EP4445047A1

EP4445047A1 - Antriebssystem und antriebsgetriebe

Info

Publication number: EP4445047A1
Application number: EP22803164.7A
Authority: EP
Inventors: Marc Helfer; Felix VOGEL
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2022-11-07
Publication date: 2024-10-16
Also published as: KR20240051262A; WO2023104230A1; CN118355215A; US20250043860A1; DE102021132153B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Antriebsgehäuse. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Antriebsgetriebe, welches das Antriebssystem umfasst. Das Antriebssystem umfasst eine Antriebseinheit (1) mit einem Antriebsgehäuse (20) sowie ein an der Außenseite des Antriebsgehäuses (20) mechanisch fixiertes Strömungsleitelement (40), welches wenigstens eine erste Hohlraumbegrenzung (42) zur zumindest bereichsweisen Ausbildung eines ersten Fluid-Reservoirs (44) aufweist, wobei ein von der ersten Hohlraumbegrenzung (42) zumindest bereichsweise begrenzter erster Hohlraum (43) strömungstechnisch mit einer Schmierungseinrichtung (60) verbindbar oder verbunden ist. Mit dem hier vorgeschlagenen Antriebssystem sowie dem das Antriebssystem umfassenden Antriebsgetriebe werde Einrichtung zur Verfügung gestellten, mit denen in einfacher, kostengünstiger sowie bauraumsparender Weise eine Schmierung angeschlossener oder integrierter Getriebeelemente ermöglicht wird.

Description

Antriebssystem und Antriebsqetriebe

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Antriebsgehäuse. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Antriebsgetriebe, welches das Antriebssystem umfasst.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Antriebseinheiten bekannt, die in Antriebsanordnungen oder Antriebseriellssträngen integriert sind.

Eine Antriebseinheit mit mehreren elektrischen Rotationsmaschinen in einer Antriebsanordnung zu integrieren, die für ein Hybridkraftahrzeug vorgesehen ist, unterliegt besonders in axialer Richtung strengen Bauraumanforderungen.

Insbesondere bei Einsatz einer derartigen Antriebseinheit in sogenannten Front-Quer- Anordnungen in Kraftfahrzeugen, in welchen die elektrischen Rotationsmaschinen und die Verbrennungskraftmaschine als Frontantriebe eingesetzt werden und eine jeweilige Rotationsachse einer elektrischen Rotationsmaschine und der Verbrennungskraftmaschine quer zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, ist eine axial besonders kurz bauende Antriebsanordnung vorteilhaft.

Bekannt sind unter anderem sogenannte Hybridgetriebe mit zwei elektrischen Maschinen, die eine Umschaltung zwischen seriellem Betrieb und einem parallelen Betrieb ermöglichen. Bei einem seriellen Betrieb treibt eine Verbrennungskraftmaschine eine erste elektrische Maschine an, die als Generator arbeitet. Die damit generierte elektrische Energie wird zum Antrieb der zweiten elektrischen Maschine verwendet, deren Drehmoment an die Räder eines mit dem Hybridgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeugs geleitet wird.

Im parallelen Betrieb wird das Drehmoment einer angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine auf die Räder eines mit dem Hybridgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeugs geleitet, wobei die zweite elektrische Maschine leer mitläuft, den Fährbetrieb unterstützt oder auch rekuperiert.

In Getrieben von Kraftfahrzeugen, und auch in Getrieben, die eine elektromotorische Antriebsfunktion mit einem Verbrennungsmotor-Antrieb koppeln, sogenannten Hybridgetrieben, sind umlaufende und miteinander reibende Elemente mit einem Schmiermittel, wie zum Beispiel Öl, geschmiert und gekühlt. In den meisten Fällen ist zu diesem Zweck im tiefsten Bereich des betreffenden Getriebes ein Ölsumpf vorhanden. Aus diesem Sumpf kann Schmiermittel durch Mitnahme an Zahnrädern auf miteinander kämmende Verzahnungen und/oder auf andere Zahnräder oder auch Lagerstellen transportiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Pumpe in strömungstechnischer Verbindung mit dem Ölsumpf angeordnet sein, um das Schmiermittel an zu schmierend Stellen zu transportieren. Dabei hat die Auslegung des Volumens des Ölsumpfs und/oder der Leistung der Pumpe große Auswirkungen auf die zu erreichende Schmierung. Diese wiederum wirkt sich wesentlich auf den Wirkungsgrad des Getriebes, bzw. auf das vom Getriebe bewirkte Schleppmoment aus. Das Schleppmoment ist unter anderem davon abhängig, wie tief ein jeweiliges Zahnrad in den Ölsumpf eintaucht, wie Abstände zwischen sich drehenden Zahnrädern und dem Getriebegehäuse sind, wie groß die Beschleunigung des von der Pumpe bewegten Schmiermittels ist und ob Druckverluste bestehen beim Transport des Schmiermittels.

