DE102016117309B4

DE102016117309B4 - Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit

Info

Publication number: DE102016117309B4
Application number: DE102016117309.6A
Authority: DE
Inventors: Tomohito Ono; Hiroto Hashimoto; Hiroaki Kimura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2036-09-15
Also published as: US10458533B2; JP6314947B2; CN106838275B; CN106838275A; US20170097086A1; JP2017067258A; DE102016117309A1

Abstract

Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit, aufweisend:eine Ölpumpe (8), die Öl (9) in einer Ölwanne (15) hochpumpt und das Öl (9) aus dieser austrägt;einen Ölkühler (18), der das Öl (9) kühlt, das von der Ölpumpe (8) zugeführt wird;eine erste Ölleitung (19) zum Zuführen des Öls (9) von der Ölpumpe (8) zu dem Ölkühler (18);eine zweite Ölleitung (20) zum Zuführen des Öls (9), das vom Ölkühler (18) gekühlt wurde, zu einem Wärme erzeugenden Element (2, 3); undeine Gehäusekammer mit einem Hochtemperaturabschnitt (16), in dem das Wärme erzeugende Element (2, 3) angeordnet ist, sowie einem Niedertemperaturabschnitt (17), in welchem die Temperatur niedriger ist als im Hochtemperaturabschnitt (16);wobei die zweite Ölleitung (20) in der Gehäusekammer durch den Niedertemperaturabschnitt (17) verlaufend angeordnet ist, undwobei eine Öffnung (20c, 20d) in der zweiten Ölleitung (20) derart ausgebildet ist, dass sie in Richtung zum Wärme erzeugenden Element (2, 3) öffnet,dadurch gekennzeichnet, dassdie erste Ölleitung (19) in der Gehäusekammer durch den Hochtemperaturabschnitt (16) verlaufend angeordnet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betreffen eine Leistungsübertragungseinheit wie beispielsweise ein Getriebe, ein Transaxle bzw. Hinterachsgetriebe oder eine Differenzialeinheit, und insbesondere ein Hydraulikkühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit.
Beschreibung des Standes der Technik
Die JP 2015-034581 A beschreibt eine Ölzuführvorrichtung eines Hybridfahrzeugs mit einem ersten Motor und einem zweiten Motor. Gemäß der Lehre der JP 2015-034581 A wird Öl in einem Getriebe durch die Rotation eines Endantriebsritzels bzw. -zahnrads einer Ölsumpfleitung zugeführt, um eine Öl benötigende Stelle zu schmieren. In dem Getriebe wird das Öl durch die Rotation eines mit einem Vorgelegerad kämmenden Abtriebsritzels, auch vermittels einer Führung einer Öleinbringleitung zugeführt. Somit kann die Öl benötigende Stelle nicht nur durch das durch die Ölsumpfleitung zugeführte Öl, sondern auch durch das durch die Öleinbringleitung zugeführte Öl geschmiert werden. Gemäß der Lehre der JP 2015-034581 A kann daher reichlich Öl durch die Rotation des Abtriebsritzels und des Vorgelegerades an die das Öl benötigende Stelle gebracht werden, auch wenn die Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Endantriebszahnrads nicht hoch genug ist.
Gemäß der Lehre der JP 2005-034581 A kann jedoch die Temperatur des so im Getriebe zirkulierenden Öls trotz der Wärmeabgabe durch eine Ölpfanne allmählich erhöht werden. Insbesondere bei einem Hybridfahrzeug kann die Öltemperatur nicht nur durch die aus der Rotation von Zahnrädern und Wellen resultierende Reibungswärme erhöht werden, sondern auch durch die aus dem Betrieb der Motoren resultierende joulesche Wärme. Aus diesem Grund kann das Getriebe durch eine derartige Spritz- bzw. Tauchschmierung des Öls nicht ausreichend gekühlt werden. Gattungsgemäße Kühlsysteme sind ferner Gegenstand der DE 10 2015 214 309 A1 , der DE 199 63 172 A1 sowie der JP 2005-218271 A .
