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DE102019211559A1 - Electrical machine of a vehicle with a cooling fluid supply - Google Patents

Electrical machine of a vehicle with a cooling fluid supply Download PDF

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DE102019211559A1
DE102019211559A1 DE102019211559.4A DE102019211559A DE102019211559A1 DE 102019211559 A1 DE102019211559 A1 DE 102019211559A1 DE 102019211559 A DE102019211559 A DE 102019211559A DE 102019211559 A1 DE102019211559 A1 DE 102019211559A1
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DE
Germany
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distributor
cooling fluid
socket
bushing
radial bore
Prior art date
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Pending
Application number
DE102019211559.4A
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German (de)
Inventor
Martin Lang
Maria Lang
Thomas Auer
Sebastian Paulik
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Abstract

Es wird eine elektrische Maschine eines Fahrzeuges mit einem Stator (1) in einem Gehäuse (2) und einem über eine Rotorwelle (22) drehbar in dem Gehäuse (2) gelagerten Rotor (3) vorgeschlagen, wobei eine Kühlfluidversorgung vorgesehen ist, die einen geschlossenen Kühlfluidkreislauf (7) des Rotors (3) mit Kühlfluid versorgt, wobei eine zumindest zweikanalige Drehdurchführung für eine Kühlfluidführung zwischen der außerhalb des Gehäuses (2) vorgesehenen Kühlfluidversorgung und dem Kühlfluidkreislauf (7) des Rotors (3) vorgesehen ist.An electrical machine for a vehicle is proposed with a stator (1) in a housing (2) and a rotor (3) rotatably mounted in the housing (2) via a rotor shaft (22), a cooling fluid supply being provided which has a closed Cooling fluid circuit (7) of the rotor (3) is supplied with cooling fluid, an at least two-channel rotary feedthrough for a cooling fluid guide between the cooling fluid supply provided outside the housing (2) and the cooling fluid circuit (7) of the rotor (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine eines Fahrzeuges mit einem Stator in einem Gehäuse und einem über eine Rotorwelle drehbar in dem Gehäuse gelagerten Rotor, wobei eine Kühlfluidversorgung vorgesehen ist, die einen geschlossenen Kühlfluidkreislauf des Rotors mit Kühlfluid versorgt.The present invention relates to an electrical machine of a vehicle with a stator in a housing and a rotor rotatably mounted in the housing via a rotor shaft, a cooling fluid supply being provided which supplies a closed cooling fluid circuit of the rotor with cooling fluid.

Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass die Leistung einer elektrischen Maschine und deren Lebensdauer durch die von der entstehenden Abwärme ansteigenden Betriebstemperatur wesentlich beeinflusst wird. Demzufolge ist es für einen optimalen Betrieb einer elektrischen Maschine entscheidend, dass die entstehende Wärme so effektiv wie möglich aus dem Gehäuse der elektrischen Maschine abgeführt wird. Hierfür ist eine entsprechende Kühlfluidversorgung eines Kühlkreislaufes vorgesehen.It is known from vehicle technology that the performance of an electrical machine and its service life are significantly influenced by the operating temperature that rises from the waste heat generated. Accordingly, it is crucial for optimal operation of an electrical machine that the heat generated is dissipated as effectively as possible from the housing of the electrical machine. A corresponding cooling fluid supply of a cooling circuit is provided for this.

Aus der Druckschrift WO 87 037 48 A1 ist eine Kühlanordnung für einen Rotor einer elektrischen Maschine bekannt. Bei der elektrischen Maschine wird über eine Kühlfluidversorgung eine Hohlwelle des Rotors mit Kühlfluid versorgt, um die Wärme abzuführen.From the pamphlet WO 87 037 48 A1 a cooling arrangement for a rotor of an electrical machine is known. In the case of the electrical machine, a hollow shaft of the rotor is supplied with cooling fluid via a cooling fluid supply in order to dissipate the heat.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass Wärme wesentlich besser abgeführt werden kann, wenn der drehende Rotor mit einem geschlossenen Kühlfluidkreislauf versehen wird, um die Wärme des Rotors der Wickelköpfe und des Stators optimal abführen zu können. Jedoch ist ein Transport des Kühlfluids aus dem Gehäuse in den drehenden Rotor konstruktiv aufwändig und kostenintensiv.However, it has been shown that heat can be dissipated significantly better if the rotating rotor is provided with a closed cooling fluid circuit in order to be able to dissipate the heat of the rotor, the end windings and the stator in an optimal manner. However, transporting the cooling fluid from the housing into the rotating rotor is structurally complex and costly.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine mit einer Kühlmittelversorgung vorzuschlagen, welche eine besonders effektive und kostengünstige Kühlung im Inneren des Gehäuses ermöglicht.The present invention is based on the object of proposing an electrical machine with a coolant supply which enables particularly effective and inexpensive cooling in the interior of the housing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.This object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1. Advantageous and claimed further developments result from the subclaims and the description as well as the drawings.

Somit wird eine elektrische Maschine eines Fahrzeuges mit einem Stator in einem Gehäuse und einem über eine Rotorwelle drehbar in dem Gehäuse gelagerten Rotor vorgeschlagen, bei der eine Kühlfluidversorgung vorgesehen ist, die einen geschlossenen Kühlfluidkreislauf mit Kühlfluid versorgt. Um eine möglichst optimale Kühlung zu realisieren, ist vorgesehen, dass eine zumindest zweikanalige Drehdurchführung für eine Kühlfluidführung beziehungsweise einen Kühlfluidtransport zwischen der außerhalb des Gehäuses vorgesehenen Kühlfluidversorgung und dem mit dem Rotor verbundenen Kühlfluidkreislauf vorgesehen ist.Thus, an electrical machine of a vehicle with a stator in a housing and a rotor rotatably mounted in the housing via a rotor shaft is proposed, in which a cooling fluid supply is provided which supplies a closed cooling fluid circuit with cooling fluid. In order to achieve the best possible cooling, it is provided that an at least two-channel rotary feedthrough is provided for cooling fluid guidance or cooling fluid transport between the cooling fluid supply provided outside the housing and the cooling fluid circuit connected to the rotor.

Durch die Kühlfluidversorgung des mit dem Rotor und der Rotorwelle verbundenen Kühlfluidkreislaufes wird das Kühlfluid quasi durch den Rotor geleitet, um die Wärme von dem Rotor, der Rotorwelle, der Wickelköpfe des Stators, des Stators selbst und weiterer Bauteile optimal abführen zu können. Durch die Verwendung der zweikanaligen Drehdurchführung wird das Kühlfluid von außen durch das Gehäuse in den Kühlfluidkreislauf des Rotors beziehungsweise der Rotorwelle geleitet. Dadurch, dass eine zweikanalige Drehdurchführung vorgesehen ist, wird eine getrennte Führung von Kühlfluidzulauf und Kühlfluidablauf des Kühlfluids auf konstruktiv einfache und kostengünstige Weise realisiert.By supplying the cooling fluid circuit connected to the rotor and the rotor shaft with the cooling fluid, the cooling fluid is practically guided through the rotor in order to be able to optimally dissipate the heat from the rotor, the rotor shaft, the end windings of the stator, the stator itself and other components. By using the two-channel rotary feedthrough, the cooling fluid is passed from the outside through the housing into the cooling fluid circuit of the rotor or the rotor shaft. Because a two-channel rotary feedthrough is provided, the cooling fluid inlet and cooling fluid outlet of the cooling fluid are routed separately in a structurally simple and cost-effective manner.

