DE102022213184A1

DE102022213184A1 - Drive unit for driving a vehicle or a wind turbine

Info

Publication number: DE102022213184A1
Application number: DE102022213184.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Acker
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-12-07
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2024-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (1) umfassend eine elektrische Maschine die einen sich in axialer Richtung (A) erstreckenden Rotor und einen, um den Rotor in radialer Richtung (R) angeordneten Stator aufweist, wobei der Rotor einen Rotorträger (2) aufweist, ferner aufweisend einen ersten Planetenradsatz, welcher zumindest eine erste Sonne (5) und ein erstes Hohlrad (4) aufweist, und einen, zu dem ersten Planetenradsatz, axial benachbarten zweiten Planetenradsatz, welcher zumindest eine zweite Sonne (8) und ein zweites Hohlrad (7) aufweist, wobei eine Multifunktionslochscheibe (10) mit einer ersten äußeren Mitnahmeverzahnung (11) und einer inneren zweiten Mitnahmeverzahnung (12) vorgesehen ist, wobei die Multifunktionslochscheibe (10) zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist und wobei der Rotorträger (2) einen Innenverzahnungsabschnitt mit einer Innenverzahnung (14) aufweist und die erste Sonne (5) einen Sonnenverzahnungsabschnitt mit einer äußeren Sonnenverzahnung (13) aufweist und wobei die Multifunktionslochscheibe (10) mittels eines ersten Sicherungsringes (15) an der ersten Sonne (5) und mittels eines zweiten Sicherungsringes an dem Rotorträger (2) axial gesichert ist und wobei der Rotorträger (2) über die Innenverzahnung (14) in Eingriff mit der ersten äußeren Mitnahmeverzahnung (11) der Multifunktionslochscheibe (10) und die erste Sonne (5) über die Sonnenverzahnung (13) mit der inneren zweiten Mitnahmeverzahnung (12) der Multifunktionslochscheibe (10) in Eingriff steht, so dass der Rotorträger (2) im indirekten Eingriff mit der ersten Sonne (5) steht.The invention relates to a drive unit (1) comprising an electric machine which has a rotor extending in the axial direction (A) and a stator arranged around the rotor in the radial direction (R), wherein the rotor has a rotor carrier (2), further comprising a first planetary gear set which has at least a first sun (5) and a first ring gear (4), and a second planetary gear set which is axially adjacent to the first planetary gear set and has at least a second sun (8) and a second ring gear (7), wherein a multifunctional perforated disk (10) with a first outer driving toothing (11) and an inner second driving toothing (12) is provided, wherein the multifunctional perforated disk (10) is arranged between the first planetary gear set and the second planetary gear set and wherein the rotor carrier (2) has an internal toothing section with an internal toothing (14) and the first sun (5) has a sun toothing section with an external sun toothing (13), and wherein the multifunctional perforated disk (10) is connected by means of a first Retaining ring (15) on the first sun (5) and by means of a second retaining ring on the rotor carrier (2) and wherein the rotor carrier (2) is in engagement with the first outer driving toothing (11) of the multifunctional perforated disk (10) via the internal toothing (14) and the first sun (5) is in engagement with the inner second driving toothing (12) of the multifunctional perforated disk (10) via the sun toothing (13), so that the rotor carrier (2) is in indirect engagement with the first sun (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit zum Antreiben eines Fahrzeugs oder Windkraftanlage umfassend eine elektrische Maschine, die einen sich in axialer Richtung erstreckenden Rotor und einen, um den Rotor in radialer Richtung angeordneten Stator aufweist, wobei der Rotor einen Rotorträger aufweist und ferner aufweisend einen ersten Planetenradsatz, welcher zumindest eine erste Sonne und ein erstes Hohlrad aufweist, und einen, zu dem ersten Planetenradsatz, axial benachbarten zweiten Planetenradsatz, welcher zumindest eine zweite Sonne und ein zweites Hohlrad aufweist.The invention relates to a drive unit for driving a vehicle or wind turbine comprising an electric machine which has a rotor extending in the axial direction and a stator arranged around the rotor in the radial direction, wherein the rotor has a rotor carrier and further comprising a first planetary gear set which has at least a first sun and a first ring gear, and a second planetary gear set which is axially adjacent to the first planetary gear set and has at least a second sun and a second ring gear.

Es sind im Stand der Technik viele unterschiedliche Antriebseinheiten bekannt, die in Kraftfahrzeugen oder Windkraftanlagen eingesetzt werden. So sind beispielsweise Antriebseinheiten, mit wenigstens einem Planetenradsatz bekannt, beispielsweise Hybridantriebe.Many different drive units are known in the state of the art that are used in motor vehicles or wind turbines. For example, drive units with at least one planetary gear set are known, for example hybrid drives.

Die DE 10 2017 210 571 A1 offenbart ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Rotorwelle, die von einer elektrischen Maschine antreibbar ist, und einem Planetenradsatz, wobei die Rotorwelle in einem Hohlradaufnahmeabschnitt eine Innenverzahnung aufweist, die in Eingriff mit einer Außenverzahnung eines Hohlrads des Planetenradsatzes ist und die Rotorwelle einen Rotoraufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Rotors aufweist, wobei die Rotorwelle zwischen dem Rotoraufnahmeabschnitt und dem Hohlradaufnahmeabschnitt gebogen ist.The EN 10 2017 210 571 A1 discloses a transmission for a motor vehicle, having a rotor shaft which can be driven by an electric machine, and a planetary gear set, wherein the rotor shaft has an internal toothing in a ring gear receiving section which is in engagement with an external toothing of a ring gear of the planetary gear set and the rotor shaft has a rotor receiving section for receiving a rotor, wherein the rotor shaft is bent between the rotor receiving section and the ring gear receiving section.

Die DE 10 2017 210 570 A1 offenbart ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Rotorwelle, die von einer elektrischen Maschine antreibbar ist, und einem Planetenradsatz, wobei die Rotorwelle in einem Hohlradaufnahmeabschnitt eine Innenverzahnung aufweist, die in Eingriff mit einer Außenverzahnung eines Hohlrads des Planetenradsatzes ist und die Rotorwelle einen Rotoraufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Rotors aufweist, wobei die Rotorwelle zwischen dem Rotoraufnahmeabschnitt und dem Hohlradaufnahmeabschnitt gebogen ist.The EN 10 2017 210 570 A1 discloses a transmission for a motor vehicle, having a rotor shaft which can be driven by an electric machine, and a planetary gear set, wherein the rotor shaft has an internal toothing in a ring gear receiving section which is in engagement with an external toothing of a ring gear of the planetary gear set and the rotor shaft has a rotor receiving section for receiving a rotor, wherein the rotor shaft is bent between the rotor receiving section and the ring gear receiving section.

Die DE 10 2008 040 495 A1 offenbart einen Rotorträger einer elektrischen Maschine eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, deren Rotor mit dem Hohlrad eines als Summierungsgetriebe dienenden Planetengetriebes verbunden ist, welches mit dem Getriebeeingang verbunden oder lösbar verbindbar ist, wobei der magnetisch aktive Teil des Rotors der elektrischen Maschine auf dem Rotorträger befestigt und von ihm geführt ist und wobei der Rotorträger mit einer Verzahnung versehen ist, die als Hohlrad des Planetengetriebes dient.The EN 10 2008 040 495 A1 discloses a rotor carrier of an electric machine of a hybrid drive train of a motor vehicle, the rotor of which is connected to the ring gear of a planetary gear serving as a summation gear, which is connected to the gear input or can be detachably connected, wherein the magnetically active part of the rotor of the electric machine is fastened to the rotor carrier and guided by it and wherein the rotor carrier is provided with a toothing which serves as a ring gear of the planetary gear.

