CN115441661A - 用于在汽车驱动器中分配油的配油*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在汽车驱动器中分配油的配油***(10)，该配油***具有带有定子和在空心的转子轴(18)上相对定子可转动地支承的转子的电机，配油***包括油箱和用于将油从油箱输送到多个配油通道(16、16’)的输送装置(14)，配油通道中的至少一个第一配油通道(16)在油流方向上过渡至弯曲的导油管(20)，该导油管靠近与电机连接的导电轨(22)延伸并且在轴向上通入空心的转子轴(18)的第一端部中，其中，导油管(20)在其靠近导电轨(22)的部段中具有指向导电轨(22)的、侧向的喷嘴(24)。本发明的特征在于，在导油管(20)中沿油流方向在喷嘴(24)之后并且在进入转子轴(18)的通入口之前设置逆向于油流方向弹簧预紧的止回阀(16)。

Description

用于在汽车驱动器中分配油的配油***

技术领域

本发明涉及一种用于在汽车驱动器中分配油的配油***，该配油***具有电机，所述电机带有定子和在空心的转子轴上相对定子可转动地支承的转子，配油***包括油箱和用于将油从油箱输送到多个配油通道的输送装置，配油通道中的至少一个在油流方向上过渡至弯曲的导油管，该导油管靠近与电机连接的导电轨延伸并且在轴向上通入空心的转子轴的第一端部中，其中，导油管在其靠近导电轨的部段中具有指向导电轨的、侧向的喷嘴。

背景技术

这种配油***在尚未公开的德国专利申请DE 10 2021 202 837.3中有所描述。

该文件披露了一种用于汽车的电驱动装置，其被设计为紧凑的驱动装置，其一方面包括实际的驱动单元，即电机，另一方面包括用于传输和分配由电机提供的扭矩的变速器。两个单元都布置在一个共同的壳体中，但是，由于各个单元的不同要求，该壳体被划分为基本上独立的空间，即马达室和变速器室。两个空间都被一个公共轴贯穿，该轴尤其在马达室中用作电机的转子轴。它一方面支承在将马达室与变速器室隔开的内端壁中，并且另一方面支承于在马达室的另一个轴向端部上与内端壁对置的外端壁中。转子轴通过内端壁伸入变速器室中，在那其承载变速器输入轮。转子轴通过外端壁伸入盖室中，其稍后将更详细地讨论。

变速器输入轮在变速器下部区域的油底壳中挂油，变速器输入轮在旋转时从油底壳中带出油并且甩到在变速器室的上部区域中布置的集集油器中。集油器具有多个位于不同高度的出口，外部的配油通道连接到所述出口，以便根据出口高度指定的优先级将集油器中收集的油分配到驱动器的不同的冷却和润滑位置。空心构造的转子轴内存在一个特殊的冷却位置。来自集油器的一个配油通道伸入转子轴的轴向端部(在当前说明书的语境中被称为第二端部)，因此流经它的油聚集在转子轴的内部，在那里实施冷却效果，并自从一个确定的液位开始通过转子轴的出口再次甩出，用于尤其接触到电机定子的需要冷却的结构，然后流回到油底壳中。

然而，在油底壳中挂油的齿轮以及相关的集油器并不是此类在前申请中描述的输送装置的唯一元件。输送装置还包括一个油泵，该油泵从油底壳的侧区域抽出油，并通过进一步的配油通道将其引导到其他润滑和冷却位置。连接到油泵的这些配油通道之一在其远端过渡到导油管，该导油管将油送入空心的转子轴的另一端，这在本申请的语境中称为第一端。转子轴借助第一端支承在电机室的与前述内端壁相对置的外端壁上，使得第一端能够贯穿外端壁，从而从轴向相邻盖室能够够到第一端。在盖室中，导油管以弧形延伸，最终流入转子轴的第一端。然而，在此之前，它与突出到盖室的导电轨相邻，通过该导电轨为电机提供电力。由于这里流动的高电流，这些导电轨上需要大量冷却。因此，导油管在导电轨经过的地方具有指向导电轨的喷嘴。当导油管中有足够的油压时，导电轨能够被来自导油管的冷却油润湿。只有未通过喷嘴离开导油管的机油部分才被送入转子轴的第一轴向端，在那里它与通过第二端供入的油混合。

这里的问题是导电轨冷却的不精确的定义。通过喷嘴输出的油量取决于导油管中普遍存在的油压。这反过来又在很大程度上取决于当前输送的油量，然而油量会由于行驶状况剧烈地波动。这尤其适用于这种情况，其中供油管道的配油通道未连接到规律运行的泵，而是同样从由挂油齿轮供给的集集油器被供油。在任何情况下，整体油压通常相对较低，因此在个别情况下，导油管中普遍存在的压力也严重依赖于制造公差。这导致导电轨的冷却油供应难以预测和可控。然而，导电轨的可靠、基本恒定的冷却提高了电力驱动的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于进一步开发一种此类的配油***，以便实现导电轨的更可靠和恒定的冷却。

