DE102018104131A1 - Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement - Google Patents

Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102018104131A1
DE102018104131A1 DE102018104131.4A DE102018104131A DE102018104131A1 DE 102018104131 A1 DE102018104131 A1 DE 102018104131A1 DE 102018104131 A DE102018104131 A DE 102018104131A DE 102018104131 A1 DE102018104131 A1 DE 102018104131A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inlet
return
cooling
cooling tube
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018104131.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Philipp Kraft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102018104131.4A priority Critical patent/DE102018104131A1/en
Publication of DE102018104131A1 publication Critical patent/DE102018104131A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts

Abstract

Die Leistung und Effizienz einer elektrischen Maschine hängt u.a. in hohem Maße von thermischen Randbedingungen ab. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine ausreichende Kühlung für elektrische Maschinen bereitzustellen.
Hierzu wird eine Kühlanordnung 1 für einen Rotor 9 eines Elektromotors eines Fahrzeugs, mit einer Rotorwelle 10, wobei die Rotorwelle 10 als eine Hohlwelle ausgebildet ist und eine Drehachse D definiert, mit einem Kühlrohr 2 zur Kühlmittelversorgung, wobei das Kühlrohr 2 koaxial in Bezug auf die Drehachse D in der Rotorwelle 10 angeordnet ist, wobei zwischen einem Außenumfang des Kühlrohrs 2 und einem Innenumfang der Rotorwelle 10 ein Zwischenraum 11 zur Aufnahme eines Kühlmittels gebildet ist, vorgeschlagen, wobei das Kühlrohr 2 mindestens einen Zulaufkanal 13 und mindestens einen Rücklaufkanal 14 aufweist, wobei der Zulaufkanal 13 und der Rücklaufkanal 14 strömungstechnisch mit dem Zwischenraum 11 verbunden sind, wobei ein Strömungsweg S des Kühlmittels von dem Zulaufkanal 13 über den Zwischenraum 11 zu dem Rücklaufkanal 14 verläuft.

Figure DE102018104131A1_0000
The performance and efficiency of an electric machine depends to a large extent on thermal boundary conditions. This results in the need to provide sufficient cooling for electrical machines.
For this purpose, a cooling arrangement 1 for a rotor 9 of an electric motor of a vehicle, with a rotor shaft 10, wherein the rotor shaft 10 is formed as a hollow shaft and defines a rotation axis D, with a cooling pipe 2 for coolant supply, wherein the cooling tube 2 coaxial with respect to the Rotary axis D is disposed in the rotor shaft 10, wherein between an outer periphery of the cooling tube 2 and an inner periphery of the rotor shaft 10, a gap 11 is formed for receiving a coolant, proposed, wherein the cooling tube 2 has at least one inlet channel 13 and at least one return channel 14, wherein the inlet channel 13 and the return channel 14 are fluidically connected to the intermediate space 11, wherein a flow path S of the coolant from the inlet channel 13 via the intermediate space 11 to the return channel 14 extends.
Figure DE102018104131A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für einen Rotor eines Elektromotors eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Rotor mit der Kühlanordnung sowie eine elektrische Achse für ein Fahrzeug mit dem Rotor und/oder der Kühlanordnung.The invention relates to a cooling arrangement for a rotor of an electric motor of a vehicle with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a rotor with the cooling arrangement and an electrical axis for a vehicle with the rotor and / or the cooling arrangement.

Die Leistung und Effizienz einer elektrischen Maschine hängt u.a. in hohem Maße von thermischen Randbedingungen ab. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine ausreichende Kühlung für elektrische Maschinen bereitzustellen. Hierzu muss die entstehende Abwärme bestmöglich abgeführt werden, wobei die Abführung der entstehenden Abwärme in der Regel mit Kühlkonzepten erfolgt, welche die am Stator und an den Wickelköpfen entstehende Wärme abführen. Ein Teil der Wärme fließt jedoch auch in die Rotorblechpakete und die Rotorwelle. Es ist daher bekannt die am Rotor entstehende Wärme mittels einer aktiven Flüssigkeitskühlung abzuführen.The performance and efficiency of an electric machine depends i.a. highly dependent on thermal boundary conditions. This results in the need to provide sufficient cooling for electrical machines. For this purpose, the resulting waste heat must be dissipated as best as possible, with the removal of the resulting waste heat is usually done with cooling concepts that dissipate the heat generated at the stator and on the winding heads. However, part of the heat also flows into the rotor laminations and the rotor shaft. It is therefore known to dissipate the heat generated at the rotor by means of an active liquid cooling.

Die Druckschrift DE 10 2014 204 133 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik beschreibt, offenbart eine elektrische Maschine, die einen Rotor, einen Stator und einen Drehzahlsensor aufweist. Der Rotor umfasst dabei eine Hohlwelle. An dem Rotor ist mitrotierend eine Röhre angebracht, welche in einen Innenraum der Hohlwelle hineinragt, so dass durch die Röhre ein Kühlfluid in den Innenraum eingeströmt werden kann. An einem über die Hohlwelle überstehenden Bereich der Röhre ist ein Drehzahlsensor angebracht. Bei der vorgeschlagenen elektrischen Maschine, welche beispielsweise als Asynchronmaschine ausgestaltet sein kann, kann in dem Rotor entstehende Wärme effizient über eine Kühlung der Hohlwelle abgeführt werden.The publication DE 10 2014 204 133 A1 , which probably describes the closest prior art, discloses an electric machine having a rotor, a stator and a speed sensor. The rotor comprises a hollow shaft. On the rotor, a tube is mounted co-rotating, which projects into an interior of the hollow shaft, so that a cooling fluid can be flowed through the tube into the interior. At a projecting over the hollow shaft portion of the tube, a speed sensor is mounted. In the proposed electric machine, which may be configured, for example, as an asynchronous, heat generated in the rotor can be dissipated efficiently via a cooling of the hollow shaft.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlanordnung für einen Rotor vorzuschlagen, welche sich durch eine verbesserte Kühlleistung auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung einen entsprechenden Rotor sowie eine elektrische Achse mit der Kühlanordnung vorzuschlagen.It is an object of the present invention to provide a cooling arrangement for a rotor, which is characterized by an improved cooling performance. Furthermore, it is an object of the invention to propose a corresponding rotor and an electrical axis with the cooling arrangement.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie eine elektrische Achse mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a cooling arrangement having the features of claim 1, a rotor having the features of claim 9 and an electrical axis having the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kühlanordnung, welche für einen Rotor eines Elektromotors eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Kühlanordnung zur Kühlung des Rotors. Bevorzugt steht die Kühlanordnung hierzu mit dem Rotor in einem thermischen Kontakt. Optional bildet die Kühlanordnung einen Bestandteil des Elektromotors. Bevorzugt weist der Elektromotor einen Stator als einen feststehenden Teil des Elektromotors auf. Im Speziellen ist der Elektromotor, insbesondere der Rotor, als ein Innenläufer ausgebildet, wobei der Rotor in dem Stator angeordnet ist.The invention relates to a cooling arrangement which is designed and / or suitable for a rotor of an electric motor of a vehicle. In particular, the cooling arrangement serves to cool the rotor. For this purpose, the cooling arrangement is preferably in thermal contact with the rotor. Optionally, the cooling arrangement forms part of the electric motor. Preferably, the electric motor has a stator as a fixed part of the electric motor. In particular, the electric motor, in particular the rotor, is designed as an internal rotor, wherein the rotor is arranged in the stator.

Die Kühlanordnung weist eine Rotorwelle auf, wobei die Rotorwelle als eine Hohlwelle ausgebildet ist. Die Rotorwelle dient insbesondere zur Aufnahme eines Rotorkerns. Die Rotorwelle definiert vorzugsweise mit ihrer Rotationsachse und/oder Symmetrieachse eine Drehachse. Während eines Betriebes des Elektromotors rotiert die Rotorwelle vorzugsweise um die Drehachse, wobei der Stator stationär verbleibt.The cooling arrangement has a rotor shaft, wherein the rotor shaft is formed as a hollow shaft. The rotor shaft is used in particular for receiving a rotor core. The rotor shaft preferably defines an axis of rotation with its axis of rotation and / or axis of symmetry. During operation of the electric motor, the rotor shaft preferably rotates about the axis of rotation, the stator remaining stationary.

Die Kühlanordnung weist ein Kühlrohr auf, welches zur Kühlmittelversorgung ausgebildet und/oder geeignet ist. Das Kühlrohr ist vorzugsweise einstückig, insbesondere in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess, gefertigt. Im Speziellen ist das Kühlrohr in einem Strangpressverfahren oder einem Extrusionsverfahren gefertigt. Bevorzugt ist das Kühlrohr aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt.The cooling arrangement has a cooling tube, which is designed and / or suitable for supplying coolant. The cooling tube is preferably made in one piece, in particular in a continuous production process. Specifically, the cooling tube is manufactured by an extrusion process or an extrusion process. Preferably, the cooling tube is made of aluminum or plastic.

Das Kühlrohr ist in Bezug auf die Drehachse koaxial in der Rotorwelle angeordnet. Prinzipiell kann das Kühlrohr zumindest abschnittsweise in der Rotorwelle angeordnet sein. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kühlrohr vollständig innerhalb der Rotorwelle angeordnet. Das Kühlrohr erstreckt sich vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse über mindestens die gesamte axiale Baulänge des Rotorkerns.The cooling tube is arranged coaxially in the rotor shaft with respect to the axis of rotation. In principle, the cooling tube can be arranged at least in sections in the rotor shaft. Particularly preferably, however, the cooling tube is arranged completely within the rotor shaft. The cooling tube preferably extends in the axial direction with respect to the axis of rotation over at least the entire axial length of the rotor core.

