DE102013006857A1

DE102013006857A1 - Electric machine, in particular for a hybrid drive arrangement of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013006857A1
Application number: DE102013006857.6A
Authority: DE
Inventors: Arash Shaghaghi; Mathias Diekjakobs; Gerd Stöhr; Carsten Härtel; Severin Rubis; Andreas Schmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere für eine Hybridantriebsanordnung (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Rotor (3), wobei der Rotor (3) eine Magnetanordnung (7) aufweist, und wobei der Rotor (3) mindestens einen Kühlmittelkanal (19) aufweist. Eine ungleichmäßige Kühlung der Magnetanordnung (7) des Rotors (3) ist zumindest dadurch vermindert, dass der Rotor (3) einen Rotorträger (8) aufweist, wobei die Magnetanordnung (7) auf dem Rotorträger (8) angeordnet ist und wobei der Kühlmittelkanal (19) zumindest teilweise zwischen der Magnetanordnung (7) und dem Rotorträger (8) vorgesehen und/oder ausgebildet ist.The invention relates to an electrical machine (1), in particular for a hybrid drive arrangement (2) of a motor vehicle, with a rotor (3), the rotor (3) having a magnet arrangement (7), and the rotor (3) having at least one coolant channel (19). Uneven cooling of the magnet arrangement (7) of the rotor (3) is at least reduced by the fact that the rotor (3) has a rotor carrier (8), the magnet arrangement (7) being arranged on the rotor carrier (8) and the coolant channel ( 19) is at least partially provided and / or formed between the magnet arrangement (7) and the rotor carrier (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für eine Hybridantriebsanordnung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Rotor, wobei der Rotor eine Magnetanordnung aufweist, und wobei der Rotor mindestens einen Kühlmittelkanal aufweist.The invention relates to an electric machine, in particular for a hybrid drive arrangement of a motor vehicle, having a rotor, wherein the rotor has a magnet arrangement, and wherein the rotor has at least one coolant channel.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche elektrische Maschinen für Hybridantriebsanordnungen bzw. entsprechende Hybridantriebsanordnungen für Kraftfahrzeuge bekannt.Different electrical machines for hybrid drive arrangements or corresponding hybrid drive arrangements for motor vehicles are known from the prior art.

Aus der gattungsbildenden AT 412311 B ist eine elektrische Maschine, nämlich ein Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor bekannt. Der Stator oder der Rotor weist ein Blechpaket auf, wobei das Blechpaket als Magnetanordnung dient. Das Blechpaket ist mit Kühlmittelkanälen zur Führung eines Kühlmittels ausgebildet. Der Stator besteht aus einem Blechpaket mit einem Kranz von Nuten. Die Nuten sind am Innenumfang des Blechpaketes in Winkelabständen in Längsrichtung konzentrisch zur Rotorachse angeordnet. Die Nuten dienen zur Aufnahme von Wicklungen. Die Bleche des Blechpaketes sind mit einem Kranz ausgestanzter Löcher versehen, welche in der Gesamtheit des Blechpaketes jeweils einen Kühlmittelkanal zur Führung bilden. Ein endseitiges Blech weist mehrere Schlitze auf, wobei die Schlitze mindestens zwei Kanäle des Blechpaketes miteinander verbinden. Diese Schlitze dienen als Umlenkkanäle. Die Kühlmittelkanäle sind jeweils durch ein Rohr aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise aus Kupfer ausgefüttert.From the generic AT 412311 B is an electric machine, namely an electric motor with a stator and a rotor known. The stator or the rotor has a laminated core, wherein the laminated core serves as a magnet arrangement. The laminated core is formed with coolant channels for guiding a coolant. The stator consists of a laminated core with a ring of grooves. The grooves are arranged on the inner circumference of the laminated core at angular intervals in the longitudinal direction concentric to the rotor axis. The grooves serve to accommodate windings. The sheets of the laminated core are provided with a ring punched holes, which each form a coolant channel for guiding in the entirety of the laminated core. An end plate has a plurality of slots, wherein the slots connect at least two channels of the laminated core together. These slots serve as Umlenkkanäle. The coolant channels are each lined by a tube made of metal or plastic, preferably copper.

Aus der DE 10 2009 034 235 A1 ist ein Stator einer elektrischen Maschine eines Hybridbeziehungsweise Elektrofahrzeuges bekannt. Der Stator weist mehrere im wesentliche ringförmig angeordnete Statorsegmente auf, deren Achsen im wesentlichen radial ausgerichtet sind. Es ist eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des Stators vorgesehen. Zur Verbesserung der Kühlleistung weist die Kühlvorrichtung in den Statorsegmenten ausgebildete Rippen auf, wobei die Rippen Kühlmittelkanäle bilden. Der Stator weist ferner einen Statorträger auf, wobei die Statorsegmente und der Statorträger derart zueinander ausgerichtet sind und der Statorträger derart ausgebildet ist, dass die Kühlvorrichtung von dem Statorträger begrenzt ist. Die von den Rippen gebildeten Kühlmittelkanäle sind mit einem Kühlmittel, beispielsweise einer Kühlflüssigkeit gefüllt.From the DE 10 2009 034 235 A1 a stator of an electric machine of a hybrid or electric vehicle is known. The stator has a plurality of substantially annularly arranged stator segments whose axes are aligned substantially radially. There is provided a cooling device for cooling the stator. To improve the cooling capacity, the cooling device has ribs formed in the stator segments, wherein the ribs form coolant channels. The stator further comprises a stator, wherein the stator and the stator are aligned with each other and the stator is formed such that the cooling device is bounded by the stator. The coolant channels formed by the ribs are filled with a coolant, for example a coolant.

