DE102021103441A1

DE102021103441A1 - Rotor für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102021103441A1
Application number: DE102021103441.8A
Authority: DE
Inventors: Robert Schmidt; Markus Lang
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2022-08-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotor (1) für eine elektrische Maschine (2), mit einem Blechpaket (4), an welchem wenigstens eine Wicklung (5) des Rotors (1) gehalten ist, wobei wenigstens ein separat von der Wicklung (5) und separat von dem Blechpaket (4) ausgebildeten, in radialer Richtung (7) und/oder in Umfangsrichtung (8) des Rotors (1) zwischen jeweiligen Teilbereichen (9) des Blechpakets (4) und der Wicklung (5) angeordneten Kühlrohr (10), welches wenigstens einen in axialer Richtung (11) des Rotors (1) von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal (12) in Umfangsrichtung (12a) des Kühlkanals (12) vollständig umlaufend begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine.
Die WO 2008/028730 A1 offenbart einen Rotor für eine dynamoelektrische Maschine, wobei der Rotor einen Grundkanal mit einem Grundkanalquerschnitt zum Kühlen von am Rotor angeordneten Leitern aufweist, wobei der Rotor derart ausgebildet ist, dass durch diesen im Betrieb ein Kühlmedium strömbar ist und wobei sich der Grundkanalquerschnitt verringert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für eine elektrische Maschine und eine elektrische Maschine zu schaffen, sodass der Rotor besonders gut gekühlt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Rotor für eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine kann beispielsweise als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine als fremderregte Synchronmaschine, beispielsweise als stromerregte Synchronmaschine, welche insbesondere als stromerregter Synchronmotor (SSM E-Maschine) bezeichnet werden kann, ausgeführt. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine dazu vorgesehen, ein Kraftfahrzeug anzutreiben, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Nutzkraftwagen, ausgebildet sein kann.
In einem vollständig hergestellten Zustand der elektrischen Maschine umfasst die elektrische Maschine den Rotor, welcher in seinem vollständig hergestellten Zustand seine Einbaulage in der elektrischen Maschine einnimmt, und einen Stator. Eine elektrische Leistung kann mittels der elektrischen Maschine in eine mechanische Leistung umgewandelt werden, wodurch der Rotor von dem Stator angetrieben werden kann und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Die elektrische Leistung kann beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Über eine Rotorwelle des Rotors kann die elektrische Maschine wenigstens ein von dem Rotor bereitgestelltes Drehmoment, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, zur Verfügung stellen.
Der Rotor weist wenigstens ein Blechpaket auf, an welchem wenigstens eine Wicklung des Rotors gehalten ist. Das Blechpaket kann insbesondere als Rotorblechpaket bezeichnet werden. Die Wicklung umfasst wenigstens eine Windung, vorzugsweise mehrere Windungen, und kann insbesondere als Rotorwicklung oder als Bewicklung bezeichnet werden. Die Wicklung ist vorzugsweise aus Kupfer gefertigt, wodurch die Wicklung insbesondere als Kupferwicklung bezeichnet werden kann. Die Wicklung ist aus einem durchgängigen Leiter gebildet. Die Wicklung oder mehrere, aus dem durchgängigen Leiter gebildete Wicklungen, bilden eine Spule. Vorzugsweise umfasst der Rotor mehrere Spulen. Die Wicklung beziehungsweise die Spule bildet einen Wicklungskörper, welcher an dem Rotor gehalten ist. Vorzugsweise umfasst der Wicklungskörper mehrere Wicklungen beziehungsweise Spulen.
Um den Rotor besonders gut kühlen zu können, weist der Rotor ein separat von der Wicklung und separat von dem Blechpaket ausgebildetes, in radialer Richtung des Rotors und/oder in Umfangsrichtung des Rotors zwischen jeweiligen Teilbereichen des Blechpakets und der Wicklung angeordnetes Kühlrohr, welches wenigstens einen in axialer Richtung des Rotors von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal in Umfangsrichtung des Kühlkanals vollständig umlaufend begrenzt. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst der Rotor das zusätzlich zu der Wicklung und zusätzlich zu dem Blechpaket vorgesehenene Kühlrohr, welcher in axialer Richtung des Rotors von dem Kühlmittel durchströmbar ist und wenigstens eine Wandung aufweist, die das Kühlrohr in seiner Umfangsrichtung vollständig umlaufend begrenzt, wodurch der von dem Kühlmittel durchströmbare Kühlkanal zur Kühlung des Rotors, insbesondere der Wicklung, gebildet ist, wobei sich das Kühlrohr in der radialen Richtung und/oder in der Umfangsrichtung des Rotors zwischen den jeweiligen Teilbereichen des Blechpakets und der Wicklung befindet. Unter dem Kühlrohr kann insbesondere ein rohrförmiger Körper verstanden werden. Vorzugsweise weist das Kühlrohr einen kreisrunden Querschnitt auf. Alternativ kann das Kühlrohr als Profilrohr ausgebildet sein, wodurch der Querschnitt beispielsweise als Rechteckprofil ausgeführt sein kann. Das Kühlrohr beziehungsweise das Profilrohr kann jedwede Querschnittsgestalt annehmen, die fertigungstechnisch möglich ist. Die axiale Richtung des Rotors entspricht der Maschinendrehachse. Das Kühlmittel ist vorzugsweise ein Fluid, beispielsweise Wasser.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Die Kühlung und somit eine Entwärmung eines, insbesondere stromerregten, Rotors der elektrischen Maschine ist besonders wichtig, um eine besonders hohe Dauerleistung der elektrischen Maschine zu erzielen und ist somit ein entscheidendes Kriterium für die Dauerleistung der elektrischen Maschine, insbesondere der SSM E-Maschine. Je kürzer ein Weg zwischen einer Wärmequelle, bei welcher es sich um die Wicklung beziehungsweise die Spule handeln kann, und einer Wärmesenke, bei welcher es sich um den Kühlkanal handeln kann, desto mehr Verlustwärme kann in der Rotorwicklung bei gleiche Maximaltemperatur gefahren werden. Hierfür ist es grundsätzlich denkbar, dass der Rotor eine flüssiggekühlte Rotorwelle zur Entwärmung des Rotors der elektrischen Maschine aufweisen kann. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass der Rotor einen innerhalb der Rotorwelle geführten und somit zumindest teilweise von der Rotorwelle begrenzten Kühlkanal aufweist. Bei der flüssiggekühlten Rotorwelle muss die Wärme des Rotors, insbesondere der Wicklung beziehungsweise der Spule, über einen besonders langen Weg, welcher beispielsweise eine Nutgrundisolation, das Blechpaket und die Rotorwelle umfasst, zu der Wärmesenke und somit zu dem Kühlkanal transportiert werden. Die Nutgrundisolation, das Blechpaket und die Rotorwelle weisen üblicherweise Werkstoffe auf, welche nicht optimale Wärmeleitungseigenschaften, insbesondere im Vergleich zu Kupfer, aufweisen. Insbesondere aufgrund des besonders großen Wegs sowie schlechter Wärmeleitungseigenschaften kann bei dem herkömmlichen Rotor eine besonders schlechte Wärmeleitung und somit eine besonders schlechte Kühlung vorliegen. Alternativ oder zusätzlich ist es grundsätzlich denkbar eine Luftkühlung des Rotors vorzusehen, bei welcher der Rotor mittels den Rotor überströmender Kühlluft gekühlt wird. Ein solcher Rotor mit Luftkühlung kann eine besonders schlechte Kühlung aufweisen, da Luft, insbesondere verglichen mit herkömmlichem, flüssigem Kühlmittel, eine besonders geringe spezifische Wärmekapazität aufweist.