Zwischen einem Außenumfang des Kühlrohrs und einem Innenumfang der Rotorwelle ist ein Zwischenraum zur Aufnahme eines Kühlmittels gebildet. Insbesondere ist der Außendurchmesser des Kühlrohrs kleiner als ein Innendurchmesser der Rotorwelle, sodass ein Ringraum als der Zwischenraum gebildet ist. Bevorzugt dient das Kühlrohr zur Zuführung und/oder Abführung des Kühlmittels in den Zwischenraum. Im Speziellen weist der Zwischenraum in Umlaufrichtung und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse ein konstantes Spaltmaß auf. Beispielsweise beträgt das Spaltmaß mehr als 0,1 mm, vorzugsweise mehr als 1 mm, im Speziellen mehr als 3 mm. Besonders bevorzugt ist das Kühlmittel als eine Kühlflüssigkeit ausgebildet.Between an outer periphery of the cooling tube and an inner periphery of the rotor shaft, a space for receiving a coolant is formed. In particular, the outer diameter of the cooling tube is smaller than an inner diameter of the rotor shaft, so that an annular space is formed as the gap. Preferably, the cooling tube is used to supply and / or discharge of the coolant in the intermediate space. In particular, the gap in the circumferential direction and / or in the axial direction with respect to the axis of rotation on a constant gap. For example, the gap dimension is more than 0.1 mm, preferably more than 1 mm, in particular more than 3 mm. Particularly preferably, the coolant is designed as a cooling liquid.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kühlrohr mindestens oder genau einen Zulaufkanal und mindestens oder genau einen Rücklaufkanal aufweist. Insbesondere erstrecken sich der Zulaufkanal und/oder der Rücklaufkanal in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse innerhalb der Rohrwand des Kühlrohrs. Bevorzugt sind der Zulaufkanal und/oder der Rücklaufkanal durch das kontinuierliche Fertigungsverfahren gebildet. Im Speziellen verlaufen der Zulaufkanal und/oder der Rücklaufkanal über die gesamte axiale Baulänge des Kühlrohrs, sodass das Kühlrohr vollständig durch den Zulaufkanal bzw. den Rücklaufkanal durchsetzt ist. Insbesondere kann das Kühlrohr mehr als zwei, im Speziellen mehr als vier der Zulaufkanäle und/oder der Rücklaufkanäle aufweisen. Besonders bevorzug weist das Kühlrohr genau zwei der Zulaufkanäle und genau zwei der Rücklaufkanäle auf.In the context of the invention it is proposed that the cooling tube has at least or exactly one inlet channel and at least or exactly one return channel. In particular, the inlet channel and / or the return channel extend in the axial direction with respect to the axis of rotation within the tube wall of the cooling tube. Preferred are the Inlet channel and / or the return channel formed by the continuous manufacturing process. In particular, the inlet channel and / or the return channel extend over the entire axial length of the cooling tube, so that the cooling tube is completely penetrated by the inlet channel and the return channel. In particular, the cooling tube can have more than two, in particular more than four of the inlet channels and / or the return channels. Particularly preferably, the cooling tube has exactly two of the inlet channels and exactly two of the return channels.

Der Zulaufkanal und der Rücklaufkanal sind strömungstechnisch mit dem Zwischenraum verbunden, wobei ein Strömungsweg des Kühlmittels von dem Zulaufkanal über den Zwischenraum zu dem Rücklaufkanal verläuft. Insbesondere strömt das Kühlmittel entlang des Strömungsweges, wodurch ein Wärmeabtransport der an die Rotorwelle abgegebenen Wärme erfolgt. Besonders bevorzugt ist durch den Strömungsweg ein geschlossener Kühlkreislauf gebildet. Vorzugsweise ist der Zwischenraum, insbesondere während eines Betriebs des Elektromotors, vollständig mit Kühlmittel befüllt. Somit steht das Kühlmittel dauerhaft in direkten Kontakt mit der Rotorwelle.The inlet channel and the return channel are fluidically connected to the intermediate space, wherein a flow path of the coolant extends from the inlet channel via the intermediate space to the return channel. In particular, the coolant flows along the flow path, whereby a heat dissipation of the heat emitted to the rotor shaft heat takes place. Particularly preferably, a closed cooling circuit is formed by the flow path. Preferably, the gap, in particular during operation of the electric motor, completely filled with coolant. Thus, the coolant is permanently in direct contact with the rotor shaft.

Optional ergänzend kann die Kühlanordnung eine Fördervorrichtung aufweisen, wobei der Zulaufkanal und/oder der Rücklaufkanal mit der Fördervorrichtung, insbesondere strömungstechnisch, verbunden sind. Bevorzugt ist durch die Fördervorrichtung ein aktiver Kühlkreislauf gebildet, wobei das Kühlmittel entlang des Strömungsweges zirkuliert.Optionally, in addition, the cooling arrangement may have a conveying device, wherein the inlet channel and / or the return channel are connected to the conveying device, in particular fluidically. Preferably, an active cooling circuit is formed by the conveying device, wherein the coolant circulates along the flow path.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den erfindungsgemäßen Strömungsweg ein verbesserter Kühlmittelverlauf ermöglicht wird. Insbesondere kann durch die vollständige Befüllung des Zwischenraums mit dem Kühlmittel, die Rotorwelle, insbesondere im Bereich des Rotorkerns, großflächig gekühlt werden. Somit kann eine besonders einfache und zugleich effiziente Kühlung der Rotorwelle umgesetzt werden. Durch das erfindungsgemäße Kühlrohr ist eine besonders einfach herstellbare Kühlmittelführung umgesetzt, welche zudem kostengünstig in der Fertigung ist. Durch die Anordnung des Kühlrohrs innerhalb der Rotorwelle, wird außerdem eine platzsparende Ausgestaltung der Kühlanordnung vorgeschlagen, wodurch der Bauraumbedarf des Kühlrohrs sehr gering ist.The advantage of the invention is that an improved coolant flow is made possible by the flow path according to the invention. In particular, can be cooled over a large area by the complete filling of the gap with the coolant, the rotor shaft, in particular in the region of the rotor core. Thus, a particularly simple and at the same time efficient cooling of the rotor shaft can be implemented. By the cooling tube according to the invention a particularly easy to produce coolant guide is implemented, which is also inexpensive to manufacture. The arrangement of the cooling tube within the rotor shaft, a space-saving design of the cooling arrangement is also proposed, whereby the space requirement of the cooling tube is very low.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Kühlrohr mindestens oder genau einen Zulaufeintritt und einen Zulaufaustritt auf, wobei der Zulaufeintritt und der Zulaufaustritt über den Zulaufkanal miteinander verbunden sind. Insbesondere verläuft somit ein erster Strömungswegabschnitt von dem Zulaufeintritt über den Zulaufkanal zu dem Zulaufaustritt. Im Speziellen ist jedem der Zulaufkanäle ein separater Zulaufeintritt und/oder Zulaufaustritt zugeordnet. Alternativ ist allen Zulaufkanälen ein gemeinsamer Zulaufeintritt und/oder Zulaufaustritt zugeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the cooling tube has at least or exactly one inlet inlet and one inlet outlet, wherein the inlet inlet and the inlet outlet are connected to one another via the inlet channel. In particular, therefore, a first flow path section extends from the inlet inlet via the inlet channel to the inlet outlet. In particular, a separate inlet inlet and / or inlet outlet is assigned to each of the inlet channels. Alternatively, a common inlet inlet and / or inlet outlet is assigned to all inlet channels.

Alternativ oder optional ergänzend weist das Kühlrohr mindestens oder genau einen Rücklaufeintritt und einen Rücklaufaustritt auf, wobei der Rücklaufeintritt und der Rücklaufaustritt über den Rücklaufkanal miteinander verbunden sind. Insbesondere verläuft somit ein zweiter Strömungswegabschnitt von dem Rücklaufeintritt über den Rücklaufkanal zu dem Rücklaufaustritt. Im Speziellen ist jedem der Rücklaufkanäle ein separater Rücklaufeintritt und/oder Rücklaufaustritt zugeordnet. Alternativ ist allen Rücklaufkanälen ein gemeinsamer Rücklaufeintritt und/oder Rücklaufaustritt zugeordnet. Vorzugsweise ist durch die beiden Strömungswegabschnitte ein unidirektionaler Strömungsverlauf definiert.Alternatively or optionally additionally, the cooling tube has at least or exactly a return inlet and a return outlet, the return inlet and the return outlet being connected to one another via the return channel. In particular, therefore, a second flow path section extends from the return inlet via the return channel to the return outlet. In particular, each of the return channels is associated with a separate return inlet and / or return outlet. Alternatively, all return channels are assigned a common return inlet and / or return outlet. Preferably, a unidirectional flow pattern is defined by the two flow path sections.

Der Zulaufkanal und der Rücklaufkanal verlaufen innerhalb des Kühlrohrs strömungstechnisch getrennt voneinander. Insbesondere weist das Kühlrohr einen Innenmantelabschnitt und einen Außenmantelabschnitt auf. Dabei trägt der Innenmantelabschnitt eine innere Oberfläche des Kühlrohrs und der Außenmantelabschnitt eine äußere Oberfläche des Kühlrohrs. Optional ergänzend weist das Kühlrohr mehrere Wandabschnitte auf, wobei die Wandabschnitte vorzugsweise in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse zwischen dem Innenmantelabschnitt und dem Außenmantelabschnitt angeordnet sind. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Wandabschnitte in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse parallel zueinander.The inlet channel and the return channel run fluidically separated from each other within the cooling tube. In particular, the cooling tube has an inner shell section and an outer shell section. In this case, the inner shell portion carries an inner surface of the cooling tube and the outer shell portion an outer surface of the cooling tube. Optionally additionally, the cooling tube has a plurality of wall sections, wherein the wall sections are preferably arranged in the radial direction with respect to the axis of rotation between the inner shell section and the outer shell section. Particularly preferably, the wall sections extend in the axial direction with respect to the axis of rotation parallel to each other.

Durch das Zusammenwirken der Wandabschnitte, des Innenmantelabschnitts und des Außenmantelabschnitts sind der Zulaufkanal und der Rücklaufkanal gebildet, wobei der bzw. die Zulaufkanäle und der bzw. die Rücklaufkanäle durch die Wandabschnitte strömungstechnisch voneinander getrennt sind. Besonders bevorzugt ist der Zulaufkanal in einer ersten Hälfte des Kühlrohrs und der Rücklaufkanal in einer zweiten Hälfte des Kühlrohrs angeordnet. Im Speziellen sind alle Zulaufkanäle in der ersten Hälfte und alle Rücklaufkanäle in der zweiten Hälfte Kühlrohrs angeordnet.The interaction of the wall sections, the inner shell section and the outer shell section, the inlet channel and the return channel are formed, wherein the or the inlet channels and the or the return channels are fluidly separated from each other by the wall sections. Particularly preferably, the inlet channel is arranged in a first half of the cooling tube and the return channel in a second half of the cooling tube. In particular, all the inlet channels in the first half and all return channels in the second half of the cooling tube are arranged.

In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Zulaufeintritt und der Rücklaufaustritt in Bezug auf die Drehachse an einer axialen Stirnseite des Kühlrohrs angeordnet sind. Insbesondere ist jeder der Kanäle als eine Durchgangsöffnung ausgebildet, wobei der Zulaufeintritt und/oder der Rücklaufaustritt durch den Eintrittsbereiche oder den Austrittsbereich der Durchgangsöffnung definiert ist. In a specific embodiment, it is provided that the inlet inlet and the return outlet are arranged with respect to the axis of rotation on an axial end face of the cooling tube. In particular, each of the channels is designed as a passage opening, wherein the inlet inlet and / or the outlet outlet is defined by the inlet areas or the outlet area of the passage opening.

