KR20240042107A - 차량의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치 - Google Patents

차량의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240042107A
KR20240042107A KR1020247008373A KR20247008373A KR20240042107A KR 20240042107 A KR20240042107 A KR 20240042107A KR 1020247008373 A KR1020247008373 A KR 1020247008373A KR 20247008373 A KR20247008373 A KR 20247008373A KR 20240042107 A KR20240042107 A KR 20240042107A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lubricant
sump
circulating
reservoir
pump
Prior art date
Application number
KR1020247008373A
Other languages
English (en)
Inventor
벤야민 크랑크
베른하르트 볼프
페르디난트 바이딘거
Original Assignee
바이에리쉐 모토렌 베르케 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바이에리쉐 모토렌 베르케 악티엔게젤샤프트 filed Critical 바이에리쉐 모토렌 베르케 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20240042107A publication Critical patent/KR20240042107A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/193Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0476Electric machines and gearing, i.e. joint lubrication or cooling or heating thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042Guidance of lubricant
    • F16H57/043Guidance of lubricant within rotary parts, e.g. axial channels or radial openings in shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0441Arrangements of pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0443Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control for supply of lubricant during tilt or high acceleration, e.g. problems related to the tilt or extreme acceleration of the transmission casing and the supply of lubricant under these conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0445Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control for supply of different gearbox casings or sections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • F16H57/0452Oil pans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • F16H57/0453Section walls to divide a gear sump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0475Engine and gearing, i.e. joint lubrication or cooling or heating thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N31/00Means for collecting, retaining, or draining-off lubricant in or on machines or apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N7/00Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated
    • F16N7/38Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems
    • F16N7/40Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a stationary reservoir or the equivalent in or on the machine or member to be lubricated with a separate pump; Central lubrication systems in a closed circulation system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/03Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/027Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for venting gearboxes, e.g. air breathers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N2210/00Applications
    • F16N2210/18Electric motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

본 발명은, 윤활유에 의해 윤활 및/또는 온도 제어될 수 있는 자동차의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 제1 축 영역 및 제2 축 영역을 갖는 윤활유 섬프, 제1 축 영역의 윤활유 섬프 아래로 연장되고 윤활유 배출 개구에 의해 윤활유 섬프와 연결된 윤활유 저장소, 및 윤활유 섬프의 제2 축 영역으로부터 윤활유 저장소 내부로 윤활유를 펌핑하도록 설계된 윤활유 섬프 펌프 라인을 포함한다.

Description

차량의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치
본 발명은, 자동차의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치(circulation sump device) 및 전기 구동 유닛에 관한 것이다.
전기 구동 기계는 다수의 차량 컨셉에서 - 경우에 따라서는 또한 출력 기어를 위한 공통의 하우징 어레인지먼트 내에서 - 차량 후방에서 트렁크 아래에 위치한다. 그럼에도, 가급적 큰 트렁크 용적 및/또는 3열 시트는 가능해야만 한다. 그와 동시에, 전기 구동 장치를 갖춘 자동차에서는 효율의 이유에서 폐쇄된 저면 및 디퓨저가 필수적이다.
그렇기 때문에, 순환 섬프 장치는 예를 들어 DE 10 2016 215 423 A1에 공지된 바와 같이 z-매쓰 체인(mass chain)에 대한 요구 수준이 더 높은 자동차용으로는 전혀 적합하지 않거나 다만 제한된 정도에서만 적합하다.
오히려, 이 경우에는 전기 구동 유닛이 매우 적은 수의 z-매쓰 체인 내에 통합되어야만 한다. 제한된 z-매쓰 체인으로 인해, 윤활유 섬프(또한 오일 섬프로서도 지칭되는데, 왜냐하면 오일이 구동 기계 또는 출력 기어를 갖춘 전체 구동 유닛의 윤활유 및/또는 온도 조절 수단으로서 자주 사용되기 때문에)는 E-기계 아래에 배열될 수 없으며 - 이와 같은 배열 상태는 오일의 유출을 가능하게 할 수 있음 - 오히려 측면에서 위치 지정되어야만 한다. 측면 위치 지정은 특정 전제 조건 하에서는 배출 개구 중에 신뢰할 만한 오일 흡입을 방해할 수 있는데, 그 이유는 곡선 주행의 경우에는 오일이 제1 곡선 방향으로는 기어 내에 남아 있게 되고, 다른 곡선 방향으로는 E-기계 내에 남아 있게 되며, 오일 흡입의 영역으로는 유출되지 않기 때문이다. 오일 흡입이 이루어지지 않으면, 부족 윤활 또는 구동 구성 요소의 과열이 야기될 수 있다.