Solche Antriebseinheiten müssen eine Vielzahl von Aufgaben beispielsweise eine ausreichende Kühlung des Rotors oder eine Schmierung der Planetengetriebe bewältigen, wobei das Schmieröl möglichst einfach abgeführt werden muss.Such drive units must handle a variety of tasks, such as adequate cooling of the rotor or lubrication of the planetary gears, whereby the lubricating oil must be drained away as easily as possible.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Antriebseinheit insbesondere für ein Fahrzeug oder eine Windkraftanlage anzugeben.It is an object of the present invention to provide an improved drive unit, in particular for a vehicle or a wind turbine.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug und/oder Windgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 14. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die geeignet miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.The object is achieved by a drive unit with the features of claim 1 and a vehicle and/or wind transmission with the features of claim 14. The subclaims list further advantageous measures which can be suitably combined with one another in order to achieve further advantages.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebseinheit umfassend eine elektrische Maschine die einen sich in axialer Richtung erstreckenden Rotor und einen, um den Rotor in radialer Richtung angeordneten Stator aufweist, wobei der Rotor einen Rotorträger aufweist und ferner aufweisend einen ersten Planetenradsatz, welcher zumindest eine erste Sonne und ein erstes Hohlrad aufweist, und
einen, zu dem ersten Planetenradsatz, axial benachbarten zweiten Planetenradsatz, welcher zumindest eine zweite Sonne und ein zweites Hohlrad aufweist,
und wobei
eine Multifunktionslochscheibe mit einer ersten äußeren Mitnahmeverzahnung und einer inneren zweiten Mitnahmeverzahnung vorgesehen ist, wobei die Multifunktionslochscheibe benachbart zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist und wobei der Rotorträger einen
Innenverzahnungsabschnitt mit einer Innenverzahnung aufweist und die erste Sonne einen Sonnenverzahnungsabschnitt mit einer äußeren Sonnenverzahnung aufweist und wobei die Multifunktionslochscheibe mittels eines ersten Sicherungsringes an der ersten Sonne und mittels eines zweiten Sicherungsringes an dem Rotorträger axial gesichert ist und wobei der Rotorträger über die Innenverzahnung in Eingriff mit der ersten äußeren Mitnahmeverzahnung der Multifunktionslochscheibe und die erste Sonne über die Sonnenverzahnung mit der inneren zweiten Mitnahmeverzahnung der Multifunktionslochscheibe in Eingriff steht, so dass der Rotorträger im indirekten Eingriff mit der ersten Sonne steht.The object is achieved by a drive unit comprising an electric machine which has a rotor extending in the axial direction and a stator arranged around the rotor in the radial direction, wherein the rotor has a rotor carrier and further comprising a first planetary gear set which has at least a first sun and a first ring gear, and
a second planetary gear set axially adjacent to the first planetary gear set, which has at least a second sun and a second ring gear,
and where
a multi-function perforated disk with a first outer driving toothing and an inner second driving toothing is provided, wherein the multi-function perforated disk is arranged adjacent between the first planetary gear set and the second planetary gear set and wherein the rotor carrier has a
Internal toothing section with an internal toothing and the first sun has a sun toothing section with an external sun toothing and wherein the multifunctional perforated disk is axially secured to the first sun by means of a first locking ring and to the rotor carrier by means of a second locking ring and wherein the rotor carrier is in engagement with the first outer driving toothing of the multifunctional perforated disk via the internal toothing and the first sun is in engagement with the inner second driving toothing of the multifunctional perforated disk via the sun toothing, so that the rotor carrier is in indirect engagement with the first sun.

Dabei kann der Rotorträger über einen Rotorträgerabschnitt einen magnetischen Teil des Rotors tragen, beispielsweise das Blechpaket. Insbesondere kann das Blechpaket im Wesentlichen auf dem Rotorträgerabschnitt über dem zweiten Planetenradsatz angeordnet sein.The rotor carrier can carry a magnetic part of the rotor, for example the laminated core, via a rotor carrier section. In particular, the laminated core can be arranged essentially on the rotor carrier section above the second planetary gear set.

Dabei weist der Rotorträger einen axialen Abschnitt mit der Innenverzahnung und die erste Sonne einen axialen Abschnitt mit einer Außenverzahnung als Sonnenverzahnung auf.The rotor carrier has an axial section with internal teeth and the first sun has an axial section with external teeth as sun teeth.

Die erste Mitnahmeverzahnung der Multifunktionslochscheibe kann sich dabei über einen axialen Abschnitt der Multifunktionslochscheibe als Außenverzahnung erstrecken. Insbesondere ist dieser in einem axialen mittleren Bereich der Multifunktionslochscheibe angeordnet.The first driving toothing of the multifunctional perforated disc can extend over an axial section of the multifunctional perforated disc as an external toothing. In particular, this is arranged in an axial middle area of the multifunctional perforated disc.

Die zweite Mitnahmeverzahnung ist als Innenverzahnung in dem Loch der Multifunktionslochscheibe angeordnet. Insbesondere kann das Loch mittig in der Multifunktionslochscheibe angeordnet sein. Ebenso kann sich die zweite Mitnahmeverzahnung der Multifunktionslochscheibe dabei über einen axialen Abschnitt als Innenverzahnung erstrecken. Die erste und zweite Mitnahmeverzahnung der Multifunktionslochscheibe können sich, müssen sich aber nicht direkt gegenüberliegen, ebenso können diese eine unterschiedliche axiale Breite aufweisen.The second driving toothing is arranged as an internal toothing in the hole of the multifunctional perforated disk. In particular, the hole can be arranged centrally in the multifunctional perforated disk. The second driving toothing of the multifunctional perforated disk can also extend over an axial section as an internal toothing. The first and second driving toothing of the multifunctional perforated disk can, but do not have to, be directly opposite each other, and they can also have a different axial width.

Ferner steht der erste Planetenradsatz über beispielsweise einen Steg mit dem zweiten Planetenradsatz in Verbindung, so dass sowohl der erste Planetenradsatz als auch der zweite Planetenradsatz über die Multifunktionslochscheibe angetrieben werden.Furthermore, the first planetary gear set is connected to the second planetary gear set via, for example, a web, so that both the first planetary gear set and the second planetary gear set are driven via the multifunctional perforated disk.

Die Sonne trägt dabei die Sonnenverzahnung als Mitnahmeverzahnung, welche als Außenverzahnung ausgebildet ist, sowie eine weitere Außenverzahnung, welche im Eingriff beispielsweise mit einem Planeten steht. Dabei kann die Sonnenverzahnung auf dem Sonnenrad oder der Sonnenwelle ausgebildet sein.The sun carries the sun gear as a driving gear, which is designed as an external gear, as well as another external gear, which is in engagement with a planet, for example. The sun gear can be designed on the sun wheel or the sun shaft.

Durch eine solche Multifunktionslochscheibe steht die erste Sonne im indirekten Eingriff mit dem Rotorträger. Dadurch kann die Drehzahl und das Drehmoment des Rotors auf die erste Sonne übertragen werden.Such a multifunctional perforated disk means that the first sun is indirectly engaged with the rotor carrier. This allows the speed and torque of the rotor to be transferred to the first sun.

Die Sicherungsringe, d.h. der erste und der zweite Sicherungsring sichern die Multifunktionslochscheibe axial ab.The retaining rings, i.e. the first and second retaining rings, secure the multi-function perforated disc axially.

Durch die Multifunktionslochscheibe ist zudem die Lage als auch die Position der Sonne definiert. Dabei sind der erste und der zweite Planetenradsatz axial benachbart zu der Multifunktionslochscheibe angeordnet.The multi-function perforated disk also defines the location and position of the sun. The first and second planetary gear sets are arranged axially adjacent to the multi-function perforated disk.

Durch die erfindungsgemäße Multifunktionslochscheibe, d.h. durch eine solche erfindungsgemäße Antriebseinheit können die auftretenden Kräfte des ersten Planetenradsatzes im Wesentlichen über die Multifunktionslochscheibe abgeleitet werden, da die axial und radial wirkenden Kräfte des ersten Planetenradsatzes durch die so angeordnete Multifunktionslochscheibe aufgenommen werden können.By means of the multifunctional perforated disk according to the invention, i.e. by means of such a drive unit according to the invention, the forces occurring in the first planetary gear set can be diverted essentially via the multifunctional perforated disk, since the axially and radially acting forces of the first planetary gear set can be absorbed by the multifunctional perforated disk arranged in this way.

Somit wird ein Lastausgleich des ersten Planetenradsatzes ermöglicht.This enables load balancing of the first planetary gear set.

In einer weiteren Ausbildung weist die erste Sonne eine Sonnennut auf, wobei der zweite Sicherungsring in der Sonnennut angeordnet ist, wobei die Sonnennut in Richtung Rotorträger in der ersten Sonne angeordnet ist. Die Sonnennut ist dabei insbesondere als umlaufende Ringnut ausgebildet.In a further embodiment, the first sun has a sun groove, wherein the second locking ring is arranged in the sun groove, wherein the sun groove is arranged in the direction of the rotor carrier in the first sun. The sun groove is designed in particular as a circumferential annular groove.

Dabei kann die Sonnennut in der Sonne im Bereich des zweiten Planetenradsatzes, d.h. axial benachbart zu diesem angeordnet sein, und somit eine axiale Sicherheit der Multifunktionslochscheibe gewährleisten.The sun groove can be arranged in the sun in the area of the second planetary gear set, i.e. axially adjacent to it, and thus ensure axial safety of the multifunctional perforated disc.