Demgegenüber kann bei dem erfindungsgemäßen Rotor die Entwärmung und somit die Kühlung des Rotors, insbesondere der Wicklung beziehungsweise der Spule, direkt mittels des Kühlrohrs und somit unmittelbar beziehungsweise in der Nähe der Rotorwicklung erfolgen. Dadurch kann der Weg zwischen der Wärmequelle und der Wärmesenke besonders gering gehalten werden, wodurch eine besonders gute und somit besonders effiziente Wärmeübertragung von der Wicklung in den Kühlkanal beziehungsweise in das Kühlmittel erzielt werden kann. Dadurch kann eine besonders gute Kühlung des Rotors, insbesondere der Wicklung, erfolgen. Durch eine Flüssigkeitskühlung mittels des Kühlrohrs im Bereich der Wicklungen, insbesondere direkt an den Kupferwicklungen, wird der Weg zur Wärmesenke, bezogen auf einen herkömmlichen Rotor, deutlich reduziert und es kann eine besonders gute Wärmeleitung gewährleistet werden.
Das Kühlrohr kann direkt an dem Blechpaket und/oder an der Wicklung angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Kühlrohr unmittelbar im Bereich der Wicklung und somit direkt an der Wicklung angeordnet, wodurch die Wicklung beziehungsweise der Wicklungskörper von dem Kühlrohr, insbesondere der Wandung, teilweise begrenzt werden. Dadurch kann ein besonders hoher Wärmeübergang zwischen der Wicklung und dem Kühlkanal, insbesondere dem Kühlmittel, erzielt werden. Vorzugsweise verläuft das Kühlrohr zumindest teilweise innerhalb der Wicklung beziehungsweise des Wicklungskörpers, wodurch das Kühlrohr die Wicklung direkt in der axialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Rotors begrenzt. Mit anderen Worten ausgedrückt kann die Wicklung beziehungsweise der Wicklungskörper das Kühlrohr zumindest teilweise umschließen. Beispielsweise kann das Kühlrohr beziehungsweise eine äußere Mantelfläche des Kühlrohrs zu wenigstens 25 Prozent und vorzugsweise zu mindestens 50 Prozent von der Wicklung umschlossen sein oder mit einem beliebigen Wert an Umschließung, der fertigungstechnisch darstellbar ist. Alternativ kann das Kühlrohr nicht von der Wicklung umschlossen sein. Bezogen auf die Maschinendrehachse ist das Kühlrohr in der radialen Richtung des Rotors vorzugsweise vor der Wicklung angeordnet. Das Kühlrohr kann aus einem hochwärmeleitfähigen Werkstoff hergestellt sein. Vorzugsweise ist das Kühlrohr zumindest teilweise, insbesondere gegenüber der Wicklung, elektrisch isoliert.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Rotor einen von dem Kühlmittel durchströmbaren und zumindest teilweise in einem separat von dem Blechpaket und separat von dem Kühlrohr ausgebildeten Bauteil verlaufenden Kanal auf, welcher fluidisch mit dem Kühlkanal verbunden ist und zumindest teilweise direkt durch das Bauteil begrenzt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst der Rotor wenigstens einen von wenigstens einem Teil des den Kühlkanal durchströmbaren Kühlmittels durchströmbaren Kanal, über welchen der Kühlkanal mit dem Teil des Kühlmittels versorgbar ist oder der Teil des Kühlmittels von dem Kühlkanal abführbar ist, wobei der Kanal zumindest teilweise von wenigstens einer Kanalwandung direkt begrenzt ist, welche von dem Bauteil gebildet ist. Der Kanal ist somit für Förderung und/oder, Bereitstellung und/oder Abtransport des Kühlmittels zuständig. Dadurch kann der Kühlkanal besonders vorteilhaft mit dem Kühlmittel versorgt werden oder das Kühlmittel kann besonders vorteilhaft aus dem Kühlkanal abgeführt werden, wodurch der Rotor, insbesondere die Wicklung, besonders gut gekühlt werden kann. Beispielsweise ist das Bauteil als ein erstes Teil einer zweiteiligen Sternscheibe ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann der Kanal zumindest teilweise in dem Blechpaket verlaufenden und somit zumindest teilweise direkt durch das Blechpaket begrenzt sein.
In weiterer Ausgestaltung weist der Rotor die separat von der Wicklung und separat von dem Blechpaket ausgebildete Rotorwelle auf, auf welcher das drehfest mit der Rotorwelle verbundene Blechpaket angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt schließt sich das Blechpaket, bezogen auf die Maschinendrehachse, in der radialen Richtung des Rotors drehfest mit der Rotorwelle verbunden außenseitig an die Rotorwelle an, wobei die Rotorwelle separat von der Wicklung und separat von dem Blechpaket ausgeführt ist. Dadurch kann der Rotor besonders kostengünstig gefertigt werden und/oder das Kraftfahrzeug kann besonders vorteilhaft über die Rotorwelle von der elektrischen Maschine angetrieben werden. Die Rotorwelle ist um eine Wellendrehachse der Rotorwelle relativ zu dem Stator drehbar, wobei die Wellendrehachse der Maschinendrehachse entspricht. Das Bauteil kann auf der Rotorwelle angeordnet sein und kann dabei drehfest mit der Rotorwelle verbunden sein.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Rotor einen in der Rotorwelle verlaufenden und von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkanal auf, welcher fluidisch mit dem Kanal verbunden ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Kühlmittelkanal von wenigstens einem zweiten Teil des den Kanal durchströmbaren Kühlmittels durchströmbar, wodurch der Kanal über den Kühlmittelkanal mit dem zweiten Teil des Kühlmittels versorgbar ist oder der zweite Teil des Kühlmittels über den Kühlmittelkanal aus dem Kanal abgeführt werden kann, wobei der Kühlmittelkanal zumindest teilweise durch die Rotorwelle geführt ist. Dadurch kann der Kanal über den Kühlmittelkanal besonders vorteilhaft mit dem Kühlmittel versorgt werden oder das Kühlmittel kann über den Kühlmittelkanal besonders vorteilhaft aus dem Kanal abgeführt werden.
In weiterer Ausgestaltung ist der Kühlkanal über den fluidisch mit dem Kühlmittelkanal verbundenen Kanal fluidisch mit dem Kühlmittelkanal verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der Kühlkanal über den Kühlmittelkanal wenigstens von dem zweiten Teil des Kühlmittels versorgt werden oder wenigstens der zweite Teil des Kühlmittels kann über den Kühlmittelkanal aus dem Kühlkanal abgeführt werden. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt bilden der Kühlkanal, der Kanal und der Kühlmittelkanal einen gemeinsamen und von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelpfad. Dadurch kann der Kühlkanal besonders vorteilhaft mit dem Kühlmittel versorgt werden und/oder das Kühlmittel kann besonders vorteilhaft aus dem Kühlkanal abgeführt werden, wodurch der Rotor, insbesondere die Wicklung, besonders gut gekühlt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Rotor wenigstens ein separat von dem Blechpaket, separat von dem Bauteil, separat von dem Kühlrohr und separat von der Rotorwelle ausgebildetes und auf der Rotorwelle angeordnetes Bauelement auf, durch welches der Kanal teilweise und direkt begrenzt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Kanal durch wenigstens eine zu der Kanalwandung unterschiedlichen, zweiten Kanalwandung teilweise begrenzt, welche von dem Bauelement gebildet ist, das auf der Rotorwelle angeordnet ist und zusätzlich zu dem Blechpaket, zusätzlich zu dem Bauteil, zusätzlich zu dem Kühlrohr und zusätzlich zu der Rotorwelle vorgesehen ist. Dadurch kann das Kühlmittel besonders vorteilhaft durch den Rotor, insbesondere den Kanal, geführt werden, wodurch Kosten des Rotors besonders gering gehalten werden können und/oder der Rotor besonders gut gekühlt werden kann. Das Bauelement kann drehfest mit der Rotorwelle verbunden sein. Beispielweise ist das Bauelement als ein zweites Teil der zweiteiligen Sternscheibe ausgebildet. Somit kann die Sternscheibe das Bauteil und das Bauelement umfassen.
In weiterer Ausgestaltung ist das Kühlrohr gegen das Bauteil und/oder das Bauelement mittels eines Dichtungselements abgedichtet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Dichtungselement zwischen dem Kühlrohr und dem Bauteil und/oder dem Bauelement angeordnet, wobei sich das Dichtungselement an dem Kühlrohr und dem Bauteil und/oder an dem Bauelement abstützt, wodurch das Bauelement und/oder das Bauteil, insbesondere der Kanal, und das Kühlrohr abgedichtet sind. Dadurch kann der Rotor, insbesondere der Kühlkanal und der Kanal, besonders dicht gehalten werden. Beispielsweise kann das Dichtungselement, insbesondere in der Umfangsrichtung oder der axialen Richtung des Rotors, zwischen dem Bauteil und dem Bauelement angeordnet sein. Beispielsweise kann das Dichtungselement, insbesondere in der radialen Richtung des Rotors, zwischen dem Kühlrohr und dem Bauteil und/oder dem Bauelement angeordnet sein, wobei das Dichtungselement als O-Ring, insbesondere als einfacher oder doppelter O-Ring, ausgebildet sein kann. Dabei kann das Dichtungselement in dem Kanal angeordnet sein, wobei das Kühlrohr in den Kanal gesteckt und dabei durch eine Durchgangsöffnung des Dichtungselements hindurch geführt sein kann. Dadurch kann das Kühlrohr außenumfänglich zumindest teilweise von dem Dichtungselement und dem Kanal, insbesondere der Kanalwand, umschlossen, insbesondere direkt umschlossen, sein, wodurch eine Dichtwirkung erzielt werden kann.
Vorzugsweise weist das Blechpaket eine in radialer Richtung des Rotors nach innen und in Umfangsrichtung des Rotors begrenzte Ausnehmung auf, in welcher die Wicklung zumindest teilweise angeordnet ist, wobei zumindest ein Längenbereich des Kühlrohrs in der Ausnehmung angeordnet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Ausnehmung von in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung des Rotors nach außen gerichteten Mantelflächen des Blechpakets teilweise begrenzt, wobei die Wicklung zumindest teilweise in der Ausnehmung verläuft und wobei zumindest der Längenbereich des Kühlrohrs und damit der Kühlkanal teilweise in der Ausnehmung verläuft. Dadurch kann der Rotor besonders einfach und besonders kostengünstig hergestellt werden. Die Ausnehmung kann beispielsweise als Nut ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Kühlrohr in einem Eckbereich der Ausnehmung angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt bilden zwei schräg oder senkrecht zueinander verlaufende Wandbereiche der Ausnehmung an ihrer gemeinsamen Schnittlinie eine gemeinsame Kante, wobei das Kühlrohr entlang der Schnittlinie an der Kante, insbesondere unmittelbar und direkt an der Kante, angeordnet ist. Unter dem Eckbereich kann insbesondere ein Teilbereich der Ausnehmung verstanden werden, welcher die Kante umfasst oder zumindest in unmittelbarer Nähe der Kante angeordnet ist. Dadurch kann der Rotor mit besonders geringem Aufwand hergestellt werden, wodurch die Kosten des Rotors besonders gering gehalten werden können. Alternativ kann das Kühlrohr von dem Eckbereich beabstandet in der Ausnehmung angeordnet sein. Somit kann das Kühlrohr beispielsweise an einem der Wandbereiche angeordnet sein und dadurch an einer geraden Fläche einer insbesondere als Nutgeometrie bezeichneten Geometrie der Ausnehmung angeordnet sein.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, welche einen erfindungsgemäßen Rotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Die elektrische Maschine kann als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine als eine fremderregte Synchronmaschine, insbesondere als stromerregte Synchronmaschine, ausgeführt. In einem vollständig hergestellten Zustand der elektrischen Maschine umfasst die elektrische Maschine den Rotor, welcher in seinem vollständig hergestellten Zustand seine Einbaulage in der elektrischen Maschine einnimmt, und einen Stator. Eine elektrische Leistung kann mittels der elektrischen Maschine in eine mechanische Leistung umgewandelt werden, wodurch der Rotor von dem Stator angetrieben werden kann und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Die elektrische Leistung kann beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Über eine Rotorwelle des Rotors kann die elektrische Maschine wenigstens ein von dem Rotor bereitgestelltes Drehmoment, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, zur Verfügung stellen. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Rotors; und
2 eine schematische und perspektivische vordere Teilansicht eines erfindungsgemäßen Rotors; und
3 eine schematische und perspektivische seitliche Teilansicht eines erfindungsgemäßen Rotors; und
4 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Rotors; und
5 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Rotors.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht einen Rotor 1 für eine elektrische Maschine 2. In einem vollständig hergestellten Zustand der elektrischen Maschine 2 umfasst die elektrische Maschine 2 den Rotor 1. Die elektrische Maschine 2 kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, ein Kraftfahrzeug anzutreiben, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet sein kann. Die elektrische Maschine 2 kann beispielsweise als Asynchronmaschine oder als Gleichstrommaschine ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine 2 als fremderregte Synchronmaschine ausgeführt, insbesondere als stromerregte Synchronmaschine.
2 zeigt den Rotor 1 in einer schematischen und perspektivischen vorderen Teilansicht und 3 zeigt den Rotor 1 in einer schematischen und perspektivischen seitlichen Teilansicht. Die elektrische Maschine 2 weist einen mit einem Gehäuse verbundenen Stator auf. Eine elektrische Leistung kann mittels der elektrischen Maschine 2 in eine mechanische Leistung umgewandelt werden, wodurch der Rotor 1 von dem Stator angetrieben werden kann und dadurch um eine Maschinendrehachse, welche insbesondere als Rotorachse 3 des Rotors 1 bezeichnet werden kann, relativ zu dem Stator verdrehbar ist. Die elektrische Leistung kann beispielsweise von einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Über den Rotor 1 kann die elektrische Maschine 2 wenigstens ein Drehmoment, insbesondere zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, bereitstellen. Der Rotor 1 weist wenigstens ein Blechpaket 4 auf, an welchem wenigstens eine Wicklung 5 des Rotors 1 gehalten ist. Die Wicklung 5 umfasst wenigstens eine Windung, vorzugsweise mehrere Windungen, wobei die Wicklung 5 aus einem durchgängigen Leiter gebildet ist. Die Wicklung 5 oder mehrere, aus dem durchgängigen Leiter gebildete Wicklungen 5, bilden eine Spule. Vorzugsweise umfasst der Rotor mehrere Spulen. Die Wicklung 5 beziehungsweise die Spule bildet einen Wicklungskörper 6, welcher an dem Rotor gehalten ist. Vorzugsweise umfasst der Wicklungskörper 6 mehrere Wicklungen beziehungsweise Spulen. Der Rotor 1 weist vorzugsweise mehrere Wicklungskörper 6 auf, wobei in dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Wicklungskörper 6 dargestellt sind. Vorzugsweise ist die Wicklung 5 aus Kupfer gefertigt. In den 2 und 3 ist der Rotor 1 in einem nicht vollständig hergestellten Zustand dargestellt, in welchem die Wicklung 5 beziehungsweise der Wicklungskörper 6 nicht dargestellt sind. Die Wicklung 5 kann wenigstens einen Wicklungskopf aufweisen, welcher in dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist, wobei der Wicklungskopf an einer in Außenseite des Rotors 1 angeordnet sein kann.
Um den Rotor 1, insbesondere die Wicklung 5 beziehungsweise die Wicklungskörper 6, besonders gut kühlen zu können, weist der Rotor 1 wenigstens ein separat von der Wicklung 5 und separat von dem Blechpaket 4 ausgebildetes, in radialer Richtung 7 und/oder in Umfangsrichtung 8 des Rotors 1 zwischen jeweiligen Teilbereichen 9 des Blechpakets 4 und der Wicklung 5 angeordnetes Kühlrohr 10 auf, welches wenigstens einen in axialer Richtung 11 des Rotors 1 von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal 12 in Umfangsrichtung 12a des Kühlkanals 12 vollständig umlaufend begrenzt. Vorzugsweise ist das Kühlrohr 10 direkt an dem Blechpaket 4 und/oder direkt an der Wicklung 5 beziehungsweise den Wicklungskörpern 6 angeordnet, wodurch das Kühlrohr 10 die Teilbereiche 9 teilweise direkt begrenzt und/oder die Wicklung 5 teilweise direkt begrenzt. Dadurch kann ein besonders guter Wärmeübergang von der Wicklung 5 beziehungsweise den Wicklungskörpern 6 in den Kühlkanal 12 beziehungsweise das Kühlmittel erfolgen, wodurch der Rotor 1, insbesondere die Wicklung 5, gekühlt werden kann. Vorzugsweise umgeben die Wicklung 5 beziehungsweise die Wicklungskörper 6 das Kühlrohr 10 zumindest teilweise.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Rotor 1 einen von dem Kühlmittel durchströmbaren und zumindest teilweise in einem separat von dem Blechpaket 4 und separat von dem Kühlrohr 10 ausgebildeten Bauteil 23a verlaufenden Kanal 13 auf, welcher fluidisch mit dem Kühlkanal 12 verbunden ist und zumindest teilweise direkt durch wenigstens eine von dem Bauteil 23a gebildete Kanalwand 14 begrenzt ist. Mittels des Kanals 13 kann der Kühlkanal 12 mit dem Kühlmittel versorgt werden, wodurch der Rotor 1, insbesondere die Wicklung 5, besonders vorteilhaft gekühlt werden kann. An das Bauteil 23a schließt sich das Blechpaket 4 zumindest mittelbar an. In dem Ausführungsbeispiel ist das Bauteil 23a als ein erstes Teil einer zweiteiligen Sternscheibe ausgebildet. 4 zeigt den Rotor 1 beziehungsweise den Kanal 13 in einer schematischen Teilschnittansicht. Der Kanal 13 ist bezogen auf eine Strömungsrichtung des Kühlmittels stromauf des Kühlkanals 12 angeordnet. Das den Kanal 13 durchströmende Kühlmittel beziehungsweise Strömungsrichtungen des den Kanal 13 durchströmenden Kühlmittels sind mittels erster Pfeile 15 veranschaulicht. Der Kanal 13 weist einen ersten Kanalbereich 13a und einen sich an den ersten Kanalbereich 13a stromab anschließenden, zweiten Kanalbereich 13b, wobei der zweite Kanalbereich 13b einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als der erste Kanalbereich 13a. Der zweite Kanalbereich 13b ist zumindest teilweise von der Kanalwand 14 begrenzt.
In dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Rotor 1 einen von dem Kanal 13 beabstandeten und von dem Kühlmittel durchströmbaren und zumindest teilweise in dem Bauteil 23a verlaufenden zweiten Kanal 16, welcher fluidisch mit dem Kühlkanal 12 verbunden ist und zumindest teilweise direkt durch wenigstens eine von dem Bauteil 23a gebildete und von der Kanalwand 14 beabstandete, zweite Kanalwand 17 begrenzt ist. In 5 ist der Rotor 1 beziehungsweise der zweite Kanal 16 in einer schematischen Teilschnittansicht dargestellt. Über den zweiten Kanal 16 kann das Kühlmittel aus dem Kühlkanal 12 abgeführt werden. Der zweite Kanal 16 ist, bezogen auf die Strömungsrichtung des Kühlmittels, stromab des Kühlkanals 12 angeordnet. Strömungsrichtungen des den zweiten Kanal 16 durchströmenden Kühlmittels sind mittels zweiter Pfeile 18 skizziert. Der zweite Kanal 16 weist einen dritten Kanalbereich 16a und einen sich an den dritten Kanalbereich 16a stromab anschließenden, vierten Kanalbereich 16b auf, wobei der dritte Kanalbereich 16a einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als der vierte Kanalbereich 16b. Der dritte Kanalbereich 16a ist teilweise von der zweiten Kanalwand 17 begrenzt. Der zweite Kanal 16, insbesondere der vierte Kanalbereich 16b, weist eine insbesondere als Fluidaustritt 18a bezeichnete Durchströmöffnung 16c auf, über welche das den zweiten Kanal 16 durchströmende Fluid aus dem zweiten Kanal 16 abgeführt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung umfasst der Rotor 1 eine separat von der Wicklung 5 und separat von dem Blechpaket 4 ausgebildete Rotorwelle 19, auf welcher das drehfest mit der Rotorwelle 19 verbundene Blechpaket 4 angeordnet ist. Eine Wellendrehachse der Rotorwelle 19, um welche die Rotorwelle 19 relativ zu dem Stator verdrehbar ist, entspricht der Rotorachse 3. Über die Rotorwelle 19 kann beispielsweise das Kraftfahrzeug zumindest mittelbar angetrieben werden. Das Bauteil 23a ist auf der Rotorwelle 19 angeordnet und drehfest mit der Rotorwelle 19 verbunden.
In weiterer Ausgestaltung weist der Rotor 1 einen in der Rotorwelle 19 verlaufenden und von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkanal 20 auf, welcher fluidisch mit dem Kanal 13 verbunden ist. Der Kühlmittelkanal 20 wird teilweise von wenigstens einer Kühlmittelkanalwand 21 begrenzt, welche von der Rotorwelle 19 gebildet ist. Über den Kühlmittelkanal 20 kann der Kanal 13 besonders vorteilhaft mit dem Kühlmittel versorgt werden. Der Kühlmittelkanal 20 kann insbesondere als Fluidquelle bezeichnet werden und ist stromauf des Kanals 13 angeordnet. Das den Kühlmittelkanal 20 durchströmende Kühlmittel ist mittels eines dritten Pfeils 22 skizziert.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Kühlkanal 12 über den fluidisch mit dem Kühlmittelkanal 20 verbundenen Kanal 13 fluidisch mit dem Kühlmittelkanal 20 verbunden. Dadurch kann der Kühlkanal 12 mit dem den Kühlmittelkanal 20 durchströmenden Kühlmittel besonders vorteilhaft über den Kanal 13 versorgt werden, wodurch der Rotor 1, insbesondere die Wicklung 5, besonders gut gekühlt werden kann. Der Kühlmittelkanal 20, der Kanal 13, der Kühlkanal 12 und der zweite Kanal 16 bilden zusammen einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelpfad.
In weiterer Ausgestaltung umfasst der Rotor 1 wenigstens ein separat von dem Blechpaket 4, separat von dem Bauteil 23a, separat von dem Kühlrohr 10 und separat von der Rotorwelle 19 ausgebildetes und auf der Rotorwelle 19 angeordnetes Bauelement 23b, durch welches der Kanal 13 teilweise und direkt begrenzt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Kanal 13, insbesondere der erste und der zweite Kanalbereich 13a, b, von wenigstens einer dritten Kanalwand 24 teilweise begrenzt, welche durch das Bauelement 23b gebildet ist. Dadurch kann der Rotor 1 besonders kostengünstig hergestellt und/oder besonders gut gekühlt werden. In dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bauelement 23b als ein zweites Teil der zweiteiligen Sternscheibe ausgebildet. Somit umfasst die Sternscheibe das Bauteil 23a und das Bauelement 23b. In dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Kanal 16 durch das Bauelement 23b oder durch ein von dem Bauelement 23b beabstandetes, zweites Bauelement, teilweise begrenzt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der zweite Kanal 16, insbesondere der dritte und der vierte Kanalbereich 16a, b, teilweise von wenigstens einer vierten Kanalwand 25 begrenzt, welche durch das Bauelement 23b gebildet ist oder durch das zweite Bauelement gebildet ist.
In weiterer Ausgestaltung ist das Kühlrohr 10 gegen das Bauteil 23a und/oder das Bauelement 23b mittels wenigstens eines Dichtungselements 26 abgedichtet. In dem Ausführungsbeispiel ist das Bauteil 23a mittels eines ersten Dichtungsteils 27 des Dichtungselements 26 gegen das Bauelement 23b abgedichtet. Das erste Dichtungsteil 27 ist, insbesondere in der axialen Richtung 11 des Rotors 1, zwischen dem Bauelement 23b und dem Bauteil 23a angeordnet und befindet sich somit zumindest teilweise in einer Ebene 26a, welche von in der axialen Richtung 11 einander zugewandten Seitenflächen des Bauteils 23a und des Bauelements 23b gebildet wird. Das erste Dichtungsteil 27 ist an dem Bauelement 23b und an dem Bauteil 23a abgestützt. Das Dichtungselement 26 weist ein zweites Dichtungsteil 28 auf, welches das Bauelement 23b, das Bauteil 23a und das Kühlrohr 10 jeweils gegeneinander abdichtet. Das zweite Dichtungsteil 28 ist zumindest teilweise in der Ebene 26a angeordnet. Das zweite Dichtungsteil 28 ist an dem Bauelement 23b und an dem Bauteil 23a und an dem Kühlrohr 10 abgestützt. Das Dichtungselement 26 ist vorzugsweise einstückig ausgeführt, worunter insbesondere zu verstehen ist, dass das Dichtungselement 26 von dem ersten Dichtungsteil 27 und dem zweiten Dichtungsteil 28 einstückig gebildet ist. Mittels des Dichtungselements 26 kann der Rotor 1, insbesondere das Bauteil 23a, das Kühlrohr 10 und das Bauelement 23b besonders vorteilhaft dicht gehalten werden. Vorzugsweise ist das Kühlrohr 10 in den Kanal 13 gesteckt, wodurch das Kühlrohr 10 und der Kanal 13 mittels eines Steckprinzips miteinander verbunden sind, wobei das Kühlrohr 10 und der Kanal 13 an einer gemeinsamen Übergabestelle mittels des Dichtungselements 26 jeweils gegeneinander abgedichtet sind. Das Dichtungselement 26 weist eine Durchgangsöffnung auf, durch welche das Kühlrohr 10 geführt ist, wodurch das Kühlrohr 10 von der Durchgangsöffnung, insbesondere vollständig, umgeben ist. Vorzugsweise ist das Dichtungselement 26 als Flachdichtung ausgeführt.
In dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bauelement 23b mittels eines von dem Dichtungselement 26 beabstandeten, zweiten Dichtungselements 29, insbesondere eines dritten Dichtungsteils 30 des zweiten Dichtungselements 29, gegen das Bauteil 23a abgedichtet. Das dritte Dichtungsteil 30 ist zwischen dem Bauelement 23b und dem Bauteil 23a zumindest teilweise in einer zweiten Ebene 31 angeordnet, welche jeweils von in der axialen Richtung 11 einander zugewandten Außenseiten des Bauteils 23a und des Bauelements 23b oder des zweiten Bauelements gebildet ist. Das dritte Dichtungsteil 30 ist an dem Bauelement 23b oder dem zweiten Bauelement und an dem Bauteil 23a abgestützt. Das zweite Dichtungselement 29 umfasst ein viertes Dichtungsteil 32, welches das Bauelement 23b und das Bauteil 23a und das Kühlrohr 10 jeweils gegeneinander abdichtet. Das vierte Dichtungsteil 32 ist zumindest teilweise in der zweiten Ebene 31 angeordnet. Das vierte Dichtungsteil 32 ist an dem Bauelement 23b oder an dem zweiten Bauelement und an dem Bauteil 23a und an dem Kühlrohr 10 abgestützt. Vorzugsweise ist das zweite Dichtungselement 29 einstückig ausgeführt, worunter insbesondere zu verstehen ist, dass das zweite Dichtungselement 29 von dem dritten Dichtungsteil 30 und dem vierten Dichtungsteil 32 einstückig gebildet ist. Vorzugsweise ist das Kühlrohr 10 in den zweiten Kanal 16 gesteckt, wodurch das Kühlrohr 10 und der zweite Kanal 16 mittels des Steckprinzips miteinander verbunden sind, wobei das Kühlrohr 10 und der zweite Kanal 16 an einer gemeinsamen Übergabestelle mittels des zweiten Dichtungselements 29 jeweils gegeneinander abgedichtet sind. Das zweite Dichtungselement 29 weist eine zweite Durchgangsöffnung auf, durch welche das Kühlrohr 10 geführt ist, wodurch das Kühlrohr 10 von der zweiten Durchgangsöffnung, insbesondere vollständig, umgeben ist. Vorzugsweise ist das zweite Dichtungselement 29 als Flachdichtung ausgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Blechpaket 4 wenigstens eine in radialer Richtung 7 des Rotors 1 nach innen und in Umfangsrichtung 8 des Rotors begrenzte Ausnehmung 33 auf, in welcher die Wicklung 5 beziehungsweise ein erster der Wicklungskörper 6a zumindest teilweise angeordnet ist, wobei zumindest ein Längenbereich 34 des Kühlrohrs 10 in der Ausnehmung 33 angeordnet ist. Vorzugsweise ist zwischen der Ausnehmung 33 und dem Blechpaket 4, insbesondere in der radialen Richtung 7 des Rotors 1 und der Umfangsrichtung 8 des Rotors 1, ein Zwischenteil 35 angeordnet, welches beispielsweise als Nutgrundisolation ausgebildet sein kann. Das Zwischenteil 35 kann von dem Blechpaket 4 oder von der Wicklung 5 beziehungsweise dem Wicklungskörper 6 gebildet sein oder das Zwischenteil 35 kann separat von dem Blechpaket 4 und von der Wicklung 5 ausgebildet sein. Dadurch kann der Rotor 1 besonders vorteilhaft und somit besonders kostengünstig hergestellt werden. In dem Ausführungsbeispiel ist der Längenbereich 34, insbesondere in der radialen Richtung 7, zwischen dem Zwischenteil 35 und dem ersten Wicklungskörper 6a angeordnet.
In dem Ausführungsbeispiel weist das Blechpaket 4 wenigstens eine von der Ausnehmung 33 beabstandete und in der radialen Richtung 7 nach innen und in der Umfangsrichtung 8 begrenzte, zweite Ausnehmung 36 auf, in welcher ein zweiter der Wicklungskörper 6b zumindest teilweise angeordnet ist, wobei zumindest ein von dem Längenbereich 34 beabstandeter, zweiter Längenbereich 37 des Kühlrohrs 10 in der zweiten Ausnehmung 36 angeordnet ist. In dem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Blechpaket 4 und der zweiten Ausnehmung 36, insbesondere in der radialen Richtung 7 und der Umfangsrichtung 8, ein zweites Zwischenteil 38 angeordnet, welches beispielsweise von dem Blechpaket 4 oder von der zweiten Ausnehmung 36 gebildet sein kann oder das zweite Zwischenteil 38 kann separat von der zweiten Ausnehmung 36 und separat von dem Blechpaket 4 ausgeführt sein. In dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Längenbereich 37, insbesondere in der radialen Richtung 7, zwischen dem zweiten Zwischenteil 38 und dem zweiten Wicklungskörper 6b angeordnet. Das zweite Zwischenteil 38 ist beispielsweise als Nutgrundisolation ausgebildet.
Vorzugsweise sind der Längenbereich 34 und der zweite Längenbereich 37 parallel zueinander angeordnet, wodurch das Kühlmittel den ersten Längenbereich 34 und den zweiten Längenbereich 37 parallel, insbesondere entgegengesetzt parallel, durchströmen kann. Das Kühlrohr 10, insbesondere der Längenbereich 34, ist in einem Eckbereich 39 der Ausnehmung 33 angeordnet. Ein erster Wandbereich 33a der Ausnehmung 33 und ein senkrecht oder schräg zu dem ersten Wandbereich 33a angeordneter, zweiter Wandbereich 33b der Ausnehmung 33 bilden an ihrer gemeinsamen Schnittlinie eine Kante aus, wobei der Eckbereich 39 die Kante umfasst. In dem Ausführungsbeispiel ist der zweite Längenbereich 37 des Kühlrohrs 10 in einem von dem Eckbereich 39 beabstandeten, zweiten Eckbereich 40 der zweiten Ausnehmung 36 angeordnet. Ein dritter Wandbereich 36a der zweiten Ausnehmung 36 und ein senkrecht oder schräg zu dem dritten Wandbereich 36a angeordneter, vierter Wandbereich 36b der Ausnehmung 33 bilden an ihrer gemeinsamen Schnittlinie eine zweite Kante aus, wobei der zweite Eckbereich 40 die Kante umfasst.
Vorzugsweise weist das Kühlrohr 10 einen sich an den Längenbereich 34 anschließenden dritten Längenbereich 41 und einen sich an den zweiten Längenbereich 37 anschließenden vierten Längenbereich 42 sowie einen sich an den Längenbereich 34 und den zweiten Längenbereich 37 anschließenden fünften Längenbereich 43 auf. Der dritte Längenbereich 41 ist mit dem Längenbereich 34 und dem Kanal 13 fluidisch verbunden, wobei das den Kanal 13 durchströmende Kühlmittel über den dritten Längenbereich 41 dem Längenbereich 34 zugeführt werden kann, wodurch der dritte Längenbereich 41 somit stromab des Kanals 13 und stromauf des Längenbereichs 34 angeordnet ist. Der fünfte Längenbereich 43 ist fluidisch mit dem Längenbereich 34 und dem zweiten Längenbereich 37 verbunden, wodurch das den Längenbereich 34 durchströmende Fluid über den fünften Längenbereich 43 von dem Längenbereich 34 abgeführt werden kann. Über den fünften Längenbereich 43 kann der zweite Längenbereich 37 mit dem den fünften Längenbereich 43 durchströmenden Kühlmittel versorgt werden. Der fünfte Längenbereich 43 ist stromab des Längenbereichs 34 und stromauf des zweiten Längenbereichs 37 angeordnet. Der vierte Längenbereich 42 ist fluidisch mit dem zweiten Längenbereich 37 verbunden, wodurch das den zweiten Längenbereich 37 durchströmende Kühlmittel über den vierten Längenbereich 42 von dem zweiten Längenbereich 37 abgeführt werden kann. Der vierte Längenbereich 42 ist mit dem zweiten Kanal 16 fluidisch verbunden, wobei das den vierten Längenbereich 42 durchströmende Kühlmittel über den zweiten Kanal 16 aus dem vierten Längenbereich 42 abgeführt werden kann. Der vierte Längenbereich 42 ist stromauf des zweiten Kanals 16 angeordnet.
Das Kühlmittel durchströmt den Längenbereich 34 in einer ersten Strömungsrichtung, den zweiten Längenbereich 37 in einer zweiten Strömungsrichtung, den dritten Längenbereich 41 in einer dritten Strömungsrichtung, den vierten Längenbereich 42 in einer vierten Strömungsrichtung und den fünften Längenbereich 43 in einer fünften Strömungsrichtung. Die erste und die zweite Strömungsrichtung verlaufen vorzugsweise entgegengesetzt zueinander und können dabei der axialen Richtung 11 des Rotors 1 entsprechen. Die dritte und die vierte Strömungsrichtung verlaufen vorzugsweise senkrecht zu der ersten und der zweiten Strömungsrichtung, wobei die dritte und die vierte Strömungsrichtung entgegengesetzt zueinander verlaufen können. Vorzugsweise verläuft die fünfte Strömungsrichtung senkrecht zur ersten und zur zweiten Strömungsrichtung und/oder senkrecht zur dritten und zur vierten Strömungsrichtung. Die dritte und die vierte Strömungsrichtung können, insbesondere zumindest annähernd, der radialen Richtung 7 des Rotors 1 entsprechen. Die fünfte Strömungsrichtung kann der Umfangsrichtung 8 des Rotors 1 entsprechen.
In dem Ausführungsbeispiel weist der Rotor 1 ein insbesondere als Isolierung bezeichnetes Isolationselement 44 auf, welches sich, insbesondere in der axialen Richtung 11, zumindest mittelbar an das Blechpaket 4 anschließt. Dadurch kann der Rotor 1, insbesondere das Blechpaket 4, thermisch und/oder elektrisch, insbesondere gegenüber einer Umgebung des Rotors 1, isoliert werden. Der Rotor 1 umfasst ein, insbesondere in der axialen Richtung 11, gegenüber dem Isolationselement 44 angeordnetes, zweites Isolationselement 45, welches sich, insbesondere in der axialen Richtung 11, zumindest mittelbar an das Blechpaket 4 anschließt.
Bezugszeichenliste

1: Rotor
2: elektrische Maschine
3: Rotorachse
4: Blechpaket
5: Wicklung
6: Wicklungskörper
6a: erster Wicklungskörper
6b: zweiter Wicklungskörper
7: radiale Richtung
8: Umfangsrichtung
9: Teilbereiche
10: Kühlrohr
11: axiale Richtung
12: Kühlkanal
12a: Umfangsrichtung des Kühlkanals
13: Kanal
13a: erster Kanalbereich
13b: zweiter Kanalbereich
14: Kanalwand
15: erste Pfeile
16: zweiter Kanal
16a: dritter Kanalbereich
16b: vierter Kanalbereich
16c: Durchströmöffnung
17: zweite Kanalwand
18: zweite Pfeile
18a: Fluidaustritt
19: Rotorwelle
20: Kühlmittekanal
21: Kühlmittelkanalwand
22: dritter Pfeil
23a: Bauteil
23b: Bauelement
24: dritte Kanalwand
25: vierte Kanalwand
26: Dichtungselement
26a: Ebene
27: erstes Dichtungsteil
28: zweites Dichtungsteil
29: zweites Dichtungselement
30: drittes Dichtungsteil
31: zweite Ebene
32: viertes Dichtungsteil
33: Ausnehmung
33a: erster Wandbereich
33b: zweiter Wandbereich
34: Längenbereich
35: Zwischenteil
36: zweite Ausnehmung
36a: dritter Wandbereich
36b: vierter Wandbereich
37: zweiter Längenbereich
38: zweites Zwischenteil
39: Eckbereich
40: zweiter Eckbereich
41: dritter Längenbereich
42: vierter Längenbereich
43: fünfter Längenbereich
44: Isolationselement
45: zweites Isolationselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/028730 A1 [0002]

Claims

Rotor (1) für eine elektrische Maschine (2), mit einem Blechpaket (4), an welchem wenigstens eine Wicklung (5) des Rotors (1) gehalten ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein separat von der Wicklung (5) und separat von dem Blechpaket (4) ausgebildeten, in radialer Richtung (7) und/oder in Umfangsrichtung (8) des Rotors (1) zwischen jeweiligen Teilbereichen (9) des Blechpakets (4) und der Wicklung (5) angeordneten Kühlrohr (10), welches wenigstens einen in axialer Richtung (11) des Rotors (1) von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal (12) in Umfangsrichtung (12a) des Kühlkanals (12) vollständig umlaufend begrenzt.
Rotor (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen von dem Kühlmittel durchströmbaren und zumindest teilweise in einem separat von dem Blechpaket (4) und separat von dem Kühlrohr (10) ausgebildeten Bauteil (23a) verlaufenden Kanal (13), welcher fluidisch mit dem Kühlkanal (12) verbunden ist.
Rotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (1) eine separat von der Wicklung (5) und separat von dem Blechpaket (4) ausgebildete Rotorwelle (19) aufweist, auf welcher das drehfest mit der Rotorwelle (19) verbundene Blechpaket (4) angeordnet ist.
Rotor (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen in der Rotorwelle (19) verlaufenden und von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelkanal (20), welcher fluidisch mit dem Kanal (13) verbunden ist.
Rotor (1) nach Anspruch 4 in dessen Rückbezug über Anspruch 3 auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (12) über den fluidisch mit dem Kühlmittelkanal (20) verbundenen Kanal (13) fluidisch mit dem Kühlmittelkanal (20) verbunden ist.
Rotor (1) nach Anspruch 4 oder 5 gekennzeichnet durch ein separat von dem Blechpaket (4), separat von dem Bauteil (23a), separat von dem Kühlrohr (10) und separat von der Rotorwelle (19) ausgebildetes und auf der Rotorwelle (19) angeordnetes Bauelement (23b), durch welches der Kanal (13) teilweise und direkt begrenzt ist.
Rotor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (10) gegen das Bauteil (23a) und/oder das Bauelement (23b) mittels eines Dichtungselements (26) abgedichtet ist.
Rotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (4) eine in radialer Richtung (7) des Rotors (1) nach innen und in Umfangsrichtung (8) des Rotors (1) begrenzte Ausnehmung (33) aufweist, in welcher die Wicklung (5) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei zumindest ein Längenbereich (34) des Kühlrohrs (10) in der Ausnehmung (33) angeordnet ist.
Rotor (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlrohr (10) in einem Eckbereich (39) der Ausnehmung (33) angeordnet ist.
Elektrische Maschine (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Rotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.