DE102014216693A1

DE102014216693A1 - Electric drive machine for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014216693A1
Application number: DE102014216693.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Eckstein; Andreas Huber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Rotorwelle (12), die um eine Antriebsachse (A) drehbar ist, einem Rotor (14), der drehfest mit der Rotorwelle (12) verbunden ist und wenigstens einen axialen Durchgangskanal (16) aufweist, einer Strömungsvorrichtung (18) die ein drehfest mit der Rotorwelle (12) verbundenes Laufrad (20) zum Erzeugen eines Strömungskreislaufs (22) für ein Kühlmedium aufweist, einem Gehäuse (24) umfassend eine Gehäusewand (26) und einen Gehäusekanal (28), welcher sich vom Inneren des Gehäuses (24) durch die Gehäusewand (26) zurück ins Innere des Gehäuses (24) erstreckt, sowie einem gehäusefesten Stator (30), der den Rotor (14) in Umfangsrichtung umgibt, wobei der Rotor (14), der Stator (30), die Strömungsvorrichtung (18) und ein Kühlmedium im inneren des Gehäuses (24) aufgenommen sind, wobei der Strömungskreislauf (22) für das Kühlmedium den axialen Durchgangskanal (16) im Rotor (14) und den Gehäusekanal (28) umfasst, und wobei eine Sperreinheit (32) vorgesehen ist, welche einen Strömungsquerschnitt (34) des axialen Durchgangskanals (16) wahlweise freigeben oder zumindest teilweise verschließen kann.The invention relates to an electric drive machine (10) for a motor vehicle, having a rotor shaft (12) which is rotatable about a drive axis (A), a rotor (14) which is non-rotatably connected to the rotor shaft (12) and at least one axial Through-passage (16), a flow device (18) having a rotatably connected to the rotor shaft (12) impeller (20) for generating a flow circuit (22) for a cooling medium, a housing (24) comprising a housing wall (26) and a Housing channel (28) which extends from the interior of the housing (24) through the housing wall (26) back into the interior of the housing (24), and a housing fixed stator (30) surrounding the rotor (14) in the circumferential direction, wherein the Rotor (14), the stator (30), the flow device (18) and a cooling medium inside the housing (24) are accommodated, wherein the flow circuit (22) for the cooling medium, the axial passageway (16) in the rotor (14) and the G ehäusekanal (28), and wherein a locking unit (32) is provided, which can selectively release a flow cross-section (34) of the axial passageway (16) or at least partially close.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einer Rotorwelle, die um eine Antriebsachse drehbar ist, einem Rotor, der drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist und wenigstens einen axialen Durchgangskanal aufweist, einer Strömungsvorrichtung, die ein drehfest mit der Rotorwelle verbundenes Laufrad zum Erzeugen eines Strömungskreislaufs für ein Kühlmedium aufweist, einem Gehäuse, umfassend eine Gehäusewand und einen Gehäusekanal, welcher sich vom Inneren des Gehäuses durch die Gehäusewand zurück ins innere des Gehäuses erstreckt, sowie einem gehäusefesten Stator, der den Rotor in Umfangsrichtung umgibt, wobei der Rotor, der Stator, die Strömungsvorrichtung und ein Kühlmedium im inneren des Gehäuses aufgenommen sind, und wobei der Strömungskreislauf für das Kühlmedium den axialen Durchgangskanal im Rotor und den Gehäusekanal umfasst.The invention relates to an electric drive machine for a motor vehicle, having a rotor shaft which is rotatable about a drive axis, a rotor which is non-rotatably connected to the rotor shaft and at least one axial passage, a flow device having a rotatably connected to the rotor shaft impeller for Generating a flow circuit for a cooling medium comprising a housing, comprising a housing wall and a housing channel, which extends from the interior of the housing through the housing wall back into the interior of the housing, and a housing-fixed stator, which surrounds the rotor in the circumferential direction, wherein the rotor, the stator, the flow device and a cooling medium are accommodated in the interior of the housing, and wherein the flow circuit for the cooling medium comprises the axial passageway in the rotor and the housing channel.

An elektrische Antriebsmaschinen, die in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen, werden in Bezug auf die Antriebsleistung sowie die dauerhafte Funktionssicherheit hohe Anforderungen gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen vor allem die Betriebstemperatur der Antriebsmaschine sowie die Umgebungstemperatur berücksichtigt werden. Ferner können zu hohe Betriebstemperaturen auch zu einer Schädigung der Antriebsmaschine führen.To electric drive machines that are used in electrically powered vehicles, high demands are made in terms of the drive power and the long-term reliability. In order to meet these requirements, above all the operating temperature of the engine and the ambient temperature must be taken into account. Furthermore, too high operating temperatures can also lead to damage to the drive machine.

Um das Eindringen von Schmutz und Wasser in das Innere der Antriebsmaschine zu verhindern, sind Rotor und Stator im Gegensatz zu stationär betriebenen Antriebsmaschinen in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet. Dies hat jedoch zur Folge, dass Rotor und Stator nicht mehr direkt über eine Luftkühlung mit Umgebungsluft gekühlt werden können. Stattdessen erfolgt eine indirekte Kühlung von außen über das Gehäuse. Aufgrund der hohen Leistungsdichte im Rotor und einer hohen Verlustleistung entsteht im inneren der Antriebsmaschine ein Wärmestau, welcher zur Vermeidung von Leistungseinbußen oder Schäden der Antriebsmaschine nach außen abgeführt werden muss.In order to prevent the ingress of dirt and water into the interior of the drive machine, rotor and stator are arranged in a closed housing, in contrast to stationary drive machines. However, this has the consequence that rotor and stator can no longer be cooled directly by air cooling with ambient air. Instead, there is an indirect cooling from the outside over the housing. Due to the high power density in the rotor and a high power loss creates a heat accumulation inside the engine, which must be dissipated to avoid power losses or damage to the engine to the outside.

Überschreitet nämlich die maximal im Inneren des Rotors auftretende Temperatur eine bestimmte Temperaturschwelle, so kann eine Entmagnetisierung der im Blechpaket des Rotors aufgenommenen Magnete erfolgen, was eine irreversible Leistungsreduzierung bis hin zum Defekt der gesamten Antriebsmaschine zur Folge haben kann. Es ist deshalb erforderlich, die Temperatur innerhalb der Blechpakete unterhalb der Temperaturschwelle zu halten. Je nach Art und Hersteller der im Blechpaket aufgenommenen Permanentmagnete liegt diese Temperaturschwelle typischerweise bei ca. 150°C.If the maximum temperature occurring inside the rotor exceeds a certain temperature threshold, demagnetization of the magnets accommodated in the laminated core of the rotor can take place, which can result in an irreversible power reduction up to the point of failure of the entire drive machine. It is therefore necessary to keep the temperature within the laminations below the temperature threshold. Depending on the type and manufacturer of the permanent magnets accommodated in the laminated core, this temperature threshold is typically about 150 ° C.