Aus der EP 3 534 042 A1 ist ein Öl-Abfangmechanismus bekannt, der eine Schmierung innerhalb des Getrieberaums realisiert. Ein Rad eines Differenzialgetriebes, ein sogenanntes Differenzialrad, wird hier in einer separaten Kammer des Ölsumpfs in Öl eingetaucht, um zu erreichen, dass lediglich die Menge an Öl vom Differenzialrad beschleunigt wird, die tatsächlich auch benötigt wird. Dadurch lassen sich Schleppverluste des Getriebes verringern.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem sowie ein das Antriebssystem umfassendes Antriebsgetriebe zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, kostengünstiger sowie bauraumsparender Weise eine Schmierung angeschlossener oder integrierter Getriebeelemente ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Antriebssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch das Antriebsgetriebe gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Antriebssystems sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Antriebsgetriebes sind in den Unteransprüchen 8 bis 10 angegeben.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit mit einem Antriebsgehäuse sowie ein an der Außenseite des Antriebsgehäuses mechanisch fixiertes Strömungsleitelement, welches wenigstens eine erste Hohlraumbegrenzung zur zumindest bereichsweisen Ausbildung eines ersten Fluid- Reservoirs aufweist. Es ist vorgesehen, dass ein von der ersten Hohlraumbegrenzung zumindest bereichsweise begrenzter erster Hohlraum strömungstechnisch mit einer Schmierungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist.

Die Antriebseinheit kann insbesondere wenigstens eine elektrische Maschine aufweisen, die gegebenenfalls auch als Generator betrieben werden kann.

Das Strömungsleitelement kann dabei unmittelbar mit dem Antriebsgehäuse verbunden sein, oder aber auch mittelbar, gegebenenfalls auch über ein mit dem Antriebsgehäuse mechanisch gekoppeltes Getriebegehäuse.

Ein Fluid ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein flüssiges Schmiermittel, welches auch eine Kühlungsfunktion haben kann, wie z.B. Öl. Die Hohlraumbegrenzung ist dazu eingerichtet, einen Hohlraum zu begrenzen und darin ein Fluid aufzunehmen, welches ein Reservoir ausbildet.

Entsprechend kann gemäß der Erfindung außerhalb der Antriebseinheit, aber von der Antriebseinheit getragen, eine Schmierung einer zu schmierenden Einheit realisiert werden.

Des Weiteren kann das Strömungsleitelement wenigstens eine zweite Hohlraumbegrenzung zur zumindest bereichsweisen Ausbildung eines zweiten Fluid-Reservoirs aufweisen, wobei ein von der zweiten Hohlraumbegrenzung zumindest bereichsweise begrenzter zweiter Hohlraum strömungstechnisch mit der Schmierungseinrichtung verbindbar oder verbunden ist. Dabei kann das Strömungsleitelement einseitig offen ausgebildet sein, wenn es an der offenen Seite durch ein anschließendes Getriebegehäuse abgedichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Strömungsleitelement einen nur sehr geringen axialen Bauraumbedarf hat.

Insbesondere aus Gründen der Gewichtsreduktion und/oder der Verringerung von Herstellungskosten kann das Strömungsleitelement aus Kunststoff ausgebildet sein. Dies ermöglicht den Ausgleich von Toleranzen durch leichte Verformung des Strömungsleitelements und entsprechend eine einfache Anpassung des Strömungsleitelements an die gegebenen geometrischen Verhältnisse.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement zumindest bereichsweise einen Strömungskanal ausbildet zur Zuführung von Fluid in zumindest einen der Hohlräume.

Im Strömungskanal kann zur Zuführung von Fluid zum ersten Hohlraum und zum zweiten Hohlraum eine Strömungsverzweigung ausgebildet sein.

