageous if it is connected in a force-fitting and/or form-fitting manner to the gear element designed as a rotating gear component. This can be achieved, for example, by pressing on, welding, gluing and/or screwing.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures alone are not only in the combination specified in each case, but also in other components Binations or can be used alone without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Längsschnittansicht einer elektrischen Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht der Antriebseinrichtung;
  • 3 eine weitere schematische Querschnittsansicht der Antriebseinrichtung; und
  • 4 eine weitere schematische Querschnittsansicht der Antriebseinrichtung.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic longitudinal sectional view of an electric drive device for a motor vehicle;
  • 2 a schematic cross-sectional view of the drive device;
  • 3 a further schematic cross-sectional view of the drive device; and
  • 4 another schematic cross-sectional view of the drive device.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht eine elektrische Antriebseinrichtung 10 für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Antriebseinrichtung 10 aufweist und mittels der elektrischen Antriebseinrichtung 10, insbesondere rein elektrisch, angetrieben werden kann. Die elektrische Antriebseinrichtung 10 weist ein Hauptgehäuse 12 auf, welches beispielsweise als ein Gussteil ausgebildet, mithin durch Gießen hergestellt ist. Das Hauptgehäuse 12 kann mehrteilig ausgebildet sein und somit mehrere, separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Gehäuseteile aufweisen. Beispielsweise ist ein erstes der Gehäuseteile mit 14 bezeichnet, wobei beispielsweise ein zweites der Gehäuseteile mit 16 bezeichnet ist. Beispielsweise ist das Gehäuseteil 16 eine Wanne oder ein Wannendeckel, wobei die Wanne beispielsweise auch als Ölwanne beziehungsweise der Wannendeckel auch als Ölwannendeckel bezeichnet werden kann. Das Hauptgehäuse 12 begrenzt einen Aufnahmebereich 18, welcher durch Wandungsbereiche 20 und 22 des Hauptgehäuses 12 in einen ersten Teilbereich 24 und einen zweiten Teilbereich 26 unterteilt ist. Durch die Wandungsbereiche 20 und 22 sind die Teilbereiche 24 und 26 zumindest teilweise, insbesondere fluidisch, voneinander getrennt. Die Wandungsbereiche 20 und 22 sind durch jeweilige, insbesondere als Festkörper ausgebildete, Wandungen des Hauptgehäuses 12 gebildet. Eine erste der Wandungen ist eine Trennwand 28, durch welche der Wandungsbereich 20 gebildet ist. Durch die Trennwand 28 sind die Teilbereiche 24 und 26 in axialer Richtung der Antriebseinrichtung 10 zumindest teilweise voneinander getrennt. Eine zweite der Wandungen ist mit 30 bezeichnet, wobei die Wandung 30 den Wandungsbereich 22 bildet. Durch die Wandung 30 sind die Teilbereiche 24 und 26 in radialer Richtung der Antriebseinrichtung 10 zumindest teilweise voneinander getrennt. Aus 1 ist erkennbar, dass der erste Teilbereich 24 den zweiten Teilbereich 26 zumindest teilweise umgibt, vorliegend derart, dass sich der erste Teilbereich 24 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 32 an die Trennwand 28 und an den zweiten Teilbereich 26 anschließt, und dass sich der erste Teilbereich 24 in radialer Richtung der elektrischen Antriebseinrichtung 10 an die Wandung 30 und an den zweiten Teilbereich 26 anschließt. Ferner ist erkennbar, dass die Trennwand 28 den zweiten Teilbereich 26 in axialer Richtung der Antriebseinrichtung 10 und dabei hin zu dem Teilbereich 24, insbesondere direkt, begrenzt, und die Wandung 30 begrenzt den Teilbereich 26 in radialer Richtung der Antriebseinrichtung 10 und dabei hin zu dem Teilbereich 24. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of an electric drive device 10 for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle, in particular for a motor vehicle. This means that the motor vehicle, for example designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the electric drive device 10 in its fully manufactured state and can be driven, in particular purely electrically, by means of the electric drive device 10. The electric drive device 10 has a main housing 12, which is designed, for example, as a casting, and is therefore produced by casting. The main housing 12 can be designed in several parts and thus have several housing parts that are designed separately from one another and connected to one another. For example, a first of the