그러나 특히 스포티한 운전자에게는 높은 수준의 횡 방향 동역학 능력이 큰 중요성을 갖는다.
상기와 같은 내용을 배경으로 하는 본 발명의 과제는, 자동차의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치를 개선하는 것이다.
각각의 독립 청구항들은 자체 특징부로써 상기 과제를 해결하는 대상을 정의한다. 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 개선예들과 관련이 있다.
일 양태에 따르면, 윤활제, 특히 오일에 의해 윤활 및/또는 온도 제어될 수 있는 자동차의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치가 개시된다. 순환 섬프 장치는 적어도 다음과 같은 부재들을 구비한다:
(a) 구동 유닛 또는 예를 들어 구동 기계 혹은 출력 기어와 같은 구동 유닛에 속한 부품의 기어 내부 공간에 배열될 수 있는 제1 축 영역 및 제2 축 영역을 갖는 윤활유 섬프.
(b) - 중력의 작용 방향 및/또는 차량 수직 방향을 기준으로 - 제1 축 영역에서 윤활유 섬프 아래로 연장되고 특히 윤활유 섬프의 제1 축 섹션과 윤활유 저장소 사이에 배열된 윤활유 배출 개구에 의해 윤활유 섬프와 연결되어 있는 윤활유 저장소.
(c) 윤활유 섬프의 제2 축 영역으로부터 윤활유 저장소 내부로 - 특히 윤활유 저장소가 제1 축 영역에 배열되어 있는 그곳으로 - 특히 저장소 펌프에 의해 윤활유를 펌핑하도록 설계된 윤활유 섬프 펌프 라인.
일 실시예에 따르면, 구동 기계의 구동 축이 차량 횡 방향으로 이동함으로써, 결과적으로 윤활유 섬프의 제1 축 영역과 제2 축 영역은 특히 자체 차량 횡 방향 위치와 관련하여 서로 상이하다.
이와 같은 순환 섬프 장치에 의해서는, - 양쪽 곡선 방향으로 - 높은 횡 방향 가속도를 갖는 동적 곡선 주행 중에도 구동 유닛의 작동을 위한 윤활유 및/또는 냉각수의 신뢰할 만한 이송이 보장되었다. 이와 같은 상황은 다름 아닌 특히 동적 운전 방식에서보다 더욱 중요한데, 그 이유는 높은 수준의 윤활 및/또는 냉각 성능이 필요하기 때문이다.
이 컨셉은, 특히 z-매쓰가 제한된 경우에 전기 구동 유닛 내에서 필수적인 오일 용적의 현저한 감소를 추가로 야기하며, 이와 같은 상황은 비용 장점 및 중량 장점을 의미한다.
또 다른 일 양태에 따르면, 기계 하우징 내의 전기 구동 기계 및 기어 하우징 내의 출력 기어를 구비하는 자동차용 전기 구동 유닛이 개시되며, 이 경우 기계 하우징 및 기어 하우징은 서로 연결된, 예를 들어 윤활유 오버플로와 연결된 기어 내부 공간을 구비할 수 있고, 이 기어 내부 공간에는 구동 유닛의 개별 구성 요소가 수용되어 있다. 이로써, 예를 들어 기어 윤활유 섬프 내에 수집된 윤활유는, 충분히 수집된 경우에 그리고/또는 이 목적을 위해 적합한 차량 기울기가 존재할 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 섬프 장치의 윤활유 섬프 내로 유출될 수 있다.
전기 구동 유닛은, 구동 유닛의 신뢰할 만한 윤활유 공급을 보장하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 섬프 장치를 구비한다.