Prinzipiell kann der Zulaufeintritt an der einen axialen Stirnseite und der Rücklaufaustritt an der anderen axialen Stirnseite angeordnet sein. Bevorzugt jedoch sind der Zulaufeintritt, insbesondere alle Zulaufeintritte, und der Rücklaufaustritt, insbesondere alle Rücklaufaustritte, an einer gemeinsamen axialen Stirnseite des Kühlrohres angeordnet.In principle, the inlet inlet at one axial end face and the return outlet at the be arranged on the other axial end side. Preferably, however, the inlet inlet, in particular all inlet openings, and the return outlet, in particular all return outlets, are arranged on a common axial end face of the cooling tube.

Alternativ oder optional ergänzend sind der Zulaufaustritt und der Rücklaufeintritt an dem Außenumfang des Kühlrohrs angeordnet. Insbesondere sind der Zulaufaustritt und/oder der Rücklaufaustritt als eine in das Kühlrohr eingebracht Öffnung, insbesondere ein Durchbruch und/oder eine Bohrung, ausgebildet. Besonders bevorzugt sind der Zulaufaustritt und der Rücklaufeintritt in den Außenmantelabschnitt eingebracht. Prinzipiell können der Zulaufaustritt und der Rücklaufeintritt in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse diametral einander gegenüberliegend angeordnet sein. Besonders bevorzugt jedoch sind der Zulaufaustritt und der Rücklaufeintritt in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse versetzt zueinander angeordnet.Alternatively or optionally in addition, the inlet outlet and the return inlet are arranged on the outer circumference of the cooling tube. In particular, the inlet outlet and / or the return outlet are formed as an opening made in the cooling tube, in particular an opening and / or a bore. Particularly preferably, the inlet outlet and the return inlet are introduced into the outer shell section. In principle, the inlet outlet and the return inlet can be arranged diametrically opposite one another in the axial direction with respect to the axis of rotation. Particularly preferably, however, the inlet outlet and the return inlet in the axial direction with respect to the axis of rotation are offset from one another.

In einer weiteren Ausführung weist die Kühlanordnung eine erste und eine zweite Dichteinrichtung zur Abdichtung des Zwischenraums auf. Insbesondere dichten die beiden Dichteinrichtungen den Zwischenraum fluiddicht ab, sodass der Zwischenraum gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Besonders bevorzugt erfolgt die Abdichtung des Zwischenraums durch die beiden Dichteinrichtungen innerhalb der Rotorwelle.In a further embodiment, the cooling arrangement has a first and a second sealing device for sealing the intermediate space. In particular, the two sealing devices seal the gap fluid-tight, so that the gap is sealed from the environment. Particularly preferably, the sealing of the intermediate space takes place through the two sealing devices within the rotor shaft.

Der Zwischenraum ist in Bezug auf die Drehachse durch die erste Dichteinrichtung in einer axialen Richtung und durch die zweite Dichteinrichtung in einer axialen Gegenrichtung begrenzt. Insbesondere sind die erste und/oder die zweite Dichteinrichtung als ein Wellendichtring, bevorzugt ein Radialwellendichtring, ausgebildet. Im Speziellen sind die erste und/oder die zweite Dichteinrichtung einerseits mit dem Kühlrohr, vorzugsweise drehfest, verbunden. Bevorzugt liegen die erste und/oder die zweite Dichteinrichtung andererseits mit einer Dichtlippe in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse an dem Innenumfang der Rotorwelle an.The intermediate space is limited in an axial direction with respect to the axis of rotation by the first sealing device and in an axial opposite direction by the second sealing device. In particular, the first and / or the second sealing device are designed as a shaft sealing ring, preferably a radial shaft sealing ring. In particular, the first and / or the second sealing device on the one hand with the cooling tube, preferably rotatably connected. On the other hand, the first and / or the second sealing device preferably abuts with a sealing lip in the radial direction with respect to the axis of rotation on the inner circumference of the rotor shaft.

In einer weiteren Ausgestaltung weist die Kühlanordnung ein Endstück auf. Bevorzugt ist das Endstück als ein rotationssymmetrisches Drehteil ausgebildet, wobei die Drehachse eine Symmetrieachse des Drehteils bildet. Besonders bevorzugt ist das Endstück koaxial zu der Drehachse angeordnet.In a further embodiment, the cooling arrangement has an end piece. Preferably, the end piece is designed as a rotationally symmetrical rotary part, wherein the axis of rotation forms an axis of symmetry of the rotary part. Particularly preferably, the end piece is arranged coaxially to the axis of rotation.

Das Endstück ist endseitig in axialer Richtung in Bezug auf Drehachse mit dem Kühlrohr verbunden, insbesondere in das Kühlrohr eingeschoben. Im Speziellen ist das Endstück als eine abgesetzt Hohlwelle ausgebildet, wobei das Endstück das Kühlrohr in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse verlängert. Das Endstück ist vorzugsweise drehfest, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig, mit dem Kühlrohr verbunden. Das Endstück kann beispielsweise endseitig in das Kühlrohr eingepresst sein. Besonders bevorzugt weist das Endstück hierzu einen Verbindungsabschnitt auf. Der Verbindungsabschnitt ist bevorzugt als ein hohlzylindrischer Ansatz ausgebildet. In einem montierten Zustand liegt der Verbindungsabschnitt mit seiner Zylindermantelaußenfläche in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse an dem Innenmantelabschnitt des Kühlrohrs an.The end piece is connected at the end in the axial direction with respect to the axis of rotation with the cooling tube, in particular inserted into the cooling tube. Specifically, the end piece is formed as a stepped hollow shaft, wherein the end piece extends the cooling tube in the axial direction with respect to the axis of rotation. The tail is preferably non-rotatable, in particular non-positively and / or positively connected to the cooling tube. The tail can for example be pressed into the end of the cooling tube. Particularly preferably, the end piece has a connection section for this purpose. The connecting portion is preferably formed as a hollow cylindrical approach. In an assembled state, the connecting portion abuts with its cylinder jacket outer surface in the radial direction with respect to the axis of rotation on the inner jacket portion of the cooling tube.

Der Zulaufkanal und/oder Rücklaufkanal sind durch das Endstück in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse begrenzt. Bevorzugt weist das Endstück einen Anlageabschnitt auf, wobei der Anlageabschnitt in axialer Richtung an der axialen Stirnseite des Kühlrohrs anliegt. Der Anlageabschnitt schließt sich vorzugsweise unmittelbar an den Verbindungsabschnitt an, wobei der Anlageabschnitt zu dem Verbindungsabschnitt abgesetzt ist. Bevorzugt weist der Anlageabschnitt einen größeren Außendurchmesser als der Verbindungsabschnitt auf. Im Speziellen ist der Anlageabschnitt als eine radial nach außen gerichtete flanschartige Verbreiterung ausgebildet. Besondere bevorzugt ist der Außendurchmesser des Anlageabschnitts größer oder gleich dem Außendurchmesser des Kühlrohrs. Bevorzugt sind der Zulaufkanal und/oder Rücklaufkanal durch eine Kreisringfläche des Anlageabschnitts begrenzt, wobei sich die Kreisringfläche in Bezug auf die Drehachse in einer Radialebene erstreckt.The inlet channel and / or return channel are delimited by the end piece in the axial direction with respect to the axis of rotation. Preferably, the end piece on a contact portion, wherein the abutment portion abuts in the axial direction on the axial end side of the cooling tube. The abutment portion preferably connects directly to the connecting portion, wherein the abutment portion is offset from the connecting portion. Preferably, the abutment portion has a larger outer diameter than the connecting portion. In particular, the abutment portion is formed as a radially outwardly directed flange-like widening. Particular preference is given to the outer diameter of the abutment portion is greater than or equal to the outer diameter of the cooling tube. Preferably, the inlet channel and / or return channel are limited by an annular surface of the contact portion, wherein the annular surface extends in relation to the axis of rotation in a radial plane.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kühlanordnung mindestens oder genau ein Dichtmittel zur Abdichtung des Vorlaufkanals und/oder des Rücklaufkanals aufweist. Bevorzugt dient das Dichtmittel zur Abdichtung des Vorlaufkanals und/oder des Rücklaufkanals gegenüber dem Endstück, insbesondere des Anlageabschnitts. Das Dichtmittel ist vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse zwischen dem Kühlrohr und dem Endstück angeordnet, sodass das Kühlrohr über das Dichtmittel an dem Anlageabschnitt anliegt.It is preferably provided that the cooling arrangement has at least or exactly one sealing means for sealing the flow channel and / or the return channel. Preferably, the sealing means serves to seal the flow channel and / or the return channel relative to the end piece, in particular of the contact section. The sealing means is preferably arranged in the axial direction with respect to the axis of rotation between the cooling tube and the end piece, so that the cooling tube rests against the abutment portion via the sealing means.

In einer konkreten Realisierung weist die Kühlanordnung mindestens oder genau eine Lagereinrichtung zur Lagerung des Kühlrohrs gegenüber der Rotorwelle auf. Insbesondere dient die Lagereinrichtung zur axialen und/oder radialen Lagerung des Kühlerrohrs. Bevorzugt ist die Lagereinrichtung als ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, ausgebildet. Somit ist die Rotorwelle drehbar auf dem Kühlrohr gelagert, wobei das Kühlrohr vorzugsweise stationär verbleibt.In a concrete implementation, the cooling arrangement has at least or exactly one bearing device for mounting the cooling tube relative to the rotor shaft. In particular, the bearing device serves for the axial and / or radial mounting of the radiator tube. Preferably, the bearing device is designed as a rolling bearing, in particular a ball bearing. Thus, the rotor shaft is rotatably mounted on the cooling tube, wherein the cooling tube preferably remains stationary.

Das Endstück weist eine Lageraufnahme zur Aufnahme der Lagereinrichtung auf, wobei sich die Lagereinrichtung in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse einerseits an der Lageraufnahme und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle abstützt. Insbesondere weist die Lagereinrichtung einerseits einen Festsitz an der Lageraufnahme und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle auf. Insbesondere ist die Lageraufnahme als ein zu dem Verbindungsabschnitt in axialer Richtung gegenüberliegender weiterer hohlzylindrischer Ansatz des Endstücks gebildet. Bevorzugt ist die Lagereinrichtung außerhalb des Zwischenraums angeordnet.The end piece has a bearing receptacle for receiving the bearing device, wherein the bearing device in the radial direction with respect to the axis of rotation on the one hand to the bearing seat and on the other hand supported on the inner circumference of the rotor shaft. In particular, the bearing device on the one hand a tight fit on the bearing receiver and on the other hand on the inner circumference of the rotor shaft. In particular, the bearing receptacle is formed as a further hollow cylindrical projection of the end piece opposite the connection section in the axial direction. Preferably, the bearing device is arranged outside the intermediate space.