Im Rahmen der Erfindung wird bevorzugt die Drehdurchführung durch eine erste dem Gehäuse zugewandte Verteilerbuchse und eine zweite mit dem Rotor drehfest verbundene Verteilerbuchse realisiert, wobei die erste Verteilerbuchse zumindest abschnittsweise axial innerhalb der zweiten Verteilerbuchse verläuft beziehungsweise in dieser angeordnet ist. Auf diese Weise wird durch lediglich zwei Bauteile die Drehdurchführung für das Kühlfluid konstruktiv einfach realisiert. Das Kühlfluid gelangt durch eine durch die beiden Verteilerbuchsen gebildete Kontur durch das Gehäuse in den Innenraum zum Kühlfluidkreislauf des Rotors und anschließend wieder zurück durch eine getrennte Kontur aus dem Gehäuse zur Kühlfluidversorgung.In the context of the invention, the rotary feedthrough is preferably implemented by a first distributor bushing facing the housing and a second distributor bushing connected to the rotor in a rotationally fixed manner, the first distributor bushing at least partially extending axially within the second distributor bushing or being arranged therein. In this way, the rotary feedthrough for the cooling fluid is implemented in a structurally simple manner using just two components. The cooling fluid passes through a contour formed by the two distributor bushings through the housing into the interior space to the cooling fluid circuit of the rotor and then back again through a separate contour from the housing to the cooling fluid supply.

Unabhängig von der konstruktiven Ausführungsvariante der Drehdurchführung ist zwischen dem Außenumfang der ersten Verteilerbuchse und dem Innenumfang der zweiten Verteilerbuchse eine Kühlfluidzuführung für den Kühlfluidkreislauf vorgesehen, während eine zentrale Axialbohrung durch die erste Verteilerbuchse als Kühlfluidabführung zur Kühlfluidversorgung vorgesehen ist. Demzufolge wird durch die vorgesehene Drehdurchführung eine getrennte Zuführung und Abführung des Kühlfluids realisiert.Regardless of the design variant of the rotary feedthrough, a cooling fluid supply for the cooling fluid circuit is provided between the outer circumference of the first distributor bushing and the inner circumference of the second distributor bushing, while a central axial bore is provided through the first distributor bushing as a cooling fluid discharge for the cooling fluid supply. As a result, the provided rotary feedthrough realizes a separate supply and discharge of the cooling fluid.

Bei einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die erste Verteilerbuchse mit dem Gehäuse verbunden ist. Zum Beispiel kann die erste Verteilerbuchse in das Gehäuse vorzugsweise in einen Lagerdeckel des Gehäuses eingepresst sein. Es sind auch andere ebenfalls kostengünstige und konstruktiv einfache Befestigungsarten möglich. Demzufolge ist eine stationär angeordnete erste Verteilerbuchse vorgesehen, die axial abschnittsweise in das Innere der zweiten Verteilerbuchse eingeführt ist, sodass eine Abdichtung zwischen der drehenden zweiten Verteilerbuchse und der ortsfesten ersten Verteilerbuchse gewährleistet wird. Zur gehäuseseitigen Abdichtung wird in vorteilhafterweise nur eine Dichtung notwendig.In a first embodiment variant of the invention it can be provided, for example, that the first distributor socket is connected to the housing. For example, the first distributor socket can be pressed into the housing, preferably into a bearing cover of the housing. Other types of fastening that are also inexpensive and structurally simple are also possible. Accordingly, a stationarily arranged first distributor socket is provided which is axially introduced in sections into the interior of the second distributor socket, so that a seal between the rotating second distributor socket and the stationary first distributor socket is ensured. For sealing on the housing side only one seal is advantageously required.

Bei der Verwendung einer gehäusefesten beziehungsweise stationären ersten Verteilerbuchse ist der Zulauf der Kühlfluidversorgung ortsfest dem zugewandten Ende der ersten Verteilerbuchse zugeordnet, sodass der Zulauf der Kühlfluidversorgung beispielsweise über eine geeignete Freistellung am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse strömungsmäßig mit der Kühlfluidführung in der ersten Verteilerbuchse verbunden ist. Als Freistellung kann eine flächige beziehungsweise plane oder auch eine andersartig geformte Freistellung verwendet werden.When using a housing-fixed or stationary first distributor socket, the inlet of the cooling fluid supply is fixedly assigned to the facing end of the first distributor socket, so that the inlet of the cooling fluid supply is fluidly connected to the cooling fluid guide in the first distributor socket via a suitable clearance on the outer circumference of the first distributor socket. A flat or planar or a differently shaped release can be used as the release.

Die Freistellung ist mit einem am Umfang vorgesehenen Freiraum der ersten Buchse strömungsmäßig verbunden, um das einströmende Kühlfluid in Richtung der zweiten Verteilerbuchse strömen zu lassen. Als Freiraum kann beispielsweise ein ringförmig oder dergleichen geformter Freiraum vorgesehen sein. Der Freiraum steht mit einer ersten Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse in Strömungsverbindung, sodass das Kühlfluid durch die erste Radialbohrung der rotierenden zweiten Verteilerbuchse strömen kann, um über eine erste flächige Freistellung am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse dem Zulauf des Kühlfluidkreislaufes des Rotors zugeführt werden zu können.The clearance is fluidly connected to a free space provided on the circumference of the first socket in order to allow the inflowing cooling fluid to flow in the direction of the second distributor socket. A free space shaped like a ring or the like can be provided as the free space. The free space is in flow connection with a first radial bore of the second distributor bushing, so that the cooling fluid can flow through the first radial bore of the rotating second distributor bushing in order to be able to be fed to the inlet of the cooling fluid circuit of the rotor via a first flat clearance on the outer circumference of the second distributor bushing.

Nach dem Durchströmen des Kühlfluidkreislaufes im Inneren oder an der Oberfläche des Rotors und der Rotorwelle wird das Kühlfluid zurück zur zweikanaligen Drehdurchführung geführt, wobei der Ablauf des Kühlfluidkreislaufes einer zweiten Freistellung am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse zugeordnet ist, die mit einer zweiten Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse strömungsmäßig verbunden ist, sodass das Fluid in die zentrale Axialbohrung der ersten stationären Verteilerbuchse zugeführt wird, um schließlich aus einer Radialbohrung der ersten Verteilerbuchse dem Ablauf der gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung zugeführt werden zu können. Um eine Trennung des Zu- und Ablaufes des Kühlfluids in der zweiten Verteilerbuchse in Verbindung mit der stationär angeordneten ersten Verteilerbuchse zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die erste Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse und die zweite Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse axial zueinander versetzt angeordnet sind. Ebenso zur Trennung des Zulaufes und des Ablaufes der gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung ist an der ersten Verteilerbuchse vorgesehen, dass die Freistellung und die Radialbohrung an dem Gehäuse zugewandten Ende der ersten Verteilerbuchse über den Umfang versetzt zueinander angeordnet sind.After flowing through the cooling fluid circuit inside or on the surface of the rotor and the rotor shaft, the cooling fluid is fed back to the two-channel rotary feedthrough, the drainage of the cooling fluid circuit being assigned to a second clearance on the outer circumference of the second distributor bushing, which has a second radial bore in the second distributor bushing is connected so that the fluid is fed into the central axial bore of the first stationary distributor bushing in order to finally be able to be fed from a radial bore of the first distributor bushing to the outlet of the cooling fluid supply on the housing side. In order to ensure a separation of the inlet and outlet of the cooling fluid in the second distributor socket in connection with the stationary first distributor socket, it is provided that the first radial bore of the second distributor socket and the second radial bore of the second distributor socket are axially offset from one another. Likewise, to separate the inlet and the outlet of the cooling fluid supply on the housing side, provision is made on the first distributor socket that the clearance and the radial bore at the end of the first distributor socket facing the housing are offset from one another over the circumference.

Eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass bei der vorgeschlagenen Drehdurchführung die erste Verteilerbuchse mit der zweiten Verteilerbuchse verbunden ist. Dadurch, dass die zweite Verteilerbuchse drehfest mit dem Rotor verbunden ist, ist bei dieser zweiten Ausführung die erste Verteilerbuchse ebenso wie die zweite Verteilerbuchse drehend mit der Rotorwelle in dem Gehäuse gelagert. Demzufolge ist bei der Drehübertragung zwischen dem Zulauf beziehungsweise Ablauf der gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung eine entsprechende Kontur an dem zugewandten Ende der ersten sich drehenden Verteilerbuchse vorzusehen.A second variant embodiment of the invention provides that in the proposed rotary feedthrough the first distributor socket is connected to the second distributor socket. Because the second distributor bushing is connected to the rotor in a rotationally fixed manner, in this second embodiment the first distributor bushing, like the second distributor bushing, is rotatably supported with the rotor shaft in the housing. Accordingly, when the rotation is transmitted between the inlet or outlet of the cooling fluid supply on the housing side, a corresponding contour is to be provided on the facing end of the first rotating distributor socket.

Als besonders konstruktiv einfache Kontur wird an dem dem Zulauf der Kühlfluidversorgung in einem zugewandten Ende ein am Außenumfang vorgesehener Freiraum, vorzugsweise ein ringförmiger Freiraum, vorgesehen. Dadurch kann durch den stationären gehäusefesten Zulauf Kühlfluid in den ringförmigen Freiraum der ersten sich drehenden Verteilerbuchse einströmen. Der ringförmige Freiraum ist mit einer flächigen Freistellung am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse strömungsmäßig verbunden, sodass das eingeströmte Kühlfluid weiter in Richtung zweiter Verteilerbuchse geleitet wird, die mit der ersten Verteilerbuchse befestigt vorzugsweise verpresst ist.As a particularly structurally simple contour, a free space provided on the outer circumference, preferably an annular free space, is provided at an end facing the inlet of the cooling fluid supply. As a result, cooling fluid can flow into the annular free space of the first rotating distributor socket through the stationary inlet fixed to the housing. The annular free space is fluidly connected to a flat clearance on the outer circumference of the first distributor socket, so that the cooling fluid that has flowed in is guided further in the direction of the second distributor socket, which is preferably pressed with the first distributor socket.

Die flächige Freistellung am Umfang der ersten Verteilerbuchse ist einer ersten Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse zugeordnet. Da die erste Verteilerbuchse und die zweite Verteilerbuchse drehfest miteinander verbunden sind, kann das Kühlfluid von der flächigen Freistellung durch die erste Radialbohrung in eine erste flächige Freistellung am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse zu einem Zulaufkanal des Kühlfluidkreislaufes des Rotors geführt werden.The areal clearance on the circumference of the first distributor socket is assigned to a first radial bore of the second distributor socket. Since the first distributor bushing and the second distributor bushing are connected to one another in a rotationally fixed manner, the cooling fluid can be guided from the flat exposure through the first radial bore into a first flat exposure on the outer circumference of the second distributor bushing to an inlet channel of the cooling fluid circuit of the rotor.

Nach dem Durchfließen des Kühlfluidkreislaufes wird das Kühlfluid zurück zum Ablaufkanal des Kühlfluidkreislaufes geführt, der einer zweiten flächigen Freistellung am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse zugeordnet ist, die wiederum mit einer zweiten Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse strömungsmäßig verbunden ist. Die zweite Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse ist deckungsgleich mit einer Radialbohrung der ersten Verteilerbuchse ausgerichtet, die wiederum mit der zentralen Axialbohrung der ersten Verteilerbuchse zum Austritt des Kühlfluids aus der ersten Verteilerbuchse strömungsmäßig verbunden ist.After flowing through the cooling fluid circuit, the cooling fluid is led back to the drainage channel of the cooling fluid circuit, which is assigned to a second areal clearance on the outer circumference of the second distributor socket, which in turn is fluidly connected to a second radial bore of the second distributor socket. The second radial bore of the second distributor bushing is aligned congruently with a radial bore of the first distributor bushing, which in turn is flow-connected to the central axial bore of the first distributor bushing for the cooling fluid to exit from the first distributor bushing.

Da bei den drehfest miteinander verbundenen ersten Verteilerbuchse und zweiten Verteilerbuchse keine Relativbewegung möglich ist, kann in vorteilhafterweise die erste Radialbohrung und die zweite Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchse am Umfang gegenüberliegend angeordnet sein.Since no relative movement is possible with the first distributor bushing and the second distributor bushing, which are connected to one another in a rotationally fixed manner, the first radial bore and the second radial bore of the second distributor bushing can advantageously be arranged opposite one another on the circumference.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Kühlfluidzulaufkanal und der Kühlfluidablaufkanal der gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung an einer Axialseite der elektrischen Maschine angeordnet sind. Dies wird dadurch erreicht, dass sowohl ein Zulaufkanal als auch ein Ablaufkanal der Kühlfluidversorgung in einen Lagerdeckel des Gehäuses integriert sind. Somit wird ein in sich geschlossenes Kühlsystem mit Hydraulikanschluss für den Zulaufkanal und den Ablaufkanal der Kühlversorgung realisiert.Another advantage of the present invention is that the cooling fluid inlet channel and the cooling fluid drain channel of the cooling fluid supply on the housing side are arranged on an axial side of the electrical machine. This is achieved in that both an inlet channel and an outlet channel for the cooling fluid supply are integrated in a bearing cover of the housing. This creates a self-contained cooling system with hydraulic connections for the inlet channel and the outlet channel of the cooling supply.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine geschnittene Teilansicht einer ersten Ausführungsvariante einer elektrischen Maschine mit einer Drehdurchführung zum strömungsmäßigen Verbinden einer gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung mit einem Kühlfluidkreislauf eines Rotors;
  • 2 eine weitere Schnittansicht der elektrischen Maschine in einer veränderten Schnittperspektive;
  • 3 eine Einzelteilansicht einer ersten stationären Verteilerbuchse der Drehdurchführung gemäß der ersten in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine;
  • 4 eine Einzelteilansicht einer zweiten Verteilerbuchse der Drehdurchführung gemäß der ersten in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine;
  • 5 eine geschnittene Ansicht der ersten Verteilerbuchse und der zweiten Verteilerbuchse im zusammengebauten Zustand gemäß der ersten in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine;
  • 6 eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine mit der Drehdurchführung zum strömungsmäßigen Verbinden der gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung mit dem Kühlfluidkreislauf des Rotors;
  • 7 eine weitere Schnittansicht gemäß 6 mit einer veränderten Schnittperspektive;
  • 8 eine Einzelteilansicht der ersten Verteilerbuchse der Drehdurchführung gemäß der zweiten in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine;
  • 9 eine Einzelteilansicht der zweiten Verteilerbuchse der Drehdurchführung gemäß der zweiten in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine; und
  • 10 eine geschnittene Ansicht der ersten Verteilerbuchse und der zweiten Verteilerbuchse im eingebauten Zustand gemäß der zweiten in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsvariante der elektrischen Maschine.
The present invention is further explained below with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a sectional partial view of a first embodiment variant of an electrical machine with a rotary leadthrough for fluidly connecting a housing-side cooling fluid supply to a cooling fluid circuit of a rotor;
  • 2 a further sectional view of the electrical machine in a modified sectional perspective;
  • 3 a detail view of a first stationary distributor socket of the rotary leadthrough according to the first in FIG 1 and 2 illustrated embodiment of the electrical machine;
  • 4th a detail view of a second distributor socket of the rotary union according to the first in FIG 1 and 2 illustrated embodiment of the electrical machine;
  • 5 a sectional view of the first distributor socket and the second distributor socket in the assembled state according to the first in FIG 1 and 2 illustrated embodiment of the electrical machine;
  • 6 a partial view of a second embodiment variant of the electrical machine with the rotary leadthrough for fluidly connecting the cooling fluid supply on the housing side to the cooling fluid circuit of the rotor;
  • 7th a further sectional view according to 6 with a different perspective;
  • 8th a detail view of the first distributor socket of the rotary union according to the second in FIG 6 and 7th illustrated embodiment of the electrical machine;
  • 9 a detail view of the second distributor socket of the rotary union according to the second in FIG 6 and 7th illustrated embodiment of the electrical machine; and
  • 10 a sectional view of the first distributor socket and the second distributor socket in the installed state according to the second in the 6 and 7th illustrated embodiment of the electrical machine.

