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WO2019072489A1 - Rotary shaft with integrated pump element - Google Patents

Rotary shaft with integrated pump element Download PDF

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Publication number
WO2019072489A1
WO2019072489A1 PCT/EP2018/074754 EP2018074754W WO2019072489A1 WO 2019072489 A1 WO2019072489 A1 WO 2019072489A1 EP 2018074754 W EP2018074754 W EP 2018074754W WO 2019072489 A1 WO2019072489 A1 WO 2019072489A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
rotor
end flange
pump
cooling medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/074754
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Holger Fröhlich
Andreas SIEWERT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of WO2019072489A1 publication Critical patent/WO2019072489A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

Definitions

  • Rotor hollow shaft with integrated pump element The invention relates to a rotor shaft with a hollow inte grated ⁇ pump element for cooling a rotor and / or stator of an electrical machine, in particular a drive device or a motor and / or generator.
  • the invention relates to a rotor that with at least one
  • Laminated core assembly equipped rotor hollow shaft according to the invention Furthermore, the invention relates to an electric machine with the rotor according to the invention. Furthermore, the invention relates to a method for cooling an electric machine, comprising the rotor according to the invention.
  • Drive devices in particular hybrid drive devices, are used to drive motor vehicles, with hybrid drive devices typically having an internal combustion engine and an electric machine.
  • the case acting as a motor and generator electric machine has a shaft with a rotor arranged on the shaft and a rotor surrounding fixedly arranged stator.
  • the stator and the rotor are disposed within a housing of the electric machine.
  • the hollow rotor shaft has a closed at both ends by end flanges cylinder jacket surrounding a shaft cavity, wherein a respective shaft journal is formed on the end flanges and wherein lenzapfen in one of the Wel ⁇ an inlet is provided through which a cooling liquid into the shaft cavity, and gets to the inner surface of the cylinder jacket.
  • dispensing ⁇ element is arranged, which receives the cooling fluid entering through the inlet, via a rotationally symmetrical deflection surface towards the inner surface of the cylinder jacket and outputs to the inner surface of a mouth region.
  • Cooling fluid must be supplied to the shaft cavity and that due to the rotationally symmetrical discharge surface within the shaft cavity no uniform cooling of the shaft cavity in the axial direction of the shaft cavity can be achieved.
  • the object is solved by the subject matters of the independent claims.
  • Advantageous embodiments of the invention are set forth in the dependent claims, the description and the drawings, wherein each feature, both individually and in combination, may constitute an aspect of the invention. All combinations, as well as isolated combi nations ⁇ between the features of the hollow rotor shaft, the rotor of the electric machine and / or method can be used together.
  • a rotor hollow shaft for a rotor of an electrical machine, comprising a cylindrical plate core carrier enclosed on both sides by a first end flange and a second end flange, which surrounds a shaft cavity, wherein an inlet opening is formed in the first end flange, and a pump element arranged inside the shaft cavity which is fluidly connected with the a ⁇ outlet opening and is arranged and formed that over the pump element, a cooling medium through the inlet opening can be sucked and be conveyed via an outlet opening of the pump element against an inner lateral surface of the cylinder derförmig formed lamination stack carrier.
  • the rotor hollow shaft has a cylindrical formed laminated core, which is closed on both sides at the mutually axially spaced end portions each with an end flange, so that a wave cavity is formed by the cylinder-shaped laminated core.
  • On the laminated core carrier is preferably in the longitudinal direction of the zy- Linderförmigen laminated core carrier arranged at least one laminated core to form the rotor.
  • an inlet opening is formed, via which a cooling medium can be fed to the shaft cavity.
  • the inlet opening is preferably formed in the axial direction of the rotor axis.
  • a pump element is arranged within the shaft cavity, which is fluidly connected to the inlet opening.
  • the pump element is arranged and formed such that the pump element sucks a coolant ⁇ medium via the inlet opening and conveyed via an outlet opening of the pump element against an inner circumferential surface of the cylinder-shaped laminated core carrier.
  • the cooling medium is sucked into the shaft cavity via the pump element arranged within the shaft cavity, so that no pump device arranged outside the rotor is required for the active transport of the cooling medium into the shaft cavity.
  • the space of the electric machine can be reduced by the formation of the hollow rotor shaft with the integrated pump element.
  • the cooling medium is conveyed to and / or against the inner circumferential surface and / or injected.
  • the cooling medium can preferably be directed to locations within the laminated core, which heat up very quickly or where a warming accumulates.
  • the cooling medium may preferably be a cooling liquid.
  • the cooling medium is an oil, an oil foam, a spray oil and / or a transmission oil.
  • the cooling medium is electrically non-conductive and / or an electrically non-conductive oil.
  • the pump element is a self-priming pump element, in particular a centrifugal pump.
  • the self-priming pump element is preferably coupled to the first end flange such that a negative pressure in the shaft cavity is generated by a rotation of the hollow rotor shaft via the pump element, so that the pump element sucks the cooling medium via the inlet opening.
  • the cooling medium can be sucked in via the inlet opening in a simple manner.
  • the pump element has a passage element which has a first end portion and a second end portion spaced apart from the first end portion in the axial direction, the first end portion is fluidly connected to the inlet opening, and the second end portion is closed, wherein between the first end portion and the second end portion at least one passage opening is ⁇ forms, and on the passage element in the region of
  • Passage opening a pump impeller is arranged.
  • the formation of a centrifugal pump is indicated, which is arranged within the shaft cavity and connected to the first end flange and / or clamped in this.
  • the passage element a Having passage opening. It is usually provided that the passage element has a plurality of passage openings, which are arranged spaced from each other in the circumferential direction.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the pump impeller has at least two spaced-apart impeller disks and a plurality of arranged between the impeller disks Laufradschauffein, wherein the impeller disks are rotatably mounted on the on ⁇ leitelement.
  • the Laufradschauffein can have a rectilinear but also a slightly curved course in the circumferential direction.
  • the impeller blades are arranged at a spacing from each other in the circumferential direction at regular intervals.
  • the pump element may be connected exclusively to the first end flange.
  • An advantageous development of the invention is that the second end portion of the pass-through element is guided to the second end flange and arranged in this and / or rotatably connected thereto. In this way, the rigidity of the passage element and the positional stability of the pump impeller arranged on the passage element can be increased.
  • a wall element is provided between the at least one passage opening and the second end section. arranged and / or formed within the passage element.
  • the negative pressure which can be generated by the pump impeller can thus be concentrated in the passage element via the wall element in such a way that the cooling medium is sucked in via the inlet opening.
  • the pump element and / or the pump impeller is arranged at any point in the axial direction of the rotor within the shaft cavity.
  • An advantageous development of the invention provides that the pump element and / or the pump impeller is arranged centrally in the shaft cavity in the axial direction of the shaft cavity.
  • the heat accumulates on the laminated core carrier laminated core due to the magnetic field between the rotor and the stator and a rotation of the rotor relative to the stator in the middle of at least one laminated core, while in the edge regions, the heat flows faster or cooled more easily can be.
  • the outlet opening of the pump element is aligned in the radial direction in the direction of the hotspot of the laminated cores, so that can be effectively cooled via the pump element of the laminated core and thus arranged on the laminated core carrier laminated core.
  • An advantageous development of the invention is that the first end flange on a side facing away from the shaft cavity has a first shaft journal and / or the second end flange on a side facing away from the shaft cavity a second shaft journal.
  • the respective shaft journals are aligned in the axial direction of the shaft cavity and serve to support the rotor hollow shaft in a shaft bearing.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the inlet opening is guided by the first shaft journal.
  • the first end flange and / or the second end flange has at least one recess which is arranged and designed such that a running on the inner circumferential surface of the cylindrical laminated core carrier cooling medium can escape via the recess from the shaft cavity ,
  • the cooling medium can preferably be ⁇ against a winding of the rotor and / or the hollow rotor shaft be ⁇ promotes and / or injected to cool the winding, in particular the winding heads, the stator at least partially.
  • the at least one recess is arranged and / or formed on an outer peripheral surface of the first end flange and / or the second end flange.
  • the Aus ⁇ recess is thus a recess extending from the outer circumference in the radial direction inwards.
  • a plurality of circumferentially spaced apart ⁇ arranged recesses are provided.
  • a partial explanatory front ⁇ development of the invention provides that the cylinder-shaped laminated core carrier facing on a first end flange first end portion and / or has on a side facing the second end flange second end portion of at least one trained in the radial direction of the opening so that on the inner circumferential surface of the cylindrical-shaped laminated core carrier extending cooling ⁇ medium can escape through the opening of the shaft cavity.
  • an alternative possibility is provided that cooling medium from the shaft cavity through the opening in the direction of the windings of a stator surrounding the rotor transport. In this way, the windings of the stator can be efficiently cooled.
  • the invention also relates to a rotor comprising the rotor shaft according to the invention, which is equipped with at least one laminated core.
  • the invention relates to an electric machine, in particular for a drive train of a motor vehicle, with the rotor according to the invention.
  • the invention relates to a use of the hollow rotor shaft according to the invention for cooling a stator and / or a rotor of an electric machine.
  • the invention also relates to a method for cooling an electric machine, comprising the rotor according to the invention, comprising the steps:
  • the cooling medium is sucked in via the pump element arranged within the shaft cavity. In this way, no pump outside the rotor is required, which actively pumps the cooling medium into the shaft cavity. Thus, the space of the electric machine can be reduced.
  • the pump element conveys the sucked-in cooling medium via an outlet opening of the pump element and / or via the runner. Radschauffein the pump impeller radially outward against the inner surface of the laminated core carrier. The cooling medium bounces against the inner circumferential surface, whereby the laminated core carrier and a laminated core arranged on the laminated core carrier can be cooled by impingement cooling.
  • the conveyed against the inner circumferential surface cooling medium escapes via at least one arranged in the first end flange and / or the second end flange recess from the shaft cavity and is injected against winding heads of the rotor at least partially surrounding stator.
  • the cooling medium can be removed from the shaft cavity such that it also cools the winding heads of the stator, whereby an efficient cooling of the stator can be effected.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view through the rotor, wherein the pump element as a centrifugal pump with a
  • 3b is a view of the pump impeller
  • FIG. 5a shows a view of the hollow rotor shaft
  • Fig. 5b shows a view of the passage element with the first
  • FIG. 1 shows a sectional illustration of a rotor 10 which comprises a hollow rotor shaft 12 with an integrated pump element 14.
  • the rotor hollow shaft 12 has a cylindrical shaped laminated core 16, which is closed on both sides at the mutually axially spaced end portions 18, 20 each with a front flange 22, 24, so that a wave cavity 26 is formed by the cylindrically shaped laminated core 16.
  • On the laminated core 16 at least one laminated core 28 is arranged in the longitudinal direction of the cylinder-shaped laminated core 16 in order to form the rotor 10.
  • an inlet opening 30 is formed, via which a cooling medium 32 can be fed to the wave cavity 26.
  • the pump element 14 is arranged, wherein the pump element 14 is fluidly connected to the inlet port 30.
  • the pump element 14 is arranged and formed such that the pump element 14 sucks the cooling medium 32 via the inlet opening 30 and against an inner circumferential surface 34 of the cylinder-shaped
  • Cartridge package carrier 16 transported.
  • the cooling medium 32 is sucked into the Wel ⁇ lenhohlraum 26 via the disposed within the shaft cavity 26 pump element 14, so that no outside of the rotor 10 arranged and / or trained pump means for active transport of the cooling medium 32 in the wave cavity 26 is required.
  • the space of a rotor 10 having electric machine by the formation of the hollow rotor shaft 12 with the integrated pump element 14 re ⁇ cuted.
  • Very high heat transfer rates can be achieved around the center of the impact location, which decrease with increasing radial distance from the center of the impact location be directed to locations within the laminated core 16, which heat up very quickly or in which a warming accumulates.
  • a uniform cooling of the rotor 10th be allowed to reduce contact stresses of the rotor bearing due to a large temperature gradient between an inner bearing ring and an outer bearing. Due to the centrifugal force of the around the rotor axis 36 of the
  • the cooling medium 32 is pressed against the inner circumferential surface 34 and guided in the direction of the end portions 18, 20 of the laminated core 16.
  • recesses 38 are arranged on a circumferential surface of the respective end flanges. In this way, the cooling medium 32 can exit via the recesses 38 from the shaft cavity 26 and preferably against windings of a rotor 10 surrounding the stator (not shown) to cool them.
  • the cooling medium 32 emerging from the shaft cavity 26 via the recesses 38 is supplied to a cooling circuit 40 so as to be able to supply this again to the pump element 14, or so that it can be sucked in again via the pump element 14.
  • FIG 2 the known from Figure 1 rotor 10 is shown, wherein the pump element 14 is formed as a self-priming centrifugal pump ⁇ .
  • the pump element 14 has a passage element 42, which has a first end portion 44 and one to the first
  • End portion 44 in the axial direction spaced second end portion 46 has.
  • the first end section 44 is fluidly connected to the inlet opening 30, so that the cooling medium 32 can be inserted into the passage element 42 via the inlet opening 30 and the first end section 44.
  • the second end portion 46 is closed. Between the first end portion 44 and the second end portion 46 at least one passage opening 48 is formed, and on the through Guide element 42, a pump impeller 50 is disposed in the region of the passage opening 48.
  • the passage element 42 has only one passage opening 48. It is usually provided that the passage element 42 has a plurality of passage openings 48, which are arranged spaced apart in the circumferential direction.
  • FIGS. 3 a, 3 b and 3 c the pump element 14 designed as a centrifugal pump is shown in detail.
  • the Pum ⁇ penlaufrad 50 has two mutually spaced impeller disks 54 and a plurality of arranged between the impeller disks 54 Laufradschauffein 56, wherein the impeller disks 54 rotatably on the pass-through element 42 are arranged on ⁇ .
  • the impeller blades 56 have a slightly curved or arc-shaped course in the circumferential direction.
  • the outlet openings 52 of the pump element 14 are formed on the outer edge of the pump impeller 50 between the respective impeller blades 56 and the impeller disks 54.
  • FIG. 4 shows the rotor 10 known from FIG. 2. In contrast to the rotor 10 shown in FIG.
  • Passing element 42 guided with the second end portion 46 to the second end flange 24 and stored in this or rotatably connected thereto. In this way, the rigidity of the passage element 42 and the positional stability of the pump impeller 50 arranged on the passage element 42 can be increased.
  • the negative pressure that can be generated by the pump impeller 50 can thus be concentrated via the wall element 58 within the passage element 42 such that the cooling medium 32 can be sucked in via the inlet opening 30.
  • the pump element 14 or the pump impeller 50 is arranged centrally in the shaft cavity 26 in the axial direction of the shaft cavity 26.
  • the heat accumulates in the laminated core 28 disposed on the laminated core 16 as a result of rotation of the rotor 10 relative to the stator (not shown) in the center of the laminated core, while in the edge regions of the laminated core 28, the heat flow off faster or cooled more easily can.
  • the pump impeller 50 and the off ⁇ openings 52 of the pump impeller 50 are in the present embodiment in the radial direction in the direction of
  • the first end flange 22 has on a side facing away from the shaft cavity 26 a first shaft journal 60 and / or the second end flange 24 has on a side facing away from the shaft cavity 26 a second shaft journal 62.
  • the first shaft journal 60 and the second shaft journal 62 are respectively aligned in the axial direction of the shaft cavity 26 and serve to support the rotor hollow shaft 12 in a shaft bearing.
  • the inlet opening 30 is guided by the first shaft journal 60.
  • FIG. 5 a shows a view of the rotor hollow shaft 12 and FIG.
  • FIGS. 5 b illustrates a view of the passage element 42 with the end flanges 22, 24.
  • the first end flange 22 and the second end flange 24 each have on an outer circumferential surface a plurality of circumferentially spaced-apart arranged recess 38.
  • the recesses 38 effect that at the end regions 18, 20 of the laminated core 16 between the inner circumferential surface 34 and the end flanges 22, 24 in the region of the recesses 38, a gap is formed, via which the conveyed to the inner surface 34 cooling medium 32 from the shaft cavity 26 can escape.
  • the cooling medium 32 may preferably be conveyed and / or sprayed against a winding of the stator 10 surrounding the rotor 10 (not shown) to at least partially cool the windings of the stator.
  • FIG. 6 shows an electric machine 64 which has a gear 68 and an electric motor 70 in a housing 66, the electric motor 70 comprising the rotor 10 and a stator 72 surrounding the rotor 10 at least in sections.
  • the rotor 10 is rotatably mounted about the rotor axis 36 in the housing 66 relative to the stator 72 via shaft bearings 74, which engage the first shaft journal 60 and the second shaft journal 62.
  • the second shaft journal 62 is connected to a transmission input shaft 76. coupled, so that a rotational movement of the rotor 10 is transferable to the transmission 68.
  • the cooling medium 32 which is a transmission oil in the present embodiment, via the arranged in the first shaft journal 60 and the first end flange 22 inlet opening 30 of the shaft cavity 26 disposed in the self-priming pump element 14, which is designed as a centrifugal pump sucked and via the outlet opening 52 of the pump element 14 and / or over the
  • the cooling medium 32 is ejected from the recesses 38 in such a way on the winding heads 78 of the stator 72, whereby they are also cooled.
  • the cooling medium 32 is supplied to a circulation cooling circuit, so that it can be used for re-cooling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotorhohlwelle (12) für einen Rotor (10) einer elektrischen Maschine (64), umfassend einen beidseitig von einem ersten Stirnflansch (22) und einem zweiten Stirnflansch (24) abgeschlossenen zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger (16), der einen Wellenhohlraum (26) umgibt, wobei in dem ersten Stirnflansch (22) eine Einlassöffnung (30) ausgebildet ist, und ein innerhalb des Wellenhohlraums (26) angeordnetes Pumpenelement (14), das mit der Einlassöffnung (30) fluidtechnisch verbunden ist und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass über das Pumpenelement (14) ein Kühlmedium (32) über die Einlassöffnung (30) ansaugbar und über eine Austrittsöffnung (52) des Pumpenelements (14) gegen eine innere Mantelfläche (34) des zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträgers (16) beförderbar ist.The invention relates to a rotor hollow shaft (12) for a rotor (10) of an electrical machine (64), comprising a cylinder-shaped laminated core carrier (16) which is closed on both sides by a first end flange (22) and a second end flange (24). 26), wherein in the first end flange (22) an inlet opening (30) is formed, and within the wave cavity (26) arranged pump element (14), which is fluidly connected to the inlet opening (30) and arranged and formed in that a cooling medium (32) can be sucked in via the inlet opening (30) and can be conveyed via an outlet opening (52) of the pump element (14) against an inner lateral surface (34) of the cylindrically shaped laminated core carrier (16).

