WO2023094501A1 - Rotoranordnung für eine elektrische maschine sowie elektrische maschine mit der rotoranordnung - Google Patents

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WO2023094501A1
WO2023094501A1 PCT/EP2022/083078 EP2022083078W WO2023094501A1 WO 2023094501 A1 WO2023094501 A1 WO 2023094501A1 EP 2022083078 W EP2022083078 W EP 2022083078W WO 2023094501 A1 WO2023094501 A1 WO 2023094501A1
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WO
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rotor
shaft
throw
channels
arrangement
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PCT/EP2022/083078
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Inventor
Alexander Markow
Detlef Gierling
Axel Rohm
Tobias HÖCHE
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • 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
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a rotor assembly having the features of the preamble of claim 1 . Furthermore, the invention relates to an electrical machine with the rotor arrangement.
  • Rotors for electrical machines in particular for electrical machines in motor vehicles, usually have a rotor shaft with a rotor core arranged on the rotor shaft.
  • the rotor shaft has a polygonal shape, with an inner peripheral surface of the rotor core having a circular configuration, so that contact areas and gap areas are formed alternately between the rotor shaft and the rotor core.
  • the gap areas are used as cooling channels for active rotor core cooling.
  • the publication DE 102018 122 977 A1 discloses a shaft arrangement, comprising: a hollow shaft with an axis of rotation and a hub body which is non-positively connected to the hub body, the hollow shaft viewed in cross section having a wall which is closed all the way around and has several around the circumference distributed support portions that are in abutting contact with the hub body, and spring portions that are spaced from an inner peripheral surface of the hub body, inner surface portions of the spring portions being at a smaller radius around the axis of rotation than inner surface portions of the support portions.
  • the object of the invention is to create a rotor arrangement of the type mentioned at the outset, which is characterized by improved heat dissipation.
  • a rotor arrangement having the features of claim 1 and an electrical machine having the features of claim 15 .
  • Advantageous refinements result from the subclaims, the drawings and/or the description.
  • the subject matter of the invention is a rotor arrangement which is designed and/or suitable for an electrical machine.
  • the rotor arrangement preferably serves to provide a drive torque for the electrical machine.
  • the rotor arrangement forms the rotating part of the electrical machine, in particular the rotor.
  • the rotor arrangement has a rotor shaft that can be rotated about an axis of rotation and a rotor body.
  • the rotor shaft can be designed as a solid shaft or as a hollow shaft.
  • the rotor body is preferably designed as a laminated core.
  • the laminated core is formed by a plurality of rotor laminations stacked one on top of the other in the axial direction in relation to the axis of rotation.
  • the rotor body can have a plurality of permanent magnets arranged in the laminated core or a rotor winding, also referred to as an armature winding.
  • the rotor body has a central receiving opening, the rotor shaft being arranged coaxially in the receiving opening and being connected to the rotor body in a torque-proof manner.
  • the rotor shaft is positively and/or non-positively connected to the rotor body in the direction of rotation, in particular by means of a press fit.
  • the receiving opening is preferably designed as a cylindrical, in particular circular, opening which penetrates the rotor body in the axial direction.
  • the rotor arrangement has a plurality of spacer areas and contact areas distributed over the circumference in the circumferential direction around the axis of rotation between an outer circumference of the rotor shaft and an inner circumference of the receiving opening.
  • the rotor shaft and the rotor body are spaced apart from one another and are in contact with one another in the contact areas.
  • a radial gap is formed in the spacing areas.
  • the rotor shaft is spaced at a steadily increasing radial distance from the rotor body in the spacing regions over the circumferential length, starting from the contact regions adjoining it in the circumferential direction.
  • the rotor shaft preferably has a cross-sectional profile in the spacing areas that deviates from the inner circumference of the receiving opening and is in particular flat and/or flattened.
  • the non-rotatable connection between the rotor shaft and the rotor body is implemented in the plant areas.