Aus der DE 10 2005 021 907 A1 ist eine elektrische Maschine mit einem Stator bekannt. Der Stator besteht im wesentlichen aus einem Statorblechpaket mit einer Wicklung. Das Statorblechpaket ist aus einzelnen stapelbaren Statorblechen gebildet. Das Statorblechpaket ist über ein Kühlmittel kühlbar. An den einzelnen Statorblechen sind Konturierungen und/oder Ausnehmungen ausgebildet, die in dem zusammengefügten Statorblechpaket eine sich im Bereich des Außenumfang des Statorblechpaketes erstreckende Kühlmittelkanalstruktur von einer Vielzahl zusammenhängender Kühlmittelkanäle bilden.From the DE 10 2005 021 907 A1 An electric machine with a stator is known. The stator consists essentially of a laminated stator core with a winding. The stator lamination stack is formed from individual stackable stator laminations. The stator lamination stack can be cooled by a coolant. At the individual stator laminations contouring and / or recesses are formed, which form in the assembled laminated stator core a extending in the region of the outer periphery of the stator lamination coolant channel structure of a plurality of contiguous coolant channels.

Die eingangs genannte elektrische Maschine ist noch nicht optimal ausgebildet. Die Kühlung der Magnetanordnung des Rotors erfolgt im Stand der Technik dadurch, dass das Kühlmittel durch den Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator geleitet wird. Dies kann zu einer ungleichmäßigen Kühlung der Magnetanordnung führen. Insbesondere an einer Innenumfangsfläche der Magnetanordnung kann es zu einer nicht optimalen Kühlleistung kommen.The aforementioned electric machine is not yet optimally formed. The cooling of the magnet arrangement of the rotor takes place in the prior art in that the coolant is passed through the air gap between the rotor and the stator. This can lead to uneven cooling of the magnet assembly. In particular, on an inner peripheral surface of the magnet assembly may not come to an optimal cooling performance.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte elektrische Maschine derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine ungleichmäßige Kühlung der Magnetanordnung des Rotors vermindert ist.The invention is therefore based on the object, the above-mentioned electric machine in such a way and further, that an uneven cooling of the magnet assembly of the rotor is reduced.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun dadurch gelöst, dass der Rotor einen Rotorträger aufweist, wobei die Magnetanordnung auf dem Rotorträger angeordnet ist und wobei der Kühlmittelkanal zumindest teilweise zwischen der Magnetanordnung und dem Rotorträger vorgesehen und/oder ausgebildet ist. Insbesondere wird der Kühlmittelkanal durch die Magnetanordnung und durch den Rotorträger begrenzt. Der Kühlmittelkanal ist daher im wesentlichen zwischen der Magnetanordnung und dem Rotorträger ausgebildet. Dieser Kühlmittelkanal erstreckt sich daher zumindest abschnittsweise insbesondere radial innerhalb beziehungsweise unterhalb der Magnetanordnung. Die Magnetanordnung weist insbesondere ein Blechpaket auf bzw. ist als Blechpaket ausgeführt. Der Kühlmittelkanal erstreckt sich radial unterhalb der Blechpakete. Vorzugsweise wird der Kühlmittelkanal zumindest teilweise durch die Magnetanordnung begrenzt. Dies hat den Vorteil, dass die Kühlung der Magnetanordnung und der dazugehörigen Blechpakete des Rotors verbessert sind. Der Rotorträger kann einen sich im wesentlichen in axialer Richtung und in Umfangsrichtung erstreckenden Tragbereich aufweisen. An diesem Tragbereich ist vorzugsweise ein Kühlmitteldurchtritt vorgesehen, der in den Kühlmittelkanal mündet. Hierdurch ist es möglich, radial nach außen geschleudertes Kühlmittel an der Innenumfangsfläche des entsprechenden Tragabschnitts aufzusammeln und durch den Kühlmitteldurchtritt dem Kühlmittelkanal zuzuführen. Alternativ ist es denkbar, dass der Rotorträger als Hohlwelle ausgebildet ist und das Kühlmittel über die Hohlwelle eingeleitet wird und die Hohlwelle einen entsprechenden Kühlmitteldurchtritt aufweist, wobei der Kühlmitteldurchtritt wiederum in den Kühlmittelkanal mündet. Der Kühlmitteldurchtritt kann sich im wesentlichen in radialer Richtung erstrecken, so dass das Kühlmittel durch die Zentrifugalkraft in den Kühlmittelkanal gedrängt wird. Der Kühlmittelkanal kann zumindest teilweise durch eine Nut an der Außenseite des Rotorträgers beziehungsweise durch eine Nut im Blechpaket bzw. in der Magnetanordndung zum Transport des Kühlmittels im wesentlichen längs der Rotorachse ausgebildet sein. Die Form der jeweiligen Nut kann sich dabei in Axialrichtung erstrecken. In alternativer Ausgestaltung kann der Kühlmittelkanal sich zumindest teilweise spiralförmig, insbesondere im wesentlichen in Form einer Förderschnecke erstrecken. Der Kühlmittelkanal kann in Axialrichtung eine Austrittsöffnung aufweisen, so dass das Kühlmittel im wesentlichen axial austritt und durch die Zentrifugalkraft weiter nach außen zum Stator geschleudert wird und dort dann zur Kühlung des Stators dient. An der Innenumfangsfläche des Rotorträgers, insbesondere in dem Tragbereich kann eine sich in Umlaufrichtung erstreckende Auffangnut vorgesehen sein, wobei in der Auffangnut der Kühlmitteldurchtritt angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass das durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleuderte Kühlöl in der Auffangnut gesammelt wird und von dort aus durch die Durchtrittsöffnung dem Kühlmittelkanal zugeführt wird. Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.This object of the invention is based is achieved in that the rotor has a rotor carrier, wherein the magnet arrangement is arranged on the rotor carrier and wherein the coolant channel is at least partially provided between the magnet assembly and the rotor carrier and / or formed. In particular, the coolant channel is delimited by the magnet arrangement and by the rotor carrier. The coolant channel is therefore formed substantially between the magnet assembly and the rotor carrier. This coolant channel therefore extends at least in sections, in particular radially inside or below the magnet arrangement. The magnet arrangement has in particular a laminated core or is designed as a laminated core. The coolant channel extends radially below the laminated cores. Preferably, the coolant channel is at least partially bounded by the magnet arrangement. This has the advantage that the cooling of the magnet arrangement and the associated laminated cores of the rotor are improved. The rotor carrier may have a substantially extending in the axial direction and in the circumferential direction support area. At this support region, a coolant passage is preferably provided, which opens into the coolant channel. This makes it possible to collect centrifugally thrown out coolant on the inner peripheral surface of the corresponding support portion and supply through the coolant passage to the coolant channel. Alternatively, it is conceivable that the rotor carrier is designed as a hollow shaft and the coolant is introduced via the hollow shaft and the hollow shaft has a corresponding coolant passage, wherein the coolant passage in turn opens into the coolant channel. The coolant passage may extend substantially in the radial direction, so that the coolant through the Centrifugal force is forced into the coolant channel. The coolant channel may be at least partially formed by a groove on the outside of the rotor carrier or by a groove in the laminated core or in the Magnetanordndung for transporting the coolant substantially along the rotor axis. The shape of the respective groove can extend in the axial direction. In an alternative embodiment, the coolant channel may extend at least partially helically, in particular substantially in the form of a screw conveyor. The coolant channel may have an outlet opening in the axial direction, so that the coolant exits substantially axially and is thrown further outwards toward the stator by the centrifugal force and then serves to cool the stator there. On the inner peripheral surface of the rotor carrier, in particular in the support region, a collecting groove extending in the circumferential direction may be provided, wherein the coolant passage is arranged in the collecting groove. This has the advantage that the centrifugal force thrown outward cooling oil is collected in the collecting groove and is fed from there through the passage opening to the coolant channel. The aforementioned disadvantages are therefore avoided and corresponding advantages are achieved.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße elektrische Maschine und die entsprechende erfindungsgemäße Hybridantriebsvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Nachfolgend werden mehrere unterschiedliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine anhand der Zeichnungen und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:There are now a variety of ways to design and further develop the inventive electric machine and the corresponding hybrid drive device according to the invention. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. Below, several different embodiments of the electric machine according to the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the associated description. In the drawing shows:

1 in einer schematischen, geschnittenen hälftigen Darstellung eine Hybridantriebsanordnung mit einer elektrischen Maschine und mit einer Doppelkupplung sowie einer Trennkupplung, 1 in a schematic, sectional half-view of a hybrid drive assembly with an electric machine and with a double clutch and a clutch,

2 in einer stark schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung die elektrische Maschine aus 1, 2 in a highly schematic, cut, half-representation of the electric machine 1 .

3 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung einen Rotorträger eines Rotors der elektrischen Maschine aus den 1 und 2, 3 in a schematic, perspective view of a rotor carrier of a rotor of the electric machine from the 1 and 2 .

4 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung den Rotorträger aus 3, 4 in a schematic, cut, half representation of the rotor carrier 3 .

5 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung eines Rotorträgers, 5 in a schematic perspective view of another embodiment of a rotor carrier,

6 in einer schematischen, geschnittenen, hälftigen Darstellung den Rotorträger aus 5, und 6 in a schematic, cut, half representation of the rotor carrier 5 , and

7 in einer stark schematischen, geschnittenen Darstellung eine weitere Ausgestaltung einer elektrischen Maschine. 7 in a highly schematic, sectional view of a further embodiment of an electrical machine.

In 1 ist eine elektrische Maschine 1 gut zu erkennen. Die elektrische Maschine 1 ist Teil einer Hybridantriebsanordnung 2, wobei die Hybridantriebsanordnung 2 wiederum Teil eines Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges ist.In 1 is an electrical machine 1 clearly visible. The electric machine 1 is part of a hybrid drive arrangement 2 wherein the hybrid drive assembly 2 in turn is part of a drive train of a motor vehicle.

Die Hybridantriebsanordnung 2 weist die elektrische Maschine 1 auf. Die elektrische Maschine 1 weist einen Rotor 3 und einen Stator 4 auf. Der Rotor 3 ist innerhalb des Stators 4 drehbar angeordnet. Die elektrische Maschine 1 ist als Innenläufer ausgebildet. Die elektrische Maschine 1 kann als Motor und als Generator genutzt werden.The hybrid drive assembly 2 has the electric machine 1 on. The electric machine 1 has a rotor 3 and a stator 4 on. The rotor 3 is inside the stator 4 rotatably arranged. The electric machine 1 is designed as an internal rotor. The electric machine 1 can be used as a motor and as a generator.