所述技术问题通过一种用于在汽车驱动器中分配油的配油***解决，该配油***具有电机，所述电机带有定子和在空心的转子轴上相对定子可转动地支承的转子，配油***包括油箱和用于将油从油箱输送到多个配油通道的输送装置，配油通道中的至少一个第一配油通道在油流方向上过渡至弯曲的导油管，该导油管靠近与电机连接的导电轨延伸并且在轴向上通入空心的转子轴的第一端部中，其中，导油管在其靠近导电轨的部段中具有指向导电轨的、侧向的喷嘴，其特征在于，在导油管中沿油流方向在喷嘴之后并且在进入转子轴的通入口之前设置逆向于油流方向弹簧预紧的止回阀。

本发明的基本构思在于在一定程度上目的异化地使用导油管中的止回阀，将其用作增压器或压力保持器。已知止回阀的典型任务是允许流体在第一方向上流动，并防止流体在相反的第二方向上流动。然而，在这种情况中，无论如何都不可能使导油管中的油流方向反转，因此本发明所用止回阀的主要用途不能在这里使用。然而，本发明利用了弹簧预紧的止回阀的次要的、在通常的应用中通常不希望的属性，即在阀的上游区域中的阻滞效果。电流密集型区域的阀门的积累效应。只要阀的上游的油压小于锁定阀的弹簧预紧装置的弹簧力，阀就会保持关闭状态——尽管油流方向“正确”。因此，随着进一步的油输送，上游的油压增加。这根据本发明被用于在喷嘴处创建恒定的压力条件，从而确保导电轨的连续润湿和冷却。一旦油压上升到止回阀的弹簧力定义的极限值以上(尽管喷嘴处有压力损失)止回阀就会打开。然而，这只能如此程度地或如此长地保持，直至上游的油压回落到所述极限压力以下，随后由于进一步的油输送而迅速再次构建或者说增加油压。因此，油轨的冷却是均匀的。这是以反复中断向转子轴第一端注入油为代价的。然而，这在很大程度上是不重要的，因为如上所述，转子轴通过第二来源(即通入其第二轴向端的配油通道)供应冷却油。因此，通过导油管对转子轴供油的不均匀性是不重要的；反而另一方面，导电轨供油的均匀性带来了显著的效率优势。

通过该***的优选设计，还可以确保除了在输送装置工作非常微弱的情况下，例如油泵非常缓慢地旋转、例如在启动时，导油管周围始终有足够的压力来确保止回阀的打开，从而保证转子轴的供油。通常，只有约10％的体积流量通过喷嘴到达导电轨。根据本发明，在几乎所有驾驶情况下都确保了该比例的恒定性。另一方面，输送到转子轴的较大份额取决于输送功率，例如油泵的转速。

优选地，止回阀包括

-阀壳体，

-阀壳体内轴向可移动的阀体，该阀体具有比阀壳体的内径更小的外径，

-径向伸入阀壳体的内室的支撑壁，

-沿油流方向布置在支撑壁上游的、具有至少一个通孔的、减小阀壳体的净横截面的孔壁，和

-压缩弹簧，其一方面支撑在支撑壁上并且另一方面支撑在布置在支撑壁和孔壁之间的阀体上，用于当在止回阀上游产生的油压低于通过压缩弹簧的弹簧力定义的极限压力时、将阀体以封闭孔壁的通孔的方式压在孔壁上。

阀体可以是导油管本身的一部分。然而也可以想到，一个单独的元件，特别是与导油管相比直径增加的元件被置于导油管中。支撑壁或孔壁可以是分离地引入阀壳体中的壁。特别地，在前面描述引入导油管中的单独的阀壳体具有增大的直径的情况中，其轴向端壁也可以用作孔壁，所述端壁构成在导油管的较小的直径和阀壳体的较大的直径之间的过渡。

为了根据本发明的止回阀的可靠功能，有利的是阀体尽可能仅进行轴向运动。在一个优选的实施方式中，阀体因此具有径向延伸的悬臂，阀体利用悬臂可滑动地支撑在阀壳体的内壁上。由于悬臂采用足够的细丝的设计，它们不会对在阀体中央部分周围流动的油流构成实质的阻碍。

备选地可以规定，阀壳体具有径向内指向的、沿轴向纵长延伸的导向肋，阀体滑动支承在导向肋的径向内部的边缘区域上。特别地可以规定，阀体本身滑动支承在导向肋的径向内部边缘上。这种设计形成了导向肋和阀体之间最低的总摩擦接触。作为备选或者补充，导向肋也可以这样布置，使得阀体(虽然始终在边缘区域上)在导向肋的侧面上滑动支承，那么导向肋不是精确地径向向内、而是与相应的径向侧向错开地延伸。