In weiterer Ausbildung weist der Rotorträger eine Rotorträgernut auf, wobei der erste Sicherungsring in der Rotorträgernut angeordnet ist, wobei die Rotorträgernut in Richtung erster Sonne im Rotorträger angeordnet ist. Die Rotorträgernut ist dabei insbesondere als umlaufende Ringnut ausgebildet.In a further embodiment, the rotor carrier has a rotor carrier groove, wherein the first locking ring is arranged in the rotor carrier groove, wherein the rotor carrier groove is arranged in the direction of the first sun in the rotor carrier. The rotor carrier groove is designed in particular as a circumferential annular groove.

Dabei kann die Rotorträgernut in dem Rotorträger im Bereich des zweiten Planetenradsatzes, d.h. axial benachbart zu diesem angeordnet sein, und somit eine axiale Sicherheit der Multifunktionslochscheibe gewährleisten.The rotor carrier groove in the rotor carrier can be arranged in the area of the second planetary gear set, i.e. axially adjacent to it, and thus ensure axial safety of the multifunctional perforated disc.

Dadurch wird die Multifunktionslochscheibe axial einfach gesichert.This makes it easy to secure the multi-function hole disc axially.

In einer weiteren Ausgestaltung sind zumindest ein erster Fluidkanal und ein separater zweiter Fluidkanal in der Multifunktionslochscheibe vorgesehen,
welche sich in der radialen Richtung in der Multifunktionslochscheibe erstrecken, wobei der erste Fluidkanal in Richtung Rotorträger einen ersten Fluidauslass aufweist, welcher benachbart zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist, zum Durchführen eines Kühlfluids in radialer Richtung durch die Multifunktionslochscheibe zum Kühlen eines ersten Rotorträgerabschnitts radial oberhalb des ersten Planetenradsatzes und wobei
der zweite Fluidkanal in Richtung Rotorträger einen zweiten Fluidauslass aufweist,
welcher benachbart zu dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist, zum Durchführen des Kühlfluids in radialer Richtung durch die Multifunktionslochscheibe zum Kühlen eines zweiten Rotorträgerabschnitts radial oberhalb des zweiten Planetenradsatzes.In a further embodiment, at least a first fluid channel and a separate second fluid channel are provided in the multifunctional perforated disc,
which extend in the radial direction in the multi-function perforated disk, wherein the first fluid channel in the direction of the rotor carrier has a first fluid outlet which is arranged adjacent to the first planetary gear set, for passing a cooling fluid in the radial direction through the multi-function perforated disk for cooling a first rotor carrier section radially above the first planetary gear set and wherein
the second fluid channel has a second fluid outlet in the direction of the rotor carrier,
which is arranged adjacent to the second planetary gear set, for passing the cooling fluid in the radial direction through the multifunctional perforated disk for cooling a second rotor carrier section radially above the second planetary gear set.

Dadurch wird das Kühlfluid, beispielsweise Öl, durch die Multifunktionslochscheibe geführt ohne Vermischen mit dem Öl, welches von den Planetenradsätzen kommt. This allows the cooling fluid, such as oil, to pass through the multi-function perforated disc without mixing with the oil coming from the planetary gear sets.

Durch die Rotation strömt das Öl durch die Fluidkanäle und anschließend entlang des ersten Rotorträgerabschnitts und des zweiten Rotorträgerabschnitts und kühlt somit den Rotorträger. Durch die Fluidkanäle wird das „kalte“ Fluid, hier Öl abgeschirmt von den beiden Planetenradsätzen an einen Innendurchmesser des Rotors, d.h. an den Rotorträger auf beide Seiten der Multifunktionslochscheibe, gebracht, ohne sich dabei mit dem erwärmten Öl aus den Planetenradsätzen zu mischen. Dadurch ist eine verbesserte Kühlung des Rotors möglich.Due to the rotation, the oil flows through the fluid channels and then along the first rotor carrier section and the second rotor carrier section, thus cooling the rotor carrier. The "cold" fluid, in this case oil shielded by the two planetary gear sets, is brought to an inner diameter of the rotor through the fluid channels, i.e. to the rotor carrier on both sides of the multifunctional perforated disk, without mixing with the heated oil from the planetary gear sets. This enables improved cooling of the rotor.

Ferner ist in weiterer Ausbildung eine Fluidverteilungstasche vorgesehen, welche radial endseitig gegenüber von dem Rotorträger zumindest teilweise in der Multifunktionslochscheibe angeordnet ist, und welche einerseits mit dem ersten Fluidkanal als auch dem zweiten Fluidkanal zur Versorgung der Fluidkanäle mit Kühlfluid fluidisch verbunden ist sowie andererseits mit einer Zufuhr von Kühlfluid fluidisch verbunden ist.Furthermore, in a further embodiment, a fluid distribution pocket is provided which is arranged at least partially in the multifunctional perforated disk at the radial end opposite the rotor carrier and which is fluidically connected on the one hand to the first fluid channel and the second fluid channel for supplying the fluid channels with cooling fluid and on the other hand is fluidically connected to a supply of cooling fluid.

Dies bedeutet, dass die Fluidverteilungstasche radial oberhalb der ersten Sonne angeordnet ist. Dabei ist die Fluidverteilungstasche, insbesondere eine Ölverteilungstasche, als Hohlraum/Aussparung ausgebildet und vollständig in der Multifunktionslochscheibe angeordnet. Von dort kann das Fluid, hier das Öl, zur Kühlung des Rotors durch die Multifunktionslochscheibe mittels der Fluidkanäle geführt werden, um effizient den Rotor zu kühlen.This means that the fluid distribution pocket is arranged radially above the first sun. The fluid distribution pocket, in particular an oil distribution pocket, is designed as a cavity/recess and is arranged completely in the multifunctional perforated disk. From there, the fluid, in this case the oil, can be guided through the multifunctional perforated disk using the fluid channels to cool the rotor in order to cool the rotor efficiently.

Dabei kann die Zuführung, beispielsweise eine Bohrung vorgesehen sein, welche durch umliegende Bauteile beispielsweise ein Gehäuse zu der Fluidverteilungstasche hinführt, zum Versorgen der Fluidverteilungstasche mit ausreichend Fluid. Durch die Rotation kann das Fluid selber oder pumpengetrieben bis zu dem Rotor durch die Fluidverteilungstasche und die Fluidkanäle strömen. Dabei können mehrere Fluidverteilungstaschen vorgesehen sein, oder diese auch umlaufend ausgebildet sein. Ferner können mehrere Fluidkanäle über den Umfang in der Multifunktionslochscheibe eingebracht sein.The supply, for example a bore, can be provided which leads through surrounding components, for example a housing, to the fluid distribution pocket, to supply the fluid distribution pocket with sufficient fluid. Due to the rotation, the fluid can flow through the fluid distribution pocket and the fluid channels itself or driven by a pump to the rotor. Several fluid distribution pockets can be provided, or they can also be designed to run all the way around. Furthermore, several fluid channels can be introduced around the circumference in the multifunctional perforated disk.

Durch eine solche Fluidverteilungstasche ist eine einfache Zuströmung des Fluids zu den beiden Fluidkanälen möglich.Such a fluid distribution pocket enables easy flow of fluid to the two fluid channels.

In weiterer Ausbildung sind die zumindest beiden ersten und zweiten Fluidkanäle als Bohrungen ausgebildet. Dadurch ist eine einfache Herstellung möglich.In a further embodiment, at least the two first and second fluid channels are designed as bores. This enables simple production.

Ferner können mehrere erste Fluidkanäle und zweite Fluidkanäle vorgesehen sein, wobei der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal jeweils alternierend und äquidistant über einen Umfang der Multifunktionslochscheibe in der Multifunktionslochscheibe angeordnet sind. Dadurch kann mehr und/oder gezielter Kühlfluid zu dem Rotorträger geführt werden.Furthermore, a plurality of first fluid channels and second fluid channels can be provided, wherein the first fluid channel and the second fluid channel are each arranged alternately and equidistantly over a circumference of the multifunctional perforated disk in the multifunctional perforated disk. As a result, more and/or more targeted cooling fluid can be guided to the rotor carrier.