Description

Beschreibung description

Rotorhohlwelle mit integriertem Pumpenelement Die Erfindung betrifft eine Rotorhohlwelle mit einem inte¬ grierten Pumpenelement zur Kühlung eines Rotors und/oder Stators einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Antriebseinrichtung bzw. eines Motors und/oder Generators. Zudem betrifft die Erfindung einen Rotor, der die mit wenigstens einem Rotor hollow shaft with integrated pump element The invention relates to a rotor shaft with a hollow inte grated ¬ pump element for cooling a rotor and / or stator of an electrical machine, in particular a drive device or a motor and / or generator. In addition, the invention relates to a rotor that with at least one

Blechpaket bestückte erfindungsgemäße Rotorhohlwelle umfasst. Weiter betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Rotor. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen einer elektrischen Maschine, aufweisend den erfindungsgemäßen Rotor. Laminated core assembly equipped rotor hollow shaft according to the invention. Furthermore, the invention relates to an electric machine with the rotor according to the invention. Furthermore, the invention relates to a method for cooling an electric machine, comprising the rotor according to the invention.

Antriebseinrichtungen, insbesondere Hyb- rid-Antriebseinrichtungen, werden eingesetzt, um Kraftfahrzeuge anzutreiben, wobei Hybrid-Antriebseinrichtungen typischerweise eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine aufweisen. Die dabei als Motor und Generator fungierende elektrische Maschine weist eine Welle mit einem an der Welle angeordneten Rotor und einen den Rotor umgebenden ortsfest angeordneten Stator auf. Der Stator und der Rotor sind innerhalb eines Gehäuses der elektrischen Maschine angeordnet. Drive devices, in particular hybrid drive devices, are used to drive motor vehicles, with hybrid drive devices typically having an internal combustion engine and an electric machine. The case acting as a motor and generator electric machine has a shaft with a rotor arranged on the shaft and a rotor surrounding fixedly arranged stator. The stator and the rotor are disposed within a housing of the electric machine.