housing parts is designated 14, with a second of the housing parts being designated 16, for example. For example, the housing part 16 is a tub or a tub lid, whereby the tub can also be referred to, for example, as an oil pan or the tub lid can also be referred to as an oil pan lid. The main housing 12 delimits a receiving area 18, which is divided into a first partial area 24 and a second partial area 26 by wall areas 20 and 22 of the main housing 12. The subregions 24 and 26 are at least partially separated from one another, in particular fluidly, by the wall regions 20 and 22. The wall regions 20 and 22 are formed by respective walls of the main housing 12, in particular designed as solid bodies. A first of the walls is a partition 28, through which the wall region 20 is formed. The partial areas 24 and 26 are at least partially separated from one another in the axial direction of the drive device 10 by the partition 28. A second of the walls is designated 30, the wall 30 forming the wall area 22. The partial areas 24 and 26 are at least partially separated from one another in the radial direction of the drive device 10 by the wall 30. Out of 1 It can be seen that the first subregion 24 at least partially surrounds the second subregion 26, in the present case in such a way that the first subregion 24 adjoins the partition 28 and the second subregion 26 in the axial direction of the electric machine 32, and that the first subregion adjoins 24 adjoins the wall 30 and the second portion 26 in the radial direction of the electric drive device 10. Furthermore, it can be seen that the partition 28 delimits the second partial area 26 in the axial direction of the drive device 10 and towards the partial area 24, in particular directly, and the wall 30 delimits the partial area 26 in the radial direction of the drive device 10 and thereby towards the Section 24.

Die elektrische Antriebseinrichtung 10 weist außerdem eine elektrische Maschine 32 auf, welche in dem ersten Teilbereich 24 angeordnet ist. Somit wird der erste Teilbereich 24 auch als Innenraum oder Maschinenraum bezeichnet. Mittels der elektrischen Maschine 32 ist das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar. Die elektrische Maschine 32 weist einen Stator 34 und einen Rotor 36 auf, welcher von dem Stator 34 antreibbar und dadurch relativ zu dem Stator 34 und relativ zu dem Hauptgehäuse 12 um eine Maschinendrehachse 38 drehbar ist. Die elektrische Antriebseinrichtung 10 umfasst außerdem eine einfach auch als Getriebe bezeichnete Getriebeeinrichtung 40, welche in axialer Richtung der elektrischen Maschine 32 und somit in axialer Richtung der elektrischen Antriebseinrichtung 10 neben der elektrischen Maschine 32 und dabei in dem zweiten Teilbereich 26 angeordnet ist. Somit wird der zweite Teilbereich 26 auch als Getrieberaum bezeichnet. Über das Getriebe ist das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine 32 antreibbar. Somit ist das Getriebe von der elektrischen Maschine 32 antreibbar, insbesondere dadurch, dass die elektrische Maschine 32 über ihren Rotor 36 jeweilige Antriebsdrehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen kann. Das jeweilige Antriebsdrehmoment kann von dem Rotor 36 auf die Getriebeeinrichtung 40 übertragen und in die Getriebeeinrichtung 40 eingeleitet werden, wodurch die Getriebeeinrichtung 40 antreibbar ist. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Getriebeeinrichtung 40 ein Planetengetriebe 42, welches ein Sonnenrad 44 und ein Hohlrad 46 sowie beispielsweise einen in den Fig. nicht erkennbaren Planetenträger aufweist. Außerdem umfasst das Planetengetriebe 42 Planetenräder 48, welche beispielsweise an dem Planetenträger drehbar gelagert sind. Das jeweilige Planetenrad 48 kämmt gleichzeitig mit dem Hohlrad 46 und mit dem Sonnenrad 44. Die Getriebeeinrichtung 40 umfasst außerdem ein in dem Teilbereich 26 angeordnetes Differentialgetriebe 47, über welches einfach auch als Wellen bezeichnete und beispielsweise als Gelenkwellen ausgebildete Abtriebswellen 49 und 50 von der elektrischen Maschine 32 antreibbar sind. Die jeweilige Abtriebswelle 49, 50 wird auch einfach als Welle oder Seitenwelle bezeichnet und kann ein jeweiliges Fahrzeugrad des Kraftfahrzeugs antreiben, wodurch das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann. Es ist erkennbar, dass die Abtriebswelle 49 eine erste Durchgangsöffnung 52 des Hauptgehäuses 12 durchdringt, und die Abtriebswelle 49 durchdringt den Rotor 36. Die