Um die Kühlleistung des Öls zu verbessern, kann ein Ölkühler im Hybridfahrzeug angeordnet werden. In diesem Fall jedoch kann der Aufbau der Ölleitung derart modifiziert werden, um das durch den Ölkühler gekühlte Öl effektiv einer zu kühlenden Stelle zuzuführen, während die Kosten gesenkt werden.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aspekte bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung wurden ausgehend von den vorstehend beschriebenen technischen Problemen konzipiert und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit zu schaffen, das eine zu kühlende Stelle effektiv mit dem durch einen Ölkühler gekühlten Öl kühlen kann, und das die Herstellungskosten verringern kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit, aufweisend: eine Ölpumpe, die Öl in einer Ölwanne hochpumpt und das Öl aus dieser austrägt; einen Ölkühler, der das Öl kühlt, das von der Ölpumpe zugeführt wird; eine erste Ölleitung zum Zuführen des Öls von der Ölpumpe zu dem Ölkühler; und eine zweite Ölleitung zum Zuführen des Öls, das vom Ölkühler gekühlt wurde, zu einem Wärme erzeugenden Element. Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Kühlsystem mit einer Gehäusekammer mit einem Hochtemperaturabschnitt, in dem das Wärme erzeugende Element angeordnet ist, sowie einem Niedertemperaturabschnitt, in welchem die Temperatur niedriger ist als im Hochtemperaturabschnitt, ausgestaltet. Die zweite Ölleitung ist in der Gehäusekammer durch den Niedertemperaturabschnitt verlaufend angeordnet, und eine Öffnung ist in der zweiten Ölleitung derart ausgebildet, dass sie in Richtung zum Wärme erzeugenden Element öffnet.
Die erste Ölleitung ist hierbei in der Gehäusekammer durch den Hochtemperaturabschnitt verlaufend angeordnet.
Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das Kühlsystem weiter aufweisen: einen Sammelbehälter der in zumindest einem von dem Hochtemperaturabschnitt und dem Niedertemperaturabschnitt angeordnet ist, um das Öl zu halten, das in der Gehäusekammer verspritzt wird; und ein Befestigungselement, das die erste Ölleitung an einer Innenfläche bzw. -wand der Gehäusekammer über dem Sammelbehälter im Hochtemperaturabschnitt befestigt, oder die zweite Ölleitung an der Innenfläche bzw. -wand der Gehäusekammer über dem Sammelbehälter im Niedertemperaturabschnitt befestigt.
Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das Befestigungselement einen Führungsabschnitt aufweisen, der in Richtung zum Sammelbehälter nach unten ragt.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind somit die erste Ölleitung, welche die Ölpumpe mit dem Ölkühler verbindet, und die zweite Ölleitung, welche den Ölkühler mit dem Wärme erzeugenden Element, beispielsweise einem Motor, verbindet, in der Gehäusekammer angeordnet. Insbesondere verläuft die erste Ölleitung durch den Hochtemperaturabschnitt, wo der Motor angeordnet ist, von der Ölpumpe zum Ölkühler, und die zweite Ölleitung verläuft durch den Niedertemperaturabschnitt vom Ölkühler zum Motor. In dem Kühlsystem kann daher das vom Ölkühler gekühlte Öl dem Motor durch die zweite Ölleitung zugeführt werden, bevor es aufgewärmt wird, so dass der Motor effektiv gekühlt werden kann. Zudem wird die Wärme des vom Motor aufgeheizten Öls, das von der ersten Ölleitung zum Ölkühler fließt, durch den Ölkühler an die Umgebung abgegeben, so dass der Motor weiter mit dem Öl gekühlt werden kann, das von der zweiten Ölleitung geliefert wird und ausreichend gekühlt wurde.
Wie vorstehend beschrieben ist, können die erste Ölleitung sowie die zweite Ölleitung jeweils als Führungselement zum Führen des an der Außenfläche derselben anhaftenden Öls dienen, dass diese an einer gewünschten Stelle abtropft. Aus diesem Grund kann das in der Gehäusekammer verspritze Öl effizient der zu kühlenden Stelle bzw. dem zu kühlenden Gebiet, beispielsweise dem Motor zugeführt werden. Zudem kann die Konfiguration, der Ursprung etc. der ersten Ölleitung und der zweiten Ölleitung verändert werden, um das Öl effektiv der zu schmierenden Stelle und der zu kühlenden Stelle zuzuführen. Da die erste Ölleitung und die zweite Ölleitung in der Gehäusekammer angeordnet sind, kann ferner am Verbindungsabschnitt der Leitung austretendes Öl durch den Sammelbehälter, beispielsweise einen Auffangbehälter, aufgenommen werden, der in der Gehäusekammer angeordnet ist. Aus diesem Grund ist keine hohe Dichtfähigkeit des Verbindungsabschnitts der Leitung erforderlich, so dass die Herstellungskosten für das Kühlsystem verringert werden können.