일 실시예에 따르면, 기계 하우징 내에 있는 순환 섬프 장치의 윤활유 섬프는 구동 기계의 고정자 코어의 양측에 형성되어 있으며 그리고/또는 기어 하우징의 기어 윤활유 섬프는 기계 하우징 내에 있는 순환 섬프 장치의 윤활유 섬프 내부로의 오버플로에 의해서 비워질 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 조합된 기계-기어 유닛용 순환 섬프 장치에도 적용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 윤활유 저장소는 기계 하우징 아래에 배열되어 있고, 이송 출구와 윤활유 섬프 펌프 라인의 시작 부분 사이에서 구동 유닛의 횡 방향으로 연장되되, 특히 차량 내에 설치된 후에는 차량 횡 방향으로 연장된다.
본 발명은 다른 무엇보다, 윤활유가 순환 섬프 장치를 통해 E-기계의 제1 횡 방향 측면으로부터 다른 횡 방향 측면으로 윤활유 섬프 아래에 있는 윤활유 저장소 내부로 윤활유를 순환시키려는 아이디어에 기초한다. 그곳으로부터는, 좌회전할 때뿐만 아니라 우회전할 때에도 견고한 흡기가 가능하다.
본원의 일 실시예에 따르면, 전기 구동 기계가 차량 횡 방향으로 진행하는 회전자 회전 축과 함께 설치되어 있음으로써, 결과적으로 한 편으로는 윤활유 섬프의 제1 축 섹션이 고정자 코어의 일 영역을 포함하게 되고, 다른 한 편으로는 윤활유 섬프의 제2 축 섹션이 고정자 코어의 일 영역을 포함하게 된다.
일 실시예에 따르면, 기계 하우징 내에는 고정자 코어의 양측에 2개 부분으로 배열된 윤활유 섬프가 위치한다. 윤활유 섬프의 제1 축 섹션 아래에는, 윤활유가 중력에 의해서 그 내부로 유출될 수 있는 윤활유 저장소가 있다. 이 윤활유 저장소로부터는, 이송 출구로부터 출발하는 이송 라인 내에 배열된 이송 펌프가 냉각 및/또는 윤활이 필요한 지점의 방향으로 윤활유를 이송한다. 윤활유 섬프의 제2 축 섹션은 저장소를 포함하지 않는다(또는 다만 하나의 매우 작은 저장소만을 포함한다). 이곳으로부터 윤활유가 흡입되어 윤활유 섬프의 제1 축 섹션 아래에 있는 윤활유 저장소 내부로 순환된다. 작은 횡단면을 갖는 연결 라인이 제공될 수 있으며, 이 연결 라인은 윤활유 펌프가 스위치-오프 된 경우에 윤활유 섬프의 배기 그리고 윤활유 레벨의 균등화를 가능하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이 컨셉은 비용상의 이유에서 저장소 펌프의 기능뿐만 아니라 이송 펌프의 기능까지도 충족할 수 있는 2단 윤활유 펌프를 사용한다. 이 경우, 일 실시예에 따르면 2개의 윤활유 이송 장치가 부착된 샤프트를 갖는 단 하나의 모터만 사용된다.
일 실시예에 따르면, 배플 플레이트(baffle plate)는 곡선 주행 중에, 특히 동적으로 방향을 변경할 때에 공기가 윤활유 순환계의 압력단 내부로 흡입되는 것을 방지한다.
