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Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere für einen hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine mit einem Antriebsstrang koppelbaren Hydraulikanordnung zur Förderung eines Hydraulikfluids, wobei die Hydraulikanordnung eine Pumpenwelle aufweist, an der ein Rotorkörper einer Scheibenläuferpumpe drehfest angeordnet ist, und der Rotorkörper eine Mehrzahl von axial beabstandeten kreisringförmigen Pumpenlamellen aufweist, und der Rotorkörper innerhalb eines Pumpengehäuse drehbar gelagert ist.
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Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.
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Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011, Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegel-raddifferenzial oder Stirnradifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2-Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibbarer Antriebsstrang bezeichnet.
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Neben den rein elektrisch betriebenen Antriebssträngen sind auch hybride Antriebsstränge bekannt. Derartige Antriebsstränge eines Hybridfahrzeuges umfassen üblicherweise eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglichen - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebs-weise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleich-zeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben.
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Bei der Entwicklung der für E-Achsen oder Hybridmodule vorgesehenen elektrischen Maschinen besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, deren Leistungsdichten zu steigern, so dass der hierzu notwendigen Kühlung insbesondere der elektrischen Maschinen wachsende Bedeutung zukommt. Aufgrund der notwenigen Kühlleistungen haben sich in den meisten Konzepten Hydraulikflüssigkeiten, wie Kühlöle, zum Abtransport von Wärme aus den thermisch beaufschlagten Bereichen einer elektrischen Maschine durchgesetzt.
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Die in den bezeichneten E-Achsen oder Hybridmodulen üblicherweise vorgesehenen Getriebe werden in der Regel mit einem Getriebeöl geschmiert, wobei dieses häufig auch als Kühlöl für die elektrische Maschine verwendet wird. Um das Schmiermittel bzw. Kühlöl zuverlässig an die verschiedenen Schmier- bzw. Kühlstellen zu bringen, ist es bekannt, einen hydraulischen Fluidreislauf in der entsprechenden Antriebsvorrichtung auszubilden. Für einen sicheren Betrieb des hydraulischen Fluidkreislaufs wird vielfach eine Hydraulikpumpe eingesetzt.
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Derartige Hydraulikpumpen werden meist als externe Pumpen realisiert, die zum Beispiel durch einen Elektromotor angetrieben werden. Es ist jedoch auch bekannt, die Hydraulikpumpe durch die Antriebsvorrichtung, also die elektrische Maschine und/oder das Getriebe selbst anzutreiben, um auf diese Weise auf einen zusätzlichen Elektromotor verzichten zu können.
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In der Druckschrift
DE 197 50 675 C1 ist eine Ölpumpe für automatische Kraftfahrzeuge offenbart, wobei die Ölpumpe in einem Gehäuse eines Getriebes des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Ölpumpe ist koaxial zu einer Abtriebswelle des Getriebes angeordnet.
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Die Druckschrift
US 4 922 765 A offenbart ein Getriebe für ein Fahrzeug mit einer Ölpumpe, wobei eine Pumpenwelle der Ölpumpe parallel versetzt zu einer Abtriebswelle angeordnet ist. Die Pumpenwelle ist auf einer weiteren Abtriebswelle und somit koaxial zu dieser angeordnet.
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Die Druckschrift
US 2003/0002976 A1 offenbart eine Scheibenläuferpumpe für verschiedene Anwendungen. Die Druckschrift
US 1,061,206 A ist die Patentschrift des Erfinders der Teslapumpe. Die Druckschrift
US 5,443,130 A offenbart eine elektrische Achse für ein Fahrzeug mit einer Ölpumpe. Die Druckschrift
DE 10 2011 004 698 A1 beschreibt eine weitere Ausgestaltung einer elektrischen Achse, welche eine Ölpumpe aufweist.
