DE102022203168A1

DE102022203168A1 - Mehrteilige Ölwanne für einen Antriebsstrang sowie Antriebsstrang mit der Ölwanne

Info

Publication number: DE102022203168A1
Application number: DE102022203168.7A
Authority: DE
Inventors: Matthias Cudok; Michael Zöller; Philipp Neidhardt; Reinhard Deppert
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2023-10-05

Abstract

Es wird eine Ölwanne 2 für einen Antriebsstrang 1, mit einem ersten und einen zweiten Wannenabschnitt 4, 5, wobei der erste Wannenabschnitt 4 eine Kühlmittelkammer 6 zur Durchströmung mit einem Kühlmittel und der zweite Wannenabschnitt 5 eine Ölkammer 7 zur Durchströmung mit einem Öl definiert, mit einem Wärmetauscherabschnitt 8 zum Wärmeaustauch zwischen Kühlmittelkammer 6 und Ölkammer 7, wobei die Kühlmittelkammer 6 und die Ölkammer 7 durch den Wärmetauscherabschnitt 8 strömungstechnisch voneinander getrennt und thermisch miteinander gekoppelt sind, vorgeschlagen, wobei zumindest der erste und der zweite Wannenabschnitt 4,5 als zwei separate, fluiddicht miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Ölwanne für einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit der Ölwanne.
Es sind Ölwannen bekannt, welche in der Regel an einer Unterseite eines Antriebsstrangs, insbesondere einer Antriebsmaschine oder Getriebe, angebracht sind. Die Ölwanne ist zumindest teilweise mit einem Öl befüllt, welches zur Kühlung und/oder Schmierung von Antriebs- oder Getriebekomponenten dient. Zur Temperierung des Öls ist es zudem bekannt, die Ölwanne mit einem integrierten Wärmetauscher auszustatten, welcher in einem Betrieb von dem Öl und einem Temperiermittel (Wasser) durchströmt wird.
Die Druckschrift DE 10 2015 013 792 A1 offenbart eine Vorrichtung, insbesondere eine Ölwanne, vorzugsweise für einen Motor und/oder eine Getriebeeinrichtung. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuseelement zur Bildung einer Seitenwandstruktur und zur Aufnahme eines Betriebsmittels und einen durch Temperiermittel beaufschlagbaren, ein Wärmetauschelement aufweisenden Wärmetauscher zum Wärmeaustausch mit dem Betriebsmittel. Das Wärmetauschelement bildet zumindest einen Durchflusskanal zur Durchströmung mit dem Betriebsmittel und zumindest einem Durchflusskanal zur Durchströmung mit dem Temperiermittel.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Ölwanne der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch einen kostengünstigen Aufbau sowie durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Ölwanne mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. In den Unteransprüchen, der Beschreibung mit den Figuren sind weitere Merkmale und Vorteile sowie Wirkungen der Erfindung beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist eine Ölwanne, welche für einen Antriebsstrang, insbesondere eines Fahrzeuges, ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Ölwanne weist einen ersten und einen zweiten Wannenabschnitt auf, wobei der erste Wannenabschnitt eine Kühlmittelkammer zur Durchströmung mit einem Kühlmittel und der zweite Wannenabschnitt eine Ölkammer zur Durchströmung mit einem Öl definiert. Insbesondere ist die Kühlmittelkammer strömungstechnisch an einem Kühlmittelkreislauf angebundenen und die Ölkammer strömungstechnisch an einen Ölkreislauf angebunden. Vorzugsweise dient der Kühlkreislauf zur Kühlung und/oder Schmierung der elektrischen Maschine und der Ölkreislauf zur Kühlung und/oder Schmierung des Getriebes und/oder ggf. der Verbrennungskraftmaschine. Besonders bevorzugt sind der Kühlkreislauf und der Ölkreislauf als zwei voneinander separate bzw. getrennte Kreisläufe ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Ölkreislauf als ein aktiver Ölkreislauf ausgebildet und/oder umfasst eine Ölpumpe zum aktiven Fördern des Öls in dem Ölkreislauf. Optional kann vorgesehen sein, dass der Kühlkreislauf als ein aktiver Kühlkreislauf ausgebildet und/oder eine Kühlmittelpumpe aufweist. Vorzugsweise ist das Kühlmittel auf Wasserbasis oder Alkoholbasis realisiert. Im Speziellen ist das aufzunehmende Ölvolumen in der Ölkammer größer als das aufzunehmende Kühlmittelvolumen in der Kühlmittelkammer. Das Kühlmittel kann fahrzeugseitig oder direkt aggregatseitig der Ölwanne, insbesondere der Kühlmittelkammer, zugeführt werden.
Die Ölwanne weist einen Wärmetauscherabschnitt auf, welcher zum Wärmeaustausch des Öls und des Kühlmittels ausgebildet und/oder geeignet ist. Dabei sind die Kühlmittelkammer und die Ölkammer durch den Wärmetauscherabschnitt strömungstechnisch voneinander getrennt und thermisch miteinander gekoppelt. Insbesondere dient der Wärmetauscherabschnitt dazu, thermische Energie von einem Stoffstrom mit höherer Temperatur auf einen anderen Stoffstrom mit niedriger Temperatur zu übertragen. Bevorzugt wird thermische Energie von dem Stoffstrom des Öls zu dem Stoffstrom des Kühlmittels übertragen. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass thermische Energie von dem Stoffstrom des Kühlmittels auf den Stoffstrom des Öls und/oder auf einen weiteren Stoffstrom übertragen wird. Insbesondere ist der Kühlmittelkreislauf auf einer Seite mit dem Wärmetauscherabschnitt gekoppelt und der Ölkreislauf auf einer abgewandten Seite mit dem Wärmetauscherabschnitt gekoppelt.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest der erste und der zweite Wannenabschnitt als zwei separate, fluiddicht miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind. Insbesondere ist die Ölwanne mehrteilig, vorzugsweise mindestens zweiteilig ausgebildet. In einer bestimmungsgemäßen Einbaulage bildet der erste Wannenabschnitt einen unteren Wannenteil und der zweite Wannenabschnitt einen oberen Wannenteil, wobei die beiden Wannenabschnitte in einer Fügeebene miteinander verbunden sind. Vorzugsweise erstreckt sich der Wärmetauscherabschnitt zumindest abschnittsweise innerhalb der Fügeebene. Beispielsweise können der erste und der zweite Wannenabschnitt formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander oder zumindest mittelbar verbunden sein. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der obere Wannenteil bzw. der zweite Wannenabschnitt eine Standardschnittstelle aufweist, wobei der untere Wannenteil bzw. der erste Wannenabschnitt entsprechend der geforderten Kühlleistung anpassbar bzw. veränderbar ist. Im Allgemeinen können auch mehr als zwei Wannenabschnitte miteinander verbunden werden, so dass weitere Kammern zur Fluidführung oder auch zur Isolation (Luftschicht o.ä.) entstehen.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch den mehrteiligen Aufbau der Ölwanne eine besonders kostengünstige Ausgestaltung sowie eine individuell an den Anwendungsfall anpassbar bzw. multifunktionale Ölwanne vorgeschlagen wird. Weiterhin wird eine Ölwanne vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders einfache Montage auszeichnet. Insbesondere kann der untere Wannenteil über die Standardschnittstelle in einfacher Weise an den Antriebsstrang montiert bzw. gewechselt werden.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest der erste Wannenabschnitt und/oder der Wärmetauscherabschnitt in Blechbauweise ausgeführt sind. Insbesondere sind der erste Wannenabschnitt und/oder der Wärmetauscherabschnitt aus mindestens einem Metallblech, zum Beispiel ein Alu oder Stahlblech, durch Umformen, zum Beispiel durch Tiefziehen, hergestellt. Vorzugsweise ist der zweite Wannenabschnitt als ein Gussteil ausgebildet. Es wird somit eine Ölwanne vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders kostengünstige Fertigung sowie ein geringes Bauteilgewicht auszeichnet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscherabschnitt wahlweise mit dem ersten oder mit dem zweiten Wannenabschnitt aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt ist. Insbesondere ist der Wärmetauscherabschnitt mit dem ersten oder zweiten Wannenabschnitt einstückig, zum Beispiel aus einem Guss, gefertigt. Insbesondere bilden der Wärmetauscherabschnitt und der erste Wannenabschnitt bzw. der Wärmetauscherabschnitt und der zweite Wannenabschnitt ein gemeinsames Bauteil. Es wird somit eine Ölwanne vorgeschlagen, welche sich durch eine geringe Anzahl an Bauteilen sowie eine kostengünstige Fertigung auszeichnet.