일 실시예에 따르면, 제1 축 영역은 구동 유닛의 고정자의 고정자 코어의 제1 측에서 고정자 권선 헤드의 하나의 위치를 포함하고, 제2 축 영역은 제2 측에서 고정자 권선 헤드의 하나의 위치를 포함한다. 기계 하우징 내에서 이와 같은 축 위치에서는 - 각각 곡선 방향에서 특히 많은 양의 윤활유가 수집되며, 그렇기 때문에 윤활유는 그곳으로부터 특히 또 다른 윤활 작동 및/또는 냉각 작동을 위한 이송 목적으로 특히 우수하게 공급될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 윤활유 섬프 펌프 라인 내에는 저장소 펌프가 배열되어 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 축 영역에 있는 윤활유 섬프 펌프 라인은 구동 유닛의 기계 하우징 및/또는 윤활유 섬프의 고정자 코어로부터 멀리 떨어진 축 방향 단부로부터 출발하여 배열되어 있는데, 말하자면 그곳으로부터 윤활유 섬프의 제2 축 영역에서 유래하는 윤활유가 아래로 펌핑된다. 따라서, 제2 축 영역에 윤활유가 수집되는 경우에도 충분한 윤활유가 제1 축 영역으로부터 출발하는 이송 펌프에 의한 이송을 위해 공급될 수 있게 된다.
일 실시예에 따르면, 윤활유 배출 개구는 제1 축 영역에서 고정자 코어로부터 멀리 떨어진 구동 유닛의 기계 하우징의 그리고/또는 윤활유 저장소의 그리고/또는 윤활유 섬프의 축 방향 단부에 배열되어 있다. 따라서, 제1 축 영역에 윤활유가 수집되는 경우에도 충분한 윤활유가 제1 축 영역으로부터 출발하는 이송 펌프에 의한 이송을 위해 공급될 수 있게 된다.
일 실시예에 따르면, 특히 윤활유 저장소로부터 이송 펌프 쪽으로 윤활유를 배출하기 위한 윤활유 저장소로부터의 이송 출구가 윤활유 배출 개구의 하나의 축 방향 위치에 또는 그 근처에 배열되어 있으며, 이 경우 이송 펌프는 구동 유닛의 윤활 작용하는 그리고/또는 냉각 작용하는 구성 요소에 대한 이송 라인을 이용하여 윤활유를 공급하도록 설계되어 있다. 따라서, - 기하학적 구조, 윤활유 유량 등과 같은 기타 사양에 따라, - 이송 펌프로의 이송 구간의 시작 부분에서 윤활유의 최적의 가용성이 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 윤활유 저장소는 또한 제2 축 섹션 내에서도 연장된다. 따라서, 더 큰 용적의 윤활유 저장소가 얻어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 윤활유 저장소 내에는 배플 벽, 특히 배플 플레이트 또는 다른 유동 장애물이 배열되어 있으며, 이 경우에는 윤활유 섬프 펌프 라인의 압력유 입구 및 윤활유 저장소로부터의 이송 출구가 배플 벽의 동일한 측에 배열되어 있다. 따라서, 다수의 작동 상태에서 이송 구간의 측에서는 배플 벽의 다른 측에서보다 높은 윤활유 충전 레벨에 도달할 수 있게 된다. 그 이유는, 윤활유 저장소에 대한 모든 공급부가 이송 측에 배열되어 있기 때문이며, 그리고 또한 배플 벽과 함께 이 배플 벽의 다른 측에 놓여 있는 윤활유 저장소의 바로 그 부분 쪽 방향으로 유동 장애물이 배열되어 있기 때문이다.
일 실시예에 따르면, 배플 벽은, 제1 축 영역으로부터, 특히 이송 출구로부터 출발하여 제2 축 영역을 향해 흐르는 윤활유의 흐름을 방해하도록 설계되어 있다.
일 실시예에 따르면, 윤활유 저장소와 윤활유 섬프의 제2 축 영역 사이에는, 특히 윤활유 저장소의 윤활유 레벨 균등화 및/또는 배기를 위해 설계된 연결 라인이 윤활유 섬프 펌프 라인으로부터 멀리 떨어진 측에 제공되어 있다.