Zudem können die Ölleitungen zwischen dem Gehäuse und dem Auffangbehälter angeordnet werden, ohne eine Beeinträchtigung der Zahnräder zu verursachen. Das bedeutet, die Ölleitungen können in der Gehäusekammer angeordnet werden, ohne die Gehäusekammer zu vergrößern.
Insbesondere befestigt das Befestigungselement die erste Ölleitung oder die zweite Ölleitung an der Innenfläche bzw. -wand der Gehäusekammer über dem Auffangbehälter auf eine geneigte Art und Weise. Daher haftet in der Gehäusekammer das von einem Differenzialrad oder dergleichen verspritze Öl an der Außenfläche der Ölleitung an, und das an der Außenfläche der Ölleitung anhaftende Öl wird zu dem Befestigungselement und dem Führungsabschnitt geführt, um aufgrund der Schwerkraft in den Auffangbehälter zu tropfen. Das verspritze Öl kann somit effektiv durch den Auffangbehälter aufgesammelt werden, um den gewünschten zu schmierenden Stellen zugeführt zu werden.
Da die erste Leitung und die zweite Leitung in der Gehäusekammer angeordnet sind, kann das Öl zudem in der Gehäusekammer zirkulieren. Aus diesem Grund kann der Auffangbehälter verkleinert (downsized) werden, und die Menge an Öl kann verringert werden, um die Kosten für das Kühlsystem zu senken.
Figurenliste
Die Merkmale, Aspekte und Vorteile beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser verstanden, die jedoch nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.

1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Antriebsstrangs zeigt, bei dem das Kühlsystem der Ausführungsform Anwendung findet;
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Ölfluss in dem Kühlsystem zeigt;
3 ist eine Schnittdarstellung des Getriebes entlang der Linie III - III in 2;
4 ist eine schematische Darstellung, die ein Befestigungselement zeigt, das an der ersten Ölleitung oder der zweiten Ölleitung angebracht ist;
5a ist eine Schnittansicht, die einen Verbindungsabschnitt der ersten Ölleitung zeigt;
5b ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A - A in 5a; und
5c ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B - B in 5b.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zunächst Bezug nehmend auf 1 wird ein Beispiel eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs gezeigt, bei welchem das Kühlsystem der vorliegenden Ausführungsform Anwendung findet. Das Fahrzeug ist insbesondere ein sogenanntes „Zweimotor-Hybridfahrzeug“ bei welchem das Hauptantriebsaggregat eine Maschine (als „ENG“ in 1 bezeichnet) 1 wie beispielsweise einen Benzinmotor oder einen Dieselmotor, einen ersten Motor (als „MG 1“ in den 1 und 2 bezeichnet) 2 sowie einen zweiten Motor (als „MG2“ in den 1 und 2 bezeichnet) 3 umfasst. Eine Leistungsausgabe der Maschine 1 wird an den ersten Motor 2 und eine Antriebswelle 4 verteilt, und eine Leistungsausgabe des zweiten Motors 3 wird direkt an die Antriebswelle 4 ausgegeben.
Der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 sind jeweils als Motorgenerator ausgestaltet, der als Motor betrieben werden kann, indem er mit elektrischer Leistung versorgt wird, um ein Drehmoment zu erzeugen, und der als Generator betrieben werden kann, indem er mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, um elektrische Leistung zu erzeugen. Beispielsweise kann ein Synchronmotor mit Permanentmagnet oder ein Induktionsmotor als erster Motor 2 und zweiter Motor 3 verwendet werden.
Eine Leistungsverteilungsvorrichtung (LV-Vorrichtung) 5 in Form einer Planetengetriebeeinheit mit Einzelplanet ist mit einer Ausgangswelle 1a der Maschine 1 verbunden, um die Leistungsausgabe der Maschine 1 auf den ersten Motor 2 und die Antriebswelle 4 zu verteilen. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 5 ist ausgestaltet, um zwischen dem Sonnenrad 5s, einem Hohlrad 5r als Innenrad, das konzentrisch mit dem Sonnenrad 5s angeordnet ist, und einen Träger 5c, der Planetenräder trägt, die zwischen dem Sonnenrad 5s und dem Hohlrad 5r drehbar und umlaufend angeordnet sind, einen Differenzialvorgang auszuführen.
Diesbezüglich ist in der Leistungsverteilungsvorrichtung (LV-Vorrichtung) 5 der Träger 5c mit der Ausgangswelle 1a der Maschine 1 verbunden, das Sonnenrad 5s ist mit einer Rotationswelle 2a des ersten Motors 2 verbunden, und das Hohlrad 5r ist mit der Antriebswelle 4 und einer Rotationswelle 3a des zweiten Motors 3 verbunden.