Mittels einer Rippe, die vom Strömungsleitelement oder auch von einem am Strömungsleitelement anliegenden Getriebegehäuse ausgebildet sein kann, kann Fluid entlang dieser Rippe geleitet werden, wobei die Strömungsverzweigung in Form einer Öffnung neben der Rippe derart angeordnet ist, dass das sich mit einer Strömungsgeschwindigkeit unterhalb einer Grenz-Geschwindigkeit strömende Fluid mit einer ersten Teilmenge durch die Öffnung in den ersten Hohlraum strömt und mit einer zweiten Teilmenge weiter entlang der Rippe in den zweiten Hohlraum strömt.

Des Weiteren kann das Strömungsleitelement ein Prallelement zur Realisierung eines Pralleffekts für ein mit oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit auf das Prallelement auftreffenden Fluids aufweisen, zwecks Verteilung des Fluids durch die Strömungsverzweigung in den ersten Hohlraum und in den zweiten Hohlraum.

Der zweite Hohlraum kann eine Überlauf-Einrichtung aufweisen, mittels derer Fluid bei Überschreitung eines Grenzniveaus im zweiten Hohlraum in den ersten Hohlraum strömbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich der erste Hohlraum auf einer geringeren Höhe befindet als der zweite Hohlraum, so dass Fluid schwerkraftbedingt vom zweiten Hohlraum in den ersten Hohlraum gelangen kann.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebssystems ist sichergestellt, dass auch bei hohen Querbeschleunigungen jeder Lagerstelle einer Welle ein Öl-Reservoir zur Verfügung steht, aus dem eine Schmierung der jeweiligen Lagerstelle realisiert werden kann.

In vorteilhafter Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement einen Strömungseinlass aufweist, der sich bei Ausrichtung des Strömungsleitelements in einer bestimmungsgemäßen Gebrauchsposition oberhalb beider Hohlräume befindet. Derart kann das Fluid schwerkraftbedingt von dem Strömungseinlass in einen jeweiligen Hohlraum gelangen.

Die bestimmungsgemäße Gebrauchsposition bezieht sich dabei auf die Position des Strömungsleitelements nach der Montage in einem Kraftfahrzeug, so dass sich das Strömungsleitelement zwischen dem Antriebssystem und dem Getriebegehäuse befindet, welche im Wesentlichen waagerecht nebeneinander angeordnet sind. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Antriebsgetriebe, umfassend ein erfindungsgemäßes Antriebssystem, wobei das Antriebsgetriebe weiterhin ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse umfasst und wenigstens ein von einer Hohlraumbegrenzung zumindest bereichsweise begrenzter Hohlraum axial einseitig durch die Außenseite des Getriebegehäuses begrenzt ist.

Insbesondere ist vorgesehen, dass sich das Getriebegehäuse axial neben dem Antriebsgehäuse befindet.

Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht zwingend darauf eingeschränkt, dass ein von einer Hohlraumbegrenzung zumindest bereichsweise begrenzter Hohlraum axial einseitig durch die Außenseite des Getriebegehäuses begrenzt ist, sondern dass Antriebsgetriebe kann auch derart ausgeführt sein, dass ein von einer Hohlraumbegrenzung zumindest bereichsweise begrenzter Hohlraum axial beidseitig und gegeben falls vollumfänglich durch das Strömungsleitelement begrenzt ist.

Die Schmierungseinrichtung kann dabei in oder an einer Lagerung einer Differentialradwelle und/ oder einer Lagerung einer Zwischenradwelle des an die Antriebseinheit angeschlossenen Getriebes ausgebildet sein. Zu diesem Zweck kann in dem Getriebegehäuse ein jeweiliger Kanal ausgebildet sein, der strömungstechnisch mit wenigstens einem der Hohlräume verbunden ist.