일 실시예에 따르면, 이송 출구로부터 출발하는 이송 라인 내에 배열되어 있는 이송 펌프 및 저장소 펌프가 하나의 공통 펌프 구동 장치와 함께, 특히 2단 윤활유 펌프로서 형성되어 있다. 따라서, 설치 공간, 구동 출력 및 중량이 절약될 수 있고, 견고성이 획득될 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점 및 적용 가능성은 각각의 도면과 관련된 이하의 상세한 설명으로부터 드러난다:
도 1은 횡 방향 가속도가 없는 본 발명의 일 실시예에 따른 순환 섬프 장치를 갖춘 전기 구동 유닛의 개략도를 도시하며,
도 2는 도 1에 도시된 순환 섬프 장치의 윤활유 저장소의 평면도를 도시하고,
도 3은 도 1의 도면에서 제1 곡선 방향으로 횡 방향 가속도가 높은 상태에서 윤활유 분포를 도시하며, 그리고
도 4는 도 1의 도면에서 제1 곡선 방향과 반대 방향으로 작용하는 제2 곡선 방향으로 횡 방향 가속도가 높은 상태에서 윤활제 분포를 도시한다.
도 1은, 기계 하우징(4) 내에 있는 전기 구동 기계(2) 및 기어 하우징(8) 내에 있는 구동 기계(2)의 출력 기어(6)를 구비하는 자동차용 전기 구동 유닛(1)을 보여준다. 전기 구동 유닛은 윤활유(S)에 의해 윤활 및 온도 제어될 수 있으며, 그리고 이 목적을 위해 순환 섬프 장치(10)를 구비하고 있다.
순환 섬프 장치(10)는, 제1 축 영역(A1)(그곳에 배열된 윤활유 섬프의 부분에 대한 참조 부호: 12.1)에 그리고 제2 축 영역(A2)(그곳에 배열된 윤활유 섬프의 부분에 대한 참조 부호: 12.2)에 형성된 윤활유 섬프(12)를 구비한다.
순환 섬프 장치(10)의 윤활유 섬프(12)는 기계 하우징(4) 내에서 구동 기계(2)의 고정자 코어 양측에 형성되어 있다.
기어 하우징(8)의 기어 윤활유 섬프는 오버플로를 통해 기계 하우징(4) 내에 있는 순환 섬프 장치(10)의 윤활유 섬프(12.1) 내부로 비워질 수 있다.
윤활유 저장소(14)는 기계 하우징(4) 아래에 배열되어 있고, 이송 출구(24)와 윤활유 섬프 펌프 라인(18)의 시작 부분 사이에서 구동 유닛(1)의 횡 방향으로 연장된다.
제1 축 영역(A1)은 고정자 코어의 제1 측에 있는 고정자 권선 헤드(20.1)의 위치를 포함한다. 제2 축 영역(A2)은 구동 유닛(1)의 제2 측에 있는 고정자 권선 헤드(20.2)의 위치를 포함한다.
순환 섬프 장치(10)는 또한, 제1 축 영역(A1)에서 윤활유 섬프(12) 아래로 연장되고 윤활유 배출 개구(16)에 의해 윤활유 섬프와 연결되어 있는 윤활유 저장소(14)를 구비한다.
순환 섬프 장치(10)는, 윤활유 섬프(12.2)의 제2 축 영역(A2)으로부터 출발하고 윤활유(S)를 윤활유 섬프(12.2)의 제2 축 영역(A2)으로부터 윤활유 저장소(14) 내부로 펌핑하도록 설계된 윤활유 섬프 펌프 라인(18)을 더 구비한다. 이 목적을 위해, 윤활유 섬프 펌프 라인(18) 내에는 저장소 펌프(22)가 배열되어 있다.
윤활유 섬프 펌프 라인(18)은 고정자 코어로부터 멀리 떨어진 기계 하우징(4)의 축 방향 단부로부터 출발하여 제2 축 영역(A2)에 배열되어 있는데, 말하자면 특히 수직 방향으로 진행하는 기계 하우징의 하우징 벽(특히 B-벽)에 가깝게 배열되어 있다.
윤활유 배출 개구(16)는 제1 축 영역(A1)에서 고정자 코어로부터 멀리 떨어진 기계 하우징(4)의 축 방향 단부에 배열되어 있는데, 말하자면 특히 수직 방향으로 진행하는 기계 하우징의 하우징 벽(특히 동시에 기어 하우징(8)으로의 윤활유 오버플로를 갖는 분리 벽으로서 이용되는 A-벽)에 가깝게 배열되어 있다.