Abtriebswelle 50 durchdringt eine zweite Durchgangsöffnung 54 des Hauptgehäuses 12. Außerdem durchdringen der Rotor 36 und die Abtriebswelle 49 eine Durchgangsöffnung 56 der Trennwand 28. Das Sonnenrad 44, das Hohlrad 46 und die Planetenräder 48 sowie beispielsweise der Planetenträger sind beispielsweise Bestandteile einer ersten Planetenradstufe des Planetengetriebes 42. Vorliegend vorgesehen ist eine zweite Planetenradstufe, welche beispielsweise ein zweites Hohlrad 58 und zweite Planetenräder 60 sowie beispielsweise einen zweiten Planetenträger aufweist. Beispielsweise ist das jeweilige, zweite Planetenrad 60 drehbar an dem zweiten Planetenträger gelagert. Ferner kann die zweite Planetenradstufe ein zweites Sonnenrad aufweisen, welches beispielsweise drehfest mit dem Rotor 36 verbunden ist. Beispielsweise kämmt das jeweilige Planetenrad 60 gleichzeitig mit dem zweiten Sonnenrad und mit dem zweiten Hohlrad 58. Beispielsweise ist das zweite Hohlrad 58 drehfest mit dem Sonnenrad 44 verbunden.The electric drive device 10 also has an electric machine 32, which is arranged in the first subregion 24. The first subarea 24 is therefore also referred to as the interior or engine room. By means of the electric machine 32, the motor vehicle can be driven, in particular purely electrically. The electrical machine 32 has a stator 34 and a rotor 36, which can be driven by the stator 34 and is therefore rotatable about a machine axis of rotation 38 relative to the stator 34 and relative to the main housing 12. The electric drive device 10 also includes a transmission device 40, also simply referred to as a gearbox, which is arranged in the axial direction of the electric machine 32 and thus in the axial direction of the electric drive device 10 next to the electric machine 32 and thereby in the second partial region 26. The second subarea 26 is therefore also referred to as the transmission room. The motor vehicle can be driven by the electric machine 32 via the transmission. The transmission can thus be driven by the electric machine 32, in particular in that the electric machine 32 can provide respective drive torques for driving the motor vehicle via its rotor 36. The respective drive torque can be transmitted from the rotor 36 to the transmission device 40 and introduced into the transmission device 40, whereby the transmission device 40 can be driven. In the exemplary embodiment shown in the figures, the transmission device 40 comprises a planetary gear 42, which has a sun gear 44 and a ring gear 46 and, for example, a planet carrier which cannot be seen in the figures. In addition, the planetary gear 42 includes planet gears 48, which are rotatably mounted, for example, on the planet carrier. The respective planetary gear 48 meshes simultaneously with the ring gear 46 and with the sun gear 44. The transmission device 40 also includes one arranged in the partial area 26 Differential gear 47, via which output shafts 49 and 50, which are simply referred to as shafts and are designed, for example, as cardan shafts, can be driven by the electrical machine 32. The respective output shaft 49, 50 is also simply referred to as a shaft or side shaft and can drive a respective vehicle wheel of the motor vehicle, whereby the motor vehicle as a whole can be driven. It can be seen that the output shaft 49 penetrates a first through opening 52 of the main housing 12, and the output shaft 49 penetrates the rotor 36. The output shaft 50 penetrates a second through opening 54 of the main housing 12. In addition, the rotor 36 and the output shaft 49 penetrate a through opening 56 the partition 28. The sun gear 44, the ring gear 46 and the planet gears 48 as well as, for example, the planet carrier are, for example, components of a first planetary gear stage of the planetary gear 42. A second planetary gear stage is provided in the present case, which, for example, has a second ring gear 58 and second planet gears 60 and, for example, a second one Planet carrier has. For example, the respective second planet gear 60 is rotatably mounted on the second planet carrier. Furthermore, the second planetary gear stage can have a second sun gear, which is connected to the rotor 36 in a rotationally fixed manner, for example. For example, the respective planet gear 60 meshes simultaneously with the second sun gear and with the second ring gear 58. For example, the second ring gear 58 is connected to the sun gear 44 in a rotationally fixed manner.