In den 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine eines Fahrzeuges mit einer Drehdurchführung zum strömungsmäßigen Verbinden einer gehäuseseitigen Kühlfluidversorgung mit einem Kühlfluidkreislauf 7 eines Rotors 3 beispielhaft dargestellt, während die 6 bis 10 eine zweite Ausführungsvariante der elektrischen Maschine mit der veränderten Drehdurchführung beispielhaft darstellen.In the 1 to 5 is a first variant of an electrical machine according to the invention of a vehicle with a rotary leadthrough for the flow connection of a housing-side cooling fluid supply with a cooling fluid circuit 7th of a rotor 3 exemplified, while the 6 to 10 represent an example of a second variant of the electrical machine with the modified rotary feedthrough.

Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten umfasst die elektrische Maschine einen Stator 1 in einem Gehäuse 2 und dem über eine Rotorwelle 22 drehbar in dem Gehäuse 2 gelagerten Rotor 3. Eine stationäre gehäusefeste beziehungsweise -seitige Kühlfluidversorgung ist über einen Kühlfluid-Zulaufkanal 4 und einen Kühlfluid-Ablaufkanal 5 hydraulisch an einen Lagerdeckel 6 des Gehäuses 2 angeschlossen und in vorteilhafterweise in diesen integriert.Regardless of the respective design variants, the electrical machine comprises a stator 1 in one housing 2 and that via a rotor shaft 22nd rotatable in the housing 2 mounted rotor 3 . A stationary cooling fluid supply that is fixed to the housing or on the side of the housing is via a cooling fluid inlet channel 4th and a cooling fluid drainage channel 5 hydraulically to a bearing cover 6 of the housing 2 connected and integrated in this advantageously.

Zur Kühlfluidversorgung ist eine zweikanalige Drehdurchführung für das Kühlfluid zwischen der außerhalb des Gehäuses vorgesehenen Kühlfluidversorgung und einem mit der Rotorwelle 22 und dem Rotor 3 verbundenen Kühlfluidkreislauf 7 vorgesehen. Als Kühlfluid kann vorzugsweise Wasser oder ein Wasser-Glykolgemisch oder auch andere Fluide, wie zum Beispiel Öl, verwendet werden. Die Rotorwelle 22 ist mit einer Antriebswelle 23 der elektrischen Maschine zur Drehmomentübertragung verbunden.For the cooling fluid supply there is a two-channel rotary leadthrough for the cooling fluid between the cooling fluid supply provided outside the housing and one with the rotor shaft 22nd and the rotor 3 connected cooling fluid circuit 7th intended. The cooling fluid used can preferably be water or a water-glycol mixture or other fluids, such as oil. The rotor shaft 22nd is with a drive shaft 23 connected to the electric machine for torque transmission.

Mit der zweikanaligen Drehdurchführung wird eine getrennte Kühlfluidzuführung und eine getrennte Kühlfluidabführung realisiert. Die Drehdurchführung umfasst eine erste Verteilerbuchse 8, 8A und eine zweite Verteilerbuchse 9, 9A, wobei die zweite Verteilerbuchse 9, 9A mit dem Rotor 3 drehfest verbunden ist und als zusätzliche Funktion als Geberrad für einen Drehzahlsensor der elektrischen Maschine dienen kann.With the two-channel rotary feedthrough, a separate cooling fluid supply and a separate cooling fluid discharge are implemented. The rotary leadthrough includes a first distributor socket 8th , 8A and a second distribution socket 9 , 9A , with the second distributor socket 9 , 9A with the rotor 3 Is rotatably connected and can serve as an additional function as a sensor wheel for a speed sensor of the electrical machine.

Die erste Verteilerbuchse 8, 8A ist dem Lagerdeckel 6 des Gehäuses 2 zugewandt, wobei die erste Verteilerbuchse 8, 8A zumindest abschnittsweise axial innerhalb der sich drehenden zweiten Verteilerbuchse 9, 9A angeordnet ist. Die erste Verteilerbuchse 8, 8A und die zweite Verteilerbuchse 9, 9A der Drehdurchführung bilden im zusammengebauten Zustand eine Kühlfluidführungskontur für die Kühlfluidführung. Zwischen dem Außenumfang der ersten Verteilerbuchse 8, 8A und dem Innenumfang der zweiten Verteilerbuchse 9, 9A ist eine Kühlfluidzuführung für den Kühlfluidkreislauf 7 vorgesehen, während eine zentrale Axialbohrung 18, 18A durch die erste Verteilerbuchse 8, 8A als Kühlfluidabführung zur Kühlfluidversorgung vorgesehen ist.The first distribution socket 8th , 8A is the bearing cap 6 of the housing 2 facing, the first distribution socket 8th , 8A at least in sections axially within the rotating second distributor bushing 9 , 9A is arranged. The first distribution socket 8th , 8A and the second distributor socket 9 , 9A of the rotary feedthrough form a cooling fluid guide contour for the cooling fluid guide in the assembled state. Between the outer circumference of the first distributor socket 8th , 8A and the inner periphery of the second distribution socket 9 , 9A is a Cooling fluid supply for the cooling fluid circuit 7th provided while a central axial bore 18th , 18A through the first distributor socket 8th , 8A is provided as a cooling fluid discharge for the cooling fluid supply.