Insbesondere ist das Hohlrad 5r der Leistungsverteilungsvorrichtung 5 mit der Antriebswelle 4 durch eine Vorgelegeradeinheit 6 und einer Differenzialgetriebeeinheit 7 verbunden. Die Vorgelegeradeinheit 6 umfasst eine Ausgleichswelle 6a, ein im Durchmesser größeres Zahnrad 6b, das an einem Ende der Ausgleichswelle 6a angebracht ist und mit dem Hohlrad 5r der Leistungsverteilungsvorrichtung 5 kämmt, sowie ein im Durchmesser kleineres Zahnrad 6c, das am anderen Ende der Ausgleichswelle 6a angebracht ist und mit einem Hohlrad 7a der Differenzialgetriebeeinheit 7 kämmt, die mit der Antriebswelle 4 verbunden ist. Die Maschine 1 und der erste Motor 2 sind somit durch die Leistungsübertragungsvorrichtung 5, die Vorgelegeradeinheit 6 und die Differenzialgetriebeeinheit 7 mit der Antriebswelle 4 verbunden.
Eine Leistungsausgabe des zweiten Motors 3 wird durch die Vorgelegeradeinheit 6 und die Differenzialgetriebeeinheit 7 direkt an die Antriebswelle 4 übertragen, ohne durch die Leistungsverteilungsvorrichtung 5 zu gelangen. Insbesondere ist ein Antriebsritzel 3b derart an der Rotationswelle 3a des zweiten Motors 3 angebracht, dass es mit dem im Durchmesser größeren Zahnrad 6b der Vorgelegeradeinheit 6 kämmt. Das bedeutet, der zweite Motor 3 ist durch die Vorgelegeradeinheit 6 und die Differenzialgetriebeeinheit 7 nicht nur mit der Antriebswelle 4 verbunden, sondern ist durch die Vorgelegeradeinheit 6 auch mit dem Hohlrad 5r der Leistungsverteilungsvorrichtung 5 verbunden. Da ein Durchmesser des Antriebsritzels 3b kleiner ist als das im Durchmesser größere Zahnrad 6b der Vorgelegeradeinheit 6, dienen ein Zahnradpaar bestehend aus dem Antriebsritzel 3b und dem im Durchmesser größeren Zahnrad 6b als Enduntersetzungsgetriebe.
Um die Leistungsverteilungsvorrichtung 5 zu kühlen und zu schmieren, und um den Temperaturanstieg des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3, der von einem Eisenverlust oder einem Kupferverlust herrührt, zu verringern, ist zudem eine Rotorwelle 8a einer Ölpumpe 8 mit dem Träger 5c der Leistungsverteilungsvorrichtung 5 verbunden. Die Ölpumpe 8 ist eine herkömmliche Ölpumpe, die in Automobilen verwendet wird, und durch das Ausgangsmoment der Maschine 1 angetrieben wird, um unter Druck gesetztes Öl auszutragen. Diesbezüglich wird insbesondere die Rotorwelle 8a der Ölpumpe 8 zusammen mit der Ausgangswelle 1a der Maschine 1 gedreht. Alternativ kann eine elektrische Ölpumpe, die elektrisch angetrieben wird, auch in dem in 1 gezeigten Antriebsstrang verwendet werden.
Nachfolgend Bezug nehmend auf 2 wird ein Fluss des von der Ölpumpe 8 zur Leistungsverteilungsvorrichtung 5, dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 ausgetragenen Öls gezeigt. Wie in 2 dargestellt ist, sind die Leistungsverteilungsvorrichtung 5, die Vorgelegeradeinheit 6, die Differenzialgetriebeeinheit 7 sowie ein Auffangbehälter 11 als Sammelbehälter zum Halten des verspritzten Öls in einem Gehäuse 10 angeordnet. Der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 als wärmeerzeugende Elemente sind in einem Gehäuse 12, beispielsweise einem Transaxlegehäuse, aufgenommen, und die Ölpumpe 8 wird in einer hinteren Abdeckung bzw. rückseitigen Abdeckung 14 gehalten. Das Gehäuse 10, das Gehäuse 12 sowie die hintere Abdeckung 14 bilden somit eine Gehäusekammer. Zudem sind ein Filter 13 zum Entfernen von Verschmutzungen, beispielsweise Metallpulver, aus dem Öl sowie eine Ölwanne 15 unter einem Boden der Gehäusekammer angeordnet.