Der Rotor 3 und der Stator 4 sind in einem Gehäuseteil 5, insbesondere innerhalb eines Kühlmantels 5a angeordnet. Das Gehäuseteil 5 kann teilweise auch als Kupplungsgehäuse ausgebildet sein. Das Gehäuseteil 5 begrenzt einen Ölraum 6. Der Ölraum 6 ist getriebeseitig geöffnet und entsprechend ölbefüllt. Der Rotor 3 und der Stator 4 sind in dem Ölraum 6 angeordnet.The rotor 3 and the stator 4 are in a housing part 5 , in particular within a cooling jacket 5a arranged. The housing part 5 can also be partially designed as a clutch housing. The housing part 5 limits an oil space 6 , The oil room 6 is open on the gearbox side and filled with oil. The rotor 3 and the stator 4 are in the oil room 6 arranged.

Das Gehäuseteil 5 weist eine Seitenwandung 9 und einen Lagerbereich 10 auf, wobei die Seitenwandung 9 sich im wesentlichen radial nach innen erstreckt und seitlich den Ölraum 6 begrenzt. Der Lagerbereich 10 dient zur Lagerung eines Rotorträgers 8 mittels zweier Lager 11, 12.The housing part 5 has a side wall 9 and a storage area 10 on, with the side wall 9 extends substantially radially inwardly and laterally the oil space 6 limited. The storage area 10 serves to support a rotor carrier 8th by means of two bearings 11 . 12 ,

Der Rotor 3 weist eine Magnetanordnung 7 und den Rotorträger 8 auf. Die Magnetanordnung 7 weist insbesondere ein magnetisierbares Blechpaket (nicht näher bezeichnet) auf bzw. ist als ein Blechpaket ausgebildet. Insbesondere weist die Magnetanordnung 7 mindestens einen Permanentmagneten auf. Alternativ kann die Magnetanordnung 7 eine Kurzschluss-Wicklung aufweisen, die der Erzeugung eines Magnetfeldes dient. Der Stator 4 erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, wobei der Rotor 3 sich in dem magnetischen Wechselfeld dreht. Die elektrische Maschine 1 ist insbesondere als Synchronmaschine ausgebildet.The rotor 3 has a magnet arrangement 7 and the rotor carrier 8th on. The magnet arrangement 7 has in particular a magnetizable laminated core (unspecified) or is formed as a laminated core. In particular, the magnet arrangement 7 at least one permanent magnet. Alternatively, the magnet arrangement 7 have a short-circuit winding, which serves to generate a magnetic field. The stator 4 generates an alternating magnetic field, the rotor 3 turns in the magnetic alternating field. The electric machine 1 is designed in particular as a synchronous machine.

Der hülsenförmige Lagerbereich 10 ist von einer Eingangsnabe 13 durchgriffen. Die Eingangsnabe 13 ist funktional wirksam von einem Verbrennungsmotor antreibbar. Die Eingangsnabe 13 ist mit einer Trennkupplung K0 verbunden. Die Trennkupplung K0 ist radial innerhalb des Rotors 3 geschachtelt angeordnet. Die Trennkupplung K0 ist als Lamellenkupplung (nicht näher bezeichnet) ausgebildet. Die Eingangsnabe 13 ist mit einem nicht näher bezeichneten Innenlamellenträger drehfest verbunden, wobei der Innenlamellenträger nicht näher bezeichnete Innenlamellen drehfest, aber axial verschieblich trägt. Die Innenumfangsfläche des Rotorträgers 8 weist insbesondere mehrere Rippen 14 (vgl. 3, 4, 5, 6) auf. Die Rippen 14 erstrecken sich an einer Innenumfangsfläche (nicht näher bezeichnet) des im wesentlichen topfförmig ausgebildeten Rotorträgers 8 und erstrecken sich dabei im wesentlichen in Axialrichtung. An diesen Rippen 14 sind die entsprechenden Außenlamellen drehfest und axial verschieblich angeordnet. Die Innenumfangsfläche des Rotorträgers 8 gemeinsam mit den Rippen 14 erfüllt daher die Funktion eines Außenlamellenträgers.The sleeve-shaped storage area 10 is from an input hub 13 penetrated. The input hub 13 is functionally effective driven by an internal combustion engine. The input hub 13 is connected to a separating coupling K0. The separating clutch K0 is radially inside the rotor 3 arranged nested. The separating clutch K0 is designed as a multi-plate clutch (unspecified). The input hub 13 is not closer to one designated inner disk carrier rotatably connected, wherein the inner disk carrier unspecified inner disk rotatably, but axially displaceable carries. The inner circumferential surface of the rotor carrier 8th has in particular several ribs 14 (see. 3 . 4 . 5 . 6 ) on. Ribs 14 extend on an inner circumferential surface (unspecified) of the substantially cup-shaped rotor carrier 8th and extend substantially in the axial direction. At these ribs 14 the corresponding outer disks are rotationally fixed and axially displaceable. The inner circumferential surface of the rotor carrier 8th together with the ribs 14 therefore fulfills the function of an outer disk carrier.