Als Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug wird dabei insbesondere eine permanent erregte Synchronmaschine eingesetzt, wie sie beispielsweise bereits aus der DE 10 2010 063 973 A1 bekannt ist.As a prime mover for a motor vehicle in particular a permanently excited synchronous machine is used, as for example, already from the DE 10 2010 063 973 A1 is known.

In dieser Druckschrift wird eine gattungsgemäße elektrische Antriebsmaschine beschrieben, die im Inneren des Gehäuses eine Strömungsvorrichtung zum Erzeugen einer Luftströmung in einem geschlossenen Luftkreislauf aufweist, wobei der axiale Durchgangskanal des Rotors und ein Wärmetauscher in den geschlossenen Luftkreislauf eingebunden sind.In this document, a generic electric drive machine is described, which has a flow device for generating an air flow in a closed air circuit inside the housing, wherein the axial passage of the rotor and a heat exchanger are integrated into the closed air circuit.

Um die Abwärme aus den Einzelblechen des Rotors abzuführen, wird durch die Strömungsvorrichtung eine Luftströmung in einem geschlossenen Kreislauf erzeugt. Dabei strömt die Luft zunächst durch mehrere axiale Durchgangskanäle des Rotors und nimmt dort die anfallende Abwärme des Rotors auf. Die Durchgangskanäle sind typischerweise sowieso im magnetisch passiven Teil des Rotors vorgesehen, um das Gewicht des Rotors zu reduzieren. Die axialen Durchgangskanäle sind dabei ausreichend groß, um einen signifikanten Luftstrom durch diese hindurch zu leiten. Dadurch kann die anfallende Abwärme des Rotors aufgenommen und anschließend an einen Wärmetauscher abgegeben werden. Aufgrund der besseren Kühlung des Rotors durch die Umluftströmung wird ein thermisch bedingter Defekt der elektrischen Antriebsmaschine verhindert. Gleichzeitig wird die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer der Antriebsmaschine erhöht.To dissipate the waste heat from the individual sheets of the rotor, an air flow is generated in a closed circuit by the flow device. In this case, the air first flows through a plurality of axial passages of the rotor and there absorbs the waste heat of the rotor. The passageways are typically provided in the magnetically passive portion of the rotor anyway to reduce the weight of the rotor. The axial passageways are sufficiently large to pass a significant flow of air therethrough. As a result, the resulting waste heat of the rotor can be absorbed and then delivered to a heat exchanger. Due to the better cooling of the rotor by the circulating air flow, a thermally induced defect of the electric drive machine is prevented. At the same time, the performance and the life of the engine is increased.

Die Strömungsvorrichtung ist gemäß der DE 10 2010 063 973 A1 insbesondere ein Radialventilator, der ein drehfest mit der Rotorwelle verbundenes Laufrad zum Erzeugen des Strömungskreislaufs umfasst. Infolge dieser starren, drehfesten Kopplung wird das Laufrad ständig vom Elektromotor angetrieben, unabhängig davon, ob die resultierende Kühlleistung auch tatsächlich benötigt wird. Insbesondere bei hohen Drehzahlen und niedriger Motorlast führen die Luftreibungsverluste des Radialventilators oftmals unnötigerweise zu einem deutlich verringerten Wirkungsgrad der elektrischen Antriebsmaschine.The flow device is according to the DE 10 2010 063 973 A1 in particular a radial fan, which comprises a rotatably connected to the rotor shaft impeller for generating the flow circuit. As a result of this rigid, rotationally fixed coupling, the impeller is constantly driven by the electric motor, regardless of whether the resulting cooling capacity is actually needed. Especially at high speeds and low engine load, the air friction losses of the centrifugal fan often unnecessarily lead to a significantly reduced efficiency of the electric drive machine.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die eine konstruktiv einfache und besonders energieeffiziente Umluftkühlung aufweist.The object of the invention is to provide an electric drive machine for a motor vehicle, which has a structurally simple and particularly energy-efficient circulating air cooling.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Antriebsmaschine der eingangs genannten Art, bei der eine Sperreinheit vorgesehen ist, welche einen Strömungsquerschnitt des axialen Durchgangskanals wahlweise freigeben oder zumindest teilweise verschließen kann. Über die Sperreinheit lässt sich bei geringem Kühlbedarf der Strömungsquerschnitt des axialen Durchgangskanals mit minimalem Aufwand ganz oder teilweise verschließen. Dadurch verringert sich der vom Laufrad der Strömungsvorrichtung umgewälzte Massenstrom des Kühlmediums im Strömungskreislauf, was zu geringeren Luftreibungsverlusten der Strömungsvorrichtung und damit zu einem verbesserten Wirkungsgrad der elektrischen Antriebsmaschine führt.This object is achieved by an electric drive machine of the type mentioned, in which a locking unit is provided which can selectively release a flow cross-section of the axial passageway or at least partially close. About the barrier unit can be at low cooling demand the flow cross-section of the axial passage channel completely or partially close with minimal effort. This reduces the mass flow of the cooling medium circulated by the impeller of the flow device in the flow circuit, which leads to lower air friction losses of the flow device and thus to an improved efficiency of the electric drive machine.

In einer Ausführungsform der elektrischen Antriebsmaschine ist in der Gehäusewand ein Kühlmittelkanal vorgesehen, der mit dem Gehäusekanal thermisch gekoppelt ist, wobei als Kühlmedium bevorzugt Luft verwendet wird. Der Kühlmittelkanal und der Gehäusekanal bilden somit einen Wärmetauscher, über den die Umluftströmung im Gehäusekanal Wärmeenergie an ein Kühlmittel im Kühlmittelkanal abgeben kann. Aufgrund dieser Wärmeabgabe im Gehäusekanal kann die abgekühlte Luft beim Durchströmen des axialen Durchgangskanals die im Rotor entstehende Wärmeenergie besonders gut aufnehmen, sodass durch die Umluftströmung eine effiziente Rotorkühlung gewährleistet ist.In one embodiment of the electric drive machine, a coolant channel is provided in the housing wall, which is thermally coupled to the housing channel, wherein air is preferably used as the cooling medium. The coolant channel and the housing channel thus form a heat exchanger, via which the circulating air flow in the housing channel can deliver heat energy to a coolant in the coolant channel. Because of this heat dissipation in the housing channel, the cooled air can absorb the heat energy generated in the rotor particularly well when flowing through the axial passage, so that the circulating air flow ensures efficient rotor cooling.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform hat das Gehäuse eine Umfangswand, die innenseitig eine erste Wandöffnung und eine zweite Wandöffnung aufweist, wobei sich der Gehäusekanal von der ersten Wandöffnung durch die Umfangswand bis zur zweiten Wandöffnung erstreckt.According to a further embodiment, the housing has a peripheral wall which has on the inside a first wall opening and a second wall opening, wherein the housing channel extends from the first wall opening through the peripheral wall to the second wall opening.