Eine Menge der Wärmeerzeugung des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 ist jeweils größer als die Menge der Reibungswärme, die aus der Rotation der Wellen und Zahnräder resultiert. In der nachfolgenden Erläuterung wird daher ein Raum um den ersten Motor 2 und den zweiten Motor 3 als Hochtemperaturabschnitt 16 bezeichnet, und ein Raum um den Auffangbehälter 11, die Leistungsverteilungsvorrichtung 5, die Vorgelegeradeinheit 6 und die Differenzialgetriebeeinheit 7 wird als Niedertemperaturabschnitt 17 bezeichnet. Um das von der Ölpumpe 8 ausgetragene Öl durch Kühlwasser zu kühlen, ist ein Ölkühler 18 außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Das aufgrund der Kühlung des Öls erwärmte Kühlwasser wird einem Radiator 21 zugeführt, um die Wärme an die Umgebung abzugeben. Das so durch den Radiator 21 gekühlte Kühlwasser wird weiter gefördert, um eine Leistungssteuereinheit (als „PCU“ in 2 abgekürzt) 22 zum Steuern einer Ausgangsleistung einer Batterie (nicht dargestellt) zum Antreiben der Motoren 2 und 3 zu kühlen, und wird dann zum Ölkühler 18 zurückgeführt.
Die Ölpumpe 8 ist mit dem Ölkühler 18 durch eine erste Ölleitung 19 verbunden, und der Ölkühler 18 ist mit dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 durch eine zweite Ölleitung 20 verbunden.
Wie durch die Pfeile in 2 angedeutet ist, wird das Öl in der Ölwanne 15 durch die Ölpumpe 8 durch eine Filterleitung nach oben gepumpt. Das von der Ölpumpe 8 ausgetragene Öl wird durch eine vorhandene Ölleitung über den ersten Motor 2 teilweise der Leistungsverteilungsvorrichtung 5 zugeführt, um die Leistungsverteilungsvorrichtung 5 zu schmieren, die im Niedertemperaturabschnitt 17 angeordnet ist, und wird durch die erste Ölleitung 19, welche durch den Hochtemperaturabschnitt 16 geht, in dem der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 angeordnet sind, teilweise dem Ölkühler 18 zur Kühlung zugeführt. Das dem Ölkühler 18 zugeführte Öl wird ferner durch die zweite Ölleitung 20 dem Hochtemperaturabschnitt 16 zugeführt, um den ersten Motor 2 und den zweiten Motor 3 zu kühlen. Im Niedertemperaturabschnitt 17 ist eine Spritz- bzw. Tauchschmiervorrichtung 23 angeordnet, um die im Niedertemperaturabschnitt 17 angeordneten Elemente auch durch das von der Differenzialgetriebeeinheit 7 verspritzte Öl zu schmieren.
Die im Niedertemperaturabschnitt 17 angeordneten Elemente können somit nicht nur durch das von der Ölpumpe 8 ausgetragene Öl, sondern auch durch das von der Spritz- bzw. Tauchschmiervorrichtung 23 verspritzte Öl geschmiert werden. Zudem können der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 als wärmeerzeugende Elemente effektiv durch das durch die erste Ölleitung 19 fließende Öl sowie das von der zweiten Ölleitung 20 zugeführte Öl gekühlt werden.
Diesbezüglich verläuft die erste Ölleitung 19 in Breitenrichtung in der Gehäusekammer von der Ölpumpe 8, die an der hinteren Abdeckung 14 angebracht ist, zum Ölkühler 18, der außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist, während sie durch den Hochtemperaturabschnitt 16 verläuft. In der Gehäusekammer kann somit die Wärme des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 durch das von der Ölpumpe 8 in Richtung zum Ölkühler 18 durch die erste Ölleitung 19 strömende Öl aufgenommen werden.
Die zweite Ölleitung 20 ist ebenso in der Gehäusekammer vom Ölkühler 18 zum ersten Motor 2 und zum zweiten Motor 3 über den Niedertemperaturabschnitt 17 verlaufend angeordnet, und in eine erste Abzweigung 20a, die entlang der Rotationsachse des ersten Motors 2 verläuft, und eine zweite Abzweigung 20b, die entlang der Rotationsachse des zweiten Motors 3 verläuft, unterteilt. Ein Beispiel zum Anordnen der zweiten Ölleitung 20 in einem Getriebekasten eines Transaxle ist in 3 gezeigt.