윤활유 저장소(14)로부터의 이송 출구(24)는 윤활유 배출 개구(16)의 축 방향 위치에 배열된다. 윤활유 저장소(14)는 또한 제2 축 섹션(A2) 내에서도 연장된다.
윤활유 저장소(14) 내에는, 본 실시예에서 배플 플레이트로서 형성된 배플 벽(26)이 배열되어 있다. 윤활유 섬프 펌프 라인(18)의 압력유 입구(28) 및 윤활유 저장소(14)로부터의 이송 출구(24)는 배플 벽(26)의 동일한 측에 배열되어 있는데 - 본 도면에서는 2개 모두 배플 벽의 좌측에 배열되어 있다.
특히 도 2의 상세도로부터 알 수 있는 바와 같이, 배플 벽(26)은 본 경우에 이송 출구(24)에서 윤활유(S)의 바람직한 위치 설정을 보강하기 위하여 압력유 입구(28) 둘레로 만곡된 형태로 구현되어 있다. 이로 인해서도 배플(26)은, 제1 축 영역(A1)으로부터, 특히 이송 출구(24)로부터 출발하여 제2 축 영역(A2)으로의 윤활유(S) 흐름을 방해하도록 설계되어 있다.
따라서, 관련 작동 상태에서 원칙적으로 변경될 윤활유(S)가 이송 출구(24)에서 이용 가능한 상황, 다시 말해 구동 유닛(1)이 항상 윤활 및 냉각될 수 있는 상황이 보장된다.
이송 시스템(24)에서의 윤활유(S)의 충분한 가용성은 일 작동 상태에서 상당한 횡 방향 가속도 없이도 기존의 윤활유(S) 양 및 중력 작용으로부터 아무 문제 없이 나타나며, 그 결과 윤활유는 출구 필터(25)를 통해 연속적으로 이송될 수 있게 된다. 이 작동 상태는 도 1에 도시되어 있다.
도 3에는, 강한 우측 곡선(말하자면 제1 곡선 방향으로 상당한 횡 방향 가속도를 갖는 곡선)에서 수집된 윤활유(S)의 배열 상태가 도시되어 있다: 본 도면에서 알 수 있는 사실은, 이송 출구(24)가 제1 축 영역(A1)의 윤활유 섬프(12.1) 아래에서 기계 하우징(4)의 좌측 가장자리에 배열되어 있음으로 인해, 이송 펌프(32)에 의한 이송을 위한 충분한 윤활유가 이송 출구(24)에서 준비된다는 것이다.
도 4에는, 강한 좌측 곡선(말하자면 제2 곡선 방향으로 상당한 횡 방향 가속도를 갖는 곡선)에서 수집된 윤활유(S)의 배열 상태가 도시되어 있다: 본 도면에서 알 수 있는 사실은, 저장소 펌프(22)에 의해 윤활유(S)를 이송 출구(24)에 공급하는 과정이 상당히 개선된다는 것이며; 주변에서는, 임의의 횡 방향 가속도에서 원칙적으로는 충분한 윤활유가 이송 출구(24)에서 준비된다는 것이다.
윤활유 저장소(14)와 윤활유 섬프(12.2)의 제2 축 영역(A2) 사이에는 연결 라인(30)이 제공되어 있으며, 이 연결 라인은 윤활유 레벨 균등화를 위해 그리고 윤활유 저장소(14)의 배기를 위해 설계되어 있다.
이송 출구(24)로부터 출발하는 이송 라인(34) 내에 배열된 이송 펌프(32) 및 저장소 펌프(22)는 하나의 공통 펌프 구동 장치와 함께 형성되어 있는데, 여기에서는 2단 윤활유 펌프로서 형성되어 있다.
다시 말해, 이송 펌프(32)는 자동차의 횡 방향 가속도와 무관하게, 윤활 될 그리고/또는 냉각될 구동 유닛(1)의 구성 요소에 윤활유(S)를 신뢰할 만하게 공급한다.