In weiterer Ausgestaltung weist eine dem ersten Planetenradsatz zugewandte erste Seite der Multifunktionslochscheibe eine zum Inneren der Multifunktionslochscheibe weisende erste Ausbuchtung als ersten Fluidfangbereich auf, wobei die erste Ausbuchtung zum Rotorträger weisend einen zum ersten Planetenradsatz gebogenen Fluidführungsbereich aufweist zum Ausströmen eines Fluids zwischen dem ersten Hohlrad und dem Rotorträger, welches insbesondere anschließend zu dem ersten Rotorträgerabschnitt radial oberhalb des ersten Planetenradsatzes strömt.In a further embodiment, a first side of the multi-function perforated disk facing the first planetary gear set has a first bulge pointing towards the interior of the multi-function perforated disk as a first fluid collection region, wherein the first bulge pointing towards the rotor carrier has a fluid guide region bent towards the first planetary gear set for the outflow of a fluid between the first ring gear and the rotor carrier, which then flows in particular to the first rotor carrier section radially above the first planetary gear set.

Dies bedeutet, dass der Fluidführungsbereich zu dem Rotorträger gebogen ist. Vom ersten Planetenradsatz abspritzendes/abströmendes heißes Fluid, beispielsweise Öl, kann durch eine solche erste Ausbuchtung aufgefangen werden. Mittels der Rotation strömt das aufgefangene heiße Öl zu dem Fluidführungsbereich, welcher das heiße Öl zwischen dem ersten Hohlrad und dem Rotorträger zu beispielsweise einem hinteren Teil des ersten Rotorträgerabschnitts leitet und von dort beispielsweise mittels einer Ausgangsbohrung im Gehäuse abführt. Dadurch kann das heiße Öl abgeführt werden. Eine Vermischung des Kühlfluids mit dem heißen Öl bereits bei Austreten des heißen Öls aus dem Planetenradsatz kann somit vermieden werden.This means that the fluid guide area is bent towards the rotor carrier. Hot fluid, such as oil, spraying out/flowing from the first planetary gear set can be caught by such a first bulge. The rotation causes the caught hot oil to flow to the fluid guide area, which guides the hot oil between the first ring gear and the rotor carrier to, for example, a rear part of the first rotor carrier section and from there, for example, drains it away via an outlet hole in the housing. This allows the hot oil to be drained away. Mixing of the cooling fluid with the hot oil as soon as the hot oil escapes from the planetary gear set can thus be avoided.

In weiterer Ausbildung weist eine dem zweiten Planetenradsatz zugewandte zweite Seite der Multifunktionslochscheibe eine zum Inneren der Multifunktionslochscheibe weisende zweite Ausbuchtung als zweiten Fluidfangbereich auf.In a further embodiment, a second side of the multi-function perforated disk facing the second planetary gear set has a second bulge pointing towards the interior of the multi-function perforated disk as a second fluid collection area.

Somit kann das aus dem zweiten Planetenradsatz abströmende/ abspritzende Öl aufgefangen werden.This allows the oil flowing out/spraying out of the second planetary gear set to be collected.

Ferner kann die zweite Ausbuchtung endseitig zum Rotorträger weisend eine Ringnut aufweisen zum Auffangen bzw. Sammeln eines die zweite Ausbuchtung entlangströmenden Fluids.Furthermore, the second bulge can have an annular groove at the end facing the rotor carrier for catching or collecting a fluid flowing along the second bulge.

In weiterer Ausbildung weist, die Multifunktionslochscheibe zumindest einen Querfluidkanal auf, welcher sich von der zweiten Ausbuchtung zu der ersten Ausbuchtung erstreckt.In a further embodiment, the multifunctional perforated disc has at least one transverse fluid channel which extends from the second bulge to the first bulge.

Insbesondere erstreckt sich der Querfluidkanal von der Ringnut bis zu dem Fluidführungsbereich der ersten Ausbuchtung. Somit kann das aufgefangene Öl aus dem zweiten Planetenradsatz über den Querfluidkanal abgeströmt werden sowie anschließend zwischen dem ersten Hohlrad und dem Rotorträger zu der Ausgangsbohrung geführt werden.In particular, the transverse fluid channel extends from the annular groove to the fluid guide area the first bulge. This allows the collected oil from the second planetary gear set to flow out via the transverse fluid channel and then be guided between the first ring gear and the rotor carrier to the outlet bore.

Insbesondere ist der Fluidführungsbereich der ersten Ausbuchtung in radialer Richtung näher zum Rotorträger weisend angeordnet als die Ringnut, so dass der Querfluidkanal sich von der Ringnut schräg radial in Richtung Rotorträger zum Fluidführungsbereich der ersten Ausbuchtung erstreckt.In particular, the fluid guide region of the first bulge is arranged in the radial direction closer to the rotor carrier than the annular groove, so that the transverse fluid channel extends obliquely radially from the annular groove in the direction of the rotor carrier to the fluid guide region of the first bulge.

Dadurch verläuft der Querfluidkanal schräg, quasi in Richtung Rotorträger. Somit kann das aufgefangene heiße Fluid, hier Öl aus dem zweiten Planetenradsatz, durch die Rotation automatisch zu dem Fluidführungsbereich der ersten Ausbuchtung strömen und von dort aus dem Rotorträger ausgeleitet werden.As a result, the transverse fluid channel runs at an angle, almost in the direction of the rotor carrier. This means that the collected hot fluid, in this case oil from the second planetary gear set, can automatically flow to the fluid guide area of the first bulge due to the rotation and from there be discharged from the rotor carrier.

Insbesondere ist der Querfluidkanal als Querbohrung ausgeführt. Dabei können auch mehrere solcher Querbohrungen einfach eingebracht sein.In particular, the transverse fluid channel is designed as a transverse bore. Several such transverse bores can also be easily introduced.

Insbesondere ist der zweite Planetenradsatz in Richtung eines Abtriebsflansches angeordnet.In particular, the second planetary gear set is arranged in the direction of an output flange.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug oder ein Windgetriebe mit einer wie oben beschriebenen Antriebseinheit. Das Windgetriebe kann insbesondere Teil einer Windkraftanlage sein.Furthermore, the object is achieved by a vehicle or a wind gearbox with a drive unit as described above. The wind gearbox can in particular be part of a wind turbine.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Darin zeigen schematisch:

1: eine Antriebseinheit gemäß der Erfindung,
2: eine Multifunktionslochscheibe,
3: die Multifunktionslochscheibe mit Bohrungen,
4: die Multifunktionslochscheibe mit erster Ausbuchtung,
5: die Multifunktionslochscheibe mit zweiter Ausbuchtung,
6: die Multifunktionslochscheibe mit Querbohrung,
7: einen sich ausbildenden Heißpfad und einen Kühlpfad in der Multifunktionslochscheibe.

Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying figures, which schematically show:

1 : a drive unit according to the invention,
2 : a multifunctional perforated disc,
3 : the multifunctional hole disc with holes,
4 : the multifunctional hole disc with first bulge,
5 : the multifunctional hole disc with second bulge,
6 : the multifunctional hole disc with cross hole,
7 : a developing hot path and a cooling path in the multifunctional perforated disc.

1 zeigt eine Antriebseinheit 1 gemäß der Erfindung Diese weist eine elektrische Maschine auf, welche einen Rotor (nicht gezeigt) umfasst, welcher sich in einer axialen Richtung A erstreckt. Dabei erstreckt sich die axiale Richtung A in einer Rotationsrichtung des Rotors. 1 shows a drive unit 1 according to the invention. This has an electrical machine which comprises a rotor (not shown) which extends in an axial direction A. The axial direction A extends in a direction of rotation of the rotor.

Der Rotor (nicht gezeigt) umfasst ein Rotorträger 2, welcher ein Blechpaket 3 trägt.The rotor (not shown) comprises a rotor carrier 2, which carries a laminated core 3.

Ferner ist in einer radialen Richtung R oberhalb des Rotors ein Stator (nicht gezeigt) angeordnet.Furthermore, a stator (not shown) is arranged in a radial direction R above the rotor.

Ferner weist die elektrische Antriebseinheit 1 einen ersten Planetenradsatz auf, welcher ein erstes Hohlrad 4 und eine erste Sonne 5 aufweist. Ferner können auch ein oder mehrere Planetenräder vorhanden sein.Furthermore, the electric drive unit 1 has a first planetary gear set, which has a first ring gear 4 and a first sun 5. Furthermore, one or more planetary gears can also be present.

Radial oberhalb des ersten Planetenradsatzes wird durch den Rotorträger 2 ein erster Rotorträgerabschnitt 6 ausgebildet.Radially above the first planetary gear set, a first rotor carrier section 6 is formed by the rotor carrier 2.

Axial benachbart zu dem ersten Planetenradsatz ist ein zweiter Planetenradsatz angeordnet, welcher ein zweites Hohlrad 7 und eine zweite Sonne 8 aufweist. Ferner können auch ein oder mehrere Planetenräder vorhanden sein.Axially adjacent to the first planetary gear set is a second planetary gear set which has a second ring gear 7 and a second sun 8. Furthermore, one or more planetary gears can also be present.