Alternativ oder zusätzlich zur Schmierung von Lagerstellen kann das Fluid aus wenigstens einem der Hohlräume auch genutzt werden, um ineinander eingreifende Zahnräder zu schmieren.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Antriebsgetriebe ein Differenzialgetriebe mit einem Differenzialrad umfasst, wobei das Differenzialrad die Funktion einer Schaufelradpumpe aufweist und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein mittels des Differenzialrades geförderter Fluid-Volumenstrom dem Strömungsleitelement zuführbar ist. Das Differenzial rad ist eines der Räder des Differenzialgetriebes; insbesondere ein Rad, dessen Drehachse parallel zu einer Ausgangswelle des Antriebssystems verläuft. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Zahnrad bereichsweise an seinem Umfang und an der Außenseite des Antriebsgetriebes von einem Abdeckungselement abgedeckt ist, so dass ein Spalt zwischen der radialen Außenseite des Zahnrades und dem Abdeckungselement existiert, wobei die Weite des Spaltes so gering ist, dass mit dem Differentialrad eine Förderwirkung auf das Fluid entlang der Drehrichtung des Differenzial rades realisierbar ist.

Das Abdeckungselement dichtet zum einen das Antriebsgetriebe zur Außenseite hin ab, sodass kein Fluid entweichen kann.

Zudem bildet das Abdeckungselement einen Teil eines Gehäuses aus, in dem das Differenzialrad läuft, um hier die Förderung von Fluid mittels des Prinzips der Schaufelradpumpe zu verwirklichen. Entsprechend ist vorgesehen, dass das Abdeckungselement einen nur minimalen radialen Abstand zur Außenverzahnung des Differenzial- rades aufweist, um die Förderwirkung zu erzielen.

Des Weiteren kann das Antriebsgetriebe derart eingerichtet sein, dass das Getriebegehäuse im unteren Bereich ein Fluid-Volumen aufnimmt, in welchem das Differenzialrad eintaucht und aus welchem das Differenzialrad bei seiner Drehbewegung Fluid mitnimmt. Der dieses Fluid-Volumen begrenzende Raum des Getriebegehäuses kann in einen ersten Teilraum und in einen zweiten Teilraum unterteilt sein. Die beiden Teilräume sind durch eine Trennwand voneinander getrennt, die es ermöglicht, in dem ersten Teilraum, in den sich das Differenzialrad erstreckt, ein geringeres Fluid-Niveau bzw. einen geringeren Füllstand des Fluids einzustellen, als in dem benachbarten zweiten Teilraum.

Dies wiederum hat den Vorteil, dass ausgeschlossen ist, dass vom Differenzialrad ein unnötig großes Volumen an Fluid gefördert wird. Daraus resultieren geringere Planschverluste, ein reduziertes Schleppmoment und entsprechend ein erhöhter Wirkungsgrad. Der zweite Teilraum ist mit einer Pumpe strömungstechnisch verbunden, die dazu eingerichtet ist, Fluid in den zweiten Teilraum zu fördern. Aufgrund einer strömungstechnischen Verbindung zwischen dem zweiten Teilraum und dem ersten Teilraum kann Fluid vom zweiten Teilraum in den ersten Teilraum strömen.

Der Volumenstrom, der durch die steuerungstechnische Verbindung zwischen dem zweiten Teilraum und dem ersten Teilraum strömen kann, ist dabei derart eingestellt oder einstellbar, dass sichergestellt ist, dass das Differenzialrad bei seiner Drehung ständig Fluid mitnimmt und dem Strömungsleitelement und somit auch den Lagerstellen zuführt. Des Weiteren kann das Antriebssystem einen Strömungsteiler zur Aufteilung des vom Differenzialrad in seiner Drehbewegung mitgenommenen Fluid-Volumens in wenigstens zwei Fluidströme, im Wesentlichen winklig zur Förderrichtung des Fluids mittels des Differenzialrades, aufweisen. Der Winkel kann dabei zwischen 30° und 90° in Bezug zur Förderrichtung betragen, welche durch eine ideelle, tangential zum Umfang des Differenzialrades verlaufende Richtung gekennzeichnet ist. Entsprechend wird dadurch erreicht, dass die aufgeteilten Teil-Volumenströme axial beidseitig des Differenzialrades weg geleitet werden.

Wenn das Differenzialrad ein schrägverzahntes Zahnrad ist, ist in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der Strömungsteiler ein Trennelement aufweist, welches bezüglich der axialen Mitte des Zahnrades axial versetzt angeordnet ist, um das von dem Differenzialrad in seiner Drehbewegung mitgenommene Fluid-Volumen in dessen axialer Mitte zu teilen.