Im Rahmen der ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist bei der Drehdurchführung vorgesehen, dass die erste Verteilerbuchse 8 mit dem Gehäuse 2 ortsfest verbunden ist. Demzufolge ist die erste Verteilerbuchse 8 stationär angeordnet, während die zweite Verteilerbuchse 9 drehbar in dem Gehäuse 2 mit der Rotorwelle 22 und dem Rotor 3 gelagert ist. Im Einbauzustand ist die erste Verteilerbuchse 8 axial innerhalb der zweiten Verteilerbuchse 9 dichtend angeordnet.In the context of the first variant embodiment of the electrical machine according to the invention, it is provided in the rotary feedthrough that the first distributor socket 8th with the case 2 is fixedly connected. Hence the first distribution socket 8th arranged stationary, while the second distributor socket 9 rotatable in the housing 2 with the rotor shaft 22nd and the rotor 3 is stored. The first distributor socket is in the installed state 8th axially within the second distributor socket 9 arranged sealingly.

Um eine Kühlfluidführung im Rahmen der ersten Ausführungsvariante mit der Drehdurchführung bei der elektrischen Maschine zu realisieren, ist vorgesehen, dass die erste Verteilerbuchse 8 an einem dem Gehäuse 2 beziehungsweise dem Lagerdeckel 6 zugewandten Ende eine flächige Freistellung 10 am Außenumfang zum Eintritt des Kühlfluids aus dem Zulaufkanal 4 der Kühlfluidversorgung aufweist. Die erste stationäre Verteilerbuchse 8 ist in den Lagerdeckel 6 des Gehäuses 2 dichtend eingepresst. Aus den 1 und 2 ist der Kühlfluidverlauf durch die Drehübertragung durch Pfeile angedeutet.In order to implement a cooling fluid guide within the scope of the first variant embodiment with the rotary leadthrough in the electrical machine, it is provided that the first distributor socket 8th on one of the housing 2 or the bearing cover 6 facing end a flat release 10 on the outer circumference for the entry of the cooling fluid from the inlet channel 4th having the cooling fluid supply. The first stationary distribution socket 8th is in the bearing cap 6 of the housing 2 pressed in sealing. From the 1 and 2 the course of the cooling fluid through the transmission of rotation is indicated by arrows.

Die flächige Freistellung 10 ist über einen ringförmigen Freiraum 11 am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse 8 mit einer ersten Radialbohrung 12 der zweiten Verteilerbuchse 9 strömungsmäßig verbunden. Die erste Radialbohrung 12 ist über eine erste flächige Freistellung 13 am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse 9 mit einem Zulaufkanal 14 des Kühlfluidkreislaufes 7 des Rotors 3 strömungsmäßig verbunden. Demzufolge kann das zugeführte Kühlfluid durch den Rotor 3 beziehungsweise am Mantelbereich des Rotors 3 und der Rotorwelle 22 entlangströmen, um die Wärme von dem Rotor 3 und den umliegenden Bauteilen der elektrischen Maschine entsprechend abzuführen.The extensive release 10 is about an annular space 11 on the outer circumference of the first distributor socket 8th with a first radial hole 12 the second distributor socket 9 connected in terms of flow. The first radial hole 12 is about a first area exemption 13 on the outer circumference of the second distributor socket 9 with an inlet channel 14th of the cooling fluid circuit 7th of the rotor 3 connected in terms of flow. As a result, the supplied cooling fluid can through the rotor 3 or on the jacket area of the rotor 3 and the rotor shaft 22nd flow along to the heat from the rotor 3 and to discharge the surrounding components of the electrical machine accordingly.

Ein Ablaufkanal 15 des Kühlfluidkreislaufes 7 des Rotors 3 ist über eine zweite flächige Freistellung 16 am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse 9 mit einer zweiten Radialbohrung 17 der zweiten Verteilerbuchse 9 strömungsmäßig verbunden. Die zweite Radialbohrung 17 ist mit einer zentralen Axialbohrung 18 der ersten Verteilerbuchse 8 strömungsmäßig verbunden. Die zentrale Axialbohrung 18 ist wiederum mit einer Radialbohrung 19 der ersten Verteilerbuchse 8 zum Austritt des Kühlfluids aus der ersten Verteilerbuchse 8 strömungsmäßig verbunden. Hierzu ist die Radialbohrung 19 der ersten Verteilerbuchse 8 mit dem Ablaufkanal 5 der Kühlfluidversorgung in dem Lagerdeckel 6 beispielsweise über einen Hydraulikanschluss verbunden.A drainage channel 15th of the cooling fluid circuit 7th of the rotor 3 is about a second area free space 16 on the outer circumference of the second distributor socket 9 with a second radial hole 17th the second distributor socket 9 connected in terms of flow. The second radial hole 17th is with a central axial bore 18th the first distribution socket 8th connected in terms of flow. The central axial bore 18th is in turn with a radial bore 19th the first distribution socket 8th to exit the cooling fluid from the first distributor socket 8th connected in terms of flow. The radial bore is used for this 19th the first distribution socket 8th with the drainage channel 5 the cooling fluid supply in the bearing cover 6 for example connected via a hydraulic connection.

Insbesondere aus den Einzelteilansichten gemäß 3 und 4 und aus der geschnittenen Ansicht gemäß 5 der beiden zusammengebauten Verteilerbuchsen 8, 9 ist der konstruktive Aufbau der einzelnen Bauteile ersichtlich.In particular from the individual views according to 3 and 4th and from the sectional view according to 5 of the two assembled distribution sockets 8th , 9 the construction of the individual components can be seen.

Beispielsweise zeigt 3 die Einzelteilansicht der ersten Verteilerbuchse 8, bei der die flächige Freistellung 10 und die Radialbohrung 19 der ersten Verteilerbuchse 8 über den Umfang der ersten Verteilerbuchse 8 versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine Trennung von Zu- und Ablauf des Kühlfluids sichergestellt. Die Freistellung 10 ist strömungsmäßig mit dem ringförmigen Freiraum 11 am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse 8 verbunden. Um den ringförmigen Freiraum 11 an dem dem Rotor 3 zugewandten Ende der ersten Verteilerbuchse 8 zu begrenzen, ist ein Steg beziehungsweise ein vergrößerter Durchmesserbereich 20 an der ersten Verteilerbuchse 8 vorgesehen. Ferner ist die zentral angeordnete Axialbohrung 18 mit der Radialbohrung 19 an dem dem Lagerdeckel 6 zugewandten Ende der ersten Verteilerbuchse 8 strömungsmäßig verbunden, welches in 3 ersichtlich ist.For example shows 3 the detail view of the first distribution socket 8th , in which the areal exemption 10 and the radial bore 19th the first distribution socket 8th over the circumference of the first distributor socket 8th are arranged offset to one another. In this way, a separation of the inlet and outlet of the cooling fluid is ensured. The exemption 10 is fluidic with the annular clearance 11 on the outer circumference of the first distributor socket 8th connected. Around the ring-shaped space 11 on that of the rotor 3 facing end of the first distributor socket 8th to be limited is a web or an enlarged diameter range 20th at the first distributor socket 8th intended. There is also the centrally arranged axial bore 18th with the radial bore 19th on the bearing cover 6 facing end of the first distributor socket 8th fluidly connected, which in 3 can be seen.