Wie in 3 gezeigt ist, besteht das Gehäuse 12 des Transaxle aus einer oberen Wand 24, einer vorderen Wand 25, einer unteren Wand 26 sowie einer hinteren Wand 27. Im Gehäuse 12 verläuft die zweite Ölleitung 20 derart an dem zweiten Motor 2 entlang zwischen der oberen Wand 24 des Gehäuses 12 und dem Auffangbehälter 11, dass sie die anderen Zahnräder nicht behindert. Das Hohlrad 7a der Differenzialgetriebeeinheit 7 dient als die Spritz- bzw. Tauchschmiervorrichtung 23 und ist derart in der unteren hinteren Ecke angeordnet, dass eine Welle desselben in Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft.
Die Ausgleichswelle 6a der Vorgelegeradeinheit 6 ist über dem Hohlrad 7a, jedoch etwas näher an der vorderen Wand 25 angeordnet, so dass das im Durchmesser kleinere Zahnrad 6c, das an der Ausgleichswelle 6a angebracht ist, mit dem Hohlrad 7a kämmt. Dagegen kämmt das im Durchmesser größere Zahnrad 6b, das ebenfalls an der Ausgleichswelle 6a angebracht ist, mit dem Antriebsritzel 3b und dem Hohlrad 5r der Leistungsverteilungsvorrichtung 5. Der Auffangbehälter 11 ist jeweils über dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 angeordnet, um das von der Spritz- bzw. Tauchschmiervorrichtung 23 verspritzte Öl zu halten. In dem Gehäuse 12 dient die untere Wand 26 als Ölwanne 15, und das Öl 9 wird in der Ölwanne 15 auf einem Niveau gehalten, bei welchem nur ein unterer Abschnitt des Hohlrads 7a in das Öl 9 getaucht ist.
Insbesondere ist einer der Endabschnitte der zweiten Ölleitung 20 auf Seiten der vorderen Wand 25 mit dem Ölkühler 18 verbunden, und verläuft in Längsrichtung des Fahrzeugs entlang der Innenfläche der vorderen Wand 25 und der oberen Wand 24 zu einer Ecke zwischen der oberen Wand 24 und der hinteren Wand 27. Die erste Abzweigung 20a zweigt an einem Punkt über dem ersten Motor 2 von der zweiten Ölleitung 20 ab, und verläuft in Breitenrichtung des Fahrzeugs, wohingegen die zweite Abzweigung 20b an einem Punkt über dem zweiten Motor 3 von der zweiten Ölleitung 20 abzweigt und ebenfalls in Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft. Die erste Abzweigung 20a hat zumindest eine erste Öffnung 20c, die in Richtung zum ersten Motor 2 öffnet, und die zweite Abzweigung 20b hat zumindest eine zweite Öffnung 20d, die in Richtung zum zweiten Motor 3 öffnet.
In dem Gehäuse 12 wird daher das vom Ölkühler 18 gekühlte Öl über den Niedertemperaturabschnitt 17 zur ersten Abzweigung 20a und zur zweiten Abzweigung 20b geliefert, und der erste Motor 2 sowie der zweite Motor 3 werden jeweils durch das von der/den ersten Öffnung(en) 20c tropfende Öl sowie das von der/den zweiten Öffnung(en) 20d tropfende Öl gekühlt.
Die zweite Ölleitung 20 ist an der Innenwand bzw. -fläche des Gehäuses 12 mittels zumindest eines Befestigungselements 29, beispielsweise einer Klammer, einer Anschlussklemme, etc. befestigt, das an der zweiten Ölleitung 20 angebracht ist. Das Befestigungselement 29 ist nicht nur dazu ausgestaltet, um die zweite Ölleitung 20 an der Innenwand des Gehäuses 12 zu befestigen, sondern auch, um das verspritzte Öl, das an der Außenfläche der zweiten Ölleitung 20 anhaftet, zum Auffangbehälter 11 zu führen. Der Aufbau des Befestigungselements 29 ist vergrößert in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt ist, ist das Befestigungselement 29 über dem Auffangbehälter 11 im Niedertemperaturabschnitt 17 angeordnet, und hat einen Führungsabschnitt 30, der nach unten ragt, um das an der Außenfläche der zweiten Ölleitung 20 anhaftende Öl 9 durch Schwerkraft in den Auffangbehälter 11 zu führen. Optional kann auch die vorstehend erläuterte erste Leitung 19 durch das Befestigungselement 29 befestigt werden.
An einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gehäuse 12 sind Endabschnitte der ersten Ölleitung 19 im Gehäuse 10 und Gehäuse 12 miteinander verbunden. Das bedeutet, es kann zu einem Ölleck im Verbindungsabschnitt 31 zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gehäuse 12 kommen. Gemäß dieser Ausführungsform kann, wie in den 5a, 5b und 5c gezeigt ist, ein im Durchmesser größerer erster Flansch 12a von einer Trennwand des Gehäuses 12 in Richtung zum Gehäuse 10 vorstehen, und ein im Durchmesser kleinerer zweiter Flansch 10a kann von einer Trennwand des Gehäuses 10 in Richtung zum Gehäuse 12 vorstehen, wobei Endabschnitte der ersten Leitung 19 miteinander im ersten Flansch 12a und zweiten Flansch 10a verbunden sind. In diesem Fall kann an der Verbindung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gehäuse 12 oder den Endabschnitten der ersten Ölleitung 19 austretendes Öl durch eine untere Kante des ersten Flansches 12a derart geführt werden, dass es in die Ölwanne 15 tropft.
Nachfolgend wird die Funktion des Kühlsystems gemäß der Ausführungsform beschrieben. Wie vorstehend beschrieben ist, wird im Gehäuse 12 das Öl in der Ölwanne 15 durch die Ölpumpe 8 hochgepumpt. Das von der Ölpumpe 8 ausgetragene Öl wird teilweise der Leistungsverteilungsvorrichtung 5 durch eine existierende Ölleitung über den ersten Motor 2 zugeführt, und wird teilweise dem Ölkühler 18 durch die erste Ölleitung 19 zugeführt. Das vom Ölkühler 18 gekühlte Öl wird ferner dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 durch die zweite Ölleitung 20 zugeführt. Die erste Ölleitung 19 ist derart in der Gehäusekammer angeordnet, dass sie von der Ölpumpe 8 zum Ölkühler 18 verläuft, und die zweite Ölleitung 20 ist derart in der Gehäusekammer angeordnet, dass sie vom Ölkühler 18 zum ersten Motor 2 und zweiten Motor 3 verläuft. In dem Kühlsystem fließt daher das von der Ölpumpe 8 ausgetragene Öl durch die erste Ölleitung 19 zum Ölkühler 18, während der erste Motor 2 und zweite Motor 3 gekühlt werden, und das vom Ölkühler 18 gekühlte Öl wird dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 durch die erste Abzweigung 20a und die zweite Abzweigung 20b der zweiten Ölleitung 20 zugeführt, um die Spulenenden des ersten Motors 2 und zweiten Motors 3 zu kühlen.
Das vom Ölkühler 18 gekühlte Öl kann somit dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 durch die zweite Ölleitung 20 zugeführt werden, bevor es aufgewärmt wird, so dass der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 effektiv gekühlt werden können. Zudem wird die Wärme des von der ersten Ölleitung 19 zum Ölkühler 18 fließenden Öls, das durch den ersten Motor 2 und den zweiten Motor 3 aufgewärmt wurde, durch den Radiator 21 an die Umgebung abgestrahlt, so dass der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 weiter durch das von der zweiten Ölleitung 20 zugeführte Öl, das ausreichend gekühlt wurde, gekühlt werden können.
Die erste Ölleitung 19 sowie die zweite Ölleitung 20 können auch individuell als Führungselement zum Führen des an der Außenfläche der Leitungen 19 und 20 anhaftenden Öls genutzt werden, so dass dieses an der gewünschten Stelle abtropft. Aus diesem Grund können der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 zuverlässig gekühlt werden.
Darüber hinaus kann der Aufbau, Ursprung, etc. der ersten Ölleitung 19 und der zweiten Ölleitung 20 verändert werden, um das Öl effektiv der zu schmierenden Stelle und der zu kühlenden Stelle zuzuführen.
Da die erste Ölleitung 19 und die zweite Ölleitung 20 in der Gehäusekammer angeordnet sind, kann aus dem Verbindungsabschnitt der Leitung austretendes Öl durch die Ölwanne 15 gesammelt werden. Aus diesem Grund ist keine hohe Dichtfähigkeit des Verbindungsabschnitts der Leitung erforderlich. Wie auch beschrieben ist, können Flanschabschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern optional um den Verbindungsabschnitt zwischen den Endabschnitten der ersten Leitung 19 ausgebildet werden. In diesem Fall kann aus der Verbindung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gehäuse 12 oder den Endabschnitten der ersten Ölleitung 19 austretendes Öl aufgrund der unteren Kante des im Durchmesser größeren Flansches so geführt werden, dass es leicht in die Ölwanne 15 tropft.
Da die erste Ölleitung 19 und die zweite Ölleitung 20 innerhalb der Gehäusekammer angeordnet sind, kann die Anzahl der Teile der Leitungen 19 und 20 verringert werden, so dass im Vergleich zu einem Fall, bei welchem die Leitungen außerhalb der Gehäusekammer angeordnet sind, Kosten eingespart werden können.