In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscherabschnitt als ein weiteres separates, fluiddicht mit dem ersten und/oder zweiten Wannenabschnitt verbundenes Bauteil ausgebildet ist. Insbesondere ist der Wärmetauscherabschnitt wahlweise als ein Gussteil oder ein Blechteil ausgebildet. Der Wärmetauscherabschnitt kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Wärmetauscherabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Wannenabschnitt angeordnet, wobei der erste und der zweite Wannenabschnitt über den Wärmetauscherabschnitt aneinander abgestützt sind. Der Wärmetauscherabschnitt kann dabei einen ersten Befestigungsflansch zur Verbindung mit dem ersten Wannenabschnitt und einen zweiten Befestigungsflansch zur Verbindung mit dem zweiten Wannenabschnitt aufweisen. Der erste Befestigungsflansch ist vorzugsweise als ein die Kühlmittelkammer umlaufender Flansch ausgebildet, welcher fluiddicht, vorzugsweise über ein Dichtmittel, an einem komplementären Befestigungsflansch des ersten Wannenabschnitts anliegt. Entsprechend ist der zweite Wannenabschnitt als ein die ÖIkammer umlaufender Flansch ausgebildet, welcher, vorzugsweise über ein weiteres Dichtmittel fluiddicht mit einem komplementären Befestigungsflansch des zweiten Wannenabschnitts verbunden ist. Beispielsweise kann der Wärmetauscherabschnitt formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem ersten und dem zweiten Wannenabschnitt verbunden sein. Im Speziellen ist der zweite Wannenabschnitt in der einfachsten Ausgestaltung als eine, insbesondere ebene Deckplatte ausgebildet, welche die Kühlmittelkammer in zumindest oder genau einer Richtung begrenzt. Es wird somit eine Ölwanne vorgeschlagen, welche sich durch eine besonders einfache Montage sowie einen modularen Aufbau auszeichnet.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der in einem Bereich zwischen 90° bis 180°innerhalb der Kühlmittelkammer eine Kühlmittelführungskontur aufweist, welche zur Bildung eines Kühlmittelströmungsweges für das Kühlmittel ausgebildet und/oder geeignet ist. Alternativ oder optional ergänzend weist der Wärmetauscherabschnitt innerhalb der Ölkammer eine Ölführungskontur auf, welche zur Bildung eines Ölströmungsweges für das Öl ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Ölführungskontur und/oder die Kühlmittelführungskontur so ausgebildet, dass künstlich ein verlängerter Strömungsweg gebildet ist. Insbesondere ist die Kühlmittelführungskontur und/oder die Ölführungskontur umformtechnisch, durch eine oder mehrere Einprägungen, in den Wärmetauscherabschnitt eingebracht. Vorzugsweise weist der erste Wannenabschnitt mindestens oder genau einen Kühlmittelzulauf und mindestens oder genau einen Kühlmittelablauf auf, wobei der Kühlmittelströmungsweg zwischen dem Kühlmittelzulauf und dem Kühlmittelablauf entlang der Kühlmittelführungskontur verläuft. Vorzugsweise weist der zweite Wannenabschnitt mindestens einen Ölzulauf und mindestens oder genau einen Ölablauf auf, wobei der Ölströmungsweg zwischen dem Ölzulauf und dem Ölablauf entlang der Ölführungskontur verläuft. Besonders bevorzugt weist der Kühlmittelströmungsweg zwischen dem Kühlmittelzulauf und dem Kühlmittelablauf und/oder der Ölströmungsweg zwischen dem Ölzulauf und dem Ölablauf einen mäanderförmigen, labyrinthförmigen, gewendelten oder zickzackförmigen Strömungsverlauf auf. Alternativ oder optional ergänzend ist der Kühlmittelströmungsweg und/oder der Ölströmungsweg mindestens einmal in einem Bereich zwischen 90° bis 180° umgelenkt. Der Zu- bzw. Ablauf in die Ölkammer und/oder die Kühlmittelkammer erfolgt vorzugsweise separat voneinander und kann direkt seitens der Antriebsmaschine, insbesondere der elektrischen Maschine, und/oder fahrzeugseitig erfolgen. Im Speziellen kann die Anzahl und die Anordnung der jeweiligen Zu- bzw. Abläufe den Anforderungen (z.B. Bauraum, Kühlleistung) nach bestimmt und/oder ausgelegt werden. Es wird somit ein Wärmetauscherabschnitt vorgeschlagen, welcher sich durch eine verbesserte Kühlleistung auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Ölwanne mindestens oder genau ein, vorzugsweise mehrere in der Kühlkammer angeordnete Einlegeelemente aufweist, wobei das mindestens eine Einlegeelement dabei auf der einen Seite zumindest abschnittsweise an dem Wärmetauscherabschnitt und auf der anderen Seite zumindest abschnittsweise an dem ersten Wannenabschnitt abgestützt ist. Das Einlegeelement kann in der einfachsten Ausgestaltung quaderförmig ausgestaltet sein. Alternativ kann das Einlegeelement jedoch auch komplexere Geometrien, wie z.B. Radien, aufweisen. Vorzugsweise ist das Einlegeelement zwischen dem ersten Wannenabschnitt und dem Wärmetauscherabschnitt formschlüssig und/oder kraftschlüssig gehalten. Insbesondere sind mehrere der Einlegeelement innerhalb der Kühlmittelkammer verteilt und/oder voneinander beabstandet angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Einlegeelement aus Kunststoff und/oder aus einem wärmeleitenden Material gebildet. Im Speziellen ist das Einlegeelement aus einem mit einem wärmeleitfähigen Material, zum Beispiel hexagonales Bornitrit oder einem Metall, gefüllten Kunststoff gebildet. Das mindestens eine Einlegeelement dient zur Strömungsführung des Kühlmittelströmungsweges. Hierzu ist das mindestens eine Einlegeelement derart in der Kühlmittelkammer angeordnet, dass der Kühlmittelströmungsweg mindestens einmal durch das Einlegeelement umgelenkt und/oder begrenzt wird. Im Speziellen ist das Einlegeelement dichtend an dem Wärmetauscherabschnitt und dem ersten Wannenabschnitt abgestützt. Alternativ oder optional ergänzend dient das