In 4 ist die Einzelteilansicht der zweiten Verteilerbuchse 9 dargestellt, welche die erste Verteilerbuchse 8 im Einbauzustand in sich axial aufnimmt, wie dies in 5 dargestellt ist. Die zweite Verteilerbuchse 9 weist die erste flächige Freistellung 13 am Außenumfang auf, die mit dem in 2 dargestellten Zulaufkanal 14 des Kühlfluidkreislaufes 7 des Rotors 3 strömungsmäßig verbunden ist. An dem dem Lagerdeckel 6 zugewandten Ende der ersten Freistellung 13 befindet sich die erste Radialbohrung 12, die mit dem im Inneren angeordneten ringförmigen Freiraum 11 der ersten Verteilerbuchse 8 strömungsmäßig verbunden ist. Insbesondere aus der Darstellung gemäß 5 ist ersichtlich, dass die erste Radialbohrung 12 und die zweite Radialbohrung 17 der zweiten Verteilerbuchse 9 axial zueinander versetzt angeordnet sind. Dies ist erforderlich, um den Ablauf des Kühlfluids durch die zentrale Axialbohrung 18 von dem Zulauf des Kühlfluids zu trennen.In 4th Figure 4 is a partial view of the second distribution box 9 shown showing the first distribution socket 8th receives axially in the installed state, as shown in 5 is shown. The second distributor socket 9 shows the first areal exposure 13 on the outer circumference, which corresponds to the in 2 shown inlet channel 14th of the cooling fluid circuit 7th of the rotor 3 is fluidly connected. On the bearing cover 6 facing end of the first exemption 13 is the first radial hole 12 with the annular space arranged inside 11 the first distribution socket 8th is fluidly connected. In particular from the representation according to 5 it can be seen that the first radial hole 12 and the second radial bore 17th the second distributor socket 9 are arranged axially offset from one another. This is necessary to allow the cooling fluid to drain through the central axial bore 18th to separate from the inlet of the cooling fluid.

In den 6 bis 10 ist eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine mit einer veränderten Drehdurchführung beispielhaft dargestellt. Bei der zweiten Ausführungsvariante ist die erste Verteilerbuchse 8A mit der zweiten Verteilerbuchse 9A drehfest verbunden beziehungsweise verpresst. Dies bedeutet, dass die erste Verteilerbuchse 8A und die zweite Verteilerbuchse 9A mit der Rotorwelle 22 und dem Rotor 3 mitrotieren. Demzufolge erfolgt eine Abdichtung der beiden Verteilerbuchsen 8A, 9A gemeinsam über einen Dichtring 21 gegenüber dem Lagerdeckel 6 des Gehäuses 2. Dies ist in den 6 und 7 angedeutet. Des Weiteren ist aus den 6 und 7 der Kühlfluidverlauf durch die Drehübertragung durch Pfeile angedeutet.In the 6 to 10 a second variant embodiment of the electrical machine according to the invention with a modified rotary leadthrough is shown as an example. In the second variant, the first distributor socket is 8A with the second distributor socket 9A non-rotatably connected or pressed. This means that the first distribution socket 8A and the second distributor socket 9A with the rotor shaft 22nd and the rotor 3 rotate with it. As a result, the two distributor sockets are sealed 8A , 9A together via a sealing ring 21st opposite the bearing cap 6 of the housing 2 . This is in the 6 and 7th indicated. Furthermore, from the 6 and 7th the course of the cooling fluid through the rotary transmission indicated by arrows.

Der Zulaufkanal 4 der Kühlfluidversorgung an dem Lagerdeckel 6 ist mit einem ringförmigen Freiraum 11A am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse 8A an dem dem Lagerdeckel 6 zugewandten Ende der ersten Verteilerbuchse 8A vorgesehen. Der ringförmige Freiraum 11A der ersten Verteilerbuchse 8A ist über eine flächige Freistellung 10A am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse 8A mit einer ersten Radialbohrung 12A der zweiten Verteilerbuchse 9A strömungsmäßig verbunden. Die erste Radialbohrung 12A der zweiten Verteilerbuchse 9A ist über eine erste flächige Freistellung 13A am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse 9A mit dem Zulaufkanal 14 des Kühlfluidkreislaufes 7 des Rotors 3 strömungsmäßig verbunden. Nach dem Durchströmen des Kühlfluidkreislaufes 7 erreicht das Kühlfluid den Ablaufkanal 15 des Kühlfluidkreislaufes 7, der über eine zweite flächige Freistellung 16A am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse 9A mit einer zweiten Radialbohrung 17A der zweiten Verteilerbuchse 9A strömungsmäßig verbunden ist. Die zweite Radialbohrung 17A der zweiten Verteilerbuchse 9A ist über eine Radialbohrung 19A der ersten Verteilerbuchse 8A mit der zentralen Axialbohrung 18A der ersten Verteilerbuchse 8A zum Austritt des Kühlfluids aus der ersten Verteilerbuchse 8A strömungsmäßig verbunden.The inlet channel 4th the cooling fluid supply on the bearing cover 6 is with an annular clearance 11A on the outer circumference of the first distributor socket 8A on the bearing cover 6 facing end of the first distributor socket 8A intended. The ring-shaped space 11A the first distribution socket 8A is about a flat release 10A on the outer circumference of the first distributor socket 8A with a first radial hole 12A the second distributor socket 9A connected in terms of flow. The first radial hole 12A the second distributor socket 9A is about a first area exemption 13A on the outer circumference of the second distributor socket 9A with the inlet channel 14th of the cooling fluid circuit 7th of the rotor 3 connected in terms of flow. After flowing through the cooling fluid circuit 7th the cooling fluid reaches the drainage channel 15th of the cooling fluid circuit 7th , which has a second flat exposure 16A on the outer circumference of the second distributor socket 9A with a second radial hole 17A the second distributor socket 9A is fluidly connected. The second radial hole 17A the second distributor socket 9A is via a radial hole 19A the first distribution socket 8A with the central axial bore 18A the first distribution socket 8A to exit the cooling fluid from the first distributor socket 8A connected in terms of flow.

In 8 ist eine Einzeldarstellung der ersten Verteilerbuchse 8A gemäß der zweiten Ausführungsvariante dargestellt. Aus dieser Ansicht ist der dem Zulaufkanal 4 der Kühlfluidversorgung des Lagerdeckels 6 zugewandte ringförmige Freiraum 11A am Außenumfang des dem Lagerdeckel 6 zugewandten Endes der ersten Verteilerbuchse 8A zu erkennen. Der ringförmige Freiraum 11A der ersten Verteilerbuchse 8A ist mit der flächigen Freistellung 10A am Außenumfang des dem Rotor 3 zugewandten Endes der ersten Verteilerbuchse 8A verbunden. Ferner ist auf der gegenüberliegenden Seite am Umfang der Verteilerbuchse 8A die Radialbohrung 19A der ersten Verteilerbuchse 8A zum Austritt des Kühlfluids ersichtlich, die strömungsmäßig mit der ebenfalls dargestellten Axialbohrung 18A der ersten Verteilerbuchse 8A verbunden ist.In 8th is a single representation of the first distributor socket 8A shown according to the second embodiment. From this point of view it is the inlet channel 4th the cooling fluid supply to the bearing cover 6 facing annular space 11A on the outer circumference of the bearing cover 6 facing end of the first distributor socket 8A to recognize. The ring-shaped space 11A the first distribution socket 8A is with the areal exemption 10A on the outer circumference of the rotor 3 facing end of the first distributor socket 8A connected. Furthermore, on the opposite side on the circumference of the distributor socket 8A the radial bore 19A the first distribution socket 8A to the exit of the cooling fluid can be seen, the flow with the axial bore also shown 18A the first distribution socket 8A connected is.