In dieser Ausführungsform kann sich der Kühlmittelkanal durch die Umfangswand des Gehäuses erstrecken und zumindest teilweise radial einwärts des Gehäusekanals angeordnet sein. Der Kühlmittelkanal ist somit radial zwischen dem Stator der elektrischen Antriebsmaschine und dem Gehäusekanal angeordnet, sodass über den Kühlmittelkanal sowohl eine direkte Kühlung des Stators als auch eine indirekte Kühlung des Rotors über die Umluftströmung möglich ist.In this embodiment, the coolant channel may extend through the peripheral wall of the housing and be at least partially disposed radially inwardly of the housing channel. The coolant channel is thus arranged radially between the stator of the electric drive machine and the housing channel, so that both a direct cooling of the stator and an indirect cooling of the rotor via the circulating air flow is possible via the coolant channel.

Hierbei können die erste Wandöffnung und die zweite Wandöffnung des Gehäusekanals insbesondere axial beabstandet sein und im Wesentlichen in derselben Radialebene liegen.In this case, the first wall opening and the second wall opening of the housing channel can in particular be axially spaced and lie substantially in the same radial plane.

Vorzugsweise ist der Stator axial zwischen der ersten Wandöffnung und der zweiten Wandöffnung angeordnet, wodurch über den Kühlmittelkanal eine besonders effiziente Kühlung des Rotors und des Stators möglich ist.Preferably, the stator is arranged axially between the first wall opening and the second wall opening, whereby a particularly efficient cooling of the rotor and the stator is possible via the coolant channel.

Besonders bevorzugt ist die Sperreinheit in den Rotor integriert. Beispielsweise ist der Rotor in axialer Richtung aus mehreren Blechpaketen zusammengesetzt, wobei die Sperreinheit zwischen zwei benachbarten Blechpaketen angeordnet ist.Particularly preferably, the blocking unit is integrated in the rotor. For example, the rotor is composed in the axial direction of a plurality of laminated cores, wherein the locking unit is disposed between two adjacent laminated cores.

In einer weiteren Ausführungsform der elektrischen Antriebsmaschine weist die Sperreinheit einen Thermoaktuator auf. Dieser Thermoaktuator ist beispielsweise aus einer Formgedächtnislegierung oder einer einem Bimetallblech hergestellt und sorgt mit geringem technischen Aufwand für eine temperaturabhängige Betätigung der Sperreinheit.In a further embodiment of the electric drive machine, the blocking unit has a thermal actuator. This thermoactuator is made for example of a shape memory alloy or a bimetallic sheet and provides with little technical effort for a temperature-dependent actuation of the locking unit.

Vorzugsweise ist der Thermoaktuator in dem durch den Rotor definierten, axialen Durchgangskanal im Wesentlichen axial mittig angeordnet. In diesem Bereich treten üblicherweise die höchsten Temperaturen auf, welche zu einer maximalen Verformung des Thermoaktuators führen. Der maximalen Verformung des Thermoaktuators ist bevorzugt ein maximaler Strömungsquerschnitt des axialen Durchgangskanals zugeordnet, sodass infolge der axialen mittigen Positionierung des Thermoaktuators im Durchgangskanal der Massenstrom des Kühlmediums auf die maximale Rotortemperatur abgestimmt ist.Preferably, the thermal actuator is arranged in the axially defined by the rotor, axial passage substantially axially. In this area usually occur the highest temperatures, which lead to a maximum deformation of the Thermoaktuators. The maximum deformation of the thermal actuator is preferably associated with a maximum flow cross-section of the axial passage channel, so that due to the axial central positioning of the thermal actuator in the passage of the mass flow of the cooling medium is tuned to the maximum rotor temperature.

Bevorzugt weist die Sperreinheit außerdem ein vom Thermoaktuator betätigbares Schließelement auf.The blocking unit preferably also has a closing element which can be actuated by the thermoactuator.

Gemäß einer Ausführungsvariante sind der Thermoaktuator und das Schließelement als einstückige Bimetallklappe ausgebildet, wobei die Bimetallklappe vorzugsweise am Rotor befestigt ist.According to one embodiment, the thermal actuator and the closing element are formed as a one-piece bimetallic flap, wherein the bimetallic flap is preferably attached to the rotor.

Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante ist das Schließelement relativ zum Rotor zwischen einer Freigabestellung und einer Schließstellung um die Antriebsachse verschwenkbar.According to an alternative embodiment, the closing element is pivotable relative to the rotor between a release position and a closed position about the drive axis.

Ferner ist bevorzugt, dass der Rotor mehrere in Umfangsrichtung verteilte, axiale Durchgangskanäle aufweist und das Schließelement eine Lochscheibe mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Scheibenöffnungen ist, wobei jedem Durchgangskanal des Rotors eine Scheibenöffnung zugeordnet ist. Auf diese Weise ergeben sich eine besonders gleichmäßige Rotorkühlung sowie eine besonders einfache Steuerung des Massenstroms im Strömungskreislauf.Further, it is preferred that the rotor has a plurality of circumferentially distributed, axial passageways and the closing element is a perforated disc having a plurality of circumferentially distributed disc openings, wherein each passageway of the rotor is associated with a disc opening. In this way, a particularly uniform rotor cooling and a particularly simple control of the mass flow in the flow circuit result.