mindestens eine Einlegeelement zur akustischen Entkopplung. Insbesondere sind der Wärmetauscherabschnitt und der erste Wannenabschnitt über das Einlegeelement derart aneinander abgestützt, dass Schwingungen und/oder Vibrationen während eines Fahrbetriebes getilgt oder zumindest gedämpft werden. Im Speziellen kann das Einlegeelement hierzu in dem Bereich von Schwingungsbäuchen des ersten Wannenabschnitts und/oder des Wärmetauscherabschnittes angeordnet werden. Vorzugsweise kann die Anzahl und die Anordnung der Einlegeelemente den Anforderungen (z.B. Bauraum, Kühlleistung, akustische Vorgaben) nach bestimmt und/oder ausgelegt werden. Es wird somit eine Ölwanne vorgeschlagen, welche sich durch verbessertes Betriebsverhalten sowie eine individuelle Auslegung der Kühlmittelkammer auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Kühlmittelströmungsweg durch das mindestens eine Einlegeelement gebildet oder mitgebildet ist. Vorzugsweise sind innerhalb der Kühlmittelkammer mehrere der Einlegeelemente angeordnet, wobei der Kühlmittelströmungsweg zwischen den einzelnen Einlegeelementen verläuft. Prinzipiell weisen der erste Wannenabschnitt und der Wärmetauscherabschnitt jeweils auf einer der Kühlmittelkammer zugewandten Seite eine ebene Fläche auf, wobei das mindestens eine Einlegeelement flächig, vorzugsweise vollflächig an dem Wärmetauscherabschnitt sowie dem ersten Wannenabschnitt anliegt. Alternativ weist zumindest der Wärmetauscherabschnitt die Kühlmittelführungskontur auf, wobei das Einlegeelement zur Strömungsführung mit der Kühlmittelführungskontur zusammenwirkt. Bevorzugt ist das Einlegeelement hierzu an der Kühlmittelströmungskontur dichtend abgestützt.
In einer alternativen oder optional ergänzenden Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Einlegeelement aus einem elastischen Material gebildet ist oder zumindest in einem Anlagebereich einen elastischen Materialabschnitt aufweist. Beispielsweise ist das Einlegeelement aus einem elastischen Kunststoff, Gummi, oder dergleichen gebildet. Alternativ ist das Einlegeelement aus einem beliebigen Werkstoff, vorzugsweise jedoch aus einem wärmeleitenden Werkstoff, gebildet, wobei das Einlegeelement zumindest in dem Anlagebereich den elastischen Materialabschnitt aufweist. Vorzugsweise ist der elastische Materialabschnitt durch eine angespritzte oder umspritzte Gummierung gebildet. Im Speziellen kann das Einlegeelement vollständig mit dem elastischen Material umgeben sein.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscherabschnitt in einem Fügebereich mit dem ersten und/oder zweiten Wannenabschnitt verbunden ist. Die Ölwanne weist mindestens oder genau ein weiteres Einlegeelement auf, wobei das weitere Einlegeelement in dem Fügebereich zur akustischen Entkopplung des Wärmetauscherabschnittes gegenüber dem ersten und/oder zweiten Wannenabschnitt und/oder zur fluiddichten Abdichtung der Kühlmittelkammer gegenüber einer Umgebung angeordnet ist. Prinzipiell können der Wärmetauscherabschnitt und der erste bzw. zweite Wannenabschnitt auf unterschiedliche Weise miteinander in dem Fügebereich verbunden sein. Beispielsweise können der Wärmetauscherabschnitt und der erste und/oder zweite Wannenabschnitt stoffschlüssig, wie zum Beispiel durch Schweißen oder Kleben, in dem Fügebereich miteinander verbunden sein. Alternativ können der Wärmetauscherabschnitt und der erste und/oder zweite Wannenabschnitt formschlüssig und/oder kraftschlüssig zum Beispiel über eine Schraubverbindung miteinander in dem Fügebereich verbunden sein. Bevorzugt jedoch sind der Wärmetauscherabschnitt und der erste und/oder zweite Wannenabschnitt in dem Fügebereich mittels Bonden und/oder Falten und/oder Bördeln miteinander verbunden. Insbesondere ist der Fügebereich durch den ersten bzw. zweiten Befestigungsflansch definiert. Besonders bevorzugt ist das weitere Einlegeelement innerhalb des Fügebereich zwischen den Befestigungsflanschen des Wärmetauscherabschnitt und des ersten bzw. zweiten Wannenabschnitts angeordnet. Prinzipiell können mehrere der weiteren Einlegeelemente verteilt und/oder beabstandet zueinander in dem Fügebereich angeordnet sein. Alternativ kann das weitere Einlegeelement jedoch auch als eine Flanschdichtung ausgebildet sein, welche zur umlaufenden Abdichtung dient. Bevorzugt ist das weitere Einlegeelement aus einem elastischen Material gebildet bzw. mit einem elastischen Materialabschnitt versehen, wie dies bereits zuvor beschrieben wurde.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ölzulauf und der Ölablauf durch mindestens oder genau eine innerhalb der Ölkammer angeordnete Trennwand zumindest teilweise voneinander getrennt. Vorzugsweise erstreckt sich die Trennwand derart innerhalb der Ölkammer, dass der Ölströmungsweg von dem Ölzulauf und zu dem Ölablauf mindestens einmal durch die Trennwand umgelenkt ist. Insbesondere ist durch die Trennwand die Ölführungskontur gebildet oder mitgebildet. Prinzipiell kann die mindestens eine Trennwand als ein separates Bauteil ausgebildet sein, welches wahlweise mit dem Wärmetauscherabschnitt oder dem zweiten Wannenabschnitt verbunden ist. Vorzugsweise jedoch ist die Trennwand an den Wärmetauscherabschnitt oder alternativ an den zweiten Wannenabschnitt angeformt. In der einfachsten Ausführung ist die Trennwand als ein flächiges ebenes Bauteil ausgebildet, welches sich vorzugsweise senkrecht zur Fügeebene innerhalb der Ölkammer erstreckt. Alternativ kann die Trennwand ein gewelltes, zickzackförmiges oder ähnliches Profil aufweisen. Im Speziellen kann die Form und/oder Anzahl der Trennwände innerhalb der Öl Kammer den Anforderungen, vorzugsweise der geforderten Kühlleistung entsprechend angepasst werden.