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Die Druckschrift
US 4 251 186 A die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Scheibenläuferpumpe, welche als Ölpumpe z. B. in einem Differential eingesetzt werden kann. Die Scheibenläuferpumpe weist eine Hohlwelle auf, welche einen Pumpenausgang darstellt. Der Pumpeneingang wird durch Öffnungen gebildet, die in einem Gehäuse der Scheibenläuferpumpe angeordnet sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Ausgestaltung für eine hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere für einen hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorzuschlagen, welche besonders kompakt ausgestaltet und kostenoptimiert herstellbar ist sowie eine Kühlung des geförderten Hydraulikfluids erlaubt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Fördereinrichtung, insbesondere für einen hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine mit einem Antriebsstrang koppelbaren Hydraulikanordnung zur Förderung eines Hydraulikfluids, wobei die Hydraulikanordnung eine Pumpenwelle aufweist, an der ein Rotorkörper einer Scheibenläuferpumpe drehfest angeordnet ist, und der Rotorkörper eine Mehrzahl von axial beabstandeten kreisringförmigen Pumpenlamellen aufweist, und der Rotorkörper innerhalb eines Pumpengehäuse drehbar gelagert ist, wobei der Rotorkörper und/oder das Pumpengehäuse einen oder mehrere von einem Kühlfluid durchströmbare Kühlkanäle aufweisen/aufweist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen hydraulischen Fördereinrichtung ist die Bereitstellung einer sehr kompakt bauenden Scheibenläuferpumpe mit einem integrierten Wärmetauscher, um insbesondere das zu fördernde Hydraulikfluid in einem vordefinierten Temperaturintervall zu halten. Generell ist es aber natürlich denkbar, Wärme allgemein zwischen dem Kühlfluid und dem Hydraulikfluid auszutauschen, so dass beispielsweise das Kühlfluid Wärme an das Hydraulikfluid überträgt. Bevorzugt ist also im Betrieb der hydraulischen Fördereinrichtung die Temperatur des Kühlfluids und des Hydraulikfluids voneinander verschieden, insbesondere kann die Temperatur des Hydraulikfluids größer sein als die Temperatur des Kühlfluids.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen hydraulischen Fördereinrichtung ist, dass für den Wärmeaustausch über die Pumpenlamellen eine große Oberfläche zur Wärmeübertragung zur Verfügung gestellt werden kann.
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Die Erfindung ist nicht auf eine Anwendung in Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern kann allgemein für jegliche Art von Anwendung von Antrieben und/oder Getrieben vorgesehen werden, bei der eine Hydraulikpumpe benötigt wird, um Fluide wie Öl zur Schmierung und Kühlung von Bauteilen zu verteilen.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Hydraulikpumpe als eine Scheibenläuferpumpe ausgebildet ist. Insbesondere weist die Scheibenläuferpumpe eine Pumpenwelle auf, wobei auf der Pumpenwelle eine Mehrzahl von kreisringförmigen Pumpenlamellen, so zum Beispiel drei, vier, fünf oder mehr Pumpenlamellen, drehfest angeordnet ist, wobei sich die Pumpenlamellen in einer Radialebene senkrecht zu der Rotationsachse der Pumpenwelle erstrecken und wobei zwischen den Pumpenlamellen Spalte ausgebildet sind. Die Scheibenläuferpumpe hat den Vorteil, dass diese verschleißarm bis verschleißfrei läuft und einen sehr hohen Wirkungsgrad aufweist. Damit ist durch die Scheibenläuferpumpe eine gute Funktion und eine lange Lebensdauer zu erwarten beziehungsweise gegeben.
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Die Pumpenwelle ist bevorzugt als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei dann das Hydraulikfluid durch die Pumpenwelle geführt ist. Besonders bevorzugt ist es dann in diesem Zusammenhang, dass in der Pumpenwelle radiale Durchgangsöffnungen eingebracht sind, sodass das Hydraulikfluid aus der Hohlwelle durch die Durchgangsöffnungen an einen radialen Innendurchmesser der Pumpenlamellen in einen Bereich zwischen den Pumpenlamellen in die Spalte geführt wird. Durch eine Rotation der Pumpenwelle und einer daraus resultierenden Rotation der damit fest verbundenen Pumpenlamellen, wird das Hydraulikfluid in den Spalten zwischen den Pumpenlamellen in Umlaufrichtung und aufgrund der Zentrifugalkraft auch in radialer Richtung nach außen bewegt. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt an der radialen Außenseite der Pumpenlamellen der Pumpenausgang angeordnet, welcher das nach radial außen drängende Hydraulikfluid sammelt und ausgibt.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass eine Eingangsöffnung der Pumpenwelle den Pumpeneingang bildet, wobei die Eingangsöffnung der Pumpenwelle bevorzugt in einem Schmiermittelsumpf angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Pumpenwelle ein mit einem Getriebe koppelbares Zahnrad umfasst. Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Pumpenwelle, das Zahnrad als auch der Innenring oder der Außenring einstückig, insbesondere monolithisch, ausgebildet sind.