Radial oberhalb des zweiten Planetenradsatzes wird durch den Rotorträger 2 ein zweiter Rotorträgerabschnitt 9 ausgebildet.Radially above the second planetary gear set, a second rotor carrier section 9 is formed by the rotor carrier 2.

Dabei kann der zweite Planetenradsatz in Richtung eines Abtriebsflansches angeordnet sein.The second planetary gear set can be arranged in the direction of an output flange.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Planetenradsatz ist eine Multifunktionslochscheibe 10 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Multifunktionslochscheibe 10 axial benachbart zu dem ersten Planetenradsatz als auch dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist.A multifunctional perforated disk 10 is arranged between the first and the second planetary gear set. This means that the multifunctional perforated disk 10 is arranged axially adjacent to the first planetary gear set as well as the second planetary gear set.

2 zeigt die Multifunktionslochscheibe 10 im Ganzen von außen. Die Multifunktionslochscheibe 10 weist im Inneren ein radiales Loch auf, dergestalt dass sich das Loch radial um den Mittelpunkt der Multifunktionslochscheibe 10 erstreckt. 2 shows the multifunctional perforated disc 10 as a whole from the outside. The multifunctional perforated disc 10 has a radial hole on the inside, such that the hole extends radially around the center of the multifunctional perforated disc 10.

Die Multifunktionslochscheibe 10 weist einen axialen Außenabschnitt mit einer ersten äußeren Mitnahmeverzahnung 11 und einen axialen Innenabschnitt des „Loches“ mit einer inneren zweiten Mitnahmeverzahnung 12 auf.The multifunctional perforated disc 10 has an axial outer section with a first outer driving toothing 11 and an axial inner section of the “hole” with an inner second driving toothing 12.

Dabei ist die äußere Mitnahmeverzahnung 11 als Außenverzahnung und die innere zweite Mitnahmeverzahnung 12 als Innenverzahnung ausgebildet.The outer driving toothing 11 is designed as an external toothing and the inner second driving toothing 12 is designed as an internal toothing.

Die erste Sonne 5 weist einen axialen Sonnenverzahnungsabschnitt mit einer Sonnenverzahnung 13 als Mitnahmeverzahnung auf, welche als Außenverzahnung ausgebildet ist, sowie beispielsweise eine weitere Außenverzahnung, welche im Eingriff beispielsweise mit einem Planeten steht.The first sun 5 has an axial sun gear section with a sun gear 13 as driving gear, which serves as External gearing is formed, as well as, for example, another external gearing which is in engagement with, for example, a planet.

Dabei kann die Sonnenverzahnung 13 auf dem Sonnenrad oder der Sonnenwelle ausgebildet sein.The sun gear 13 can be formed on the sun gear or the sun shaft.

Die Sonnenverzahnung 13 steht dabei in Eingriff mit der inneren zweiten Mitnahmeverzahnung 12 der Multifunktionslochscheibe 10 (1).The sun gear 13 is in engagement with the inner second driving gear 12 of the multifunctional perforated disc 10 ( 1 ).

Ferner weist der Rotorträger 2 einen Innenverzahnungsabschnitt mit einer Innenverzahnung 14 auf, welcher in Eingriff mit der ersten äußeren Mitnahmeverzahnung 11 der Multifunktionslochscheibe 10 steht. Somit steht quasi der Rotorträger 2 indirekt im Eingriff mit der ersten Sonne 5. Insbesondere ist der Innenverzahnungsabschnitt zwischen dem zweiten Rotorträgerabschnitt 9 und dem ersten Rotorträgerabschnitt 6 angeordnet.Furthermore, the rotor carrier 2 has an internal toothing section with an internal toothing 14, which is in engagement with the first external driving toothing 11 of the multifunctional perforated disk 10. Thus, the rotor carrier 2 is indirectly in engagement with the first sun 5. In particular, the internal toothing section is arranged between the second rotor carrier section 9 and the first rotor carrier section 6.

Mittels der Multifunktionslochscheibe 10 kann die Drehzahl und das Drehmoment des Rotors bzw. des Rotorträgers 2 auf die erste Sonne 5, d.h. auf den ersten Planetenradsatz übertragen werden.By means of the multifunctional perforated disk 10, the speed and torque of the rotor or the rotor carrier 2 can be transmitted to the first sun 5, i.e. to the first planetary gear set.

Mittels eines Stegs (nicht gezeigt) können der erste Planetenradsatz und der zweite Planetenradsatz verbunden sein, so dass mittels der Multifunktionslochscheibe 10 auch der zweite Planetenradsatz indirekt angetrieben wird.The first planetary gear set and the second planetary gear set can be connected by means of a web (not shown), so that the second planetary gear set is also indirectly driven by means of the multifunctional perforated disk 10.

Ferner weist die Antriebseinheit 1 einen ersten Sicherungsring 15 (3) auf. Dieser ist in einer Rotorträgernut 16 (3) des Rotorträgers 2 angeordnet, wobei die Rotorträgernut 16 (3) als Ringnut ausgebildet ist. Dabei ist der erste Sicherungsring 15 zum zweiten Planetenradsatz weisend angeordnet.Furthermore, the drive unit 1 has a first locking ring 15 ( 3 ) which is mounted in a rotor carrier groove 16 ( 3 ) of the rotor carrier 2, wherein the rotor carrier groove 16 ( 3 ) is designed as an annular groove. The first locking ring 15 is arranged facing the second planetary gear set.

Ferner weist die erste Sonne 5 eine, zum Rotorträger 2 weisende Sonnennut (nicht gezeigt) auf, welche ebenfalls als Ringnut ausgebildet ist.Furthermore, the first sun 5 has a sun groove (not shown) pointing towards the rotor carrier 2, which is also designed as an annular groove.

Die Antriebseinheit 1 weist ferner einen zweiten Sicherungsring (nicht gezeigt) auf, welcher in der Sonnennut (nicht gezeigt) angeordnet ist. Dabei ist der zweite Sicherungsring (nicht gezeigt) ebenfalls zum zweiten Planetenradsatz weisend angeordnet, d.h. axial zu diesem benachbart angeordnet.The drive unit 1 further comprises a second retaining ring (not shown) which is arranged in the sun groove (not shown). The second retaining ring (not shown) is also arranged facing the second planetary gear set, i.e. is arranged axially adjacent to it.

Durch den ersten Sicherungsring 15 und den zweiten Sicherungsring (nicht gezeigt) wird die Multifunktionslochscheibe 10 axial fixiert. Ferner ist diese durch die erste Sonne 5 und den Rotorträger 2 radial festgelegt. Dadurch wird die Multifunktionslochscheibe 10 radial und axial einfach gesichert.The multifunctional perforated disk 10 is axially fixed by the first locking ring 15 and the second locking ring (not shown). Furthermore, it is radially fixed by the first sun 5 and the rotor carrier 2. This easily secures the multifunctional perforated disk 10 radially and axially.

Ferner wird durch die Multifunktionslochscheibe 10 die Position und Lage der ersten Sonne 5 festgelegt.Furthermore, the position and location of the first sun 5 is determined by the multifunctional perforated disk 10.

Durch die so angeordnete Multifunktionslochscheibe 10 können die axialen und radialen Kräfte welche auf den ersten Planetenradsatz wirken im Wesentlichen über die Multifunktionslochscheibe 10 abgeleitet, d.h. von dieser Anordnung aufgenommen werden.Due to the multi-function perforated disk 10 arranged in this way, the axial and radial forces acting on the first planetary gear set can essentially be diverted via the multi-function perforated disk 10, i.e. can be absorbed by this arrangement.

Damit wird ein Lastausgleich des ersten Planetenradsatzes ermöglicht.This enables load balancing of the first planetary gear set.

Ferner, wie in 3 dargestellt, weist die Multifunktionslochscheibe 10 noch eine als ersten Fluidkanal ausgebildete erste Bohrung 17 und eine als zweiten Fluidkanal ausgebildete separate zweite Bohrung 18 in der Multifunktionslochscheibe 10 auf, welche sich in radialer Richtung R in der Multifunktionslochscheibe 10 erstrecken. Dabei weist die erste Bohrung 17 einen ersten Fluidauslass 19 auf, welcher benachbart zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist, zum Durchführen eines Kühlöls in radialer Richtung R durch die Multifunktionslochscheibe 10.Furthermore, as in 3 As shown, the multifunctional perforated disk 10 also has a first bore 17 designed as a first fluid channel and a separate second bore 18 designed as a second fluid channel in the multifunctional perforated disk 10, which extend in the radial direction R in the multifunctional perforated disk 10. The first bore 17 has a first fluid outlet 19, which is arranged adjacent to the first planetary gear set, for passing a cooling oil in the radial direction R through the multifunctional perforated disk 10.