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ölablauf durch einen innerhalb der Ölkammer angeordnete Ansaugöffnung der Ölpumpe gebildet ist, wobei die Ansaugöffnung durch die mindestens eine Trennwand gegenüber dem ÖIzulauf abgeschirmt ist. Insbesondere ist Ansaugöffnung über mindestens eine mit der Ölpumpe verbundene Saugleitung verbunden. Optional ist mindestens ein Ölfilter in einem Ansaugbereich, vorzugsweise in der Saugleitung und/oder nach der Ansaugöffnung, angeordnet. Der Ölfilter kann vorzugsweise innerhalb der Kühlmittelkammer angeordnet sein. Insbesondere dient die Trennwand dazu, dass über den Ölzulauf in die Ölkammer einströmende Öl gegenüber der Ansaugöffnung der Ölpumpe abzuschirmen, sodass der Ölströmungsweg verlängert bzw. das Öl nicht unmittelbar dem Sogeffekt der Ölpumpe ausgesetzt ist.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Wärmetauscherabschnitt zur Vergrößerung seiner Oberfläche eine Kühlstruktur aufweist, welche durch mehrere zumindest in die Ölkammer ragende Kühlelemente gebildet ist. Die Kühlstruktur dient insbesondere zum verbesserten Wärmeabtransport zwischen der Ölkammer und der Kühlmittelkammer. Insbesondere ist die Kühlstruktur bzw. sind die Kühlelemente innerhalb des Ölströmungsweges angeordnet und/oder bilden einen strömungstechnischen Abschnitt der Ölführungskontur. Vorzugsweise sind die Kühlelemente zumindest teilweise in einem Betrieb des Antriebsstrangs durch das Öl umströmt bzw. angeströmt. Die Kühlstruktur ist dabei auf einer der Kühlmittelkammer abgewandten Seite des Wärmetauscherabschnittes angeordnet, wobei ein Wärmeleitpfad von dem einen Stoffstrom über die Kühlstruktur auf den anderen Stoffstrom verläuft. Die Kühlelemente sind vorzugsweise parallel und/oder gleichgerichtet zueinander, insbesondere senkrecht zur Fügeebene, in der Ölkammer ausgerichtet. Die Kühlelemente können abschnittsweise in der Strömungsrichtung oder quer zur Strömungsrichtung des Ölströmungsweges ausgerichtet sein. Besonders bevorzugt sind die Kühlelemente als zylindrische Stifte, Bolzen, Zapfen oder dergleichen ausgebildet. Die Kühlelemente können als separate Einzelteile ausgebildet sein, welche verliersicher an dem Wärmetauscherabschnitt fixiert sind. Alternativ können die Kühlelemente jedoch auch unmittelbar an den Wärmetauscherabschnitt angeformt bzw. aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, vorzugsweise aus einem Guss, mit dem Wärmetauscher abschnitt gefertigt sein. Es wird somit ein Wärmetauscherabschnitt vorgeschlagen, welcher sich durch eine verbesserte Wärmeübertragung auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass die Kühlstruktur durch voneinander verschiedene Kühlelemente mindestens oder genau eines ersten und zweiten Satzes modular aufgebaut ist. Der Wärmetauscherabschnitt weist in einem Bodenbereich mehrere gleichmäßig voneinander beabstandete Aufnahmetaschen auf, wobei die Kühlelemente des ersten und zweiten Satzes, insbesondere bei einer Montage, beliebig gegeneinander austauschbar und beliebig kombinierbar in den Aufnahmetaschen montierbar sind und/oder montiert werden. Vorzugsweise können sich die Kühlelemente des ersten und zweiten Satzes hinsichtlich Form und/oder Dimensionierung, insbesondere Länge und/oder Durchmesser, und/oder Material und/oder Anzahl voneinander unterscheiden. Insbesondere können einzelne Kühlelemente des ersten und zweiten Satzes miteinander getauscht oder durch Kühlelemente mindestens eines weiteren Satzes ersetzt werden. Die Kühlelemente können innerhalb der Ölkammer formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig in den Aufnahmetaschen montiert sein. Beispielsweise können die Kühlelemente lösbar in den Aufnahmetaschen, z.B. mittels einer Schraub- oder Klippverbindung, montiert sein. Alternativ können die Kühlelemente jedoch auch unlösbar, z.B. durch eine Verstemmung, Press-, Schweiß- oder Klebeverbindung, in der jeweiligen Aufnahmetasche montiert sein. Vorzugsweise ist somit die Größe und/oder Oberfläche und/oder das Cluster der Kühlstruktur durch die Auswahl und/oder Anzahl entsprechender Kühlelemente beliebig konfigurierbar. Insbesondere kann die Kühlstruktur bei einer Montage durch eine geeignete Auswahl und/oder Anzahl an Kühlelementen an die gegebenen Anforderungen (Kühlleistung, Bauraum, etc.) individuell angepasst werden.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Aufnahmetaschen durch in den Bodenbereich eingebrachte Vertiefungen ausgebildet sind, welche auf einer der Kühlstruktur abgewandten Seite eine weitere Kühlstruktur in der Kühlmittelkammer bilden. Insbesondere ist die Kühlstruktur bzw. sind die Kühlelemente innerhalb des Kühlmittelströmungsweges angeordnet und/oder bilden einen strömungstechnischen Abschnitt der Kühlmittelführungskontur. Vorzugsweise ist die weitere Kühlmittelstruktur zumindest teilweise in einem Betrieb des Antriebsstrangs durch das Kühlmittel umströmt bzw. angeströmt. Insbesondere sind die Vertiefungen umformtechnisch, z.B. durch Druck- oder Zugdruckumformen, in den Bodenbereich eingebracht. Vorzugsweise sind die Vertiefungen durch zylinderförmige Einprägungen gebildet, sodass die weitere Kühlstruktur durch zylinderförmige Erhebungen in der Kühlmittelkammer gebildet ist. Es wird somit eine kammerübergreifende Kühlstruktur vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache Fertigung sowie eine verbesserte Wärmeübertragung auszeichnet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit mindestens oder genau einer Antriebsmaschine und einem Getriebe, wobei der Antriebsstrang die Ölwanne, wie bereits