Da mittels der Abtriebswellen 49 und 50 die Fahrzeugräder antreibbar sind, werden die Abtriebswellen 49 und 50 auch als Radantriebswellen bezeichnet. Insbesondere umfasst der Rotor 36 eine Rotorwelle 62, welche beispielsweise permanent drehfest mit dem zweiten Sonnenrad verbunden sein kann.Since the vehicle wheels can be driven by means of the output shafts 49 and 50, the output shafts 49 and 50 are also referred to as wheel drive shafts. In particular, the rotor 36 includes a rotor shaft 62, which can, for example, be permanently connected to the second sun gear in a rotationally fixed manner.

Um die Antriebseinrichtung 10 zu schmieren und/oder zu kühlen, wird ein vorzugsweise als Flüssigkeit ausgebildetes Fluid 64 verwendet. Insbesondere kann das Fluid 64 ein Öl sein. Es ist erkennbar, dass sich das Fluid 64 unter Ausbildung eines zweiten Sumpfs 66 in dem Getrieberaum und unter Ausbildung eines ersten Sumpfs 68 in dem Innenraum sammeln kann. Ein auch als Pegel bezeichneter, zweiter Spiegel des Sumpfes 66, das heißt des den Sumpf 66 bildenden Fluids 64, ist mit 70 bezeichnet, und auch ein als erster Pegel bezeichneter, erster Spiegel des Sumpfes 68, das heißt des den Sumpf 68 bildenden Fluids 64 ist mit 72 bezeichnet.In order to lubricate and/or cool the drive device 10, a fluid 64, preferably in the form of a liquid, is used. In particular, the fluid 64 can be an oil. It can be seen that the fluid 64 can collect in the transmission compartment to form a second sump 66 and in the interior to form a first sump 68. A second mirror, also referred to as a level, of the sump 66, that is to say of the fluid 64 forming the sump 66, is designated 70, and also a first mirror of the sump 68, which is referred to as the first level, that is to say of the fluid 64 forming the sump 68 is designated 72.

Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass die Wandung 30 den zweiten Teilbereich 26 in um die axiale Richtung der elektrischen Maschine 32 und somit der Getriebeeinrichtung 40 und der Antriebseinrichtung 10 insgesamt verlaufender Umfangsrichtung, insbesondere direkt, begrenzt, insbesondere derart, dass eine innenumfangsseitige Mantelfläche 74 der Wandung 30, mithin des Wandungsbereichs 22, den Teilbereich 26 in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine 32 zumindest teilweise umlaufend, insbesondere direkt, begrenzt. Aus 2 ist erkennbar, dass in dem Wandungsbereich 22 und somit in der Wandung 30 wenigstens eine zusätzlich zu den Durchgangsöffnungen 52, 54 und 56 vorgesehene, als Durchgangsöffnung ausgebildete Überströmöffnung 76 ausgebildet ist, über welche die Teilbereiche 24 und 26 fluidisch miteinander verbunden sind.Particularly good looking 2 It can be seen that the wall 30 delimits the second partial region 26 in the circumferential direction extending around the axial direction of the electric machine 32 and thus the transmission device 40 and the drive device 10 as a whole, in particular directly, in particular in such a way that an inner circumferential lateral surface 74 of the wall 30, therefore the wall area 22, the partial area 26 in the circumferential direction of the electrical machine 32 is at least partially circumferentially limited, in particular directly. Out of 2 It can be seen that in the wall region 22 and thus in the wall 30 at least one overflow opening 76, which is provided in addition to the through openings 52, 54 and 56 and is designed as a through opening, is formed, via which the partial regions 24 and 26 are fluidly connected to one another.

