DE102022112057A1

DE102022112057A1 - Cooling oil line in a housing interior of an electric drive unit

Info

Publication number: DE102022112057A1
Application number: DE102022112057.0A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Krank; Heinrich Graf; Bernhard Wolf; Konstantin Kordvee
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-05-13
Filing date: 2022-05-13
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlölleitungsanordnung und eine Ölkühlvorrichtung für mehrere zu kühlende Stellen in einem Innenraum eines Gehäuses einer elektrischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Kühlölschnittstelle zur fluiddichten Anordnung an einem Kühlöldurchlass in einer Gehäusewand des Gehäuses, mehrere Ölleitungen, die an der Kühlölschnittstelle mit einem gemeinsamen Leitungsquerschnitt ausgebildet sind und auf einem Weg hin zu den zu kühlenden Stellen verzweigend in dem Innenraum des Gehäuses verlaufen, an einem Kühlölschnittstellen-fernen Ende der Ölleitungen jeweils eine Spritzölöffnung.The invention relates to a cooling oil line arrangement and an oil cooling device for several points to be cooled in an interior of a housing of an electric drive unit of a motor vehicle, having a cooling oil interface for fluid-tight arrangement at a cooling oil passage in a housing wall of the housing, a plurality of oil lines which are at the cooling oil interface with a common line cross section are formed and branch out in the interior of the housing on a path towards the points to be cooled, a spray oil opening at an end of the oil lines remote from the cooling oil interface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlölleitungsanordnung für eine Statorkernperipherie innerhalb eines Gehäuses einer elektrischen Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug sowie eine Ölkühlvorrichtung für mehrere zu kühlende Stellen in einem Innenraum eines Gehäuses einer elektrischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a cooling oil line arrangement for a stator core periphery within a housing of an electric drive unit in a motor vehicle and to an oil cooling device for several points to be cooled in an interior of a housing of an electric drive unit of a motor vehicle.

Vorliegend richtet sich das Interesse auf elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Solche Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise eine oder zwei oder mehrere elektrische Antriebseinheiten auf. Eine Antriebseinheit weist beispielsweise eine elektrische Maschine (auch als E-Maschine bezeichnet) mit einer Statoranordnung und einer Rotoranordnung, sowie ein damit über die Rotorwelle verbundenes Ausgangsgetriebe zur Übersetzung und/oder Wandlung des Antriebsdrehmoments bzw. der Rotordrehzahl auf.In the present case, interest is focused on electrically powered motor vehicles, for example electric or hybrid vehicles. Such motor vehicles usually have one or two or more electric drive units. A drive unit has, for example, an electric machine (also referred to as an electric machine) with a stator arrangement and a rotor arrangement, as well as an output gear connected thereto via the rotor shaft for translating and/or converting the drive torque or the rotor speed.

Häufig sind diese Komponenten innerhalb eines gemeinsam ausgebildeten Gehäuseinnenraums eines Gehäuses der Antriebseinheit angeordnet und müssen dort in vielen Betriebsfällen, insbesondere während eines Fahrbetriebs, gekühlt werden.These components are often arranged within a jointly formed housing interior of a housing of the drive unit and must be cooled there in many operating cases, in particular during driving.

Der Statorkernaußenmantel der elektrischen Antriebsmaschine kann typischerweise indirekt von einem Gehäusemantel her indirekt gekühlt werden, in welchem er aufgenommen ist. Zum Kühlen der anderen, im Gehäuse angeordneten Antriebskomponenten, nachfolgend zusammen auch als Statorkernperipherie bezeichnet, sind aus dem Stand der Technik bereits direkte und indirekte Kühlungsvarianten bekannt.The stator core outer jacket of the electric drive machine can typically be indirectly cooled indirectly from a housing jacket in which it is accommodated. For cooling the other drive components arranged in the housing, hereinafter also referred to as the stator core periphery, direct and indirect cooling variants are already known from the prior art.

Zu den direkten Kühlungsvarianten bei der E-Maschine zählt beispielsweise das Aufbringen bzw. Aufspritzen von Öltröpfchen auf Wickel köpfe von Wicklungen eines Stators und/oder Rotors der E-Maschine und auf die Zahnräder des Zahnräder des Ausgangsgetriebes, wobei mittels dieser Ölkühlung auch der Statorkern gehäuseseitig gekühlt wird.The direct cooling variants for the electric machine include, for example, the application or spraying of oil droplets onto winding heads of the windings of a stator and/or rotor of the electric machine and onto the gears of the gears of the output transmission, with the stator core also being cooled on the housing side by means of this oil cooling is cooled.

Die Ölleitungen für die direkte Kühlung der Komponenten der Statorperipherie verlaufen häufig in einer Gehäusewand der Antriebseinheit. Die Ölauslassstellen, von denen aus die zu kühlenden Komponenten mit Spritzöl benetzt werden, sind dann Auslässe in der Gehäusewand. Damit ist häufig keine optimale Ausrichtung der Kühlölflüsse hin zu den zu kühlenden Komponenten zu erreichen. Folglich muss dann einer höherer Kühlölmassenstrom durch das Gehäuse zirkulieren, um den benötigten Wärmeabtransport und die benötigte Schmierung sicherzustellen. Darunter leidet die Effizienz der Kühlung.The oil lines for direct cooling of the stator peripheral components often run in a housing wall of the drive unit. The oil outlet points from which the components to be cooled are wetted with spray oil are then outlets in the housing wall. This often means that it is not possible to achieve optimal alignment of the cooling oil flows towards the components to be cooled. Consequently, a higher cooling oil mass flow must then circulate through the housing in order to ensure the required heat removal and lubrication. The efficiency of the cooling suffers as a result.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Kühlung einer elektrischen Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug zu verbessern.Against this background, it is an object of the invention to improve cooling of an electric drive unit in a motor vehicle.