  • the rotor shaft preferably rests completely over the circumferential length or at least in sections over a surface area, forming frictional contact with the rotor body.
  • the rotor shaft preferably has a cross-sectional profile which is complementary to the inner circumference of the receiving opening and is in particular circular-cylindrical.
  • the contact areas and the spacer areas preferably extend in the axial direction in relation to the axis of rotation over the entire axial length of the rotor body.
  • the contact areas and the spacer areas are preferably distributed regularly over the circumference.
  • three of the contact areas and three of the spacer areas are formed between the hollow shaft and the rotor element, which are arranged alternately over the circumference.
  • the rotor shaft can have a polygonal cross-section to form the contact areas and the spacing areas.
  • the contact areas can each extend over an angular range of at least 5 degrees, preferably at least 30 degrees.
  • the contact areas can each extend over a maximum angular range of up to 90 degrees, preferably up to 45 degrees, when viewed in cross section.
  • the spacing areas can each extend over an angular range of at least 15 degrees, preferably at least 45 degrees.
  • the support sections can each extend over a maximum angular range of up to 105 degrees, preferably up to 60 degrees, when viewed in cross section.
  • the spacing areas are each divided into an inlet channel and an outlet channel.
  • the inlet channel and the outlet channel are fluidically separated from one another on a first axial end face of the rotor via a deflection area and fluidically separated from one another in a connection area on a second axial end face of the rotor.
  • the inlet duct and the outlet duct together form a cooling duct, which serves to guide and/or distribute a coolant within the rotor arrangement.
  • the coolant preferably serves to cool the rotor body, in particular the inner circumference of the receiving opening.
  • the coolant can be a cooling liquid, e.g. oil, water or the like.
  • the coolant can preferably be supplied via the inlet channel and discharged via the outlet channel.
  • the inlet channel and the outlet channel preferably extend in the same direction and/or parallel to one another.
  • the inlet channel and the outlet channel preferably extend in the axial direction in relation to the axis of rotation.
  • the advantage of the invention is that by dividing the spacer areas into two sub-channels, the cross section of the cooling channel is reduced and at the same time its length is lengthened, in particular doubled. This measure can increase the flow rate of the coolant in the spacing areas and the turbulence, so that improved heat removal can be achieved.
  • the coolant flows along a flow path in the axial direction along the inlet channel to the deflection area, is deflected in the deflection area and flows in the opposite axial direction along the outlet channel to the connection area.
  • heat is removed along the flow path both on the inner circumference of the rotor body and on the outer circumference of the rotor shaft.
  • the flow path is deflected by at least or exactly 180 degrees in the deflection area. In this way, the rotor body surrounding the rotor shaft can be effectively cooled over its entire length.
  • the spacing areas are each divided into the inlet and outlet channels by a sealing section.
  • the sealing sections extend, starting from the connection area, in the direction of the deflection area, preferably in the axial direction in relation to the axis of rotation. It should be pointed out that the sealing sections are interrupted or end in the deflection areas in order to fluidically connect the inlet channel and the outlet channel to one another.
  • the sealing sections are preferably each designed as a contact seal. Particularly preferably, the sealing sections are in sealing contact with the rotor shaft and/or the rotor body over their entire extent.
  • the sealing portions can be elastically deformable and/or made of an elastic material, eg elastomer, rubber or the like.
  • the sealing sections are selectively fixed to the rotor body or the rotor shaft, with the inlet and outlet channels being formed when the rotor shaft is assembled with the sealing sections in contact.
  • a rotor arrangement is thus proposed which is characterized by simple assembly and a cost-effective construction.
  • the sealing sections ensure a fluid-tight separation of the inlet and outlet channels between the connection area and the deflection area.
  • the sealing sections are each formed by a sealing lip (lip seal) which seals the rotor shaft and the rotor body against one another in the axial direction between the connection area and the deflection area.