Der Thermoaktuator ist in dieser Ausführungsvariante vorzugsweise radial außerhalb des axialen Durchgangskanals angeordnet. Insbesondere befindet sich der Thermoaktuator an einer Stelle des Rotors, an der im Betriebszustand der elektrischen Antriebsmaschine die höchsten Temperaturen auftreten.The thermoactuator is preferably arranged radially outside of the axial passage channel in this embodiment. In particular, the thermo-actuator is located at a point of the rotor at which the highest temperatures occur in the operating state of the electric drive machine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Antriebsmaschine ist die Strömungsvorrichtung ein Ventilator, insbesondere ein Radialventilator. Ein Vorteil der Ausgestaltung als Radialventilator besteht darin, dass ein ausreichend großes Druckgefälle zwischen den axialen Enden des Durchgangskanals im Rotor über den gesamten Drehzahlbereich der elektrischen Antriebsmaschine erzeugt werden kann. Damit lässt sich durch die Umluftkühlung aus dem Rotor Wärmeenergie abführen, welche durch die eingebrachte Verlustleistung erzeugt wird.According to a further embodiment of the drive machine, the flow device is a fan, in particular a radial fan. An advantage of the design as a radial fan is that a sufficiently large pressure gradient between the axial ends of the passageway in the rotor over the entire speed range of the electric drive machine can be generated. This can be dissipated by the circulating air cooling from the rotor heat energy, which is generated by the introduced power loss.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. In these show:

1 einen schematischen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmaschine für Kraftfahrzeuge; 1 a schematic section of an electric drive motor for motor vehicles according to the invention;

2 eine perspektivische, teilgeschnittene Detailansicht des Rotors der Antriebsmaschine gemäß 1 im Bereich der in einer Schließstellung befindlichen Sperreinheit; 2 a perspective, partially cutaway detail of the rotor of the prime mover according to 1 in the area of the locking unit located in a closed position;

3 eine axiale Draufsicht auf die Sperreinheit der Antriebsmaschine gemäß 2; 3 an axial plan view of the locking unit of the prime mover according to 2 ;

4 eine perspektivische, teilgeschnittene Detailansicht des Rotors der Antriebsmaschine gemäß 1 im Bereich der in einer Freigabestellung befindlichen Sperreinheit; 4 a perspective, partially cutaway detail of the rotor of the prime mover according to 1 in the area of the locking unit located in a release position;

5 eine axiale Draufsicht auf die Sperreinheit der Antriebsmaschine gemäß 4; 5 an axial plan view of the locking unit of the prime mover according to 4 ;

6 eine axiale Ansicht eines Rotors der elektrischen Antriebsmaschine gemäß 1; 6 an axial view of a rotor of the electric drive machine according to 1 ;

7 eine axiale Ansicht einer Blendenscheibe für die Sperreinheit gemäß den 2 bis 5; 7 an axial view of an aperture plate for the locking unit according to the 2 to 5 ;

8 eine axiale Ansicht einer Distanzscheibe für die Sperreinheit gemäß den 2 bis 5; 8th an axial view of a spacer for the locking unit according to the 2 to 5 ;

9 eine axiale Ansicht eines Schließelements für die Sperreinheit gemäß den 2 bis 5; und 9 an axial view of a closing element for the locking unit according to the 2 to 5 ; and

10 einen schematischen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmaschine für Kraftfahrzeuge mit einer Sperreinheit im Rotor gemäß einer alternativen Ausführungsform. 10 a schematic section of an electric drive motor for motor vehicles according to the invention with a locking unit in the rotor according to an alternative embodiment.

Die 1 zeigt einen schematischen Teilschnitt einer elektrischen Antriebsmaschine 10, die beispielhaft als permanent erregte Synchronmaschine ausgebildet ist und als elektrischer Antrieb in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann.The 1 shows a schematic partial section of an electric drive machine 10 , which is exemplified as a permanently excited synchronous machine and can be used as an electric drive in a motor vehicle.

Die elektrische Antriebsmaschine 10 gemäß 1 umfasst eine Rotorwelle 12, die um eine Antriebsachse A drehbar ist, einen Rotor 14, der drehfest mit der Rotorwelle 12 verbunden ist und wenigstens einen axialen Durchgangskanal 16 aufweist, eine Strömungsvorrichtung 18, die ein drehfest mit der Rotorwelle 12 verbundenes Laufrad 20 zum Erzeugen eines Strömungskreislaufs 22 für ein Kühlmedium aufweist, ein Gehäuse 24 umfassend eine Gehäusewand 26 und einen Gehäusekanal 28, welcher sich vom inneren des Gehäuses 24 durch die Gehäusewand 26 zurück ins Innere des Gehäuses 24 erstreckt, sowie einen gehäusefesten Stator 30, der den Rotor 14 in Umfangsrichtung umgibt.The electric drive machine 10 according to 1 includes a rotor shaft 12 which is rotatable about a drive axis A, a rotor 14 , which rotates with the rotor shaft 12 is connected and at least one axial passage 16 comprising a flow device 18 , which rotates with the rotor shaft 12 connected impeller 20 for generating a flow circuit 22 for a cooling medium, a housing 24 comprising a housing wall 26 and a housing channel 28 which extends from the inside of the case 24 through the housing wall 26 back inside the case 24 extends, as well as a stator fixed to the housing 30 who is the rotor 14 surrounds in the circumferential direction.

Der Rotor 14, der Stator 30, die Strömungsvorrichtung 18 und ein Kühlmedium sind im Inneren des Gehäuses 24 aufgenommen, wobei das Gehäuse 24 insbesondere gasdicht verschlossen ist. Bei dem im inneren des Gehäuses 24 vorhandenen Kühlmedium handelt es sich vorzugsweise um Luft, wobei jedoch auch andere geeignete Gase oder Gasgemische verwendet werden können.The rotor 14 , the stator 30 , the flow device 18 and a cooling medium are inside the housing 24 taken, the housing 24 is closed in particular gas-tight. In the inside of the case 24 Existing cooling medium is preferably air, although other suitable gases or gas mixtures may be used.

Der Strömungskreislauf 22 für das Kühlmedium umfasst gemäß 1 den axialen Durchgangskanal 16 im Rotor 14 sowie den Gehäusekanal 28, wobei eine Sperreinheit 32 vorgesehen ist, welche einen Strömungsquerschnitt 34 des axialen Durchgangskanals 16 wahlweise freigeben oder zumindest teilweise verschließen kann.The flow circuit 22 for the cooling medium comprises according to 1 the axial passageway 16 in the rotor 14 as well as the housing channel 28 , being a blocking unit 32 is provided, which has a flow cross-section 34 of the axial passageway 16 optionally release or at least partially close.

Der Rotor 14 umfasst beispielhaft sechs längs der Rotorwelle 12 angeordnete Blechpakete 36, wobei jedes Blechpaket 36 aus einer Anzahl elektrisch isolierend miteinander verbundener Einzelbleche gebildet ist. Die nicht explizit dargestellten Einzelbleche erstrecken sich dabei in einer Radialebene, d. h. senkrecht zur Antriebsachse A.The rotor 14 exemplarily includes six along the rotor shaft 12 arranged laminated cores 36 , with each laminated core 36 is formed of a number of electrically insulating interconnected individual sheets. The individual sheets not explicitly shown extend in a radial plane, ie perpendicular to the drive axis A.

