DE102021111746B3 - Welle in einem hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Welle in einem hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Welle (1) in einem hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang (3) eines Kraftfahrzeugs (4), welche als Hohlwelle (5) mit einem axial verlaufenden Kanal (6) ausgebildet ist und wenigstens einem in radialer Richtung verlaufenden Kanal (7), welcher den axial verlaufenden Kanal (6) mit der Umgebung der Hohlwelle (5) verbindet, wobei in dem axial verlaufenden Kanal (6) der Hohlwelle (5) ein Ölfilter (8) angeordnet ist, mit wenigstens einem Ölfiltereingang (9) und einem Ölfilterausgang (10), wobei der Ölfiltereingang (9) den Ölfilter (8) hydraulisch mit dem axial verlaufenden Kanal (6) der Hohlwelle (5) verbindet und der Ölfilterausgang (10) den Ölfilter (8) hydraulisch mit dem in radialer Richtung verlaufenden Kanal (6) der Hohlwelle (5) verbindet, und in dem Ölfilter (8) ein Filtermedium (11) angeordnet ist, dass im Betrieb der Welle (1) von einem Hydraulikfluid (12) durchströmbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Welle in einem hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welche als Hohlwelle mit einem axial verlaufenden Kanal ausgebildet ist und wenigstens einem in radialer Richtung verlaufenden Kanal, welcher den axial verlaufenden Kanal mit der Umgebung der Hohlwelle verbindet.
  • 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.
  • 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, der wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. 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 Kegelraddifferenzial oder Stirnraddifferential 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.
  • 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.
  • Bei der Entwicklung der für E-Achsen und Hybridmodule vorgesehenen elektrischen Maschinen besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, deren Leistungsdichten zu steigern, so dass der hierzu notwendigen Kühlung 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.
  • Die in den bezeichneten E-Achsen 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.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass metallischer Abrieb beim Betrieb einer E-Achse von dem oben genannten Hydraulikfluid abtransportiert und durch den hydraulischen Kreislauf gefördert wird. Insbesondere bei schnelldrehenden Getriebebauteilen oder dem Rotor der elektrischen Maschinen kann dieser metallische Abrieb einen erhöhten Verschleiß oder gar ein Versagen der entsprechenden Bauteile verursachen.
  • Die JP 2010 - 121 701 A und die JP 2013 - 072 545 A zeigen jeweils Schmiervorrichtungen für Getriebe.
  • Die DE 10 2005 052 456 A1 zeigt eine Einrichtung zur Steuerung des Volumenstroms in innenbeölten Wellen eines Getriebes, umfassend ein in eine Hohlwelle anordbares Mittelrohr, wobei das Mittelrohr mit Kunststoff aufgeschäumt ist, der eine derartige Durchlässigkeit aufweist, dass das Öl aus radialen Bohrungen im Mittelrohr in korrespondierende Bohrungen in der Hohlwelle eintreten kann.
  • Die DE 10 2014 019 120 A1 zeigt eine Hohlwelle, insbesondere Getriebehohlwelle, für einen Kraftwagen, mit einer Zuflussseite zum Zuführen von Schmierstoff und einer Abflussseite zum Abführen von Schmierstoff, zwischen welchen in axialer Richtung ein Partikelabscheider zum Abscheiden von in dem Schmierstoff enthaltenen Partikeln angeordnet ist, wobei der Partikelabscheider einen sich in axialer Richtung erstreckenden Mittelkanal sowie mehrere mit dem Mittelkanal fluidisch verbundene, sich in axialer Richtung erstreckende und in radialer Richtung außenseitig am Mittelkanal angeordnete Außenkanäle aufweist, welche in radialer Richtung jeweils zumindest eine Hinterschneidung aufweisen.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine möglichst kompakt bauende Filtermöglichkeit innerhalb eines hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Welle in einem hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welche als Hohlwelle mit einem axial verlaufenden Kanal ausgebildet ist und wenigstens einem in radialer Richtung verlaufenden Kanal, welcher den axial verlaufenden Kanal mit der Umgebung der Hohlwelle verbindet, wobei in dem axial verlaufenden Kanal der Hohlwelle ein Ölfilter angeordnet ist, mit wenigstens einem Ölfiltereingang und einem Ölfilterausgang, wobei der Ölfiltereingang den Ölfilter hydraulisch mit dem axial verlaufenden Kanal der Hohlwelle verbindet und der Ölfilterausgang den Ölfilter hydraulisch mit dem in radialer Richtung verlaufenden Kanal der Hohlwelle verbindet, und in dem Ölfilter ein Filtermedium angeordnet ist, dass im Betrieb der Welle von einem Hydraulikfluid durchströmbar ist.
  • Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass in einer Welle des hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs integrierter Ölfilter bereitgestellt werden kann, der keinen zusätzlichen Bauraum innerhalb des hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrangs beansprucht.
  • Der Ölfilter kann auch als Sieb ausgebildet sein, insbesondere als Rückhaltesystem für metallische Späne. In diesem Zusammenhang kann das Filtermedium des Ölfilters auch als ein Siebeinsatz ausgebildet sein.
  • Die Bezeichnungen Öleingang und Ölausgang limitieren nicht die möglichen Durchströmungsrichtung eines Hydraulikfluids. So ist es auch denkbar, dass das Hydraulikfluid auch durch einen Ölausgang in den Ölfilter eintritt und diesen durch den Öleingang wieder verlässt.
  • Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
  • Die Welle ist insbesondere vorgesehen für eine Verwendung in einem elektrisch betreibbaren Antriebsstrang umfassend eine elektrische Maschine und eine mit der elektrischen Maschine gekoppelte Getriebeanordnung. Die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine bilden eine bauliche Einheit. Diese kann beispielsweise mittels eines Antriebsstranggehäuses gebildet sein, in welchem die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine gemeinsam aufgenommen sind. Das Antriebsstranggehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. 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. Im Zusammenhang mit dieser Ausgestaltung der Erfindung ist es insbesondere vorteilhaft, dass das erste Gehäuseteil als Antriebsstranggehäuse ausgebildet ist. Es ist ferner in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass das zweite Gehäuseteil ein Deckel zum stirnseitigen Verschluss des Antriebsstranggehäuses ist.
  • 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 des Getriebes gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Das Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern (eventuell Kurvenscheiben) 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 sollte insbesondere auch sowohl Geräusche und Vibrationen dämpfen, als auch Schmierstoff sicher aufnehmen können. Das Getriebegehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt.
  • Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.
  • Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Aluminiumdruckguss, Magnesiumdruckguss, Grauguss oder Stahlguss geformt sein.
  • Die elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und sie 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, insbesondere drehbar, angeordneten Teil.
  • 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.
  • Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.
  • Die Getriebeanordnung 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. Bevorzugt ist die Getriebeanordnung als ein Planetengetriebe ausgebildet, ganz besonders bevorzugt als ein schaltbares, insbesondere zweigängiges Planetengetriebe.
  • Die Getriebeanordnung kann des Weiteren 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. Ganz besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Welle in einem Differentialgetriebe integriert oder mit einem Differentialgetriebe wirkverbunden. Ferner ist es ganz besonders bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Welle eine als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle des Rotors der elektrischen Maschine zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, axial durchgreift.
  • Die erfindungsgemäße Welle kann auch zur Verwendung in einem Hybridmodul konfiguriert sein. In einem Hybridmodul können Bau- und Funktionselemente eines hybridisierten Antriebsstrangs räumlich und/oder baulich zusammengefasst und vorkonfiguriert sein, so dass ein Hybridmodul in einer besonders einfachen Weise in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs integrierbar ist. Insbesondere können ein Elektromotor und ein Kupplungssystem, insbesondere mit einer Trennkupplung zum Einkuppeln des Elektromotors in und/oder Auskuppeln des Elektromotors aus dem Antriebsstrang, in einem Hybridmodul vorhanden sein.