  • the sealing lips are firmly connected to the rotor shaft and lie sealingly against the inner circumference of the rotor body in the axial direction between the deflection area and the connection area.
  • the sealing lips are fixedly connected to the rotor body and lie sealingly against the outer circumference of the rotor shaft in the axial direction between the deflection area and the connection area.
  • the sealing sections are optionally integrally mounted on the rotor shaft or on the rotor body.
  • the sealing sections can be glued to the rotor shaft or the rotor body.
  • the sealing sections can be vulcanized onto the rotor shaft or the rotor body.
  • the inlet channels each open out via an inlet opening in the connection area and that the outlet channels open out in each case via an outlet opening in the connection area, with the inlet opening and the outlet opening being fluidically separated from one another. are separate.
  • the inlet opening is preferably used for connection to an inlet line and/or a coolant supply.
  • the coolant supply can be formed by a coolant pump and/or a collection container.
  • the outlet opening serves to connect to a return line and/or the coolant supply.
  • the outlet opening preferably serves to form a coolant outlet, in which case the coolant can be discharged via the coolant outlet from the rotor arrangement to at least one of the rotor end faces and/or into a motor compartment of the electrical machine.
  • the coolant circulates along the flow path from the inlet port to the outlet port.
  • a rotor arrangement is thus proposed which is distinguished by a simple connection, in particular to a coolant supply.
  • the rotor arrangement has a first shaft insert arranged on the first axial end face of the rotor and a second shaft insert arranged on the second axial end face of the rotor.
  • the deflection area is delimited in the axial direction by the first shaft insert and the connection area is delimited in the opposite axial direction by the second shaft insert.
  • the first and second shaft inserts are used to support and/or drive the rotor shaft.
  • the first and/or the second shaft insert are connected to the rotor shaft in a form-fitting and/or force-fitting and/or cohesive manner in the circumferential direction.
  • the first and the second shaft insert are each designed as a shaft journal.
  • At least one of the shaft inserts can be drivingly coupled to a transmission shaft or a gear wheel.
  • the first and/or the second shaft insert can be designed as separate components or individual parts.
  • the first and/or the second shaft insert can also be connected to the rotor shaft in one piece, in particular from a common material section. A rotor arrangement is thus proposed which is characterized by a compact structure.
  • the second shaft insert has a central inlet channel and a number of radial connection channels, the inlet channel nal is fluidically connected to the inlet channels via the connecting channels.
  • coolant is supplied and distributed via the second shaft insert.
  • the coolant preferably flows via the inlet channel into the second shaft insert and is then divided via the individual connecting channels and routed to the individual inlet channels.
  • the inflow channel is fluidically connected to the coolant supply, preferably via at least one inflow line.
  • the inflow channel is preferably designed as a coaxial borehole related to the axis of rotation.
  • the connecting channels are preferably each designed as radial bores related to the axis of rotation, which all end in the inlet channel.
  • the feed line can be sealed off in the feed channel via at least one rotary seal, with the feed line remaining stationary when the rotor shaft rotates.
  • a rotor arrangement is thus proposed which is distinguished by a particularly compact coolant connection which is easy to implement in terms of production engineering and via the second shaft insert. Furthermore, through the integration of the inlet channel and the connecting channels in the second shaft insert, this can also be additionally cooled.
  • At least the second shaft insert has a radially outwardly directed flange, with a circumferential centrifugal chamber being formed axially between the flange and the rotor body.
  • a coolant emerging from the outlet opening is thrown off in the throw-off chamber due to centrifugal forces when the rotor arrangement rotates.
  • the coolant can be directed outwards in the axial direction within the centrifuging space, in particular in the direction of the stator.
  • the flange for forming the centrifugal space is arranged at a distance from the rotor body in the axial direction.
  • the centrifuging space is preferably designed as an annular space which runs around the main axis and is open radially outwards.