zuvor beschrieben bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfasst. Der Antriebsstrang stellt vorzugsweise ein Hauptantriebsmoment für das Fahrzeug zur Verfügung, um das Fahrzeug zu bewegen. Der Antriebsstrang kann wahlweise als ein elektrischer Antriebsstrang oder als ein hybrider Antriebsstrang ausgebildet sein. Insbesondere weist der elektrische Antriebsstrang mindestens eine elektrische Maschine sowie mindestens ein Getriebe auf, wobei die Ölwanne zur Anordnung an der elektrischen Maschine und/oder dem Getriebe ausgebildet ist. Alternativ weist der hybride Antriebsstrang mindestens eine elektrische Maschine, eine Verbrennungskraftmaschine sowie mindestens ein Getriebe auf, wobei die Ölwanne an der elektrischen Maschine und/oder der Verbrennungskraftmaschine und/oder dem Getriebe angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der obere Wannenteil, insbesondere der zweite Wannenabschnitt durch einen Gehäuseabschnitt der elektrischen Maschine und/oder des Getriebes und/oder ggf. der Verbrennungskraftmaschine gebildet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ölwanne als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung einer Ölwanne in einem Montagezustand;
3 eine weitere Schnittdarstellung der Ölwanne gemäß 2;
4 eine perspektivische Unteransicht eines Wärmetauscherabschnittes im Montagezustand;
5 eine perspektivische Schnittdarstellung einer ersten Ausführung des Wärmetauscherabschnittes für die Ölwanne;
6 eine perspektivische Schnittdarstellung einer alternativen Ausführung des Wärmetauscherabschnittes für die Ölwanne;
7 eine perspektivische Schnittdarstellung der Ölwanne in einem Montagezustand mit dem Wärmetauscherabschnitt gemäß 6;

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen Antriebsstrang 1 mit einer Ölwanne 2 für eine Antriebsmaschine 3 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise ist der Antriebsstrang 1 als ein elektrischer Antriebsstrang ausgebildet, wobei die Antriebsmaschine 3 als eine elektrische Maschine ausgebildet ist. Der elektrische Antriebsstrang 1 dient zur Bereitstellung eines Hauptantriebsmoments für ein Fahrzeug, um dieses fortzubewegen.
Die Ölwanne 2 weist einen ersten Wannenabschnitt 4 und einen zweiten Wannenabschnitt 5 auf, wobei der erste Wannenabschnitt 4 eine Kühlmittelkammer 6 und der zweite Wannenabschnitt 5 eine Ölkammer 7 begrenzt. Weiterhin weist die Ölwanne 2 einen Wärmetauscherabschnitt 8 auf, welcher die Kühlmittelkammer 6 strömungstechnisch von der Ölkammer 7 trennt. Hierzu ist der Wärmetauscherabschnitt 8 zwischen dem ersten und den zweiten Wannenabschnitt 4, 5 angeordnet, wobei über den Wärmetauscherabschnitt eine indirekte Wärmeübertragung zwischen der Kühlmittelkammer 6 und der Ölkammer 7 umgesetzt wird. Damit entstehen wie bei einem klassischen Wärmetauscher zwei Kammern, die untereinander Wärme austauschen.
Der Wärmetauscherabschnitt 8 weist auf einer der Kühlmittelkammer 7 zugewandten Seite eine Kühlstruktur 9 auf, welche innerhalb der Ölkammer 7 angeordnet ist. In einem Betrieb ist die Kühlmittelkammer 6 mit einem Kühlmittel und die Ölkammer 7 mit einem Öl durchströmt, wobei thermische Energie von dem Stoffstrom des Öls an den Stoffstrom des Kühlmittels über mit den Wärmetauscherabschnitt 8 übertragen wird. Die Kühlstruktur 9 dient dabei zur Vergrößerung der Oberfläche und somit zum verbesserten Wärmetransport zwischen den beiden Kammern 6, 7, wobei das Öl die Kühlstruktur 9 umströmt.
Der erste und der zweite Wannenabschnitt 4, 5 sowie der Wärmetauscherabschnitt 8 sind jeweils als separate Bauteile ausgebildet, welche in einem Fügebereich 10 fluiddicht miteinander verbunden sind. Beispielsweise sind der erste und/oder zweite Wannenabschnitt 4, 5 und der Wärmetauscherabschnitt 8 in dem Fügebereich 10 mittels Bonden und/oder Falten und/oder Bördeln miteinander verbunden. Beispielsweise kann zumindest der erste Wannenabschnitt 4 hierzu als ein Blechteil, vorzugsweise als ein Stahlblech oder Aluminiumblech, ausgebildet sein.
Die Ölwanne 2 weist mehrere Einlegeelemente 11 auf, welche innerhalb der Kühlmittelkammer 6 angeordnet sind. Die Einlegeelemente 11 dienen beispielsweise zur Strömungsführung des Kühlmittels und/oder zur akustischen Entkopplung des ersten Wannenabschnitt 4 gegenüber dem Wärmetauscherabschnitt 8. Hierzu sind die Einlegeelemente 11 einerseits an den Wärmetauscherabschnitt und andererseits an dem ersten Wannenabschnitt 4 formschlüssig und/oder dichtend und/oder federnd abgestützt. Beispielsweise sind die Einlegeelemente 11 aus einem elastischen Material gebildet und können unterschiedliche Formen und/oder Größen aufweisen.
Optional weist die Ölwanne 2 mindestens ein weiteres Einlegeelement 12 auf, welches innerhalb des Fügebereich 10 zwischen dem ersten Wannenabschnitt 4 und dem Wärmetauscherabschnitt 8 angeordnet ist. Das weitere Einlegeelement 12 dient dabei zur Abdichtung und/oder zur akustischen Entkopplung des ersten Wannenabschnitt 4 gegenüber dem Wärmetauscherabschnitt 8.
Der Wärmetauscherabschnitt 8 weist mindestens einen Befestigungsflansch 13 auf, über welchen der Wärmetauscherabschnitt 8 mit einem komplementären Befestigungsflansch 14, 15 des ersten bzw. zweiten Wannenabschnitt 4, 5 fluiddicht abgestützt ist. Hierzu kann das mindestens eine weitere Einlegeelement 12 zwischen dem Befestigungsflansch 13 des Wärmetauscherabschnitt 4 sowie dem Befestigungsflansch 14 des ersten Wannenabschnitts 4 angeordnet sein. Beispielsweise erstreckt sich das weitere Einlegeelement 12 umlaufend entlang des Befestigungsflansches 13, 14, um die Kühlmittelkammer 6 gegenüber einer Umgebung fluiddicht abzudichten.