Jeder der unabhängigen Ansprüche bestimmt mit seinen Merkmalen einen Gegenstand, der diese Aufgabe löst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.Each of the independent claims, with its characteristics, defines an object that solves this problem. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.

Gemäß einem Aspekt wird offenbart eine Kühlölleitungsanordnung für eine Statorkernperipherie innerhalb eines Gehäuses einer elektrischen Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug.According to one aspect, a cooling oil line arrangement for a stator core periphery within a housing of an electric drive unit in a motor vehicle is disclosed.

Die Kühlölleitungsanordnung weist zumindest auf: (a) wenigstens eine Ölleitung zur Leitung von Kühlöl, insbesondere ausgehend von einer Kühlölschnittstelle in einer Gehäusewand des Gehäuses hin zu einer Ölauslassstelle in einem Innenraum des Gehäuses. Insbesondere erfolgt die Leitung von Kühlöl dabei in einem inneren Hohlraum der Ölleitung, der insbesondere einen Leitungsquerschnitt zur Leitung des Kühlöls ausbildet; und (b) wenigstens eine Spritzölöffnung, insbesondere in jeder von ggf. mehreren Ölleitungen. Die Spritzölöffnung ist zu einem, insbesondere auf eine zu kühlende Komponente im Innenraum des Gehäuses ausgerichteten, Auslass von Kühlöl aus der Ölleitung an der Ölauslassstelle eingerichtet.The cooling oil line arrangement has at least: (a) at least one oil line for conducting cooling oil, in particular starting from a cooling oil interface in a housing wall of the housing to an oil outlet point in an interior of the housing. In particular, the conduction of cooling oil takes place in an inner cavity of the oil pipe, which in particular forms a pipe cross section for conducting the cooling oil; and (b) at least one spray oil opening, in particular in each of possibly several oil lines. The spray oil opening is set up to an outlet of cooling oil from the oil line at the oil outlet point, in particular directed towards a component to be cooled in the interior of the housing.

An der Ölleitung und/oder an der Spritzölöffnung ist, insbesondere abseits des inneren Leitungsquerschnitts der Ölleitung, eine Ölleitkontur zur Umlenkung von frei im Innenraum des Gehäuses befindlichem Kühlöl angeordnet ist. Das frei im Innenraum des Gehäuses befindliche Kühlöl fließt und/oder driftet insbesondere außerhalb der Ölleitung frei in dem Innenraum des Gehäuses.On the oil line and/or on the spray oil opening, in particular away from the inner line cross section of the oil line, an oil guiding contour is arranged for redirecting cooling oil that is freely located in the interior of the housing. The cooling oil located freely in the interior of the housing flows and/or drifts freely in the interior of the housing, in particular outside the oil line.

Durch die Umlenkung von freiem Kühlöl zusätzlich zur Bereitstellung von Spritzöl aus der Spritzölöffnung kann ein Wärmeabtransport von zu kühlenden Komponenten verbessert werden, insbesondere weil bei gleicher Leistung der Ölpumpe mehr Kühlöl an der zu kühlenden Komponente bereitsteht als ohne die Umlenkung des freien Kühlöls.By redirecting free cooling oil in addition to providing spray oil from the spray oil opening, heat removal from components to be cooled can be improved, in particular because, with the same power of the oil pump, more cooling oil is available at the component to be cooled than without the redirection of the free cooling oil.

Frei im Innenraum des Gehäuses befindliches Kühlöl wird vorliegend auch als freies Kühlöl bezeichnet und kann im Betrieb der elektrischen Antriebseinheit beispielsweise als Ölnebel oder abfließend an Oberflächen im Innenraum des Gehäuses vorliegen.Cooling oil located freely in the interior of the housing is also referred to in the present case as free cooling oil and can be present during operation of the electric drive unit, for example, as an oil mist or flowing off surfaces in the interior of the housing.

Unter einer elektrischen Antriebseinheit kann hier eine Anordnung einer elektrischen Antriebsmaschine und eines Ausgangsgetriebes (insbesondere eines Untersetzungsgetriebes), das mit der Ausganswelle der elektrischen Antriebsmaschine zur Drehmomentübertragung verbunden ist, verstanden werden.An electric drive unit can be understood here as an arrangement of an electric drive machine and an output gear (in particular a reduction gear), which is connected to the output shaft of the electric drive machine for torque transmission.

Wenn vorliegend von einer zu kühlenden Komponente die Rede ist, ist damit insbesondere ein Bestandteil einer Statorkernperipherie innerhalb eines Gehäuses einer elektrischen Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug zu verstehen.When we are talking about a component to be cooled, this means in particular a component of a stator core periphery within a housing of an electric drive unit in a motor vehicle.