  • the flange can be designed as a separate flange component, in particular as an annular disk, which is mounted on an outer circumference of the second shaft insert.
  • the flange and the second shaft insert can also be made from a common material section and/or in one piece be connected to each other. In this way, the coolant can be discharged from the rotor via the outlet openings and preferably thrown off in a targeted manner in the direction of the stator.
  • cooling of the stator in particular of the end windings, can also be made possible.
  • the rotor arrangement has a throw-off ring which is arranged on the second axial end face of the rotor and delimits the inlet and outlet channels in the radial direction in the connection area.
  • the throw-off ring is arranged in the throw-off space and/or arranged in the axial direction in relation to the axis of rotation between the rotor body and the flange of the second shaft insert.
  • the throw-off ring is preferably arranged coaxially and/or concentrically to the second shaft insert.
  • the throw-off ring together with the second shaft insert defines or delimits the connection area.
  • the thrower ring is arranged at a radial distance at the location of the inlet and outlet channels and/or lies radially between the inlet and outlet openings on the second shaft insert in order to separate the inlet and outlet openings from one another in terms of flow.
  • the throw-off ring has a plurality of radial throw-off openings, one of the throw-off openings being fluidically connected to a respective outlet channel.
  • the throw-off openings are designed as radial bores, openings or the like. The centrifugal openings are distributed uniformly in the circumferential direction and/or spaced apart from one another.
  • the throw-off ring can have several throw-off openings per outlet opening in order to achieve a more even distribution of the coolant.
  • the slinger ring allows the coolant to be distributed evenly in the engine compartment in order to further improve the cooling of the electrical machine.
  • the centrifugal openings open into the centrifugal chamber.
  • the coolant outlet is formed by the slinging-off openings, the coolant being distributed within the slinging-off space and being conducted radially outwards, in particular along the end face of the rotor.
  • the throw-off ring has a plurality of radially inwardly directed support sections, with the throw-off ring being supported radially by a support section on each of the sealing sections.
  • the flinger ring is centered on the rotor shaft via the support sections.
  • the throw-off ring can be supported on the sealing sections in a positive and non-positive manner in the radial and/or axial direction and/or in the circumferential direction.
  • the support sections can each have a receiving contour for receiving the sealing section in a form-fitting manner.
  • the rotor shaft together with the sealing sections, extends in the axial direction on the second axial end face of the rotor in sections, particularly in the area of the throw-off ring, beyond the rotor body, so that the throw-off ring can be pushed onto the end face of the rotor shaft.
  • a throw-off ring is thus proposed which is characterized by a secure fit on the rotor shaft, in particular during rotation.
  • the throw-off ring has a plurality of deflection channels in the circumferential direction, with the outlet passages being fluidically connected in the circumferential direction via a respective deflection channel to a throw-off opening in each case.
  • the flow path is deflected in the circumferential direction in the deflection channels and then runs in the radial direction via the centrifuging openings into the centrifuging chamber.
  • the deflection channels are formed in the circumferential direction between the support sections and/or are delimited by the support sections.
  • the deflection sections are preferably delimited in the axial direction by the rotor end face on the one hand and by the flange on the other hand. Through the deflection channels can thus be an additional Cooling of the rotor face done, whereby the cooling of the electric machine is further improved.
  • the electrical machine is preferably designed and/or suitable for driving a vehicle.
  • the electrical machine has a stator, with the rotor being arranged or being able to rotate within the stator.
  • the electrical machine is preferably designed as what is known as an internal rotor.
  • FIG. 1 shows a partial sectional illustration of a rotor arrangement for an electrical machine
  • FIG. 2 shows the rotor arrangement from FIG. 1 in a cross section
  • FIG. 3 shows the rotor arrangement from FIG. 1 in a further cross section
  • FIG. 4 shows the rotor arrangement from FIG. 1 in a longitudinal section
  • FIG. 5 shows the rotor arrangement from FIG. 1 in a further longitudinal section:
  • FIG. 6 shows the rotor arrangement from FIG. 1 in a further longitudinal section
  • FIG. 7 shows an electrical machine with the rotor arrangement from FIG. 1 in a schematic sectional representation.