Dadurch wird dafür gesorgt, dass das vom Differenzialrad in seiner Drehbewegung mitgenommene Fluid aufgeteilt wird in ein Fluid-Volumen, welches dem Strömungsleitelement an dessen Oberseite zugeführt wird, und ein Fluid-Volumen, welches einer Lagerstelle einer Zwischenwelle des Getriebes und/oder wenigstens einer zu schmierenden Verzahnung im Antriebssystem zugeführt wird. Das Getriebegehäuse kann an seiner Außenseite eine erhabene Struktur aufweisen, wobei das Strömungsleitelement in einem Anlagebereich an der Außenseite des Getriebegehäuses hinsichtlich Form und Größe der Struktur an diese komplementär angepasst ist. Eine Befestigung des Strömungsleitelements an dem Getriebegehäuse erfolgt in vorteilhafter Ausführungsform mittels Befestigungselementen wie z.B. Befestigungsbolzen.

Die Struktur kann zum Beispiel Rippen aufweisen. Ein derartiges Strukturelement bzw. eine derartige Rippe kann auch zumindest einen der Hohlräume flüssigkeitsdicht begrenzen. Eine Abdichtung des Strömungsleitelements kann auch an einem derartigen Strukturelement bzw. an einer derartigen Rippe erfolgen.

Das bedeutet, dass ein solches Strukturelement bzw. eine solche Rippe am Strömungsleitelement anliegen kann und zur Fixierung des Strömungsleitelements am Getriebegehäuse und/ oder zur Abdichtung zwischen Strömungsleitelement und Getriebegehäuse dienen kann.

Diese Ausführungsform vereint somit eine hohe mechanische Belastbarkeit des Getriebegehäuses aufgrund der Ausbildung mit wenigstens einem Strukturelement, mit der flüssigkeitsdichten Anordnung des Strömungsleitelements am Getriebegehäuse.

Weiterhin ist eine Antriebsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Antriebsgetriebe von der Erfindung umfasst, welche wenigstens ein Antriebselement zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, das mechanisch mit dem Differenzialrad gekoppelt oder koppelbar ist, aufweist.

Die Antriebsanordnung kann des Weiteren auch eine Verbrennungskraftmaschine umfassen, die mittels eines Abtriebselements mit einem Eingang des Antriebssystems, und damit gegebenenfalls mit einem Rotor einer elektrischen Rotationsmaschine des Getriebesystems gekoppelt oder koppelbar ist. Die jeweilige mechanische Kopplung kann mittels einer Kupplung oder mittels einer starren drehfesten Verbindung realisiert sein.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

Figur 1 : ein Strömungsleitelement in perspektivischer Ansicht,

Figur 2: das Strömungsleitelement in frontaler Ansicht,

Figur 3: das Strömungsleitelement in perspektivischer Ansicht,

Figur 4: ein Ausschnitt aus einem Getriebegehäuse,

Figur 5: ein weiterer Ausschnitt aus einem Getriebegehäuse in perspektivischer Ansicht,

Figur 6: eine Antriebseinheit in axialer Ansicht,

Figur 7: ein axial endseitiger Bereich der Antriebseinheit in perspektivischer Ansicht, Figur 8: eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des axialen endseitigen Bereichs der Antriebseinheit, und

Figur 9: das Antriebsgetriebe in perspektivischer Ansicht.

Zunächst wird der Aufbau des Strömungsleitelements 40 anhand der Figuren 1 -4 erläutert.

Das Strömungsleitelement 40 ist in der hier dargestellten Ausführungsform als ein Kunststoffteil ausgebildet. Es umfasst im oberen Bereich einen Strömungseinlass 41 , um hier ein Fluid 30, wie es in Figur 2 angedeutet ist, aufnehmen zu können.

Das Strömungsleitelement 40 bildet eine ersten Hohlraumbegrenzung 42 aus, zur Realisierung eines ersten Hohlraums 43 zwecks Aufnahme eines ersten Fluid-Reservoirs 44, welches in Figur 2 ersichtlich ist. Figur 2 zeigt dabei eine Ansicht auf das Strömungsleitelement 40 in einem Schnitt durch ein angrenzendes Getriebegehäuse.

Des Weiteren bildet das Strömungsleitelement 40 eine zweite Hohlraumbegrenzung 45 aus, zur Realisierung eines zweiten Hohlraums 46 zwecks Aufnahme eines zweiten Fluid-Reservoirs 47, wie ebenfalls in Figur 2 dargestellt.