In einer weiteren Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlanordnung ein Lagerschild aufweist, wobei das Lagerschild mit dem Kühlrohr verbunden ist. Insbesondere ist das Lagerschild in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse gegenüberliegend zu dem Endstück an der anderen axialen Stirnseite des Kühlrohrs angeordnet. Optional kann die Rotorwelle über eine weitere Lagereinrichtung an dem Lagerschild gelagert sein. Vorzugsweise ist das Lagerschild endseitig auf das Kühlrohr, insbesondere dichtend, aufgesteckt. Besonders bevorzugt ist das Lagerschild koaxial zu der Drehachse angeordnet. Das Lagerschild kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Kühlrohr verbunden sein.In a further concretization of the invention it is provided that the cooling arrangement has a bearing plate, wherein the bearing plate is connected to the cooling tube. In particular, the bearing plate is arranged in the axial direction with respect to the axis of rotation opposite to the end piece on the other axial end side of the cooling tube. Optionally, the rotor shaft can be mounted on the bearing plate via a further bearing device. Preferably, the end shield is attached to the end of the cooling tube, in particular sealing. Particularly preferably, the bearing plate is arranged coaxially to the axis of rotation. The bearing plate can be positively and / or non-positively connected to the cooling tube.

Besonders bevorzugt weist die Kühlanordnung ein weiteres Dichtmittel auf, wobei das weitere Dichtmittel zur Abdichtung des Kühlrohrs gegenüber dem Lagerschild ausgebildet und/oder geeignet ist. Das weitere Dichtmittel ist vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse zwischen dem Lagerschild und dem Kühlrohr angeordnet, sodass das Kühlrohr über das weitere Dichtmittel an dem Lagerschild anliegt. Insbesondere sind das Dichtmittel und/oder das weitere Dichtmittel als eine Flachdichtung, bevorzugt als eine Kopfdichtung, ausgebildet.Particularly preferably, the cooling arrangement has a further sealing means, wherein the further sealing means is designed and / or suitable for sealing the cooling tube relative to the end shield. The further sealing means is preferably arranged in the axial direction with respect to the axis of rotation between the bearing plate and the cooling tube, so that the cooling tube rests on the bearing plate via the further sealing means. In particular, the sealing means and / or the further sealing means are formed as a flat gasket, preferably as a head gasket.

Das Lagerschild weist einen weiteren Zulaufkanal und einen weiteren Rücklaufkanal auf. Insbesondere können der weitere Zulaufkanal und der weitere Rücklaufkanal jeweils durch mindestens eine Bohrung gebildet sein. Vorzugsweise verlaufen der weitere Zulaufkanal und der weitere Rücklaufkanal innerhalb des Lagerschilds ununterbrochen. Besonders bevorzugt sind der weitere Zulaufkanal und der weitere Rücklaufkanal innerhalb des Lagerschilds strömungstechnisch voneinander getrennt. Der weitere Zulaufkanal und/oder der weitere Rücklaufkanal können mit der Fördervorrichtung verbunden sein.The end shield has a further inlet channel and a further return channel. In particular, the further inflow channel and the further return channel can each be formed by at least one bore. Preferably, the further inlet channel and the further return channel run continuously within the bearing plate. Particularly preferably, the further inlet channel and the further return channel within the bearing plate are fluidly separated from each other. The further inlet channel and / or the further return channel can be connected to the conveying device.

Der weitere Zulaufkanal des Lagerschilds ist strömungstechnisch mit dem Zulaufkanal des Kühlrohrs und der weitere Rücklaufkanal des Lagerschilds ist mit dem Rücklaufkanal des Kühlrohrs verbunden. Besonders bevorzugt ist der weitere Zulaufkanal mit dem Zulaufeintritt und/oder der weitere Rücklaufkanal mit dem Rücklaufaustritt verbunden. Bevorzugt weist das weitere Dichtmittel mehrere Freibereiche auf, sodass vorzugsweise der Zulaufkanal bzw. der Rücklaufkanal jeweils über mindestens einen der Freibereiche mit dem weiteren Zulaufkanal bzw. dem weiteren Rücklaufkanal strömungstechnisch verbunden ist. Insbesondere weisen die Freibereiche die gleiche Querschnittsform wie der zugehörige Zulaufeintritt bzw. Rücklaufaustritt auf.The further inlet channel of the bearing plate is fluidically with the inlet channel of the cooling tube and the further return channel of the bearing plate is connected to the return channel of the cooling tube. Particularly preferably, the further inlet channel is connected to the inlet inlet and / or the further return channel to the return outlet. Preferably, the further sealing means has a plurality of free areas, so that preferably the inflow channel or the return channel is in each case fluidically connected via at least one of the free areas to the further inflow channel or the further return channel. In particular, the free areas have the same cross-sectional shape as the associated inlet inlet or return outlet.

Besonders bevorzugt weist das Lagerschild einen Flanschabschnitt und einen Zylinderabschnitt auf, wobei sich der Zylinderabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse unmittelbar an den Flanschabschnitt anschließt. Der Zylinderabschnitt weist vorzugsweise stirnseitig einen Einsteckbereich für das Kühlrohr auf, wobei das Kühlrohr in dem Einsteckbereich teilweise eingesteckt ist. Insbesondere kann der Einsteckbereich durch eine kreisringförmige Nut ausgebildet sein, welche vorzugsweise in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse verläuft bzw. in den Zylinderabschnitt eingebracht ist. Der weitere Zulaufkanal und/oder der weitere Rücklaufkanal enden insbesondere in der Nut, wobei der weitere Zulaufkanal über den Einsteckbereich mit dem Zulaufkanal und/oder der weitere Rücklaufkanal über den Einsteckbereich mit dem Rücklaufkanal in Verbindung steht.Particularly preferably, the bearing plate has a flange portion and a cylinder portion, wherein the cylinder portion in the axial direction with respect to the axis of rotation directly adjoins the flange portion. The cylinder section preferably has an insertion region for the cooling tube on the front side, wherein the cooling tube is partially inserted in the insertion region. In particular, the insertion region can be formed by an annular groove which preferably extends in the direction of rotation with respect to the axis of rotation or is introduced into the cylinder portion. The further inlet channel and / or the further return channel terminate in particular in the groove, wherein the further inlet channel communicates via the insertion region with the inlet channel and / or the further return channel via the insertion region with the return channel.

In einer konstruktiven Umsetzung weist das Endstück eine Dichtaufnahme zur Aufnahme der ersten Dichteinrichtung auf. Insbesondere ist die Dichtaufnahme in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse zwischen dem Anlageabschnitt und der Lageraufnahme angeordnet. Die Dichtaufnahme ist vorzugsweise zu dem Anlageabschnitt und/oder der Lageraufnahme abgesetzt. Die erste Dichteinrichtung stützt sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse einerseits an der Dichtaufnahme und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle ab. Bevorzugt weist die erste Dichteinrichtung einen Festsitz an der Dichtaufnahme auf.In a constructive implementation, the end piece has a sealing receptacle for receiving the first sealing device. In particular, the sealing receptacle is arranged in the axial direction with respect to the axis of rotation between the abutment portion and the bearing receptacle. The sealing receptacle is preferably offset from the contact section and / or the bearing receptacle. The first sealing device is supported in the radial direction with respect to the axis of rotation on the one hand on the sealing seat and on the other hand on the inner circumference of the rotor shaft. The first sealing device preferably has a tight fit on the sealing receptacle.

Alternativ oder optional ergänzend weist das Lagerschild eine weitere Dichtaufnahme zur Aufnahme der zweiten Dichteinrichtung auf. Insbesondere ist die weitere Dichtaufnahme durch eine Zylindermantelaußenfläche des Zylinderabschnitts gebildet. Die zweite Dichteinrichtung stützt sich in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse einerseits an der weiteren Dichtaufnahme und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle ab. Bevorzugt weist die zweite Dichteinrichtung einen Festsitz an der weiteren Dichtaufnahme auf.Alternatively or optionally additionally, the bearing plate has a further sealing receptacle for receiving the second sealing device. In particular, the further sealing receptacle is formed by a cylinder jacket outer surface of the cylinder section. The second sealing device is supported in the radial direction with respect to the axis of rotation on the one hand on the other sealing seat and on the other hand on the inner circumference of the rotor shaft. The second sealing device preferably has a tight fit on the further sealing receptacle.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Rotor mit der Kühlanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen beziehungsweise wie diese zuvor beschrieben wurde. Der Rotor weist den Rotorkern auf, wobei der Rotorkern auf der Rotorwelle angeordnet ist. Der Rotorkern kann beispielsweise aus einer Mehrzahl von Rotorblechen gebildet sein. Insbesondere ist der Rotorkern drehfest mit der Rotorwelle verbunden.Another object of the invention relates to a rotor with the cooling arrangement according to one of the preceding claims or as previously described. The rotor has the rotor core, wherein the rotor core is arranged on the rotor shaft. The rotor core can for example consist of a plurality of rotor laminations be formed. In particular, the rotor core is rotatably connected to the rotor shaft.

Der Zwischenraum erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse im Bereich des Rotorkerns, sodass der Rotorkern durch die Kühlanordnung gekühlt wird. Insbesondere erstreckt sich der Zwischenraum in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse über mindestens oder genau die gesamte axiale Baulänge des Rotorkerns. Besonders bevorzugt ist die axiale Baulänge durch den axialen Abstand der beiden Dichteinrichtungen definiert.The gap extends in the axial direction with respect to the axis of rotation in the region of the rotor core, so that the rotor core is cooled by the cooling arrangement. In particular, the gap extends in the axial direction with respect to the axis of rotation over at least or just the entire axial length of the rotor core. Particularly preferably, the axial length is defined by the axial distance between the two sealing devices.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine elektrische Achse, welche für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweise weist die Achse den Rotor mit der Kühlanordnung beziehungsweise die Kühlanordnung auf, wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug ausgebildet.Another object of the invention relates to an electrical axis, which is designed and / or suitable for a vehicle. The axle preferably has the rotor with the cooling arrangement or the cooling arrangement, as already described above. Preferably, the vehicle is designed as an electric vehicle or a hybrid vehicle.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

  • 1 in einer Explosionsdarstellung eine Kühlanordnung für einen Rotor eines Elektromotors als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 in einer Schnittdarstellung den Rotor mit der Kühlanordnung aus der 1;
  • 3 in gleicher Darstellung wie 2 die Kühlanordnung mit einem schematisch angedeuteten Strömungsweg für ein Kühlmittel;
  • 4 in einer dreidimensionalen Darstellung die Kühlanordnung mit dem Strömungsweg aus 3.
Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention. Showing:
  • 1 in an exploded view, a cooling arrangement for a rotor of an electric motor as an embodiment of the invention;
  • 2 in a sectional view of the rotor with the cooling arrangement of the 1 ;
  • 3 in the same representation as 2 the cooling arrangement with a schematically indicated flow path for a coolant;
  • 4 in a three-dimensional representation of the cooling arrangement with the flow path 3 ,

1 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine Kühlanordnung 1, welche zur Kühlung eines Elektromotors ausgebildet und/oder geeignet ist. Beispielsweise ist die Kühlanordnung 1 in einer elektrischen Achse eines Fahrzeuges angeordnet. Die Kühlanordnung 1 weist ein Kühlrohr 2 auf, wobei das Kühlrohr 2 endseitig einerseits mit einem Endstück 3 und andererseits mit einem Lagerschild 4 verbunden ist. Das Kühlrohr 2 ist beispielsweise als ein doppelwandiges Rohr ausgebildet, wobei das Kühlrohr 2 insbesondere zur Kühlmittelführung dient. Das Kühlrohr 2 erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf eine Drehachse D, wobei das Endstück 3 und das Lagerschild 4 koaxial zu der Drehachse D angeordnet sind. 1 shows an exploded view of a cooling arrangement 1 , which is designed and / or suitable for cooling an electric motor. For example, the cooling arrangement 1 arranged in an electrical axis of a vehicle. The cooling arrangement 1 has a cooling tube 2 on, with the cooling tube 2 one end with an end piece 3 and on the other hand with a bearing plate 4 connected is. The cooling tube 2 is designed for example as a double-walled tube, wherein the cooling tube 2 in particular serves to guide the coolant. The cooling tube 2 extends in the axial direction with respect to a rotation axis D , where the tail 3 and the bearing plate 4 coaxial with the axis of rotation D are arranged.