Das so entlanggeführte Kühlöl strömt zu dem ersten Rotorträgerabschnitt 6 und kühlt diesen.The cooling oil thus guided flows to the first rotor carrier section 6 and cools it.

Ferner weist die zweite Bohrung 18 einen zweiten Fluidauslass 20 auf, welcher benachbart zu dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist, zum Durchführen des Kühlöls in radialer Richtung R durch die Multifunktionslochscheibe 10 zu dem zweiten Rotorträgerabschnitt 9.Furthermore, the second bore 18 has a second fluid outlet 20, which is arranged adjacent to the second planetary gear set, for passing the cooling oil in the radial direction R through the multifunctional perforated disk 10 to the second rotor carrier section 9.

Dadurch wird das Kühlfluid, beispielsweise hier Öl, durch die Multifunktionslochscheibe 10 geführt ohne Vermischen mit dem heißen Öl, welches beispielsweise von den Planetenradsätzen abgespritzt/ abgeströmt wird. Durch die Rotation strömt das Öl dann entlang des ersten Rotorträgerabschnitts 6 und des zweiten Rotorträgerabschnitts 9 und kühlt diese.As a result, the cooling fluid, for example oil here, is guided through the multifunctional perforated disk 10 without mixing with the hot oil, which is sprayed/flowed off the planetary gear sets, for example. Due to the rotation, the oil then flows along the first rotor carrier section 6 and the second rotor carrier section 9 and cools them.

Dabei ist eine Fluidverteilungstasche 21, hierfür Öl als Fluid vorgesehen, welche mit den beiden Bohrungen 17,18 verbunden ist. Die Fluidverteilungstasche 21 ist radial oberhalb der ersten Sonne 5 angeordnet.A fluid distribution pocket 21 is provided, for which oil is used as the fluid, which is connected to the two bores 17, 18. The fluid distribution pocket 21 is arranged radially above the first sun 5.

Die Fluidverteilungstasche 21 ist somit innerhalb der Multifunktionslochscheibe 10 angeordnet und versorgt beide Bohrungen 17,18 mit Kühlöl. Die Fluidverteilungstasche 21 kann dabei als Aussparung ausgebildet sein, und eine Zuführung (nicht gezeigt) für das Kühlöl, aufweisen. Dabei kann die Zuführung als Bohrung durch umliegende Bauteile beispielsweise ein Gehäuse, wobei die Bohrung zu der Fluidverteilungstasche 21 hinführt, ausgebildet sein.The fluid distribution pocket 21 is thus arranged within the multifunctional perforated disk 10 and supplies both holes 17, 18 with cooling oil. The fluid distribution pocket 21 can be designed as a recess and have a supply (not shown) for the cooling oil. The supply can be a hole through surrounding components, for example a housing, wherein the hole the fluid distribution pocket 21.

Durch eine solche Fluidverteilungstasche 21 ist eine einfache Zuströmung des Kühlöls zu den beiden Bohrungen 17,18 möglich.Such a fluid distribution pocket 21 enables easy flow of cooling oil to the two bores 17, 18.

Ferner weist die Multifunktionslochscheibe 10 eine zum Inneren der Multifunktionslochscheibe 10 erste Ausbuchtung 22 auf. Dabei ist die erste Ausbuchtung 22 auf einer der zum ersten Planetenradsatz zugewandten ersten Seite 23 der Multifunktionslochscheibe 10 angeordnet.Furthermore, the multifunctional perforated disk 10 has a first bulge 22 towards the interior of the multifunctional perforated disk 10. The first bulge 22 is arranged on a first side 23 of the multifunctional perforated disk 10 facing the first planetary gear set.

4 zeigt eine solche Ausbuchtung 22 entlang eines Schnittes B-B der Multifunktionslochscheibe 10 im Detail. 4 shows such a bulge 22 along a section BB of the multifunctional perforated disc 10 in detail.

Dabei weist die erste Ausbuchtung 22 einen zum Rotorträger 2 weisenden gebogenen Fluidführungsbereich 24 auf.The first bulge 22 has a curved fluid guide region 24 pointing towards the rotor carrier 2.

Der erste Planetenradsatz wird ebenfalls mit Öl gekühlt. Bei Kühlung des ersten Planetenradsatzes spritzt dieses ab und wird von der ersten Ausbuchtung 22 aufgefangen. Die erste Ausbuchtung 22 dient somit als Auffangbereich für das vom ersten Planetenradsatz kommende heiße Öl.The first planetary gear set is also cooled with oil. When the first planetary gear set is cooled, this oil sprays off and is collected by the first bulge 22. The first bulge 22 thus serves as a collecting area for the hot oil coming from the first planetary gear set.

Das so aufgefangene heiße Öl wird durch die Rotation entlang der Ausbuchtung 22 in Richtung Rotorträger 2 und damit in Richtung des gebogenen Fluidführungsbereichs 24 geströmt. Der Fluidführungsbereich 24 leitet das heiße Öl zwischen dem ersten Hohlrad 4 und dem Rotorträger 2 zu beispielsweise einem hinteren Teil des ersten Rotorträgerabschnitts 6 und von dort beispielsweise mittels einer Ausgangsbohrung (nicht gezeigt) im Gehäuse aus dem Rotorträger 2 ab.The hot oil collected in this way is caused by the rotation along the bulge 22 to flow in the direction of the rotor carrier 2 and thus in the direction of the curved fluid guide region 24. The fluid guide region 24 directs the hot oil between the first ring gear 4 and the rotor carrier 2 to, for example, a rear part of the first rotor carrier section 6 and from there, for example, by means of an outlet bore (not shown) in the housing out of the rotor carrier 2.

Ferner kann durch eine solche Ausgangsbohrung (nicht gezeigt) auch das durch die erste Bohrung 17 zugeströmte Kühlöl nach Kühlen des ersten Rotorträgerabschnitts 6 abgeleitet werden.Furthermore, the cooling oil flowing through the first bore 17 after cooling the first rotor carrier section 6 can also be drained off through such an outlet bore (not shown).

Ferner weist die Multifunktionslochscheibe 10 eine zum Inneren der Multifunktionslochscheibe 10 zweite Ausbuchtung 25 auf. Dabei ist die zweite Ausbuchtung 25 auf einer der zum zweiten Planetenradsatz zugewandten zweiten Seite 26 der Multifunktionslochscheibe 10 angeordnet.Furthermore, the multifunctional perforated disk 10 has a second bulge 25 towards the interior of the multifunctional perforated disk 10. The second bulge 25 is arranged on a second side 26 of the multifunctional perforated disk 10 facing the second planetary gear set.

5 zeigt die Ausbuchtung 25 entlang eines weiteren Schnittes B-B der Multifunktionslochscheibe 10 im Detail. 5 shows the bulge 25 along another section BB of the multifunctional perforated disc 10 in detail.

Der zweite Planetenradsatz wird ebenfalls mit Öl gekühlt. Bei Kühlung des zweiten Planetenradsatzes spritzt dieses ab und wird von der zweiten Ausbuchtung 25 aufgefangen. Die zweite Ausbuchtung 25 dient als Auffangbereich für das vom zweiten Planetenradsatz kommende heiße Öl.The second planetary gear set is also cooled with oil. When the second planetary gear set is cooled, this oil splashes off and is collected by the second bulge 25. The second bulge 25 serves as a collecting area for the hot oil coming from the second planetary gear set.

Ferner weist die zweite Ausbuchtung 25 endseitig zum Rotorträger 2 hinweisend eine Ringnut (nicht gezeigt) zum Auffangen bzw. Sammeln des Öls auf, welches von dem zweiten Planetenradsatz abspritzt und durch die Rotation zum Rotorträger 2 hinströmt.Furthermore, the second bulge 25 has an annular groove (not shown) at the end facing the rotor carrier 2 for catching or collecting the oil which sprays out from the second planetary gear set and flows towards the rotor carrier 2 due to the rotation.

Ferner weist die Multifunktionslochscheibe 10 zumindest eine Querbohrung 27 auf, welche sich von der Ringnut (nicht gezeigt) der zweiten Ausbuchtung 25 zu der ersten Ausbuchtung 22 erstreckt.Furthermore, the multifunctional perforated disc 10 has at least one transverse bore 27 which extends from the annular groove (not shown) of the second bulge 25 to the first bulge 22.