Die Einlegeelemente 11,12 besitzen wärmeleitende Eigenschaft und können hierzu beispielsweise als mit hexagonalem Bor-Nitrit, Metallen, o.ä. gefüllte Kunststoffe ausgeführt sein. Die Kunststoffwahl wird dabei geeignet ausgeführt.
2 zeigt in einer Schnittdarstellung die Ölwanne 2 in einer bestimmungsgemäßen Einbausituation in dem Antriebsstrang 1. Der erste Wannenabschnitt 3 ist beispielsweise als ein ebenes Blechbauteil ausgebildet, welches in dem Fügebereich 10 mit dem Wärmetauscherabschnitt 8 verbunden ist. Der Wärmetauscherabschnitt 8 kann beispielsweise als ein Gussbauteil oder als ein Blechbauteil ausgebildet sein, welches in dem Fügebereich 10 mit dem zweiten Wannenabschnitt 5 verbunden ist. Der zweite Wannenabschnitt 5 ist beispielsweise durch einen Gehäuseabschnitt der Antriebsmaschine 3 gebildet und kann als ein weiteres Gussbauteil ausgebildet sein.
Die Kühlmittelkammer 6 weist mindestens einen Kühlmittelzulauf 16 und mindestens einen Kühlmittelablauf 17 auf, welche beispielsweise mit einem Kühlmittelkreislauf der Antriebsmaschine 3 strömungstechnisch verbunden sind. Dabei ist zwischen dem Kühlmittelzulauf 16 und dem Kühlmittelablauf 17 ein Kühlmittelströmungsweg 18 innerhalb der Kühlmittelkammer 6 gebildet, wobei ein Kühlmittel von dem Kühlmittelzulauf 16 entlang des Kühlmittelströmungsweges 18 zu dem Kühlmittelablauf 17 während eines Betriebes der Antriebsmaschine 3 strömt. Der Kühlmittelströmungsweg 18 ist durch eine Kühlmittelführungskontur 19 sowie die Einlegelemente 11 definiert, welche innerhalb der Kühlmittelkammer 6 angeordnet sind. Der Kühlmittelströmungsweg 18 ist dabei durch die Einlegeelemente 11 sowie die Kühlmittelführungskontur 19 mehrmals umgelenkt, sodass der Kühlmittelströmungsweg 18 innerhalb der Kühlmittelkammer 6 beispielsweise mäanderförmig verläuft.
Die Ölkammer 7 weist einen Ölzulauf 20 und einen Ölablauf 21 auf, wobei der Ölzulauf 20 und der Ölablauf 21 mit einem Ölkreislauf eines Getriebes, nicht dargestellt, strömungstechnisch verbunden sind. Dabei ist zwischen dem Ölzulauf 20 und dem Ölablauf 21 ein Ölströmungsweg 22 innerhalb der Ölkammer 7 gebildet, wobei ein Öl, z.B. ein Getriebeöl, von dem Ölzulauf 20 entlang des Ölströmungsweges 22 zu dem Ölablauf 21 während eines Betriebes der Antriebsmaschine 3 strömt. Der Ölströmungsweg 22 ist durch eine innerhalb der Ölkammer 7 angeordnete Ölführungskontur 23 definiert. Die Ölführungskontur 23 kann dabei durch mindestens eine Trennwand 24 gebildet sein, welche sich innerhalb der Ölkammer 7 gleichgerichtete zu dem Ölzulauf 20 und/oder dem Ölablauf 21 erstreckt. Die Trennwand 24 ist derart in der Ölkammer 7 angeordnet, sodass der Ölzulauf 20 zumindest teilweise von dem Ölablauf 21 getrennt ist. Anders formuliert, muss das Öl entlang der Trennwand 24 strömen, um von dem Ölzulauf 20 zu dem Ölablauf 21 zu gelangen.
Die Kühlmittelkammer 6 und die Ölkammer 7 sind durch den Wärmetauscherabschnitt 8 strömungstechnisch voneinander getrennt, wobei der Kühlmittelströmungsweg 18 und der Ölströmungsweg 22 durch den Wärmetauscherabschnitt 8, insbesondere die Kühlstruktur 9 thermisch miteinander gekoppelt sind. Somit wird Wärme von der Ölkammer 7 mit höherer Temperatur in die Kühlmittelkammer 6 mit niedrigerer Temperatur übertragen wird. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass die Kühlstruktur 9 innerhalb des Ölströmungsweges 22 angeordnet ist, sodass die Kühlstruktur 9 in einem Betrieb von dem Öl umströmt wird. Dabei wird Wärme an die Kühlstruktur 9 abgegeben, wobei zugleich ein Wärmeabtransport durch den Kühlmittelstrom entlang des Kühlmittelströmungsweges 18 erfolgt.
3 zeigt eine weitere Schnittdarstellung der Ölwanne 2 in der Einbausituation wie in 2 beschrieben. Die Ölwanne 2 umfasst eine Ölpumpe 25, welche innerhalb der Ölkammer 7 bzw. in den zweiten Wannenabschnitt 5 integriert ist. Die Ölpumpe 25 weist einen Ansaugbereich 26 auf, welcher zur Bildung des Ölablaufs 21 innerhalb der Ölkammer 7 angeordnet ist. Hierzu ist eine Ansaugöffnung 27 innerhalb der Ölkammer 7 angeordnet, welche über eine Ansaugleitung 28 strömungstechnisch mit der Ölpumpe 25 verbunden ist. Die Ansageöffnung 27 mündet dabei in der Kühlstruktur 9 in einem Bodenbereich 29 des Wärmetauscherabschnitt 8, wobei über die Ansageöffnung 27 ein in dem Bodenbereich 29 angeordnetes Öl angesaugt und über einen Ölfilter 30 zu der Ölpumpe 25 befördert wird. Der Ansaugbereich 26 ist dabei durch die Trennwand 24 von dem Ölzulauf 20 abgeschirmt, sodass das Öl nicht unmittelbar dem Sogeffekt der Ölpumpe 25 ausgesetzt ist, sondern einen längeren Weg bzw. Zeit zum Abkühlen erhält.
4 zeigt den Wärmetauscherabschnitt 8 in einer perspektivischen Ansicht von unten in der Einbausituation. Der Kühlmittelzulauf 16 und der Kühlmittelablauf 17 sind jeweils durch eine in den Bodenbereich 29 des Wärmetauscherabschnitt 8 eingebrachte Durchgangsöffnungen 31 gebildet, welche über jeweils ein Rohrstück 32 an den Kühlmittelkreislauf angebunden sind. Dabei erfolgt die Anbindung des Kühlmittelzulaufs 16 und des Kühlmittelablaufs 17 separat voneinander über die Ölkammer 7, wobei hierzu die Rohrstücke 32 durch die Ölkammer 7 fluiddicht geführt sind.