In der elektrischen Maschine, insbesondere in dessen Stator und/oder Rotor, entsteht Abwärme, sodass eine Kühlung der elektrischen Maschine erforderlich ist. Um die elektrische Maschine zu kühlen, ist es üblich, ein Kühlmedium in Form von Luft oder gegebenenfalls Wasser zur Kühlung der elektrischen Maschine einzusetzen und dieses Kühlmedium durch zumindest einen Bereich der Maschine zu leiten. Nachteilig hierbei ist die eingeschränkte Kühlung der elektrischen Maschine, da nur bestimmte Bereiche vom Kühlmedium durchströmt werden. Weiterhin ist aus der DE 10 2014 107 845 AI eine Rotorhohlwelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine bekannt, bei der der Rotorhohlwelle eine Kühlflüssigkeit zugeführt wird. Demnach ist vorgesehen, dass die Rotorhohlwelle einen beidseitig von Stirnflanschen abgeschlossenen Zylindermantel aufweist, der einen Wellenhohlraum umgibt, wobei an den Stirnflanschen jeweils ein Wellenzapfen ausgebildet ist und wobei in einem der Wel¬ lenzapfen ein Einlass vorgesehen ist, über den eine Kühlflüssigkeit in den Wellenhohlraum und an die Innenfläche des Zylindermantels gelangt. Im Wellenhohlraum ist ein Verteil¬ element angeordnet, das die über den Einlass eintretende Kühlflüssigkeit aufnimmt, über eine rotationssymmetrische Ableitfläche in Richtung der Innenfläche des Zylindermantels führt und über einen Mündungsbereich auf die Innenfläche abgibt. Nachteilig bei diesem Konzept ist, dass von außen aktiv In the electric machine, in particular in its stator and / or rotor, waste heat is generated, so that cooling of the electric machine is required. In order to cool the electric machine, it is customary to use a cooling medium in the form of air or optionally water for cooling the electric machine and to guide this cooling medium through at least one region of the machine. The disadvantage here is the limited cooling of the electric machine, since only certain areas are flowed through by the cooling medium. Furthermore, from DE 10 2014 107 845 AI a hollow rotor shaft for a rotor of an electric machine is known in which the rotor hollow shaft, a cooling liquid is supplied. Accordingly, it is provided that the hollow rotor shaft has a closed at both ends by end flanges cylinder jacket surrounding a shaft cavity, wherein a respective shaft journal is formed on the end flanges and wherein lenzapfen in one of the Wel ¬ an inlet is provided through which a cooling liquid into the shaft cavity, and gets to the inner surface of the cylinder jacket. In a shaft cavity dispensing ¬ element is arranged, which receives the cooling fluid entering through the inlet, via a rotationally symmetrical deflection surface towards the inner surface of the cylinder jacket and outputs to the inner surface of a mouth region. The disadvantage of this concept is that it is active from the outside

Kühlflüssigkeit dem Wellenhohlraum zugeführt werden muss und, dass bedingt durch die rotationssymmetrische Ableitfläche innerhalb des Wellenhohlraums keine gleichmäßige Kühlung des Wellenhohlraums in axialer Richtung des Wellenhohlraums er- zielbar ist.  Cooling fluid must be supplied to the shaft cavity and that due to the rotationally symmetrical discharge surface within the shaft cavity no uniform cooling of the shaft cavity in the axial direction of the shaft cavity can be achieved.

Es besteht ein regelmäßiges Bedürfnis die Kühlung von There is a regular need for cooling

elektrischen Maschinen zu optimieren, um einerseits eine gleichmäßige Kühlung innerhalb des Rotors zu erzielen, wodurch Kontaktspannungen der Rotorlagerung reduziert werden können und, um andererseits den Bauraum der elektrischen Maschine zu reduzieren . to optimize electrical machines, on the one hand to achieve a uniform cooling within the rotor, whereby contact voltages of the rotor bearing can be reduced and, on the other hand, to reduce the space of the electric machine.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rotor- hohlwelle für eine elektrische Maschine bereitzustellen, mit der eine gleichmäßige Kühlung eines Rotors und/oder Stators er¬ zielbar ist und, mit Hilfe derer der Bauraum einer elektrischen Maschine reduzierbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben, wobei jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen kann. Dabei können alle Kombinationen wie auch vereinzelte Kombi¬ nationen zwischen den Merkmalen der Rotorhohlwelle, des Rotors, der elektrischen Maschine und/oder des Verfahrens zusammen genutzt werden. Weiterhin ist es jeweils auch vorgesehen und möglich, einzelne oder mehrere Merkmale der Rotorhohlwelle, des Rotors, der elektrischen Maschine und/oder des Verfahrens beliebig zu kombinieren. It is the object of the present invention to provide a rotor hollow shaft for an electric machine, with which a uniform cooling of a rotor and / or stator he ¬ is targetable and, by means of which the space of an electric machine can be reduced. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are set forth in the dependent claims, the description and the drawings, wherein each feature, both individually and in combination, may constitute an aspect of the invention. All combinations, as well as isolated combi nations ¬ between the features of the hollow rotor shaft, the rotor of the electric machine and / or method can be used together. Furthermore, it is also provided and possible to combine any one or more features of the hollow rotor shaft, the rotor, the electric machine and / or the method as desired.

Erfindungsgemäß ist eine Rotorhohlwelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine vorgesehen, umfassend einen beidseitig von einem ersten Stirnflansch und einem zweiten Stirnflansch abgeschlossenen zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger, der einen Wellenhohlraum umgibt, wobei in dem ersten Stirnflansch eine Einlassöffnung ausgebildet ist, und ein innerhalb des Wellenhohlraums angeordnetes Pumpenelement, das mit der Ein¬ lassöffnung fluidtechnisch verbunden ist und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass über das Pumpenelement ein Kühlmedium über die Einlassöffnung ansaugbar und über eine Austrittsöffnung des Pumpenelements gegen eine innere Mantelfläche des zylin- derförmig ausgebildeten Blechpaketträgers beförderbar ist. According to the invention, a rotor hollow shaft is provided for a rotor of an electrical machine, comprising a cylindrical plate core carrier enclosed on both sides by a first end flange and a second end flange, which surrounds a shaft cavity, wherein an inlet opening is formed in the first end flange, and a pump element arranged inside the shaft cavity which is fluidly connected with the a ¬ outlet opening and is arranged and formed that over the pump element, a cooling medium through the inlet opening can be sucked and be conveyed via an outlet opening of the pump element against an inner lateral surface of the cylinder derförmig formed lamination stack carrier.

Es ist somit ein Aspekt der Erfindung, dass die Rotorhohlwelle einen zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger aufweist, der beidseitig an den zueinander in axialer Richtung beab- standeten Endbereichen jeweils mit einem Stirnflansch abgeschlossen ist, so dass durch den zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger ein Wellenhohlraum ausgebildet wird. Auf den Blechpaketträger ist vorzugsweise in Längsrichtung des zy- linderförmigen Blechpaketträgers wenigstens ein Blechpaket angeordnet, um den Rotor auszubilden. It is thus an aspect of the invention that the rotor hollow shaft has a cylindrical formed laminated core, which is closed on both sides at the mutually axially spaced end portions each with an end flange, so that a wave cavity is formed by the cylinder-shaped laminated core. On the laminated core carrier is preferably in the longitudinal direction of the zy- Linderförmigen laminated core carrier arranged at least one laminated core to form the rotor.

Innerhalb des ersten Stirnflanschs ist eine Einlassöffnung ausgebildet, über die ein Kühlmedium dem Wellenhohlraum zuführbar ist. Die Einlassöffnung ist vorzugsweise in Achsrichtung der Rotorachse ausgebildet. Within the first end flange, an inlet opening is formed, via which a cooling medium can be fed to the shaft cavity. The inlet opening is preferably formed in the axial direction of the rotor axis.

Weiterhin ist vorgesehen, dass innerhalb des Wellenhohlraums ein Pumpenelement angeordnet ist, das mit der Einlassöffnung fluidtechnisch verbunden ist. Das Pumpenelement ist derart angeordnet und ausgebildet, dass das Pumpenelement ein Kühl¬ medium über die Einlassöffnung ansaugt und über eine Austrittsöffnung des Pumpenelements gegen eine innere Mantelfläche des zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträgers befördert. Auf diese Weise wird über das innerhalb des Wellenhohlraums angeordnete Pumpenelement das Kühlmedium in den Wellenhohlraum angesaugt, so dass keine außerhalb des Rotors angeordnete Pumpeneinrichtung zur aktiven Beförderung des Kühlmediums in den Wellenhohlraum erforderlich ist. Somit kann der Bauraum der elektrischen Maschine durch die Ausbildung der Rotorhohlwelle mit dem integrierten Pumpenelement reduziert werden. It is further provided that a pump element is arranged within the shaft cavity, which is fluidly connected to the inlet opening. The pump element is arranged and formed such that the pump element sucks a coolant ¬ medium via the inlet opening and conveyed via an outlet opening of the pump element against an inner circumferential surface of the cylinder-shaped laminated core carrier. In this way, the cooling medium is sucked into the shaft cavity via the pump element arranged within the shaft cavity, so that no pump device arranged outside the rotor is required for the active transport of the cooling medium into the shaft cavity. Thus, the space of the electric machine can be reduced by the formation of the hollow rotor shaft with the integrated pump element.