  • Ein Hybridmodul kann je nach Eingriffspunkt des Elektromotors in den Antriebsstrang in die folgenden Kategorien P0-P4 eingeteilt werden:
    • P0: der Elektromotor ist vor der Brennkraftmaschine angeordnet und beispielsweise über einen Riemen mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Bei dieser Anordnung des Elektromotors wird dieser auch gelegentlich als Riemenstartergenerator (RSG) bezeichnet,
    • P1: der Elektromotor ist direkt hinter der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Anordnung des Elektromotors kann beispielsweise kurbelwellenfest vor der Anfahrkupplung erfolgen,
    • P2: der Elektromotor ist zwischen einer häufig als P1 bezeichneten Trennkupplung und der Anfahrkupplung aber vor dem Fahrzeuggetriebe im Antriebsstrang angeordnet,
    • P3: der Elektromotor ist im Fahrzeuggetriebe und/oder der Getriebeausgangswelle angeordnet,
    • P4: der Elektromotor ist an einer bestehenden oder separaten Fahrzeugachse angeordnet und
    • P5: der Elektromotor ist am oder im Fahrzeugrad angeordnet, beispielsweise als Radnabenmotor.
  • Im Zusammenhang mit dieser Erfindung ist es insbesondere bevorzugt, dass die Welle in einem P2-Hybridmodul verwendet wird.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen sein, dass der Ölfilter zweistückig mit einer ersten Ölfilterschale und einer zweiten Ölfilterschale ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der Ölfilter so besonders montagefreundlich in den Ölfilter eingesetzt werden kann.
  • Des Weiteren ist erfindungsgemäß, dass die erste Ölfilterschale und die zweite Ölfilterschale jeweils einen zylinderförmigen Grundkörper aufweisen, von dem aus sich zwei über den Umfang gegenüberliegende Laschen in axialer Richtung erstrecken. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass über die Laschen eine radiale Federwirkung realisierbar ist.
  • Ferner können bei einer identischen Ausbildung der Ölfilterschalen die beiden Hälften des Ölfilters auf sehr einfache und intuitive Weise zusammengesteckt werden.
  • Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die erste Ölfilterschale und die zweite Ölfilterschale formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander lösbar und unlösbar miteinander verbunden sind.
  • Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Ölfilterschale und die zweite Ölfilterschale im Wesentlichen identisch sind, wodurch sich die Herstellkosten und die Bauteilkomplexität weiter reduzieren lassen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die erste Ölfilterschale und die zweite Ölfilterschale aus einem Kunststoff sind. Hierdurch lässt sich insbesondere der Wirkung erzielen, dass der Ölfilter kostengünstig in einem Spritzgussverfahren herstellbar ist.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass an den freien Enden der Laschen wenigstens einer der Ölfilterschalen, ein erstes Formschlussmittel ausgebildet ist, dass mit einem an der Hohlwelle korrespondierend ausgebildeten zweiten Formschlussmittel so zusammenwirkt, dass der Ölfilter in wenigstens einer axialen Richtung in der Hohlwelle festgelegt ist, und/oder an dem zum Grundkörper hin gewandten Ende der Laschen an wenigstens einer der Ölfilterschalen, ein erstes Formschlussmittel ausgebildet ist, dass mit einem an der Hohlwelle korrespondierend ausgebildeten zweiten Formschlussmittel so zusammenwirkt, dass der Ölfilter in wenigstens einer axialen Richtung in der Hohlwelle festgelegt ist. Auch kann es in diesem Zusammenhang vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das zweite Formschlussmittel als umlaufende Nut an der inneren Mantelfläche der Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Nut von dem wenigstens einen in radialer Richtung verlaufenden Kanal durchgriffen wird. Hierdurch kann ein unerwünschtes axiales Verrutschen des Ölfilters in der Welle verhindert werden. Durch die umlaufende Nut wird ferner ein Ringkanal ausgebildet, der zwischen dem äußeren Mantel des zylinderförmigen Ölfilters und dem wenigstens einen radial verlaufenden Kanal der Welle angeordnet ist. Dies stellt sicher, dass selbst bei einem Drehen des Ölfilters in der Hohlwelle, stets eine hydraulische Verbindung zwischen dem radial verlaufenden Kanal und einem Ölausgang des Ölfilters sichergestellt ist.