Um nun eine besonders vorteilhafte Schmierung und/oder Kühlung der Antriebseinrichtung 10 realisieren zu können, weist die elektrische Antriebseinrichtung 10 wenigstens einen mit einem Getriebeelement der Getriebeeinrichtung 40 relativ zu dem Hauptgehäuse 12 mitdrehbaren, auch als Fluidschleuderring bezeichneten Schleuderring 78 auf. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Getriebeelement um das Hohlrad 46, sodass das Hohlrad 46 und mit diesem der Schleuderring 78 um eine Getriebedrehachse 80 relativ zu dem Hauptgehäuse 12 drehbar sind beziehungsweise gedreht werden, wenn die elektrische Maschine 32 die Getriebeeinrichtung 40 antreibt, das heißt wenn das jeweilige Antriebsdrehmoment in die Getriebeeinrichtung 40 eingeleitet wird. In 2 ist durch einen Pfeil 82 eine erste Drehung des Schleuderrings 78 und somit des Hohlrads 46 um die Getriebedrehachse 80 relativ zu dem Hauptgehäuse 12 dargestellt. Bei der ersten Drehung handelt es sich bezogen auf die Bildebene von 2 um eine Rechtsdrehung. Durch einen Pfeil 84 ist veranschaulicht, dass durch Drehen des Schleuderrings 78 das zum Kühlen und/oder Schmieren der elektrischen Antriebseinrichtung 10 vorgesehene Fluid 64 aus dem sich in dem zweiten Teilbereich 26 ausbildenden Sumpf 66 mittels des Schleuderrings 78 aufgenommen und daraufhin in radialer Richtung des Schleuderrings 78 nach außen abgeschleudert und dadurch durch die Überströmöffnung 76 hindurchgefördert wird, wodurch das Fluid 64 aus dem Teilbereich 26 in den ersten Teilbereich 24 gefördert wird. Dies erfolgt derart, dass dann, wenn der Schleuderring 78 angetrieben und somit um die Getriebedrehachse 80 relativ zu dem Hauptgehäuse 12 gedreht wird, dieser in dem Sumpf 66 planscht.In order to be able to realize a particularly advantageous lubrication and/or cooling of the drive device 10, the electric drive device 10 has at least one slinger ring 78, which can rotate with a gear element of the gear device 40 relative to the main housing 12 and is also referred to as a fluid slinger ring. In the exemplary embodiment shown in the figures, the gear element is the ring gear 46, so that the ring gear 46 and with it the slinger 78 can be rotated about a gear axis of rotation 80 relative to the main housing 12 or are rotated when the electric machine 32 Gear device 40 drives, that is, when the respective drive torque is introduced into the gear device 40. In 2 is shown by an arrow 82 a first rotation of the centrifugal ring 78 and thus of the ring gear 46 about the gear axis of rotation 80 relative to the main housing 12. The first rotation is relative to the image plane of 2 about a right turn. An arrow 84 illustrates that by rotating the centrifugal ring 78, the fluid 64 provided for cooling and/or lubricating the electric drive device 10 is picked up from the sump 66 forming in the second partial region 26 by means of the centrifugal ring 78 and then in the radial direction of the centrifugal ring 78 is thrown outward and thereby conveyed through the overflow opening 76, whereby the fluid 64 is conveyed from the subregion 26 into the first subregion 24. This is done in such a way that when the centrifugal ring 78 is driven and thus rotated about the gear axis of rotation 80 relative to the main housing 12, it splashes in the sump 66.