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Das Getriebe bevorzugt als ein Differentialgetriebe konfiguriert sein. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass das Differentialgetriebe als ein Planetengetriebe mit einem Antrieb und zwei Abtrieben ausgebildet ist.
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Das Getriebe kann des Weiteren bevorzugt als ein Planetengetriebe konfiguriert sein. Das Planetengetriebe kann bevorzugt ein Sonnenrad und mehrere mit dem Sonnenrad in Eingriff stehende und in einem Planetenradträger drehbar gelagerte Planetenräder aufweisen, die sich rotatorisch um das Sonnenrad bewegen, sowie ein koaxial zum Sonnenrad angeordnetes Hohlrad, in welchem die Planetenräder wälzen. Das Zahnrad der Pumpenwelle kann hierbei das Sonnenrad oder ein Planetenrad oder das Hohlrad bilden.
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Die erfindungsgemäße hydraulische Fördereinrichtung kann insbesondere für einen elektrischen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Ein elektrischer Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst eine elektrische Maschine und eine Getriebeanordnung, wobei die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung eine bauliche Einheit bilden.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung in einem gemeinsamen Antriebsstranggehäuse angeordnet sind. Alternativ wäre es natürlich auch möglich, dass die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse besitzt, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung der Getriebeanordnung gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Diese bauliche Einheit wird gelegentlich auch als E-Achse bezeichnet.
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Die elektrische Maschine und die Getriebeanordnung können auch in einem Antriebsstranggehäuse aufgenommen sein. Das Antriebsstranggehäuse ist zumindest zur Aufnahme der elektrischen Maschine und der Getriebeanordnung vorgesehen.
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Das Antriebsstranggehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. Grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, das Antriebsstranggehäuse aus einem Kunststoff zu bilden.
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Das Antriebsstranggehäuse kann insbesondere bevorzugt eine topfartige Grundform aufweisen, so dass die elektrische Maschine und das Getriebe über die offene Stirnseite des Antriebsstranggehäuses in dieses eingesetzt werden können.
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Eine elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfasst in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.
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Im Falle von als Rotationsmaschinen ausgebildeten elektrischen Maschinen wird insbesondere zwischen Radialflussmaschinen und Axialflussmaschinen unterschieden. Dabei zeichnet sich eine Radialflussmaschine dadurch aus, dass die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator ausgebildeten Luftspalt, sich in radialer Richtung erstrecken, während im Falle einer Axialflussmaschine sich die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator gebildeten Luftspalt in axialer Richtung erstrecken.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung kann die elektrische Maschine als Radial- oder Axialflussmaschine ausgebildet sein. Um einen axial besonders kompakt bauende Achsantriebsstrang auszubilden, sind Axialflussmaschinen zu bevorzugen.
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Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.
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Die Getriebeanordnung des elektrischen Achsantriebsstrangs ist insbesondere mit der elektrischen Maschine koppelbar, welche zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Bei dem Antriebsdrehmoment handelt es sich besonders bevorzugt um ein Hauptantriebsdrehmoment, sodass das Kraftfahrzeug ausschließlich durch das Antriebsdrehmoment angetrieben wird.
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Ein Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern bei allen Belastungen diejenigen Freiheitsgrade zu gewähren, derer sie bedürfen, ohne sie in der Dreh- und eventuell Bahnbewegung zu behindern, sowie Lagerkräfte und Abstützmomente aufzunehmen. Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Gehäuse kann insbesondere auch sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen, als auch Schmierstoff sicher aufnehmen.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse wenigstens einen evolvent geformten Pumpeneingang und/oder Pumpenausgang aufweist, was strömungstechnisch besonders günstig ist.
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Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Getriebeanordnung in dem Antriebsstrang eines elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs integriert ist. Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, dass die Getriebeanordnung in anderen Antriebssträngen, wie beispielsweise in dem Antriebsstrang einer Windkraftanlage integriert ist.
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Ferner kann es in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Pumpenwelle in wenigstens einem Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring gelagert ist, wobei die Pumpenwelle einstückig mit dem Innenring oder dem Außenring des Wälzlagers ausgeformt ist. Hierdurch kann eine besonders kompakt bauende hydraulische Fördereinrichtung bereitgestellt werden, welche auch fertigungstechnische Vorteile bereitstellt, indem auf die Verwendung eines separaten Innenrings verzichtet wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kühlkanäle sich zumindest abschnittsweise in radialer Richtung durch die Pumpenlamellen erstrecken. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass einzelne oder alle Pumpenlamellen vollständig hohl ausgeführt sind, um die Kühleffizienz weiter zu erhöhen. Selbstverständlich ist es auch möglich, zusätzlich oder alternativ den Innenraum der Scheibenläuferpumpe über das Pumpengehäuse von außen zu kühlen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein flüssigkeitsgekühltes Gehäuse einer elektrischen Maschine einstückig mit dem Pumpengehäuse der Scheibenläuferpumpe verbunden, so dass das Pumpengehäuse an das hydraulische System der elektrischen Maschine angeschlossen ist.