  • FIG. 1 shows a rotor arrangement 1 in an axial partial longitudinal section along an axis of rotation 100 as an exemplary embodiment of the invention.
  • the rotor arrangement 1 has a rotor shaft 2 and a rotor body 3, which are arranged coaxially to one another with respect to the axis of rotation 100 and are connected to one another in a torque-proof manner.
  • the rotor shaft 2 and the rotor body 3 are connected to one another in a torque-proof manner, for example by means of a press fit.
  • the rotor shaft 2 is designed as a hollow shaft.
  • the rotor body 3 has a laminated core 4 with a multiplicity of rotor laminations stacked on top of one another in the axial direction in relation to the axis of rotation 100 .
  • the rotor body 3 also has a casing 5 which surrounds the laminated core 4 in the circumferential direction and at least partially encloses it in the axial direction.
  • the rotor assembly 1 also has a first and a second shaft insert 6 , 7 , the first shaft insert 6 being arranged on a first rotor end face 8 and the second shaft insert 7 on a second rotor end face 9 of the rotor body 3 .
  • the two shaft inserts 6, 7 are connected to the rotor shaft 2 in a torque-proof manner.
  • the first and the second shaft insert 6, 7 are each welded to an end face of the rotor shaft 2, for example.
  • the two shaft inserts 6, 7 are each designed as a shaft journal and each serve to rotatably support the rotor shaft 2.
  • the second shaft insert 7 has teeth 10, e.g.
  • the rotor arrangement 1 also has a first and a second flange 11 , 12 , the first flange 11 being arranged on the first shaft insert 6 and the second flange 12 being arranged on the second shaft insert 7 .
  • the two flanges 11 , 12 each extend in a radial plane in relation to the axis of rotation 100 , the rotor body 3 being arranged in a form-fitting manner in the axial direction between the two flanges 11 , 12 .
  • the two flanges 11, 12 are each formed as an annular disk, which is arranged coaxially with the respective shaft insert 6, 7.
  • FIG. 2 shows the section A-A of FIG. 1 through the rotor arrangement 1.
  • the rotor body 3 or the laminated core 4 has a receiving opening 13 which serves to receive the rotor shaft 2 .
  • the receiving opening 13 is designed as a cylindrical bore which passes through the laminated core 4 coaxially to the axis of rotation 100 .
  • the rotor shaft 2 is in the clearance areas 14 is arranged at a radial distance from an inner circumference of the receiving opening 13 and is in contact with the inner circumference of the receiving opening 13 in the contact areas 15 .
  • a gap channel running in the axial direction to the axis of rotation 100 is thus formed in the spacing areas 14 and is used to conduct a coolant for active cooling of the laminated core of the rotor.
  • Three of the gap channels are thus distributed over the circumference, which are separated from one another in the circumferential direction by the contact areas 15 .
  • the rotor shaft In the contact areas 15 the rotor shaft is supported on the rotor body 3 in a non-positive manner, in particular via the press fit, so that the rotor body 3 can rotate together with the rotor shaft 2 about the axis of rotation 100 .
  • the rotor shaft 2 essentially has a polygonal shape and the receiving opening 13 has a circular shape, with the arched areas of the rotor shaft 2 forming the contact areas 15 and the flattened areas of the rotor shaft 2 forming the spacing areas 14 .
  • the spacer areas 14 are each divided into an inlet channel 17 and an outlet channel 18 in the circumferential direction by a sealing section 16 .
  • the sealing sections 16 are each formed as a sealing lip arranged axially along the flattened rotor shaft area, which is materially connected to the rotor shaft 2 and sealingly abuts the inner circumference of the receiving opening 13 in the axial direction.