Aus 2 ist erkennbar, dass die innenumfangsseitige Mantelfläche 74 des Wandungsbereichs 22 und der Wandung 30 zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und somit die Form eines Kreiszylinders aufweist. Damit korrespondierend weist der Schleuderring 78 eine außenumfangsseitige Mantelfläche 86 auf, welche beispielsweise zylindrisch ausgebildet ist und somit die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist. Zwischen den Mantelflächen 74 und 86, das heißt in radialer Richtung des Schleuderrings 78 und somit der Getriebeeinrichtung 40 und der elektrischen Maschine 32, ist zwischen den Mantelflächen 74 und 86 ein einfach auch als Förderspalt oder Spalt bezeichneter Fluidförderspalt 88 angeordnet, welcher in radialer Richtung des Schleuderrings 78 nach außen durch die Mantelfläche 74 und in radialer Richtung des Schleuderrings 78 nach innen durch die Mantelfläche 86, insbesondere jeweils direkt, begrenzt ist. Die Mantelfläche 86 ist eine Wirkfläche des auch als Ölschleuderring bezeichneten Schleuderrings 78 und dabei eine radial äußere Fläche eines rotierenden Zylinders oder Hohlzylinders. Die der Wirkfläche des Schleuderrings 78 gegenüberliegende Mantelfläche 74 ist durch die beispielsweise als Gehäuseinnenwand ausgebildete Wandung 30 beziehungsweise durch den Wandungsbereich 22 gebildet und dabei eine radiale innere Mantelfläche eines Hohlzylinders. Der durch die Mantelfläche 86 gebildete Zylinder oder Hohlzylinder und der durch die Mantelfläche 74 gebildete Hohlzylinder sind konzentrisch zueinander angeordnet, insbesondere bezüglich der Getriebedrehachse 80. Somit entsteht zwischen den Mantelflächen 74 und 86 der umlaufende und insbesondere umlaufend gleich hohe, konzentrische Spalt. Rotiert der Schleuderring 78 und ist der Spiegel 70 höher als die auch als weitere Spaltweite bezeichnete, in radialer Richtung des Schleuderrings 78 verlaufende Höhe oder Breite des Spalts, wird das Fluid 64 aufgrund von Scherkräften in den Spalt gefördert, insbesondere gezogen, und in Dreh- beziehungsweise Rotationsrichtung des Schleuderrings 78 entlang des Spalts gefördert. Im Bereich der als Übertritt oder Ölübertritt fungierenden Überströmöffnung 76 erweitert sich der Spalt insbesondere in radialer Richtung des Schleuderrings 78 nach außen und dabei insbesondere in Richtung der Überströmöffnung 76 und dabei zu dem Innenraum hin. Das im Spalt geförderte Fluid löst sich in diesem Bereich beziehungsweise an dieser Stelle infolge einer wirkenden Zentrifugalkraft aus dem Spalt und dabei vom Schleuderring 78 und wird aus der Überströmöffnung 76 zu dem beziehungsweise in den Innenraum gefördert beziehungsweise ausgeworfen.Out of 2 It can be seen that the inner peripheral lateral surface 74 of the wall region 22 and the wall 30 is at least essentially cylindrical and thus has the shape of a circular cylinder. Corresponding to this, the centrifugal ring 78 has an outer circumferential surface 86, which is, for example, cylindrical and thus has the shape of a straight circular cylinder. Between the lateral surfaces 74 and 86, that is to say in the radial direction of the centrifugal ring 78 and thus the gear device 40 and the electrical machine 32, a fluid conveying gap 88, also simply referred to as a conveying gap or gap, is arranged between the lateral surfaces 74 and 86, which is in the radial direction of the Centrifugal ring 78 is limited outwards by the lateral surface 74 and in the radial direction of the centrifugal ring 78 inwards by the lateral surface 86, in particular directly. The lateral surface 86 is an active surface of the slinger ring 78, also known as an oil slinger ring, and is a radially outer surface of a rotating cylinder or hollow cylinder. The lateral surface 74 opposite the active surface of the centrifugal ring 78 is formed by the wall 30, which is designed, for example, as an inner wall of the housing, or by the wall region 22 and is thereby a radial inner lateral surface of a hollow cylinder. The cylinder or hollow cylinder formed by the lateral surface 86 and the hollow cylinder formed by the lateral surface 74 are arranged concentrically to one another, in particular with respect to the gear axis of rotation 80. The circumferential and in particular concentric gap of the same height is thus created between the lateral surfaces 74 and 86. If the centrifugal ring 78 rotates and the mirror 70 is higher than the height or width of the gap, also referred to as a further gap width, in the radial direction of the centrifugal ring 78, the fluid 64 is conveyed into the gap due to shear forces, in particular drawn, and rotated. or direction of rotation of the centrifugal ring 78 is conveyed along the gap. In the area of the overflow opening 76, which acts as a transfer or oil overflow, the gap widens outwards, in particular in the radial direction of the centrifugal ring 78, and in particular in the direction of the overflow opening 76 and towards the interior. The fluid conveyed in the gap is released in this area or at this point as a result of an acting centrifugal force from the gap and thereby from the centrifugal ring 78 and is conveyed or ejected from the overflow opening 76 to or into the interior.