In 9 ist die zweite Verteilerbuchse 9A im Rahmen der zweiten Ausführungsvariante dargestellt. Aus dieser Darstellung ist die erste flächige Freistellung 13A am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse 9A ersichtlich, die der ersten Radialbohrung 12A der zweiten Verteilerbuchse 9A zugeordnet ist. Aus der ersten Radialbohrung 12A der zweiten Verteilerbuchse 9A tritt das Kühlfluid in die erste flächige Freistellung 13A der zweiten Verteilerbuchse 9A aus, um in den Zulaufkanal 14 des Kühlfluidkreislaufes 7 des Rotors 3 zugeführt zu werden.In 9 is the second distributor socket 9A shown in the context of the second variant. From this illustration is the first two-dimensional exemption 13A on the outer circumference of the second distributor socket 9A can be seen, that of the first radial hole 12A the second distributor socket 9A assigned. From the first radial hole 12A the second distributor socket 9A the cooling fluid enters the first areal clearance 13A the second distributor socket 9A off to in the inlet channel 14th of the cooling fluid circuit 7th of the rotor 3 to be fed.

Aus der Darstellung gemäß 10, die den Einbauzustand von erster Verteilerbuchse 8A und zweiter Verteilerbuchse 9A zeigt, ist ersichtlich, dass die erste Radialbohrung 12A der zweiten Verteilerbuchse 9A und die zweite Radialbohrung 17A der zweiten Verteilerbuchse 9A am Umfang der zweiten Verteilerbuchse 9A gegenüberliegend angeordnet sind. Des Weiteren sind auch die erste flächige Freistellung 13A der zweiten Verteilerbuchse 9A und die zweite flächige Freistellung 16A der zweiten Verteilerbuchse 9A am Umfang der zweiten Verteilerbuchse 9A gegenüberliegend angeordnet. Auf diese Weise wird Zu- und Ablauf des Kühlfluids getrennt.From the representation according to 10 showing the installation state of the first distributor socket 8A and second distributor socket 9A shows, it can be seen that the first radial bore 12A the second distributor socket 9A and the second radial bore 17A the second distributor socket 9A on the circumference of the second distributor socket 9A are arranged opposite one another. In addition, there are also the first areal exemption 13A the second distributor socket 9A and the second flat exposure 16A of the second distributor socket 9A on the circumference of the second distributor socket 9A arranged opposite one another. In this way, the inlet and outlet of the cooling fluid are separated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Statorstator
22
Gehäusecasing
33
Rotorrotor
44th
Zulaufkanal der KühlfluidversorgungInlet channel of the cooling fluid supply
55
Ablaufkanal der KühlfluidversorgungDrain channel of the cooling fluid supply
66th
LagerdeckelBearing cap
77th
KühlfluidkreislaufCooling fluid circuit
8, 8A8, 8A
erste Verteilerbuchsefirst distribution socket
9, 9A9, 9A
zweite Verteilerbuchsesecond distributor socket
10, 10A10, 10A
flächige Freistellung der ersten VerteilerbuchseAreal exposure of the first distributor socket
11, 11A11, 11A
ringförmiger Freiraumannular free space
12, 12A12, 12A
erste Radialbohrung der zweiten Verteilerbuchsefirst radial bore of the second distributor socket
13, 13A13, 13A
erste flächige Freistellung der zweiten Verteilerbuchsefirst areal exposure of the second distributor socket
1414th
Zulaufkanal des KühlfluidkreislaufesInlet channel of the cooling fluid circuit
1515th
Ablaufkanal des KühlfluidkreislaufesDrain channel of the cooling fluid circuit
1616
zweite flächige Freistellungsecond areal exposure
17, 17A17, 17A
zweite Radialbohrungsecond radial hole
18, 18A18, 18A
AxialbohrungAxial bore
19, 19A19, 19A
RadialbohrungRadial bore
2020th
DurchmesserbereichDiameter range
2121st
DichtringSealing ring
2222nd
RotorwelleRotor shaft
2323
Antriebswelle der elektrischen MaschineDrive shaft of the electric machine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 8703748 A1 [0003]WO 8703748 A1 [0003]

Claims (13)