6 zeigt eine solche Querbohrung 27 entlang eines Schnittes C-C der Multifunktionslochscheibe 10. 6 shows such a transverse bore 27 along a section CC of the multifunctional perforated disc 10.

Insbesondere ist der Fluidführungsbereich 24 der ersten Ausbuchtung 22 in radialer Richtung R näher zum Rotorträger 2 angeordnet, als die Ringnut (nicht gezeigt), so dass die Querbohrung 27 sich von der Ringnut schräg radial in Richtung Rotorträger 2 zum Fluidführungsbereich 24 der ersten Ausbuchtung 22 erstreckt.In particular, the fluid guide region 24 of the first bulge 22 is arranged closer to the rotor carrier 2 in the radial direction R than the annular groove (not shown), so that the transverse bore 27 extends obliquely radially from the annular groove in the direction of the rotor carrier 2 to the fluid guide region 24 of the first bulge 22.

Dadurch verläuft die Querbohrung 27 schräg, quasi in Richtung Rotorträger 2. Somit kann das aufgefangene heiße Öl aus dem zweiten Planetenradsatz durch die Rotation automatisch zu dem Fluidführungsbereich 24 der ersten Ausbuchtung 22 strömen und von dort aus durch eine Ausgangsbohrung (nicht gezeigt) aus dem Rotorträger 2 geleitet werden.As a result, the transverse bore 27 runs obliquely, almost in the direction of the rotor carrier 2. Thus, the collected hot oil from the second planetary gear set can automatically flow to the fluid guide area 24 of the first bulge 22 due to the rotation and from there be guided out of the rotor carrier 2 through an outlet bore (not shown).

7 zeigt die Ölströmung des kühlen Kühlöls als auch des aus den beiden Planetenradsätzen aufgefangenen heißen Öls. 7 shows the oil flow of the cool cooling oil as well as the hot oil collected from the two planetary gear sets.

Dabei strömt (Kühlpfad 28) durch die Rotation das kühle Kühlöl von der Fluidverteilungstasche 21 durch die Bohrungen 17,18 und kühlt den ersten Rotorträgerabschnitt 6 als auch den zweiten Rotorträgerabschnitt 9.As a result of the rotation, the cool cooling oil flows (cooling path 28) from the fluid distribution pocket 21 through the bores 17, 18 and cools the first rotor carrier section 6 as well as the second rotor carrier section 9.

Das heiße Öl aus den Planetenradsätzen strömt (Heißpfad 29) in die Ausbuchtungen 22,25 und durch die Rotation von dort über die Querbohrung 27 oder direkt zu einer Ausgangsbohrung.The hot oil from the planetary gear sets flows (hot path 29) into the bulges 22,25 and, due to the rotation, from there via the transverse bore 27 or directly to an output bore.

Dadurch kann das heiße Öl abgeführt werden. Eine Vermischung des Kühlfluids mit dem heißen Öl vor Abkühlung bereits bei Austreten des heißen Öls aus den Planetenradsätzen kann somit vermieden werden.This allows the hot oil to be drained away. Mixing of the cooling fluid with the hot oil before cooling down when the hot oil escapes from the planetary gear sets can thus be avoided.

Dadurch wird das „kalte“ Fluid, hier Öl, abgeschirmt von den beiden Planetenradsätzen an einen Innendurchmesser des Rotors, d.h. an den Rotorträger 2 gebracht ohne sich dabei mit dem erwärmten Öl aus dem Planetenradsätzen zu mischen. Durch eine solche Antriebseinheit 1 ist damit eine verbesserte Kühlung des Rotorträgers 2 möglich.As a result, the “cold” fluid, here oil, is shielded by the two planetary gear sets and brought to an inner diameter of the rotor, ie to the rotor carrier 2, without coming into contact with the heated Oil from the planetary gear sets. Such a drive unit 1 enables improved cooling of the rotor carrier 2.

Ferner kann ein Lastausgleich des ersten Planetenradsatzes ermöglicht werden, durch Aufnehmen von radialen und axialen Kräften durch die Multifunktionslochscheibe 10.Furthermore, load balancing of the first planetary gear set can be made possible by absorbing radial and axial forces through the multi-function perforated disk 10.

Auch ist durch die erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 die Position und Lage der ersten Sonne 5 eindeutig bestimmt.The position and orientation of the first sun 5 are also clearly determined by the drive unit 1 according to the invention.

Ferner kann durch die erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 die Drehzahl und das Drehmoment des Rotors auf die erste Sonne 5 übertragen werden.Furthermore, the speed and torque of the rotor can be transmitted to the first sun 5 by the drive unit 1 according to the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: AntriebseinheitDrive unit
22: RotorträgerRotor carrier
33: BlechpaketSheet metal package
44: erstes Hohlradfirst ring gear
55: erste Sonnefirst sun
66: erster Rotorträgerabschnittfirst rotor carrier section
77: zweites Hohlradsecond ring gear
88th: zweite Sonnesecond sun
99: zweiter Rotorträgerabschnittsecond rotor carrier section
1010: MultifunktionslochscheibeMultifunctional hole disc
1111: erste äußere Mitnahmeverzahnungfirst external driving gear
1212: zweite innere Mitnahmeverzahnungsecond inner driving gear
1313: SonnenverzahnungSolar gearing
1414: InnenverzahnungInternal gearing
1515: erster Sicherungsringfirst retaining ring
1616: RotorträgernutRotor carrier groove
1717: erste Bohrungfirst drilling
1818: zweite Bohrungsecond hole
1919: erster Fluidauslassfirst fluid outlet
2020: zweiter Fluidauslasssecond fluid outlet
2121: FluidverteilungstascheFluid distribution bag
2222: erste Ausbuchtungfirst bulge
2323: erste Seite der Multifunktionslochscheibefirst page of the multifunctional hole disc
2424: FluidführungsbereichFluid guidance area
2525: zweite Ausbuchtungsecond bulge
2626: zweite Seite der Multifunktionslochscheibesecond side of the multifunctional hole disc
2727: QuerbohrungCross hole
2828: KühlpfadCooling path
2929: HeißpfadHot path
RR: radiale Richtungradial direction
AA: axiale Richtungaxial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102017210571 A1 [0003]DE 102017210571 A1 [0003]
DE 102017210570 A1 [0004]DE 102017210570 A1 [0004]
DE 102008040495 A1 [0005]DE 102008040495 A1 [0005]

Claims

Antriebseinheit (1) umfassend eine elektrische Maschine die einen sich in axialer Richtung (A) erstreckenden Rotor und einen, um den Rotor in radialer Richtung (R) angeordneten Stator aufweist, wobei der Rotor einen Rotorträger (2) aufweist, ferner aufweisend einen ersten Planetenradsatz, welcher zumindest eine erste Sonne (5) und ein erstes Hohlrad (4) aufweist, und einen, zu dem ersten Planetenradsatz, axial benachbarten zweiten Planetenradsatz, welcher zumindest eine zweite Sonne (8) und ein zweites Hohlrad (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Multifunktionslochscheibe (10) mit einer ersten äußeren Mitnahmeverzahnung (11) und einer inneren zweiten Mitnahmeverzahnung (12) vorgesehen ist, wobei die Multifunktionslochscheibe (10) zwischen dem ersten Planetenradsatz und dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist und wobei der Rotorträger (2) einen Innenverzahnungsabschnitt mit einer Innenverzahnung (14) aufweist und die erste Sonne (5) einen Sonnenverzahnungsabschnitt mit einer äußeren Sonnenverzahnung (13) aufweist und wobei die Multifunktionslochscheibe (10) mittels eines ersten Sicherungsringes (15) an der ersten Sonne (5) und mittels eines zweiten Sicherungsringes an dem Rotorträger (2) axial gesichert ist und wobei der Rotorträger (2) über die Innenverzahnung (14) in Eingriff mit der ersten äußeren Mitnahmeverzahnung (11) der Multifunktionslochscheibe (10) und die erste Sonne (5) über die Sonnenverzahnung (13) mit der inneren zweiten Mitnahmeverzahnung (12) der Multifunktionslochscheibe (10) in Eingriff steht, so dass der Rotorträger (2) im indirekten Eingriff mit der ersten Sonne (5) steht.Drive unit (1) comprising an electric machine which has a rotor extending in the axial direction (A) and a stator arranged around the rotor in the radial direction (R), wherein the rotor has a rotor carrier (2), further comprising a first planetary gear set which has at least a first sun (5) and a first ring gear (4), and a second planetary gear set which is axially adjacent to the first planetary gear set and has at least a second sun (8) and a second ring gear (7), characterized in that a multifunctional perforated disk (10) with a first outer driving toothing (11) and an inner second driving toothing (12) is provided, wherein the multifunctional perforated disk (10) is arranged between the first planetary gear set and the second planetary gear set and wherein the rotor carrier (2) has an internal toothing section with an internal toothing (14) and the first sun (5) has a sun toothing section with an external sun toothing (13), and wherein the multifunctional perforated disk (10) is connected by means of a first Retaining ring (15) on the first sun (5) and by means of a second retaining ring on the rotor carrier (2) and wherein the rotor carrier (2) is in engagement with the first outer driving toothing (11) of the multifunctional perforated disk (10) via the internal toothing (14) and the first sun (5) is in engagement with the inner second driving toothing (12) of the multifunctional perforated disk (10) via the sun toothing (13), so that the rotor carrier (2) is in indirect engagement with the first sun (5).