Zur Zuführung des Fluids 30 in die beiden Hohlräume 43,46 bildet das Strömungsleitelement 40 mehrere Strömungskanäle 50 aus, durch die eine Strömung des Fluids 30 entlang der in den Figur 1 dargestellten Pfeile ermöglicht wird.

Die in den Figuren 1 -2 dargestellte Ausführungsform des Strömungsleitelements 40 umfasst des Weiteren zumindest eine Rippe 52, die durch eine darin oder daran angeordnete Öffnung 53 eine Strömungsverzweigung 51 realisiert, um an dieser Strömungsverzweigung 51 eine erste Teilmenge 54 dem ersten Fluid-Reservoir 44 zuzuführen, und eine zweite Teilmenge 55 dem zweiten Fluid-Reservoir zuzuführen.

Die Aufteilung in eine erste Teilmenge 54 und eine zweite Teilmenge 55 des Fluids 30 erfolgt bei Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 30 unterhalb einer Grenz-Geschwindigkeit einfach schwerkraftbedingt, indem die erste Teilmenge 54 durch die Öffnung 53 in den ersten Hohlraum 43 gelangt, und eine zweite Teilmenge 55 weiter entlang der Rippe 52 dem zweiten Hohlraum 46 zugeführt wird.

Hat das strömende Fluid 30 eine Geschwindigkeit oberhalb der Grenz-Geschwindigkeit, so spritzt oder strömt es an ein Prallelement 56, welches stromabwärts der Öffnung 53 angeordnet ist. Dieses Prallelement 56 bewirkt, dass der durch den Strömungseinlass 41 eintretende Fluid-Volumenstrom abgebremst wird und somit weiterhin die Möglichkeit besteht, dass eine erste Teilmenge 54 durch die Öffnung 53 in den ersten Hohlraum 43 gelangt, und eine zweite Teilmenge 55 entlang der Rippe 52 in den zweiten Hohlraum 46 gelangt.

Zwischen den beiden Hohlräumen 43,46 besteht des Weiteren eine Überlauf-Einrichtung 57, die es ermöglicht, dass bei Überschreitung eines Grenz-Füllstandes im zweiten Hohlraum 46 Fluid 30 vom zweiten Hohlraum 46 in den ersten Hohlraum 43 schwerkraftbedingt strömen kann.

Die beiden Hohlräume 43,46 sind jeweils mit einer Schmierungseinrichtung 60 strömungstechnisch gekoppelt, die in den Figuren 1 und 2 lediglich angedeutet ist.

Figur 3 zeigt noch einmal das Strömungsleitelement 40 in perspektivischer Ansicht, wobei hier deutlich die Hohlraumbegrenzungen 42,45 ersichtlich sind, die gleichzeitig auch der Anlage und Abdichtung an einem axial gegenüberliegenden Getriebegehäuse 71 , welches in Figur 4 bereichsweise dargestellt ist, dienen. In den beiden Figuren 3 und 4 ist die jeweilige Anlagekontur optisch hervorgehoben.

In Figur 4 ist zudem ersichtlich, dass die in Figur 2 lediglich angedeuteten Schmierungseinrichtungen 60 ebenfalls Austrittsöffnungen aufweisen, die in Lagerstellen realisiert sind, nämlich in einer Lagerung eine Differenzialwelle 82 sowie auch in einer Lagerung einer Zwischenradwelle 85.

Entsprechend ermöglicht das Strömungsleitelement 40, diesen Lagerstellen 85 in einfacher sowie bauraumsparender Weise Schmiermittel bzw. Fluid 30 zuzuführen.

Dabei müssen keine Festigkeitseinbußen im Getriebegehäuse 71 hingenommen werden, denn an zwecks Festigkeitserhöhung ausgeführten erhabenen Strukturen 73 des Getriebegehäuses 71 an dessen Außenseite 72, wie zum Beispiel Rippen 52, ist das Strömungsleitelement 40 hinsichtlich Form und Größe komplementär angepasst. Derartige erhabene Strukturen 73 sind auch in Figur 2 angedeutet.