1: 전기 구동 유닛
2: 전기 구동 기계
4: 기계 하우징
6: 출력 기어
8: 기어 하우징
10: 순환 섬프 장치
12; 12.1, 12.2: 윤활유 섬프
14: 윤활유 저장소
16: 윤활유 배출 개구
18: 윤활유 섬프 펌프 라인
20.1, 20.2: 고정자 권선 헤드
22: 저장소 펌프
24: 이송 출구
25: 출구 필터
26: 배플 벽
28: 압력유 입구
30: 연결 라인
32: 이송 펌프
34: 이송 라인
S: 윤활유
A1: 제1 축 영역
A2: 제2 축 영역

Claims (14)

  1. 윤활유(S)에 의해 윤활 및/또는 온도 제어될 수 있는 자동차의 전기 구동 유닛(1)용 순환 섬프 장치(circulation sump device)(10)로서,
    - 제1 축 영역(A1) 및 제2 축 영역(A2)을 갖는 윤활유 섬프(12; 12.1, 12.2),
    - 상기 제1 축 영역의 윤활유 섬프(12) 아래로 연장되고 윤활유 배출 개구(16)에 의해 윤활유 섬프와 연결된 윤활유 저장소(14), 및
    - 상기 윤활유 섬프의 제2 축 영역으로부터 윤활유 저장소 내부로 윤활유를 펌핑하도록 설계된 윤활유 섬프 펌프 라인(18)
    을 포함하는, 자동차의 전기 구동 유닛(1)용 순환 섬프 장치(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 축 영역은 구동 유닛의 고정자 코어의 제1 측에서 고정자 권선 헤드(20.1)의 하나의 위치를 포함하고, 제2 축 영역은 제2 측에서 고정자 권선 헤드(20.2)의 하나의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 윤활유 섬프 펌프 라인 내에 저장소 펌프(22)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 축 영역에 있는 윤활유 섬프 펌프 라인이 기계 하우징(4) 및/또는 윤활유 섬프의 고정자 코어로부터 멀리 떨어진 축 방향 단부로부터 출발하여 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활유 배출 개구가 제1 축 영역에서 고정자 코어로부터 멀리 떨어진 기계 하우징의 그리고/또는 윤활유 저장소의 그리고/또는 윤활유 섬프의 축 방향 단부에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활유 저장소로부터의 이송 출구(24)가 윤활유 배출 개구의 하나의 축 방향 위치에 또는 그 근처에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활유 저장소가 또한 제2 축 섹션 내에서도 연장되는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활유 저장소 내에 배플 벽(26), 특히 배플 플레이트 또는 다른 유동 장애물이 배열되어 있으며, 이때에는 윤활유 섬프 펌프 라인의 압력유 입구(28) 및 윤활유 저장소로부터의 이송 출구가 상기 배플 벽의 동일한 측에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 배플 벽은, 제1 축 영역으로부터, 특히 이송 출구로부터 출발하여 제2 축 영역을 향해 흐르는 윤활유의 흐름을 방해하도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활유 저장소와 상기 윤활유 섬프의 제2 축 영역 사이에는, 윤활유 저장소의 윤활유 레벨 균등화 및/또는 배기를 위해 설계된 연결 라인(30)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송 출구로부터 출발하는 이송 라인(34) 내에 배열되어 있는 이송 펌프(32) 및 저장소 펌프가 하나의 공통 펌프 구동 장치와 함께, 특히 2단 윤활유 펌프로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 순환 섬프 장치.
  12. 기계 하우징(4) 내에 있는 전기 구동 기계(2) 및 기어 하우징(8) 내에 있는 출력 기어(6)를 구비하는, 자동차용 전기 구동 유닛(1)으로서,
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 순환 섬프 장치(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 전기 구동 유닛(1).
  13. 제12항에 있어서, 상기 기계 하우징 내에 있는 순환 섬프 장치의 윤활유 섬프가 구동 기계의 고정자 코어의 양측에 형성되어 있으며 그리고/또는 기어 하우징의 기어 윤활유 섬프는 기계 하우징 내에 있는 순환 섬프 장치의 윤활유 섬프 내부로의 오버플로에 의해서 비워질 수 있는 것을 특징으로 하는, 전기 구동 유닛.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 윤활유 저장소가 기계 하우징 아래에 배열되어 있고, 이송 출구와 윤활유 섬프 펌프 라인의 시작 부분 사이에서 구동 유닛의 횡 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 전기 구동 유닛.