Ferner weist die Kühlanordnung 1 eine erste und eine zweite Dichteinrichtung 5a, b, ein erstes und ein zweites Dichtmittel 6a, b, als ein Dichtmittel und ein weitere Dichtmittel, sowie eine Lagereinrichtung 7 auf. Die beiden Dichteinrichtungen 5a, b, die beiden Dichtmittel 6a, b sowie die Lagereinrichtung 7 sind koaxial zu der Drehachse D angeordnet. Die beiden Dichtmittel 6a, b sind jeweils als eine Flachdichtung, insbesondere eine Kopfdichtung, ausgebildet. Die beiden Dichteinrichtungen 5a, b sind jeweils als ein Radialwellendichtring ausgebildet. Das Endstück 3 ist als ein hohlzylindrisches Drehteil ausgebildet, wobei das Endstück 3 das Kühlrohr 3 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D verlängert.Furthermore, the cooling arrangement 1 a first and a second sealing device 5a . b , a first and a second sealant 6a . b , as a sealant and another sealant, and a bearing device 7 on. The two sealing devices 5a . b , the two sealants 6a . b as well as the storage facility 7 are coaxial with the axis of rotation D arranged. The two sealants 6a . b are each formed as a flat gasket, in particular a head gasket. The two sealing devices 5a . b are each formed as a radial shaft seal. The tail 3 is formed as a hollow cylindrical rotary member, wherein the tail 3 the cooling tube 3 in the axial direction with respect to the axis of rotation D extended.

Das Endstück 3 weist einen Verbindungsabschnitt 3a auf, wobei das Endstück 3 über den Verbindungsabschnitt 3a endseitig in das Kühlrohr 2 eingeschoben ist. Der Verbindungsabschnitt 3a ist als ein hohlzylindrischer Ansatz ausgebildet. Das Endstück 3 weist einen Anlageabschnitt 3b auf, wobei sich der Anlageabschnitt 3b unmittelbar an den Verbindungsabschnitt 3a anschließt. Der Verbindungsabschnitt 3a ist zu dem Anlageabschnitt 3b abgesetzt, wobei der Anlageabschnitt 3b als eine in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D flanschartige Verbreiterung ausgebildet ist.The tail 3 has a connection section 3a on, with the tail 3 over the connecting section 3a end into the cooling tube 2 is inserted. The connecting section 3a is designed as a hollow cylindrical approach. The tail 3 has a plant section 3b on, with the investment section 3b directly to the connecting section 3a followed. The connecting section 3a is to the investment section 3b discontinued, with the abutment section 3b as one in the radial direction with respect to the axis of rotation D flange-like widening is formed.

Ferner weist das Endstück 3 eine Dichtaufnahme 3c zur Aufnahme der ersten Dichteinrichtung 5a sowie eine Lageraufnahme 3d zur Aufnahme der Lagereinrichtung 7 auf. Die Dichtaufnahme 3c ist zwischen dem Anlageabschnitt 3b und der Lageraufnahme 3d angeordnet, wobei sich die Dichtaufnahme 3c in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D unmittelbar an den Anlageabschnitt 3c anschließt und zu diesem abgesetzt ist. Die Lageraufnahme 3d bildet zusammen mit der Dichtaufnahme 3c einen hohlzylindrischen Ansatz, wobei die Lageraufnahme 3d zu der Dichtaufnahme 3c abgesetzt ist.Furthermore, the tail has 3 a seal 3c for receiving the first sealing device 5a as well as a bearing receiver 3d for receiving the storage facility 7 on. The sealing intake 3c is between the plant section 3b and the camp admission 3d arranged, with the sealing receptacle 3c in the axial direction with respect to the axis of rotation D directly to the plant section 3c connects and deducted to this. The camp recording 3d forms together with the sealing receptacle 3c a hollow cylindrical approach, the bearing support 3d to the sealing intake 3c is discontinued.

Bei einer Montage wird das erste Dichtmittel 6a einerseits in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D auf den Verbindungsabschnitt 3a und andererseits die erste Dichteinrichtung 5a auf die Dichtaufnahme 3c sowie die Lagereinrichtung 7 auf die Lageraufnahme 3d aufgeschoben. Anschließend wird das Endstück 3 mit seinem Verbindungsabschnitt 3a zusammen mit dem ersten Dichtmittel 6a so weit in das Kühlrohr 3 eingeschoben, bis der Anlageabschnitt 3a stirnseitig an dem Kühlrohr 3 anliegt. Dabei ist das erste Dichtmittel 6a in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D zwischen dem Kühlrohr 3 und dem Anlageabschnitt 3b angeordnet, sodass das Kühlrohr 2 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D über das erste Dichtmittel 6a an dem Anlageabschnitt 3b anliegt. Somit dient das erste Dichtmittel 6a zur Abdichtung des Kühlrohrs 2 gegenüber dem Endstück 3, insbesondere dessen Anlageabschnitt 3b.During assembly, the first sealant 6a on the one hand in the axial direction with respect to the axis of rotation D on the connecting section 3a and on the other hand, the first sealing device 5a on the sealing seat 3c as well as the storage facility 7 on the bearing receiver 3d postponed. Subsequently, the tail is 3 with its connecting section 3a together with the first sealant 6a so far into the cooling tube 3 pushed in until the abutment section 3a frontally on the cooling tube 3 is applied. This is the first sealant 6a in the axial direction with respect to the axis of rotation D between the cooling tube 3 and the investment section 3b arranged so that the cooling tube 2 in the axial direction with respect to the axis of rotation D about the first sealant 6a at the plant section 3b is applied. Thus, the first sealant is used 6a for sealing the cooling pipe 2 opposite the tail 3 , in particular its contact section 3b ,

Das Lagerschild 4 weist einen Flanschabschnitt 4a und einen Zylinderabschnitt 4b auf, wobei sich der Zylinderabschnitt 4b in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D an den Flanschabschnitt 4a anschließt. Das Kühlrohr 2 kann beispielsweise in den Zylinderabschnitt 4b eingesteckt werden. Der Flanschabschnitt 4a ist gegenüber dem Zylinderabschnitt 4b als ein in Bezug auf die Drehachse D radial nach außen gerichteter Flansch ausgebildet. Das Lagerschild 4 weist eine zentrale Bohrung auf, welche koaxial zu der Drehachse D angeordnet ist und das Lagerschild 4 in axialer Richtung durchsetzt.The bearing plate 4 has a flange portion 4a and a cylinder section 4b on, with the cylinder section 4b in the axial direction in Reference to the axis of rotation D to the flange section 4a followed. The cooling tube 2 For example, in the cylinder section 4b be plugged in. The flange section 4a is opposite the cylinder section 4b as one with respect to the axis of rotation D formed radially outwardly directed flange. The bearing plate 4 has a central bore which is coaxial with the axis of rotation D is arranged and the bearing plate 4 interspersed in the axial direction.

Der Zylinderabschnitt 4b weist eine weitere Dichtaufnahme 8 zur Aufnahme der zweiten Dichteinrichtung 5b auf, wobei bei einer Montage die zweite Dichteinrichtung 5b auf die weitere Dichtaufnahme 8 aufgeschoben wird. Beispielsweise wird bei der Montage der Kühlanordnung 1 zuerst die zweite Dichteinrichtung 5b auf die weitere Dichtaufnahme 8 aufgeschoben und anschließend das Lagerschild 4 mit dem Kühlrohr 2 verbunden. Das zweite Dichtmittel 6b ist in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D zwischen dem Zylinderabschnitt 4b und dem Kühlrohr 2 angeordnet, sodass das Kühlrohr 2 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D über das zweite Dichtmittel 6b an dem Zylinderabschnitt 4b anliegt bzw. in diesem aufgenommen ist.The cylinder section 4b has another seal 8th for receiving the second sealing device 5b on, wherein during assembly, the second sealing device 5b on the further sealing recording 8th is postponed. For example, during assembly of the cooling arrangement 1 first the second sealing device 5b on the further sealing recording 8th postponed and then the bearing plate 4 with the cooling pipe 2 connected. The second sealant 6b is in the axial direction with respect to the axis of rotation D between the cylinder section 4b and the cooling tube 2 arranged so that the cooling tube 2 in the axial direction with respect to the axis of rotation D over the second sealant 6b at the cylinder portion 4b is present or recorded in this.

2 zeigt in einer Schnittdarstellung entlang der Drehachse D einen Rotor 9 des Elektromotors mit der Kühlanordnung 1 aus 1. Der Rotor 9 weist eine Rotorwelle 10 auf, wobei die Rotorwelle 10 ein weiteres Bauteil der Kühlanordnung 1 bildet. Ferner weist der Rotor 9 einen Rotorkern 12 auf, wobei der Rotorkern 12 koaxial zu der Drehachse D auf der Rotorwelle 10 angeordnet ist. Beispielsweise kann der Rotorkern 12 durch eine Mehrzahl von Blechpaketen oder Wicklungen gebildet sein. 2 shows in a sectional view along the axis of rotation D a rotor 9 the electric motor with the cooling arrangement 1 out 1 , The rotor 9 has a rotor shaft 10 on, with the rotor shaft 10 another component of the cooling arrangement 1 forms. Furthermore, the rotor has 9 a rotor core 12 on, with the rotor core 12 coaxial with the axis of rotation D on the rotor shaft 10 is arranged. For example, the rotor core 12 be formed by a plurality of laminated cores or windings.