In einem von der Rotorwelle 12 abgewandten, radial äußeren Bereich der Blechpakete 36 sind in einer dem Fachmann bekannten Weise Magnete 38 vorgesehen, die in den Blechpaketen 36 aufgenommen und über den Umfang der Blechpakete 36 verteilt angeordnet sind. Im Bereich der Magnete 38 jedes Blechpakets 36 wird ein sogenannter magnetisch aktiver Bereich des Rotors 14 ausgebildet. In einem der Rotorwelle 12 zugewandten, radial inneren Bereich des Rotors 14 sind mehrere in Umfangsrichtung verteilte, axiale Durchgangskanäle 16 vorgesehen, von denen in 1 einer im Längsschnitt zu sehen ist.In one of the rotor shaft 12 remote, radially outer region of the laminated cores 36 are magnets in a manner known to those skilled in the art 38 provided in the laminated cores 36 taken and over the scope of the laminated cores 36 are arranged distributed. In the field of magnets 38 every sheet packet 36 becomes a so-called magnetically active region of the rotor 14 educated. In one of the rotor shaft 12 facing, radially inner region of the rotor 14 are several distributed in the circumferential direction, axial passageways 16 provided, of which in 1 one can be seen in longitudinal section.

Radial außerhalb des Rotors 14 ist, durch einen Luftspalt 40 von diesem getrennt, der Stator 30 der elektrischen Antriebsmaschine 10 angeordnet, wobei der Stator 30 an der Gehäusewand 26 befestigt ist. Das Gehäuse 24 umschließt den Stator 30 und den Rotor 14 derart, dass das Gehäuseinnere gegenüber der Umgebung hermetisch verschlossen ist und lediglich die Rotorwelle 12 aus dem Gehäuse 24 axial hinausragt. Dabei ist die Rotorwelle 12 in entsprechenden Durchführungen 42, 44 des Gehäuses 24 gelagert.Radially outside the rotor 14 is through an air gap 40 separated from this, the stator 30 the electric drive machine 10 arranged, the stator 30 on the housing wall 26 is attached. The housing 24 encloses the stator 30 and the rotor 14 such that the housing interior is hermetically sealed from the environment and only the rotor shaft 12 out of the case 24 protrudes axially. Here is the rotor shaft 12 in corresponding bushings 42 . 44 of the housing 24 stored.

Zur Abfuhr der in der elektrischen Antriebsmaschine 10 entstehenden Verlustwärme sind in der Gehäusewand 26 Kühlmittelkanäle 46 ausgebildet, welche von einem Kühlmittel, in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch, durchströmbar sind. Die Kühlmittelkanäle 46 können sich beispielsweise spiralförmig um die Antriebsachse A oder mäanderförmig durch die Gehäusewand 26 erstrecken.For removal of the in the electric drive machine 10 resulting heat loss are in the housing wall 26 Coolant channels 46 formed, which are flowed through by a coolant, usually a water-glycol mixture. The coolant channels 46 may, for example, spiral around the drive axis A or meandering through the housing wall 26 extend.

Die Gehäusewand 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Umfangswand, die innenseitig eine erste Wandöffnung 48 und eine zweite Wandöffnung 50 aufweist, wobei sich der Gehäusekanal 28 von der ersten Wandöffnung 48 durch die Umfangswand bis zur zweiten Wandöffnung 50 erstreckt.The housing wall 26 is in the present embodiment, a cylindrical, in particular circular cylindrical peripheral wall, the inside a first wall opening 48 and a second wall opening 50 having, wherein the housing channel 28 from the first wall opening 48 through the peripheral wall to the second wall opening 50 extends.

Die erste Wandöffnung 48 und die zweite Wandöffnung 50 des Gehäusekanals 28 sind gemäß 1 axial beabstandet und liegen im Wesentlichen in derselben Radialebene. Ferner ist der Stator 30 axial zwischen der ersten Wandöffnung 48 und der zweiten Wandöffnung 50 angeordnet.The first wall opening 48 and the second wall opening 50 of the housing channel 28 are according to 1 axially spaced and lie substantially in the same radial plane. Further, the stator 30 axially between the first wall opening 48 and the second wall opening 50 arranged.

Der Kühlmittelkanal 46 erstreckt sich gemäß 1 ebenfalls durch die Umfangswand des Gehäuses 24 und ist radial einwärts des Gehäusekanals 28, d. h. radial zwischen dem Gehäusekanal 28 und dem Stator 30 angeordnet. Auf diese Weise ist der Kühlmittelkanal 46 sowohl mit dem Gehäusekanal 28 als auch mit dem Stator 30 thermisch gekoppelt.The coolant channel 46 extends according to 1 also through the peripheral wall of the housing 24 and is radially inward of the housing channel 28 ie radially between the housing channel 28 and the stator 30 arranged. In this way, the coolant channel 46 both with the housing channel 28 as well as with the stator 30 thermally coupled.

Durch die räumlich benachbarte Anordnung des Kühlmittelkanals 46 zum Stator 30 kann die im Stator 30 entstehende Wärme durch das Kühlmittel aufgenommen und abtransportiert werden. Der Kühlmittelkanal 46 ist vorzugsweise an einem externen Wärmetauscher wie zum Beispiel einen Luft-Wasser-Wärmetauscher angeschlossen, sodass das durch die Verlustwärme des Stators 30 erwärmte Kühlmittel wieder gekühlt werden kann.Due to the spatially adjacent arrangement of the coolant channel 46 to the stator 30 can the in the stator 30 arising heat absorbed by the coolant and transported away. The coolant channel 46 is preferably connected to an external heat exchanger such as an air-water heat exchanger, so that by the heat loss of the stator 30 heated coolant can be cooled again.

Um auch die Abwärme aus dem Rotor 14 abführen zu können, wird durch das Laufrad 20 der Strömungsvorrichtung 18 im Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 10 ein geschlossener Strömungskreislauf 22 für das Kühlmedium erzeugt. Dabei strömt das Kühlmedium zunächst durch einen der axialen Durchgangskanäle 16 des Rotors 14 und nimmt dort die anfallende Abwärme des Rotors 14 auf. Anschließend gibt das Kühlmedium die Wärme im Bereich des Gehäusekanals 28 an das Kühlmittel im Kühlmittelkanal 46 ab. Danach strömt das Kühlmedium wieder zurück ins Innere des Gehäuses 24 und nimmt im axialen Durchgangskanal 16 erneut Verlustwärme des Rotors 14 auf. Der geschlossene Strömungskreislauf 22 ist somit im Inneren der Antriebsmaschine 10 ausgebildet.To also remove the waste heat from the rotor 14 To be able to dissipate is through the impeller 20 the flow device 18 during operation of the electric drive machine 10 a closed flow circuit 22 generated for the cooling medium. The cooling medium initially flows through one of the axial through-channels 16 of the rotor 14 and takes there the accumulating waste heat of the rotor 14 on. Subsequently, the cooling medium gives the heat in the region of the housing channel 28 to the coolant in the coolant channel 46 from. Thereafter, the cooling medium flows back into the interior of the housing 24 and takes in the axial passageway 16 again heat loss of the rotor 14 on. The closed flow circuit 22 is thus inside the drive machine 10 educated.