Ferner weist die Hybridantriebsanordnung 2 eine Doppelkupplung 15 auf. Die Doppelkupplung 15 ist Teil eines in seiner Gesamtheit nicht näher dargestellten Doppelkupplungsgetriebes. Die Trennkupplung K0 ist der Doppelkupplung 15 vorgeschaltet. Durch Öffnen und Schließen der Trennkupplung K0 kann die Eingangsnabe 13 und damit der Verbrennungsmotor abgekoppelt werden. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise das Kraftfahrzeug rein elektrisch fahrend zu betreiben, ohne dass Schleppmomente durch den Verbrennungsmotor bei geöffneter Trennkupplung K0 auftreten.Furthermore, the hybrid drive assembly 2 a double clutch 15 on. The double clutch 15 is part of a dual-clutch transmission, not shown in its entirety. The separating clutch K0 is the double clutch 15 upstream. By opening and closing the separating coupling K0, the input hub 13 and thus the internal combustion engine are decoupled. This makes it possible, for example, to operate the motor vehicle in purely electric driving without drag torques occurring through the internal combustion engine when the separating clutch K0 is open.

Die Doppelkupplung 15 weist zwei Reibkupplungen K1 und K2 auf. Die Reibkupplungen K1 und K2 sind radial zueinander geschachtelt angeordnet. Die beiden Reibkupplungen K1 und K2 sind vorzugsweise ebenfalls als Lamellenkupplungen mit entsprechenden Außenlamellen und Innenlamellen ausgebildet. Die Außenlamellen und Innenlamellen sind jeweils wechselweise zueinander geschichtet angeordnet. Der Rotor 3 ist drehfest mit einem insbesondere gemeinsamen Außenlamellenträger der beiden Reibkupplungen K1 und K2 verbunden. Hierdurch bildet der Rotor 3 die Eingangsseite der beiden Reibkupplungen K1 und K2. Ausgangsseitig sind die Reibkupplungen K1 und K2 mit entsprechenden Innenlamellenträgern verbunden, wobei jeder der Innenlamellenträger über entsprechende Verbindungsnaben (nicht näher bezeichnet) mit jeweils einer Getriebeeingangswelle 16, 17 drehfest verbunden ist.The double clutch 15 has two friction clutches K1 and K2. The friction clutches K1 and K2 are arranged radially nested one another. The two friction clutches K1 and K2 are preferably also designed as multi-plate clutches with corresponding outer disks and inner disks. The outer disks and inner disks are each arranged alternately layered to each other. The rotor 3 is rotatably connected to a particular common outer disk carrier of the two friction clutches K1 and K2. This forms the rotor 3 the input side of the two friction clutches K1 and K2. On the output side, the friction clutches K1 and K2 are connected to corresponding inner disk carriers, wherein each of the inner disk carriers via corresponding connection hubs (not designated in detail), each having a transmission input shaft 16 . 17 rotatably connected.

Die beiden Getriebeeingangswellen 16, 17 sind koaxial zueinander angeordnet. Die äußere Getriebeeingangswelle 17 ist als Hohlwelle (nicht näher bezeichnet) ausgebildet. Wird nun die Reibkupplung K1 geschlossen, so wird das Drehmoment von dem Verbrennungsmotor und gegebenenfalls das Drehmoment von der elektrischen Maschine 1 auf die erste, innere Getriebeeingangswelle 16 übertragen. Wird die erste Reibkupplung K1 geöffnet und die zweite Reibkupplung K2 geschlossen, so wird das entsprechende Drehmoment auf die äußere Getriebeeingangswelle 17 übertragen.The two transmission input shafts 16 . 17 are arranged coaxially with each other. The outer transmission input shaft 17 is designed as a hollow shaft (unspecified). Now, if the friction clutch K1 is closed, the torque from the engine and possibly the torque from the electric machine 1 on the first, inner transmission input shaft 16 transfer. If the first friction clutch K1 is opened and the second friction clutch K2 is closed, the corresponding torque is applied to the outer transmission input shaft 17 transfer.

Der Rotor 3 und der Stator 4 sind mittels eines Kühlmittels kühlbar. Als Kühlmittel kann insbesondere ein Öl, insbesondere eine Getriebe- und Kupplungsöl, Wasser, ein Wasser-Glykol-Gemisch oder auch Luft dienen.The rotor 3 and the stator 4 are coolable by means of a coolant. As a coolant, in particular an oil, in particular a gear and clutch oil, water, a water-glycol mixture or even serve air.

Die innere Getriebeeingangswelle 16 ist vorzugsweise ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet und weist eine Kühlmittelleitung 18 auf. Ein Kühlmittel 18, insbesondere ein Kühlöl kann so zentral zugeführt werden. Die Eingangsnabe 13 weist eine entsprechende Kühlmittelleitung 32 auf, wobei diese Kühlmittelleitung 32 radial innerhalb der Trennkupplung K0 mündet. Wenn das Kühlmittel nach radial außen geschleudert wird, so trifft es dort auf den Rotorträger 8.The inner transmission input shaft 16 is preferably also designed as a hollow shaft and has a coolant line 18 on. A coolant 18 , in particular a cooling oil can be supplied so centrally. The input hub 13 has a corresponding coolant line 32 on, with this coolant line 32 radially opens within the clutch K0. If the coolant is thrown radially outward, it hits the rotor carrier there 8th ,

Es ist mindestens ein Kühlmittelkanal 19 zur Kühlung der Magnetanordnung 7 vorgesehen. Vzw. sind mehrere Kühlmittelkanäle 19 vorgesehen bzw. ausgebildet.It is at least one coolant channel 19 for cooling the magnet arrangement 7 intended. Vzw. are several coolant channels 19 provided or formed.

Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass der Rotor 3 einen Rotorträger 8 aufweist, wobei die Magnetanordnung 7 auf dem Rotorträger 8 angeordnet ist und wobei der Kühlmittelkanal 19 zumindest teilweise zwischen der Magnetanordnung 7 und dem Rotorträger 8 vorgesehen und/oder ausgebildet ist. Insbesondere ist der Kühlmittelkanal 19 bzw. sind die Kühlmittelkanäle 19 durch die Magnetanordnung 7 und den Rotorträger 8 begrenzt. Die Magnetanordnung 7 wird hierdurch gleichmäßiger gekühlt.The disadvantages mentioned above are now avoided by the fact that the rotor 3 a rotor carrier 8th having, wherein the magnet arrangement 7 on the rotor carrier 8th is arranged and wherein the coolant channel 19 at least partially between the magnet assembly 7 and the rotor carrier 8th is provided and / or designed. In particular, the coolant channel 19 or are the coolant channels 19 through the magnet arrangement 7 and the rotor carrier 8th limited. The magnet arrangement 7 is thereby cooled more evenly.

Im Folgenden darf auf die Ausgestaltung des Rotorträgers 8 anhand von den 3 und 4 näher eingegangen werden:
Der Rotorträger 8 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet. Der Rotorträger 8 weist einen Tragbereich 20 auf, wobei der Tragbereich 20 die Magnetanordnung 7 trägt. Der Tragbereich 20 erstreckt sich im wesentlichen in Axialrichtung und in Umfangsrichtung. Ferner weist der Rotorträger 8 einen Fußbereich 21 auf, wobei der Fußbereich 21 im wesentlichen hülsenförmig ausgebildet ist. An dem Fußbereich 21 ist der Rotorträger 8 mittels der Lager 11, 12 gelagert. Der Tragbereich 20 und der Fußbereich 21 sind durch einen Bodenbereich 22 miteinander verbunden. In der dargestellten Ausgestaltung erstreckt sich der Bodenbereich im wesentlichen in Radialrichtung. Der Bodenbereich 22 ist ringförmig ausgebildet. Der Rotorträger 8 ist insbesondere einstückig ausgebildet. An der Innenumfangsfläche des Tragbereiches 20 sind die Rippen 14 angeordnet beziehungsweise ausgebildet. Von der Außenseite des Tragbereiches 20 werden nun die Kühlmittelkanäle 19 zumindest teilweise begrenzt.The following may refer to the design of the rotor carrier 8th based on the 3 and 4 will be discussed in more detail:
The rotor carrier 8th is formed substantially pot-shaped. The rotor carrier 8th has a support area 20 on, with the support area 20 the magnet arrangement 7 wearing. The support area 20 extends substantially in the axial direction and in the circumferential direction. Furthermore, the rotor carrier 8th a foot area 21 on, with the foot area 21 is formed substantially sleeve-shaped. At the foot area 21 is the rotor carrier 8th by means of bearings 11 . 12 stored. The support area 20 and the foot area 21 are through a floor area 22 connected with each other. In the illustrated embodiment, the bottom portion extends substantially in the radial direction. The floor area 22 is annular. The rotor carrier 8th is in particular integrally formed. On the inner peripheral surface of the support area 20 are the ribs 14 arranged or trained. From the outside of the support area 20 Now the coolant channels 19 at least partially limited.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich an der Außenseite des Tragbereiches 20 mindestens eine, insbesondere mehrere Nuten 23. Die jeweilige Nut begrenzt einen Teil des jeweiligen Kühlmittelkanals 19. Radial außerhalb wird der Kühlmittelkanal 19 durch die Magnetanordnung 7 begrenzt. Die Nut 23 beziehungsweise die Nuten 23 können sich im wesentlichen in Axialrichtung erstrecken. In alternativer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Nuten 23 sich im wesentlichen spiralförmig an der Außenfläche des Rotorträgers 8 erstrecken. Durch die Rotation des Rotors 3 und damit des Rotorträgers 8 wird das Kühlmittel dabei in Art einer Förderschnecke durch die sich dann derart spiralförmig erstreckenden Nuten gepresst.In a particularly preferred embodiment extends to the outside of the support area 20 at least one, in particular a plurality of grooves 23 , The respective groove defines a part of the respective coolant channel 19 , Radially outside is the coolant channel 19 through the magnet arrangement 7 limited. The groove 23 or the grooves 23 can extend substantially in the axial direction. In an alternative embodiment, it is also conceivable that the grooves 23 essentially spiraling on the outer surface of the rotor carrier 8th extend. By the rotation of the rotor 3 and thus the rotor carrier 8th The coolant is thereby pressed in the manner of a screw conveyor through the then spiral-extending grooves.

Der Rotorträger 8 weist vorzugsweise eine, insbesondere mehrere Kühlmitteldurchführungen 24 auf. Die Kühlmitteldurchführungen 24 erstrecken sich von der Innenseite des Tragbereiches 20 bis zur Außenseite des Tragbereiches 20. Die Kühlmitteldurchführungen 24 münden in die jeweiligen Nuten 23. Die Kühlmitteldurchführung 24 können als Bohrungen ausgebildet sein. Die Kühlmitteldurchführungen 24 können umfänglich, insbesondere beabstandet, insbesondere gleichmäßig beabstandet angeordnet sein. Es ist denkbar, beispielsweise zehn Kühlmitteldurchführungen 24 vorzusehen. Pro Nut 23 ist jeweils mindestens eine Kühlmitteldurchführung 24 vorgesehen. Es ist denkbar, dass insgesamt zehn Kühlmittelkanäle 19 und damit zehn Nuten 23 vorgesehen sind.The rotor carrier 8th preferably has one, in particular a plurality of coolant passages 24 on. The coolant bushings 24 extend from the inside of the support area 20 to the outside of the support area 20 , The coolant bushings 24 open into the respective grooves 23 , The coolant feedthrough 24 can be designed as holes. The coolant bushings 24 may be circumferentially, in particular spaced, in particular uniformly spaced. It is conceivable, for example, ten coolant passages 24 provided. Per groove 23 each is at least one coolant feedthrough 24 intended. It is conceivable that a total of ten coolant channels 19 and thus ten grooves 23 are provided.