Unter einer Statorkernperipherie können hier insbesondere Komponenten wie Statorwickelköpfe und/oder Zahnräder eines Ausgangsgetriebes der elektrischen Antriebseinheit verstanden werden.A stator core periphery can be understood here in particular as components such as stator winding heads and/or gears of an output gear of the electric drive unit.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird offenbart eine Ölkühlvorrichtung für mehrere zu kühlende Stellen in einem Innenraum eines Gehäuses einer elektrischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: (i) eine Kühlölschnittstelle zur fluiddichten Anordnung an einem Kühlöldurchlass in einer Gehäusewand des Gehäuses; (ii) mehrere Ölleitungen, die an der Kühlölschnittstelle mit einem gemeinsamen Leitungsquerschnitt ausgebildet sind und auf einem Weg hin zu den zu kühlenden Stellen verzweigend in dem Innenraum des Gehäuses verlaufen; (iii) an einem Kühlölschnittstellen-fernen Ende der Ölleitungen jeweils eine Spritzölöffnung.According to a further aspect, an oil cooling device is disclosed for a plurality of points to be cooled in an interior of a housing of an electric drive unit of a motor vehicle, comprising: (i) a cooling oil interface for fluid-tight arrangement at a cooling oil passage in a housing wall of the housing; (ii) a plurality of oil lines, which are formed at the cooling oil interface with a common line cross section and branch out in the interior of the housing on a path towards the points to be cooled; (iii) a spray oil opening at an end of the oil lines remote from the cooling oil interface.

Die Ölleitungen sind innerhalb des Ölraums im Innenraum des Getriebe angeordnet. Hieraus ergeben sich reduzierte Dichtigkeits- und Leckageanforderungen, da beispielsweise eine geringe Leckage keine Auswirkung hätte.The oil lines are arranged within the oil chamber in the interior of the transmission. This results in reduced tightness and leakage requirements, since, for example, a small leak would have no effect.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird offenbart eine elektrische Antriebseinheit, aufweisend zumindest: (A) eine elektrische Antriebsmaschine mit einer Abtriebswelle; (B) ein Ausgangsgetriebe, das mit der Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung verbunden ist; (C) ein Gehäuse, das sowohl die elektrische Antriebsmaschine als auch das Ausgangsgetriebe umgibt; und (D) eine Kühlölleitungsanordnung mit wenigstens einer ÖIkühlvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung.According to a further aspect, an electric drive unit is disclosed, comprising at least: (A) an electric drive machine with an output shaft; (B) an output gear connected to the output shaft for torque transmission; (C) a housing surrounding both the electric prime mover and the output gear; and (D) a cooling oil line arrangement with at least one oil cooling device according to an embodiment of the invention.

Gemäß einer Ausführung ist an wenigstens einer der Ölleitungen und/oder an wenigstens einer der Spritzölöffnungen, insbesondere abseits eines inneren Leitungsquerschnitts, eine Ölleitkontur zur Umlenkung von frei im Innenraum des Gehäuses befindlichem Kühlöl angeordnet.According to one embodiment, an oil guide contour for redirecting cooling oil freely located in the interior of the housing is arranged on at least one of the oil lines and/or on at least one of the spray oil openings, in particular away from an inner line cross section.

Die Erfindung basiert unter anderem auf der Idee, den Kühlölkreislauf mit einer von dem Gehäuse separierten Ölleitung teilweise oder vollständig abseits des Gehäuses auszuführen, und damit ein effizienteres und/oder robusteres Gesamtsystem bereitzustellen, bei dem eine Zuführung von gepumptem und/oder freiem Kühlöl exakter zu den zu kühlenden Stellen im Gehäuseinnenraum möglich ist.The invention is based, among other things, on the idea of designing the cooling oil circuit with an oil line separated from the housing partially or completely away from the housing, and thus providing a more efficient and/or robust overall system in which a supply of pumped and/or free cooling oil is more precise the areas to be cooled in the interior of the housing are possible.

Das, insbesondere mittels einer Kühlölpumpe, in die Ölleitung(en) gepumpte Öl kann durch die Gehäuse-unabhängige Ausführung der Ölleitung(en) genauer auf die jeweils zu kühlende Stelle ausgespritzt werden.The oil pumped into the oil line(s), in particular by means of a cooling oil pump, can be sprayed out more precisely to the location to be cooled due to the housing-independent design of the oil line(s).

Das im Gehäuseinnenraum befindliche freie Kühlöl kann mittels der Ölleitkontur(en) ebenfalls zu den zu kühlenden Stellen umgelenkt werden, anstatt ungerichtet als Ölnebel im Gehäuseinnenraum zu driften oder als Ablauf in den Ölsumpf abzulaufen.The free cooling oil located in the housing interior can also be redirected to the points to be cooled using the oil guide contour(s), instead of drifting in an undirected manner as oil mist in the housing interior or draining into the oil sump.

Gemäß einer Ausführung ist die Ölleitkontur dazu eingerichtet, freies Öl zu der Spritzölöffnung hin umzulenken. Dadurch kann ein Kühlölmassenstrom an eine zu kühlende Stelle erhöht werden.According to one embodiment, the oil guiding contour is designed to redirect free oil towards the spray oil opening. This allows a cooling oil mass flow to be increased to a location to be cooled.