3 zeigt die Antriebseinrichtung 10 in einer weiteren, schematischen Querschnittsansicht mit rechtsdrehendem Schleuderring 78. 4 zeigt die Antriebseinrichtung 10 in einer weiteren, schematischen Querschnittsansicht, vorliegend jedoch dann, wenn sich der Schleuderring 78 und somit das Getriebeelement in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung um die Getriebedrehachse 80 relativ zum Hauptgehäuse 12 drehen, wobei die zweite Drehrichtung eine Linksdrehung ist. 3 shows the drive device 10 in a further, schematic cross-sectional view with a clockwise rotating centrifugal ring 78. 4 shows the drive device 10 in a further, schematic cross-sectional view, but in the present case when the centrifugal ring 78 and thus the gear element rotate in a second direction of rotation about the gear axis of rotation 80 relative to the main housing 12, which is opposite to the first direction of rotation, the second direction of rotation being a left-hand rotation .

Claims (6)

Elektrische Antriebseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hauptgehäuse (12), welches einen Aufnahmebereich (18) begrenzt, welcher durch Wandungsbereiche (20, 22) des Hauptgehäuses (12) in einen ersten Teilbereich (24) und in einen zumindest teilweise von dem ersten Teilbereich (24) getrennten und zumindest teilweise von dem ersten Teilbereich (24) umgebenen, zweiten Teilbereich (26) unterteilt ist, mit einer in dem ersten Teilbereich (24) angeordneten, elektrischen Maschine (32) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, mit einer in axialer Richtung der elektrischen Maschine (32) neben der elektrischen Maschine (32) und in dem zweiten Teilbereich (26) angeordneten Getriebeeinrichtung (40), über welche das Kraftfahrzeug von der elektrischen Maschine (32) antreibbar ist, mit wenigstens einer in einem der Wandungsbereiche (20, 22) ausgebildeten Überströmöffnung (76), über welche die Teilbereiche (24, 26) fluidisch miteinander verbunden sind, und mit wenigstens einem mit einem Getriebeelement (46) der Getriebeeinrichtung (40) relativ zu dem Hauptgehäuse (12) mitdrehbaren Schleuderring (78), mittels welchem durch Drehen des Schleuderrings (78) ein zum Kühlen und/oder Schmieren der elektrischen Antriebseinrichtung vorgesehenes Fluid (64) aus einem sich in dem zweiten Teilbereich (26) ausbildenden zweiten Sumpf (66) des Fluids (64) aufnehmbar und daraufhin von dem Schleuderring (78) in radialer Richtung des Schleuderrings (78) nach außen abschleuderbar und dadurch durch die Überströmöffnung (76) hindurchförderbar ist, wodurch das Fluid (64) aus dem zweiten Teilbereich (26) in den ersten Teilbereich (24) förderbar ist, wobei der Schleuderring in den zweiten Sumpf eintaucht, und wobei eine Ölwanne (16) für einen sich in dem ersten Teilbereich (24) ausbildenden ersten Sumpf (68) vorgesehen ist, welche sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine (32) über den ersten Teilbereich (24) und zumindest teilweise über den zweiten Teilbereich (26) erstreckt, und die Ölwanne (16) in dem zweiten Teilbereich (26) radial außerhalb des zweiten Sumpfs (66) angeordnet ist.Electric drive device (10) for a motor vehicle, with a main housing (12), which delimits a receiving area (18), which extends through wall areas (20, 22) of the main housing (12) into a first portion (24) and into an at least partial area the first sub-region (24) and at least partially surrounded by the first sub-region (24), with an electric machine (32) arranged in the first sub-region (24) for driving the motor vehicle, with a In the axial direction of the electric machine (32) next to the electric machine (32) and in the second partial area (26) arranged transmission device (40), via which the motor vehicle can be driven by the electric machine (32), with at least one in one of the Overflow opening (76) formed in wall regions (20, 22), via which the partial regions (24, 26) are fluidly connected to one another, and with at least one centrifugal ring which can be rotated