KR1020247008373A 2021-12-20 2022-11-23 차량의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치 KR20240042107A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021133902.2A DE102021133902A1 (de) 2021-12-20 2021-12-20 Umwälzsumpfvorrichtung für eine elektrische Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE102021133902.2 2021-12-20
PCT/EP2022/082895 WO2023117268A1 (de) 2021-12-20 2022-11-23 Umwälzsumpfvorrichtung für eine elektrische antriebseinheit eines fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240042107A true KR20240042107A (ko) 2024-04-01

Family

ID=84488312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247008373A KR20240042107A (ko) 2021-12-20 2022-11-23 차량의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240339895A1 (ko)
KR (1) KR20240042107A (ko)
CN (1) CN118140078A (ko)
DE (1) DE102021133902A1 (ko)
WO (1) WO2023117268A1 (ko)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0694805B2 (ja) 1989-10-31 1994-11-24 いすゞ自動車株式会社 エンジンの潤滑装置
DE102011077507B4 (de) 2011-06-14 2022-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schmiermittelsystem für eine Brennkraftmaschine
US9306433B2 (en) 2013-03-13 2016-04-05 E-Aam Driveline Systems Ab Drive module with spray cooling of electric motor
JP2015027819A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置の潤滑装置
DE102014205881B3 (de) 2014-03-28 2015-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Getriebemotor mit einem Elektromotor und einer Getriebebaugruppe
DE102016211226B3 (de) * 2016-06-23 2017-06-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schmierstoffversorgung für einen Elektroantrieb und Kraftfahrzeug mit einer solchen Schmierstoffversorgung
DE102016215423A1 (de) 2016-08-17 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine und Fahrzeug mit der elektrischen Maschine
FR3061374B1 (fr) * 2016-12-22 2019-05-24 Renault S.A.S Dispositif de refroidissement d'une machine electrique.
DE102019126914A1 (de) 2019-10-08 2021-04-08 Audi Ag Schmiermittelversorgungssystem für eine Antriebsvorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
CN118140078A (zh) 2024-06-04
WO2023117268A1 (de) 2023-06-29
US20240339895A1 (en) 2024-10-10
DE102021133902A1 (de) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108884930B (zh) 用于电驱动装置的润滑剂供应装置和具有这种润滑剂供应装置的机动车
CN100516595C (zh) 用于汽车的传动装置
KR100864627B1 (ko) 유압회로장치 및 이를 이용한 하이브리드 구동장치
JP6809393B2 (ja) 車両用動力伝達装置の潤滑装置
JP3701310B2 (ja) 変速機ハウジング
JP2006283977A (ja) 連続可変伝動装置
CN113316694B (zh) 变速器装置
CN115107498A (zh) 用于机动车的驱动装置
CN111577874A (zh) 用于传动装置的泵送装置及具有该泵送装置的传动装置
CN116951091A (zh) 用于机动车的动力总成和具有动力总成的机动车
US11781639B2 (en) Oil management system
US11592102B2 (en) Transmission lubrication system
KR20240042107A (ko) 차량의 전기 구동 유닛용 순환 섬프 장치
JP2010028980A (ja) 車両駆動用モータの冷却装置
US11585432B2 (en) Oil supply arrangement of a vehicle with an electric machine
CN115384290B (zh) 动力总成及车辆
KR20240051322A (ko) 변속기 영역 사이의 오일 공급을 이용하는 변속기, 및 변속기를 작동하는 방법
EP2583018B1 (en) Engine structure
EP4034407B1 (en) A vehicle wheel arrangement
US20240333102A1 (en) Coolant supply system for an electrically operated vehicle axle
JP6152363B2 (ja) 車両の駆動装置
CN118367706A (zh) 具有冷却机构的电驱动装置
JP2023175670A (ja) 自動車用電動機のための冷却システム
CN115642751A (zh) 驱动单元和带有驱动单元的车辆
CN115638236A (zh) 驱动单元及具有驱动单元的车辆