DE102018130516A1

DE102018130516A1 - Rotor shaft

Info

Publication number: DE102018130516A1
Application number: DE102018130516.8A
Authority: DE
Inventors: Alexandre Fischer; Andreas Keskinoglu
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Eine Rotorwelle (1) für eine elektrische Maschine ist als Hohlwelle (2) ausgebildet; in die Hohlwelle (2) ist ein Kühlmittelverteilelement (3) eingesetzt, das auf seiner Außenseite (32) mindestens eine Leitstruktur (33) für Kühlmittel (4) aufweist. Mindestens eine Austrittsöffnung (35) verbindet einen Innenraum (31) des Kühlmittelverteilelements (3) mit einem Zwischenbereich (25) zwischen Innenseite (24) der Hohlwelle (2) und Außenseite (32) des Kühlmittelverteilelements (3).A rotor shaft (1) for an electrical machine is designed as a hollow shaft (2); A coolant distribution element (3) is inserted into the hollow shaft (2) and has at least one guide structure (33) for coolant (4) on its outside (32). At least one outlet opening (35) connects an interior (31) of the coolant distribution element (3) with an intermediate region (25) between the inside (24) of the hollow shaft (2) and the outside (32) of the coolant distribution element (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorwelle für eine elektrische Maschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Rotorwelle mit einer Kühlung.The invention relates to a rotor shaft for an electrical machine. In particular, the invention relates to such a rotor shaft with cooling.

Bei elektrischen Maschinen ergibt sich in Bereichen höherer Leistung der Bedarf nach Kühlung der Rotorwelle. Dies kann bei Generatoren der Fall sein, aber auch bei Elektromotoren. Insbesondere besteht dieser Bedarf bei elektrischen Antrieben im Kraftfahrzeugbereich, etwa bei Hybridmodulen, der E-Achse oder Radnabenantrieben. Hierbei tritt aber auch ein Bauraumproblem auf, das heißt, etwaige Ansätze zur Kühlung der Rotorwelle müssen den stark begrenzten Bauraum berücksichtigen.In electrical machines, there is a need for cooling the rotor shaft in areas of higher power. This can be the case with generators, but also with electric motors. In particular, there is a need for electrical drives in the motor vehicle sector, for example for hybrid modules, the E-axis or wheel hub drives. Here, however, there is also a space problem, that is, any approaches to cooling the rotor shaft must take into account the very limited space.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2015 223 631 A1 offenbart eine Rotorhohlwelle, in die ein Verteilelement für ein Kühlmedium eingesetzt ist. Das Verteilelement kann beispielsweise kugelförmig oder tonnenförmig sein. Kühlmedium tritt in das Verteilelement ein und gelangt durch Öffnungen in der Wandung des Verteilelements in den Innenraum der Hohlwelle, wo es mit der Innenseite der Hohlwelle in Kontakt treten kann.The German patent application DE 10 2015 223 631 A1 discloses a hollow rotor shaft into which a distribution element for a cooling medium is inserted. The distribution element can, for example, be spherical or barrel-shaped. Cooling medium enters the distribution element and passes through openings in the wall of the distribution element into the interior of the hollow shaft, where it can come into contact with the inside of the hollow shaft.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2016 202 416 A1 betrifft eine als Hohlwelle gestaltete Rotorwelle, in die ein Kühlkörper eingesetzt ist. Leitelemente am Kühlkörper unterteilen den Innenbereich der Hohlwelle in Kanäle, durch welche ein Kühlmittel in einer axialen Richtung durch die Hohlwelle strömen kann.The German patent application DE 10 2016 202 416 A1 relates to a rotor shaft designed as a hollow shaft, in which a heat sink is inserted. Guide elements on the heat sink divide the inner region of the hollow shaft into channels through which a coolant can flow through the hollow shaft in an axial direction.

Hier ist aber zum Teil der Bauraumbedarf hoch oder die Kühlwirkung nicht ausreichend, oder es ist viel Bauraum erforderlich, um eine hinreichende Kühlwirkung zu erzielen.In some cases, however, the installation space requirement is high or the cooling effect is insufficient, or a large amount of installation space is required in order to achieve a sufficient cooling effect.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rotorwelle anzugeben, bei der eine hinreichende Kühlung der Rotorwelle gewährleistet ist, ohne dass für die Kühlung viel Bauraum beansprucht wird.The object of the invention is therefore to provide a rotor shaft in which adequate cooling of the rotor shaft is ensured without requiring a large amount of installation space for the cooling.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Rotorwelle gemäß Anspruch 1.The object is achieved by a rotor shaft according to claim 1.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen.The subclaims contain advantageous developments.

Die erfindungsgemäße Rotorwelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine umfasst mindestens eine Hohlwelle und ein Kühlmittelverteilelement. Das Kühlmittelverteilelement ist in einem Innenbereich der Hohlwelle angeordnet und weist mindestens eine Austrittsöffnung auf, durch die eine Verbindung zwischen einem Innenraum des Kühlmittelverteilelements und einem Zwischenraum gegeben ist. Der Zwischenraum ist in radialer Richtung durch eine Innenseite der Hohlwelle nach außen und durch eine Außenseite des Kühlmittelverteilelements nach innen begrenzt; der Zwischenraum ist damit insbesondere ein Teilbereich des Innenbereichs der Hohlwelle. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Leitstruktur für Kühlmittel auf der Außenseite des Kühlmittelverteilelements angeordnet.The rotor shaft according to the invention for a rotor of an electrical machine comprises at least one hollow shaft and a coolant distribution element. The coolant distribution element is arranged in an inner region of the hollow shaft and has at least one outlet opening through which there is a connection between an interior of the coolant distribution element and an intermediate space. The space is limited in the radial direction by an inside of the hollow shaft to the outside and by an outside of the coolant distribution element to the inside; the intermediate space is thus in particular a partial area of the inner area of the hollow shaft. According to the invention, at least one guide structure for coolant is arranged on the outside of the coolant distribution element.

Bei der erfindungsgemäßen Rotorwelle kann Kühlmittel in den Innenraum des Kühlmittelverteilelements eingeführt werden, dort zu der mindestens einen Austrittsöffnung strömen und dabei bereits eine kühlende Wirkung auf das Kühlmittelverteilelement und über Wärmeleitung auf die Umgebung des Kühlmittelverteilelements im Innenbereich der Hohlwelle ausüben. Das Kühlmittel kann dann aus der mindestens einen Austrittsöffnung in den Zwischenraum austreten und durch den Zwischenraum strömen. Die Verteilung und Umwälzung des Kühlmittels im Zwischenraum wird durch die mindestens eine Leitstruktur in hohem Maße bewirkt. Somit ist das Kühlmittel in der Lage, im Zwischenraum eine effiziente Kühlung zu bewirken und insbesondere die Hohlwelle selbst durch Kontakt mit der Innenseite der Hohlwelle zu kühlen. Somit ist bei der erfindungsgemäßen Rotorwelle eine effiziente Kühlung möglich und der Bauraumbedarf ist reduziert.In the rotor shaft according to the invention, coolant can be introduced into the interior of the coolant distribution element, flow there to the at least one outlet opening and already have a cooling effect on the coolant distribution element and, via heat conduction, on the surroundings of the coolant distribution element in the inner region of the hollow shaft. The coolant can then exit the at least one outlet opening into the intermediate space and flow through the intermediate space. The distribution and circulation of the coolant in the intermediate space is brought about to a great extent by the at least one guide structure. The coolant is thus able to effect efficient cooling in the intermediate space and in particular to cool the hollow shaft itself by contact with the inside of the hollow shaft. Efficient cooling is thus possible with the rotor shaft according to the invention and the space requirement is reduced.

Bevorzugt sind das Kühlmittelverteilelement und die Hohlwelle koaxial angeordnet. Ferner bevorzugt sind mehrere Austrittsöffnungen in dem Kühlmittelverteilelement vorgesehen. Bevorzugt ist das Kühlmittelverteilelement drehfest mit der Hohlwelle verbunden, rotiert also bei Rotation der Hohlwelle mit dieser um eine gemeinsame Achse; die Richtung dieser Achse, um welche sich die Hohlwelle bei Betrieb der elektrischen Maschine dreht, definiert die axiale Richtung im Sinne dieser Anmeldung. Vorzugsweise ist das Kühlmittelverteilelement aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit gefertigt, beispielsweise aus Kupfer.The coolant distribution element and the hollow shaft are preferably arranged coaxially. Furthermore, a plurality of outlet openings are preferably provided in the coolant distribution element. The coolant distribution element is preferably connected to the hollow shaft in a rotationally fixed manner, that is to say rotates with the hollow shaft when it rotates about a common axis; the direction of this axis about which the hollow shaft rotates when the electrical machine is operating defines the axial direction in the sense of this application. The coolant distribution element is preferably made of a material with high thermal conductivity, for example copper.

In einer Ausführungsform verläuft die mindestens eine Leitstruktur schraubenförmig auf der Außenseite des Kühlmittelverteilelements. Es können mehrere gleichartige Leitstrukturen auf der Außenseite des Kühlmittelverteilelements vorgesehen sein. Die mindestens eine Leitstruktur kann direkt aus dem Material des Kühlmittelverteilelements ausgeformt sein; es ist aber auch denkbar, dass die mindestens eine Leitstruktur als separates Bauteil gefertigt und anschließend an dem Kühlmittelverteilelement befestigt wird. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann die mindestens eine Leitstruktur beispielsweise einen halbkreisförmigen, halbelliptischen oder rechteckigen Querschnitt bezüglich einer Schnittebene senkrecht zu der axialen Richtung haben. Die mindestens eine Leitstruktur ist eine Erhebung oder Ausbuchtung an der Außenseite des Kühlmittelverteilelements, welche eine Verteilung und Umwälzung des Kühlmittels im Zwischenraum fördert, insbesondere, wenn die Rotorwelle rotiert.In one embodiment, the at least one guide structure extends helically on the outside of the coolant distribution element. A plurality of similar guide structures can be provided on the outside of the coolant distribution element. The at least one guide structure can be formed directly from the material of the coolant distribution element; however, it is also conceivable that the at least one guide structure is manufactured as a separate component and then attached to the coolant distribution element. Without being limited to this, the at least one guide structure can have, for example, a semicircular, semi-elliptical or rectangular cross section with respect to a section plane perpendicular to the axial direction. The at least one guide structure is an elevation or bulge on the outside of the coolant distribution element, which distributes and circulates the Promotes coolant in the space, especially when the rotor shaft rotates.

In einer Ausführungsform berührt die mindestens eine Leitstruktur die Innenseite der Hohlwelle nicht. Die Leitstruktur unterstützt somit eine Verteilung des Kühlmittels im Zwischenraum, ohne im Zwischenraum getrennte Kanäle abzuteilen. Anders ausgedrückt ist die mindestens eine Leitstruktur von der Innenseite der Hohlwelle beabstandet.In one embodiment, the at least one guide structure does not touch the inside of the hollow shaft. The guide structure thus supports a distribution of the coolant in the space without dividing separate channels in the space. In other words, the at least one guide structure is spaced from the inside of the hollow shaft.

In einer Ausführungsform ist in der Rotorwelle mindestens ein Auslass vorgesehen. Der mindestens eine Auslass verbindet den Innenbereich der Hohlwelle mit einem Außenbereich der Hohlwelle. Durch den Auslass kann Kühlmittel aus dem Innenbereich der Hohlwelle nach außen treten. Insbesondere ist es denkbar, das Kühlmittel vom Auslass oder allgemeiner aus dem Außenbereich der Hohlwelle aufzufangen und einer Kühleinrichtung zuzuführen, um eine Temperatur des Kühlmittels abzusenken, ehe das Kühlmittel erneut in das Kühlmittelverteilelement eingespeist wird.In one embodiment, at least one outlet is provided in the rotor shaft. The at least one outlet connects the inner region of the hollow shaft with an outer region of the hollow shaft. Coolant can escape from the inner region of the hollow shaft through the outlet. In particular, it is conceivable to collect the coolant from the outlet or more generally from the outer region of the hollow shaft and to supply it to a cooling device in order to lower a temperature of the coolant before the coolant is fed into the coolant distribution element again.

In einer Weiterbildung sind die mindestens eine Austrittsöffnung und der mindestens eine Auslass in der oben definierten axialen Richtung beabstandet, und die mindestens eine Leitstruktur ist bezüglich der axialen Richtung zwischen der mindestens einen Austrittsöffnung und dem mindestens einen Auslass angeordnet. In one development, the at least one outlet opening and the at least one outlet are spaced apart in the axial direction defined above, and the at least one guide structure is arranged with respect to the axial direction between the at least one outlet opening and the at least one outlet.

Die Hohlwelle kann eine Getriebeschnittstelle aufweisen. Diese kann beispielsweise als Steckverzahnung ausgebildet sein. Die Getriebeschnittstelle kann an der Hohlwelle ausgeformt sein, also zusammen mit der Hohlwelle ein einstückiges Bauteil bilden. Alternativ kann die Getriebeschnittstelle auch als separates Bauteil gefertigt werden, welches anschließend mit der Hohlwelle verbunden wird. Dies kann zum Beispiel durch Schweißen oder als Querpressverband erfolgen; andere Möglichkeiten der Befestigung sind aber ebenfalls denkbar.The hollow shaft can have a gear interface. This can be designed, for example, as splines. The transmission interface can be formed on the hollow shaft, that is, it can form an integral component together with the hollow shaft. Alternatively, the transmission interface can also be manufactured as a separate component, which is then connected to the hollow shaft. This can be done, for example, by welding or as a cross-dressing; other possibilities of attachment are also conceivable.

In einer Ausführungsform weist die Rotorwelle einen Lagerflansch auf, welcher an der Hohlwelle ausgeformt ist und also zusammen mit der Hohlwelle ein einstückiges Bauteil bildet. Alternativ kann der Lagerflansch auch als separates Bauteil gefertigt werden, welches anschließend mit der Hohlwelle verbunden wird. Dies kann zum Beispiel durch Schweißen oder als Querpressverband erfolgen; andere Möglichkeiten der Befestigung sind aber ebenfalls denkbar. Sind Lagerflansch und/oder Getriebeschnittstelle als separate Bauteile gefertigt, so ermöglicht dies eine modulare Konfiguration der Rotorwelle, damit des Rotors und letztlich der elektrischen Maschine. Beispielsweise kann ein gegebener Rotor mit erfindungsgemäßer Rotorwelle durch unterschiedliche Getriebeschnittstellen an verschiedene Getriebe angekoppelt werden. Ebenso können bei gegebenem Getriebe und entsprechend gegebener Getriebeschnittstelle Rotoren mit unterschiedlicher Länge der Rotorwelle und der durch die Rotorwelle getragenen Blechpakete an das Getriebe angekoppelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, elektrische Maschinen unterschiedlicher Leistung mit dem Getriebe zu verbinden.In one embodiment, the rotor shaft has a bearing flange which is formed on the hollow shaft and thus forms a one-piece component together with the hollow shaft. Alternatively, the bearing flange can also be manufactured as a separate component, which is then connected to the hollow shaft. This can be done, for example, by welding or as a cross-dressing; other possibilities of attachment are also conceivable. If the bearing flange and / or gearbox interface are manufactured as separate components, this enables a modular configuration of the rotor shaft, and thus of the rotor and ultimately of the electrical machine. For example, a given rotor with a rotor shaft according to the invention can be coupled to different transmissions through different transmission interfaces. Likewise, given a gearbox and a given gearbox interface, rotors with different lengths of the rotor shaft and the laminated cores carried by the rotor shaft can be coupled to the gearbox. In this way it is possible to connect electrical machines of different outputs to the gearbox.

Nachfolgend werden die Erfindung und ihre Vorteile noch an Hand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

1 zeigt einen Rotor mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotorwelle in einer Schnittansicht.
2 zeigt den Rotor aus 1 in einer perspektivischen Ansicht.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Kühlmittelverteilelements.
4 zeigt eine Schnittansicht durch einen Rotor mit erfindungsgemäßer Rotorwelle und durch das Kühlmittelverteilelement sowie einen Strömungspfad für Kühlmittel.
5 zeigt einen Rotor mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rotorwelle in einer Schnittansicht.

The invention and its advantages are described in more detail below with reference to the accompanying drawings.

1 shows a rotor with an embodiment of a rotor shaft according to the invention in a sectional view.
2nd shows the rotor 1 in a perspective view.
3rd shows an embodiment of a coolant distribution element.
4th shows a sectional view through a rotor with a rotor shaft according to the invention and through the coolant distribution element and a flow path for coolant.
5 shows a rotor with a further embodiment of a rotor shaft according to the invention in a sectional view.

Die Zeichnungen zeigen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung; die Zeichnungen sind nicht als Einschränkung der Erfindung auf die gezeigten Ausführungsbeispiele aufzufassen.The drawings only show exemplary embodiments of the invention; the drawings are not to be construed as restricting the invention to the exemplary embodiments shown.

1 zeigt einen Rotor 100 mit Rotorblechpaketen 102 und einer erfindungsgemäßen Rotorwelle 1. Die Rotorwelle 1 umfasst eine Hohlwelle 2, an der in der gezeigten Ausführungsform eine Steckverzahnung als Getriebeschnittstelle 11 ausgeformt ist. Ein Lagerflansch 12 ist als separates Bauteil an der Hohlwelle 2 befestigt. In einen Innenbereich 21 der Hohlwelle 2 ist ein Kühlmittelverteilelement 3 eingesetzt, welches auf einer Außenseite 32 mehrere Leitstrukturen 33 für Kühlmittel aufweist. Die Außenseite 32 des Kühlmittelverteilelements 3 und eine Innenseite 24 der Hohlwelle 2 begrenzen in radialer Richtung 110 einen Zwischenraum 25, der ein Teil des Innenbereichs 21 der Hohlwelle 2 ist. Gezeigt ist ferner die weiter oben definierte axiale Richtung 120; alle radialen Richtungen 110 sind senkrecht zu der axialen Richtung 120. Außerdem sind ein Auslass 26, welcher den Innenbereich 21 der Hohlwelle 2 mit einem Außenbereich 200 der Hohlwelle 2 verbindet, und Austrittsöffnungen 35, welche einen Innenraum des Kühlmittelverteilelements 3 und den Zwischenraum 25 verbinden, gezeigt. Am Lagerflansch 12 ist in dieser Ausführungsform ein Vorsprung 13 ausgebildet, welcher eine Anstoßfläche für das Kühlmittelverteilelement 3 bildet und so zur Fixierung des Kühlmittelverteilelements 3 in axialer Richtung 120 beiträgt. 1 shows a rotor 100 with rotor core packages 102 and a rotor shaft according to the invention 1 . The rotor shaft 1 includes a hollow shaft 2nd , on the spline in the embodiment shown as a gear interface 11 is formed. A bearing flange 12 is a separate component on the hollow shaft 2nd attached. In an indoor area 21st the hollow shaft 2nd is a coolant distribution element 3rd used, which on an outside 32 several lead structures 33 for coolant. The outside 32 the coolant distribution element 3rd and an inside 24th the hollow shaft 2nd limit in the radial direction 110 a space 25th which is part of the interior 21st the hollow shaft 2nd is. The axial direction defined above is also shown 120 ; all radial directions 110 are perpendicular to the axial direction 120 . There is also an outlet 26 which is the interior 21st the hollow shaft 2nd with an outdoor area 200 the hollow shaft 2nd connects, and outlet openings 35 which an interior of the coolant distribution element 3rd and the space 25th connect, shown. On the bearing flange 12 is a projection in this embodiment 13 formed which has an abutment surface for the coolant distribution element 3rd forms and so for fixing the coolant distribution element 3rd in the axial direction 120 contributes.

2 zeigt den Rotor 100 aus 1 in perspektivischer Ansicht. Alle dargestellten Elemente wurden bereits im Kontext der 1 erläutert. 2nd shows the rotor 100 out 1 in perspective view. All of the elements shown were already in the context of 1 explained.

3 zeigt eine Ausführungsform eines Kühlmittelverteilelements 3 von außen. Auf der Außenseite 32 des Kühlmittelverteilelements 3 sind mehrere Leitstrukturen 33 für Kühlmittel angeordnet. Die Leitstrukturen 33 verlaufen schraubenförmig auf der Außenseite 32 und haben ein halbkreisförmiges Profil. An einem ersten Ende des Kühlmittelverteilelements 3 ist ein Einlass 34 für Kühlmittel vorgesehen, nahe einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Kühlmittelverteilelements 3 sind mehrere Austrittsöffnungen 35 vorgesehen; die Austrittsöffnungen 35 sind hier ringförmig angeordnet. Ferner sind in dieser Ausführungsform noch Zentrierungsflächen 36 an beiden Enden des Kühlmittelverteilelements 3 vorgesehen; diese dienen dazu, das Kühlmittelverteilelement 3 bei Einbau in die Hohlwelle so zu zentrieren, dass es koaxial zu der Hohlwelle 2 (siehe 1) entlang der axialen Richtung 120 (siehe 1) angeordnet ist. Zwischen den Zentrierungsflächen 36 ist jeweils eine Nut 37 für einen O-Ring vorgesehen, welcher als Dichtung fungiert. 3rd shows an embodiment of a coolant distribution element 3rd from the outside. On the outside 32 the coolant distribution element 3rd are several lead structures 33 arranged for coolant. The lead structures 33 run helically on the outside 32 and have a semi-circular profile. At a first end of the coolant distribution element 3rd is an inlet 34 provided for coolant, near an opposite second end of the coolant distribution element 3rd are several outlet openings 35 intended; the outlet openings 35 are arranged in a ring here. Furthermore, in this embodiment there are still centering surfaces 36 at both ends of the coolant distribution element 3rd intended; these serve the coolant distribution element 3rd When installing in the hollow shaft, center it so that it is coaxial with the hollow shaft 2nd (please refer 1 ) along the axial direction 120 (please refer 1 ) is arranged. Between the centering surfaces 36 is a groove 37 provided for an O-ring, which acts as a seal.

4 zeigt eine Schnittansicht durch einen Rotor mit erfindungsgemäßer Hohlwelle. Etliche der dargestellten Elemente wurden bereits im Kontext von 1 und/oder 3 erläutert. Dargestellt ist auch ein Strömungspfad 40 von Kühlmittel 4. Das Kühlmittel 4 tritt durch Einlass 34 in das Kühlmittelverteilelement 3 ein und strömt in einem Innenraum 31 des Kühlmittelverteilelements 3 zu den Austrittsöffnungen 35, durch welche es in den Zwischenraum 25 austritt. Dort strömt das Kühlmittel 4 zum Auslass 26, durch welchen es aus der Hohlwelle 2 austritt, in den Außenbereich 200. Es ist denkbar, hier das Kühlmittel 4 aufzufangen und einer nicht gezeigten Kühlung zuzuführen, um die Temperatur des Kühlmittels 4 zu senken, ehe das Kühlmittel 4 wieder durch den Einlass 34 in das Kühlmittelverteilelement 3 geleitet wird. Während das Kühlmittel 4 durch den Zwischenraum 25 strömt, wird es durch die Leitstrukturen 33 verteilt und umgewälzt, was eine verbesserte Kühlung der Hohlwelle 2 bewirkt. Wie in der 4 gezeigt, sind der Auslass 26 und die Austrittsöffnungen 35 in der axialen Richtung 120 beabstandet, und die Leitstrukturen 33 sind bezüglich der axialen Richtung 120 zwischen dem Auslass 26 und den Austrittsöffnungen 35 angeordnet. Dies hat zur Folge, dass das Kühlmittel 4 im Innenraum 31 und im Zwischenraum 35 in entgegengesetzter Richtung strömt und somit außerdem die Distanz zwischen Austrittsöffnungen 35 und Auslass 26 zweimal durchfließt, zunächst im Innenraum 31 des Kühlmittelverteilelements 3 und dann im Zwischenraum 25. Dies erhöht die durch das Kühlmittel 4 bewirkte Kühlleistung zusätzlich. 4th shows a sectional view through a rotor with a hollow shaft according to the invention. Several of the elements shown have already been viewed in the context of 1 and or 3rd explained. A flow path is also shown 40 of coolant 4th . The coolant 4th enters through inlet 34 into the coolant distribution element 3rd and flows in an interior 31 the coolant distribution element 3rd to the outlet openings 35 through which it enters the space 25th exit. The coolant flows there 4th to the outlet 26 , through which it comes out of the hollow shaft 2nd emerges in the outdoor area 200 . It is conceivable here the coolant 4th catch and supply a cooling, not shown, to the temperature of the coolant 4th lower before the coolant 4th again through the inlet 34 into the coolant distribution element 3rd is directed. While the coolant 4th through the space 25th flows through the lead structures 33 distributed and circulated, which improves cooling of the hollow shaft 2nd causes. Like in the 4th shown are the outlet 26 and the outlet openings 35 in the axial direction 120 spaced, and the lead structures 33 are with respect to the axial direction 120 between the outlet 26 and the outlet openings 35 arranged. As a result, the coolant 4th in the interior 31 and in between 35 flows in the opposite direction and thus also the distance between the outlet openings 35 and outlet 26 flows through twice, first in the interior 31 the coolant distribution element 3rd and then in between 25th . This increases the coolant 4th effect cooling effect additionally.

5 zeigt einen Rotor 100 mit Rotorblechpaketen 102 und einer erfindungsgemäßen Rotorwelle 1, ähnlich zu 1. Die gezeigten Elemente wurden vorstehend bereits erläutert, vorwiegend im Kontext der 1. Im Unterschied zur in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Getriebeschnittstelle 11 hier ein separates Bauteil, welches an der Hohlwelle 2 befestigt ist. 5 shows a rotor 100 with rotor core packages 102 and a rotor shaft according to the invention 1 , similar to 1 . The elements shown have already been explained above, predominantly in the context of 1 . In contrast to in 1 The embodiment shown is the transmission interface 11 here is a separate component, which on the hollow shaft 2nd is attached.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: RotorwelleRotor shaft
22nd: HohlwelleHollow shaft
33rd: KühlmittelverteilelementCoolant distribution element
44th: KühlmittelCoolant
1111: GetriebeschnittstelleTransmission interface
1212: LagerflanschBearing flange
1313: Vorsprunghead Start
2121st: Innenbereich (der Hohlwelle)Interior (of the hollow shaft)
2424th: Innenseite (der Hohlwelle)Inside (of the hollow shaft)
2525th: ZwischenraumSpace
2626: AuslassOutlet
3131: Innenraum (des Kühlmittelverteilelements)Interior (of the coolant distribution element)
3232: Außenseite (des Kühlmittelverteilelements)Outside (of the coolant distribution element)
3333: LeitstrukturLead structure
3434: Einlass (Kühlmittel)Inlet (coolant)
3535: AustrittsöffnungOutlet opening
3636: ZentrierungsflächeCentering surface
3737: NutGroove
4040: Strömungspfad (Kühlmittel)Flow path (coolant)
100100: Rotorrotor
102102: RotorblechpaketRotor laminated core
110110: radiale Richtungradial direction
120120: axiale Richtungaxial direction
200200: Außenbereich (der Hohlwelle)Outside area (the hollow shaft)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015223631 A1 [0003]
DE 102016202416 A1 [0004]

Claims

Rotor shaft (1) for a rotor (100) of an electrical machine, at least comprising a hollow shaft (2), a coolant distribution element (3) which is arranged in an inner region (21) of the hollow shaft (2), and the at least one outlet opening (35 ) through which there is a connection between an interior (31) of the coolant distribution element (3) and an intermediate space (25), which in the radial direction (110) through an inside (24) of the hollow shaft (2) to the outside and through a The outside (32) of the coolant distribution element (3) is internally limited, characterized by at least one guide structure (33) for coolant (4), which is arranged on the outside (32) of the coolant distribution element (3).

Rotor shaft (1) after Claim 1 , The at least one guide structure (33) running helically on the outside (32) of the coolant distribution element (3).

Rotor shaft (1) after Claim 1 or 2nd , wherein the at least one guide structure (33) does not touch the inside (24) of the hollow shaft (2).

Rotor shaft (1) according to one of the preceding claims, wherein in the rotor shaft (1) at least one outlet (26) is provided which connects the inner region (21) of the hollow shaft (2) with an outer region (200) of the hollow shaft (2).

Rotor shaft (1) after Claim 4 , wherein the at least one outlet opening (35) and the at least one outlet (26) are spaced apart in an axial direction (120), and the at least one guide structure (33) with respect to the axial direction (120) between the at least one outlet opening (35) and the at least one outlet (26) is arranged.

Rotor shaft (1) according to one of the Claims 1 to 5 The rotor shaft (1) has a gear interface (11) which is formed on the hollow shaft (2).

Rotor shaft (1) according to one of the Claims 1 to 5 The rotor shaft (1) has a transmission interface (11) which forms a separate component which is connected to the hollow shaft (2).

Rotor shaft (1) according to one of the Claims 1 to 7 The rotor shaft (1) has a bearing flange (12) which is formed on the hollow shaft (2).

Rotor shaft (1) according to one of the Claims 1 to 7 The rotor shaft (1) has a bearing flange (12) which forms a separate component which is connected to the hollow shaft (2).