Figur 5 zeigt einen Bestandteil der Schmierungseinrichtung 60 in Form eines Kanals 90, der an der Lagerung der Zwischenradwelle 85 ausgeführt ist. Hier ist ersichtlich, dass durch den Kanal 90 Schmiermittel direkt bis zum Lager bzw. zur Zwischenradwelle selbst zugeführt werden kann. Figur 6 zeigt zwecks Verdeutlichung des Gesamt-Zusammenhangs die Antriebseinheit 1 in axialer Ansicht, ohne das Strömungsleitelement. Die Antriebseinheit 1 umfasst ein Antriebsgehäuse 20, aus welchem axial eine E-Maschinenwelle 86 herausführt. Axial außerhalb des Antriebsgehäuses 20 sind eine Zwischenradwelle 83 mit darauf angeordnetem Zwischenrad 84, sowie eine Differentialradwelle 80 mit darauf angeordnetem Differentialrad 81 positioniert.

Das Differentialrad 81 ist an seiner Außenseite von einem Abdeckungselement 100 umgeben, welches einen sehr geringen Spalt 110 zwischen sich und dem Differentialrad 81 realisiert. Das Differentialrad 81 ragt mit seinem untersten Bereich in einen erste Teilraum 120 eines Öl-Reservoirs. Neben dem ersten Teilraum 120 befindet sich ein zweiter Teilraum 121 , der durch eine Trennwand 122 vom ersten Teilraum 120 abgetrennt ist. Zwischen den beiden Teilbäumen 120,121 besteht eine strömungstechnische Verbindung, die es ermöglicht, dass Fluid 30 vom zweiten Teilraum 121 in den ersten Teilraum 120 strömen kann.

Dadurch wird sichergestellt, dass stets eine gewisse Menge an Fluid 30 im ersten Teilraum aufgenommen ist. Bei Drehung des Differenzialrades 81 entlang der dargestellten Drehrichtung fördert das Differentialrad 81 wie eine Flügelradpumpe Fluid 30 aus dem ersten Teilraum durch den Spalt 110 zwischen Differentialrad 81 und Abdeckungselement 100. Durch Einstellung der strömungstechnischen Verbindung zwischen den beiden Teilräumen 120,121 kann gesteuert werden, dass nicht zu viel Fluid 30 im ersten Teilraum 120 vorhanden ist und dass demzufolge nur geringe Schleppverluste auftreten.

Im oberen Bereich des Differenzialrades 81 wird das vom Differentialrad 81 geförderte Fluid 30 einem Strömungsteiler 130 zugeführt, der in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist.

Der Strömungsteiler 130 umfasst dabei ein Trennelement 131 , welches den vom Differentialrad 81 geförderten Fluid-Volumenstrom im Wesentlichen axial halbiert, sodass Fluid 30 entlang der in Figur 8 dargestellten Führungselemente 132 axial beidseitig des Differenzialrades 81 aufgeteilt und weg geleitet wird. Der gemäß Figur 8 nach rechts abgeleitete Teil-Volumenstrom des Fluids 30 gelangt dann wie zu Figur 1 beschrieben in den Strömungseinlass 41 des Strömungsleitelements 40. Der nach links abgeleitete Teil-Volumenstrom kann einer weiteren Lagerstelle, gegebenenfalls auch der Differentialradwelle, zugeführt werden.

Figur 9 zeigt ein Antriebsgetriebe, bei welchem jedoch das Antriebsgehäuse weggelassen wurde. Deutlich ersichtlich ist hierbei eine elektrische Maschine 10. Des Weiteren ist die Differentialradwelle 80 erkennbar, sowie die Lagerung der Differentialradwelle 82, und der Strömungsteiler 130. Zudem ist in dieser Ansicht auch das Getriebe 70 und das Getriebegehäuse 71 erkennbar, wobei ersichtlich ist, dass das Abdeckungselement 100 das Getriebegehäuse 71 im Bereich der Überlagerung des hier verdeckten Differenzialrades ausbildet.

Mit dem hier vorgeschlagenen Antriebssystem sowie dem das Antriebssystem umfassenden Antriebsgetriebe werden Einrichtungen zur Verfügung gestellten, mit denen in einfacher, kostengünstiger sowie bauraumsparender Weise eine Schmierung angeschlossener oder integrierter Getriebeelemente ermöglicht wird.