with a gear element (46) of the gear device (40) relative to the main housing (12). (78), by means of which a fluid (64) provided for cooling and/or lubricating the electric drive device can be absorbed from a second sump (66) of the fluid (64) which forms in the second partial region (26) by rotating the centrifugal ring (78). and can then be thrown outwards from the centrifugal ring (78) in the radial direction of the centrifugal ring (78) and can thereby be conveyed through the overflow opening (76), whereby the fluid (64) from the second subregion (26) into the first subregion (24) can be conveyed, wherein the centrifugal ring is immersed in the second sump, and wherein an oil pan (16) is provided for a first sump (68) which forms in the first partial region (24), which extends in the axial direction of the electrical machine (32). extends over the first portion (24) and at least partially over the second portion (26), and the oil pan (16) is arranged in the second portion (26) radially outside of the second sump (66). Elektrische Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (46) ein Hohlrad (46) eines Planetengetriebes (42) der Getriebeeinrichtung (40) ist.Electric drive device (10). Claim 1 , characterized in that the gear element (46) is a ring gear (46) of a planetary gear (42) of the gear device (40). Elektrische Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein in axialer Richtung der elektrischen Maschine (32) verlaufender Längenbereich des zweiten Teilbereiches (26) durch eine zylindrische, innenumfangsseitige Mantelfläche (74) des Hauptgehäuses (12) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (32) nach außen hin direkt begrenzt ist, wobei der Schleuderring (78) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (32) nach außen hin durch die zylindrische, innenumfangsseitige Mantelfläche (74) überdeckt ist.Electric drive device (10). Claim 1 or 2 , characterized in that at least one length region of the second partial region (26) running in the axial direction of the electrical machine (32) extends outwards through a cylindrical, inner circumferential lateral surface (74) of the main housing (12) in the radial direction of the electrical machine (32). is limited directly, with the centrifugal ring (78) following the electrical machine (32) in the radial direction is covered on the outside by the cylindrical, inner circumferential surface (74). Elektrische Antriebseinrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die außenumfangsseitige Mantelfläche des Schleuderrings (78) mit der diese überdeckenden innenumfangsseitigen Mantelfläche (74) des Hauptgehäuses (12) einen Ringspalt ausbildet.Electric drive device (10). Claim 3 , characterized in that the outer peripheral surface of the centrifugal ring (78) forms an annular gap with the inner peripheral surface (74) of the main housing (12) that covers it. Elektrische Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der Wandungsbereiche (20, 22) ein Radiallager zum Lagern der elektrischen Maschine (32) befestigt ist.Electric drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a radial bearing for supporting the electrical machine (32) is attached to at least one of the wall regions (20, 22). Elektrische Antriebseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Wandungsbereiche (20, 22) eine zusätzlich zu der Überströmöffnung (76) vorgesehene Durchgangsöffnung (56) aufweist, welche von einer über die Getriebeeinrichtung (40) von der elektrischen Maschine (32) antreibbaren Welle (49) zum Antreiben eines Fahrzeugrades des Kraftfahrzeugs durchdrungen ist.Electric drive device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the wall regions (20, 22) has a through opening (56) provided in addition to the overflow opening (76), which is provided by a transmission device (40) from the Electric machine (32) drivable shaft (49) for driving a vehicle wheel of the motor vehicle is penetrated.
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