Die Strömungsvorrichtung 18 zum Erzeugen des Strömungskreislaufs 22 ist gemäß 1 ein Ventilator, insbesondere ein Radialventilator. Das Laufrad 20 des Radialventilators grenzt dabei axial unmittelbar an den Rotor 14 an und ist drehfest mit der Rotorwelle 12 verbunden.The flow device 18 for generating the flow circuit 22 is according to 1 a fan, in particular a radial fan. The impeller 20 The radial fan is axially adjacent to the rotor 14 and is non-rotatable with the rotor shaft 12 connected.

Anhand der 1 wird außerdem deutlich, dass die Sperreinheit 32 in den Rotor 14 integriert und insbesondere zwischen zwei benachbarten Blechpaketen 36 des Rotors 14 angeordnet ist.Based on 1 It also becomes clear that the locking unit 32 in the rotor 14 integrated and in particular between two adjacent laminated cores 36 of the rotor 14 is arranged.

Die Sperreinheit 32 wird im Folgenden anhand der 2 bis 10 genauer beschrieben, wobei die 2 bis 9 die Sperreinheit 32 gemäß einer ersten Ausführungsform und die 10 die Sperreinheit 32 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigen.The lock unit 32 will be described below on the basis of 2 to 10 described in more detail, wherein the 2 to 9 the blocking unit 32 according to a first embodiment and the 10 the blocking unit 32 according to a second embodiment show.

Die Sperreinheit 32 weist jeweils einen Thermoaktuator 52 sowie ein vom Thermoaktuator 52 betätigbares Schließelement 54 auf. Als Thermoaktuatoren 52 kommen dabei insbesondere sogenannte Formgedächtnislegierungen oder Thermobimetalle zum Einsatz, wobei auch die Verwendung thermopneumatischer Elemente denkbar ist, bei denen ein eingeschlossenes Gas in einem vorgegebenen Temperaturbereich durch Zustandsänderung eine große Volumenänderung erfährt, welche über eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise einen Kolben, in eine zweckdienliche Bewegung umgesetzt wird.The lock unit 32 each has a thermal actuator 52 as well as one from the thermoactuator 52 actuatable closing element 54 on. As thermoactuators 52 In particular, so-called shape memory alloys or thermo-bimetals are used, wherein the use of thermopneumatic elements is conceivable in which a trapped gas undergoes a large volume change in a predetermined temperature range by changing state, which converts a suitable device, such as a piston in a convenient movement becomes.

Um auch lokale Überhitzungen des Rotors 14 zuverlässig zu verhindern, ist der Thermoaktuator vorteilhafterweise etwa axial mittig im Rotor 14 angeordnet, da in diesem Bereich üblicherweise die höchsten Temperaturen auftreten.To also local overheating of the rotor 14 To reliably prevent the thermal actuator is advantageously approximately axially centered in the rotor 14 arranged, since in this area usually the highest temperatures occur.

Die 2 zeigt eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht eines Blechpakets 36 des Rotors 14 sowie die stirnseitig angeordnete Sperreinheit 32 gemäß einer ersten Ausführungsform. Ferner ist in 3 die am Blechpaket 36 angebrachte Sperreinheit 32 gemäß 2 in axialer Ansicht dargestellt.The 2 shows a partially cut, perspective view of a laminated core 36 of the rotor 14 as well as the frontally arranged barrier unit 32 according to a first embodiment. Furthermore, in 3 the at the laminated core 36 attached barrier 32 according to 2 shown in axial view.

Die Sperreinheit 32 umfasst in dieser Ausführungsform den Thermoaktuator 52 sowie mehrere scheibenförmige Elemente, welche in den 7 bis 9 einzeln dargestellt sind. Eines der scheibenförmigen Elemente der Sperreinheit 32 ist das Schließelement 54, welches relativ zum Rotor 14 zwischen einer Freigabestellung und einer Schließstellung um die Antriebsachse A verschwenkbar ist.The lock unit 32 in this embodiment comprises the thermal actuator 52 and several disk-shaped elements which in the 7 to 9 are shown individually. One of the disc-shaped elements of the barrier unit 32 is the closing element 54 which is relative to the rotor 14 between a release position and a closed position about the drive axis A is pivotable.

Gemäß den 2 und 3 befindet sich das Schließelement 54 in seiner Schließstellung, sodass der Strömungsquerschnitt 34 des axialen Durchgangskanals 16 im Rotor 14 verschlossen ist.According to the 2 and 3 is the closing element 54 in its closed position, so that the flow cross section 34 of the axial passageway 16 in the rotor 14 is closed.

Analog zu den 2 und 3 zeigen die 4 und 5 die am Blechpaket 36 des Rotors 14 angebrachte Sperreinheit 32, wobei sich das Schließelement 54 in den 4 und 5 in seiner Freigabestellung befindet, sodass der Strömungsquerschnitt 34 des axialen Durchgangskanals 16 freigegeben ist.Analogous to the 2 and 3 show the 4 and 5 the at the laminated core 36 of the rotor 14 attached barrier 32 , where the closing element 54 in the 4 and 5 in its release position, so that the flow cross-section 34 of the axial passageway 16 is released.

Zum besseren Verständnis des Aufbaus der Sperreinheit 32 sind in 6 der Rotor 14 sowie in den 7 bis 9 die scheibenförmigen Elemente der Sperreinheit 32 separat in axialer Draufsicht dargestellt.For a better understanding of the construction of the barrier unit 32 are in 6 the rotor 14 as well as in the 7 to 9 the disc-shaped elements of the barrier unit 32 shown separately in axial plan view.

Anhand der 6 wird deutlich, dass der Rotor 14, konkret jedes Blechpaket 36 des Rotors 14, mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte, axiale Durchgangskanäle 16 aufweist.Based on 6 it becomes clear that the rotor 14 , in concrete terms, every laminated core 36 of the rotor 14 , several circumferentially evenly distributed, axial passageways 16 having.

Die 7 zeigt eine Blendenscheibe 56 der Sperreinheit 32, welche fest, insbesondere drehfest mit dem Rotor 14 verbunden ist und den Strömungsquerschnitt 34 jedes axialen Durchgangskanals 16 definiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind den sechs in Umfangsrichtung verteilten Durchgangskanälen 16 jeweils zwei Öffnungen 58 in der Blendenscheibe 56 zugeordnet. Zwischen den einzelnen Öffnungen 58 sind radiale Stege 59 in der Blendenscheibe 56 vorgesehen.The 7 shows an aperture disc 56 the barrier unit 32 , which firmly, in particular rotationally fixed with the rotor 14 is connected and the flow cross-section 34 each axial passageway 16 Are defined. In the present embodiment, the six distributed in the circumferential direction passageways 16 two openings each 58 in the aperture disc 56 assigned. Between the individual openings 58 are radial webs 59 in the aperture disc 56 intended.

In 8 ist eine Distanzscheibe 60 der Sperreinheit 32 zu sehen, welche ebenfalls fest, insbesondere drehfest mit dem Rotor 14 verbunden ist und ein rotorfestes Lager 62 für den Thermoaktuator 52 (siehe 3 und 5) bildet.In 8th is a spacer 60 the barrier unit 32 to see which also firm, in particular rotationally fixed with the rotor 14 is connected and a rotor-fixed bearing 62 for the thermoactuator 52 (please refer 3 and 5 ).

Die 9 zeigt das Schließelement 54 der Sperreinheit 32, welches als Lochscheibe ausgebildet ist und ein weiteres Lager 64 für den Thermoaktuator 52 (siehe 3 und 5) aufweist. Im zusammengesetzten Zustand der Sperreinheit 32 ist das als Lochscheibe ausgebildete Schließelement 54 in der Distanzscheibe 60 aufgenommen, wobei die Distanzscheibe 60 eine größere axiale Abmessung aufweist als das scheibenförmige Schließelement 54. Dadurch ist eine Verschwenkbarkeit des Schließelements 54 im zusammengesetzten Zustand der Sperreinheit 32 gewährleistet und wird nicht durch axial angrenzende Bauteile wie die Blendenscheibe 56 oder die Blechpakete 36 behindert.The 9 shows the closing element 54 the barrier unit 32 , which is designed as a perforated disc and another camp 64 for the thermoactuator 52 (please refer 3 and 5 ) having. In the assembled state of the barrier unit 32 is designed as a perforated disc closing element 54 in the spacer 60 taken, with the spacer 60 has a larger axial dimension than the disk-shaped closing element 54 , As a result, a pivotability of the closing element 54 in the assembled state of the barrier unit 32 is guaranteed and will not by axially adjacent components such as the aperture disc 56 or the laminated cores 36 with special needs.

Das scheibenförmige Schließelement 54 weist analog zur Blendenscheibe 56 in Umfangsrichtung abwechselnd Öffnungen 66 und Stege 68 auf. Dabei sind die Öffnungen 58, 66 und Stege 59, 68 der Blendenscheibe 56 und des Schließelements 54 so aufeinander abgestimmt, dass die Stege 68 in der Schließstellung des Schließelements 54 die Öffnungen 58 der Blendenscheibe 56 abdecken (2 und 3) und in der verschwenkten Freigabestellung des Schließelements 54 die Öffnungen 58 der Blendenscheibe 56 freigeben (4 und 5).The disk-shaped closing element 54 has analogous to the aperture plate 56 in the circumferential direction alternately openings 66 and footbridges 68 on. Here are the openings 58 . 66 and footbridges 59 . 68 the aperture disc 56 and the closing element 54 so matched to each other that the webs 68 in the closed position of the closing element 54 the openings 58 the aperture disc 56 cover ( 2 and 3 ) and in the pivoted release position of the closing element 54 the openings 58 the aperture disc 56 release ( 4 and 5 ).

Allgemein ist festzuhalten, dass der Rotor 14 mehrere in Umfangsrichtung verteilte, axiale Durchgangskanäle 16 aufweist und das Schließelement 54 eine Lochscheibe mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten Öffnungen 66 ist, wobei jedem Durchgangskanal 16 des Rotors 14 wenigstens eine der Öffnungen 66 zugeordnet ist.Generally, it should be noted that the rotor 14 a plurality of circumferentially distributed axial passageways 16 and the closing element 54 a perforated disc having a plurality of circumferentially distributed openings 66 is, each passageway 16 of the rotor 14 at least one of the openings 66 assigned.

Die maximale Temperatur des Rotors 14 entwickelt sich im Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 10 etwa axial mittig sowie radial außerhalb der Durchgangskanäle 16 im Bereich der Magnete 38 des Rotors 14. Um den Thermoaktuator 52 möglichst nah an diesem maximalen Temperaturbereich zu positionieren, ist der Thermoaktuator 52 vorzugsweise am radial äußeren Rand eines axialen Durchgangskanals 16 oder radial außerhalb der axialen Durchgangskanäle 16 im Rotor 14 angeordnet (siehe 3 und 5).The maximum temperature of the rotor 14 develops during operation of the electric drive machine 10 approximately axially centered and radially outside the through channels 16 in the field of magnets 38 of the rotor 14 , To the thermoactuator 52 Positioning as close as possible to this maximum temperature range is the thermoactuator 52 preferably at the radially outer edge of an axial through-channel 16 or radially outside the axial passageways 16 in the rotor 14 arranged (see 3 and 5 ).

Bei geringen Temperaturen des Rotors 14 befindet sich das Schließelement 54 in seiner Schließstellung gemäß den 2 und 3, sodass der Strömungsquerschnitt 34 der axialen Durchgangskanäle 16 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, verschlossen ist. Dadurch ist der Strömungskreislauf 22 des Kühlmediums unterbrochen. Der vom Laufrad 20 der Strömungsvorrichtung 18 umgewälzte Massenstrom des Kühlmediums wird folglich drastisch reduziert, was zu einer reduzierten Leistungsaufnahme der Strömungsvorrichtung 18 und damit zu einem besonders energieeffizienten Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 10 führt.At low temperatures of the rotor 14 is the closing element 54 in its closed position according to the 2 and 3 so that the flow cross section 34 the axial passageways 16 at least partially, preferably completely, is closed. This is the flow circuit 22 the cooling medium interrupted. The from the impeller 20 the flow device 18 circulated mass flow of the cooling medium is thus drastically reduced, resulting in a reduced power consumption of the flow device 18 and thus to a particularly energy-efficient operation of the electric drive machine 10 leads.

Wenn sich die Rotortemperatur im Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 10 erhöht und eine unterhalb der Überhitzungstemperatur liegende, vorgegebene Temperaturschwelle erreicht, dehnt sich der Thermoaktuator 52 aus und verschwenkt das Schließelement 54 in die Freigabestellung gemäß den 4 und 5, sodass der Strömungsquerschnitt 34 der axialen Durchgangskanäle 16 freigegeben ist. infolge dieser Freigabe des Strömungskreislaufs 22 wird vom Laufrad 20 der Strömungsvorrichtung 18 ein großer Massenstrom an Kühlmedium umgewälzt, was zu einer erhöhten Leistungsaufnahme der Strömungsvorrichtung 18, im Gegenzug jedoch auch zu einer guten (und notwendigen) Kühlung des Rotors 14 führt.When the rotor temperature during operation of the electric drive machine 10 increases and reaches a below the superheat temperature, predetermined temperature threshold, the thermal actuator expands 52 from and pivots the closing element 54 in the release position according to the 4 and 5 so that the flow cross section 34 the axial passageways 16 is released. due to this release of the flow circuit 22 gets off the impeller 20 the flow device 18 a large mass flow of cooling medium circulated, resulting in an increased power consumption of the flow device 18 in return, however, also to a good (and necessary) cooling of the rotor 14 leads.

Die Sperreinheit 32 ermöglicht somit einen energieeffizienten Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine 10 bei geringen Rotortemperaturen und sorgt bei hohen Rotortemperaturen für eine hinreichende Kühlung. Die temperaturabhängige Ansteuerung der Sperreinheit 32 erfolgt dabei in vorteilhafter Weise durch den Thermoaktuator 52, sodass kein aufwendiger elektrischer Antrieb benötigt wird.The lock unit 32 thus enables energy-efficient operation of the electric drive machine 10 At low rotor temperatures and ensures at high rotor temperatures for adequate cooling. The temperature-dependent activation of the blocking unit 32 takes place in an advantageous manner by the thermal actuator 52 so that no expensive electrical drive is needed.

Die 10 zeigt eine alternative Ausführungsform der Sperreinheit 32. Der Thermoaktuator 52 und das Schließelement 54 sind in diesem Fall als einstückige Bimetallklappe 70 ausgebildet und am Rotor 14 befestigt.The 10 shows an alternative embodiment of the barrier unit 32 , The thermoactuator 52 and the closing element 54 are in this case as a one-piece bimetal flap 70 trained and on the rotor 14 attached.

Die Bimetallklappe 70 erstreckt sich vorzugsweise bis in einen maximalen Temperaturbereich des Rotors 14, der gemäß 10 gestrichelt angedeutet und mit dem Bezugszeichen 72 versehen ist.The bimetallic flap 70 preferably extends into a maximum temperature range of the rotor 14 which according to 10 indicated by dashed lines and with the reference numeral 72 is provided.

Analog zur Funktionsweise der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform der Sperreinheit 32 führen steigende Rotortemperaturen zu einer wachsenden Verformung der Bimetallklappe 70 und damit einer zunehmenden Freigabe des Strömungsquerschnitts 34. Hingegen bewirken geringe Rotortemperaturen eine Rückstellung der Bimetallklappe 70 in ihre Ausgangsposition, in welcher der Strömungsquerschnitt 34 des Durchgangskanals 16 im Wesentlichen verschlossen ist.Analogous to the operation of the above-described first embodiment of the barrier unit 32 Rising rotor temperatures lead to an increasing deformation of the bimetal flap 70 and thus an increasing release of the flow cross section 34 , On the other hand, low rotor temperatures cause a reset of the bimetallic valve 70 in its starting position, in which the flow cross-section 34 of the passageway 16 is essentially closed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010063973 A1 [0005, 0008]

Claims

Electric drive machine for a motor vehicle, having a rotor shaft ( 12 ) which is rotatable about a drive axis (A), a rotor ( 14 ), which rotatably with the rotor shaft ( 12 ) and at least one axial passage ( 16 ), a flow device ( 18 ), which rotates with the rotor shaft ( 12 ) connected impeller ( 20 ) for generating a flow circuit ( 22 ) for a cooling medium, a housing ( 24 ), comprising a housing wall ( 26 ) and a housing channel ( 28 ) extending from the interior of the housing ( 24 ) through the housing wall ( 26 ) back inside the case ( 24 ), and a stator fixed to the housing ( 30 ), the rotor ( 14 ) surrounds in the circumferential direction, wherein the rotor ( 14 ), the stator ( 30 ), the flow device ( 18 ) and a cooling medium inside the housing ( 24 ), wherein the flow circuit ( 22 ) for the cooling medium the axial passageway ( 16 ) in the rotor ( 14 ) and the housing channel ( 28 ), characterized in that a blocking unit ( 32 ) is provided, which has a flow cross-section ( 34 ) of the axial through-channel ( 16 ) can either release or at least partially close.

Drive machine according to claim 1, characterized in that in the housing wall ( 26 ) a coolant channel ( 46 ) provided with the housing channel ( 28 ) is thermally coupled.

Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 24 ) has a peripheral wall, the inside a first wall opening ( 48 ) and a second wall opening ( 50 ), wherein the housing channel ( 28 ) from the first wall opening ( 48 ) through the peripheral wall to the second wall opening ( 50 ).

Drive machine according to claim 2 and 3, characterized in that the coolant channel ( 46 ) through the peripheral wall of the housing ( 24 ) and at least partially radially inwardly of the housing channel ( 28 ) is arranged.

Drive machine according to claim 3 or 4, characterized in that the first wall opening ( 48 ) and the second wall opening ( 50 ) of the housing channel ( 28 ) are axially spaced and lie substantially in the same radial plane.

Drive machine according to one of claims 3 to 5, characterized in that the stator ( 30 ) axially between the first wall opening ( 48 ) and the second wall opening ( 50 ) is arranged.

Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that the locking unit ( 32 ) in the rotor ( 14 ) is integrated.

Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that the locking unit ( 32 ) a thermoactuator ( 52 ) having.

Drive machine according to claim 8, characterized in that the thermal actuator ( 52 ) substantially axially in the middle of the rotor ( 14 ) is arranged.

Drive machine according to claim 8 or 9, characterized in that the locking unit ( 32 ) from the thermoactuator ( 52 ) actuatable closing element ( 54 ) having.

Drive machine according to claim 10, characterized in that the closing element ( 54 ) relative to the rotor ( 14 ) between a release position and a closed position about the drive axis (A) is pivotable.

Drive machine according to claim 10 or 11, characterized in that the rotor ( 14 ) a plurality of circumferentially distributed, axial passageways ( 16 ) and the closing element ( 54 ) a perforated disc with a plurality of circumferentially distributed openings ( 66 ), each passageway ( 16 ) of the rotor ( 14 ) an opening ( 66 ) assigned.

Drive machine according to one of claims 10 to 12, characterized in that the thermal actuator ( 52 ) radially outside the axial passageway ( 16 ) is arranged.

Drive machine according to claim 10, characterized in that the thermoactuator ( 52 ) and the closing element ( 54 ) as a one-piece bimetal flap ( 70 ) are formed.

Drive machine according to one of the preceding claims, characterized in that the flow device ( 18 ) is a fan, in particular a radial fan.