阀体的中心部分可优选为球形或柱栓形。由此优化了其绕流。

但是备选地也可以规定，阀体的中心部分设计成板型的。该变型具有的优点是，在相同的轴向结构空间时孔壁中较大的通孔可以被覆盖。

为了实现压缩弹簧的永久引导，在本发明的扩展设计中规定，由优选设计成螺旋弹簧的压缩弹簧包围的、圆柱形挺杆在流体下游的方向上在中心体上成型，并且滑动支承在支撑壁的轴承孔中。所述挺杆一方面用于螺旋弹簧的径向固定，另一方面也用于阀体的引导。

附图说明

本发明的进一步细节和优点如下由以下具体描述和附图得出：

在附图中：

图1示出根据本发明的配油***的导油管区域的示意俯视图，

图2示出本发明的配油***原理示意图，

图3示出在本发明范畴中使用的止回阀的第一实施例，

图4示出在本发明范畴中使用的止回阀的第二实施例，

图5示出在本发明范畴中使用的止回阀的第三实施例，

图6示出在本发明范畴中使用的止回阀的第四实施例，以及

图7示出在本发明范畴中使用的止回阀的第四实施例。

具体实施方式

附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件。

图1以非常示意的视图示出了根据本发明的配油***10的相关部分，其在图2中作为原理图示出。从油底壳12通过输送装置14将油输送到各配油通道中，在图2中只示出其中两个配油通道，即配油通道16和16’。输送装置14可以设计为油泵。然而，可选地或补充地，也可以以另一种方式形成，例如作为集油器，其通过在油底壳12中挂油的齿轮填充并且从中以油自身重力驱动的方式流入配油通道16和/或16’。输送装置14的混合式实施例甚至对应于本发明的优选实施例。一方面，设置主动的子***，其中油通过油泵被送入配油通道16。另一方面，设置被动子***，其中油受重力驱动地从集油器送入配油通道16’。图2的视图应相应地得到广义的理解。图2中的下部配油通道16’通向图2所示的电机的空心的转子轴18。此外，未显示的配油通道能够导引至(此外不再详细描述的)汽车驱动器中。

图2上部的配油通道16通向导油管20，该导油管20在图1中仍示意性地但是显示更多结构细节。导油管20在盖室内以弧形延伸，该盖室轴向上邻接电机并且转子轴18穿过该盖室。转子轴18的轴向端面具有接通口，该接通口与配油通道16’伸入的接通口相对。导油管20的远端201通入盖室内的该转子轴接通口。但在从配油路16到转子轴18的接通口的途中，导油管20呈弧形通过盖室，该弧形置于导电轨22附近，该导电轨穿过盖室并用于为电机提供电能。由于电流强度大，这些导电轨需要特殊冷却。为此目的，喷嘴24设置在导油管20中的相应位置，喷嘴24的出口指向导电轨22，以便当在导油管20中有足够的油压时将油喷射到导电轨上，例如压力在0.05和0.3巴之间。为了无论油管20中的当前输送量如何，始终能够确保油管20中的油压足够且恒定，沿油流方向在喷嘴24之后并且在导油管20的远端集成有弹簧预紧的止回阀26。弹簧预紧力与油流方向相反。只要导油管20中的油压低于止回阀26的开启极限压力，导油管20中的油就仅通过喷嘴24输送到导电轨22。当达到极限压力时，单向阀26打开，使得导电轨22的喷射保持不变，但多余的油通过导油管20的远端201被输送到转子轴中。

图3至图7示出了止回阀26的各种有利的实施方式，其在所有实施例中优选由两个塑料半壳体261、262组成，它们形成阀壳体28。在阀壳体内，孔壁30被布置在入口侧(在图3至图7中的左侧)，其除了中央孔板32外，很大程度上占据阀壳体28的净横截面。在所示的实施例中，孔壁30固定在相应的下半壳262中，并嵌入上半壳261的相应的密封槽34。但是，不需要完全密封，轻微的泄漏对本发明的原理是无害的。然而，在另一个有利的实施方式中，半壳261、262可以至少部分地、特别是完全地彼此密封，例如它们可以材料接合地相连或者通过附加的密封元件密封。

在孔壁的下游，原理上可以由油流绕流或通流的支撑壁36被设在阀壳体28中。支撑壁36主要用于支撑压缩弹簧38，后者另一方面支撑在阀体40上并以关闭方式将其压在孔壁30的孔板32上。在图3、图4和图6的实施例中，其中阀体40具有阀挺杆，支撑壁36还用作所述挺杆的滑动轴承。