Über die Austrittsöffnung des Pumpenelements wird das Kühlmedium an und/oder gegen die innere Mantelfläche befördert und/oder gespritzt. Auf dies Weise kann das Kühlmedium vorzugsweise auf Stellen innerhalb des Blechpaketträgers gerichtet werden, die sich besonders schnell erwärmen oder bei denen sich eine Erwärmung staut. Auf diese Weise kann über das Pumpenelement innerhalb des Wellenhohlraums eine gleichmäßige Kühlung des Rotors ermöglicht werden, um Kontaktspannungen der Rotorlagerung aufgrund eines zu großen Temperaturgradienten zwischen einem inneren Lagerring und einem äußeren Lagerung zu reduzieren. Das Kühlmedium kann vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit sein. Vorzugsweise ist das Kühlmedium ein Öl, ein Ölschaum, ein Spritzöl und/oder ein Getriebeöl. Besonders bevorzugt ist das Kühlmedium elektrisch nicht leitend ausgebildet und/oder ein elektrisch nicht leitendes Öl. Via the outlet opening of the pump element, the cooling medium is conveyed to and / or against the inner circumferential surface and / or injected. In this way, the cooling medium can preferably be directed to locations within the laminated core, which heat up very quickly or where a warming accumulates. In this way, a uniform cooling of the rotor can be made possible via the pump element within the shaft cavity to reduce contact stresses of the rotor bearing due to an excessive temperature gradient between an inner bearing ring and an outer bearing. The cooling medium may preferably be a cooling liquid. Preferably, the cooling medium is an oil, an oil foam, a spray oil and / or a transmission oil. Particularly preferably, the cooling medium is electrically non-conductive and / or an electrically non-conductive oil.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Pumpenelement ein selbstansaugendes Pumpenelement, insbesondere eine Kreiselpumpe, ist. Das selbstansaugende Pumpenelement ist vorzugsweise derart mit dem ersten Stirnflansch gekoppelt, dass durch eine Rotation der Rotorhohlwelle über das Pumpenelement ein Unterdruck in dem Wellenhohlraum erzeugt wird, so dass das Pumpenelement über die Einlassöffnung das Kühlmedium ansaugt. Auf diese Weise kann alleine durch die Ausgestaltung und/oder Ausbildung des selbstansaugenden Pumpenelements das Kühlmedium über die Einlassöffnung in einfacher Weise angesaugt werden. Somit ist keine gesonderte Ansteuerung des Pumpenelements erforderlich, wodurch Kosten und/oder der Bauraum des Rotors reduziert werden können. A preferred development of the invention is that the pump element is a self-priming pump element, in particular a centrifugal pump. The self-priming pump element is preferably coupled to the first end flange such that a negative pressure in the shaft cavity is generated by a rotation of the hollow rotor shaft via the pump element, so that the pump element sucks the cooling medium via the inlet opening. In this way, solely by the configuration and / or design of the self-priming pump element, the cooling medium can be sucked in via the inlet opening in a simple manner. Thus, no separate control of the pump element is required, whereby costs and / or the installation space of the rotor can be reduced.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Pumpenelement ein Durchleitelement aufweist, das einen ersten Endabschnitt und einen zum ersten Endabschnitt in axialer Richtung beabstandet angeordneten zweiten Endab- schnitt aufweist, der erste Endabschnitt mit der Einlassöffnung fluidtechnisch verbunden ist, und der zweite Endabschnitt verschlossen ist, wobei zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt wenigstens eine Durchlassöffnung ausge¬ bildet ist, und auf dem Durchleitelement im Bereich der In an advantageous development of the invention, it is provided that the pump element has a passage element which has a first end portion and a second end portion spaced apart from the first end portion in the axial direction, the first end portion is fluidly connected to the inlet opening, and the second end portion is closed, wherein between the first end portion and the second end portion at least one passage opening is ¬ forms, and on the passage element in the region of

Durchlassöffnung ein Pumpenlaufrad angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Ausbildung einer Kreiselpumpe angegeben, die innerhalb des Wellenhohlraums angeordnet und mit dem ersten Stirnflansch verbunden und/oder in diesem eingespannt ist. Grundsätzlich kann es ausreichen, dass das Durchleitelement eine Durchlassöffnung aufweist. Für gewöhnlich ist vorgesehen, dass das Durchleitelement eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen aufweist, die in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind. Durch eine Rotation des Rotors wird das mit dem ersten Stirnflansch drehfest verbundene Durchleitelement und somit auch das auf dem Durchleitelement angeordnete Pumpen¬ laufrad in Rotation versetzt, wodurch das Pumpenlaufrad einen Unterdruck und/oder eine Sogwirkung erzeugt und somit das Kühlmedium über die wenigstens eine im Durchleitelement an- geordnete Durchlassöffnung und die Einlassöffnung ansaugt. Passage opening a pump impeller is arranged. In this way, the formation of a centrifugal pump is indicated, which is arranged within the shaft cavity and connected to the first end flange and / or clamped in this. In principle, it may be sufficient that the passage element a Having passage opening. It is usually provided that the passage element has a plurality of passage openings, which are arranged spaced from each other in the circumferential direction. By a rotation of the rotor with the first end flange rotatably connected passage element and thus also arranged on the passage element impeller ¬ impeller is set in rotation, whereby the pump impeller generates a negative pressure and / or a suction effect and thus the cooling medium via the at least one in the passage element arranged inlet opening and the inlet opening sucks.

In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Pumpenlaufrad wenigstens zwei zueinander beabstandet angeordnete Laufradscheiben und eine Mehrzahl von zwischen den Laufradscheiben angeordneten Laufradschauffein aufweist, wobei die Laufradscheiben drehfest auf dem Durch¬ leitelement angeordnet sind. Die Laufradschauffein können einen geradlinigen aber auch einen in Umfangsrichtung leicht gekrümmten Verlauf aufweisen. In der Regel sind die Laufrad- schauffein in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen zueinander beabstandet angeordnet. In this context, a preferred embodiment of the invention provides that the pump impeller has at least two spaced-apart impeller disks and a plurality of arranged between the impeller disks Laufradschauffein, wherein the impeller disks are rotatably mounted on the on ¬ leitelement. The Laufradschauffein can have a rectilinear but also a slightly curved course in the circumferential direction. As a rule, the impeller blades are arranged at a spacing from each other in the circumferential direction at regular intervals.

Grundsätzlich kann es ausreichen, dass das Pumpenelement ausschließlich mit dem ersten Stirnflansch verbunden ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass der zweite Endabschnitt des Durchleitelements bis zum zweiten Stirnflansch geführt und in diesem angeordnet und/oder mit diesem drehfest verbunden ist. Auf diese Weise kann die Steifigkeit des Durchleitelements und die Lagesicherheit des auf dem Durch- leitelement angeordneten Pumpenlaufrads erhöht werden. In principle, it may be sufficient for the pump element to be connected exclusively to the first end flange. An advantageous development of the invention is that the second end portion of the pass-through element is guided to the second end flange and arranged in this and / or rotatably connected thereto. In this way, the rigidity of the passage element and the positional stability of the pump impeller arranged on the passage element can be increased.

In diesem Zusammenhang liegt eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung darin, dass zwischen der wenigsten einen Durchlassöffnung und dem zweiten Endabschnitt ein Wandelement in- nerhalb des Durchleitelements angeordnet und/oder ausgebildet ist. Der durch das Pumpenlaufrad erzeugbare Unterdruck kann somit über das Wandelement derart in dem Durchleitelement konzentriert werden, dass über die Einlassöffnung das Kühlmedium angesaugt wird. In this context, a preferred development of the invention is that between the at least one passage opening and the second end section, a wall element is provided. arranged and / or formed within the passage element. The negative pressure which can be generated by the pump impeller can thus be concentrated in the passage element via the wall element in such a way that the cooling medium is sucked in via the inlet opening.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass das Pumpenelement und/oder das Pumpenlaufrad an einer beliebigen Stelle in Achsrichtung des Rotors innerhalb des Wellenhohlraums angeordnet ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Pumpenelement und/oder das Pumpenlaufrad in axialer Richtung des Wellenhohlraums mittig im Wellenhohlraum angeordnet ist. Für gewöhnlich staut sich die Wärme des auf dem Blechpaketträger angeordneten Blechpakets in Folge des magnetischen Felds zwischen dem Rotor und dem Stator und einer Rotation des Rotors relativ zum Stator in der Mitte des wenigstens einen Blechpakets, während in den Randbereichen die Wärme schneller abfließen oder einfacher gekühlt werden kann. Die Austrittsöffnung des Pumpenelements ist in radialer Richtung in Richtung des Hotspots der Blechpakete ausgerichtet, so dass über das Pumpenelement der Blechpaketträger und somit das auf dem Blechpaketträger angeordnete Blechpaket wirksam gekühlt werden kann . Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass der erste Stirnflansch auf einer dem Wellenhohlraum abgewandten Seite einen ersten Wellenzapfen und/oder der zweite Stirnflansch auf einer dem Wellenhohlraum abgewandten Seite einen zweiten Wellenzapfen aufweist. Die jeweiligen Wellenzapfen sind in Achsrichtung des Wellenhohlraums ausgerichtet und dienen einer Lagerung der Rotorhohlwelle in einem Wellenlager. In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Einlassöffnung durch den ersten Wellenzapfen geführt ist. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Stirnflansch und/oder der zweite Stirnflansch wenigstens eine Ausnehmung aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein an der inneren Mantelfläche des zylinderförmigen Blechpaketträgers verlaufendes Kühlmedium über die Ausnehmung aus dem Wellenhohlraum austreten kann. Auf diese Weise kann das Kühlmedium vorzugsweise gegen eine Wicklung des den Rotor und/oder die Rotorhohlwelle umgebenden Stators be¬ fördert und/oder gespritzt werden, um die Wicklung, insbesondere die Wicklungsköpfe, des Stators zumindest teilweise zu kühlen. In principle, it can be provided that the pump element and / or the pump impeller is arranged at any point in the axial direction of the rotor within the shaft cavity. An advantageous development of the invention provides that the pump element and / or the pump impeller is arranged centrally in the shaft cavity in the axial direction of the shaft cavity. Usually, the heat accumulates on the laminated core carrier laminated core due to the magnetic field between the rotor and the stator and a rotation of the rotor relative to the stator in the middle of at least one laminated core, while in the edge regions, the heat flows faster or cooled more easily can be. The outlet opening of the pump element is aligned in the radial direction in the direction of the hotspot of the laminated cores, so that can be effectively cooled via the pump element of the laminated core and thus arranged on the laminated core carrier laminated core. An advantageous development of the invention is that the first end flange on a side facing away from the shaft cavity has a first shaft journal and / or the second end flange on a side facing away from the shaft cavity a second shaft journal. The respective shaft journals are aligned in the axial direction of the shaft cavity and serve to support the rotor hollow shaft in a shaft bearing. In this context, a preferred embodiment of the invention provides that the inlet opening is guided by the first shaft journal. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the first end flange and / or the second end flange has at least one recess which is arranged and designed such that a running on the inner circumferential surface of the cylindrical laminated core carrier cooling medium can escape via the recess from the shaft cavity , In this way, the cooling medium can preferably be ¬ against a winding of the rotor and / or the hollow rotor shaft be ¬ promotes and / or injected to cool the winding, in particular the winding heads, the stator at least partially.