Die Rotorwelle 10 ist als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei die Rotorwelle 10 mit ihrer Rotationsachse die Drehachse D definiert. Das Kühlrohr 2 ist koaxial zu der Drehachse D innerhalb der Rotorwelle 10 angeordnet, wobei zwischen einem Außenumfang des Kühlrohrs 2 und einem Innenumfang der Rotorwelle 10 ein Zwischenraum 11 gebildet ist. Die Rotorwelle 10 und das Kühlrohr 2 sind in radialer Richtung voneinander beabstandet, sodass der Zwischenraum 11 gebildet ist. Insbesondere ist der Zwischenraum 11 als ein Ringraum ausgebildet.The rotor shaft 10 is formed as a hollow shaft, wherein the rotor shaft 10 with its axis of rotation, the axis of rotation D Are defined. The cooling tube 2 is coaxial with the axis of rotation D within the rotor shaft 10 disposed between an outer periphery of the cooling tube 2 and an inner circumference of the rotor shaft 10 a gap 11 is formed. The rotor shaft 10 and the cooling tube 2 are spaced apart in the radial direction, so that the gap 11 is formed. In particular, the gap 11 designed as an annulus.

In axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D ist der Zwischenraum 11 beidseitig durch die erste und die zweite Dichteinrichtung 5a, b begrenzt. Dabei ist die erste Dichteinrichtung 5a einerseits drehfest auf der Dichtaufnahme 3c angeordnet und liegt andererseits in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D mit einer Dichtlippe an dem Innenumfang der Rotorwelle 10 an. Die zweite Dichteinrichtung 5b ist einerseits drehfest auf der weiteren Dichtaufnahme 8 angeordnet und liegt andererseits in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D mit einer Dichtlippe an dem Innenumfang der Rotorwelle 10 an. Somit ist der Zwischenraum 11 durch die beiden Dichteinrichtungen 5a, b gegenüber der Umgebung fluiddicht abgedichtet. Der Zwischenraum 11 erstreckt sich dabei in axialer Dichtung in Bezug auf die Drehachse D über die gesamte axiale Baubreite des Rotorkerns 12, wobei der Rotorkern 12 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D gesehen zwischen den beiden Dichteinrichtungen 5a, b auf der Rotorwelle 10 angeordnet ist.In the axial direction with respect to the axis of rotation D is the gap 11 on both sides by the first and the second sealing device 5a . b limited. Here is the first sealing device 5a on the one hand rotatably on the sealing seat 3c arranged and on the other hand in the radial direction with respect to the axis of rotation D with a sealing lip on the inner circumference of the rotor shaft 10 on. The second sealing device 5b on the one hand rotatably on the other sealing receptacle 8th arranged and on the other hand in the radial direction with respect to the axis of rotation D with a sealing lip on the inner circumference of the rotor shaft 10 on. Thus, the gap 11 through the two sealing devices 5a . b sealed against the environment fluid-tight. The gap 11 extends in axial seal with respect to the axis of rotation D over the entire axial width of the rotor core 12 , where the rotor core 12 in the axial direction with respect to the axis of rotation D seen between the two sealing devices 5a , b on the rotor shaft 10 is arranged.

Das Kühlrohr 2 weist einen Außenmantelabschnitt 2a und einen Innenwandabschnitt 2b auf, wobei der Außenmantelabschnitt 2a eine radiale Außenfläche des Kühlrohrs 2 und der Innenmantelabschnitt 2b eine radiale Innenfläche des Kühlrohrs 2 bildet. Das Kühlrohr 2 weist mindestens einen Zulaufkanal 13 und einen Rücklaufkanal 14 auf, wobei sich der Zulaufkanal 13 und der Rücklaufkanal 14 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D zwischen den beiden Mantelabschnitten 2a, b erstreckt. Beispielsweise sind der Zulaufkanal 13 und der Rücklaufkanal 14 als Durchgangsöffnungen ausgebildet, sodass das Kühlrohr 2 in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D durch die Kanäle 13, 14 durchsetzt ist. Der Zulaufkanal 13 und der Rücklaufkanal 14 sind innerhalb des Kühlrohrs 2 strömungstechnisch voneinander getrennt.The cooling tube 2 has an outer shell portion 2a and an inner wall portion 2 B on, wherein the outer shell portion 2a a radial outer surface of the cooling tube 2 and the inner shell portion 2 B a radial inner surface of the cooling tube 2 forms. The cooling tube 2 has at least one inlet channel 13 and a return channel 14 on, with the inlet channel 13 and the return channel 14 in the axial direction with respect to the axis of rotation D between the two jacket sections 2a . b extends. For example, the inlet channel 13 and the return channel 14 formed as through holes, so that the cooling tube 2 in the axial direction with respect to the axis of rotation D through the channels 13 . 14 is interspersed. The inlet channel 13 and the return channel 14 are inside the cooling tube 2 fluidically separated from each other.

Das Kühlrohr 2 weist einen Zulaufeintritt 13a und einen Zulaufaustritt 13b sowie einen Rücklaufeintritt 14a und einen Rücklaufaustritt 14b auf. Der Zulaufeintritt 13a ist über den Zulaufkanal 13 mit dem Zulaufaustritt 13b und der Rücklaufeintritt 14a ist über den Rücklaufkanal 14 mit dem Rücklaufaustritt 14b strömungstechnisch verbunden. Der Zulaufaustritt 13b und der Rücklaufeintritt 14b sind mit dem Zwischenraum 11 strömungstechnisch verbunden. Dabei sind der der Zulaufaustritt 13b und der Rücklaufeintritt 14b innerhalb des Zwischenraums 11 in den Außenmantelabschnitt 2a eingebracht. Somit sind der Zulaufaustritt 13b und der Rücklaufeintritt 14a bzw. der Zulaufkanal 13 und der Rücklaufkanal 14 strömungstechnisch über den Zwischenraum 11 miteinander verbunden.The cooling tube 2 has a inlet inlet 13a and an inlet outlet 13b and a return entry 14a and a return outlet 14b on. The inlet inlet 13a is via the inlet channel 13 with the inlet outlet 13b and the return entry 14a is via the return channel 14 with the return outlet 14b fluidically connected. The inlet outlet 13b and the return entry 14b are with the gap 11 fluidically connected. These are the inlet outlet 13b and the return entry 14b within the space 11 in the outer shell section 2a brought in. Thus, the inlet outlet 13b and the return entry 14a or the inlet channel 13 and the return channel 14 fluidically over the gap 11 connected with each other.

Beispielsweise sind der Zulaufkanal 13 und der Rücklaufkanal 14 diametral einander gegenüberliegend angeordnet, wobei der Zulaufkanal 13 in einer ersten Hälfte und der Rücklaufkanal 14 in einer zweiten Hälfte des Kühlrohrs 2 angeordnet sind. Der Zulaufaustritt 13b und der Rücklaufeintritt 14a sind in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet, wobei der Abstand zwischen dem Zulaufeintritt 13a und dem Zulaufaustritt 13b größer ist als der Abstand zwischen dem Rücklaufeintritt 14a und dem Rücklaufaustritt 14b.For example, the inlet channel 13 and the return channel 14 arranged diametrically opposite each other, wherein the inlet channel 13 in a first half and the return channel 14 in a second half of the cooling tube 2 are arranged. The inlet outlet 13b and the return entry 14a are arranged offset in the axial direction to each other, wherein the distance between the inlet inlet 13a and the inlet outlet 13b is greater than the distance between the return inlet 14a and the return outlet 14b ,

Der Zulaufeintritt 13a und der Rücklaufaustritt 14b sind gemeinsam an einer axialen Stirnseite des Kühlrohrs 2 angeordnet, wobei der Zulaufeintritt 13a durch den Eintrittsbereich des Zulaufkanals 13 und der Rücklaufaustritt 14b durch den Austrittsbereich des Rücklaufkanals 14 definiert sind. Der Zylinderabschnitt 4b des Lagerschilds 4 weist einen Einsteckbereich 15 auf, wobei das Kühlrohr 2 in dem Einsteckbereich 15 aufgenommen ist. Beispielsweise ist der Einsteckbereich 15 als eine in Bezug auf die Drehachse D umlaufende Nut ausgebildet, wobei das Kühlrohr 2 zumindest abschnittsweise passgenau in dem Einsteckbereich 15 angeordnet ist. Das Lagerschild 4 kann beispielsweise einen weiteren Zulaufkanal und einen weiteren Rücklaufkanal, nicht dargestellt, aufweisen, wobei der weitere Zulaufkanal über den Einsteckbereich 15 mit dem Zulaufeintritt 13a und der weitere Rücklaufkanal über den Einsteckbereich 15 mit dem Rücklaufaustritt 14b strömungstechnisch verbunden ist.The inlet inlet 13a and the return outlet 14b are together on an axial end face of the cooling tube 2 arranged, wherein the inlet inlet 13a through the inlet region of the inlet channel 13 and the return outlet 14b through the exit region of the return channel 14 are defined. The cylinder section 4b of the end shield 4 has a plug-in area 15 on, with the cooling tube 2 in the plug-in area 15 is included. For example, the insertion area 15 as one with respect to the axis of rotation D circumferential groove formed, wherein the cooling tube 2 at least in sections accurately fitting in the insertion area 15 is arranged. The bearing plate 4 For example, a further inlet channel and a further return channel, not shown, have, wherein the further inlet channel via the insertion region 15 with the inlet inlet 13a and the further return channel via the insertion area 15 with the return outlet 14b fluidically connected.

Die Rotorwelle 10 ist relativ zu dem Kühlrohr 2 über die Lagereinrichtung 7 um die Drehachse D drehbar gelagert. Dabei ist die Lagereinrichtung 7 beispielsweise als ein Kugellager ausgebildet, wobei sich ein Innenring in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D einerseits an der Lageraufnahme 3d und ein Außenring andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle 10 abstützt. Optional kann die Rotorwelle 10 über eine weitere Lagereinrichtung, zum Beispiel ein weiteres Kugellager, an dem Lagerschild 4 gelagert sein.The rotor shaft 10 is relative to the cooling tube 2 over the storage facility 7 around the axis of rotation D rotatably mounted. Here is the storage facility 7 For example, formed as a ball bearing, wherein an inner ring in the radial direction with respect to the axis of rotation D on the one hand at the bearing receiver 3d and an outer ring on the other hand on the inner periphery of the rotor shaft 10 supported. Optionally, the rotor shaft 10 via another bearing device, for example another ball bearing, on the bearing plate 4 be stored.