Bezuqszeichenliste

1 Antriebseinheit

10 elektrische Maschine

20 Antriebsgehäuse

30 Fluid

40 Strömungsleitelement

41 Strömungseinlass

42 erste Hohlraumbegrenzung

43 erster Hohlraum

44 erstes Fluid-Reservoir

45 zweite Hohlraumbegrenzung

46 zweiter Hohlraum

47 zweites Fluid-Reservoir

50 Strömungskanal

51 Strömungsverzweigung

52 Rippe

53 Öffnung

54 erste Teilmenge

55 zweite Teilmenge

56 Prallelement

57 Überlauf-Einrichtung

60 Schmierungseinrichtung

70 Getriebe

71 Getriebegehäuse

72 Außenseite des Getriebegehäuses

73 erhabene Struktur

80 Differentialradwelle

81 Differentialrad

82 Lagerung der Differentialradwelle

83 Zwischenradwelle

84 Zwischenrad 85 Lagerung der Zwischenradwelle

86 E-Maschinenwelle

90 Kanal

100 Abdeckungselement

110 Spalt

120 erster Teilraum

121 zweiter Teilraum

122 Trennwand

130 Strömungsteiler

131 Trennelement

132 Führungselement

Claims

Patentansprüche Antriebssystem, umfassend eine Antriebseinheit (1 ) mit einem Antriebsgehäuse (20) sowie ein an der Außenseite des Antriebsgehäuses (20) mechanisch fixiertes Strömungsleitelement (40), welches wenigstens eine erste Hohlraumbegrenzung (42) zur zumindest bereichsweisen Ausbildung eines ersten Fluid-Reservoirs (44) aufweist, wobei ein von der ersten Hohlraumbegrenzung (42) zumindest bereichsweise begrenzter erster Hohlraum (43) strömungstechnisch mit einer Schmierungseinrichtung (60) verbindbar oder verbunden ist. Antriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (40) wenigstens eine zweite Hohlraumbegrenzung (45) zur zumindest bereichsweisen Ausbildung eines zweiten Fluid-Reservoirs (47) aufweist, wobei ein von der zweiten Hohlraumbegrenzung (45) zumindest bereichsweise begrenzter zweiter Hohlraum (46) strömungstechnisch mit der Schmierungseinrichtung (60) verbindbar oder verbunden ist. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (40) zumindest bereichsweise einen Strömungskanal (50) ausbildet zur Zuführung von Fluid (30) in zumindest einen der Hohlräume (43,46). Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (50) eine Strömungsverzweigung (51 ) ausgebildet ist, zur Zuführung von Fluid (30) zum ersten Hohlraum (43) und zum zweiten Hohlraum (46). Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsleitelement (40) ein Prallelement (56) aufweist zur Realisierung eines Pralleffekts für ein mit oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit auf das Prallelement (56) auftreffenden Fluids (30), zur Verteilung des Fluids (30) durch die Strömungsverzweigung (51 ) in den ersten Hohlraum (43) und in den zweiten Hohlraum (46). Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hohlraum (46) eine Überlauf-Einrichtung (57) aufweist, mittels derer Fluid (30) bei Überschreitung eines Grenzniveaus im zweiten Hohlraum (46) in den ersten Hohlraum (43) strömbar ist. Antriebsgetriebe, umfassend ein Antriebssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Antriebsgetriebe weiterhin ein Getriebe (70) mit einem Getriebegehäuse (71 ) umfasst und wenigstens ein von einer Hohlraumbegrenzung (42,45) zumindest bereichsweise begrenzter Hohlraum (43,46) axial einseitig durch die Außenseite des Getriebegehäuses (72) begrenzt ist. Antriebsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierungseinrichtung (60) in oder an einer Lagerung einer Differentialradwelle (82) und/ oder einer Lagerung einer Zwischenradwelle (85) des an die Antriebseinheit angeschlossenen Getriebes (70) ausgebildet ist. Antriebsgetriebe nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgetriebe ein Differenzialgetriebe mit einem Differenzialrad (81 ) umfasst, wobei das Differenzialrad (81 ) die Funktion einer Schaufelradpumpe aufweist und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein mittels des Differenzial- rades (81 ) geförderter Fluid-Volumenstrom dem Strömungsleitelement (40) zu- führbar ist. ntriebsgetriebe nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (71 ) an seiner Außenseite (72) eine erhabene Struktur (73) aufweist, und dass das Strömungsleitelement (40) in einem Anlagebereich an der Außenseite (72) des Getriebegehäuses (71 ) hinsichtlich Form und Größe der Struktur an diese komplementär angepasst ist.