  • Alternativ oder ergänzend kann der Ölfilter auch mittels einer Presspassung in der Hohlwelle gesichert sein.
  • Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass jeweils ein Ölfilterausgang in einer Lasche angeordnet ist.
  • Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die erste Ölfilterschale und die zweite Ölfilterschale jeweils einen Ölfiltereingang aufweisen, wobei die Ölfiltereingänge voneinander verschiedene Öffnungsquerschnitte aufweisen. Der Vorteil, der sich hierdurch ergibt, ist insbesondere, dass sich hierdurch der hydraulische Volumenstrom durch den Ölfilter und die Welle einstellen bzw. steuern lassen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • 1 eine Welle in einer Axialschnittansicht,
    • 2 eine Welle in einer Axialschnittansicht,
    • 3 einen Ölfilter in einer perspektivischen Ansicht,
    • 4 eine erste Ausführungsform einer Ölfilterschale in einer perspektivischen Ansicht,
    • 5 eine zweite Ausführungsform einer Ölfilterschale in einer perspektivischen Ansicht,
    • 6 eine Detailansicht des in der Welle angeordneten Ölfilters in einer Axialschnittdarstellung,
    • 7 ein Kraftfahrzeug mit einem elektrisch betreibbaren Antriebsstrang in einer Blockschaltdarstellung.
  • Die 1 zeigt eine Welle 1 in einem vollelektrischen Antriebsstrang 3 eines Kraftfahrzeugs 4, wie es exemplarisch in der 7 gezeigt ist. Die Welle 1 ist mit der als Differentialgetriebe ausgebildeten Getriebeanordnung 19 verbunden und durchgreift die als Hohlwelle ausgeformten Rotorwelle des Rotors der elektrischen Maschine 2 koaxial.
  • Die Welle ist als Hohlwelle 5 mit einem zylinderförmigen axial verlaufenden Kanal 6 ausgebildet und weist wenigstens einen in radialer Richtung verlaufenden zylinderförmigen Kanal 7 auf, welcher den axial verlaufenden Kanal 6 mit der Umgebung der Hohlwelle 5 verbindet. In der gezeigten Ausführungsform weist die Welle insgesamt vier radial verlaufende Kanäle 7 auf, die jeweils um ca. 90° über den Umfang versetzt in der Hohlwelle 5 angeordnet sind.
  • In dem axial verlaufenden Kanal 6 der Hohlwelle 5 ist ein zylinderförmiger Ölfilter 8 angeordnet, der zwei Ölfiltereingänge 9 und zwei Ölfilterausgänge 10 aufweist. Die Ölfiltereingänge 9 verbinden den Ölfilter 8 hydraulisch mit dem axial verlaufenden Kanal 6 der Hohlwelle 5, während die Ölfilterausgänge 10 den Ölfilter 8 hydraulisch mit den in radialer Richtung verlaufenden Kanälen 6 der Hohlwelle 5 verbinden. In der 1 durchströmt ein Hydraulikfluid 12 den axial verlaufenden Kanal 6 von rechts nach links, was durch die Pfeile entsprechend angedeutet ist. Dabei durchströmt das Hydraulikfluid 12 dann die Ölfilterausgänge 10 in radialer Richtung nach außen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das Hydraulikfluid 12 durch die Ölfilterausgänge 10 in den Ölfilter 8 einströmt und von dort durch die Ölfiltereingänge 9 in den axial verlaufenden Kanal 6 gelangt, wie es in der 2 gezeigt ist.