In diesem Zusammenhang liegt eine vorteilhafte Weiterbildung darin, dass die wenigstens eine Ausnehmung an einer äußeren Umfangsfläche des ersten Stirnflanschs und/oder des zweiten Stirnflanschs angeordnet und/oder ausgebildet ist. Die Aus¬ nehmung ist somit eine Vertiefung, die sich ausgehend vom äußeren Umfang in radialer Richtung nach innen erstreckt. Vorzugsweise sind mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandet ange¬ ordnete Ausnehmungen vorgesehen. In this context, an advantageous development is that the at least one recess is arranged and / or formed on an outer peripheral surface of the first end flange and / or the second end flange. The Aus ¬ recess is thus a recess extending from the outer circumference in the radial direction inwards. Preferably, a plurality of circumferentially spaced apart ¬ arranged recesses are provided.

Grundsätzlich kann es ausreichen, dass die wenigstens eine Ausnehmung in dem ersten Stirnflansch und/oder dem zweiten Stirnflansch angeordnet und/oder ausgebildet ist. Eine vor¬ teilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zylinderförmig ausgebildete Blechpaketträger auf einem dem ersten Stirnflansch zugewandten ersten Endbereich und/oder auf einem dem zweiten Stirnflansch zugewandten zweiten Endbereich wenigstens eine in radialer Richtung ausgebildete Öffnung aufweist, so dass ein an der inneren Mantelfläche des zylin- derförmig ausgebildeten Blechpaketträgers verlaufendes Kühl¬ medium über die Öffnung aus dem Wellenhohlraum austreten kann. Auf diese Weise wird eine alternative Möglichkeit bereitge¬ stellt, dass Kühlmedium aus dem Wellenhohlraum über die Öffnung in Richtung der Wicklungen eines den Rotor umgebenden Stators zu befördern. Auf diese Weise können die Wicklungen des Stators effizient gekühlt werden. In principle, it may be sufficient for the at least one recess to be arranged and / or formed in the first end flange and / or the second end flange. A partial explanatory front ¬ development of the invention provides that the cylinder-shaped laminated core carrier facing on a first end flange first end portion and / or has on a side facing the second end flange second end portion of at least one trained in the radial direction of the opening so that on the inner circumferential surface of the cylindrical-shaped laminated core carrier extending cooling ¬ medium can escape through the opening of the shaft cavity. In this way, an alternative possibility is bereitge ¬ provides that cooling medium from the shaft cavity through the opening in the direction of the windings of a stator surrounding the rotor transport. In this way, the windings of the stator can be efficiently cooled.

Die Erfindung betrifft zudem einen Rotor, aufweisend die mit wenigstens einem Blechpakete bestückte erfindungsgemäße Ro- torhohlwelle . The invention also relates to a rotor comprising the rotor shaft according to the invention, which is equipped with at least one laminated core.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit dem erfindungsgemäßen Rotor. Furthermore, the invention relates to an electric machine, in particular for a drive train of a motor vehicle, with the rotor according to the invention.

Weiter betrifft die Erfindung eine Verwendung der erfindungsgemäßen Rotorhohlwelle zum Kühlen eines Stators und/oder eines Rotors einer elektrischen Maschine. Furthermore, the invention relates to a use of the hollow rotor shaft according to the invention for cooling a stator and / or a rotor of an electric machine.

Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Kühlen einer elektrischen Maschine, aufweisend den erfindungsgemäßen Rotor, umfassend die Schritte: The invention also relates to a method for cooling an electric machine, comprising the rotor according to the invention, comprising the steps:

- Ansaugen eines Kühlmediums über das innerhalb des Wellen- hohlraums angeordnete Pumpenelement;  - sucking a cooling medium via the pump element arranged within the shaft cavity;

- Beförderung des von dem Pumpenelement angesaugten Kühlmediums über die Austrittsöffnung des Pumpenelements an die innere Mantelfläche des Blechpaketträgers, wobei das Kühlmedium gegen die innere Mantelfläche des Blechpaketträgers prallt.  - Carriage of the sucked by the pump element cooling medium via the outlet opening of the pump element to the inner surface of the laminated core carrier, wherein the cooling medium impinges against the inner circumferential surface of the laminated core carrier.

Es ist somit ein wesentlicher Aspekt der Erfindung, dass das Kühlmedium über das innerhalb des Wellenhohlraums angeordnete Pumpenelement angesaugt wird. Auf diese Weise ist keine Pumpe außerhalb des Rotors erforderlich, die das Kühlmedium aktiv in den Wellenhohlraum pumpt . Somit kann der Bauraum der elektrischen Maschine reduziert werden. It is thus an essential aspect of the invention that the cooling medium is sucked in via the pump element arranged within the shaft cavity. In this way, no pump outside the rotor is required, which actively pumps the cooling medium into the shaft cavity. Thus, the space of the electric machine can be reduced.

Das Pumpenelement befördert das angesaugte Kühlmedium über eine Austrittsöffnung des Pumpenelements und/oder über die Lauf- radschauffein des Pumpenlaufrads radial nach außen gegen die innere Mantelfläche des Blechpaketträgers. Das Kühlmedium prallt gegen die innere Mantelfläche, wodurch der Blechpaketträger und ein auf dem Blechpaketträger angeordnetes Blechpaket durch eine Prallkühlung gekühlt werden können. The pump element conveys the sucked-in cooling medium via an outlet opening of the pump element and / or via the runner. Radschauffein the pump impeller radially outward against the inner surface of the laminated core carrier. The cooling medium bounces against the inner circumferential surface, whereby the laminated core carrier and a laminated core arranged on the laminated core carrier can be cooled by impingement cooling.

Abschließend sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das gegen die innere Mantelfläche beförderte Kühlmedium über wenigstens eine in dem ersten Stirnflansch und/oder dem zweiten Stirnflansch angeordnete Ausnehmung aus dem Wellenhohlraum entweicht und gegen Wicklungsköpfe eines den Rotor zumindest teilweise umgebenden Stators gespritzt wird. Auf diese Weise kann das Kühlmedium aus dem Wellenhohlraum derart abgeführt werden, dass es zudem die Wicklungsköpfe des Stators kühlt, wodurch eine effiziente Kühlung des Stators bewirkt werden kann. Finally, a preferred development of the invention that the conveyed against the inner circumferential surface cooling medium escapes via at least one arranged in the first end flange and / or the second end flange recess from the shaft cavity and is injected against winding heads of the rotor at least partially surrounding stator. In this way, the cooling medium can be removed from the shaft cavity such that it also cools the winding heads of the stator, whereby an efficient cooling of the stator can be effected.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht ein- schränkend, sondern vielmehr als beispielhaft zu verstehen, Sie sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Der Anmelder behält sich vor, einzelne oder mehrere der in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen oder solche Merkmale in bestehende Patentansprüche aufzunehmen. Die Ausführungs¬ beispiele werden anhand von Figuren näher erläutert. Further features and advantages of the present invention will become apparent from the dependent claims and the following embodiments. The embodiments are not limiting, but rather to be understood as exemplary, you should enable the skilled person to carry out the invention. The Applicant reserves the right to make individual or several of the features disclosed in the exemplary embodiments the subject matter of patent claims or to include such features in existing claims. The execution ¬ examples are explained with reference to figures.

In diesen zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen 1 shows a schematic sectional view through a

Rotor mit einer Rotorhohlwelle, die ein integriertes Pumpenelement aufweist, Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung durch den Rotor, wobei das Pumpenelement als Kreiselpumpe mit einemRotor with a hollow rotor shaft, which has an integrated pump element, Fig. 2 is a schematic sectional view through the rotor, wherein the pump element as a centrifugal pump with a

Pumpenlaufrad ausgebildet ist, Pump impeller is formed,

Fig. 3a einen Längsschnitt durch das Pumpenlaufrad, 3a shows a longitudinal section through the pump impeller,

Fig. 3b eine Ansicht des Pumpenlaufrads, 3b is a view of the pump impeller,

Fig. 3c einen Querschnitt durch das Pumpenlaufrad, 3c shows a cross section through the pump impeller,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Rotor, 4 shows a longitudinal section through the rotor,

Fig. 5a eine Ansicht der Rotorhohlwelle, Fig. 5b eine Ansicht des Durchleitelements mit dem ersten 5a shows a view of the hollow rotor shaft, Fig. 5b shows a view of the passage element with the first

Stirnflansch und dem zweiten Stirnflansch,  End flange and the second end flange,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine elektrische Maschine. In Figur 1 ist eine Schnittdarstellung eines Rotors 10 gezeigt, der eine Rotorhohlwelle 12 mit einem integrierten Pumpenelement 14 umfasst. Die Rotorhohlwelle 12 weist einen zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger 16 auf, der beidseitig an den zueinander in axialer Richtung beabstandeten Endbereichen 18, 20 jeweils mit einem Stirnflansch 22, 24 abgeschlossen ist, so dass durch den zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger 16 ein Wellenhohlraum 26 ausgebildet wird. Auf den Blechpaketträger 16 ist in Längsrichtung des zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträgers 16 wenigstens ein Blechpaket 28 angeordnet, um den Rotor 10 auszubilden. Fig. 6 is a longitudinal section through an electrical machine. FIG. 1 shows a sectional illustration of a rotor 10 which comprises a hollow rotor shaft 12 with an integrated pump element 14. The rotor hollow shaft 12 has a cylindrical shaped laminated core 16, which is closed on both sides at the mutually axially spaced end portions 18, 20 each with a front flange 22, 24, so that a wave cavity 26 is formed by the cylindrically shaped laminated core 16. On the laminated core 16, at least one laminated core 28 is arranged in the longitudinal direction of the cylinder-shaped laminated core 16 in order to form the rotor 10.