在实施例3和4中，阀体40的作用部分基本上设计成板状的。在图4的实施例中，在与孔板32相互作用的板上成型用作定心臂的悬臂42，其在阀体28的壁上滑动，从而辅助阀体40的定心的支撑。

在图5、图6和图7的实施例中，阀体40的作用部分基本上设计成球形的。在图6的实施例中，在阀体40的与孔板32相互作用的球体上成型用作定心臂的悬臂42，其如图4的语境中所述滑动支承在阀体28的壁上。

图7的实施例中，代替悬臂42，轴向延伸的导向肋44被设置在阀壳28的内壁上，其边缘区域用于支承这里的球形阀体40。在所示实施例中，两个中心导向肋44被精确径向对齐，使得它们的边缘与球形阀体40的上顶点和下顶点相互作用。另一方面，两个侧向导向肋44被设置成平行于垂直方向，使得它们的边缘附近的侧面用于侧向引导阀体40。

所示的所有实施例都是可以廉价地由少数部件、并且基本上由塑料制成。

当然，在具体说明中讨论的实施例和图中所示的实施例仅代表本发明的说明性实施例。本领域技术人员根据此处的公开内容能够获得广泛的变形可行方案。

附图标记清单

10 配油***

12 油底壳

14 输送装置

16 配油通道

16’ 配油通道

18 转子轴

20 导油管

201 导油管20的远端

22 导电轨

24 喷嘴

26 止回阀

261 止回阀26的上半壳

262 止回阀26的下半壳

28 阀壳体

30 孔壁

32 孔壁30中的通孔

34 密封槽

36 支撑壁

38 压缩弹簧

40 阀体

42 悬臂

44 导向肋。

Claims (10)

1.一种用于在汽车驱动器中分配油的配油***(10)，该配油***具有电机，所述电机带有定子和在空心的转子轴(18)上相对定子可转动地支承的转子，配油***包括油箱和用于将油从油箱输送到多个配油通道(16、16’)的输送装置(14)，配油通道中的至少一个第一配油通道(16)在油流方向上过渡至弯曲的导油管(20)，该导油管靠近与电机连接的导电轨(22)延伸并且在轴向上通入空心的转子轴(18)的第一端部中，其中，导油管(20)在其靠近导电轨(22)的部段中具有指向导电轨(22)的、侧向的喷嘴(24)，其特征在于，在导油管(20)中沿油流方向在喷嘴(24)之后并且在进入转子轴(18)的通入口之前设置逆向于油流方向弹簧预紧的止回阀(16)。

2.根据权利要求1所述的配油***(10)，其特征在于，至少一个第二配油通道(16’)通入空心的转子轴(18)的与第一端部对置的第二端部中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的配油***(10)，其特征在于，输送装置(14)包括油泵和/或集油器，所述集油器能够通过在油底壳(12)中挂油的齿轮填充并具有多个与配油通道(16、16’)的至少一些相连的出口。

4.根据前述权利要求中任一项所述的配油***(10)，其特征在于，所述止回阀(26)包括：

-阀壳体(28)，

-在阀壳体(28)内轴向可移动的阀体(40)，该阀体具有比阀壳体(28)的内径更小的外径，

-径向伸入阀壳体(28)的内室中的支撑壁(36)，

-沿油流方向布置在支撑壁(36)上游的、设有至少一个通孔(32)的、减小阀壳体的净横截面的孔壁(30)，和

-压缩弹簧(38)，其一方面支撑在支撑壁(36)上并且另一方面支撑在布置在支撑壁(36)和孔壁(30)之间的阀体(40)上，用于当在止回阀(26)上游产生的油压低于通过压缩弹簧(38)的弹簧力定义的极限压力时，以封闭孔壁(30)的通孔(32)的方式将阀体压在孔壁(30)上。

5.根据权利要求4所述的配油***(10)，其特征在于，阀体(40)具有径向延伸的悬臂(42)，阀体借助悬臂滑动地支撑在阀壳体(28)的内壁上。

6.根据权利要求4所述的配油***(10)，其特征在于，阀壳体(28)具有径向向内指向的、沿轴向纵长延伸的导向肋(44)，阀体(40)滑动支承在导向肋(44)的径向内部的边缘区域上。

7.根据权利要求6所述的配油***(10)，其特征在于，阀体(40)滑动支承在导向肋(44)的径向内部的边缘上。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的配油***(10)，其特征在于，阀体(40)的作用部分设计为球形或柱栓形。

9.根据权利要求4至7中任一项所述的配油***(10)，其特征在于，阀体(40)的作用部分设计为板形。

10.根据权利要求8或9所述的配油***(10)，其特征在于，由压缩弹簧(38)包围的、圆柱形的挺杆在流体下游的方向上在阀体(40)的作用部分上成型并且滑动支承在支撑壁(36)的轴承孔中。

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