  • In dem Ölfilter 8 ein Filtermedium 11 angeordnet ist, dass im Betrieb der Welle 1 von einem Hydraulikfluid 12 durchströmbar ist und so unerwünschte Partikel, wie Metallspäne aus dem Hydraulikfluid 12 in dem Ölfilter 8 zurückhält.
  • Der Ölfilter 8 ist zweistückig mit einer ersten Ölfilterschale 13 und einer zweiten Ölfilterschale 14 ausgebildet, wie es in der 3 gezeigt ist. Die erste Ölfilterschale 13 und die zweite Ölfilterschale 14 können formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander lösbar und unlösbar miteinander verbunden sein. In der gezeigten Ausführungsform sind die erste Ölfilterschale 13 und die zweite Ölfilterschale 14 im Wesentlichen identisch und aus einem Kunststoff geformt.
  • Die erste Ölfilterschale 13 und die zweite Ölfilterschale 14 können jeweils einen zylinderförmigen Grundkörper 15 aufweisen, von dem aus sich zwei über den Umfang gegenüberliegende Laschen 16 in axialer Richtung erstrecken. Ersichtlich ist aus der 4 ferner, dass jeweils ein Ölfilterausgang 10 in einer Lasche 16 angeordnet ist. An den freien Enden der Laschen 16 der Ölfilterschalen 13,14 ist jeweils ein erstes Formschlussmittel 17 ausgebildet, dass mit einem an der Hohlwelle 5 korrespondierend ausgebildeten zweiten Formschlussmittel 18 so zusammenwirkt, dass der Ölfilter 8 in wenigstens einer axialen Richtung in der Hohlwelle 5 festgelegt ist. Diese Ausführungsform ist in der 5 und der 6 gezeigt.
  • Wie in der 5 gezeigt, ist es alternativ hierzu auch möglich, dass an dem zum Grundkörper 15 hin gewandten Ende der Laschen 16 an den Ölfilterschalen 13,14 ein erstes Formschlussmittel 17 ausgebildet ist, dass mit einem an der Hohlwelle 5 korrespondierend ausgebildeten zweiten Formschlussmittel 18 so zusammenwirkt, dass der Ölfilter 8 in wenigstens einer axialen Richtung in der Hohlwelle 5 festgelegt ist.
  • In beiden Fällen ist das zweite Formschlussmittel 18 als umlaufende Nut an der inneren Mantelfläche der Hohlwelle 5 ausgebildet, wobei die Nut von dem wenigstens einen in radialer Richtung verlaufenden Kanal 7 durchgriffen wird. Die Ölfilterausgänge 10 fluchten so mit den radial verlaufenden Kanälen 7, was auch gut aus der Detailansicht der 6 zu erkennen ist. Durch die umlaufende Nut wird ein Ringkanal ausgebildet, der in radialer Richtung zwischen den radial verlaufenden Kanälen 7 und dem Ölfilterausgängen 10 positioniert ist. Hierdurch bleibt selbst bei einem Verdrehen des Ölfilters 8 innerhalb der Welle 1 die hydraulische Verdingung zwischen den Kanälen 7 und den Ölfilterausgängen 10 bestehen.