Gemäß einer Ausführung ist die Ölleitkontur dazu eingerichtet, freies Öl derart zu der Spritzölöffnung hin umzulenken, dass die Spritzölöffnung zudem als Tropfnase ausgebildet ist. Damit kann nicht nur ein Ölnebel umgelenkt werden, sondern auch ein an Oberflächen im Innenraum des Gehäuses abfließendes Kühlöl.According to one embodiment, the oil guiding contour is designed to redirect free oil towards the spray oil opening in such a way that the spray oil opening is also designed as a drip nose. This means that not only an oil mist can be redirected, but also a cooling oil that flows off surfaces in the interior of the housing.

Gemäß einer Ausführung erstreckt sich die Ölleitkontur entlang einer Längsrichtung der Ölleitung, insbesondere ausgehend von einer von der Spritzölöffnung beabstandeten Längsposition, bis hin zu der Spritzölöffnung. Damit kann eine Sammlung und/oder Umlenkung des freien Kühlöls über eine größere Strecke, nicht nur punktuell, erreicht werden, und somit der zur Kühlung an einer zu kühlenden Stelle bereitgestellte Kühlölmassenstrom weiter erhöht werden.According to one embodiment, the oil guiding contour extends along a longitudinal direction of the oil line, in particular starting from a longitudinal position spaced from the spray oil opening, up to the spray oil opening. This allows the free cooling oil to be collected and/or redirected over a larger distance, not just at specific points, and thus the cooling oil mass flow provided for cooling at a point to be cooled can be further increased.

Gemäß einer Ausführung erstreckt sich die Ölleitkontur radial ausgehend von dem ÖIleitungsmantel. Damit kann eine sich radial erstreckende Prallwand der Ölleitkontur mit dem Ölleitungsmantel bei der Umlenkung und/oder Führung des freien Kühlöls zusammenspielen.According to one embodiment, the oil guiding contour extends radially starting from the oil line jacket. This means that a radially extending baffle wall of the oil-conducting contour can interact with the oil line jacket when deflecting and/or guiding the free cooling oil.

Gemäß einer Ausführung ist die Ölleitkontur einstückig mit der Ölleitung ausgebildet. Das ermöglicht die Ausbildung der Kühlölleitungsanordnung und/oder der Ölkühlvorrichtung aus einem einzigen Bauteil, insbesondere mittels eines Kunststoffdruckgussverfahrens. Gemäß einer Ausführung ist die gesamte Kühlölleitungsanordnung einstückig ausgebildet, insbesondere abgesehen von Verschraubungsinserts und/oder anderen Verbindungsinserts zur Festlegung gegenüber dem Gehäuse und/oder abgesehen von Spritzdüsen an einer Spritzölöffnung.According to one embodiment, the oil guiding contour is formed in one piece with the oil line. This enables the cooling oil line arrangement and/or the oil cooling device to be formed from a single component, in particular by means of a plastic die-casting process. According to one embodiment, the entire cooling oil line arrangement is designed in one piece, in particular apart from screw inserts and/or other connection inserts for fixing to the housing and/or apart from spray nozzles at a spray oil opening.

Gemäß einer Ausführung weist die Ölleitkontur eine oder mehr Prallwände zum Umlenken des freien Kühlöls auf. Damit kann freies Kühlöl umgelenkt werden, dessen Flug- und/oder Fließbahn abseits der Ölleitung verläuft.According to one embodiment, the oil guiding contour has one or more baffles for deflecting the free cooling oil. This allows free cooling oil to be diverted, the trajectory and/or flow path of which runs away from the oil line.

Gemäß einer Ausführung ist die Ölleitkontur einer zu kühlenden Komponente, insbesondere gering im Bereich weniger Millimeter, insbesondere zwischen 0,5 und 10 mm, beispielsweise zwischen 1 und 5 mm, beabstandet, angeformt. Eine Umlenkung kann dann im Zusammenspiel zwischen der Ölleitkontur und, ggf. einer Bewegung, der zu kühlenden Komponente, beispielsweise eines Stirnrads einer Getriebeübersetzungsstufe erfolgen.According to one embodiment, the oil-conducting contour of a component to be cooled is formed, in particular small in the range of a few millimeters, in particular between 0.5 and 10 mm, for example between 1 and 5 mm, spaced apart. A deflection can then take place in the interaction between the oil guiding contour and, if necessary, a movement of the component to be cooled, for example a spur gear of a transmission transmission stage.

Gemäß einer Ausführung ist die Ölleitkontur so geformt, dass sie Kühlöl, das im Betrieb der elektrischen Antriebseinheit von einer ersten zu kühlenden Komponente abgeworfen wird, beispielsweise durch eine Fliehkraft und/oder die Schwerkraft, einer zweiten zu kühlenden Komponente zuführt, insbesondere an einer der zweiten zu kühlenden Komponente zugeordneten Spritzölöffnung. Dadurch kann ein großer Massenstrom freien Kühlöls, beispielsweise ein Ölnebelstrom oder ein Ölfluss, der von einer ersten Komponente wegführt, direkt hin zu einer zweiten Komponente gelenkt werden, und dort zu deren Kühlung bereitgestellt werden. Eine solche Ölleitkontur kann insbesondere sinnvoll sein, weil eine Konzentration von freiem Kühlöl dort besonders hoch sein kann, wo das Kühlöl einer ersten zu kühlenden Komponente sich von dieser entfernt.According to one embodiment, the oil-conducting contour is shaped such that it supplies cooling oil, which is thrown off from a first component to be cooled during operation of the electric drive unit, for example by centrifugal force and/or gravity, to a second component to be cooled, in particular to one of the second ones Spray oil opening assigned to the component to be cooled. As a result, a large mass flow of free cooling oil, for example an oil mist stream or an oil flow, which leads away from a first component, can be directed directly to a second component and made available there for cooling it. Such an oil-conducting contour can be particularly useful because a concentration of free cooling oil can be particularly high where the cooling oil of a first component to be cooled moves away from it.