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Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Pumpenwelle über ein drehfest an der Pumpenwelle fixiertes Zahnrad getrieblich mit einer im Antriebsstrang liegenden Antriebswelle koppelbar ist, so dass auf einen separaten Pumpenmotor verzichtet werden kann.
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Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Kühlkanäle hydraulisch an einen ersten Kühlkreislauf koppelbar sind. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Kühlfluid und das Hydraulikfluid voneinander verschieden sind. So könnte beispielsweise das Kühlfluid eine Wasser-Glykol Kühlflüssigkeit aus einem Kühlkreislauf eines Fahrzeugs sein und das Hydraulikfluid ein Öl, welches zur Schmierung eines Getriebes und/oder Kühlung einer elektrischen Maschine verwendet wird. Das Kühlfluid kann in besonders bevorzugter Weise durch die als Hohlwelle ausgebildete Pumpenwelle gefördert werden. In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann somit auch vorgesehen sein, dass die Pumpenwelle als Hohlwelle ausgeführt ist, welche hydraulisch an den Kühlkreislauf gekoppelt ist.
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Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Pumpenwelle ein mit einem Getriebe koppelbares Zahnrad umfasst.
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Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die Pumpenwelle in wenigstens einem Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring gelagert ist, wobei die Pumpenwelle einstückig mit dem Innenring oder dem Außenring des Wälzlagers ausgeformt ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Pumpenwelle monolithisch mit dem Innenring oder dem Außenring des Wälzlagers ausgeformt ist, was fertigungstechnisch besonders günstig ist. Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Scheibenläuferpumpe und das Wälzlager eine bauliche Einheit bilden, so dass eine besonders kompakte Baueinheit bereitgestellt werden kann
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Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die hydraulische Fördereinrichtung in dem Antriebsstrang eines elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs integriert ist und die Scheibenläuferpumpe einen saugseitigen Pumpeneingang und einen druckseitigen Pumpenausgang aufweist, wobei über den Pumpeneingang das in dem elektrischen Achsantriebsstrang vorhandene Hydraulikfluid über die Scheibenläuferpumpe förderbar ist und/oder Hydraulikfluid über den Pumpenausgang in den elektrischen Achsantriebsstrang förderbar ist. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Pumpeneingang und/oder die Pumpenwelle und/oder der Pumpenkörper so konfiguriert sind/ist, dass zumindest ein Teil des von der Scheibenläuferpumpe geförderten Hydraulikfluids das Wälzlager hydraulisch beaufschlagt und so eine Schmierung des Wälzlagers realisiert. Die Schmierung des Wälzlagers kann so insbesondere der Drehzahl des Wälzlagers bzw. der Pumpenwelle angepasst sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
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Es zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform einer hydraulischen Fördereinrichtung in einer Axialschnittdarstellung und
- 2 ein Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Fördereinrichtung.
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Die 1 zeigt eine hydraulische Fördereinrichtung 1 für einen hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3, wie es exemplarisch in der 2 gezeigt ist.
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Die hydraulische Fördereinrichtung 1 umfasst eine mit einem Antriebsstrang 2 koppelbaren Hydraulikanordnung 5 zur Förderung eines Hydraulikfluids 6, wobei die Hydraulikanordnung 5 eine Pumpenwelle 7 aufweist, an der ein Rotorkörper 9 einer Scheibenläuferpumpe 10 drehfest angeordnet ist, und der Rotorkörper 9 eine Mehrzahl von axial beabstandeten kreisringförmigen Pumpenlamellen 15 aufweist, und der Rotorkörper 9 innerhalb eines Pumpengehäuse 14 drehbar gelagert ist.
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Die hydraulische Fördereinrichtung 1 ist in dem Antriebsstrang 2 eines elektrisch betreibbaren Achsantriebsstrangs 11 integriert. Die Scheibenläuferpumpe 10 besitzt einen saugseitigen Pumpeneingang 12 und einen druckseitigen Pumpenausgang 13, wobei über den Pumpeneingang 12 das in dem elektrischen Achsantriebsstrang 11 vorhandene Hydraulikfluid 6 über die Scheibenläuferpumpe 10 förderbar ist und/oder Hydraulikfluid 6 über den Pumpenausgang 13 in den elektrischen Achsantriebsstrang 11 förderbar ist.