Die Kühlmittelführungskontur 19 ist an der Unterseite des Wärmetauscherabschnitt 8 umformtechnisch in den Bodenbereich 29 eingebracht. Beispielsweise kann die Kühlmittelführungskontur 19 durch Einprägen gebildet werden, wobei der Wärmetauscherabschnitt 8 hierzu beispielsweise in Blechbauweise ausgeführt ist. Die Kühlmittelführungskontur 19 ist dabei durch mehrere Umlenkabschnitte 33 gebildet, an welchen der Kühlmittelströmungsweg 18 in einem Bereich zwischen 90° und 180° umgelenkt wird.
Weiterhin weist der Wärmetauscherabschnitt 18 an seiner Unterseite mehrere Freibereiche 46 auf, in welchen ein oder mehrere der Einlegeelement 11 zur Strömungsführung und/oder zur akustischen Entkopplung angeordnet werden können. Die Einlegeelemente 11 liegen dabei unmittelbar an dem Bodenbereich 29 des Wärmetauscherabschnittes 8 an.
5 zeigt in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine erste konkrete Ausführung des Wärmetauscherabschnittes 8. Der Wärmetauscherabschnitt 8 ist mehrteilig ausgeführt, wobei die Kühlstruktur 9 durch eine Mehrzahl an Kühlelementen 34 gebildet ist, welche gleichmäßig voneinander beabstandet in jeweils einer in den Bodenbereich 29 angeordneten Aufnahmetaschen 35 angeordnet sind.
Der Wärmetauscherabschnitt 8 weist mindestens einen ersten Satz 36 und einen zweiten Satz 37 an Kühlelementen 34 auf, wobei die Kühlelemente 34 des ersten und zweiten Satzes 36, 37 unterschiedlich ausgebildet sind. Hierzu weisen die Kühlelemente 34 des ersten und zweiten Satzes 36, 37 eine unterschiedliche Baulänge auf. Beispielsweise sind die Kühlelemente 34 als Zylinderstifte ausgebildet, welche beispielsweise mittels Verschrauben, Verschweißen, Kleben, Verstemmen oder Klipsen in jeweils eine der Aufnahmetaschen 35 montiert sind. Bei einer Montage sind die Kühlelemente 34 des ersten und zweiten Satzes 36, 37 beliebig miteinander kombinierbar und/oder untereinander austauschbar. Anders formuliert, ist die Kühlstruktur 9 modular aufgebaut, sodass entsprechend den Anforderungen (Kühlleistung, Bauraum) die Kühlstruktur 9 durch die geeignete Wahl der Kühlelemente 34 in Bezug auf ihre Höhe, Breite, Cluster beliebig verändert werden kann. Beispielsweise ist der Ansaugbereich 26 durch die Kühlelemente 34 des zweiten Satzes 37 gebildet, welche eine kürzere Baulänge als die Kühlelemente 34 des ersten Satzes aufweisen, sodass der Ölfilter 30 innerhalb der Ölkammer oberhalb der Kühlstruktur 9 Platz findet.
Die Aufnahmetaschen 35 sind jeweils durch eine in den Bodenbereich 29 eingebrachte Vertiefung gebildet, in welche das jeweilige Kühlelement 34 aufgenommen zumindest formschlüssig aufgenommen ist. Dabei können zumindest ein Teil der Aufnahmetaschen 35 durch Einprägungen gebildet sein, welche auf der der Kühlkammer 6 zugewandten Seite des Bodenbereichs 29 eine weitere Kühlstruktur 38 innerhalb der Kühlmittelkammer 6 bilden. Die weitere Kühlstruktur 38 ist dabei durch zylinderförmige Erhebungen gebildet, welche sich gleichmäßig voneinander beabstandet an der Unterseite des Wärmetauscherabschnitt 8 in die Kühlmittelkammer 6 erstrecken. Die weitere Kühlstruktur 38 ist innerhalb des Kühlmittelströmungsweges 18 angeordnet, wobei die weitere Kühlstruktur 38 in einem Betrieb durch das Kühlmittel angeströmt bzw. umströmt wird.
Weiterhin ist der 5 zu entnehmen, dass die Trennwand 24 einstückig, zum Beispiel aus einem Guss mit dem Wärmetauscherabschnitt 8, vorzugsweise in dem Bodenbereich 29 verbunden ist. Die Trennwand 23 weist eine zu den Kühlelementen 34 komplementär ausgebildete Wellenform auf.
6 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Wärmetauscherabschnitt 8 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Wärmetauscherabschnitt 8 weist eine ähnliche Bauform wie der bereits in 5 beschriebene Wärmetauscherabschnitt 8 auf, wobei nachfolgend die wesentlichen Unterschiede anhand der 6 beschrieben werden sollen.
Der Wärmetauscherabschnitt 8 und der erste Wannenabschnitt 6 sind aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, vorzugsweise aus einem Guss gefertigt, wobei der Wärmetauscherabschnitt 8 und der erste Wannenabschnitt 6 somit ein gemeinsames Bauteil bilden. Weiterhin ist die Kühlstruktur 9, insbesondere die Kühlelemente 34, sowie die Trennwand 24 einstückig in dem Bodenbereich 29 an den Wärmetauscherabschnitt 8 angeformt.
7 zeigt in einer perspektivischen Schnittdarstellung den Antriebsstrang 1 mit der Antriebsmaschine 3 und einem Getriebe 39. Die Antriebsmaschine 3 ist die elektrische Maschine 3 ausgebildet und weist hierzu einen Stator 40 und einen Rotor 41 auf, wobei der Rotor 41 innerhalb des Stators 40 relativ zu diesem drehbar gelagert ist. Der Rotor 41 ist getriebetechnisch mit dem Getriebe 3 verbunden, wobei das Getriebe 39 als ein Untersetzungsgetriebe ausgebildet, welches eine Antriebsdrehzahl der Antriebsmaschine 3 ins Langsame übersetzt.
Die Antriebsmaschine 3 weist ein Gehäuse 42 auf, über welches die elektrische Maschine 3 an das Getriebe 39 angeflanscht ist. Der Stator 40 ist wiederum innerhalb des Gehäuses 42 angeordnet und fest mit diesem verbunden. Der zweite Wannenabschnitt 5 ist einstückig an dem Gehäuse 42 ausgebildet bzw. an dieses angeformt.