Gemäß einer Ausführung weist die Ölleitung zwei oder mehr Äste mit jeweils einer Spritzölöffnung auf. So können auch komplexe Ölkühlvorrichtungen mit zwei oder mehr zu kühlenden Stellen und/oder Komponenten zielgenau und damit energieeffizient gekühlt werden.According to one embodiment, the oil line has two or more branches, each with a spray oil opening. This means that even complex oil cooling devices with two or more points and/or components to be cooled can be cooled precisely and therefore energy efficiently.

Insbesondere weist die Kühlölleitungsanordnung oder die Ölkühlvorrichtung an mehr als einer oder allen Spritzölöffnungen jeweils eine Ölleitkontur auf. Damit kann eine umfassende und zielgenaue Verwendung des freien Kühlöls sichergestellt werden, was sich wiederum positiv auf die benötigte Öl-Förderleistung auswirken kann, spricht diese senken kann.In particular, the cooling oil line arrangement or the oil cooling device each has an oil guiding contour at more than one or all spray oil openings. This can ensure comprehensive and targeted use of the free cooling oil, which in turn can have a positive effect on the required oil delivery capacity and can therefore reduce it.

Insbesondere ist eine Ölleitkontur zwischen den Außenmänteln von wenigstens zwei Ästen ausgebildet. Eine solche Ölleitkontur kann zudem die einzelnen Ölleitungen gegeneinander abstützen.In particular, an oil-conducting contour is formed between the outer jackets of at least two branches. Such an oil-conducting contour can also support the individual oil lines against each other.

Gemäß einer Ausführung weist die Ölkühlvorrichtung oder die Kühlölleitungsanordnung ein Kunststoffmaterial auf, insbesondere aus einem solchen besteht und/oder mittels eines Kunststoffgießverfahrens hergestellt ist. Damit kann die Kühlölleitungsanordnung leicht, aber zuverlässig ausgeführt werden und/oder ist mit wenig Aufwand und sehr flexibler Geometrie herstellbar.According to one embodiment, the oil cooling device or the cooling oil line arrangement has a plastic material, in particular consists of such and/or is produced by means of a plastic casting process. This means that the cooling oil line arrangement can be designed easily but reliably and/or can be produced with little effort and very flexible geometry.

Gemäß einer Ausführung bildet die Ölkühlvorrichtung wenigstens eine Kühlölleitungsanordnung gemäß einer Ausführung der Erfindung aus. Insbesondere ist jedes der vorliegend beschriebenen Merkmale von Ausführungen der Kühlölleitungsanordnung einzeln oder in beliebiger Kombination in einer Ausführung der Ölkühlvorrichtung verwendbar.According to one embodiment, the oil cooling device forms at least one cooling oil line arrangement according to an embodiment of the invention. In particular, each of the features of embodiments of the cooling oil line arrangement described here can be used individually or in any combination in an embodiment of the oil cooling device.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren:

1 zeigt eine Kühlölleitungsanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung in einer Perspektivansicht.
2 zeigt einen Ausschnitt einer elektrische Antriebseinheit mit einer Ölkühlvorrichtung, die eine Kühlölleitungsanordnung gemäß 1 aufweist, in einer Schnittansicht von einer ersten Seite.
3 zeigt den Ausschnitt der elektrischen Antriebseinheit aus 2 in einer Schnittansicht von einer zweiten, gegenüberliegenden Seite.
4 zeigt die beiden Schnittansichten der 2 und 3, jeweils mit den zu kühlenden Komponenten, die in den 2 und 3 nicht dargestellt sind, damit die Kühlölleitungsanordnung besser erkennbar ist.
5 zeigt einen Ausschnitt der elektrische Antriebseinheit aus 2 in einer perspektivischen Schrägansicht mit einem vergrößerten Detail.

Further advantages and possible applications of the invention result from the following description in connection with the figures:

1 shows a cooling oil line arrangement according to an exemplary embodiment of the invention in a perspective view.
2 shows a section of an electric drive unit with an oil cooling device, which has a cooling oil line arrangement according to 1 has, in a sectional view from a first side.
3 shows the section of the electric drive unit 2 in a sectional view from a second, opposite side.
4 shows the two sectional views of the 2 and 3 , each with the components to be cooled that are in the 2 and 3 are not shown so that the cooling oil line arrangement is easier to see.
5 shows a section of the electric drive unit 2 in a perspective oblique view with an enlarged detail.