In den 3 und 4 ist eine Ausgestaltung erkennbar, wobei die Kühlmitteldurchführung 24 in einer am Innenumfang ausgebildeten Auffangnut 25 angeordnet ist. Die Auffangnut 25 ist dabei am nicht näher bezeichneten, getriebeseitigen Endbereich der Rippen 14 angeordnet.In the 3 and 4 an embodiment can be seen, wherein the coolant passage 24 in a collecting groove formed on the inner circumference 25 is arranged. The collecting groove 25 is at the unspecified, transmission-side end portion of the ribs 14 arranged.

In der in den 5 und 6 dargestellten Ausgestaltung ist keine Auffangnut 25 vorgesehen, sondern die Kühlmitteldurchführungen 24 sind jeweils im wesentlichen axial mittig zu den Rippen 14 angeordnet.In the in the 5 and 6 illustrated embodiment is no collecting groove 25 provided, but the coolant ducts 24 are each substantially axially centered to the ribs 14 arranged.

Die Nut 23 ist motorseitig, nämlich in Richtung der Seitenwandung 9 insbesondere offen ausgebildet. Das Öl tritt nach dem Transport durch den Kühlmittelkanal 19 an der seitenwandseitigen Stirnseite des Rotors 3 aus. Das Kühlmittel wird weiter nach radial außen, insbesondere durch die Fliehkräfte transportiert. Dort kann es entweder in Axialrichtung durch den Luftspalt 26 zwischen dem Rotor 3 und dem Stator 4 zurücktransportiert werden, oder das Gehäuseteil 5 weist im äußeren Bereich einen äußeren Kühlmantel 27 mit weiteren, hier nicht näher bezeichneten Kühlmittelkanälen auf.The groove 23 is motor side, namely in the direction of the side wall 9 especially open. The oil passes through the coolant channel after being transported 19 on the side wall-side end face of the rotor 3 out. The coolant is further transported radially outward, in particular by the centrifugal forces. There it can either through the air gap in the axial direction 26 between the rotor 3 and the stator 4 be transported back, or the housing part 5 has an outer cooling jacket in the outer area 27 with further, not specified here coolant channels.

Durch das Kühlmittel im Luftspalt 26 wird sowohl der Stator 4 als auch der Rotor 3 gekühlt. Der Stator 4 weist insbesondere ein Blechpaket 28 und mindestens eine Wicklung 29 auf. Zwischen dem Statorblechpaket 28 und dem Kühlmantel 27 können entsprechende Kühlmittelkanäle (nicht näher dargestellt) ausgebildet sein. Der Kühlmantel 27 kann an seiner Innenumfangsfläche sich insbesondere in Axialrichtung erstreckende Nuten (nicht näher bezeichnet) aufweisen.Due to the coolant in the air gap 26 becomes both the stator 4 as well as the rotor 3 cooled. The stator 4 has in particular a laminated core 28 and at least one winding 29 on. Between the stator core 28 and the cooling jacket 27 appropriate coolant channels (not shown in detail) may be formed. The cooling jacket 27 may have on its inner peripheral surface in particular axially extending grooves (not specified).

In 7 ist eine weitere Ausgestaltung einer elektrischen Maschine 1 mit einem Rotor 3 und einem Stator 4 dargestellt. Der Stator 4 weist wiederum ein Blechpaket 28 und eine Wicklung 29 auf. Der Stator 4 und der Rotor 3 sind innerhalb eines Gehäuseteils 5, das auch zumindest teilweise als Kühlmantel 27 dient, angeordnet. Der Rotor 3 ist an zwei Lagern 30 am Gehäuse 5 gelagert. Der Rotor 3 weist hier als Rotorträger eine Rotorwelle 31 auf. Die Rotorwelle 31 ist an den Lagern 30 gelagert. Die Rotorwelle 31 ist insbesondere als Hohlwelle ausgebildet. Im Inneren der Hohlwelle wird nun das Kühlmittel transportiert und durch eine Kühlmitteldurchführung 24 in einen entsprechenden Kühlmittelkanal 19 zwischen dem Rotorträger 8, also hier zwischen der Rotorwelle 31 und der Magnetanordnung 7 eingeleitet.In 7 is another embodiment of an electrical machine 1 with a rotor 3 and a stator 4 shown. The stator 4 again has a laminated core 28 and a winding 29 on. The stator 4 and the rotor 3 are within a housing part 5 that also at least partially as a cooling jacket 27 serves, arranged. The rotor 3 is at two camps 30 on the housing 5 stored. The rotor 3 here has a rotor shaft as the rotor carrier 31 on. The rotor shaft 31 is at the camps 30 stored. The rotor shaft 31 is in particular designed as a hollow shaft. Inside the hollow shaft, the coolant is now transported and through a coolant bushing 24 in a corresponding coolant channel 19 between the rotor carrier 8th So here between the rotor shaft 31 and the magnet assembly 7 initiated.