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sonne (5) eine Sonnennut aufweist, wobei der zweite Sicherungsring in der Sonnennut angeordnet ist, wobei die Sonnennut in Richtung Rotorträger (2) in der ersten Sonne (5) angeordnet ist.Drive unit (1) after Claim 1 , characterized in that the first sun (5) has a sun groove, wherein the second locking ring is arranged in the sun groove, wherein the sun groove is arranged in the direction of the rotor carrier (2) in the first sun (5).

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (2) eine Rotorträgernut (16) aufweist, wobei der erste Sicherungsring (15) in der Rotorträgernut (16) angeordnet ist, wobei die Rotorträgernut (16) in Richtung erster Sonne (5) im Rotorträger (2) angeordnet ist.Drive unit (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the rotor carrier (2) has a rotor carrier groove (16), wherein the first locking ring (15) is arranged in the rotor carrier groove (16), wherein the rotor carrier groove (16) is arranged in the direction of the first sun (5) in the rotor carrier (2).

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Fluidkanal und ein separater zweiter Fluidkanal in der Multifunktionslochscheibe (10) vorgesehen sind, welche sich in der radialen Richtung (R) in der Multifunktionslochscheibe (10) erstrecken, wobei der erste Fluidkanal in Richtung Rotorträger (2) einen ersten Fluidauslass (19) aufweist, welcher benachbart zu dem ersten Planetenradsatz angeordnet ist, zum Durchführen eines Kühlfluids in radialer Richtung (R) durch die Multifunktionslochscheibe (10) zum Kühlen eines ersten Rotorträgerabschnitts (6) radial oberhalb des ersten Planetenradsatzes und der zweite Fluidkanal in Richtung Rotorträger (2) einen zweiten Fluidauslass (20) aufweist, welcher benachbart zu dem zweiten Planetenradsatz angeordnet ist, zum Durchführen des Kühlfluids in radialer Richtung (R) durch die Multifunktionslochscheibe (10) zum Kühlen eines zweiten Rotorträgerabschnitts (9) radial oberhalb des zweiten Planetenradsatzes.Drive unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least a first fluid channel and a separate second fluid channel are provided in the multifunctional perforated disk (10), which extend in the radial direction (R) in the multifunctional perforated disk (10), wherein the first fluid channel in the direction of the rotor carrier (2) has a first fluid outlet (19) which is arranged adjacent to the first planetary gear set, for passing a cooling fluid in the radial direction (R) through the multifunctional perforated disk (10) for cooling a first rotor carrier section (6) radially above the first planetary gear set, and the second fluid channel in the direction of the rotor carrier (2) has a second fluid outlet (20) which is arranged adjacent to the second planetary gear set, for passing the cooling fluid in the radial direction (R) through the multifunctional perforated disk (10) for cooling a second rotor carrier section (9) radially above the second planetary gear set.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidverteilungstasche (21) vorgesehen ist, welche radial endseitig gegenüber von dem Rotorträger (2) zumindest teilweise in der Multifunktionslochscheibe (10) angeordnet ist, und welche einerseits mit dem ersten Fluidkanal als auch dem zweiten Fluidkanal zur Versorgung der Fluidkanäle mit Kühlfluid fluidisch verbunden ist sowie andererseits mit einer Zufuhr von Kühlfluid fluidisch verbunden ist.Drive unit (1) after Claim 4 , characterized in that a fluid distribution pocket (21) is provided which is arranged at the radial end opposite the rotor carrier (2) at least partially in the multifunctional perforated disk (10), and which is fluidically connected on the one hand to the first fluid channel and the second fluid channel for supplying the fluid channels with cooling fluid and on the other hand is fluidically connected to a supply of cooling fluid.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest beiden ersten und zweiten Fluidkanäle als Bohrungen (17,18) ausgebildet sind.Drive unit (1) after Claim 4 or 5 , characterized in that the at least two first and second fluid channels are designed as bores (17,18).

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Fluidkanäle und zweite Fluidkanäle vorgesehen sind, wobei der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal jeweils alternierend und äquidistant über einen Umfang der Multifunktionslochscheibe (10) in der Multifunktionslochscheibe (10) angeordnet sind.Drive unit (1) according to one of the preceding Claims 4 until 6 , characterized in that a plurality of first fluid channels and second fluid channels are provided, wherein the first fluid channel and the second fluid channel are each arranged alternately and equidistantly over a circumference of the multifunctional perforated disc (10) in the multifunctional perforated disc (10).

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem ersten Planetenradsatz zugewandte erste Seite (23) der Multifunktionslochscheibe (10) eine zum Inneren der Multifunktionslochscheibe (10) weisende erste Ausbuchtung (22) als ersten Fluidfangbereich aufweist, wobei die erste Ausbuchtung (22) zum Rotorträger (2) weisend einen zum ersten Planetenradsatz gebogenen Fluidführungsbereich (24) aufweist zum Ausströmen eines Fluids zwischen dem ersten Hohlrad (4) und dem Rotorträger (2).Drive unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a first side (23) of the multifunctional perforated disk (10) facing the first planetary gear set has a first bulge (22) pointing towards the interior of the multifunctional perforated disk (10) as a first fluid collection region, wherein the first bulge (22) pointing towards the rotor carrier (2) has a fluid guide region (24) bent towards the first planetary gear set for the outflow of a fluid between the first ring gear (4) and the rotor carrier (2).

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem zweiten Planetenradsatz zugewandte zweite Seite (26) der Multifunktionslochscheibe (10) eine zum Inneren der Multifunktionslochscheibe (10) weisende zweite Ausbuchtung (25) als zweiten Fluidfangbereich aufweist.Drive unit (1) after Claim 8 , characterized in that a second side (26) of the multifunctional perforated disc (10) facing the second planetary gear set has a second bulge (25) as a second fluid collecting area.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausbuchtung (25) endseitig zum Rotorträger (2) weisend eine Ringnut aufweist zum Auffangen eines die zweite Ausbuchtung (25) entlangströmenden Fluids.Drive unit (1) after Claim 9 , characterized in that the second bulge (25) has an annular groove at the end facing the rotor carrier (2) for collecting a fluid flowing along the second bulge (25).

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Multifunktionslochscheibe (10) zumindest einen Querfluidkanal aufweist, welcher sich von der ersten Ausbuchtung (22) zu der zweiten Ausbuchtung (25) erstreckt, zum Führen des in der Ringnut angesammelten Fluids zu der ersten Ausbuchtung.Drive unit (1) after Claim 10 , characterized in that the multifunctional perforated disc (10) has at least one transverse fluid channel which extends from the first bulge (22) to the second bulge (25) for guiding the fluid accumulated in the annular groove to the first bulge.

Antriebseinheit (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querfluidkanal von der Ringnut zu dem Fluidführungsbereich (24) der ersten Ausbuchtung (22) erstreckt, und der Fluidführungsbereich (24) in radialer Richtung (R) näher zum Rotorträger (2) weisend angeordnet ist als die Ringnut, so dass der Querfluidkanal sich von der Ringnut schräg radial in Richtung Rotorträger (2) zum Fluidführungsbereich (24) der ersten Ausbuchtung (22) erstreckt.Drive unit (1) after Claim 10 or 11 , characterized in that the transverse fluid channel extends from the annular groove to the fluid guide region (24) of the first bulge (22), and the fluid guide region (24) is arranged in the radial direction (R) closer to the rotor carrier (2) than the annular groove, so that the transverse fluid channel extends obliquely radially from the annular groove in the direction of the rotor carrier (2) to the fluid guide region (24) of the first bulge (22).

Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenradsatz in Richtung eines Abtriebsflansches angeordnet ist.Drive unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second planetary gear set is arranged in the direction of an output flange.

Fahrzeug und/oder Windgetriebe mit einer Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle and/or wind transmission with a drive unit (1) according to one of the preceding claims.