Wie bereits zuvor beschrieben, erfolgt der Anschluss von Kühlmittelzulauf 16 und Kühlmittelablauf 17 über die Ölkammer 7, wobei der Kühlmittelzulauf 16 und der Kühlmittelablauf 17 über die Rohrstücke 32 strömungstechnisch von der Ölkammer 7 getrennt sind. Der zweite Wannenabschnitt 5 weist zudem mindestens einen Kühlmittelkanal 43 auf, wobei der Kühlmittelkanal 43 einerseits den Kühlmittelzulauf 16 bzw. den Kühlmittelablauf 17 mit einem Kühlmittelanschluss 44 und andererseits mit einen Kühlmantel 45 des Stators 40 strömungstechnisch verbindet. Hierzu ist das Rohrstück 32 des Kühlmittelzulaufs 16 bzw. des Kühlmittelablaufs 17 in den entsprechenden Kühlmittelkanal 43 montiert, sodass die Kühlmittekammer 6 einerseits mit dem Kühlmittelanschluss 44 und andererseits mit dem Kühlmantel 45 fluidtechnisch verbunden ist. Weiterhin kann die Ölkammer 7 fluidtechnisch, nicht näher dargestellt, mit dem Getriebe 39 verbunden sein.
Bezugszeichen

1: Antriebsstrang
2: Ölwanne
3: Antriebsmaschine
4: erster Wannenabschnitt
5: zweiter Wannenabschnitt
6: Kühlmittelkammer
7: Ölkammer
8: Wärmetauscherabschnitt
9: Kühlstruktur
10: Fügebereich
11: Einlegeelement
12: weiteres Einlegeelement
13: Befestigungsflansch
14: Befestigungsflansch
15: Befestigungsflansch
16: Kühlmittelzulauf
17: Kühlmittelablauf
18: Kühlmittelströmungsweg
19: Kühlmittelführungskontur
20: Ölzulauf
21: Ölablauf
22: Ölströmungsweg
23: Ölführungskontur
24: Trennwand
25: Ölpumpe
26: Ansaugbereich
27: Ansaugöffnung
28: Ansaugleitung
29: Bodenbereich
30: Ölfilter
31: Durchgangsöffnung
32: Rohrstück
33: Umlenkabschnitt
34: Kühlelement
35: Aufnahmetasche
36: erster Satz
37: zweiter Satz
38: weitere Kühlstruktur
39: Getriebe
40: Stator
41: Rotor
42: Gehäuse
43: Kühlmittelkanal
44: Kühlmittelanschluss
45: Kühlmantel
46: Freibereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015013792 A1 [0003]

Claims

Ölwanne (2) für einen Antriebsstrang (1), mit einem ersten und einen zweiten Wannenabschnitt (4, 5), wobei der erste Wannenabschnitt (4) eine Kühlmittelkammer (6) zur Durchströmung mit einem Kühlmittel und der zweite Wannenabschnitt (5) eine Ölkammer (7) zur Durchströmung mit einem Öl definiert, mit einem Wärmetauscherabschnitt (8) zum Wärmeaustauch zwischen Kühlmittelkammer (6) und Ölkammer (7), wobei die Kühlmittelkammer (6) und die Ölkammer (7) durch den Wärmetauscherabschnitt (8) strömungstechnisch voneinander getrennt und thermisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der erste und der zweite Wannenabschnitt (4,5) als zwei separate, fluiddicht miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind.
Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wannenabschnitt (4) und/oder der Wärmetauscherabschnitt (8) in Blechbauweise ausgeführt sind.
Ölwanne (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscherabschnitt (8) und der erste Wannenabschnitt (4, 5) aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt sind.
Ölwanne (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscherabschnitt (8) als weiteres separates, fluiddicht mit dem ersten und/oder zweiten Wannenabschnitt (4, 5) verbundenes Bauteil ausgebildet ist.
Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kühlmittelkammer (6) eine Kühlmittelführungskontur (19) zur Bildung eines Kühlmittelströmungsweges (18) für das Kühlmittel angeordnet ist und/oder innerhalb der Ölkammer (7) eine Ölführungskontur (23) zur Bildung eines Ölströmungsweges (22) für das Öl angeordnet ist.
Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein in der Kühlmittelkammer (6) angeordnetes Einlegeelement (11) zur Strömungsführung und/oder zur akustischen Entkopplung, wobei das Einlegeelement (11) auf der einen Seite zumindest abschnittsweise an dem Wärmetauscherabschnitt (8) abgestützt ist und auf der anderen Seite zumindest abschnittsweise an dem ersten Wannenabschnitt (4) abgestützt ist.
Ölwanne (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmittelströmungsweg (18) durch das Einlegeelement (11) gebildet oder mitgebildet ist.
Ölwanne (2) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (11) aus einem elastischen Material gebildet ist oder zumindest in einem Anlagebereich einen elastischen Materialabschnitt aufweist.
Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein weiteres Einlegeelement (12), wobei der Wärmetauscherabschnitt (8) in einem Fügebereich (10) mit dem ersten und/oder zweiten Wannenabschnitt (4, 5) verbunden ist und wobei das weitere Einlegeelement (12) in dem Fügebereich (10) zur akustischen Entkopplung und/oder zur Abdichtung angeordnet ist.
Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölkammer (7) mindestens einen Ölzulauf (20) und mindestens einen Ölablauf (21) aufweist, wobei der Ölzulauf (20) und der Ölablauf (21) durch mindestens eine innerhalb der Ölkammer (7) angeordnete Trennwand (24) teilweise voneinander getrennt sind.
Ölwanne (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölablauf (21) durch eine innerhalb der Ölkammer (7) angeordnete Ansaugöffnung (27) einer Ölpumpe (25) gebildet ist, wobei die Ansaugöffnung (27) durch die mindestens eine Trennwand (24) gegenüber dem Ölzulauf (20) abgeschirmt ist.
Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscherabschnitt (8) zur Vergrößerung seiner Oberfläche eine Kühlstruktur (9) aufweist, wobei die Kühlstruktur (9) durch mehrere zumindest in die Ölkammer (7) ragende Kühlelemente (34) gebildet ist.
Ölwanne (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstruktur durch voneinander verschiedene Kühlelemente (34) mindestens eines ersten und zweiten Satzes (36, 37) modular aufgebaut ist, wobei der Wärmetauscherabschnitt (8) in einem Bodenbereich (29) mehrere gleichmäßig voneinander beabstandete Aufnahmetaschen (35) aufweist, in welche die Kühlelemente (34) des ersten und zweiten Satzes (36, 37) bei einer Montage beliebig gegeneinander austauschbar und/oder beliebig kombinierbar montierbar sind.
Ölwanne (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Aufnahmetaschen (35) durch in den Bodenbereich (29) umformtechnisch eingebrachte Vertiefungen ausgebildet sind, welche auf einer der Kühlstruktur (9) abgewandten Seite eine weitere Kühlstruktur (38) in der Kühlmittelkammer (6) bilden.
Antriebsstrang (1) mit einer Antriebsmaschine (3), einem Getriebe (39) und mit der Ölwanne (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ölwanne (2) an der Antriebsmaschine (3) und/oder dem Getriebe (39) angeordnet ist.