3 zeigt in gleicher Darstellung wie die 2 die Kühlanordnung 1, wobei ein Strömungsweg S für ein Kühlmittel schematisch angedeutet ist. Beispielsweise ist das Kühlmittel eine Kühlflüssigkeit, welche über eine Fördervorrichtung, beispielsweise eine Förderpumpe, aktiv entlang des Strömungsweges S durch die Kühlanordnung 1 zirkuliert wird. Insbesondere beschreibt der Strömungsweg S einen Kühlmittelkreislauf, wobei der Kühlmittelkreislauf vorzugsweise als ein geschlossener Kühlmittelkreislauf ausgebildet ist. Beispielsweise können der weitere Zulaufkanal und/oder der weitere Rücklaufkanal mit der Fördervorrichtung verbunden sein, sodass ein aktiver geschlossener Kühlkreislauf umgesetzt wird. 3 shows in the same representation as the 2 the cooling arrangement 1 , being a flow path S is indicated schematically for a coolant. For example, the coolant is a coolant, which via a conveying device, such as a feed pump, active along the flow path S through the cooling arrangement 1 is circulated. In particular, the flow path describes S a coolant circuit, wherein the coolant circuit is preferably formed as a closed coolant circuit. For example, the additional inlet channel and / or the further return channel may be connected to the conveying device, so that an active closed cooling circuit is implemented.

Der Strömungsweg S verläuft durch das Lagerschild 4, insbesondere über den nicht dargestellten weiteren Zulaufkanal, zu dem Einsteckbereich 15 und anschließend über den Zulaufeintritt 13a, den Zulaufkanal 13, den Zulaufaustritt 13b, den Zwischenraum 11, den Rücklaufeintritt 14a, den Rücklaufkanal 14, den Rücklaufaustritt 14b und dem Einsteckbereich 13 zurück durch das Lagerschild 4, insbesondere den nicht dargestellten weiteren Rücklaufkanal.The flow path S runs through the bearing plate 4 , in particular via the further inlet channel, not shown, to the insertion region 15 and then via the inlet inlet 13a , the inlet channel 13 , the inlet outlet 13b , the gap 11 , the return entry 14a , the return channel 14 , the return outlet 14b and the insertion area 13 back through the end shield 4 , In particular, the further return channel, not shown.

Beispielsweise ist der Zwischenraum 11 vollständig mit dem Kühlmittel befüllt, sodass die Rotorwelle 10 im Bereich des Zwischenraums 11 an ihrem Innenumfang großflächig gekühlt wird. Durch den Strömungsweg S wird ein unidirektionaler Verlauf des Kühlmittels definiert, wobei die an die Rotorwelle 10 abgegebene Wärme kontinuierlich abtransportiert werden kann. Dadurch kann während eines Betriebes des Elektromotors der Rotor 9, insbesondere der Rotorkern 12, gekühlt werden, wodurch die Betriebssicherheit bzw. die Lebensdauer des Elektromotors deutlich erhöht wird. Durch den direkten Kontakt des Kühlmittels zu der Rotorwelle 10 über die komplette Baulänge des Rotorkerns 12 ist die Kühlleistung der Kühlanordnung 1 deutlich verbessert, wobei zudem eine gleichmäßige Kühlung über den gesamten Bereich umgesetzt wird.For example, the gap 11 completely filled with the coolant, so that the rotor shaft 10 in the area of the gap 11 is cooled extensively on its inner circumference. Through the flow path S a unidirectional course of the coolant is defined, with the rotor shaft 10 emitted heat can be continuously removed. As a result, during an operation of the electric motor, the rotor 9 , in particular the rotor core 12 , Are cooled, whereby the reliability and the life of the electric motor is significantly increased. Due to the direct contact of the coolant to the rotor shaft 10 over the complete length of the rotor core 12 is the cooling capacity of the cooling arrangement 1 significantly improved, while also a uniform cooling over the entire range is implemented.

4 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung die Kühlanordnung 1 mit dem Strömungsweg S, wobei das Kühlrohr 2 zwei der Zulaufkanäle 13 und zwei der Rücklaufkanäle 14 aufweist. Die Kanäle 13, 14 sind durch mehrere Wandabschnitte 2c voneinander getrennt. Die Wandabschnitte 2c sind zwischen dem Außenmantelabschnitt 2a und dem Innenmantelabschnitt 2c angeordnet und nahtlos mit diesem verbunden. Beispielsweise ist das Kühlrohr 2 als ein Aluminium-Strangpressprofil oder eine Kunststoffprofil ausgebildet. Die Kanäle 13, 14 sind durch die Wandabschnitte 2c in vier gleich große Segmente unterteilt, wobei die beiden Zulaufkanäle 13 in einer oberen Hälfte und die beiden Rücklaufkanäle 14 in einer unteren Hälfte des Kühlrohrs 2 angeordnet sind. 4 shows in a three-dimensional representation of the cooling arrangement 1 with the flow path S , where the cooling tube 2 two of the inlet channels 13 and two of the return channels 14 having. The channels 13 . 14 are through several wall sections 2c separated from each other. The wall sections 2c are between the outer shell portion 2a and the inner shell portion 2c arranged and seamlessly connected to it. For example, the cooling tube 2 designed as an aluminum extruded profile or a plastic profile. The channels 13 . 14 are through the wall sections 2c divided into four equal segments, the two inlet channels 13 in an upper half and the two return channels 14 in a lower half of the cooling tube 2 are arranged.

Die beiden Zulaufkanäle 13 weisen jeweils einen separaten Zulaufeintritt 13a und einen gemeinsamen Zulaufaustritt 13b auf. Der Zulaufaustritt 13b ist als ein länglicher Ausschnitt in der Außenmantelfläche 2a ausgebildet, wobei sich der Zulaufaustritt 13b in Umlaufrichtung über die beiden Zulaufkanäle 13 erstreckt. Das Kühlmittel kann simultan über die beiden Zulaufeintritte 13a entlang des Strömungsweges S in die beiden Zulaufkanäle 13 und über den gemeinsamen Zulaufaustritt 13b in den Zwischenraum 11 einströmen.The two inlet channels 13 each have a separate inlet inlet 13a and a common inlet outlet 13b on. The inlet outlet 13b is as an elongated cutout in the outer surface 2a formed, with the inlet outlet 13b in the direction of rotation via the two inlet channels 13 extends. The coolant can simultaneously via the two inlet entries 13a along the flow path S in the two inlet channels 13 and about the common inlet outlet 13b in the gap 11 flow.

Die beiden Rücklaufkanäle 14 weisen jeweils einen separaten Rücklaufaustritt 14b und einen gemeinsamen Rücklaufeintritt 14a auf. Der Rücklaufeintritt 14a ist beispielsweise baugleich zu dem Zulaufaustritt 13b ausgebildet, wobei sich der Rücklaufeintritt 14a in Umlaufrichtung über die beiden Rücklaufkanäle 14 erstreckt. Das Kühlmittel strömt von dem Zwischenraum 11 über den gemeinsamen Rücklaufeintritt 14a entlang des Strömungsweges S in die beiden Rücklaufkanäle 14 und über den zugehörigen Rücklaufaustritt 14b aus.The two return channels 14 each have a separate return outlet 14b and a common return entry 14a on. The return entry 14a is for example identical to the inlet outlet 13b formed, wherein the return entry 14a in the direction of rotation via the two return channels 14 extends. The coolant flows from the gap 11 via the common return entry 14a along the flow path S in the two return channels 14 and via the associated return outlet 14b out.

Das zweite Dichtmittel 6b weist im Bereich der Zulaufeintritte 13a sowie der Rücklaufaustritte 14b mehrere Freibereiche auf, sodass der Strömungsweg S über die Freibereiche zu dem zugehörigen Kanal 13, 14 verlaufen kann. Insbesondere weisen die Freibereiche die gleiche Querschnittsform wie der zugehörige Zulaufeintritt 13a bzw. Rücklaufaustritt 14b auf.The second sealant 6b points in the area of the inlet entries 13a and the return spill 14b several open spaces, so the flow path S over the free areas to the associated channel 13 . 14 can run. In particular, the free areas have the same cross-sectional shape as the associated inlet inlet 13a or return outlet 14b on.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kühlanordnungcooling arrangement
22
Kühlrohrcooling pipe
2a2a
AußenmantelflächeOuter casing surface
2b2 B
InnenmantelflächeInner surface area
2c2c
Wandabschnittewall sections
33
Endstücktail
3a3a
Verbindungsabschnittconnecting portion
3b3b
Anlageabschnittcontact section
3c3c
Dichtaufnahmesealing recording
3d3d
Lageraufnahmebearing seat
44
Lagerschildend shield
4a4a
Flanschabschnittflange
4b4b
Zylinderabschnittcylinder section
5a5a
erste Dichteinrichtungfirst sealing device
5b5b
zweite Dichteinrichtungsecond sealing device
6a6a
erstes Dichtmittelfirst sealant
6b6b
zweites Dichtmittelsecond sealant
77
LagereinrichtungStorage facility
88th
weitere Dichtaufnahmefurther sealing intake
99
Rotorrotor
1010
Rotorwellerotor shaft
1111
Zwischenraumgap
1212
Rotorkernrotor core
1313
Zulaufkanalinlet channel
13a13a
Zulaufeintrittfeed entry
13b13b
Zulaufaustrittinlet outlet
1414
RücklaufkanalReturn channel
14a14a
RücklaufeintrittReturn entry
14b14b
RücklaufaustrittReturn outlet
1515
Einsteckbereich insertion
DD
Drehachseaxis of rotation
SS
Strömungswegflow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014204133 A1 [0003]DE 102014204133 A1 [0003]

Claims (10)