1 zeigt eine Kühlölleitungsanordnung 1 für eine hier nicht dargestellte Statorkernperipherie 2 in einem Innenraum 4 eines hier nicht dargestellten Gehäuses 6 einer nicht dargestellten elektrischen Antriebseinheit in einem Kraftfahrzeug. Die Statorkernperipherie 2 ist bis auf die Statorwickelköpfe in den 4a und 4b dargestellt: Rotorzahnrad 8, erste Stirnradstufe 10 und zweite Stirnradstufe 12 eines Ausgangsgetriebes 7 der elektrischen Antriebseinheit. Ausschnitte einer Gehäusewand 5 des Gehäuses 6 sind insbesondere aus den 2 und 3 ersichtlich. 1 shows a cooling oil line arrangement 1 for a stator core periphery 2, not shown here, in an interior 4 of a housing 6, not shown here, of an electric drive unit, not shown, in a motor vehicle. The stator core periphery 2 is in the. except for the stator winding heads 4a and 4b shown: rotor gear 8, first spur gear stage 10 and second spur gear stage 12 of an output gear 7 of the electric drive unit. Sections of a housing wall 5 of the housing 6 are in particular from the 2 and 3 visible.

Die Kühlölleitungsanordnung 1 weist drei Ölleitungen 14, 17, 20, 23 zur Leitung von mittels einer nicht dargestellten Ölpumpe gepumptem Kühlöl K_P (dargestellt mit gestrichelten Pfeilen) hin zu jeweils einer Ölauslassstelle 15, 18, 21, 24 im Innenraum 4 des Gehäuse 6 auf.The cooling oil line arrangement 1 has three oil lines 14, 17, 20, 23 for conducting cooling oil K_P pumped by means of an oil pump (not shown) (shown with dashed arrows) to an oil outlet point 15, 18, 21, 24 in the interior 4 of the housing 6.

Alle Ölleitungen 14, 17, 20, 23 beginnen an einer Kühlölschnittstelle 28 in der Gehäusewand 5 des Gehäuses 6. Der gemeinsame Leitungsquerschnitt verläuft durch den Innenraum 4 des Gehäuses 6 bis zu einer jeweiligen Verzweigung und von dort jeweils mit einem separierten Leitungsquerschnitt hin zu der jeweiligen Ölauslassstelle 15, 18, 21, 24.All oil lines 14, 17, 20, 23 begin at a cooling oil interface 28 in the housing wall 5 of the housing 6. The common line cross section runs through the interior 4 of the housing 6 to a respective branch and from there with a separate line cross section to the respective one Oil outlet point 15, 18, 21, 24.

An jeder der Ölauslassstellen 15, 18, 21, 24 ist jeweils eine Spritzölöffnung 16, 19, 22 bzw. 25 an Ende der Ölleitung 14, 17, 20 bzw. 23 angeordnet, die zu einem auf jeweils eine zu kühlende Komponente im Innenraum des Gehäuses ausgerichteten Auslass von gepumptem Kühlöl K_P aus der Ölleitung an der Ölauslassstelle eingerichtet ist.At each of the oil outlet points 15, 18, 21, 24 there is a spray oil opening 16, 19, 22 or 25 at the end of the oil line 14, 17, 20 or 23, respectively, which leads to a component to be cooled in the interior of the housing aligned outlet of pumped cooling oil K_P from the oil line is set up at the oil outlet point.

An den beiden Ölleitungen 14 und 20 ist jeweils hinführend zu der Spritzöffnung außen - und damit abseits des Leitungsquerschnitts - eine Ölleitkontur 30 bzw. 40 zur Umlenkung von frei im Innenraum des Gehäuses befindlichem, freiem Kühlöl K_F (dargestellt mit durchgezogenen Pfeilen) angeordnet. Die Ölleitkonturen 30 bzw. 40 weisen jeweils eine Prallwand 31 bzw. zwei Prallwände 41 und 42 auf, die so geformt sind, dass sie freies Kühlöl - zum Beispiel Ölnebel oder ablaufendes Kühlöl - unter dem Einfluss von Strömungskräften und/oder der Schwerkraft im Gehäuseinnenraum 4 zu der zugehörigen Spritzölöffnung 16 bzw. 22 und/oder der zugehörigen Ölauslassstelle 15 bzw. 21 umlenkt. Durch die Prallwand 31 bzw. 41 ist jede der beiden Spritzölöffnungen 16 und 22 zudem als Tropfnase ausgebildet, die der zugeordneten, zu kühlenden Komponente freies Kühlöl K_F zuführen kannOn the two oil lines 14 and 20, an oil guide contour 30 or 40 is arranged leading to the spray opening on the outside - and thus away from the line cross section - for redirecting free cooling oil K_F (shown with solid arrows) located freely in the interior of the housing. The oil guiding contours 30 and 40 each have a baffle wall 31 or two baffle walls 41 and 42, which are shaped in such a way that they direct free cooling oil - for example oil mist or running cooling oil - under the influence of flow forces and / or gravity into the housing interior 4 to the associated spray oil opening 16 or 22 and / or the associated oil outlet point 15 or 21. Through the baffle wall 31 and 41, each of the two spray oil openings 16 and 22 is also designed as a drip nose, which can supply free cooling oil K_F to the assigned component to be cooled

Die Prallwände 31 und 41 erstrecken sich jeweils entlang einer Längsrichtung der zugehörigen Ölleitung bis hin zu der zugeordneten Spritzölöffnung erstreckt. Damit kann eine Sammlung und Umlenkung des freien Kühlöls über eine größere Strecke, nicht nur punktuell, erreicht werden.The baffles 31 and 41 each extend along a longitudinal direction of the associated oil line up to the associated spray oil opening. This allows the free cooling oil to be collected and redirected over a longer distance, not just at specific points.

Die Prallwände 41 und 42 stehen rechtwinkelig zueinander, um möglichst viel freies Kühlöl K_F zur Spritzölöffnung 22 hin abtropfen lassen zu können.The baffles 41 and 42 are at right angles to one another in order to be able to allow as much free cooling oil K_F as possible to drip towards the spray oil opening 22.

Die Ölleitkontur 40 ist zwischen den Außenmänteln zweier sich verzweigender Ölleitungen 20 und 23 ausgebildet ist. Eine solche Ölleitkontur kann die einzelnen Ölleitungen gegeneinander abstützen.The oil guiding contour 40 is formed between the outer jackets of two branching oil lines 20 and 23. Such an oil guiding contour can support the individual oil lines against each other.

Beide Ölleitkonturen 30 und 40 sind einstückig mit den Ölleitungen 14, 17, 20, 23 als ein einziges Kunststoffdruckgussbauteil ausgebildet. Vorliegend ist die gesamte Kühlölleitungsanordnung 1 einstückig ausgebildet, abgesehen von Befestigungsinserts in Befestigungslaschen 51, 52, 53, 54.Both oil guiding contours 30 and 40 are formed in one piece with the oil lines 14, 17, 20, 23 as a single plastic die-cast component. In the present case, the entire cooling oil line arrangement 1 is designed in one piece, apart from fastening inserts in fastening tabs 51, 52, 53, 54.

2 zeigt von einer ersten Seite her betrachtet einen Ausschnitt einer elektrischen Antriebseinheit 60, die eine im Ausschnitt nicht dargestellte elektrische Antriebsmaschine mit einer Abtriebswelle sowie ein Ausgangsgetriebe aufweist (vgl. 4a und 4b), das mit der Abtriebswelle mittels des Rotorzahnrads 8 zur Drehmomentübertragung an den straßenseitigen Antriebsstrang über die erste Stirnradstufe 10 und die zweite Stirnradstufe 12 verbunden ist. 2 shows, viewed from a first side, a section of an electric drive unit 60, which has an electric drive machine (not shown in the section) with an output shaft and an output gear (cf. 4a and 4b) , which is connected to the output shaft by means of the rotor gear 8 for torque transmission to the road-side drive train via the first spur gear stage 10 and the second spur gear stage 12.

Ferner weist die elektrischen Antriebseinheit 60 das Gehäuse 6 auf, dessen Gehäusewand 5 den Innenraum 4 ausbildet, der sowohl die elektrische Antriebsmaschine als auch das Ausgangsgetriebe 7 umgibt, und in dem eine beispielhafte Ölkühlvorrichtung 70 mit der Kühlölleitungsanordnung 1 aus 1 angeordnet ist.Furthermore, the electric drive unit 60 has the housing 6, the housing wall 5 of which forms the interior 4, which surrounds both the electric drive machine and the output transmission 7, and in which an exemplary oil cooling device 70 with the cooling oil line arrangement 1 1 is arranged.

3 zeigt einen Ausschnitt der elektrischen Antriebseinheit 60 von einer zweiten, gegenüberliegenden Seite her. Aus der Zusammenschau von 2 und 3 ist ersichtlich, wie die Kühlölleitungsanordnung 1 ausgehend von der Kühlölschnittstelle 28 in der Gehäusewand 5 in dem Gehäuseinnenraum angeordnet ist. 3 shows a section of the electric drive unit 60 from a second, opposite side. From the synopsis of 2 and 3 It can be seen how the cooling oil line arrangement 1 is arranged in the housing interior starting from the cooling oil interface 28 in the housing wall 5.

Zusammen mit den Darstellungen der 4a und 4b ist die Funktionsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels noch deutlicher ersichtlich, weil dort die zu kühlenden Komponenten - das Rotorzahnrad 8, die erste Stirnradstufe 10 und die zweite Stirnradstufe 12 - zusammen mit der Anordnung der Ölleitkonturen 30 und 40 dargestellt sind, sodass klar wird: das freie Kühlöl wird so umgelenkt, dass es Wärme von der zugeordneten zu kühlenden Komponente abführen kann.Together with the representations of the 4a and 4b The functionality of the described exemplary embodiment is even more clearly visible because the components to be cooled - the rotor gear 8, the first spur gear stage 10 and the second spur gear stage 12 - are shown together with the arrangement of the oil guide contours 30 and 40, so that it becomes clear: the free cooling oil is redirected so that it can dissipate heat from the assigned component to be cooled.

Auch die 5 mit ihrer Schrägansicht dient einem weiter verbesserten Verständnis der Funktionsweise der elektrische Antriebseinheit mit der beispielhaften Kühlölleitungsanordnung aus den 1 bis 4. Hier wird insbesondere deutlich, wie die Ölleitkonturen unter anderem ein aufgrund der Drehbewegung der zu kühlenden Komponenten 8, 10 und 12 abgegebenes freies Kühlöl K_F einer weiteren Verwendung zum Kühlen und Schmieren zuführen. Dazu sind mit gekrümmten Pfeilen in 5 die Drehrichtungen der Zahnräder der zu kühlenden Komponenten 8, 10 und 12 eingetragen. Durch die Umlenkung des freien Kühlöls K_F zusätzlich zur Bereitstellung von gepumptem Spritzöl K_P aus den Spritzölöffnung 15, 21 kann ein Wärmeabtransport von dem Rotorzahnrad 8 und der ersten Stirnradstufe 10 unmittelbar verbessert werden, von der zweiten Stirnradstufe mittelbar - insbesondere, weil bei gleicher Leistung der Ölpumpe mehr Kühlöl an der zu kühlenden Komponente bereitsteht als ohne die Umlenkung des freien Kühlöls K_F.Also the 5 with its oblique view serves to further improve understanding of the functionality of the electric drive unit with the exemplary cooling oil line arrangement from the 1 until 4 . Here it becomes particularly clear how the oil guiding contours, among other things, release free cooling oil K_F due to the rotational movement of the components 8, 10 and 12 to be cooled, for further use for cooling and lubricating respectively. There are curved arrows for this purpose 5 the directions of rotation of the gears of the components 8, 10 and 12 to be cooled are entered. By redirecting the free cooling oil K_F in addition to providing pumped spray oil K_P from the spray oil openings 15, 21, heat removal from the rotor gear 8 and the first spur gear stage 10 can be improved directly, and indirectly from the second spur gear stage - in particular because the oil pump output is the same more cooling oil is available on the component to be cooled than without the redirection of the free cooling oil K_F.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11: KühlölleitungsanordnungCooling oil line arrangement
22: StatorkernperipherieStator core periphery
44: GehäuseinnenraumHousing interior
55: Gehäusewandhousing wall
66: GehäuseHousing
77: AusgangsgetriebeOutput gear
88th: RotorzahnradRotor gear
1010: erste Stirnradstufefirst spur gear stage
1212: zweite Stirnradstufesecond spur gear stage
14, 17, 20, 2314, 17, 20, 23: ÖlleitungenOil lines
15, 18, 21, 2415, 18, 21, 24: ÖlauslassstelleOil outlet point
16, 19, 2216, 19, 22: SpritzölöffnungSpray oil opening
2828: KühlölschnittstelleCooling oil interface
30, 4030, 40: ÖlleitkonturOil guide contour
31, 41, 4231, 41, 42: PrallwandBaffle wall
51, 52, 53, 5451, 52, 53, 54: BefestigungslaschenFastening tabs
6060: AntriebseinheitDrive unit
7070: ÖlkühlvorrichtungOil cooler
K_FK_F: freies Kühlölfree cooling oil
K_PK_P: gepumptes Kühlölpumped cooling oil

Claims

Cooling oil line arrangement (1) for a stator core periphery (2) within a housing (6) of an electric drive unit (60) in a motor vehicle, comprising - an oil line (14, 17, 20, 23) for conducting pumped cooling oil (K_P) to one Oil outlet point (15, 18, 21, 24) in an interior (4) of the housing, - a spray oil opening (16, 19, 22), which is set up for an outlet of cooling oil from the oil line at the oil outlet point, characterized in that the oil line and/or at the spray oil opening an oil guiding contour (30, 40) is arranged for redirecting free cooling oil (K_F).

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour is designed to redirect free oil towards the spray oil opening.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour is designed to redirect free oil towards the spray oil opening in such a way that the spray oil opening is also designed as a drip nose.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour extends along a longitudinal direction of the oil line up to the spray oil opening and/or radially starting from the oil line jacket.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour is formed in one piece with the oil line.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour has one or more baffles (31; 41, 42) for deflecting the free cooling oil.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour is formed on a component to be cooled.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil guiding contour is shaped such that it supplies cooling oil, which is thrown off from a first component to be cooled during operation of the electric drive unit, to a second component to be cooled.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil line has two or more branches, each with a spray oil opening.

Cooling oil line arrangement according to Claim 9 , characterized in that each has an oil guiding contour at more than one or all spray oil openings.

Cooling oil line arrangement according to Claim 9 or 10 , characterized in that an oil-conducting contour is formed between the outer jackets of at least two branches.

Cooling oil line arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling oil line arrangement has a plastic material, in particular consists of such and/or is produced by means of a plastic casting process.

Oil cooling device (70) for several points to be cooled in an interior (4) of a housing (6) of an electric drive unit (60) of a motor vehicle, comprising: - a cooling oil interface (28) for fluid-tight arrangement on a cooling oil passage in a housing wall (5) of the housing, - several oil lines (14, 17, 20, 23), which are designed at the cooling oil interface with a common line cross section and branch out in the interior of the housing on a path to the points to be cooled, - A spray oil opening (16, 19, 22) at an end of the oil lines remote from the cooling oil interface.

Oil cooling device according to Claim 13 , on at least one of the oil lines and / or on at least one of the spray oil openings an oil guide contour for redirecting cooling oil freely located in the interior of the housing is arranged and / or at least one of the oil lines with at least one of the spray openings has a cooling oil line arrangement (1) according to one of Claims 1 until 13 trains.

Electric drive unit (60), comprising at least: - an electric drive machine with an output shaft; - an output gear (7) which is connected to the output shaft for torque transmission; - a housing (6) which surrounds both the electric drive machine and the output gear; and - at least one cooling oil line arrangement (1) according to one of Claims 1 until 12 and/or an oil cooling device (70) according to one of Claims 13 or 14 .