Innerhalb des ersten Stirnflanschs 22 ist eine Einlassöffnung 30 ausgebildet, über die ein Kühlmedium 32 dem Wellenhohlraum 26 zuführbar ist. Innerhalb des Wellenhohlraums 26 ist das Pumpenelement 14 angeordnet, wobei das Pumpenelement 14 mit der Einlassöffnung 30 fluidtechnisch verbunden ist. Das Pumpenelement 14 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass das Pumpenelement 14 das Kühlmedium 32 über die Einlassöffnung 30 ansaugt und gegen eine innere Mantelfläche 34 des zylinderförmig ausgebildeten Within the first end flange 22, an inlet opening 30 is formed, via which a cooling medium 32 can be fed to the wave cavity 26. Within the shaft cavity 26, the pump element 14 is arranged, wherein the pump element 14 is fluidly connected to the inlet port 30. The pump element 14 is arranged and formed such that the pump element 14 sucks the cooling medium 32 via the inlet opening 30 and against an inner circumferential surface 34 of the cylinder-shaped

Blechpaketträgers 16 befördert. Cartridge package carrier 16 transported.

Auf diese Weise wird über das innerhalb des Wellenhohlraums 26 angeordnete Pumpenelement 14 das Kühlmedium 32 in den Wel¬ lenhohlraum 26 angesaugt, so dass keine außerhalb des Rotors 10 angeordnete und/oder ausgebildete Pumpeneinrichtung zur aktiven Beförderung des Kühlmediums 32 in den Wellenhohlraum 26 erforderlich ist. Auf diese Weise kann der Bauraum einer den Rotor 10 aufweisenden elektrischen Maschine durch die Ausbildung der Rotorhohlwelle 12 mit dem integrierten Pumpenelement 14 re¬ duziert werden. In this way, the cooling medium 32 is sucked into the Wel ¬ lenhohlraum 26 via the disposed within the shaft cavity 26 pump element 14, so that no outside of the rotor 10 arranged and / or trained pump means for active transport of the cooling medium 32 in the wave cavity 26 is required. In this way, the space of a rotor 10 having electric machine by the formation of the hollow rotor shaft 12 with the integrated pump element 14 re ¬ duced.

Das über das Pumpenelement 14 beförderte Kühlmedium 32 prallt gegen die innere Mantelfläche 34 des Blechpaketträgers 16, wobei das Kühlmedium 32 im Wesentlichen senkrecht auf die innere Mantelfläche 34 trifft und einen sogenannten „wall-jet" erzeugt. Dies bedeutet, dass der Fluidstrom des Kühlmediums 32 vom Aufprallort in radialer Richtung und/oder in radialer Weise über die innere Mantelfläche 34 geführt wird. Um das Zentrum des Aufprallortes lassen sich sehr hohe Wärmeübertragungsraten erzielen, die mit zunehmenden radialen Abstand vom Zentrum des Aufprallortes abnehmen. Auf dies Weise kann das Kühlmedium 32 vorzugsweise auf Stellen innerhalb des Blechpaketträgers 16 gerichtet werden, die sich besonders schnell erwärmen oder bei denen sich eine Erwärmung staut. Auf diese Weise kann über das Pumpenelement 14 innerhalb des Wellenhohlraums 26 eine gleichmäßige Kühlung des Rotors 10 ermöglicht werden, um Kontaktspannungen der Rotorlagerung aufgrund eines zu großen Temperaturgradienten zwischen einem inneren Lagerring und einem äußeren Lagerung zu reduzieren. Aufgrund der Zentrifugalkraft des um die Rotorachse 36 derThe cooling medium 32 conveyed via the pump element 14 impinges against the inner jacket surface 34 of the laminated core carrier 16, whereby the cooling medium 32 strikes the inner jacket surface 34 substantially perpendicularly and generates a so-called "wall-jet." This means that the fluid flow of the cooling medium 32 from the impact location in the radial direction and / or in a radial manner over the inner circumferential surface 34. Very high heat transfer rates can be achieved around the center of the impact location, which decrease with increasing radial distance from the center of the impact location be directed to locations within the laminated core 16, which heat up very quickly or in which a warming accumulates.In this way, via the pump element 14 within the shaft cavity 26, a uniform cooling of the rotor 10th be allowed to reduce contact stresses of the rotor bearing due to a large temperature gradient between an inner bearing ring and an outer bearing. Due to the centrifugal force of the around the rotor axis 36 of the

Rotorhohlwelle 12 rotierenden Rotors 10 wird das Kühlmedium 32 an die innere Mantelfläche 34 gepresst und in Richtung der Endbereiche 18, 20 des Blechpaketträgers 16 geführt. In dem auf den Endbereichen 18, 20 angeordneten ersten Stirnflansch 22 und dem zweiten Stirnflansch 24 sind an einer Umfangsfläche der jeweiligen Stirnflansche Ausnehmungen 38 angeordnet. Auf diese Weise kann das Kühlmedium 32 über die Ausnehmungen 38 aus dem Wellenhohlraum 26 austreten und vorzugsweise gegen Wicklungen eines den Rotor 10 umgebenden Stators (nicht dargestellt) prallen, um diese zu kühlen. Rotor hollow shaft 12 rotating rotor 10, the cooling medium 32 is pressed against the inner circumferential surface 34 and guided in the direction of the end portions 18, 20 of the laminated core 16. In the arranged on the end portions 18, 20 first end flange 22 and the second end flange 24 recesses 38 are arranged on a circumferential surface of the respective end flanges. In this way, the cooling medium 32 can exit via the recesses 38 from the shaft cavity 26 and preferably against windings of a rotor 10 surrounding the stator (not shown) to cool them.

Das aus dem Wellenhohlraum 26 über die Ausnehmungen 38 austretende Kühlmedium 32 wird einem Kühlkreislauf 40 zugeführt, um dies erneut dem Pumpenelement 14 zuführen zu können bzw. damit dies erneut über das Pumpenelement 14 ansaugbar ist. The cooling medium 32 emerging from the shaft cavity 26 via the recesses 38 is supplied to a cooling circuit 40 so as to be able to supply this again to the pump element 14, or so that it can be sucked in again via the pump element 14.

In Figur 2 ist der aus Figur 1 bekannte Rotor 10 gezeigt, wobei das Pumpenelement 14 als selbstansaugende Kreiselpumpe aus¬ gebildet ist. Das Pumpenelement 14 weist ein Durchleitelement 42 auf, das einen ersten Endabschnitt 44 und einen zum erstenIn Figure 2, the known from Figure 1 rotor 10 is shown, wherein the pump element 14 is formed as a self-priming centrifugal pump ¬ . The pump element 14 has a passage element 42, which has a first end portion 44 and one to the first

Endabschnitt 44 in axialer Richtung beabstandet angeordneten zweiten Endabschnitt 46 aufweist. Der erste Endabschnitt 44 ist mit der Einlassöffnung 30 fluidtechnisch verbunden, so dass das Kühlmedium 32 über die Einlassöffnung 30 und den ersten End- abschnitt 44 in das Durchleitelement 42 einführbar ist. Der zweite Endabschnitt 46 ist geschlossen. Zwischen dem ersten Endabschnitt 44 und dem zweiten Endabschnitt 46 ist wenigstens eine Durchlassöffnung 48 ausgebildet ist, und auf dem Durch- leitelement 42 ist im Bereich der Durchlassöffnung 48 ein Pumpenlaufrad 50 angeordnet. End portion 44 in the axial direction spaced second end portion 46 has. The first end section 44 is fluidly connected to the inlet opening 30, so that the cooling medium 32 can be inserted into the passage element 42 via the inlet opening 30 and the first end section 44. The second end portion 46 is closed. Between the first end portion 44 and the second end portion 46 at least one passage opening 48 is formed, and on the through Guide element 42, a pump impeller 50 is disposed in the region of the passage opening 48.

Auf diese Weise wird die Ausbildung einer Kreiselpumpe angegeben, die innerhalb des Wellenhohlraums 26 angeordnet ist und mit dem ersten Stirnflansch 22 drehfest verbunden und/oder in diesem eingespannt ist. Grundsätzlich kann es ausreichen, dass das Durchleitelement 42 nur eine Durchlassöffnung 48 aufweist. Für gewöhnlich ist vorgesehen, dass das Durchleitelement 42 eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen 48 aufweist, die in Umfangs- richtung zueinander beabstandet angeordnet sind. In this way, the formation of a centrifugal pump is indicated, which is disposed within the shaft cavity 26 and rotatably connected to the first end flange 22 and / or clamped in this. In principle, it may be sufficient that the passage element 42 has only one passage opening 48. It is usually provided that the passage element 42 has a plurality of passage openings 48, which are arranged spaced apart in the circumferential direction.

Durch eine Rotation des Rotors 10 wird das mit dem ersten Stirnflansch 22 drehfest verbundene Durchleitelement 42 und somit auch das auf dem Durchleitelement 42 angeordnete Pum¬ penlaufrad 50 in Rotation versetzt, wodurch das Pumpenlaufrad 50 einen Unterdruck und/oder eine Sogwirkung erzeugt und somit das Kühlmedium 32 über die im Durchleitelement 42 angeordnete Durchlassöffnung 48 und die Einlassöffnung 30 ansaugt. Über die Zentrifugalkraft wird das Kühlmedium 32 an den äußeren Rand des Pumpenlaufrads gepresst und entweicht über die Austrittsöffnung 52. By a rotation of the rotor 10, the rotatably connected to the first end flange 22 passage 42 and thus also arranged on the passage element 42 Pum ¬ penlaufrad 50 is set in rotation, whereby the pump impeller 50 generates a negative pressure and / or a suction effect and thus the cooling medium 32 via the arranged in the passage element 42 passage opening 48 and the inlet opening 30 sucks. Via the centrifugal force, the cooling medium 32 is pressed against the outer edge of the pump impeller and escapes via the outlet opening 52.