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Der Rotorkörper 9 und das Pumpengehäuse 14 weisen von einem Kühlfluid 20 durchströmbare Kühlkanäle 21 auf. Diese Kühlkanäle 21 erstrecken sich zumindest abschnittsweise in radialer Richtung durch die Pumpenlamellen 15 und sind hydraulisch an einen ersten Kühlkreislauf 22 gekoppelt. Im Betrieb der hydraulischen Fördereinrichtung 1 ist die Temperatur des Kühlfluids 20 in der Regel geringer als die Temperatur des Hydraulikfluids 6, so dass eine Kühlung des Hydraulikfluids 6 erfolgt.
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Die Pumpenwelle 7 ist über ein drehfest an der Pumpenwelle 7 fixiertes Zahnrad 8 getrieblich mit einer im Antriebsstrang 2 liegenden Antriebswelle koppelbar. Die Pumpenwelle 7 als Hohlwelle ausgeführt ist, welche hydraulisch an den Kühlkreislauf 22 gekoppelt ist. Die Pumpenwelle 7 besitzt des Weiteren ein mit einem Getriebe 4 koppelbares Zahnrad 8.
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Die Pumpenwelle 7 ist in einem Wälzlager 30 mit einem Innenring 31 und einem Außenring 32 gelagert, wobei die Pumpenwelle 7 einstückig mit dem Innenring 31 des Wälzlagers 31 ausgeformt ist.
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Die Pumpenwelle 7 ist über ein drehfest an der Pumpenwelle 7 fixiertes Zahnrad 8 getrieblich mit einer im Antriebsstrang 2 liegenden Antriebswelle koppelbar. Die Pumpenwelle 7 als Hohlwelle ausgeführt ist, welche hydraulisch an den Kühlkreislauf 22 gekoppelt ist. Die Pumpenwelle 7 besitzt des Weiteren ein mit einem Getriebe 4 koppelbares Zahnrad 8.
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Die hydraulische Fördereinrichtung 1 weist eine als Hohlwelle ausgebildete Pumpenwelle 7 auf, auf der sowohl ein mit dem Getriebe 4 in Eingriff stehendes Zahnrad 8 als auch ein Rotorkörper 9 einer Scheibenläuferpumpe 10 drehfest angeordnet sind. Der Rotorkörper 9 besitzt eine Mehrzahl von axial beabstandeten kreisringförmigen Pumpenlamellen 15, welche innerhalb eines Pumpengehäuses 14 rotierbar angeordnet sind. Die Pumpenwelle 7, das Zahnrad 8 und der Rotorkörper 9 sind monolithisch ausgeformt.
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Die in der 1 gezeigte hydraulische Fördereinrichtung 1 kann insbesondere für einen vollelektrisch betreibbaren Antriebsstrang 2 eines Kraftfahrzeugs 3 verwendet werden, wie es exemplarisch in der 2 gezeigt ist. Der dort gezeigte elektrischer Achsantriebsstrang 11 umfasst eine elektrische Maschine 17 und eine Getriebeanordnung 18 sowie eine hydraulische Fördereinrichtung 1, wie sie aus der 1 bekannt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fördereinrichtung
- 2
- Antriebsstrang
- 3
- Kraftfahrzeug
- 4
- Getriebe
- 5
- Hydraulikanordnung
- 6
- Hydraulikfluid
- 7
- Pumpenwelle
- 8
- Zahnrad
- 9
- Rotorkörper
- 10
- Scheibenläuferpumpe
- 11
- Achsantriebsstrang
- 12
- Pumpeneingang
- 13
- Pumpenausgang
- 14
- Pumpengehäuse
- 15
- Pumpenlamellen
- 17
- elektrische Maschine
- 18
- Getriebeanordnung
- 20
- Kühlfluid
- 21
- Kühlkanäle
- 22
- Kühlkreislauf
- 30
- Wälzlager
- 31
- Innenring
- 32
- Außenring
- 33
- Wälzkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19750675 C1 [0008]
- US 4922765 A [0009]
- US 2003/0002976 A1 [0010]
- US 1061206 A [0010]
- US 5443130 A [0010]
- DE 102011004698 A1 [0010]
- US 4251186 A [0011]