  • Die ersten Formschlussmittel 17 sind als radial aus dem zylinderförmigen Mantel des Ölfilters 8 nach außen ragende Abschnitte ausgebildet, die in die Nut der Welle 1 eingreifen und einen axialen Anschlag in beide axiale Richtungen ausbilden.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Welle
    2
    elektrische Maschine
    3
    Antriebsstrang
    4
    Kraftfahrzeugs
    5
    Hohlwelle
    6
    Kanal
    7
    Kanal
    8
    Ölfilter
    9
    Ölfiltereingang
    10
    Ölfilterausgang
    11
    Filtermedium
    12
    Hydraulikfluid
    13
    Ölfilterschale
    14
    Ölfilterschale
    15
    Grundkörper
    16
    Laschen
    17
    Formschlussmittel
    18
    Formschlussmittel
    19
    Getriebeanordnung

Claims (8)

  1. Welle (1) in einem hybriden- oder vollelektrischen Antriebsstrang (3) eines Kraftfahrzeugs (4), welche als Hohlwelle (5) mit einem axial verlaufenden Kanal (6) ausgebildet ist und wenigstens einem in radialer Richtung verlaufenden Kanal (7), welcher den axial verlaufenden Kanal (6) mit der Umgebung der Hohlwelle (5) verbindet, wobei in dem axial verlaufenden Kanal (6) der Hohlwelle (5) ein Ölfilter (8) angeordnet ist, mit wenigstens einem Ölfiltereingang (9) und einem Ölfilterausgang (10), wobei der Ölfiltereingang (9) den Ölfilter (8) hydraulisch mit dem axial verlaufenden Kanal (6) der Hohlwelle (5) verbindet und der Ölfilterausgang (10) den Ölfilter (8) hydraulisch mit dem in radialer Richtung verlaufenden Kanal (6) der Hohlwelle (5) verbindet, und in dem Ölfilter (8) ein Filtermedium (11) angeordnet ist, das im Betrieb der Welle (1) von einem Hydraulikfluid (12) durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass • der Ölfilter (8) zweistückig mit einer ersten Ölfilterschale (13) und einer zweiten Ölfilterschale (14) ausgebildet ist und • die erste Ölfilterschale (13) und die zweite Ölfilterschale (14) jeweils einen zylinderförmigen Grundkörper (15) aufweisen, von dem aus sich zwei über den Umfang gegenüberliegende Laschen (16) in axialer Richtung erstrecken.
  2. Welle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ölfilterschale (13) und die zweite Ölfilterschale (14) formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander lösbar und unlösbar miteinander verbunden sind.
  3. Welle (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ölfilterschale (13) und die zweite Ölfilterschale (14) im Wesentlichen identisch sind.
  4. Welle (1) nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ölfilterschale (13) und die zweite Ölfilterschale (14) aus einem Kunststoff sind.
  5. Welle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den freien Enden der Laschen (16) wenigstens einer der Ölfilterschalen (13,14) ein erstes Formschlussmittel (17) ausgebildet ist, dass mit einem an der Hohlwelle (5) korrespondierend ausgebildeten zweiten Formschlussmittel (18) so zusammenwirkt, dass der Ölfilter (8) in wenigstens einer axialen Richtung in der Hohlwelle (5) festgelegt ist, und/oder an dem zum Grundkörper (15) hin gewandten Ende der Laschen (16) an wenigstens einer der Ölfilterschalen (13,14) ein erstes Formschlussmittel (17) ausgebildet ist, dass mit einem an der Hohlwelle (5) korrespondierend ausgebildeten zweiten Formschlussmittel (18) so zusammenwirkt, dass der Ölfilter (8) in wenigstens einer axialen Richtung in der Hohlwelle (5) festgelegt ist.
  6. Welle (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Formschlussmittel (18) als umlaufende Nut an der inneren Mantelfläche der Hohlwelle (5) ausgebildet ist, wobei die Nut von dem wenigstens einen in radialer Richtung verlaufenden Kanal (7) durchgriffen wird.
  7. Welle (1) nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Ölfilterausgang (10) in einer Lasche (16) angeordnet ist.
  8. Welle (1) nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ölfilterschale (13) und die zweite Ölfilterschale (14) jeweils einen Ölfiltereingang (9) aufweisen, wobei die Ölfiltereingänge (9) voneinander verschiedene Öffnungsquerschnitte aufweisen.
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