In den Figuren 3a, 3b und 3c ist das als Kreiselpumpe ausgebildete Pumpenelement 14 im Detail dargestellt. Nachstehend wird auf die Figuren 3a, 3b und 3c gleichzeitig Bezug genommen. Das Pum¬ penlaufrad 50 weist zwei zueinander beabstandet angeordnete Laufradscheiben 54 und eine Mehrzahl von zwischen den Laufradscheiben 54 angeordneten Laufradschauffein 56 auf, wobei die Laufradscheiben 54 drehfest auf dem Durchleitelement 42 an¬ geordnet sind. Die Laufradschauffein 56 weisen einen in Um- fangsrichtung leicht gekrümmten bzw. bogenförmigen Verlauf auf. Die Austrittsöffnungen 52 des Pumpenelements 14 sind am äußeren Rand des Pumpenlaufrads 50 zwischen den jeweiligen Laufrad- schauffeln 56 und den Laufradscheiben 54 ausgebildet. Figur 4 zeigt den aus Figur 2 bekannten Rotor 10. Im Unterschied zu dem in Figur 2 gezeigten Rotor 10 ist in Figur 4 das In FIGS. 3 a, 3 b and 3 c, the pump element 14 designed as a centrifugal pump is shown in detail. Reference will now be made to Figures 3a, 3b and 3c at the same time. The Pum ¬ penlaufrad 50 has two mutually spaced impeller disks 54 and a plurality of arranged between the impeller disks 54 Laufradschauffein 56, wherein the impeller disks 54 rotatably on the pass-through element 42 are arranged on ¬ . The impeller blades 56 have a slightly curved or arc-shaped course in the circumferential direction. The outlet openings 52 of the pump element 14 are formed on the outer edge of the pump impeller 50 between the respective impeller blades 56 and the impeller disks 54. FIG. 4 shows the rotor 10 known from FIG. 2. In contrast to the rotor 10 shown in FIG

Durchleitelement 42 mit dem zweiten Endabschnitt 46 bis zum zweiten Stirnflansch 24 geführt und in diesem gelagert bzw. mit diesem drehfest verbunden. Auf diese Weise kann die Steifigkeit des Durchleitelements 42 und die Lagesicherheit des auf dem Durchleitelement 42 angeordneten Pumpenlaufrads 50 erhöht werden . Passing element 42 guided with the second end portion 46 to the second end flange 24 and stored in this or rotatably connected thereto. In this way, the rigidity of the passage element 42 and the positional stability of the pump impeller 50 arranged on the passage element 42 can be increased.

Zwischen der wenigsten einen Durchlassöffnung 48 und dem zweiten Endabschnitt 46 ist ein Wandelement 58 innerhalb des Durch¬ leitelements 42 angeordnet. Der durch das Pumpenlaufrad 50 erzeugbare Unterdruck kann somit über das Wandelement 58 derart innerhalb des Durchleitelements 42 konzentriert werden, dass über die Einlassöffnung 30 das Kühlmedium 32 ansaugbar ist. Between the at least one passage opening 48 and the second end portion 46 is a wall member 58 within the guide member disposed through ¬ 42nd The negative pressure that can be generated by the pump impeller 50 can thus be concentrated via the wall element 58 within the passage element 42 such that the cooling medium 32 can be sucked in via the inlet opening 30.

Das Pumpenelement 14 bzw. das Pumpenlaufrad 50 ist in axialer Richtung des Wellenhohlraums 26 mittig im Wellenhohlraum 26 angeordnet. Für gewöhnlich staut sich die Wärme in dem auf dem Blechpaketträger 16 angeordneten Blechpaket 28 in Folge einer Rotation des Rotors 10 relativ zum Stator (nicht dargestellt) in der Mitte des Blechpakets, während in den Randbereichen des Blechpakets 28 die Wärme schneller abfließen oder einfacher gekühlt werden kann. Das Pumpenlaufrad 50 bzw. die Aus¬ trittsöffnungen 52 des Pumpenlaufrads 50 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel in radialer Richtung in Richtung desThe pump element 14 or the pump impeller 50 is arranged centrally in the shaft cavity 26 in the axial direction of the shaft cavity 26. Usually, the heat accumulates in the laminated core 28 disposed on the laminated core 16 as a result of rotation of the rotor 10 relative to the stator (not shown) in the center of the laminated core, while in the edge regions of the laminated core 28, the heat flow off faster or cooled more easily can. The pump impeller 50 and the off ¬ openings 52 of the pump impeller 50 are in the present embodiment in the radial direction in the direction of

Hotspots des Blechpakets 28 ausgerichtet, so dass über das Pumpenelement 14 der Blechpaketträger 16 und somit das auf dem Blechpaketträger 16 angeordnete Blechpaket 28 wirksam gekühlt werden kann. Der erste Stirnflansch 22 weist auf einer dem Wellenhohlraum 26 abgewandten Seite einen ersten Wellenzapfen 60 und/oder der zweite Stirnflansch 24 weist auf einer dem Wellenhohlraum 26 abgewandten Seite einen zweiten Wellenzapfen 62 auf. Der erste Wellenzapfen 60 und der zweite Wellenzapfen 62 sind jeweils in Achsrichtung des Wellenhohlraums 26 ausgerichtet und dienen einer Lagerung der Rotorhohlwelle 12 in einem Wellenlager. Die Einlassöffnung 30 ist durch den ersten Wellenzapfen 60 geführt. In Figur 5a ist eine Ansicht der Rotorhohlwelle 12 gezeigt und die Figur 5b veranschaulicht eine Ansicht des Durchleitelements 42 mit den Stirnflanschen 22, 24. Nachfolgend wird auf die Figuren 5a und 5b gleichzeitig Bezug genommen. Der erste Stirnflansch 22 und der zweite Stirnflansch 24 weisen jeweils an einer äußeren Umfangsflache mehrere in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnete Ausnehmung 38 auf. Die Ausnehmungen 38 bewirken, dass an den Endbereichen 18, 20 des Blechpaketträgers 16 zwischen der inneren Mantelfläche 34 und den Stirnflanschen 22, 24 im Bereich der Ausnehmungen 38 ein Spalt ausgebildet wird, über den das an die innere Mantelfläche 34 beförderte Kühlmedium 32 aus dem Wellenhohlraum 26 austreten kann. Auf diese Weise kann das Kühlmedium 32 vorzugsweise gegen eine Wicklung des den Rotor 10 umgebenden Stators (nicht dargestellt) befördert und/oder gespritzt werden, um die Wicklungen des Stators zumindest teilweise zu kühlen. Hotspots of the laminated core 28 aligned so that on the pump element 14 of the laminated core 16 and thus arranged on the laminated core 16 plate pack 28 can be effectively cooled. The first end flange 22 has on a side facing away from the shaft cavity 26 a first shaft journal 60 and / or the second end flange 24 has on a side facing away from the shaft cavity 26 a second shaft journal 62. The first shaft journal 60 and the second shaft journal 62 are respectively aligned in the axial direction of the shaft cavity 26 and serve to support the rotor hollow shaft 12 in a shaft bearing. The inlet opening 30 is guided by the first shaft journal 60. FIG. 5 a shows a view of the rotor hollow shaft 12 and FIG. 5 b illustrates a view of the passage element 42 with the end flanges 22, 24. Reference will now be made to FIGS. 5 a and 5 b simultaneously. The first end flange 22 and the second end flange 24 each have on an outer circumferential surface a plurality of circumferentially spaced-apart arranged recess 38. The recesses 38 effect that at the end regions 18, 20 of the laminated core 16 between the inner circumferential surface 34 and the end flanges 22, 24 in the region of the recesses 38, a gap is formed, via which the conveyed to the inner surface 34 cooling medium 32 from the shaft cavity 26 can escape. In this way, the cooling medium 32 may preferably be conveyed and / or sprayed against a winding of the stator 10 surrounding the rotor 10 (not shown) to at least partially cool the windings of the stator.

Figur 6 zeigt eine elektrische Maschine 64, die in einem Gehäuse 66 ein Getriebe 68 und einen Elektromotor 70 aufweist, wobei der Elektromotor 70 den Rotor 10 und einen den Rotor 10 zumindest abschnittsweise umgebenden Stator 72 umfasst. Der Rotor 10 ist über Wellenlager 74, die an den ersten Wellenzapfen 60 und den zweiten Wellenzapfen 62 angreifen, im den Gehäuse 66 relativ zum Stator 72 um die Rotorachse 36 rotierbar gelagert. Der zweite Wellenzapfen 62 ist mit einer Getriebeeingangswelle 76 ge- koppelt, so dass eine Drehbewegung des Rotors 10 auf das Getriebe 68 übertragbar ist. FIG. 6 shows an electric machine 64 which has a gear 68 and an electric motor 70 in a housing 66, the electric motor 70 comprising the rotor 10 and a stator 72 surrounding the rotor 10 at least in sections. The rotor 10 is rotatably mounted about the rotor axis 36 in the housing 66 relative to the stator 72 via shaft bearings 74, which engage the first shaft journal 60 and the second shaft journal 62. The second shaft journal 62 is connected to a transmission input shaft 76. coupled, so that a rotational movement of the rotor 10 is transferable to the transmission 68.

Infolge einer Rotation des Rotors 10 wird das Kühlmedium 32, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Getriebeöl ist, über die in dem ersten Wellenzapfen 60 und dem ersten Stirnflansch 22 angeordnete Einlassöffnung 30 von dem in dem Wellenhohlraum 26 angeordneten selbstansaugenden Pumpenelement 14, die als Kreiselpumpe ausgebildet ist, angesaugt und über die Aus- trittsöffnung 52 des Pumpenelements 14 und/oder über dieAs a result of rotation of the rotor 10, the cooling medium 32, which is a transmission oil in the present embodiment, via the arranged in the first shaft journal 60 and the first end flange 22 inlet opening 30 of the shaft cavity 26 disposed in the self-priming pump element 14, which is designed as a centrifugal pump sucked and via the outlet opening 52 of the pump element 14 and / or over the

Laufradschauffein 56 des Pumpenlaufrads 50 radial nach außen gegen die innere Mantelfläche 34 des Blechpaketträgers 16 befördert. Das Kühlmedium 32 prallt gegen die innere Mantelfläche 34, wodurch der Blechpaketträger 16 und das auf dem Blechpa- ketträger 16 angeordnete Blechpaket 28 durch eine Prallkühlung gekühlt werden. Laufradschauffein 56 of the pump impeller 50 radially outwardly against the inner circumferential surface 34 of the laminated core 16 transported. The cooling medium 32 bounces against the inner circumferential surface 34, as a result of which the laminated core carrier 16 and the laminated core 28 arranged on the sheet metal carrier 16 are cooled by impingement cooling.

