DE102021134614A1 - Rotor for an electric machine with coolant flow barriers - Google Patents

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Carsten Siepker
Philipp Söntgerath
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Abstract

Rotor (1, 22, 28) für eine elektrische Maschine (38), umfassend: eine Rotorwelle (3, 23, 29), ein auf der Rotorwelle (3, 23, 29) angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (2), Zähne, die von den Elektroblechen radial nach außen abstehen, eine an einer Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete erste Endplatte (4) mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen (6), eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete zweite Endplatte (5) mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen (7), mehrere Rotorwicklungen (8), die jeweils um einen Vorsprung (6) der ersten Endplatte (4) und einen axial gegenüberliegenden Vorsprung (7) der zweiten Endplatte (5) gewunden sind, eine erste topfförmige Endkappe (9), eine zweite topfförmige Endkappe (10), einen in der Rotorwelle (3, 23, 29) axial verlaufenden Kühlkanal (12, 30) für ein Kühlmittel, der radial in einen ersten Hohlraum (13) abzweigt, eine in dem ersten Hohlraum (13) angeordnete erste Fließbarriere (15, 24, 34), mehrere in Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildete axial verlaufende Kühlkanäle, einen zweiten Hohlraum (16), eine zweite Fließbarriere (18, 25, 35), die den zweiten Hohlraum (16) in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der zweite Hohlraum (16) mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildeten Kühlkanäle verbunden ist.Rotor (1, 22, 28) for an electrical machine (38), comprising: a rotor shaft (3, 23, 29), a laminated core (2) arranged on the rotor shaft (3, 23, 29) and formed from stacked electrical laminations, Teeth which protrude radially outwards from the electrical laminations, a first end plate (4) arranged on one axial side of the laminated core (2) with radial projections (6) arranged along its circumference, a second end plate arranged on the opposite axial side of the laminated core (2). (5) having radial projections (7) arranged along its circumference, a plurality of rotor windings (8) each wound around a projection (6) of the first end plate (4) and an axially opposite projection (7) of the second end plate (5). , a first pot-shaped end cap (9), a second pot-shaped end cap (10), a cooling channel (12, 30) for a coolant which runs axially in the rotor shaft (3, 23, 29) and branches off radially into a first cavity (13). , a first flow barrier (15, 24, 34) arranged in the first cavity (13), a plurality of axially extending cooling channels formed in gaps between adjacent rotor windings (8), a second cavity (16), a second flow barrier (18, 25, 35 ) delimiting the second cavity (16) in the circumferential direction, the second cavity (16) being connected to two of the cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine mit einem Rotor und ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine.The invention relates to a rotor for an electric machine, an electric machine with a rotor and a vehicle with an electric machine.

Der Rotor weist eine Rotorwelle und ein auf der Rotorwelle angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket auf. Der Rotor gehört gemeinsam mit einem Stator zu einer elektrischen Maschine.The rotor has a rotor shaft and a laminated core formed from stacked electrical laminations and arranged on the rotor shaft. The rotor belongs together with a stator to an electrical machine.

Elektrische Maschinen dieser Art werden in zunehmendem Maße in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen verwendet, überwiegend als Elektromotor für den Antrieb eines Rads oder einer Achse eines derartigen Fahrzeugs.Electric machines of this type are increasingly being used in electrically powered vehicles and hybrid vehicles, primarily as an electric motor for driving a wheel or an axle of such a vehicle.

Ein solcher Elektromotor ist zumeist mechanisch mit einem Getriebe zur Drehzahlanpassung gekoppelt. Daneben ist der Elektromotor in der Regel elektrisch mit einem Wechselrichter gekoppelt, der aus einer von einer Batterie gelieferten Gleichspannung eine Wechselspannung für den Betrieb des Elektromotors erzeugt, beispielsweise eine mehrphasige Wechselspannung.Such an electric motor is usually mechanically coupled to a gear for speed adjustment. In addition, the electric motor is usually electrically coupled to an inverter, which generates an AC voltage for the operation of the electric motor, for example a polyphase AC voltage, from a DC voltage supplied by a battery.

Es ist auch möglich, eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor als Generator zur Rekuperation von Bewegungsenergie eines Fahrzeugs zu betreiben. Hierzu wird die Bewegungsenergie zunächst in elektrische Energie und dann in chemische Energie einer Fahrzeugbatterie umgewandelt.It is also possible to operate an electric machine with such a rotor as a generator for recuperating kinetic energy of a vehicle. For this purpose, the kinetic energy is first converted into electrical energy and then into chemical energy from a vehicle battery.

Bei einer bestimmten Bauart von elektrisch erregten Synchronmotoren (EESM) besitzt der Rotor Rotorwicklungen, die mit Gleichstrom gespeist werden, um ein magnetisches Erregerfeld zu erzeugen. Wenn mit den Statorwicklungen eines zugehörigen Stators ein Drehfeld erzeugt wird, bewirkt das eine Kraftwirkung auf den Rotor, sodass dieser synchron zum Statordrehfeld rotiert.In a certain type of electrically excited synchronous motor (EESM), the rotor has rotor windings which are supplied with direct current in order to generate an exciting magnetic field. If a rotating field is generated with the stator windings of an associated stator, this causes a force to act on the rotor, so that it rotates synchronously with the rotating field of the stator.

Die Rotorwicklungen werden dabei allerdings stark erwärmt, sodass eine Kühlung erforderlich ist. Die Kühlung kann beispielsweise durch Aufsprühen von flüssigem Kühlmittel, zum Beispiel Öl, auf die Axialseiten des Rotors erfolgen. Allerdings wirkt diese Art der Kühlung nur oberflächlich und ist deshalb wenig effektiv.However, the rotor windings are heated up considerably in the process, so that cooling is required. The cooling can take place, for example, by spraying liquid coolant, for example oil, onto the axial sides of the rotor. However, this type of cooling only works superficially and is therefore not very effective.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine elektrische Maschine anzugeben, der während des Betriebs besser gekühlt werden kann.The invention is therefore based on the object of specifying a rotor for an electrical machine which can be better cooled during operation.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.To solve this problem, a rotor with the features of claim 1 is provided.

Der erfindungsgemäße Rotor umfasst ein auf der Rotorwelle angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket, sowie Zähne, die von den Elektroblechen radial nach außen abstehen, eine an einer Axialseite des Blechpakets angeordnete erste Endplatte mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen, eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets angeordnete zweite Endplatte mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen, mehrere Rotorwicklungen, die jeweils um einen Vorsprung der ersten Endplatte und einen axial gegenüberliegenden Vorsprung der zweiten Endplatte gewunden sind, eine erste topfförmige Endkappe, welche die erste Endplatte axial abdeckt, eine zweite topfförmige Endkappe, welche die zweite Endplatte axial abdeckt, einen in der Rotorwelle axial verlaufenden Kühlkanal für ein Kühlmittel, der radial in einen ersten Hohlraum abzweigt, der durch die erste Endplatte und die erste topfförmige Endkappe begrenzt ist, eine in dem ersten Hohlraum angeordnete erste Fließbarriere, die den ersten Hohlraum in Umfangsrichtung begrenzt, mehrere in Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildete axial verlaufende Kühlkanäle, einen zweiten Hohlraum, der an der dem ersten Hohlraum gegenüberliegenden Axialseite angeordnet ist und durch die zweite Endplatte und die zweite topfförmige Endkappe begrenzt ist, und eine in dem zweiten Hohlraum angeordnete zweite Fließbarriere, die den zweiten Hohlraum in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der durch die zweite Fließbarriere begrenzte zweite Hohlraum mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.The rotor according to the invention comprises a laminated core arranged on the rotor shaft and formed from stacked electrical laminations, as well as teeth which protrude radially outwards from the electrical laminations, a first end plate arranged on one axial side of the laminated core with radial projections arranged along its circumference, one on the opposite axial side a second end plate arranged in the laminated core with radial projections arranged along its circumference, a plurality of rotor windings which are each wound around a projection of the first end plate and an axially opposite projection of the second end plate, a first cup-shaped end cap which axially covers the first end plate, a second cup-shaped end cap End cap which covers the second end plate axially, a cooling channel for a coolant which runs axially in the rotor shaft and branches off radially into a first cavity which is delimited by the first end plate and the first pot-shaped end cap, a first flow barrier which is arranged in the first cavity, circumferentially bounding the first cavity, a plurality of axially extending cooling passages formed in gaps between adjacent rotor windings, a second cavity located on the axial side opposite the first cavity and bounded by the second end plate and the second cup-shaped end cap, and one in the second flow barrier arranged in the second cavity, which delimits the second cavity in the circumferential direction, wherein the second cavity delimited by the second flow barrier is connected to two of the axially extending cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings and enabling a direction reversal of the coolant.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine verbesserte Kühlung der Rotorwicklungen erzielt werden kann, wenn das Kühlmittel aufgrund der ersten und zweiten Fließbarriere von einer Axialseite des Rotors durch die axialen Kühlkanäle zu der gegenüberliegenden Axialseite fließt, wobei durch die Fließbarrieren eine Richtungsumkehr des Kühlmittels erfolgt. Das Kühlmittel strömt somit zunächst entlang der Axialrichtung an den Rotorwicklungen vorbei, nach einer Richtungsumkehr strömt es in die entgegengesetzte Axialrichtung an anderen Rotorwicklungen vorbei. Durch die erste und die zweite Fließbarriere verlängert sich der von dem Kühlmittel beim Durchströmen des Rotors zurückgelegte Weg, sodass es mehr Wärme aufnehmen und von den Rotorwicklungen abführen kann. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Rotor, bei dem lediglich Kühlmittel auf die Axialseiten gesprüht wird, kann der erfindungsgemäße Rotor wesentlich besser und homogener gekühlt werden.The invention is based on the finding that improved cooling of the rotor windings can be achieved if the coolant flows from one axial side of the rotor through the axial cooling channels to the opposite axial side due to the first and second flow barriers, with the flow barriers causing the coolant to reverse direction . The coolant thus first flows along the axial direction past the rotor windings, after a direction reversal it flows in the opposite axial direction past other rotor windings. The first and second flow barriers lengthen the path covered by the coolant as it flows through the rotor, so that it can absorb more heat and dissipate it from the rotor windings. In comparison to a conventional rotor, in which only coolant is sprayed onto the axial sides, the rotor according to the invention can be cooled significantly better and more homogeneously.

Bei der elektrischen Maschine kann es sich zum Beispiel um einen elektrisch erregten Synchronmotor (EESM) handeln. Die Endplattenvorsprünge einer Endplatte, welche auch als „Plattenfortsätze“ bezeichnet werden, können entlang des Umfanges der Endplatte angeordnet sein. Sie dienen unter anderem zum Halten der Rotorwicklungen in einer bestimmten Position. Die Blechpaketvorsprünge des Blechpakets werden auch als „Zähne“ bezeichnet.The electric machine can, for example, be an electrically excited synchronous machine act motor (EESM). The endplate projections of an endplate, which are also referred to as "plate extensions", can be arranged along the perimeter of the endplate. They are used, among other things, to hold the rotor windings in a specific position. The core protrusions of the core are also referred to as "teeth".

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in dem ersten Hohlraum angeordnete erste Fließbarriere wenigstens einen weiteren Abschnitt des ersten Hohlraums begrenzt, der mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist. Analog kann auch die in dem zweiten Hohlraum angeordnete zweite Fließbarriere wenigstens einen weiteren Abschnitt des zweiten Hohlraums begrenzen, der mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.A preferred embodiment of the invention provides that the first flow barrier arranged in the first cavity delimits at least one further section of the first cavity, which is connected to two of the cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings and running axially and enabling a direction reversal of the coolant. Analogously, the second flow barrier arranged in the second cavity can also delimit at least one further section of the second cavity, which is connected to two of the axially running cooling channels formed in the gaps between adjacent rotor windings and enabling a direction reversal of the coolant.

Indem sowohl der erste Hohlraum als auch der zweite Hohlraum in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt ist, kann mehrfach eine Richtungsumkehr des Kühlmittels erfolgen. Dementsprechend kann ein mäanderförmiger Kühlmittelpfad gebildet sein, bei dem das Kühlmittel auf seinem Weg durch die Rotorwicklungen mehrfach die Richtung wechselt und beim Passieren der Rotorwicklungen erwärmt wird. Die Kühlung des erfindungsgemäßen Rotors ist daher besonders effizient.By dividing both the first cavity and the second cavity into two or more sections, the direction of the coolant can be reversed several times. Accordingly, a meandering coolant path can be formed, in which the coolant changes direction several times on its way through the rotor windings and is heated when passing through the rotor windings. The cooling of the rotor according to the invention is therefore particularly efficient.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann es vorgesehen sein, dass die erste Fließbarriere und/oder die zweite Fließbarriere sich sternförmig nach außen erstreckende Arme aufweist bzw. aufweisen. Diese Arme begrenzen die einzelnen Abschnitte des ersten Hohlraums oder des zweiten Hohlraums. Derartige Fließbarrieren können einfach hergestellt werden und zeichnen sich durch eine geringe Masse aus.In the rotor according to the invention, it can be provided that the first flow barrier and/or the second flow barrier has/have arms that extend outward in a star shape. These arms delimit the individual sections of the first cavity or the second cavity. Flow barriers of this type can be produced easily and are characterized by a low mass.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der von der Rotorwelle radial in den ersten Hohlraum mündende Kühlkanal mit mehreren axial verlaufenden Kühlkanälen verbunden ist und die erste und die zweite Fließbarriere jeweils so geformt sind, dass das Kühlmittel beim Passieren einer Fließbarriere seine Strömungsrichtung umkehrt. Bei dieser Ausgestaltung sind zwei oder mehr separate Kühlkanäle gebildet, durch die gleichzeitig Kühlmittel fließen kann. Dementsprechend ist der Massenstrom des Kühlmittels vergrößert. Die separaten Kühlkanäle sind so ausgebildet, dass eine Richtungsumkehr des Kühlmittels durch die Fließbarrieren erfolgt.A preferred development of the invention provides that the cooling duct which opens radially from the rotor shaft into the first cavity is connected to a plurality of axially running cooling ducts and the first and second flow barriers are each shaped in such a way that the coolant reverses its flow direction when passing through a flow barrier. In this configuration, two or more separate cooling channels are formed through which coolant can flow at the same time. Accordingly, the mass flow of the coolant is increased. The separate cooling channels are designed in such a way that the direction of the coolant reverses through the flow barriers.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann es auch vorgesehen sein, dass die erste oder die zweite topfförmige Endkappe einen Auslass für Kühlmittel aufweist. Kühlmittel gelangt somit über die hohl ausgebildete Rotorwelle in den ersten Hohlraum und entlang der Rotorwicklungen in den zweiten Hohlraum, wobei die Fließrichtung des Kühlmittels gegebenenfalls mehrfach umgekehrt wird. Anschließend verlässt das Kühlmittel den Rotor über den Auslass in der ersten oder der zweiten topfförmigen Endkappe. Es ist auch möglich, dass beide topfförmigen Endkappen jeweils einen Auslass aufweisen. Falls mehrere separate Kühlkanäle in einer topfförmigen Endkappe münden, kann auch für jeden Kühlkanal ein separater Auslass vorgesehen sein.In the rotor according to the invention, it can also be provided that the first or the second pot-shaped end cap has an outlet for coolant. Coolant thus passes via the hollow rotor shaft into the first cavity and along the rotor windings into the second cavity, with the direction of flow of the coolant being reversed several times, if necessary. The coolant then leaves the rotor via the outlet in the first or second cup-shaped end cap. It is also possible that both cup-shaped end caps each have an outlet. If several separate cooling ducts open into a pot-shaped end cap, a separate outlet can also be provided for each cooling duct.

Eine Variante des erfindungsgemäßen Rotors sieht vor, dass von dem in der Rotorwelle axial verlaufenden Kühlkanal ein zweiter Kühlkanal radial in den zweiten Hohlraum abzweigt, der mit einem der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen gebildeten, axial verlaufenden Kühlkanäle verbunden ist, wodurch ein zweiter paralleler Kühlmittelpfad gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt sowohl die Zufuhr als auch die Abfuhr des Kühlmittels über die Rotorwelle. Die Rotorwelle kann dazu zwei nebeneinander angeordnete Kühlkanäle oder zwei konzentrisch zueinander angeordnete Kühlkanäle aufweisen.A variant of the rotor according to the invention provides that a second cooling duct branches off radially from the cooling duct running axially in the rotor shaft into the second cavity, which is connected to one of the cooling ducts running axially formed in the gaps between adjacent rotor windings, creating a second parallel coolant path is formed. In this configuration, the coolant is both supplied and removed via the rotor shaft. For this purpose, the rotor shaft can have two cooling ducts arranged next to one another or two cooling ducts arranged concentrically to one another.

Daneben betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor der beschriebenen Art und einem Stator, der den Rotor umgibt. Der Rotor ist gegenüber dem Stator drehbar. Der Stator kann ein weiteres Blechpaket (Statorpaket) aufweisen, das aus gestapelten Elektroblechen gebildet ist. Daneben kann der Stator Wicklungen elektrischer Leiter besitzen, zum Beispiel in Form von Spulenwicklungen oder Flachdrahtwicklungen.In addition, the invention relates to an electrical machine with a rotor of the type described and a stator which surrounds the rotor. The rotor can rotate relative to the stator. The stator can have a further laminated core (stator core), which is formed from stacked electrical laminations. In addition, the stator can have windings of electrical conductors, for example in the form of coil windings or flat wire windings.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen elektrischen Maschine, die zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Maschine kann insbesondere ein Rad oder eine Achse des Fahrzeugs antreiben.Furthermore, the invention relates to a vehicle with such an electric machine, which is provided for driving the vehicle. In particular, the machine can drive a wheel or an axle of the vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:

  • 1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rotors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von 1,
  • 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von 1,
  • 4 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rotors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von 4,
  • 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von 4,
  • 7 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rotors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
  • 8 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII von 7,
  • 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX von 7, und
  • 10 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine.
The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the figures. The figures are schematic representations and show:
  • 1 a sectional side view of a rotor according to the invention according to a first embodiment;
  • 2 a section along the line II-II of 1 ,
  • 3 a section along line III-III of 1 ,
  • 4 a sectional side view of a rotor according to the invention according to a second embodiment;
  • 5 a section along the line VV of 4 ,
  • 6 a section along line VI-VI of 4 ,
  • 7 a sectional side view of a rotor according to the invention according to a third embodiment;
  • 8th a section along the line VII-VII of 7 ,
  • 9 a section along the line IX-IX of 7 , and
  • 10 a vehicle according to the invention with an electric machine.

Die 1, 2 und 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotors, wobei 1 eine geschnittene Seitenansicht, 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von 1 und 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von 1 zeigt.The 1 , 2 and 3 show a first embodiment of a rotor, wherein 1 a cut side view, 2 a section along the line II-II of 1 and 3 a section along line III-III of 1 shows.

Der in 1 in einer geschnittenen Seitenansicht gezeigte Rotor 1 ist für eine elektrische Maschine vorgesehen, die als Elektromotor zum Antreiben eines Fahrzeugs eingesetzt wird. Der Rotor 1 umfasst ein aus gestapelten Elektroblechen gebildetes zylinderförmiges Blechpaket 2, das eine Rotorwelle 3 form- und/oder kraftschlüssig umschließt. Bei den Elektroblechen kann es sich um identisch ausgebildete Stanzteile handeln. Das Blechpaket 2 weist mehrere radial nach außen abstehende Blechpaketvorsprünge auf, die auch als „Zähne“ bezeichnet werden. Endabschnitte der Blechpaketvorsprünge sind in Umfangsrichtung verbreitert.the inside 1 The rotor 1 shown in a sectional side view is provided for an electrical machine that is used as an electric motor for driving a vehicle. The rotor 1 comprises a cylindrical laminated core 2 formed from stacked electrical laminations, which encloses a rotor shaft 3 in a positive and/or non-positive manner. The electrical sheets can be stamped parts of identical design. The laminated core 2 has a plurality of laminated core projections protruding radially outwards, which are also referred to as “teeth”. End sections of the laminated core projections are widened in the circumferential direction.

An einer ersten Axialseite des Blechpakets 2 befindet sich eine erste Endplatte 4. An der entgegengesetzten zweiten Axialseite des Blechpakets 2 befindet sich eine zweite Endplatte 5. Die Endplatten 4, 5 besitzen jeweils radiale Endplattenvorsprünge 6, 7 (auch „Plattenfortsätze“), um die mehrere Rotorwicklungen 8 gewunden sind. Die Rotorwicklungen 8 bestehen aus lackiertem Kupferdraht. Beide Endplatten 4, 5 weisen jeweils einen Aluminiumkern auf, der mit Kunststoff umspritzt ist. Alternativ dazu könnten die Endplatten auch ganz aus Kunststoff bestehen.A first end plate 4 is located on a first axial side of the laminated core 2. There is a second end plate 5 on the opposite, second axial side of the laminated core 2. The end plates 4, 5 each have radial end plate projections 6, 7 (also called “plate extensions”), around which several rotor windings 8 are wound. The rotor windings 8 consist of lacquered copper wire. Both end plates 4, 5 each have an aluminum core which is overmoulded with plastic. Alternatively, the end plates could be made entirely of plastic.

Eine topfförmige erste Endkappe 9 deckt die erste Endplatte 4 ab. Eine topfförmige zweite Endkappe 10 befindet sich an dem entgegengesetzten axialen Ende des Rotors 1 und deckt die zweite Endplatte 5 ab.A cup-shaped first end cap 9 covers the first end plate 4 . A cup-shaped second end cap 10 is located at the opposite axial end of the rotor 1 and covers the second end plate 5 .

In 2 und 3, die jeweils axiale Ansichten zeigen, erkennt man, dass in einem ersten Hohlraum 13 zwischen zwei benachbarten Rotorwicklungen 8 jeweils ein Poltrenner 11 angeordnet ist, der den Hohlraum 13 nach außen verschließt und bewirkt, dass die Rotorwicklungen 8 auch bei hohen Drehzahlen ihre Position beibehalten.In 2 and 3 , each showing axial views, it can be seen that a pole separator 11 is arranged in a first cavity 13 between two adjacent rotor windings 8, which closes the cavity 13 to the outside and causes the rotor windings 8 to maintain their position even at high speeds.

Die in 1 dargestellte Rotorwelle 3 weist einen axial verlaufenden Kühlkanal 12 für ein Kühlmittel auf. Als Kühlmittel eignet sich beispielsweise ein Öl. Das in 1 rechte Ende der Rotorwelle 3 zweigt radial in den ersten Hohlraum 13 ab, der von einem Arm 14 einer ersten Fließbarriere 15 begrenzt wird. Die erste Fließbarriere 15 weist insgesamt fünf sich sternförmig nach außen erstreckende Arme 14 auf. Vier der fünf Arme 14 zweigen von einem Ring der ersten Fließbarriere 15 ab, der von der Rotorwelle 3 beabstandet ist und diese umgibt. Der erste Hohlraum 13 wird auch von der ersten Endplatte 4 und in Axialrichtung von der ersten Endkappe 9 begrenzt. Zwei benachbarte Arme 14 der ersten Fließbarriere 15 begrenzen jeweils einen Abschnitt in dem ersten Hohlraum 13.In the 1 The rotor shaft 3 shown has an axially running cooling channel 12 for a coolant. An oil, for example, is suitable as a coolant. This in 1 The right-hand end of the rotor shaft 3 branches off radially into the first cavity 13, which is delimited by an arm 14 of a first flow barrier 15. The first flow barrier 15 has a total of five arms 14 extending outward in a star shape. Four of the five arms 14 branch off from a ring of the first flow barrier 15 spaced from and surrounding the rotor shaft 3 . The first cavity 13 is also delimited by the first end plate 4 and in the axial direction by the first end cap 9 . Two adjacent arms 14 of the first flow barrier 15 each delimit a section in the first cavity 13.

Wieder bezugnehmend auf 2 erkennt man, dass Kühlmittel von dem Kühlkanal 12 radial in den ersten Hohlraum 13, der sich in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Rotorwicklungen 8 befindet, strömt. Die Strömungsrichtungen des Kühlmittels werden durch Pfeile angegeben. Ein „Kreis mit Punkt“ gibt eine Strömungsrichtung des Kühlmittels aus der Zeichenebene heraus an. Ein „Kreis mit Kreuz“ gibt eine Strömungsrichtung des Kühlmittels in die Zeichenebene hinein an. Das Kühlmittel strömt entlang des ersten Hohlraums 13 axial bis zum entgegengesetzten, in 1 linken Ende des Rotors 1. In 3 ist dargestellt, dass sich dort ein zweiter Hohlraum 16 zwischen benachbarten Rotorwicklungen 8 befindet. Der zweite Hohlraum 16 wird durch zwei Arme 17 einer zweiten Fließbarriere 18 begrenzt. Die zweite Fließbarriere 18 weist insgesamt vier Arme 17 auf, die in Radialrichtung angeordnet sind und ein Kreuz bilden. Der von den beiden benachbarten Armen 17 begrenzte Abschnitt des zweiten Hohlraums 16 weist innerhalb des zweiten Hohlraums 16 einen als Einlass für Kühlmittel dienenden Zwischenraum 18 zwischen zwei Rotorwicklungen 8 und in Umfangsrichtung davon beabstandet einen als Auslass für Kühlmittel dienenden Zwischenraum 19 auf. Dementsprechend kann Kühlmittel, das axial von dem ersten Hohlraum 13 durch den Zwischenraum 19 in den zweiten Hohlraum 16 strömt, diesen durch den Zwischenraum 20 verlassen. Das Kühlmittel strömt dann wiederum axial zum gegenüberliegenden Ende des Rotors 1 und gelangt in einen weiteren Abschnitt des ersten Hohlraums 13, der durch zwei Arme 14 der ersten Fließbarriere 15 begrenzt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis das Kühlmittel den Rotor 1 durch einen in der ersten Endplatte 9 ausgebildeten Auslass 21 verlässt.Referring again to 2 it can be seen that coolant flows radially from the cooling channel 12 into the first cavity 13, which is located between two adjacent rotor windings 8 in the circumferential direction. The flow directions of the coolant are indicated by arrows. A "circle with a dot" indicates a flow direction of the coolant out of the plane of the drawing. A "circle with a cross" indicates a flow direction of the coolant into the plane of the drawing. The coolant flows along the first cavity 13 axially to the opposite, in 1 left end of rotor 1. In 3 it is shown that there is a second cavity 16 between adjacent rotor windings 8 . The second cavity 16 is delimited by two arms 17 of a second flow barrier 18 . The second flow barrier 18 has a total of four arms 17 which are arranged in the radial direction and form a cross. The section of the second cavity 16 delimited by the two adjacent arms 17 has, within the second cavity 16, an intermediate space 18 serving as an inlet for coolant between two rotor windings 8 and spaced circumferentially therefrom an intermediate space 19 serving as an outlet for coolant. Accordingly, coolant flowing axially from first cavity 13 through gap 19 into second cavity 16 may exit through gap 20 . The coolant then flows in turn axially to the opposite end of the rotor 1 and enters a further section of the first cavity 13 which is delimited by two arms 14 of the first flow barrier 15 . This process is repeated until the coolant passes through the rotor 1 leaves an outlet 21 formed in the first end plate 9.

Die 4, 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rotors 22, wobei 4 eine geschnittene Seitenansicht, 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V von 4 und 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von 4 zeigt. Der Rotor 22 ist ähnlich wie der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Rotor 1 aufgebaut. Für übereinstimmende Komponenten werden daher für identische Bezugszeichen verwendet. Auf eine nochmalige Beschreibung identischer Komponenten wird verzichtet.The 4 , 5 and 6 show a second embodiment of a rotor 22, wherein 4 a cut side view, 5 a section along the line VV of 4 and 6 a section along line VI-VI of 4 shows. The rotor 22 is constructed similarly to the rotor 1 described in the first embodiment. Identical reference symbols are therefore used for matching components. A repeated description of identical components is omitted.

Die hohl ausgebildete Rotorwelle 23 besitzt einen axialen Kühlkanal 12, der an dem in 4 rechten Ende in den ersten Hohlraum 13 abzweigt, der durch die Endkappe 9 begrenzt wird. Zusätzlich zweigt der Kühlkanal 12 an dem in 4 linken Ende in den zweiten Hohlraum 16 ab, der durch die Endkappe 10 begrenzt wird.The hollow rotor shaft 23 has an axial cooling channel 12, which at the in 4 right end branches off into the first cavity 13, which is delimited by the end cap 9. In addition, the cooling channel 12 branches off at the in 4 left end into the second cavity 16, which is delimited by the end cap 10.

5 ist eine ähnliche Darstellung wie 2 und zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V von 4. Kühlmittel gelangt von dem axialen Kühlkanal 12 radial in den ersten Hohlraum 13, der von zwei Armen einer sternförmigen ersten Fließbarriere 24 begrenzt wird. Die erste Fließbarriere 24 teilt den ersten Hohlraum 13 in Umfangsrichtung in insgesamt fünf Abschnitte auf. Von dem in 5 obersten Abschnitt des Hohlraums 13 strömt das Kühlmittel zwischen zwei Rotorwicklungen 8 axial bis zum gegenüberliegenden Ende des Rotors 22. 5 is a representation similar to 2 and shows a section along the line VV of 4 . Coolant passes radially from the axial cooling channel 12 into the first cavity 13, which is delimited by two arms of a star-shaped first flow barrier 24. The first flow barrier 24 divides the first cavity 13 into a total of five sections in the circumferential direction. From the in 5 In the uppermost section of the cavity 13, the coolant flows between two rotor windings 8 axially to the opposite end of the rotor 22.

6 ist eine ähnliche Ansicht wie 3 und zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von 4. Das Kühlmittel gelangt in den zweiten Hohlraum 16, der durch Arme einer sternförmigen zweiten Fließbarriere 25 in insgesamt fünf Abschnitte geteilt wird. Der in 6 obere Abschnitt des zweiten Hohlraums 16 weist zwischen benachbarten Rotorwicklungen 8 einen Auslass 26 auf, sodass Kühlmittel von dem Hohlraum 16 wieder entlang der Axialrichtung zur entgegengesetzten Seite des Rotors 22 strömt. 6 is a view similar to 3 and shows a section along line VI-VI of FIG 4 . The coolant enters the second cavity 16, which is divided into a total of five sections by arms of a star-shaped second flow barrier 25. the inside 6 The upper portion of the second cavity 16 has an outlet 26 between adjacent rotor windings 8 such that coolant flows from the cavity 16 again along the axial direction to the opposite side of the rotor 22 .

Gleichzeitig strömt Kühlmittel von dem Kühlkanal 12 innerhalb der Rotorwelle 23 in einen benachbarten Abschnitt 27 des zweiten Hohlraums 16. Von dem Abschnitt 27 strömt das Kühlmittel in Axialrichtung zum entgegengesetzten Ende und gelangt in den ersten Hohlraum 13.At the same time, coolant flows from the cooling passage 12 within the rotor shaft 23 into an adjacent section 27 of the second cavity 16. From the section 27, the coolant flows in the axial direction to the opposite end and enters the first cavity 13.

Kühlmittel, das von der Rotorwelle 23 entweder in den ersten Hohlraum 13 oder in den zweiten Hohlraum 16 gelangt, wird durch die erste Fließbarriere 24 bzw. die zweite Fließbarriere 25 mehrfach umgelenkt, wodurch die Strömungsrichtung umgekehrt wird, bis das Kühlmittel den ersten Hohlraum 13 schließlich durch den Auslass 21 verlässt.Coolant entering either the first cavity 13 or the second cavity 16 from the rotor shaft 23 is redirected multiple times through the first flow barrier 24 and the second flow barrier 25, respectively, reversing the direction of flow until the coolant finally enters the first cavity 13 exits through outlet 21.

Die 7, 8 und 9 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines Rotors 28, der ähnlich wie der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Rotor 1 aufgebaut ist. 7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht, 8 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII von 7 und 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX von 7.The 7 , 8th and 9 show a third embodiment of a rotor 28, which is constructed similarly to the rotor 1 described in the first embodiment. 7 shows a sectional side view, 8th a section along the line VII-VII of 7 and 9 a section along the line IX-IX of 7 .

Der in 7 gezeigte Rotor 28 besitzt eine Rotorwelle 29 mit einem ersten zentralen Kühlkanal 30, der an der in 7 linken Seite einen Einlass 31 aufweist. Zusätzlich besitzt die Rotorwelle 29 einen zweiten Kühlkanal 32, der den ersten zentralen Kühlkanal 30 umgibt. Die beiden Kühlkanäle 30, 32 sind somit koaxial angeordnet. Der zweite Kühlkanal 32 besitzt einen Auslass 33, der sich an derselben Axialseite der Rotorwelle 29 wie der Einlass 31 befindet.the inside 7 The rotor 28 shown has a rotor shaft 29 with a first central cooling channel 30, which is located at the 7 has an inlet 31 on the left. In addition, the rotor shaft 29 has a second cooling channel 32 which surrounds the first central cooling channel 30 . The two cooling channels 30, 32 are thus arranged coaxially. The second cooling passage 32 has an outlet 33 located on the same axial side of the rotor shaft 29 as the inlet 31 .

In Übereinstimmung mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen mündet der erste zentrale Kühlkanal 30 radial in den ersten Hohlraum 13, in dem sich eine sternförmige erste Fließbarriere 34 befindet, wie in 8 gezeigt ist. In einem durch die erste Fließbarriere 34 gebildeten Abschnitt 35 befindet sich zwischen zwei benachbarten Rotorwicklungen 8 ein Auslass bzw. Zwischenraum, sodass Kühlmittel axial zum entgegengesetzten Ende des Rotors 28 fließen kann.In accordance with the previous exemplary embodiments, the first central cooling channel 30 opens out radially into the first cavity 13, in which a star-shaped first flow barrier 34 is located, as in FIG 8th is shown. In a section 35 formed by the first flow barrier 34 there is an outlet or gap between two adjacent rotor windings 8 so that coolant can flow axially to the opposite end of the rotor 28 .

9 zeigt das in 7 linke Ende des Rotors 28. Man erkennt, dass sich dort in dem zweiten Hohlraum 16 eine sternförmige zweite Fließbarriere 35 befindet, die den zweiten Hohlraum 16 in insgesamt vier Abschnitte teilt. In Übereinstimmung mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen fließt das Kühlmittel somit mehrfach zwischen dem ersten Hohlraum 13 und dem zweiten Hohlraum 16 jeweils durch unterschiedliche Rotorwicklungen 8. Wenn das Kühlmittel einen in 8 gezeigten Abschnitt 36 in dem ersten Hohlraum 13 erreicht hat, fließt es durch die Rotorwelle 29, in der sich der äußere Kühlkanal 32 befindet. Durch den äußeren Kühlkanal 32 gelangt das Kühlmittel zu den Auslass 33. 9 shows that in 7 left end of the rotor 28. It can be seen that there is a star-shaped second flow barrier 35 in the second cavity 16, which divides the second cavity 16 into a total of four sections. In accordance with the above-described embodiments, the coolant thus flows multiple times between the first cavity 13 and the second cavity 16, each through different rotor windings 8. When the coolant flows through an in 8th Has reached section 36 shown in the first cavity 13, it flows through the rotor shaft 29, in which the outer cooling channel 32 is located. The coolant reaches the outlet 33 through the outer cooling channel 32.

10 zeigt ein Fahrzeug 37 mit einer elektrischen Maschine 38, die zum Antreiben des Fahrzeugs 37 dient. Die elektrische Maschine 38 weist ein Gehäuse 39 auf, in dem der erfindungsgemäße Rotor 1 und ein Stator 40 aufgenommen sind, der den Rotor 1 umgibt. 10 shows a vehicle 37 with an electric machine 38 which is used to drive the vehicle 37 . The electrical machine 38 has a housing 39 in which the rotor 1 according to the invention and a stator 40 which surrounds the rotor 1 are accommodated.

BezugszeichenlisteReference List

11
Rotorrotor
22
Blechpaketlaminated core
33
Rotorwellerotor shaft
44
Endplatteendplate
55
Endplatteendplate
66
Endplattenvorsprungendplate protrusion
77
Endplattenvorsprungendplate protrusion
88th
Rotorwicklungrotor winding
99
Endkappeend cap
1010
Endkappeend cap
1111
Poltrennerpole separator
1212
Kühlkanalcooling channel
1313
erster Hohlraumfirst cavity
1414
Armpoor
1515
erste Fließbarrierefirst flow barrier
1616
zweiter Hohlraumsecond cavity
1717
Armpoor
1818
zweite Fließbarrieresecond flow barrier
1919
Zwischenraumspace
2020
Zwischenraumspace
2121
Auslassoutlet
2222
Rotorrotor
2323
Rotorwellerotor shaft
2424
erste Fließbarrierefirst flow barrier
2525
zweite Fließbarrieresecond flow barrier
2626
Auslassoutlet
2727
AbschnittSection
2828
Rotorrotor
2929
Rotorwellerotor shaft
3030
erster Kühlkanalfirst cooling channel
3131
Einlassinlet
3232
zweiter Kühlkanalsecond cooling channel
3333
Auslassoutlet
3434
erste Fließbarrierefirst flow barrier
3535
zweite Fließbarrieresecond flow barrier
3636
AbschnittSection
3737
Fahrzeugvehicle
3838
elektrische Maschineelectric machine
3939
GehäuseHousing
4040
Statorstator

Claims (11)

Rotor (1, 22, 28) für eine elektrische Maschine (38), umfassend: - eine Rotorwelle (3, 23, 29), - ein auf der Rotorwelle (3, 23, 29) angeordnetes, aus gestapelten Elektroblechen gebildetes Blechpaket (2), - Zähne, die von den Elektroblechen radial nach außen abstehen, - eine an einer Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete erste Endplatte (4) mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen (6), - eine an der gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (2) angeordnete zweite Endplatte (5) mit entlang ihres Umfangs angeordneten radialen Vorsprüngen (7), - mehrere Rotorwicklungen (8), die jeweils um einen Vorsprung (6) der ersten Endplatte (4) und einen axial gegenüberliegenden Vorsprung (7) der zweiten Endplatte (5) gewunden sind, - eine erste topfförmige Endkappe (9), welche die erste Endplatte (4) axial abdeckt, - eine zweite topfförmige Endkappe (10), welche die zweite Endplatte (5) axial abdeckt, - einen in der Rotorwelle (3, 23, 29) axial verlaufenden Kühlkanal (12, 30) für ein Kühlmittel, der radial in einen ersten Hohlraum (13) abzweigt, der durch die erste Endplatte (4) und die erste topfförmige Endkappe (9) begrenzt ist, - eine in dem ersten Hohlraum (13) angeordnete erste Fließbarriere (15, 24, 34), die den ersten Hohlraum (13) in Umfangsrichtung begrenzt, - mehrere in Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildete axial verlaufende Kühlkanäle, - einen zweiten Hohlraum (16), der an der dem ersten Hohlraum (13) gegenüberliegenden Axialseite angeordnet ist und durch die zweite Endplatte (5) und die zweite topfförmige Endkappe (10) begrenzt ist, - eine in dem zweiten Hohlraum (16) angeordnete zweite Fließbarriere (18, 25, 35), die den zweiten Hohlraum (16) in Umfangsrichtung begrenzt, wobei der durch die zweite Fließbarriere (18, 25, 35) begrenzte zweite Hohlraum (16) mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.Rotor (1, 22, 28) for an electrical machine (38), comprising: - a rotor shaft (3, 23, 29), - a laminated core (2) arranged on the rotor shaft (3, 23, 29) and formed from stacked electrical laminations, - teeth that protrude radially outwards from the electrical laminations, - a first end plate (4) arranged on an axial side of the laminated core (2) with radial projections (6) arranged along its circumference, - a second end plate (5) arranged on the opposite axial side of the laminated core (2) with radial projections (7) arranged along its circumference, - a plurality of rotor windings (8) each wound around a projection (6) of the first end plate (4) and an axially opposite projection (7) of the second end plate (5), - a first pot-shaped end cap (9) which axially covers the first end plate (4), - a second cup-shaped end cap (10) which axially covers the second end plate (5), - A cooling duct (12, 30) for a coolant which runs axially in the rotor shaft (3, 23, 29) and branches off radially into a first cavity (13) which is formed by the first end plate (4) and the first pot-shaped end cap (9 ) is limited, - a first flow barrier (15, 24, 34) arranged in the first cavity (13) and delimiting the first cavity (13) in the circumferential direction, - a plurality of axially running cooling channels formed in gaps between adjacent rotor windings (8), - a second cavity (16) which is arranged on the axial side opposite the first cavity (13) and is delimited by the second end plate (5) and the second cup-shaped end cap (10), - a second flow barrier (18, 25, 35) arranged in the second cavity (16) and delimiting the second cavity (16) in the circumferential direction, the second cavity (16) delimited by the second flow barrier (18, 25, 35) is connected to two of the axially extending cooling ducts formed in the gaps between adjacent rotor windings (8) and enabling the coolant to reverse direction. Rotor nach Anspruch 1, wobei die in dem ersten Hohlraum (13) angeordnete erste Fließbarriere (15, 24, 34) wenigstens einen weiteren Abschnitt des ersten Hohlraums (13) begrenzt, der mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.rotor after claim 1 , wherein the first flow barrier (15, 24, 34) arranged in the first cavity (13) delimits at least one further section of the first cavity (13) which is connected to two of the axially extending, a reversal of direction of the coolant enabling cooling channels is connected. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die in dem zweiten Hohlraum (16) angeordnete zweite Fließbarriere (18, 25, 35) wenigstens einen weiteren Abschnitt des zweiten Hohlraums (16) begrenzt, der mit zwei der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildeten, axial verlaufenden, eine Richtungsumkehr des Kühlmittels ermöglichenden Kühlkanälen verbunden ist.rotor after claim 1 or 2 , wherein the second flow barrier (18, 25, 35) arranged in the second cavity (16) delimits at least one further section of the second cavity (16) which is connected to two of the axially extending, a reversal of direction of the coolant enabling cooling channels is connected. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Fließbarriere (15, 24, 34) und/oder die zweite Fließbarriere (18, 25, 35) sich sternförmig nach außen erstreckende Arme (14, 17) aufweist bzw. aufweisen.Rotor according to one of the preceding claims, in which the first flow barrier (15, 24, 34) and/or the second flow barrier (18, 25, 35) has/have arms (14, 17) extending outwards in a star shape. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der von der Rotorwelle (3) radial in den ersten Hohlraum (13) mündende Kühlkanal mit mehreren axial verlaufenden Kühlkanälen verbunden ist und die erste und die zweite Fließbarriere (15, 18, 24, 25, 34, 35) jeweils so geformt sind, dass das Kühlmittel beim Passieren einer Fließbarriere (15, 18, 24, 25, 34, 35) seine Strömungsrichtung umkehrt.Rotor according to one of the preceding claims, wherein the cooling channel which opens radially from the rotor shaft (3) into the first cavity (13) is connected to a plurality of cooling channels running axially and the first and the second flow barrier (15, 18, 24, 25, 34, 35) are each shaped in such a way that the coolant reverses its direction of flow when passing through a flow barrier (15, 18, 24, 25, 34, 35). Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste oder die zweite topfförmige Endkappe (9, 10) einen Auslass (21) für Kühlmittel aufweist.Rotor according to one of the preceding claims, in which the first or the second cup-shaped end cap (9, 10) has an outlet (21) for coolant. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei von dem in der Rotorwelle (23) axial verlaufenden Kühlkanal (12) ein zweiter Kühlkanal radial in den zweiten Hohlraum (16) abzweigt, der mit einem der in den Lücken zwischen benachbarten Rotorwicklungen (8) gebildeten, axial verlaufenden Kühlkanäle verbunden ist, wodurch ein zweiter paralleler Kühlmittelpfad gebildet ist.Rotor according to one of the preceding claims, wherein a second cooling duct branches off radially from the cooling duct (12) running axially in the rotor shaft (23) into the second cavity (16), which is connected to one of the axially extending cooling channels is connected, whereby a second parallel coolant path is formed. Rotor nach Anspruch 6 oder 7, wobei beide topfförmige Endkappen (9, 10) einen Auslass (21) für Kühlmittel aufweisen, wobei jeder Auslass (21) einem Kühlmittelpfad zugeordnet ist.rotor after claim 6 or 7 , wherein both cup-shaped end caps (9, 10) have an outlet (21) for coolant, each outlet (21) being associated with a coolant path. Rotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Rotorwelle (29) ein zweiter axial verlaufender Kühlkanal (32) für ein Kühlmittel ausgebildet ist und das Kühlmittel durch den ersten axial verlaufenden Kühlkanal (30) zuführbar und durch den zweiten axial verlaufenden Kühlkanal (32) abführbar ist.Rotor according to one of the preceding claims, wherein a second axially running cooling duct (32) for a coolant is formed in the rotor shaft (29), and the coolant can be supplied through the first axially running cooling duct (30) and through the second axially running cooling duct (32) is deductible. Elektrische Maschine (38), mit einem Rotor (1, 22, 28) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem den Rotor (1, 22, 28) umgebenden Stator (40).Electrical machine (38), with a rotor (1, 22, 28) according to one of Claims 1 until 9 and a stator (40) surrounding the rotor (1, 22, 28). Fahrzeug (37) mit einer elektrischen Maschine (38) nach Anspruch 10, die zum Antreiben des Fahrzeugs (37) vorgesehen ist.Vehicle (37) with an electric machine (38). claim 10 , which is provided for driving the vehicle (37).
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1381109A (en) 1971-12-22 1975-01-22 Secr Defence Cooling of electrical machines
US5189325A (en) 1990-06-15 1993-02-23 General Electric Company Liquid cooling the rotor of an electrical machine
DE102018118276A1 (en) 2018-07-27 2020-01-30 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotor assembly for an electric machine, electric machine for a vehicle and vehicle
DE102018128521A1 (en) 2018-11-14 2020-05-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Support device for a rotor of an externally excited internal rotor synchronous machine, rotor, externally excited internal rotor synchronous machine and motor vehicle
DE102018129897A1 (en) 2018-11-27 2020-05-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cooling device for cooling coils of a stator of an electrical machine
DE102018222469A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Audi Ag Rotor for an electric motor
DE102020106341B4 (en) 2020-03-09 2022-08-04 Audi Aktiengesellschaft electrical machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1381109A (en) 1971-12-22 1975-01-22 Secr Defence Cooling of electrical machines
US5189325A (en) 1990-06-15 1993-02-23 General Electric Company Liquid cooling the rotor of an electrical machine
DE102018118276A1 (en) 2018-07-27 2020-01-30 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotor assembly for an electric machine, electric machine for a vehicle and vehicle
DE102018128521A1 (en) 2018-11-14 2020-05-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Support device for a rotor of an externally excited internal rotor synchronous machine, rotor, externally excited internal rotor synchronous machine and motor vehicle
DE102018129897A1 (en) 2018-11-27 2020-05-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cooling device for cooling coils of a stator of an electrical machine
DE102018222469A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Audi Ag Rotor for an electric motor
DE102020106341B4 (en) 2020-03-09 2022-08-04 Audi Aktiengesellschaft electrical machine

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