Erneut Bezug nehmend auf 3 ist der untere Abschnitt des Hohlrades 7a in das in der Ölwanne 15 gelagerte Öl eingetaucht, und das Hohlrad 7a wird in die durch den Pfeil gezeigte Richtung gedreht. Folglich wird das in der Ölwanne 15 gehaltene Öl nach oben entlang der Innenfläche der hinteren Wand 27 verspritzt, um das Antriebsritzel 3b, das im Durchmesser kleinere Zahnrad 6c, das im Durchmesser größere Zahnrad 6b und dergleichen zu kühlen und zu schmieren. Das derart durch das Hohlrad 7a verspritzte Öl wird teilweise durch die Auffangbehälter 11, welche über dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 angeordnet sind, aufgenommen und den zu schmierenden Stellen zugeführt.
Zudem wird das an der Außenfläche der ersten Leitung 19 und der zweiten Leitung 20 anhaftende verspritzte Öl durch den Führungsabschnitt 30 des Befestigungselements 29 derart geführt, dass es in Richtung zum Sammelbehälter 11 tropft. Aus diesem Grund können die wärmeerzeugenden Elemente wie der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 effektiv gekühlt werden.
Da ferner die erste Leitung 19 sowie die zweite Leitung 20 in der Gehäusekammer angeordnet sind, kann das Öl innerhalb der Gehäusekammer, welche die Leistungsverteilungsvorrichtung 5 enthält, zirkuliert werden. Aus diesem Grund kann der Auffangbehälter 11 kleiner ausgestaltet werden, und die Menge des Öls kann verringert werden, um die Kosten des Kühlsystems zu senken. Zudem kann das Öl gekühlt werden, ohne dass eine zusätzliche Strom- bzw. Leistungsquelle benötigt wird, so dass der Aufbau des Kühlsystems vereinfacht werden kann.
Obgleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beschrieben wurden, ist für den Fachmann klar, dass die Anmeldung nicht auf die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der Anmeldung abzuweichen. Beispielsweise kann das Kühlsystem der Ausführungsform auch bei einem Elektrofahrzeug genutzt werden, das nur durch einen (Elektro-)Motor angetrieben wird.

Claims

Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit, aufweisend: eine Ölpumpe (8), die Öl (9) in einer Ölwanne (15) hochpumpt und das Öl (9) aus dieser austrägt; einen Ölkühler (18), der das Öl (9) kühlt, das von der Ölpumpe (8) zugeführt wird; eine erste Ölleitung (19) zum Zuführen des Öls (9) von der Ölpumpe (8) zu dem Ölkühler (18); eine zweite Ölleitung (20) zum Zuführen des Öls (9), das vom Ölkühler (18) gekühlt wurde, zu einem Wärme erzeugenden Element (2, 3); und eine Gehäusekammer mit einem Hochtemperaturabschnitt (16), in dem das Wärme erzeugende Element (2, 3) angeordnet ist, sowie einem Niedertemperaturabschnitt (17), in welchem die Temperatur niedriger ist als im Hochtemperaturabschnitt (16); wobei die zweite Ölleitung (20) in der Gehäusekammer durch den Niedertemperaturabschnitt (17) verlaufend angeordnet ist, und wobei eine Öffnung (20c, 20d) in der zweiten Ölleitung (20) derart ausgebildet ist, dass sie in Richtung zum Wärme erzeugenden Element (2, 3) öffnet, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Ölleitung (19) in der Gehäusekammer durch den Hochtemperaturabschnitt (16) verlaufend angeordnet ist.
Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 1, weiter aufweisend: einen Sammelbehälter (11), der in zumindest einem von dem Hochtemperaturabschnitt (16) und dem Niedertemperaturabschnitt (17) angeordnet ist, um das Öl (9) zu halten, das in der Gehäusekammer verspritzt wird; und ein Befestigungselement (29), das die erste Ölleitung (19) an einer Innenfläche der Gehäusekammer über dem Sammelbehälter (11) im Hochtemperaturabschnitt (16) befestigt, oder die zweite Ölleitung (20) an der Innenfläche der Gehäusekammer über dem Sammelbehälter (11) im Niedertemperaturabschnitt (17) befestigt.
Kühlsystem für eine Leistungsübertragungseinheit nach Anspruch 2, wobei das Befestigungselement (29) einen Führungsabschnitt (30) aufweist, der in Richtung zum Sammelbehälter (11) nach unten ragt.