Kühlanordnung (1) für einen Rotor (9) eines Elektromotors eines Fahrzeugs, mit einer Rotorwelle (10), wobei die Rotorwelle (10) als eine Hohlwelle ausgebildet ist und eine Drehachse (D) definiert, mit einem Kühlrohr (2) zur Kühlmittelversorgung, wobei das Kühlrohr (2) koaxial in Bezug auf die Drehachse (D) in der Rotorwelle (10) angeordnet ist, wobei zwischen einem Außenumfang des Kühlrohrs (2) und einem Innenumfang der Rotorwelle (10) ein Zwischenraum (11) zur Aufnahme eines Kühlmittels gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (2) mindestens einen Zulaufkanal (13) und mindestens einen Rücklaufkanal (14) aufweist, wobei der Zulaufkanal (13) und der Rücklaufkanal (14) strömungstechnisch mit dem Zwischenraum (11) verbunden sind, wobei ein Strömungsweg (S) des Kühlmittels von dem Zulaufkanal (13) über den Zwischenraum (11) zu dem Rücklaufkanal (14) verläuft.Cooling arrangement (1) for a rotor (9) of an electric motor of a vehicle, having a rotor shaft (10), wherein the rotor shaft (10) is formed as a hollow shaft and defines a rotation axis (D) with a cooling pipe (2) for coolant supply, wherein the cooling pipe (2) is arranged coaxially with respect to the rotation axis (D) in the rotor shaft (10), wherein between an outer periphery of the cooling pipe (2) and an inner periphery of the rotor shaft (10) there is a clearance (11) for receiving a coolant is formed, characterized in that the cooling tube (2) at least one inlet channel (13) and at least one return channel (14), wherein the inlet channel (13) and the return channel (14) are fluidically connected to the intermediate space (11), wherein a flow path (S) of the coolant from the inlet channel (13) via the intermediate space (11) to the return channel (14) extends. Kühlanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (2) mindestens einen Zulaufeintritt (13a) und mindestens einen Zulaufaustritt (13b) aufweist, wobei der Zulaufkanal (13) den Zulaufeintritt (13a) mit dem Zulaufaustritt (13b) verbindet und/oder dass das Kühlrohr (2) mindestens einen Rücklaufeintritt (14a) und mindestens einen Rücklaufaustritt (14b) aufweist, wobei der Rücklaufkanal (14) den Rücklaufeintritt (14a) mit dem Rücklaufaustritt (14b) verbindet, und wobei der Zulaufkanal (13) und der Rücklaufkanal (14) strömungstechnisch getrennt voneinander innerhalb des Kühlrohrs (2) verlaufen.Cooling arrangement (1) after Claim 1 , characterized in that the cooling tube (2) at least one inlet inlet (13a) and at least one inlet outlet (13b), wherein the inlet channel (13) connects the inlet inlet (13a) with the inlet outlet (13b) and / or that the cooling tube ( 2) has at least one return inlet (14a) and at least one return outlet (14b), wherein the return channel (14) connects the return inlet (14a) with the return outlet (14b), and wherein the inlet channel (13) and the return channel (14) fluidly separated from each other within the cooling tube (2). Kühlanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufeintritt (13a) und der Rücklaufaustritt (14b) in Bezug auf die Drehachse (D) an einer axialen Stirnseite des Kühlrohrs (2) angeordnet sind und/oder der Zulaufaustritt (13b) und der Rücklaufeintritt (14a) an dem Außenumfang des Kühlrohrs (2) angeordnet sind.Cooling arrangement (1) after Claim 2 , characterized in that the inlet inlet (13a) and the return outlet (14b) with respect to the axis of rotation (D) on an axial end face of the cooling tube (2) are arranged and / or the inlet outlet (13b) and the return inlet (14a) the outer circumference of the cooling tube (2) are arranged. Kühlanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Dichteinrichtung (5a, b) zur Abdichtung des Zwischenraums (11), wobei der Zwischenraum (11) in Bezug auf die Drehachse (D) durch die erste Dichteinrichtung (5a) in einer axialen Richtung und durch die zweite Dichteinrichtung (5b) in einer axialen Gegenrichtung begrenzt ist.Cooling arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by a first and a second sealing device (5a, b) for sealing the intermediate space (11), wherein the intermediate space (11) with respect to the axis of rotation (D) by the first sealing device (11). 5a) is limited in an axial direction and by the second sealing means (5b) in an axial opposite direction. Kühlanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Endstück (3), wobei das Endstück (3) endseitig in axialer Richtung in Bezug auf Drehachse (D) mit dem Kühlrohr (2) verbunden ist, wobei der Zulaufkanal (13) und/oder Rücklaufkanal (14) durch das Endstück (3) in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (D) begrenzt sind.Cooling arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by an end piece (3), the end piece (3) being connected to the cooling tube (2) at the end in the axial direction with respect to the axis of rotation (D), the inlet channel (13) being and / or return channel (14) are limited by the end piece (3) in the axial direction with respect to the axis of rotation (D). Kühlanordnung (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Lagereinrichtung (7) zur Lagerung des Kühlrohrs (2) gegenüber der Rotorwelle (10), wobei das Endstück (3) eine Lageraufnahme (3d) zur Aufnahme der Lagereinrichtung (7) aufweist, wobei sich die Lagereinrichtung (7) in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (D) einerseits an der Lageraufnahme (3d) und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle (10) abstützt.Cooling arrangement (1) after Claim 5 characterized by a bearing device (7) for supporting the cooling tube (2) relative to the rotor shaft (10), wherein the end piece (3) has a bearing receptacle (3 d) for receiving the bearing device (7), wherein the bearing device (7) radial direction with respect to the axis of rotation (D) on the one hand on the bearing support (3d) and on the other hand on the inner circumference of the rotor shaft (10) is supported. Kühlanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Lagerschild (4), wobei das Lagerschild (4) mit dem Kühlrohr (2) verbunden ist, wobei das Lagerschild (4) einen weiteren Zulaufkanal und einen weiteren Rücklaufkanal aufweist, wobei der weitere Zulaufkanal des Lagerschilds (4) strömungstechnisch mit dem Zulaufkanal (13) des Kühlrohrs (2) und der weitere Rücklaufkanal des Lagerschilds (4) mit dem Rücklaufkanal (14) des Kühlrohrs (2) verbunden ist.Cooling arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by a bearing plate (4), wherein the bearing plate (4) is connected to the cooling tube (2), wherein the bearing plate (4) has a further inlet channel and a further return channel, wherein the further inlet channel of the bearing plate (4) fluidly connected to the inlet channel (13) of the cooling tube (2) and the further return channel of the bearing plate (4) with the return channel (14) of the cooling tube (2). Kühlanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (3) eine Dichtaufnahme (3c) zur Aufnahme der ersten Dichteinrichtung (5a) aufweist, wobei sich die erste Dichteinrichtung (3c) in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (D) einerseits an der Dichtaufnahme (3c) und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle (10) abstützt und/oder dass das Lagerschild (4) eine weitere Dichtaufnahme (8) zur Aufnahme der zweiten Dichteinrichtung (5b) aufweist, wobei sich die zweite Dichteinrichtung (5b) in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (D) einerseits an der weiteren Dichtaufnahme (8) und andererseits an dem Innenumfang der Rotorwelle (10) abstützt.Cooling arrangement (1) according to one of Claims 5 to 7 , characterized in that the end piece (3) has a sealing receptacle (3c) for receiving the first sealing device (5a), wherein the first sealing device (3c) in the radial direction with respect to the axis of rotation (D) on the one hand to the sealing receptacle (3c ) and on the other hand on the inner circumference of the rotor shaft (10) and / or that the bearing plate (4) has a further sealing seat (8) for receiving the second sealing means (5b), wherein the second sealing means (5b) in the radial direction with respect on the axis of rotation (D) on the one hand to the further sealing seat (8) and on the other hand on the inner circumference of the rotor shaft (10) is supported. Rotor (9) mit der Kühlanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Rotorkern (12), wobei der Rotorkern (12) auf der Rotorwelle (10) angeordnet ist, wobei sich der Zwischenraum (11) in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse (D) im Bereich des Rotorkerns (12) erstreckt, wobei der Rotorkern (12) durch die Kühlanordnung (1) gekühlt wird.Rotor (9) with the cooling arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by a rotor core (12), wherein the rotor core (12) on the rotor shaft (10) is arranged, wherein the intermediate space (11) in the axial direction in With respect to the axis of rotation (D) extends in the region of the rotor core (12), wherein the rotor core (12) by the cooling arrangement (1) is cooled. Elektrische Achse für ein Fahrzeug mit dem Rotor (9) nach Anspruch 9 und/oder mit der Kühlanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Electric axle for a vehicle with the rotor (9) after Claim 9 and / or with the cooling arrangement (1) according to one of Claims 1 to 8th ,
DE102018104131.4A 2018-02-23 2018-02-23 Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement Pending DE102018104131A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018104131.4A DE102018104131A1 (en) 2018-02-23 2018-02-23 Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018104131.4A DE102018104131A1 (en) 2018-02-23 2018-02-23 Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018104131A1 true DE102018104131A1 (en) 2019-08-29

Family

ID=67550124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018104131.4A Pending DE102018104131A1 (en) 2018-02-23 2018-02-23 Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018104131A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211264A1 (en) 2021-10-06 2023-04-06 Mahle International Gmbh Electrical rotary transformer for inductive energy transmission
WO2023065281A1 (en) * 2021-10-22 2023-04-27 舍弗勒技术股份两合公司 Transmission mechanism having cooling flow path, and electric bridge drive system
WO2023094191A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for grounding a shaft

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329731B1 (en) * 1999-08-10 2001-12-11 The Swatch Group Management Services Ag Driving unit including a liquid cooled electric motor and a planetary gear
DE102016218819A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Audi Ag cooling system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329731B1 (en) * 1999-08-10 2001-12-11 The Swatch Group Management Services Ag Driving unit including a liquid cooled electric motor and a planetary gear
DE102016218819A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Audi Ag cooling system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021211264A1 (en) 2021-10-06 2023-04-06 Mahle International Gmbh Electrical rotary transformer for inductive energy transmission
WO2023065281A1 (en) * 2021-10-22 2023-04-27 舍弗勒技术股份两合公司 Transmission mechanism having cooling flow path, and electric bridge drive system
WO2023094191A1 (en) * 2021-11-29 2023-06-01 Zf Friedrichshafen Ag Arrangement for grounding a shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011103349B4 (en) Electrical machine coolant drain system and method
DE102018117463A1 (en) Stator for an electric motor, electric motor with the stator and electric drive with the electric motor
DE102012202460A1 (en) Electromotive gear device with one-piece housing
EP3127223B1 (en) Electric machine
DE112008002995T5 (en) Engine cooling structure
DE102018104131A1 (en) Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement
DE102016222331A1 (en) Stator for an electrical machine, in particular a motor vehicle, as well as an electric machine, in particular for a motor vehicle
DE102017208566A1 (en) Electric machine, in particular for a vehicle
DE102017218351A1 (en) Rotor hollow shaft with integrated pump element
WO2019149651A1 (en) Active part for an electrical machine, in particular of a motor vehicle
DE102020117266A1 (en) Stator arrangement for an electric machine
DE102018130516A1 (en) Rotor shaft
DE102017011828A1 (en) Method for producing a winding head cooling of a winding head and casting tool for producing a winding head cooling
DE102011076529A1 (en) Cooling arrangement for an electric machine
DE102018203939A1 (en) Stator for an electric machine and method for producing a stator for an electric machine
DE102015200096A1 (en) Cooling jacket arrangement for an electric motor and electric drive for a vehicle with the cooling jacket arrangement
DE102020127829A1 (en) Electric machine, geared motor with an electric machine and vehicle with an electric machine
DE102012219943A1 (en) Cooling device for electromotor, has cooling jacket surrounding stator, and cooling jacket surrounding resiliently deformable annular plates whose inner diameters are smaller than outer diameter of cooling jacket in relaxed state
DE102018212654A1 (en) Cooling an electrical machine
DE102017011719A1 (en) Active part for an electrical machine, in particular a motor vehicle, method for producing such an active part and method for operating an electrical machine, in particular for a motor vehicle
DE102017221836A1 (en) Electric machine, in particular for a vehicle
DE102019216567A1 (en) Electric machine comprising a cooling sleeve
DE102020121724A1 (en) Electrical machine with internally cooled rotor shaft
DE102019130719A1 (en) Liquid pump
DE102013007706A1 (en) Electric machine, in particular for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed