DE102021205801A1 - Electrical machine with a stator and a rotor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (100, 200) mit einem Stator (2) und einem Rotor (3), wobei der Rotor (3) als Außenläufer ausgebildet ist und eine sich im Bereich einer Drehachse (DA) des Rotors (3) erstreckende zentrale Welle (3a), eine radial außen an der elektrischen Maschine (100, 200) angeordnete und den Stator (2) umgreifende Hülse (3c) sowie eine die zentrale Welle (3a) und die Hülse (3c) verbindende Kreisscheibe (3b) aufweist, wobei an der radial innenliegenden Seite (3d) der Hülse (3c) mit dem Stator (2) zum Antrieb des Rotors (3) zusammenwirkende Flächen (5a) ausgebildet sind. Um bei einer solchen eine effiziente Kühlung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass in dem Rotor (3) zumindest ein mit einem Kühlmittel durchströmbarer Kühlkanal (7) ausgebildet ist, der sich jeweils zumindest bereichsweise durch die zentrale Welle (3a), die Kreisscheibe (3b) und die Hülse (3c) erstreckt.The invention relates to an electrical machine (100, 200) with a stator (2) and a rotor (3), the rotor (3) being designed as an external rotor and extending in the area of an axis of rotation (DA) of the rotor (3). central shaft (3a), a sleeve (3c) arranged radially on the outside of the electrical machine (100, 200) and surrounding the stator (2) and a circular disk (3b) connecting the central shaft (3a) and the sleeve (3c). , wherein surfaces (5a) cooperating with the stator (2) for driving the rotor (3) are formed on the radially inner side (3d) of the sleeve (3c). In order to achieve efficient cooling with such a system, it is proposed that at least one cooling channel (7) through which a coolant can flow is formed in the rotor (3) and extends at least partially through the central shaft (3a), the circular disk (3b ) and the sleeve (3c) extends.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor als Außenläufer ausgebildet ist und eine sich im Bereich einer Drehachse des Rotors erstreckende zentrale Welle, eine radial außen an der elektrischen Maschine angeordnete und den Stator umgreifende Hülse sowie eine die zentrale Welle und die Hülse verbindende Kreisscheibe aufweist, wobei an der radial innenliegenden Seite der Hülse mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs.The invention relates to an electrical machine with a stator and a rotor, the rotor being designed as an external rotor and having a central shaft extending in the region of an axis of rotation of the rotor, a sleeve arranged radially on the outside of the electrical machine and enclosing the stator, and a central shaft The circular disk connecting the shaft and the sleeve, surfaces cooperating with the stator for driving the rotor being formed on the radially inner side of the sleeve. The invention also relates to a motor vehicle with such an electric machine for driving the motor vehicle.

Eine vorbeschriebene elektrische Maschine ist aus dem Stand der Technik bekannt und hat gegenüber einem sogenannten Innenläufer, bei dem der Rotor radial innenliegend ausgebildet ist und an seiner radial äußeren Seite mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen aufweist, den Vorteil einer höheren Drehmomentdichte. Mit einem als Außenläufer ausgebildeten Rotor wird daher zum Beispiel beim Einsatz der elektrischen Maschine als Antrieb eines Kraftfahrzeugs über einen größeren Drehzahlbereich ein für den Antrieb ausreichendes Drehmoment erzeugt als bei einem Innenläufer, so dass ein im Antriebsstrang nachgeordnetes Getriebe einfacher bzw. kleiner und kompakter aufgebaut sein kann, etwa mit weniger Gangstufen.An electric machine as described above is known from the prior art and has the advantage of a higher torque density compared to a so-called internal rotor in which the rotor is designed to lie radially on the inside and has surfaces on its radially outer side that interact with the stator to drive the rotor. With a rotor designed as an external rotor, for example when using the electric machine to drive a motor vehicle, a torque sufficient for the drive is generated over a larger speed range than with an internal rotor, so that a gearbox downstream in the drive train can be constructed more simply or smaller and more compactly can, for example with fewer gears.

Bekannte elektrische Maschinen mit Außenläuferrotor sind nachteilig in ihrer Leistung dadurch beschränkt, dass im Betrieb entstehende Wärme im Bereich des Rotors nur unzureichend abgeführt wird. Weil die an den Rotoren angeordneten Magnete, mittels denen mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen ausgebildet sind, temperatursensible sind und bei zu hohen Temperaturen entmagnetisieren, müssen die an den Magneten anliegenden Temperaturen zwingend in kontrollierten Grenzen gehalten werden.Known electrical machines with an external rotor are disadvantageously limited in their performance in that heat generated during operation in the area of the rotor is only insufficiently dissipated. Because the magnets arranged on the rotors, by means of which surfaces interacting with the stator for driving the rotor are formed, are temperature-sensitive and demagnetize at excessively high temperatures, the temperatures applied to the magnets must be kept within controlled limits.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Kühlung des Rotors mittels Luftströmung zu gewährleisten. Dazu ist beispielsweise axial vor oder hinter dem Rotor ein Lüfter vorgesehen, der insbesondere von dem Rotor angetrieben ist und einen Luftzug um- und/oder durch den Rotor erzeugt. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus DE 38 20 857 C2 bekannt. Ebenfalls bekannt ist es, bei in Fahrzeugen verbauten elektrischen Maschinen mit Außenläuferrotor Umgebungsluft zur Kühlung zu verwenden und durch die Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugte Strömung für eine gute Wärmeabfuhr auszunutzen, was jedoch eine ausreichende Fahrzeuggeschwindigkeit voraussetzt. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten ist nachteilig keine ausreichende Kühlung der elektrischen Maschine gewährleistet.It is known from the prior art to ensure cooling of the rotor by means of an air flow. For this purpose, for example, a fan is provided axially in front of or behind the rotor, which is driven in particular by the rotor and generates a draft around and/or through the rotor. Such an arrangement is, for example, from DE 38 20 857 C2 famous. It is also known to use ambient air for cooling in electrical machines with external rotor rotors installed in vehicles and to use the flow generated by the vehicle speed for good heat dissipation, which, however, requires a sufficient vehicle speed. At low vehicle speeds, the disadvantage is that adequate cooling of the electric machine is not guaranteed.

Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, an dem Rotor Kühlrippen anzuordnen, um einen verbesserten Wärmeübergang zwischen Rotor und der umgebenden Luft bzw. Kühlluft zu erreichen.Furthermore, it is known from the prior art to arrange cooling ribs on the rotor in order to achieve improved heat transfer between the rotor and the surrounding air or cooling air.

Nachteilig können die genannten Luftkühlungen insbesondere für elektrische Maschinen mit hohen Leistungen keine ausreichende Kühlleistung zur Verfügung stellen, weisen einen schlechten Wärmeübergang auf und gehen zudem mit signifikanten Verlusten insbesondere durch Luftverwirbelungen und dadurch erzeugte Schleppmomente an dem Rotor einher. Letzteres gilt umso mehr, wenn der Rotor Kühlrippen aufweist. Die Verluste führen insbesondere an Lastpunkten, an denen der Motor ohnehin nur geringe Effizienzwerte aufweist, etwa bei sehr geringen Drehzahlen, zu einer weiteren Verschlechterung der Motoreffizienz.Disadvantageously, the air cooling systems mentioned cannot provide sufficient cooling capacity, especially for high-power electrical machines, have poor heat transfer and are also associated with significant losses, in particular due to air turbulence and the drag torques generated as a result on the rotor. The latter applies all the more if the rotor has cooling fins. The losses lead to a further deterioration in engine efficiency, particularly at load points where the engine already has only low efficiency values, such as at very low speeds.

Aus EP 0 623 988 A2 ist es bekannt, einen Kühlmantel mit Kühlflüssigkeit sowie einen luftdurchströmten Kühlkanal in einem Stator einer elektrischen Maschine mit Außenläufer vorzusehen. Nachteilig wird dabei jedoch die am Rotor entstehende Wärme nicht direkt aufgenommen, sondern lediglich indirekt über die zwischen Stator und Rotor zirkulierende Luft, so dass keine effiziente Kühlung des Rotors und der daran angeordneten Magnete erreicht werden kann. Zudem wird der Rotor mittels Lüfterflügeln mit Luft umströmt, was wie vorbeschrieben zu Verlusten führt.the end EP 0 623 988 A2 it is known to provide a cooling jacket with cooling liquid and a cooling channel through which air flows in a stator of an electrical machine with an external rotor. The disadvantage here, however, is that the heat generated on the rotor is not absorbed directly, but only indirectly via the air circulating between the stator and the rotor, so that the rotor and the magnets arranged on it cannot be efficiently cooled. In addition, air flows around the rotor by means of fan blades, which leads to losses as described above.

Es ist in Anbetracht des Standes der Technik eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vorgenannte elektrische Maschine mit einer effizienten Kühlung vorzuschlagen.In view of the prior art, it is an object of the present invention to propose an aforementioned electrical machine with efficient cooling.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1 sowie gemäß einem weiteren Erfindungsaspekts mit einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention with an electric machine according to claim 1 and according to a further aspect of the invention with a motor vehicle according to claim 15. Advantageous configurations result from the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist bei der elektrischen Maschine in dem Rotor zumindest ein mit einem Kühlmittel durchströmbarer Kühlkanal ausgebildet, der sich jeweils zumindest bereichsweise durch die zentrale Welle, die Kreisscheibe und die Hülse erstreckt.According to the invention, at least one cooling channel through which a coolant can flow is formed in the rotor of the electrical machine, which cooling channel extends at least in regions through the central shaft, the circular disk and the sleeve.

Im Sinne der Erfindung wird unter einer elektrischen Maschine eine Vorrichtung zum Wandeln von elektrischer Energie in mechanische Energie oder umgekehrt verstanden, wobei an dem Stator an einer Mantelfläche ein rotierendes Magnetfeld erzeugt wird, durch das ein Drehmoment auf den Rotor ausgeübt wird. Als Mantelfläche ist hier eine äußere Zylinderumfangsfläche oder eine innere Zylinderumfangsfläche zu verstehen. Der Stator weist ebenfalls eine Mantelfläche auf, die der Mantelfläche des Rotors gegenüberliegend angeordnet ist und mit dieser zum Erzeugen des Drehmoments magnetisch zusammenwirkt. Bei einem Außenläufer ist der Rotor radial außerhalb des Stators angeordnet, so dass die wirksame Mantelfläche des Stators eine Außenfläche und die wirksame Mantelfläche des Rotors eine Innenfläche ist. Bei einem Innenläufer hingegen ist der Rotor radial innerhalb des Stators angeordnet, so dass die wirksame Mantelfläche des Stators eine Innenfläche und die wirksame Mantelfläche des Rotors eine Außenfläche ist.For the purposes of the invention, an electrical machine is understood to be a device for converting electrical energy into mechanical energy or vice versa, with a rotating magnetic field on a lateral surface of the stator is generated, through which a torque is exerted on the rotor. An outer cylinder peripheral surface or an inner cylinder peripheral surface is to be understood here as a lateral surface. The stator also has an outer surface, which is arranged opposite the outer surface of the rotor and interacts magnetically with it to generate the torque. In the case of an external rotor, the rotor is arranged radially outside the stator, so that the effective lateral surface of the stator is an outer surface and the effective lateral surface of the rotor is an inner surface. In the case of an internal rotor, on the other hand, the rotor is arranged radially inside the stator, so that the effective lateral surface of the stator is an inner surface and the effective lateral surface of the rotor is an outer surface.

Mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen können durch mehrere Magnete gebildet sein, die an dem Rotor angeordnet sind und beispielsweise an der radial innenliegenden Seite der Hülse verklebt oder eingepresst sind. Es kann auch ein Rotorblech mit darin eingepressten Magneten an der radial innenliegenden Seite der Hülse vorgesehen sein, wobei dann die radial innenliegende Seite des Rotorblechs als mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen verstanden wird, auch wenn diese als eine einzige Fläche erscheint.Surfaces that interact with the stator to drive the rotor can be formed by a plurality of magnets that are arranged on the rotor and are, for example, glued or pressed into the radially inner side of the sleeve. A rotor lamination with magnets pressed into it can also be provided on the radially inner side of the sleeve, in which case the radially inner side of the rotor lamination is understood to be surfaces cooperating with the stator to drive the rotor, even if this appears as a single surface.

Als Welle ist ein rotationssymmetrisch um eine Drehachse angeordnetes Bauteil zu verstehen, dass zur Rotation um diese Drehachse vorgesehen ist. Eine Welle dient zur Übertragung einer Drehzahl und eines Drehmoments, insbesondere einer Antriebsleistung der elektrischen Maschine. Die Welle erstreckt sich in axialer Richtung über eine größere Länge als in radialer Richtung. Als Hülse wird eine ebenfalls rotationssymmetrisch um eine Drehachse ausgebildetes Bauteil verstanden, dass im axialen Querschnitt betrachtet einen Kreisring ausbildet. Als Kreisscheibe wird ein ebenfalls rotationssymmetrisch um eine Drehachse ausgebildetes Bauteil verstanden, dass sich in radialer Richtung über eine größere Länge erstreckt als in axialer Richtung und in axialer Richtung den Querschnitt eines weitestgehend vollen Kreises aufweist. Die Hülse und die Kreisscheibe bilden hier zusammen eine Topfform, wobei die Hülse die Topfwand bildet und die Kreisscheibe den Topfboden. Dabei weist die Topfform bzw. die Hülse einen derart großen Innendurchmesser auf, dass im inneren der Stator der elektrischen Maschine angeordnet sein kann.A shaft is to be understood as meaning a component which is arranged rotationally symmetrically about an axis of rotation and is intended for rotation about this axis of rotation. A shaft is used to transmit a speed and a torque, in particular a drive power of the electric machine. The shaft extends over a greater length in the axial direction than in the radial direction. A sleeve is understood to be a component which is also designed to be rotationally symmetrical about an axis of rotation and which, viewed in axial cross section, forms a circular ring. A circular disk is understood to mean a component which is also rotationally symmetrical about an axis of rotation and which extends in the radial direction over a greater length than in the axial direction and in the axial direction has the cross section of a largely full circle. The sleeve and the circular disc together form a pot shape here, with the sleeve forming the pot wall and the circular disc the pot bottom. In this case, the cup shape or the sleeve has such a large internal diameter that the stator of the electrical machine can be arranged inside.

Mit der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist vorteilhaft eine direkte Flüssigkühlung des als Außenläufer ausgebildeten Rotors möglich, mit der gegenüber einer Luftkühlung, insbesondere einer nur von außen an dem Rotor wirkenden Luftkühlung, eine wesentlich verbesserte Wärmeabfuhr erzielt wird. Insbesondere wird die Hülse, an der die mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen ausgebildet sind, unmittelbar an dieser Fläche, und somit unmittelbar an dem temperatursensibelsten Punkt der elektrischen Maschine, mit einem guten Wärmeübergang gekühlt. Die elektrische Maschine ist so vorteilhaft mit einer höheren Dauerleistung betreibbar. Zum Ausbilden einer besonders leistungsstarken elektrischen Maschine sind zudem Werkstoffe für die Magnete des Rotors wählbar, die besonders gute magnetische Eigenschaften aufweisen, jedoch auf Grund ihrer Temperatursensibilität bisher nicht bei Außenläufern mit hohen Leistungsanforderungen eingesetzt werden konnten.With the electrical machine according to the invention, direct liquid cooling of the rotor designed as an external rotor is advantageously possible, with which significantly improved heat dissipation is achieved compared to air cooling, in particular air cooling acting only from the outside on the rotor. In particular, the sleeve, on which the surfaces that interact with the stator for driving the rotor are formed, is cooled directly on this surface, and thus directly on the most temperature-sensitive point of the electrical machine, with good heat transfer. The electrical machine can thus advantageously be operated with a higher continuous output. In order to form a particularly powerful electric machine, materials for the magnets of the rotor can also be selected which have particularly good magnetic properties, but which, due to their temperature sensitivity, could not previously be used in external rotors with high performance requirements.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird als Kühlmittel Wasser verwendet. Wasser weist eine sehr gute Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit auf und eignet sich daher besonders gut als Kühlmittel. In einer alternativen Ausführungsform wird als Kühlmittel Öl verwendet. Öl weist ebenfalls eine gute Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit auf und ist zudem im Gegensatz zu Wasser nichtleitend. Es bestehen somit bei einer Leckage des Öls ein geringeres Risiko eines Kurzschlusses und damit einer möglichen Beschädigung der elektrischen Maschine als bei Wasser. In einer weiterführenden Ausführungsform ist die elektrische Maschine so gestaltet, dass das als Kühlmittel verwendete Öl an anderer Stelle zur mechanischen Schmierung verwendet werden kann.In one embodiment of the invention, water is used as the coolant. Water has a very good heat capacity and thermal conductivity and is therefore particularly suitable as a coolant. In an alternative embodiment, oil is used as the coolant. Oil also has good heat capacity and thermal conductivity and, unlike water, is non-conductive. In the event of an oil leak, there is therefore a lower risk of a short circuit and thus possible damage to the electric machine than with water. In a further embodiment, the electrical machine is designed in such a way that the oil used as a coolant can be used elsewhere for mechanical lubrication.

Der Rotor ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einteilig bzw. monolithisch ausgeführt, das heißt, dass Welle, Hülse und Kreisscheibe ein einziges Bauteil bilden. Der Kühlkanal ist dann innenliegend ausgebildet und es ist keine Abdichtung des Kühlkanals entlang seines Weges durch den Rotor notwendig. Alternativ ist der Rotor aus mehreren Teilen zusammengesetzt, wobei dann zwischen den einzelnen Teilen Dichtungen vorgesehen sind oder die einzelnen Teile dicht miteinander verbunden sind, so dass ein unerwünschtes Entweichen von Kühlmittel aus dem Kühlkanal verhindert wird. Beispielsweise ist der Rotor einteilig mittels 3D Druck hergestellt, wobei komplexe Geometrien des Kühlkanals bei einem einteiligen Rotor einfach ausgebildet werden können. Alternativ ist der Rotor ein Gussteil mit verlorenen Kernen, wobei der Rotor um ein Negativ der Kühlkanalgeometrie herum gegossen wird und das Negativ im Nachhinein entfernt wird. In einer mehrteiligen Variante ist der Rotor aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, die beispielsweise mit einer Flachdichtung gegeneinander gedichtet oder dicht miteinander verschweißt sind. Der Kühlkanal ist dabei in der Oberfläche einer Halbschale oder in beiden Oberflächen der Halbschalen, die zusammengefügt werden, ausgebildet. Die Halbschale ist beispielsweise durch ein Massivteil gebildet, in das der Kühlkanal eingefräst ist oder durch ein Blechteil, in das der Kühlkanal eingeprägt ist. Der Kühlkanal ist in einer weiteren zusammengesetzten Variante jeweils als Bohrung in einer einzelnen Hülse, einer einzelnen Kreisscheibe und einer einzelnen Welle vorgesehen, wobei dann Hülse, Kreisscheibe und Welle zusammengesetzt und gegeneinander abgedichtet oder dicht zusammengefügt sind.In a preferred embodiment of the invention, the rotor is designed in one piece or monolithically, which means that the shaft, sleeve and circular disk form a single component. The cooling duct is then formed on the inside and no sealing of the cooling duct along its path through the rotor is necessary. Alternatively, the rotor is composed of several parts, in which case seals are provided between the individual parts or the individual parts are tightly connected to one another, so that an undesired escape of coolant from the cooling channel is prevented. For example, the rotor is made in one piece by means of 3D printing, with complex geometries of the cooling channel being able to be easily formed in a one-piece rotor. Alternatively, the rotor is a lost core casting, where the rotor is cast around a negative of the cooling channel geometry and the negative is removed afterwards. In a multi-part variant, the rotor is composed of two half-shells which are sealed against one another, for example with a flat seal, or welded tightly to one another. In this case, the cooling channel is formed in the surface of a half-shell or in both surfaces of the half-shells that are joined together. The half-shell is formed, for example, by a solid part det, in which the cooling channel is milled or by a sheet metal part, in which the cooling channel is embossed. In a further composite variant, the cooling channel is provided as a bore in a single sleeve, a single circular disk and a single shaft, the sleeve, circular disk and shaft then being assembled and sealed or tightly joined together.

Der Kühlkanal weist in einer Ausführungsform jeweils eine einfache Geometrie einer Bohrung in den einzelnen Bauteilen Welle, Kreisscheibe und Hülse auf. In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weist der Kühlkanal jeweils eine mäandernde oder eine anders geartete Geometrie mit mehreren Richtungs- und/oder Querschnittswechsel in den einzelnen Bauteilen Welle, Kreisscheibe und Hülse auf. Vorteilhaft wird so die Fläche zwischen Kühlkanal und den Bauteilen vergrößert und ein verbesserter Wärmeübergang erreicht.In one embodiment, the cooling channel has a simple geometry of a bore in each of the individual components: shaft, circular disk and sleeve. In a further, preferred embodiment, the cooling channel has a meandering geometry or another type of geometry with a number of changes in direction and/or cross section in the individual components of the shaft, circular disk and sleeve. In this way, the area between the cooling channel and the components is advantageously enlarged and improved heat transfer is achieved.

Die zentrale Welle ist rotationssymmetrisch um die Drehachse des Rotors ausgebildet und erstreckt sich in einer Ausführungsform teilweise oder gänzlich durch den Stator der elektrischen Maschine, wobei die zentrale Welle dann gegenüber dem Stator gelagert ist. In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die zentrale Welle in axialer Richtung nicht mit dem Stator überschneidend. In einer Ausführungsform ist die zentrale Welle integral mit der Kreisscheibe ausgebildet und erstreckt sich nicht über die axiale Länge der Kreisscheibe hinaus, wobei die Welle dann auch als innenliegender Bereich der Kreisscheibe beschrieben werden kann.The central shaft is designed to be rotationally symmetrical about the axis of rotation of the rotor and, in one embodiment, extends partially or entirely through the stator of the electrical machine, the central shaft then being mounted opposite the stator. In a further embodiment, the central shaft extends in the axial direction without intersecting the stator. In one embodiment, the central shaft is formed integrally with the circular disc and does not extend beyond the axial length of the circular disc, in which case the shaft can also be described as the inner area of the circular disc.

Bevorzugt erstreckt sich der Kühlkanal in der Hülse zumindest in axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung über einen Großteil des Bereichs der mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirkende Flächen oder sogar über diesen gesamten Bereich, um eine effiziente Kühlung dieser Flächen sicher zu stellen. In einer Ausführungsform ist der Kühlkanal in Umfangsrichtung der Hülse mit Unterbrechungen ausgeführt. Es sind also in Umfangsrichtung mehrere sich axial erstreckende einzelne Kühlkanäle ausgebildet, die parallel durchströmt werden. Der Kühlkanal erstreckt sich insbesondere über die gesamte radiale Länge der Kreisscheibe, um den Teil des Kühlkanals in der Welle mit dem Bereich des Kühlkanals in der Hülse zu verbinden. Besonders vorteilhaft wirken durch die Rotation des Rotors in der Kreisscheibe Fliehkräfte auf das Kühlmittel, durch die das Kühlmittel in radialer Richtung beschleunigt und somit durch den gesamten Kühlkanal gedrückt wird. Es ist insofern kein Druckerhöhungsmittel notwendig, um die Förderung des Kühlmittels durch den Kühlkanal zu gewährleisten. Durch Wahl des Querschnitts des Kühlkanals in der Kreisscheibe wird die Kraft und somit die mögliche Förderrate bestimmt, mit der das Kühlmittel im Kühlkanal beaufschlagt wird.The cooling channel in the sleeve preferably extends at least in the axial direction and in the circumferential direction over a large part of the area of the surfaces interacting with the stator for driving the rotor or even over this entire area in order to ensure efficient cooling of these surfaces. In one embodiment, the cooling channel is designed with interruptions in the circumferential direction of the sleeve. A plurality of individual cooling ducts, which extend axially and through which flow occurs in parallel, are therefore formed in the circumferential direction. In particular, the cooling channel extends over the entire radial length of the circular disc in order to connect the part of the cooling channel in the shaft with the region of the cooling channel in the sleeve. Due to the rotation of the rotor in the circular disk, centrifugal forces have a particularly advantageous effect on the coolant, as a result of which the coolant is accelerated in the radial direction and is thus pressed through the entire cooling channel. In this respect, no pressure-increasing means is necessary in order to ensure that the coolant is conveyed through the cooling channel. The choice of the cross section of the cooling channel in the circular disk determines the force and thus the possible delivery rate with which the coolant in the cooling channel is acted upon.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkanal an der zentralen Welle rotationssymmetrisch um die Drehachse des Rotors ausgebildet. Das Kühlmittel unterliegt dann im Bereich der Welle nur geringen Fliehkräften und wird somit nicht durch solche an einer Strömung in axialer Richtung gehindert. Vorteilhaft ist bei einem rotationssymmetrisch in der Welle angeordnetem Kühlkanal eine Übergabe eines Kühlmittels von einem feststehenden Bauteil an die rotierende Welle mit einer entsprechenden Dichtung möglich. In einer entsprechend weiterführenden Ausführungsform weist die zentrale Welle einen Zulauf zum Kühlkanal zur Aufnahme von Kühlmittel auf. Da sich die Welle im Bereich der Drehachse des Rotors erstreckt, bietet sich ein Zulauf zum Kühlkanal hier besonders an. Bevorzugt ist dieser Zulauf an einer axialen Stirnseite der Welle angeordnet. Bei einem rotationssymmetrisch ausgebildeten Kühlkanal in der Welle schließt dann beispielsweise axial an die Welle ein feststehendes Bauteil an, das gegenüber der Welle mit einer entsprechenden Dichtung, die eine Dichtwirkung auch bei einer Relativbewegung zwischen dem Bauteil und der Welle sicher stellt, abgedichtet ist. Von dem feststehenden Bauteil wird dabei Kühlmittel in den Kühlkanal eingespeist.In a first preferred embodiment of the invention, the cooling channel on the central shaft is designed to be rotationally symmetrical about the axis of rotation of the rotor. The coolant is then subject to only slight centrifugal forces in the area of the shaft and is therefore not prevented by such forces from flowing in the axial direction. In the case of a cooling channel arranged rotationally symmetrically in the shaft, transfer of a coolant from a stationary component to the rotating shaft is advantageously possible with a corresponding seal. In a correspondingly more advanced embodiment, the central shaft has an inlet to the cooling channel for receiving coolant. Since the shaft extends in the area of the axis of rotation of the rotor, an inlet to the cooling channel is particularly useful here. This inlet is preferably arranged on an axial end face of the shaft. In the case of a rotationally symmetrical cooling channel in the shaft, a fixed component is then connected axially to the shaft, for example, which is sealed off from the shaft with a corresponding seal that ensures a sealing effect even when there is relative movement between the component and the shaft. Coolant is fed into the cooling channel from the stationary component.

In einer Weiterentwicklung dieser Ausführungsform ist an der Hülse ein Auslass zum Entweichen des Kühlmittels aus dem Kühlkanal ausgebildet. Das Kühlmittel durchströmt so den Kühlkanal von dem Zulauf zu dem Auslass und kühlt dabei den gesamten Rotor. Bevorzugt ist der Auslass an einer axialen Stirnseite der Hülse angeordnet, so dass das Kühlmittel in axialer Richtung aus der Hülse herausströmt. Bevorzugt wird das Kühlmittel am Auslass drucklos in die Umgebung der elektrischen Maschine ausgeworfen und kann dann etwa aufgefangen und in einen Kühlmittelkreislauf zurückgeführt werden. Es ist dann an der Hülse keine Übergabe an ein weiteres Bauteil nötig, das mit der Hülse mitrotieren und/oder entsprechend gegenüber der Hülse abgedichtet sein müsste.In a further development of this embodiment, an outlet for the coolant to escape from the cooling channel is formed on the sleeve. The coolant thus flows through the cooling channel from the inlet to the outlet and cools the entire rotor in the process. The outlet is preferably arranged on an axial end face of the sleeve, so that the coolant flows out of the sleeve in the axial direction. The coolant is preferably ejected at the outlet without pressure into the surroundings of the electrical machine and can then be collected and fed back into a coolant circuit. It is then not necessary to transfer the sleeve to another component that rotates with the sleeve and/or has to be sealed off from the sleeve.

Bei einer vorbeschriebenen Ausführungsform mit mehreren in Umfangsrichtung der Hülse nebeneinander angeordneten Teilen des Kühlkanals, weisen zumindest einige oder alle Teile des Kühlkanals jeweils einen Teilauslass auf, wobei dann die mehreren Teilauslässe als ein einziger Auslass verstanden werden.In a previously described embodiment with several parts of the cooling channel arranged next to one another in the circumferential direction of the sleeve, at least some or all parts of the cooling channel each have a partial outlet, the several partial outlets then being understood as a single outlet.

In einer Weiterentwicklung dieser Ausführungsform umfasst die elektrische Maschine eine Speichervorrichtung zum Auffangen von aus dem Auslass entweichendem Kühlmittel. Diese ist beispielsweise als Kühlmittelsumpf ausgebildet. Vorteilhaft ist mit dem an der Hülse angeordneten Auslass und der Speichervorrichtung eine einfache und kostengünstige Ausführung geschaffen, um Kühlmittel aus dem Kühlkanal herauszuführen und aufzufangen. In einer Variante, in der als Kühlmittel Öl verwendet wird, dient eine als Kühlmittelsumpf ausgeführte Speichervorrichtung als Speicher für einen Kühlkreislauf der elektrischen Maschine sowie für die Schmierung zumindest eines weiteren Bauteils, beispielsweise, wenn die elektrische Maschine mit solchen weiteren Bauteilen, die einer Schmierung bedürfen, in einem Kraftfahrzeug verbaut ist. Beispielsweise dient der Kühlmittelsumpf auch zur Schmierung und Kühlung von Lagerelementen und/oder Getriebeelementen.In a further development of this embodiment, the electric machine includes a storage device for collecting coolant escaping from the outlet. This is designed, for example, as a coolant sump. advantage With the outlet arranged on the sleeve and the storage device, a simple and cost-effective design is created in order to lead coolant out of the cooling channel and collect it. In a variant in which oil is used as the coolant, a storage device designed as a coolant sump serves as a storage device for a cooling circuit of the electrical machine and for lubricating at least one additional component, for example if the electrical machine is equipped with such additional components that require lubrication , is installed in a motor vehicle. For example, the coolant sump is also used to lubricate and cool bearing elements and/or transmission elements.

Besonders bevorzugt weist die elektrische Maschine in einer Weiterentwicklung der vorgenannten Ausführungsform eine Fördereinrichtung zum Fördern des Kühlmittels von der Speichervorrichtung zum Zulauf auf. Die Fördervorrichtung ist etwa aus entsprechenden Leitungen gebildet und kann auch ein feststehendes Bauteil umfassen, das an die Welle angrenzt und in dem Kühlmittel an die Welle wie vorbeschrieben übergeben wird. Die Förderung des Kühlmittels durch die Fördereinrichtung wird in einer Ausführungsform durch die in der Kreisscheibe auf das Kühlmittel wirkenden Kräfte bedingt, das Kühlmittel wird als von dem Rotor angesaugt.In a further development of the aforementioned embodiment, the electric machine particularly preferably has a delivery device for delivering the coolant from the storage device to the inlet. The conveying device is formed, for example, from corresponding lines, and may also comprise a fixed component which abuts the shaft and in which coolant is transferred to the shaft as described above. In one embodiment, the conveying of the coolant by the conveying device is caused by the forces acting on the coolant in the circular disk; the coolant is then sucked in by the rotor.

In einer zweiten, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kühlkanal einen Hinweg sowie einen Rückweg, die sich jeweils zumindest bereichsweise durch die zentrale Welle, die Kreisscheibe und die Hülse erstrecken, wobei der Hinweg zum Fluss des Kühlmittels in einer ersten Richtung von der zentralen Welle weg ausgebildet ist und der Rückweg zum Fluss des Kühlmittels in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zur zentralen Welle hin ausgebildet ist, und wobei der Hinweg in der Hülse mit dem Rückweg verbunden ist.In a second, likewise preferred embodiment, the cooling channel comprises a forward path and a return path, each of which extends at least in regions through the central shaft, the circular disk and the sleeve, with the forward path being designed for the flow of the coolant in a first direction away from the central shaft and the return path is formed for flow of the coolant in a second direction opposite to the first direction toward the central shaft, and the forward path in the sleeve is connected to the return path.

Als Richtung wird hierbei jeweils eine auf den Kühlkanal bezogene Richtung verstanden, wobei diese nicht mit einer einzelnen Raumrichtung des Gesamtsystems zusammenfällt. Der Hinweg und oder der Rückweg können auch innerhalb eines jeden der Bauteile Hülse, zentrale Welle und Kreisscheibe die Raumrichtung wechseln und beispielsweise mäanderförmig angeordnet sein. Die Richtung bezieht sich dann jeweils auf eine Normale auf der Querschnittsfläche dieses Kühlkanals. Bevorzugt sind der Hinweg und der Rückweg entlang der Strecke, über die sie den Rotor durchlaufen parallel geführt. Das Kühlmittel strömt auf dem Hinweg von der zentralen Welle zur Hülse und auf dem Rückweg von der Hülse zur zentralen Welle. An der Verbindungsstelle des Hinwegs und des Rückwegs geht das Kühlmittel aus dem Hinweg in den Rückweg über.A direction is understood here to be a direction related to the cooling channel, which does not coincide with a single spatial direction of the overall system. The outward and/or return path can also change the spatial direction within each of the components sleeve, central shaft and circular disk and can be arranged, for example, in a meandering shape. The direction then relates in each case to a normal on the cross-sectional area of this cooling channel. The way there and the way back are preferably guided in parallel along the route over which they pass through the rotor. The coolant flows from the center shaft to the sleeve on the way out and from the sleeve to the center shaft on the way back. At the junction of the outward and return paths, the coolant transitions from the outward path to the return path.

In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform weist der Hinweg zumindest in der Kreisscheibe einen größeren Querschnitt auf als der Rückweg und/oder der Hinweg ist in der zentralen Welle innenliegend gegenüber dem Rückweg ausgebildet. Auf beide Weisen lässt sich durch die Fliehkraft eine größere Kraft auf das sich im Hinweg befindliche Kühlmittel erreichen, so dass sich eine Strömung einstellt, die im Hinweg von der zentralen Welle zur Hülse und im Rückweg entgegengesetzt gerichtet ist. Vorteilhaft muss dann kein zusätzliches Mittel zum Erzeugen einer Strömung verwendet werden.In a preferred configuration of this embodiment, the forward path has a larger cross-section than the return path, at least in the circular disc, and/or the forward path is formed in the central shaft on the inside opposite the return path. In both ways, the centrifugal force can achieve a greater force on the coolant in the outward path, so that a flow is established which is directed in the outward path from the central shaft to the sleeve and in the opposite direction on the return path. Advantageously, no additional means for generating a flow then has to be used.

Bevorzugt sind an der zentralen Welle ein Zulauf zum Hinweg zum Zuführen von Kühlmittel und ein Auslass des Rückwegs zum Entweichen des Kühlmittels ausgebildet. Das Kühlmittel ist so aus dem Rotor heraus und wieder in den Rotor hinein führbar, beispielsweise um noch weitere Bauteile zu durchströmen, oder, um an einem Wärmetauscher Wärme aus dem Kühlsystem nach außen abzuführen. Durch die Anordnung des Zulaufs und des Auslasses an der zentralen Welle, insbesondere an einer oder mehreren axialen Stirnseiten der zentralen Welle, ist das Zu- und/oder Abführen des Kühlmittels von bzw. hin zu feststehenden Bauteilen auf gedichtete Weise möglich. Es kann somit ein geschlossener Kreislauf geschaffen werden, der auch außerhalb des Rotors gegenüber der Umgebung dicht ist. In einem solchen geschlossenen System wird die Verwendung von Wasser als Kühlmittel gegenüber der Verwendung von Öl bevorzugt, da dieses eine bessere Wärmekapazität aufweist. Dazu ist bei dem geschlossenen System im Gegensatz zu einem offenen System etwa entsprechend der vorbeschriebenen ersten Ausführungsform, auf einfache Weise zu gewährleisten, dass kein Kühlmittel außerhalb des Kühlkreislaufes gelangt. In einer Ausführungsform sind der Hinweg und der Rückweg an der Welle koaxial ausgebildet.An inlet for the outward path for supplying coolant and an outlet for the return path for the coolant to escape are preferably formed on the central shaft. The coolant can thus be guided out of the rotor and back into the rotor, for example in order to flow through other components, or in order to dissipate heat from the cooling system to the outside at a heat exchanger. The arrangement of the inlet and the outlet on the central shaft, in particular on one or more axial end faces of the central shaft, allows the coolant to be fed in and/or removed from or to stationary components in a sealed manner. A closed circuit can thus be created, which is also impervious to the environment outside the rotor. In such a closed system, the use of water as a coolant is preferred over the use of oil because of its better heat capacity. For this purpose, in the case of the closed system, in contrast to an open system, for example in accordance with the first embodiment described above, it is easy to ensure that no coolant gets outside the cooling circuit. In one embodiment, the outward path and the return path are formed coaxially on the shaft.

Bevorzugt weist die elektrische Maschine in einer Weiterentwicklung der vorgenannten Ausführungsform eine Fördereinrichtung zum Fördern des Kühlmittels von dem Auslass zum Zulauf auf. Die Fördervorrichtung ist etwa aus entsprechenden Leitungen gebildet und kann auch feststehende Bauteile umfassen, die an die Welle angrenzen und zwischen denen und der Welle wie vorbeschrieben Kühlmittel übergeben wird. Besonders bevorzugt ist die Fördereinrichtung geschlossen gegenüber der Umgebung ausgeführt und bildet mit dem Kühlkanal ein insgesamt geschlossenes System. Die Förderung des Kühlmittels durch die Fördereinrichtung wird in einer Ausführungsform durch die in der Kreisscheibe auf das Kühlmittel wirkenden Kräfte bedingt.In a further development of the aforementioned embodiment, the electrical machine preferably has a delivery device for delivering the coolant from the outlet to the inlet. The conveying device is formed, for example, from corresponding lines and can also comprise stationary components which adjoin the shaft and between which and the shaft coolant is passed as described above. The conveying device is particularly preferably designed to be closed with respect to the environment and forms an overall closed system with the cooling channel. The promotion of the coolant through the conveyor is in one embodiment by in the Circular disc due to forces acting on the coolant.

In beiden vorgenannten Ausführungsformen, also sowohl bei einem offenen System mit einem Auslass an der Hülse, als auch bei einem geschlossenen System mit Auslass an der Welle, ist es bevorzugt, dass die Fördervorrichtung ein Druckerhöhungsmittel umfasst. Mit einem solchen wird das Kühlmittel in den Rotor eingedrückt, wobei der Kühlmittelfluss unabhängig von der Rotation des Rotors bestimmbar und regelbar ist. Bei dem Druckerhöhungsmittel handelt es sich bevorzugt um eine Pumpe.In both of the aforementioned embodiments, ie both in an open system with an outlet on the sleeve and in a closed system with an outlet on the shaft, it is preferred that the delivery device includes a pressure-increasing means. With such a coolant is pressed into the rotor, wherein the coolant flow can be determined and regulated independently of the rotation of the rotor. The pressure increasing means is preferably a pump.

Es ist weiterhin ebenfalls in beiden vorgenannten Ausführungsformen bevorzugt, dass in dem Stator ein weiterer Kühlkanal vorgesehen ist, der einen Zulauf und einen Auslass aufweist. Der Stator ist mit diesem weiteren Kühlkanal dann in dem Kühlkreislauf eingebunden, so dass auch am Stator entstehende Abwärme vorteilhaft unmittelbar und effizient abführbar ist. Die Anbindung des Kühlkreislaufes an den Stator ist auf einfache Weise möglich, da es sich bei dem Stator um ein feststehendes Bauteil handelt.It is also preferred in both of the aforementioned embodiments that a further cooling channel is provided in the stator, which has an inlet and an outlet. The stator is then integrated into the cooling circuit with this additional cooling channel, so that waste heat produced on the stator can advantageously also be dissipated directly and efficiently. The connection of the cooling circuit to the stator is possible in a simple manner, since the stator is a stationary component.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Zulauf des Stators mit der Fördereinrichtung verbunden und der Auslass des Stators ist mit dem Zulauf des Rotors verbunden. Der Stator ist insofern in baulich einfacher Weise in Reihe zwischen den Auslass und den Zulauf des Rotors geschaltet. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Fördereinrichtung einerseits mit dem Zulauf des Rotors und andererseits mit dem Zulauf des Stators verbunden, wobei der Auslass des Rotors einerseits und der Auslass des Stators andererseits jeweils mit der Fördereinrichtung verbunden sind. Der Stator und der Rotor sind dann parallel im Kühlkreislauf geschaltet. In einer Ausgestaltung ist in zumindest einem der parallelen Teile des Kühlkreislaufs ein Ventil vorgesehen, mit dem je nach Kühlbedarf des Rotors und des Stators das Verhältnis der Durchflussmengen in den Zweigen des Kühlkreislaufes steuerbar ist.In a preferred embodiment, the inlet of the stator is connected to the conveying device and the outlet of the stator is connected to the inlet of the rotor. In this respect, the stator is connected in series between the outlet and the inlet of the rotor in a structurally simple manner. In an alternative embodiment, the delivery device is connected to the inlet of the rotor on the one hand and to the inlet of the stator on the other hand, with the outlet of the rotor on the one hand and the outlet of the stator on the other hand being connected to the delivery device. The stator and the rotor are then connected in parallel in the cooling circuit. In one embodiment, a valve is provided in at least one of the parallel parts of the cooling circuit, with which the ratio of the flow rates in the branches of the cooling circuit can be controlled depending on the cooling requirement of the rotor and the stator.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Fördereinrichtung und dem Zulauf des Rotors ein Wärmetauscher zum Abführen von Wärmeenergie aus dem Kühlmittel angeordnet. Die aus dem Rotor und/oder dem Stator aufgenommene Wärmeenergie ist über einen Wärmetauscher besonders effizient an die Umgebung abführbar. Der Wärmetauscher ist beispielsweise zwischen einem Druckerhöhungsmittel und dem Zulauf des Rotors oder zwischen einem Auslass des Stators und einem Zulauf des Rotors angeordnet.In a particularly preferred embodiment of the invention, a heat exchanger for dissipating thermal energy from the coolant is arranged between the conveying device and the inlet of the rotor. The thermal energy absorbed from the rotor and/or the stator can be dissipated to the environment particularly efficiently via a heat exchanger. The heat exchanger is arranged, for example, between a pressure increasing means and the inlet of the rotor or between an outlet of the stator and an inlet of the rotor.

Ein weiterer Erfindungsaspekt betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer vorbeschriebenen elektrischen Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs. Die genannten Vorteile der elektrischen Maschine kommen bei dem Einsatz als Antriebsmittel eines Kraftfahrzeugs besonders zum Tragen, da hier hohe Leistungen bei hohen Momentendichten gefragt sind. Bei der Verwendung von Öl als Kühlmittel ist der Kühlkreislauf der elektrischen Maschine bevorzugt in einen bestehenden Ölkreislauf integriert, der zur Schmierung von mechanischen Bauteilen an dem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.A further aspect of the invention relates to a motor vehicle with an electric machine as described above for driving the motor vehicle. The stated advantages of the electrical machine are particularly important when it is used as a drive means in a motor vehicle, since high power at high torque densities are required here. When using oil as a coolant, the cooling circuit of the electrical machine is preferably integrated into an existing oil circuit that is provided for lubricating mechanical components on the motor vehicle.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigt:

  • 1 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem offenen Kühlkreislauf;
  • 2 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung einer Variante der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem geschlossenen Kühlkreislauf;
  • 4 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung einer Variante der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 5 ein stark vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
The invention is described below with reference to figures which show different embodiments of the invention, identical or similar elements being provided with the same reference symbols. In detail shows:
  • 1 a greatly simplified schematic sectional view of a first embodiment of the invention with an open cooling circuit;
  • 2 a highly simplified schematic sectional view of a variant of in 1 shown first embodiment of the invention;
  • 3 a greatly simplified schematic sectional view of a second embodiment of the invention with a closed cooling circuit;
  • 4 a highly simplified schematic sectional view of a variant of in 2 shown second embodiment of the invention; and
  • 5 a greatly simplified schematic representation of a motor vehicle according to the invention.

1 zeigt einen schematischen und nicht maßstäblichen Querschnitt einer elektrischen Maschine 100 mit einem lediglich in Grundzügen dargestellten Stator 2 und einem Rotor 3, wobei der Rotor 3 aus einer zentralen Welle 3a, einer Kreisscheibe 3b und einer Hülse 3c gebildet ist, die einteilig miteinander verbunden sind. Der Rotor 3 ist mittels Lagern 4 gegenüber dem feststehenden Stator 2 um eine Drehachse DA drehbar gelagert und weist an der radial innenliegenden Seite 3d Magnete 5 auf, die mit dem Stator 2 bzw. mit einer an dem Stator 2 ausgebildeten Außenfläche 2a zum Antrieb des Rotors 3 magnetisch zusammenwirkende Flächen 5a bilden. 1 shows a schematic and not to scale cross section of an electrical machine 100 with a stator 2 shown only in outline and a rotor 3, wherein the rotor 3 is formed from a central shaft 3a, a circular disk 3b and a sleeve 3c, which are connected to one another in one piece. The rotor 3 is rotatably mounted by means of bearings 4 relative to the fixed stator 2 about an axis of rotation DA and has magnets 5 on the radially inner side 3d, which are connected to the stator 2 or to an outer surface 2a formed on the stator 2 for driving the rotor 3 form magnetically interacting surfaces 5a.

In dem Rotor 3 ist ein Kühlkanal 7 ausgebildet, der sich durch die Welle 3a, die Kreisscheibe 3b sowie die Hülse 3c erstreckt. Im Bereich der Welle 3a ist der Kühlkanal 7 rotationssymmetrisch um die Drehachse DA ausgebildet und weist an einer ersten axialen Stirnseite 3e der Welle 3a einen Zulauf 8 auf. Der Kühlkanal 7 erstreckt sich von der Welle 3 ausgehend weiter durch die Kreisscheibe 3b und die Hülse 3c und erstreckt sich dabei in der Hülse 3c, insbesondere im Bereich der Magnete 5, so dass beim Durchströmen des Kühlkanals 7 mit einem Kühlmittel eine gute Kühlung der Magnete erreicht wird. Im Umfangsrichtung der Kreisscheibe 3b und der Hülse 3c sind mehrere Teile des Kühlkanals 7 hintereinander angeordnet, so dass sie eine sternförmige Verteilung ergeben und ein in sich stabiler Rotor 3 entsteht, wobei in dem hier dargestellten Schnitt nur einer dieser Teile sichtbar ist. An einer axialen Stirnseite 3f der Hülse 3c weist der Kühlkanal 7 einen Auslass 9 bzw. mehrere um den Umfang verteilte Teilauslässe, die jedoch als ein Auslass 9 betrachtet werden, auf.A cooling channel 7 is formed in the rotor 3 and extends through the shaft 3a, the circular disk 3b and the sleeve 3c. In the area of the shaft 3a, the cooling channel 7 is rotationally symmetrical about the axis of rotation DA and has a first axial end face 3e of the shaft 3a has an inlet 8. Starting from the shaft 3, the cooling channel 7 extends further through the circular disk 3b and the sleeve 3c and extends in the sleeve 3c, in particular in the area of the magnets 5, so that when a coolant flows through the cooling channel 7, the magnets are cooled effectively is reached. Several parts of the cooling channel 7 are arranged one behind the other in the circumferential direction of the circular disk 3b and the sleeve 3c so that they result in a star-shaped distribution and a stable rotor 3 is created, with only one of these parts being visible in the section shown here. On an axial end face 3f of the sleeve 3c, the cooling channel 7 has an outlet 9 or a plurality of partial outlets distributed around the circumference, which, however, are regarded as one outlet 9.

Der Zulauf 8 des Kühlkanals 7 ist durch seine rotationssymmetrische Anordnung um die Drehachse DA mit einem nicht dargestellten feststehenden Bauteil verbindbar und mit einer entsprechenden Bewegungsdichtung dichtbar, um eine Übergabe von Kühlmittel an dem Zulauf 8 auszubilden.Due to its rotationally symmetrical arrangement about the axis of rotation DA, the inlet 8 of the cooling channel 7 can be connected to a stationary component (not shown) and sealed with a corresponding movement seal in order to transfer coolant to the inlet 8 .

Zur Kühlung des Rotors 3 im Betrieb der elektrischen Maschine 100 wird dem Kühlkanal 7 am Zulauf 8 ein Kühlmittel, beispielsweise Öl, zugeführt, das dann vom Zulauf 8 entsprechend der im Kühlkanal 7 dargestellten Pfeilrichtungen zum Auslass 9 durch den Kühlkanal 7 strömt und dabei Wärmeenergie aufnimmt, insbesondere im Bereich der Magnete 5. Durch die bei einer Drehung des Rotors 3 auf das Kühlmittel im Bereich der Kreisscheibe 3b wirkenden radialen Fliehkräfte wird das Kühlmittel durch den Kühlkanal 7 getrieben.To cool the rotor 3 during operation of the electric machine 100, a coolant, for example oil, is supplied to the cooling channel 7 at the inlet 8, which then flows from the inlet 8 in the direction of the arrow shown in the cooling channel 7 to the outlet 9 through the cooling channel 7 and in the process absorbs thermal energy , in particular in the area of the magnets 5. The coolant is driven through the cooling channel 7 by the radial centrifugal forces acting on the coolant in the area of the circular disc 3b when the rotor 3 rotates.

An dem Auslass 9 entweicht das Kühlmittel dem Kühlkanal 7, indem es drucklos in die Umgebung der elektrischen Maschine 100 ausgeworfen wird. Es wird dann einem hier nur stark vereinfacht dargestellten Kühlmittelkreislauf zugeführt, der eine Speichervorrichtung 11 in Form eines Kühlmittelsumpfes umfasst. Der Kühlmittelsumpf ist so angeordneten, dass das aus dem Auslass 9 ausgeworfene Kühlmittel aufgefangen wird. Von der Speichervorrichtung 11 wird das Kühlmittel mittels einer Fördervorrichtung 12 wieder zum Zulauf 8 gefördert. Die Fördervorrichtung 12 umfasst hier ein Druckerhöhungsmittel 13 in Form einer Pumpe, sowie einen Wärmetauscher 14 zum Abführen von Wärme aus dem Kühlkreislauf nach außen.The coolant escapes from the cooling channel 7 at the outlet 9 by being ejected into the environment of the electrical machine 100 without pressure. It is then fed to a coolant circuit, which is only shown in a greatly simplified manner here and which includes a storage device 11 in the form of a coolant sump. The coolant sump is arranged so that the coolant ejected from the outlet 9 is collected. The coolant is conveyed back to the inlet 8 from the storage device 11 by means of a conveying device 12 . The conveying device 12 here comprises a pressure-increasing means 13 in the form of a pump and a heat exchanger 14 for dissipating heat from the cooling circuit to the outside.

In einer Variante der Ausführungsform gemäß 1, die in 2 dargestellt ist, ist der Kühlmittelkreislauf verzweigt und umfasst den zuvor beschriebenen Teil, bei dem Kühlmittel aus der Speichervorrichtung 11 zum Zulauf 8, durch den Kühlkanal 7 und vom Auslass 9 zurück zur Speichervorrichtung 11 gefördert wird. Weiterhin wird auf einem zweiten Strömungsweg 15 Kühlmittel von der Speichervorrichtung 11 zum Stator 2 gefördert, in dem ein hier nicht dargestellter weiterer Kühlkanal ausgebildet ist. Das Kühlmittel durchströmt diesen weiteren Kühlkanal von einem Zulauf des Stators 2 bis zu einem Auslass des Stators 2 und wird von dort, wie auch das am Auslass 9 ausgeworfene Kühlmittel, ebenfalls wieder der Speichervorrichtung 11 zugeführt. Der Rotor 3 und der Stator 2 werden folglich von dem Kühlmittel parallel durchströmt.In a variant of the embodiment according to 1 , in the 2 is shown, the coolant circuit is branched and includes the previously described part in which coolant is conveyed from the storage device 11 to the inlet 8, through the cooling channel 7 and from the outlet 9 back to the storage device 11. Furthermore, on a second flow path 15, coolant is conveyed from the storage device 11 to the stator 2, in which a further cooling channel (not shown here) is formed. The coolant flows through this further cooling channel from an inlet of the stator 2 to an outlet of the stator 2 and from there, like the coolant ejected at the outlet 9 , is likewise fed back to the storage device 11 . Consequently, the coolant flows through the rotor 3 and the stator 2 in parallel.

3 zeigt einen wiederum schematischen und nicht maßstäblichen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 200. Diese weist wiederum einen Stator 2 und einen gegenüber den Stator 2 mittels Lagern 4 drehbar gelagerten Rotor 3 auf. Der Rotor 3 besteht aus einer Welle 3a, einer Kreisscheibe 3b sowie einer Hülse 3c, wobei an der radial innen liegenden Seite 3d der Hülse 3c Magnete 5 zum Zusammenwirken mit dem Stator 2 angeordnet sind. 3 shows a cross-section, again schematic and not to scale, through a second embodiment of an electric machine 200 according to the invention. The rotor 3 consists of a shaft 3a, a circular disk 3b and a sleeve 3c, with magnets 5 for interacting with the stator 2 being arranged on the radially inner side 3d of the sleeve 3c.

Der Rotor 3 weist einen Kühlkanal 7 auf, der sich auf einen Hinweg 7a und einen Rückweg 7b aufteilt. An der Welle 3a umfasst der Kühlkanal 7 einen dem Hinweg 7a zugeordneten innenliegenden ersten Abschnitt 7c, an dem ein Zulauf 8 an einer ersten axialen Stirnseite 3e der Welle 3a vorgesehen ist. In der Kreisscheibe 3b und der Hülse 3c ist der Kühlkanal 7 mit nebeneinander und sich über den gleichen Pfad erstreckenden Hinweg 7a und Rückweg 7b ausgebildet. Der Hinweg 7a geht von dem ersten Abschnitt 7c des Kühlkanals 7 in der Welle 3a aus und ist in der Hülse 3c mit dem Rückweg 7b verbunden, der sich durch die Hülse 3c und die Kreisscheibe 3b zurück zur Welle 3a erstreckt. An der Welle 3a ist ein zweiter Abschnitt 7d des Kühlkanals 7 ausgebildet, der dem Rückweg 7b zugeordnet ist und mit dessen Abschnitt in der Kreisscheibe 3b in Verbindung steht. Der zweite Abschnitt 7d ist radial weiter außen als der erste Abschnitt 7c ausgebildet, wobei der zweite Abschnitt 7d des Kühlkanals 7 ebenso wie der erste Abschnitt 7c des Kühlkanals 7 rotationssymmetrisch um die Drehachse DA ausgebildet ist. Der zweite Abschnitt 7d des Kühlkanals 7 umfasst einen Auslass 10 an einer zweiten axialen Stirnseite 3g der Welle 3a.The rotor 3 has a cooling channel 7 which is divided into a forward path 7a and a return path 7b. On the shaft 3a, the cooling channel 7 comprises an inner first section 7c assigned to the outward path 7a, on which an inlet 8 is provided on a first axial end face 3e of the shaft 3a. The cooling channel 7 is formed in the circular disk 3b and the sleeve 3c with the outward path 7a and the return path 7b extending next to one another and over the same path. The outward path 7a starts from the first section 7c of the cooling channel 7 in the shaft 3a and is connected in the sleeve 3c to the return path 7b, which extends through the sleeve 3c and the circular disc 3b back to the shaft 3a. A second section 7d of the cooling channel 7 is formed on the shaft 3a, which is assigned to the return path 7b and is connected to the section in the circular disk 3b. The second section 7d is radially further outward than the first section 7c, the second section 7d of the cooling channel 7, like the first section 7c of the cooling channel 7, being rotationally symmetrical about the axis of rotation DA. The second section 7d of the cooling channel 7 includes an outlet 10 on a second axial end face 3g of the shaft 3a.

Sowohl der Zulauf 8 als auch der Auslass 10 des Kühlkanals 7 sind durch ihre rotationssymmetrische Anordnung um die Drehachse DA mit nicht dargestellten feststehenden Teilen verbindbar und mit entsprechenden Bewegungsdichtungen abdichtbar, um eine Übergabe von Kühlmittel an dem Zulauf 8 und dem Auslass auszubilden. Auf diese Weise ist ein geschlossenes System geschaffen.Both the inlet 8 and the outlet 10 of the cooling channel 7 can be connected to stationary parts (not shown) and sealed with corresponding movement seals due to their rotationally symmetrical arrangement about the axis of rotation DA, in order to form a transfer of coolant at the inlet 8 and the outlet. In this way a closed system is created.

Zur Kühlung des Rotors 3 im Betrieb der elektrischen Maschine 200 wird dem Kühlkanal 7 am Zulauf 8 ein Kühlmittel zugeführt, das dann den Kühlkanal 7 vom Zulauf 8 durch den Hinweg 7a und anschließend durch den Rückweg 7b des Kühlkanals 7 hin zum Auslass 10 entsprechend der dargestellten Pfeilrichtungen durchströmt. Durch die bei einer Drehung des Rotors 3 auf das Kühlmittel im Bereich der Kreisscheibe 3b wirkenden radialen Fliehkräfte wird das Kühlmittel durch den Kühlkanal 7 getrieben, wobei durch den radial weiter innen liegenden ersten Abschnitt 7a des Kühlkanals 7 im Hinweg 7a ein längerer Weg in der Kreisscheibe 3b geschaffen ist als im Rückweg 7b, so dass das Kühlmittel dort eine größere Beschleunigung erfährt als im Rückweg 7b im Bereich der Kreisscheibe 3b, wo die Fliehkräfte das Kühlmittel der vorgesehenen Förderrichtung entgegen beschleunigen. Zusätzlich zu dem radial längeren Weg in der Kreisscheibe 3b im Hinweg 7a ist zudem der Hinweg 7a in der Kreisscheibe 3b mit einem größeren Querschnitt ausgebildet als im Rückweg 7b in der Kreisscheibe 3b, so dass die Beschleunigung im Hinweg 7a zusätzlich gegenüber der entgegengerichteten Beschleunigung im Rückweg 7b vergrößert ist.To cool the rotor 3 during operation of the electrical machine 200, the cooling channel 7 a coolant is supplied at the inlet 8, which then flows through the cooling channel 7 from the inlet 8 through the outward path 7a and then through the return path 7b of the cooling channel 7 towards the outlet 10 in accordance with the arrow directions shown. Due to the radial centrifugal forces acting on the coolant in the area of the circular disk 3b when the rotor 3 rotates, the coolant is driven through the cooling channel 7, with a longer path in the circular disk through the radially inner first section 7a of the cooling channel 7 in the outward path 7a 3b is created than in the return path 7b, so that the coolant experiences a greater acceleration there than in the return path 7b in the area of the circular disc 3b, where the centrifugal forces accelerate the coolant against the intended conveying direction. In addition to the radially longer path in the circular disc 3b in the outward path 7a, the outward path 7a in the circular disc 3b is also designed with a larger cross-section than in the return path 7b in the circular disc 3b, so that the acceleration in the outward path 7a is in addition to the opposite acceleration in the return path 7b is enlarged.

An dem Auslass 10 entweicht das Kühlmittel dem Kühlkanal 7 und wird einem hier nur schematisch dargestellten geschlossenen Kühlmittelkreislauf zugeführt. Der Kühlmittelkreislauf umfasst wiederum eine Fördervorrichtung 12 mit einem Druckerhöhungsmittel 13 in Form einer Pumpe sowie mit eine Wärmetauscher 14 zum Abführen von Wärme aus dem Kühlkreislauf nach außen. Der Kühlmittelkreislauf erstreckt sich von dem Auslass 10 über das Druckerhöhungsmittel 13 und den Wärmetauscher 14 wieder zum Zulauf 8 des Rotors.The coolant escapes from the cooling channel 7 at the outlet 10 and is fed to a closed coolant circuit, which is only shown schematically here. The coolant circuit in turn includes a delivery device 12 with a pressure-increasing means 13 in the form of a pump and with a heat exchanger 14 for dissipating heat from the cooling circuit to the outside. The coolant circuit extends from the outlet 10 via the pressure-increasing means 13 and the heat exchanger 14 back to the inlet 8 of the rotor.

In einer Variante der Ausführungsform gemäß 3, die in 4 dargestellt ist, ist der Kühlmittelkreislauf zusätzlich durch den Stator 2 geführt, in dem ein hier nicht dargestellter weiterer Kühlkanal ausgebildet ist. Der Kühlmittelkreislauf durchströmt nach dem Druckerhöhungsmittel 13 zuerst den Stator 2 und anschließend den Wärmetauscher 14 und den Rotor 3.In a variant of the embodiment according to 3 , in the 4 is shown, the coolant circuit is additionally routed through the stator 2, in which a further cooling channel, not shown here, is formed. After the pressure-increasing means 13, the coolant circuit first flows through the stator 2 and then through the heat exchanger 14 and the rotor 3.

5 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 300 mit einer Vorderachse 20 und einer Hinterachse 21, wobei an der Vorderachse 20 eine vorbeschriebene elektrische Maschine 100 zu deren Antrieb angeordnet ist. 5 shows a motor vehicle 300 according to the invention with a front axle 20 and a rear axle 21 in a highly simplified schematic representation, with an electric machine 100 as described above being arranged on the front axle 20 to drive it.

BezugszeichenlisteReference List

22
Statorstator
2a2a
Außenfläche des Statorsouter surface of the stator
33
Rotorrotor
3a3a
zentrale Wellecentral wave
3b3b
Kreisscheibecircular disc
3c3c
Hülsesleeve
3d3d
radial innenliegende Seite der Hülseradially inner side of the sleeve
3e3e
erste axiale Stirnseite der Wellefirst axial face of the shaft
3f3f
axiale Stirnseite der Hülseaxial face of the sleeve
3g3g
zweite axiale Stirnseite der Wellesecond axial face of the shaft
44
Lagercamp
55
Magnetemagnets
5a5a
mit dem Stator zum Antrieb des Rotors zusammenwirke Flächesurface interacting with the stator to drive the rotor
77
Kühlkanalcooling channel
7a7a
Hinwegaway
7b7b
Rückwegway back
7c7c
erster Abschnitt des Kühlkanalsfirst section of the cooling channel
7d7d
zweiter Abschnitt des Kühlkanalssecond section of the cooling channel
88th
Zulauf der Welleinlet of the wave
99
Auslass der Hülseoutlet of the sleeve
1010
Auslass der Welleoutlet of the wave
1111
Speichervorrichtungstorage device
1212
Fördervorrichtungconveyor
1313
Druckerhöhungsmittelpressure increasing means
1414
Wärmetauscherheat exchanger
1515
zweiter Strömungswegsecond flow path
2020
Vorderachsefront axle
2121
Hinterachserear axle
100100
elektrische Maschineelectric machine
200200
elektrische Maschineelectric machine
300300
Kraftfahrzeugmotor vehicle
DATHERE
Drehachseaxis of rotation

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 3820857 C2 [0004]DE 3820857 C2 [0004]
  • EP 0623988 A2 [0007]EP 0623988 A2 [0007]

Claims (15)

Elektrische Maschine (100, 200) mit einem Stator (2) und einem Rotor (3), wobei der Rotor (3) als Außenläufer ausgebildet ist und eine sich im Bereich einer Drehachse (DA) des Rotors (3) erstreckende zentrale Welle (3a), eine radial außen an der elektrischen Maschine (100, 200) angeordnete und den Stator (2) umgreifende Hülse (3c) sowie eine die zentrale Welle (3a) und die Hülse (3c) verbindende Kreisscheibe (3b) aufweist, wobei an der radial innenliegenden Seite (3d) der Hülse (3c) mit dem Stator (2) zum Antrieb des Rotors (3) zusammenwirkende Flächen (5a) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rotor (3) zumindest ein mit einem Kühlmittel durchströmbarer Kühlkanal (7) ausgebildet ist, der sich jeweils zumindest bereichsweise durch die zentrale Welle (3a), die Kreisscheibe (3b) und die Hülse (3c) erstreckt.Electrical machine (100, 200) with a stator (2) and a rotor (3), the rotor (3) being designed as an external rotor and a central shaft (3a) extending in the area of an axis of rotation (DA) of the rotor (3). ), a sleeve (3c) arranged radially on the outside of the electrical machine (100, 200) and surrounding the stator (2) and a circular disc (3b) connecting the central shaft (3a) and the sleeve (3c), wherein at the radially inner side (3d) of the sleeve (3c), surfaces (5a) cooperating with the stator (2) for driving the rotor (3) are formed, characterized in that in the rotor (3) at least one cooling channel ( 7) which extends at least partially through the central shaft (3a), the circular disc (3b) and the sleeve (3c). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 1, wobei der Kühlkanal (7) an der zentralen Welle (3a) rotationssymmetrisch um die Drehachse (DA) des Rotors (3) ausgebildet ist.Electric machine (100, 200) after claim 1 , wherein the cooling channel (7) on the central shaft (3a) is rotationally symmetrical about the axis of rotation (DA) of the rotor (3). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zentrale Welle (3a) einen Zulauf (8) zum Kühlkanal (7) zur Aufnahme von Kühlmittel aufweist.Electric machine (100, 200) after claim 1 or 2 , wherein the central shaft (3a) has an inlet (8) to the cooling channel (7) for receiving coolant. Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 3, wobei an der Hülse (3c) ein Auslass (9) zum Entweichen des Kühlmittels aus dem Kühlkanal (7) ausgebildet ist.Electric machine (100, 200) after claim 3 , An outlet (9) for the coolant to escape from the cooling channel (7) being formed on the sleeve (3c). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 4, umfassend eine Speichervorrichtung (11) zum Auffangen von aus dem Auslass (9) entweichendem Kühlmittel.Electric machine (100, 200) after claim 4 comprising a storage device (11) for collecting coolant escaping from the outlet (9). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 5, umfassend eine Fördervorrichtung (12) zum Fördern des Kühlmittels von der Speichervorrichtung (11) zum Zulauf (8).Electric machine (100, 200) after claim 5 , comprising a conveying device (12) for conveying the coolant from the storage device (11) to the inlet (8). Elektrische Maschine (100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kühlkanal (7) einen Hinweg (7a) sowie einen Rückweg (7b) umfasst, die sich jeweils zumindest bereichsweise durch die zentrale Welle (3a), die Kreisscheibe (3b) und die Hülse (3c) erstrecken, wobei der Hinweg (7a) zum Fluss des Kühlmittels in einer ersten Richtung von der zentralen Welle (3a) weg ausgebildet ist und der Rückweg (7b) zum Fluss des Kühlmittels in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zur zentralen Welle (3a) hin ausgebildet ist, und wobei der Hinweg (7a) in der Hülse (3c) mit dem Rückweg (7b) verbunden ist.Electrical machine (100, 200) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the cooling channel (7) comprises a forward path (7a) and a return path (7b), each of which extends at least partially through the central shaft (3a), the circular disc (3b) and the sleeve (3c), the forward path ( 7a) is designed for the flow of the coolant in a first direction away from the central shaft (3a) and the return path (7b) is designed for the flow of the coolant in a second direction opposite the first direction towards the central shaft (3a), and wherein the outward path (7a) in the sleeve (3c) is connected to the return path (7b). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 7, wobei der Hinweg (7a) zumindest in der Kreisscheibe (3b) einen größeren Querschnitt aufweist als der Rückweg (7b) und/oder der Hinweg (7a) in der zentralen Welle (3a) innenliegend gegenüber dem Rückweg (7b) ausgebildet ist.Electric machine (100, 200) after claim 7 , wherein the outward path (7a) has a larger cross section than the return path (7b) and/or the outward path (7a) is formed in the central shaft (3a) on the inside opposite the return path (7b), at least in the circular disc (3b). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 7 oder 8, wobei an der zentralen Welle (3a) ein Zulauf (8) zum Hinweg (7a) zum Zuführen von Kühlmittel und ein Auslass (10) des Rückwegs (7b) zum Entweichen des Kühlmittels ausgebildet sind.Electric machine (100, 200) after claim 7 or 8th , An inlet (8) to the outward path (7a) for supplying coolant and an outlet (10) to the return path (7b) for the escape of the coolant being formed on the central shaft (3a). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 9, umfassend eine Fördervorrichtung (12) zum Fördern des Kühlmittels von dem Auslass (10) zum Zulauf (8).Electric machine (100, 200) after claim 9 , comprising a conveying device (12) for conveying the coolant from the outlet (10) to the inlet (8). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 6 oder 10, wobei die Fördervorrichtung (12) ein Druckerhöhungsmittel (13) umfasst.Electric machine (100, 200) after claim 6 or 10 , wherein the conveying device (12) comprises a pressure increasing means (13). Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 6, 10 oder 11, wobei in dem Stator (2) ein weiterer Kühlkanal vorgesehen ist, der einen Zulauf und einen Auslass aufweist, wobei der Zulauf des Stators (2) mit der Fördereinrichtung (12) verbunden ist und der Auslass des Stators (2) mit dem Zulauf (8) des Rotors (3) verbunden ist.Electric machine (100, 200) after claim 6 , 10 or 11 , wherein a further cooling channel is provided in the stator (2), which has an inlet and an outlet, the inlet of the stator (2) being connected to the conveyor (12) and the outlet of the stator (2) being connected to the inlet ( 8) of the rotor (3) is connected. Elektrische Maschine (100, 200) nach Anspruch 6, 10 oder 11, wobei in dem Stator (2) ein weiterer Kühlkanal vorgesehen ist, der einen Zulauf und einen Auslass aufweist, wobei die Fördereinrichtung (12) einerseits mit dem Zulauf (8) des Rotors (3) und andererseits mit dem Zulauf des Stators verbunden ist, und wobei der Auslass (9, 10) des Rotors (3) einerseits und der Auslass des Stators andererseits jeweils mit der Fördereinrichtung (12) verbunden sind.Electric machine (100, 200) after claim 6 , 10 or 11 , wherein a further cooling channel is provided in the stator (2), which has an inlet and an outlet, the conveying device (12) being connected on the one hand to the inlet (8) of the rotor (3) and on the other hand to the inlet of the stator, and wherein the outlet (9, 10) of the rotor (3) on the one hand and the outlet of the stator on the other hand are each connected to the conveying device (12). Elektrische Maschine (100, 200) nach einem Ansprüche 6 oder 10 bis 13, wobei zwischen der Fördereinrichtung (12) und dem Zulauf (8) des Rotors (3) ein Wärmetauscher (14) zum Abführen von Wärmeenergie aus dem Kühlmittel angeordnet ist.Electric machine (100, 200) after a Claims 6 or 10 until 13 , wherein between the conveyor (12) and the inlet (8) of the rotor (3) a heat exchanger (14) for dissipating thermal energy from the coolant is arranged. Kraftfahrzeug (300) mit einer elektrischen Maschine (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Antrieb des Kraftfahrzeugs (300).Motor vehicle (300) with an electrical machine (100, 200) according to one of the preceding claims for driving the motor vehicle (300).
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