Das auf die innere Mantelfläche 34 beförderte Kühlmedium 32 entweicht aus dem Wellenhohlraum 26 über die in dem ersten Stirnflansch 22 und dem zweiten Stirnflansch 24 angeordneten Ausnehmungen 38. Infolge der Zentrifugalkraft des rotierenden Rotors 10 wird das Kühlmedium 32 derart aus den Ausnehmungen 38 herausgeschleudert, dass es auf die Wicklungsköpfe 78 des Stators 72 trifft, wodurch diese ebenfalls gekühlt werden. Anschließend wird das Kühlmedium 32 einem Umlaufkühlkreis zugeführt, so dass es zur erneuten Kühlung verwendet werden kann. Bezugs zeichen The cooling medium 32 conveyed on the inner circumferential surface 34 escapes from the shaft cavity 26 via the recesses 38 arranged in the first end flange 22 and the second end flange 24. As a result of the centrifugal force of the rotating rotor 10, the cooling medium 32 is ejected from the recesses 38 in such a way on the winding heads 78 of the stator 72, whereby they are also cooled. Subsequently, the cooling medium 32 is supplied to a circulation cooling circuit, so that it can be used for re-cooling. Reference sign

10 Rotor 10 rotor

12 Rotorhohlwelle  12 rotor hollow shaft

14 Pumpenelement  14 pump element

16 Blechpaketträger 16 laminated core carrier

18 Erster Endbereich18 First end area

20 Zweiter Endbereich20 Second end area

22 Erster Stirnflansch22 First end flange

24 Zweier Stirnflansch24 twin end flange

26 Wellenhohlraum 26 wave cavity

28 Blechpaket  28 laminated core

30 Einlassöffnung  30 inlet opening

32 Kühlmedium  32 cooling medium

34 Innere Mantelfläche 34 Inner jacket surface

36 Achse 36 axis

38 Ausnehmung  38 recess

40 Kühlkreislauf  40 cooling circuit

42 Durchleitelernent 42 Durchleitelernent

44 Erster Endabschnitt44 First end section

46 Zweiter Endabschnitt46 Second end section

48 Durchlassöffnung48 passage opening

50 Pumpenlaufrad 50 pump impeller

52 Austrittsöffnung 52 outlet opening

54 Laufradscheibe 54 Impeller disc

56 Laufradschauffei 56 impeller feeder

58 Wandelement 58 wall element

60 Erster Wellenzapfen 60 First shaft journal

62 Zweiter Wellenzapfen62 second shaft journal

64 Elektrische Maschine64 electrical machine

66 Gehäuse 66 housing

68 Getriebe  68 gearbox

70 Motor  70 engine

72 Stator Wellenlager 72 stator shaft bearing

Getriebeeingangswelle Wicklungskopf Transmission input shaft winding head

Claims

Patentansprüche claims 1. Rotorhohlwelle (12) für einen Rotor (10) einer elektrischen Maschine (64), umfassend 1. rotor hollow shaft (12) for a rotor (10) of an electrical machine (64), comprising - einen beidseitig von einem ersten Stirnflansch (22) und einem zweiten Stirnflansch (24) abgeschlossenen zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträger (16), der einen Wellenhohlraum (26) umgibt, wobei in dem ersten Stirnflansch (22) eine Einlassöffnung (30) ausgebildet ist, und - On both sides of a first end flange (22) and a second end flange (24) closed cylindrical formed Blechpaketträger (16) surrounding a shaft cavity (26), wherein in the first end flange (22) an inlet opening (30) is formed, and - ein innerhalb des Wellenhohlraums (26) angeordnetes Pum¬ penelement (14), das mit der Einlassöffnung (30) fluidtechnisch verbunden ist und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass über das Pumpenelement (14) ein Kühlmedium (32) über die Einlassöffnung (30) ansaugbar und über eine Austrittsöffnung (52) des Pumpenelements (14) gegen eine innere Mantelfläche (34) des zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträgers (16) be¬ förderbar ist. - arranged one within the shaft cavity (26) Pum ¬ group element (14) which is fluidly connected with the inlet port (30) and is arranged and formed that over the pump member (14) a cooling medium (32) via the inlet opening (30 ) sucked in and an outlet opening (52) of the pump element (14) against an inner circumferential surface (34) of the cylinder-shaped lamination stack carrier (16) can be conveyed ¬ be. 2. Rotorhohlwelle (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenelement (14) ein selbstansaugendes Pumpenelement, insbesondere eine Kreiselpumpe, ist. 2. hollow rotor shaft (12) according to claim 1, characterized in that the pump element (14) is a self-priming pump element, in particular a centrifugal pump. 3. Rotorhohlwelle (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenelement (14) 3. hollow rotor shaft (12) according to claim 1 or 2, characterized in that the pump element (14) - ein Durchleitelement (42) aufweist, das einen ersten End¬ abschnitt (44) und einen zum ersten Endabschnitt (44) in axialer Richtung beabstandet angeordneten zweiten Endabschnitt (46) aufweist, - having a Durchleitelement (42), the second end portion has a first end ¬ portion (44) and a first end portion (44) axially spaced apart (46), - der erste Endabschnitt (44) mit der Einlassöffnung (30) fluidtechnisch verbunden ist, und  - The first end portion (44) with the inlet port (30) is fluidly connected, and - der zweite Endabschnitt (46) verschlossen ist, wobei  - The second end portion (46) is closed, wherein - zwischen dem ersten Endabschnitt (44) und dem zweiten Endabschnitt (46) wenigstens eine Durchlassöffnung (48) ausgebildet ist, und - auf dem Durchleitelement (42) im Bereich der Durchlassöffnung (48) ein Pumpenlaufrad (50) angeordnet ist. - Between the first end portion (44) and the second end portion (46) at least one passage opening (48) is formed, and - On the passage member (42) in the region of the passage opening (48) a pump impeller (50) is arranged. 4. Rotorhohlwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endabschnitt (46) des Durchleitelements (42) bis zum zweiten Stirnflansch (24) geführt und in diesem gelagert und/oder mit diesem drehfest verbunden ist. 4. hollow rotor shaft according to claim 3, characterized in that the second end portion (46) of the passage element (42) to the second end flange (24) out and stored in this and / or rotatably connected thereto. 5. Rotorhohlwelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenlaufrad (50) wenigstens zwei zueinander beab¬ standet angeordnete Laufradscheiben (54) und eine Mehrzahl von zwischen den Laufradscheiben (54) angeordneten Laufrad- schauffein (56) aufweist, wobei die Laufradscheiben (54) drehfest auf dem Durchleitelement (42) angeordnet sind. 5. hollow rotor shaft according to claim 3 or 4, characterized in that the pump impeller (50) at least two mutually ¬ spaced arranged impeller discs (54) and a plurality of between the impeller discs (54) arranged impeller schauffein (56), wherein the Impeller disks (54) rotationally fixed on the passage element (42) are arranged. 6. Rotorhohlwelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stirnflansch (22) auf einer dem Wellenhohlraum (26) abgewandten Seite einen ersten Wellenzapfen (60) und/oder der zweite Stirnflansch (24) auf einer dem Wellenhohlraum (26) abgewandten Seite einen zweiten Wellenzapfen (62) aufweist. 6. hollow rotor shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the first end flange (22) on a side facing away from the shaft cavity (26) has a first shaft journal (60) and / or the second end flange (24) on a shaft cavity (26) side facing away from a second shaft journal (62). 7. Rotorhohlwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (30) durch den ersten Wellenzapfen (60) geführt ist. 7. hollow rotor shaft according to claim 6, characterized in that the inlet opening (30) through the first shaft journal (60) is guided. 8. Rotorhohlwelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stirnflansch (22) und/oder der zweite Stirnflansch (24) wenigstens eine Ausnehmung (38) aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein an der inneren Mantelfläche (34) des zylinderförmigen Blechpaketträgers (16) verlaufendes Kühlmedium (32) über die Ausnehmung (38) aus dem Wellenhohlraum (26) austreten kann. 8. hollow rotor shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the first end flange (22) and / or the second end flange (24) has at least one recess (38) which is arranged and formed such that a on the inner circumferential surface ( 34) of the cylindrical laminated core (16) extending cooling medium (32) via the recess (38) from the shaft cavity (26) can escape. 9. Rotorhohlwelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmig ausgebildete Blech¬ paketträger (16) auf einem dem ersten Stirnflansch (22) zugewandten ersten Endbereich (18) und/oder auf einem dem zweiten Stirnflansch (24) zugewandten zweiten Endbereich (20) wenigstens eine in radialer Richtung ausgebildete Öffnung aufweist, so dass ein an der inneren Mantelfläche (34) des zylinderförmig ausgebildeten Blechpaketträgers (16) verlaufendes Kühlmedium (32) über die Öffnung aus dem Wellenhohlraum (26) austreten kann. 9. hollow rotor shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the cylindrically shaped sheet ¬ packet carrier (16) on a first end flange (22) facing the first end portion (18) and / or on a second end flange (24) facing the second end portion (20) has at least one opening formed in the radial direction, so that a on the inner circumferential surface (34) of the cylindrically shaped laminated core (16) extending cooling medium (32) via the opening from the shaft cavity (26) can escape. 10. Rotor (10), aufweisend eine mit wenigstens einem Blechpaket (28) bestückte Rotorhohlwelle (12) nach einem der vorherigen Ansprüche . 10. rotor (10), comprising a with at least one laminated core (28) equipped rotor hollow shaft (12) according to one of the preceding claims. 11. Elektrische Maschine (64), insbesondere für einen An¬ triebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Rotor (10) nach Anspruch (10) . 11. Electrical machine (64), in particular for an on ¬ drivetrain of a motor vehicle, comprising a rotor (10) according to claim (10). 12. Verfahren zum Kühlen einer elektrischen Maschine (64), aufweisend einen Rotor (10) nach Anspruch 10, umfassend die Schritte : A method of cooling an electric machine (64), comprising a rotor (10) according to claim 10, comprising the steps of: - Ansaugen eines Kühlmediums (32) über das innerhalb des Wellenhohlraums (26) angeordnete Pumpenelement (14);  - Sucking a cooling medium (32) via the inside of the shaft cavity (26) arranged pump element (14); - Beförderung des von dem Pumpenelement (14) angesaugten Kühlmediums (32) über die Austrittsöffnung (52) des Pumpenelements (14) an die innere Mantelfläche (34) des Blechpa¬ ketträgers (16), wobei das Kühlmedium (32) gegen die innere Mantelfläche (34) des Blechpaketträgers (16) prallt. - Transport of the sucked by the pump element (14) cooling medium (32) via the outlet opening (52) of the pump element (14) to the inner circumferential surface (34) of the Blechpa ¬ ketträgers (16), wherein the cooling medium (32) against the inner circumferential surface (34) of the laminated core (16) bounces.
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