Das Gehäuseteil 5 weist wiederum eine Seitenwandung 9 auf, wobei nach dem axialen Austritt des Kühlmittels das Kühlmittel zunächst radial nach außen entlang der Seitenwandung transportiert wird und von da aus axial zurück über das Statorblechpaket 28 mit einem entsprechenden Kühlmittelkanal (nicht näher bezeichnet) geleitet wird.The housing part 5 again has a side wall 9 on, after the axial exit of the coolant, the coolant is initially transported radially outward along the side wall and from there axially back over the stator lamination 28 with a corresponding coolant channel (unspecified) is passed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: elektrische Maschineelectric machine
22: HybridantriebsanordnungHybrid propulsion system
33: Rotorrotor
44: Statorstator
55: Gehäuseteilhousing part
5a5a: Kühlmantelcooling jacket
66: Ölraumoil space
77: Magnetanordnungmagnet assembly
88th: Rotorträgerrotorarm
99: Seitenwandungsidewall
1010: Lagerbereichstorage area
1111: Lagercamp
1212: Lagercamp
1313: Eingangsnabeinput hub
1414: Ripperib
1515: DoppelkupplungDouble coupling
1616: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
1717: GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
1818: KühlmittelleitungCoolant line
1919: KühlmittelkanalCoolant channel
2020: Tragbereichsupport area
2121: Fußbereichfooter
2222: Bodenbereichfloor area
2323: Nutgroove
2424: KühlmitteldurchführungCoolant feed
2525: Auffangnutcollecting groove
2626: Luftspaltair gap
27 27: Kühlmantelcooling jacket
2828: Blechpaketlaminated core
2929: Wicklungwinding
3030: Rotorlagerrotor bearing
3131: Rotorwellerotor shaft
3232: KühlmittelkanalCoolant channel
K0K0: Trennkupplungseparating clutch
K1K1: Reibkupplungfriction clutch
K2K2: Reibkupplungfriction clutch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

AT 412311 B [0003]
DE 102009034235 A1 [0004]
DE 102005021907 A1 [0005]

Claims

Electric machine ( 1 ), in particular for a hybrid drive arrangement ( 2 ) of a motor vehicle, with a rotor ( 3 ), wherein the rotor ( 3 ) a magnet arrangement ( 7 ), and wherein the rotor ( 3 ) at least one coolant channel ( 19 ), characterized in that the rotor ( 3 ) a rotor carrier ( 8th ), wherein the magnet arrangement ( 7 ) on the rotor carrier ( 8th ) and wherein the coolant channel ( 19 ) at least partially between the magnet assembly ( 7 ) and the rotor carrier ( 8th ) is provided and / or formed.

Electrical machine according to the preceding claim, characterized in that the coolant channel ( 19 ) through the magnet arrangement ( 7 ) and the rotor carrier ( 8th ) is limited.

Electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor carrier ( 8th ) on its outer peripheral surface at least one, in particular a plurality of grooves ( 23 ), wherein the groove ( 23 ) or the grooves ( 23 ) at least partially the coolant channel ( 19 ) or the coolant channels ( 19 ), the magnet arrangement ( 7 ) radially outside of the grooves ( 23 ) the coolant channel ( 19 ) or the coolant channels ( 19 ) limited.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor carrier ( 8th ) a support area ( 20 ), a footer ( 21 ) and a floor area ( 22 ), wherein the support area ( 20 ) the magnet arrangement ( 7 ), wherein the rotor carrier ( 8th ) in the footer area ( 21 ) and the floor area ( 22 ) the support area ( 20 ) and the footer ( 21 ), whereby the support area ( 20 ) at least one into the groove ( 23 ) or in the coolant channel ( 19 ) opening coolant passage ( 24 ) having.

Electric machine according to the preceding claim, characterized in that the support area ( 20 ) on an inner circumferential surface a collecting groove ( 25 ), wherein the coolant passage ( 24 ) at least partially within the collecting groove ( 25 ) is arranged.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the grooves ( 23 ) extend at least in sections in the axial direction.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the grooves ( 23 ) extend spirally.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 4 ) and the rotor ( 3 ) at least partially in a housing part ( 5 ), in particular in a cooling jacket ( 5a ) are arranged, wherein the housing part ( 5 ), in particular the cooling jacket ( 5a ) a side wall ( 9 ), wherein the from the coolant channel ( 19 ) escaping coolant along the side wall ( 9 ) is conductive and the stator ( 4 ), in particular further coolant channels in the stator ( 4 ) and / or in the housing part ( 5 ) for cooling the stator ( 4 ) is zuluhrbar.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 4 ) at least one laminated core ( 28 ) and at least one winding ( 29 ) having.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor carrier ( 8th ) as a rotor shaft ( 31 ), wherein the rotor shaft ( 31 ) is designed as a hollow shaft.

Electrical machine according to the preceding claim, characterized in that the hollow shaft at least one coolant feedthrough ( 24 ) for forwarding the guided inside the hollow shaft coolant in the coolant channels ( 19 ) having.

Hybrid drive arrangement ( 2 ) with an electric machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that radially within the support area ( 20 ), a separating clutch (K0) is arranged, wherein the separating clutch (K0) is designed as a multi-plate clutch, so that via the coolant feedthrough ( 24 ) leaving the separating clutch (K0) refrigerant to the coolant channels ( 19 ) is zuluhrbar.