Elektrische Maschine eines Fahrzeuges, mit einem Stator (1) in einem Gehäuse (2) und einem über eine Rotorwelle (22) drehbar in dem Gehäuse (2) gelagerten Rotor (3), wobei eine Kühlfluidversorgung vorgesehen ist, die einen geschlossenen Kühlfluidkreislauf (7) des Rotors (3) mit Kühlfluid versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest zweikanalige Drehdurchführung für eine Kühlfluidführung zwischen der außerhalb des Gehäuses (2) vorgesehenen Kühlfluidversorgung und dem Kühlfluidkreislauf (7) des Rotors (3) vorgesehen ist.Electrical machine of a vehicle, with a stator (1) in a housing (2) and a rotor (3) rotatably mounted in the housing (2) via a rotor shaft (22), a cooling fluid supply being provided which forms a closed cooling fluid circuit (7 ) of the rotor (3) is supplied with cooling fluid, characterized in that an at least two-channel rotary leadthrough is provided for a cooling fluid supply between the cooling fluid supply provided outside the housing (2) and the cooling fluid circuit (7) of the rotor (3). Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehdurchführung durch eine erste dem Gehäuse (2) zugewandte Verteilerbuchse (8, 8A) und eine zweite mit dem Rotor (3) drehfest verbundene Verteilerbuchse (9, 9A) realisiert wird, wobei die erste Verteilerbuchse (8, 8A) zumindest abschnittsweise axial innerhalb der zweiten Verteilerbuchse (9, 9A) verläuft.Electric machine after Claim 1 , characterized in that the rotary feedthrough is realized by a first distributor bushing (8, 8A) facing the housing (2) and a second distributor bushing (9, 9A) non-rotatably connected to the rotor (3), the first distributor bushing (8, 8A) ) extends axially at least in sections within the second distributor socket (9, 9A). Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenumfang der ersten Verteilerbuchse (8, 8A) und dem Innenumfang der zweiten Verteilerbuchse (9, 9A) eine Kühlfluidzuführung für den Kühlfluidkreislauf (7) vorgesehen ist und dass eine zentrale Axialbohrung (18, 18A) durch die erste Verteilerbuchse (8, 8A) als Kühlfluidabführung zur Kühlfluidversorgung vorgesehen ist.Electric machine after Claim 2 , characterized in that a cooling fluid supply for the cooling fluid circuit (7) is provided between the outer circumference of the first distributor socket (8, 8A) and the inner circumference of the second distributor socket (9, 9A) and that a central axial bore (18, 18A) through the first Distributor socket (8, 8A) is provided as a cooling fluid discharge for the cooling fluid supply. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verteilerbuchse (8) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.Electric machine after Claim 2 or 3 , characterized in that the first distributor socket (8) is connected to the housing (2). Elektrische Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verteilerbuchse (8) an einem dem Gehäuse (2) zugewandten Ende eine flächige Freistellung (10) am Außenumfang zum Eintritt des Kühlfluids aus der Kühlfluidversorgung aufweist, wobei die flächige Freistellung (10) über einen ringförmigen Freiraum (11) am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse (8) mit einer ersten Radialbohrung (12) der zweiten Verteilerbuchse (9) strömungsmäßig verbunden ist und wobei die erste Radialbohrung (12) der zweiten Verteilerbuchse (9) über eine erste flächige Freistellung (13) am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse (9) mit einem Zulaufkanal (14) des Kühlfluidkreislaufes (7) strömungsmäßig verbunden ist.Electric machine after Claim 4 , characterized in that the first distributor bushing (8) at one end facing the housing (2) has a flat free space (10) on the outer circumference for the cooling fluid to enter from the cooling fluid supply, the flat free space (10) having an annular free space (11 ) on the outer circumference of the first distributor bushing (8) is fluidly connected to a first radial bore (12) of the second distributor bushing (9), and the first radial bore (12) of the second distributor bushing (9) via a first flat clearance (13) on the outer circumference of the second distributor socket (9) is fluidly connected to an inlet channel (14) of the cooling fluid circuit (7). Elektrische Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablaufkanal (15) des Kühlfluidkreislaufes (7) über eine zweite flächige Freistellung (16) am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse (9) mit einer zweiten Radialbohrung (17) der zweiten Verteilerbuchse (9) strömungsmäßig verbunden ist, wobei die zweite Radialbohrung (17) mit der zentralen Axialbohrung (18) der ersten Verteilerbuchse (8) strömungsmäßig verbunden ist und wobei die Axialbohrung (18) mit einer Radialbohrung (19) der ersten Verteilerbuchse (8) zum Austritt des Kühlfluids aus der ersten Verteilerbuchse (8) strömungsmäßig verbunden ist.Electric machine after Claim 4 or 5 , characterized in that a drain channel (15) of the cooling fluid circuit (7) is fluidly connected to a second radial bore (17) of the second distributor bushing (9) via a second areal clearance (16) on the outer circumference of the second distributor bushing (9), the second radial bore (17) is fluidly connected to the central axial bore (18) of the first distributor bushing (8) and wherein the axial bore (18) is connected to a radial bore (19) of the first distributor bushing (8) for the cooling fluid to exit from the first distributor bushing (8) ) is fluidly connected. Elektrische Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Freistellung (10) der ersten Verteilerbuchse (8) und die Radialbohrung (19) der ersten Verteilerbuchse (8) über den Umfang der ersten Verteilerbuchse (8) versetzt zueinander angeordnet sind.Electric machine after Claim 5 or 6 , characterized in that the clearance (10) of the first distributor socket (8) and the radial bore (19) of the first distributor socket (8) are arranged offset to one another over the circumference of the first distributor socket (8). Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radialbohrung (12) der zweiten Verteilerbuchse (9) und die zweite Radialbohrung (17) der zweiten Verteilerbuchse (9) axial zueinander versetzt angeordnet sind.Electric machine according to one of the Claims 5 to 7th , characterized in that the first radial bore (12) of the second distributor bushing (9) and the second radial bore (17) of the second distributor bushing (9) are arranged axially offset from one another. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verteilerbuchse (8A) mit der zweiten Verteilerbuchse (9A) verbunden ist.Electric machine after Claim 2 or 3 , characterized in that the first distributor socket (8A) is connected to the second distributor socket (9A). Elektrische Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verteilerbuchse (8A) an einem dem Gehäuse (2) zugewandten Ende einen ringförmigen Freiraum (11A) am Außenumfang zum Eintritt des Kühlfluids aus der Kühlfluidversorgung aufweist, wobei der ringförmige Freiraum (11A) am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse (8A) über eine flächige Freistellung (10A) am Außenumfang der ersten Verteilerbuchse (8A) mit einer ersten Radialbohrung (12A) der zweiten Verteilerbuchse (9A) strömungsmäßig verbunden ist und wobei die erste Radialbohrung (12A) über eine erste flächige Freistellung (13A) am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse (9A) mit einem Zulaufkanal (14) des Kühlfluidkreislaufes (7) des Rotors (3) strömungsmäßig verbunden ist.Electric machine after Claim 9 , characterized in that the first distributor socket (8A) has, at an end facing the housing (2), an annular free space (11A) on the outer circumference for the entry of the cooling fluid from the cooling fluid supply, the annular free space (11A) on the outer circumference of the first distributor socket ( 8A) is fluidly connected to a first radial bore (12A) of the second distributor socket (9A) via a flat exposure (10A) on the outer circumference of the first distributor socket (8A) and the first radial bore (12A) via a first flat exposure (13A) on the The outer circumference of the second distributor bushing (9A) is fluidly connected to an inlet duct (14) of the cooling fluid circuit (7) of the rotor (3). Elektrische Maschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablaufkanal (15) des Kühlfluidkreislaufes (7) des Rotors (3) über eine zweite flächige Freistellung (16) am Außenumfang der zweiten Verteilerbuchse (9A) mit einer zweiten Radialbohrung (17A) der zweiten Verteilerbuchse (9A) strömungsmäßig verbunden ist, wobei die zweite Radialbohrung (17A) der zweiten Verteilerbuchse (9A) über eine Radialbohrung (19A) der ersten Verteilerbuchse (8A) mit der zentralen Axialbohrung (18A) der ersten Verteilerbuchse (8A) zum Austritt des Kühlfluids aus der ersten Verteilerbuchse (8A) strömungsmäßig verbunden ist.Electric machine after Claim 9 or 10 , characterized in that a discharge channel (15) of the cooling fluid circuit (7) of the rotor (3) via a second flat clearance (16) on the outer circumference of the second distributor bushing (9A) with a second radial bore (17A) of the second distributor bushing (9A) is connected, the second radial bore (17A) of the second distributor bushing (9A) via a radial bore (19A) of the first distributor bushing (8A) with the central axial bore (18A) of the first distributor bushing (8A) for the cooling fluid to exit the first distributor bushing ( 8A) is fluidly connected. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radialbohrung (12A) der zweiten Verteilerbuchse (9A) und die zweite Radialbohrung (17A) der zweiten Verteilerbuchse (9A) am Umfang der zweiten Verteilerbuchse (9A) gegenüberliegend angeordnet sind.Electric machine according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that the first radial bore (12A) of the second Distributor socket (9A) and the second radial bore (17A) of the second distributor socket (9A) are arranged opposite one another on the circumference of the second distributor socket (9A). Elektrische Maschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufkanal (4) der Kühlfluidversorgung und der Ablaufkanal (5) der Kühlfluidversorgung in einen Lagerdeckel (6) des Gehäuses (2) integriert sind.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet channel (4) of the cooling fluid supply and the outlet channel (5) of the cooling fluid supply are integrated in a bearing cover (6) of the housing (2).
DE102019211559.4A 2019-08-01 2019-08-01 Electrical machine of a vehicle with a cooling fluid supply Pending DE102019211559A1 (en)

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