  • the sealing section 16 can be vulcanized onto the rotor shaft 2 .
  • the inlet channel 17 and the outlet channel 18 are fluidically connected to one another on the first rotor end face 8 via a deflection area 19 and fluidically separated from one another in a connection area 20 on the second rotor end face 9 .
  • the coolant thus flows within the spacer areas 14 from the second rotor end face 9 along the axial extent of the inlet channel 17 to the first rotor end face 8 and via the deflection area 19 along the axial extent of the outlet channel 18 back to the second rotor end face 9 Coolant occurs via the inlet channel 17 in the Spacer areas 14 in and out via the outlet channels 18 from the spacer areas 14 .
  • the cross section of the cooling channel is reduced and at the same time its extension is lengthened, in particular doubled. This measure increases the flow rate and the turbulence of the coolant within the spacer areas 14, thereby enabling improved heat dissipation.
  • the proposed solution thus offers optimized cooling of the rotor body 3 with a polygonal rotor shaft 2.
  • FIG. 3 shows the section B-B of FIG. 1 through the rotor arrangement 1.
  • the second shaft insert 7 has a central inlet channel 21 and a plurality of radial connecting channels 22 for supplying coolant, the inlet channel 21 being fluidically connected to the inlet channels 17 via a respective connecting channel 22 .
  • the inlet channel 21 is used for connection to a coolant supply, with the coolant being distributed into the individual spacer areas 14 via the connecting channels 22 .
  • the rotor arrangement 1 also has, axially adjacent to the laminated core 4, a throw-off ring 23 which, as shown in FIG. in particular the laminated core 4 and the flange 12 is arranged in the area of the connecting channels 22 .
  • the slinger ring 23 has three support sections 24 which project radially inwards and are distributed in the circumferential direction, via which the slinger ring 23 is supported radially on the sealing sections 16 and the second shaft insert 7 .
  • the support sections 24 each have a receiving contour, not shown, which serves to receive the respective sealing section 16 in a form-fitting manner.
  • the rotor shaft 2 protrudes on the second rotor end face 9, as shown in FIG. 1, in the axial direction in sections beyond the laminated core 4, so that the Throw-off ring 23 can be placed axially on the front end of the rotor shaft 2 .
  • connection area 20 is formed radially between the thrower ring 23 and the second shaft insert 7, the inlet channels 17 and the outlet channels 18 in the connection area 20 being fluidically separated from one another in the circumferential direction by one of the support sections 24 in each case.
  • the connecting channels 22 open out on the side or opposite to an inlet channel 17 in the connection area 20.
  • the throw-off ring 23 has a throw-off opening 25 and a deflection passage 26 for each outlet channel 18, with the outlet passages 18 being fluidically connected to the associated throw-off opening 25 via a deflection section 26 in each case.
  • the slinging-off openings 25 are designed as radial openings or bores, which each open into a common slinging-off space 27, as shown in FIG.
  • the throw-off ring is arranged in the radial direction between the support sections 24 at a distance from the second shaft insert 7 via an annular gap, with the deflection channels 26 thus being formed in the circumferential direction between two adjacent support sections 24 in each case.
  • the deflection channels 26 are delimited in the axial direction by the rotor body 4 and the second flange 12 .
  • the centrifugal space 27 is formed as an annular space surrounding the axis of rotation 100 which is formed in the axial direction between the rotor body 3 and the second flange 12 .
  • the centrifuging space 12 is open in the radial direction, with the coolant being centrifuged in the radial direction via the centrifuging openings 25 due to the rotor rotation into the centrifuging space 27 and guided radially outwards.
  • FIG. 4 shows the section CC of FIG. 3
  • FIG. 5 shows the section DD
  • FIG. 5 shows the section EE.
  • the inlet channel 21 is designed as a bore that runs coaxially to the axis of rotation 100 and is introduced into the second shaft insert 7 at the front.
  • the connecting channels 22 are designed as radial bores, which are introduced radially into the second shaft insert 7 and end in the inlet channel 21 .
  • the connecting channels 22 and the inlet channels 17 each open together in the connection area 20 and are fluidically connected to one another via this area.
  • a flow path 200 thus runs from the inlet channel 21 via the individual connecting channels 22 into the connection area 20 , the flow path 200 running from the connection area 20 via an inlet channel 18 in the direction of the deflection area 19 .
  • the deflection area 19 is delimited in the axial direction by the first shaft insert 6 and the connection area 20 in the axial direction by the second shaft insert 7 .
  • the sealing section 16 ends in the deflection area 19 so that the inlet channel 17 is connected to the outlet channel 20 via the deflection area 19 .
  • the inlet channels 17 each open via an inlet opening 28 and the outlet channels 18 each open via an outlet opening 29 in the connection area 20, the inlet openings 28 and the outlet openings 29 each being fluidically separated from one another by one of the support sections 24 of the thrower ring 23.
  • the flow path 200 thus runs from the inlet opening 28 along the respective inlet channel 17 in the direction of the deflection area 19, with the flow path 200 being deflected by 180 degrees in the deflection area 19.
  • the flow path 200 then runs parallel to the inlet channel 18 in the axial direction along the respective outlet channel 18 via the outlet opening 29 back into the connection area 20.
  • connection area 20 is delimited radially by the throw-off ring 25, with the outlet channels 18 being connected to the throw-off openings 25 via the deflection channels 26 in each case.
  • the flow path 200 thus runs from the deflection area 19 along the respective outlet channel 18 in the direction of the connection area 20 and is deflected in the deflection channel 26 in the direction of the associated centrifugal opening 25 .
  • the flow path 200 runs via the centrifugal openings 25 into the centrifugal space 27 in which the coolant is distributed and conducted radially outwards along the rotor body 4 .
  • the coolant thrown off in the throw-off space 27 can be returned to a sump or collected and/or thrown off in a targeted manner against other components to be cooled.
  • FIG. 7 shows an electrical machine 30 as a further exemplary embodiment of the invention in a schematic sectional illustration.
  • the electrical machine 30 has a stator 31 which surrounds the rotor body 3 .
  • the electrical machine 30 is designed as an internal rotor, with the rotor arrangement 1 being arranged radially inside the stator 31 for this purpose and being able to rotate about the axis of rotation 100 relative thereto.
  • the second shaft insert 7 is connected to a coolant supply 33 via an inlet line 32 .
  • the inlet line 32 is fluidically connected at one end to the inlet channel 21 via a rotary seal 34 , the inlet line 32 remaining stationary when the rotor shaft 2 rotates.
  • the feed line 32 is connected to a collection container 35 in which the coolant thrown off in the engine compartment is collected and fed back to the rotor arrangement 1 .
  • the feed line 32 is routed coaxially through a transmission input shaft 36 of a transmission (not shown), with the transmission input shaft 36 being connected to the second shaft insert 7 in a torque-proof manner via the teeth 10 .
  • the electric machine 30 can provide a drive torque, which can be translated to one or more drive wheels via the transmission input shaft 36, for example to drive a vehicle.
  • the stator 31 has a stator winding which is formed over the end faces of the stator 31 to protrude overhangs 37 . On the second axial end face 9 of the rotor, the end winding 37 is arranged radially opposite the centrifuging chamber 27 . When the rotor arrangement 1 rotates, the coolant can be thrown off into the throw-off chamber 27 via the throw-off openings 25 formed in the throw-off ring 23, as described in FIG - be sprayed to cool it.

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Abstract

Es wird eine Rotoranordnung (1) für eine elektrische Maschine (30), mit einer um eine Drehachse (100) rotierbaren Rotorwelle (2), mit einem Rotorkörper (3), wobei die Rotorwelle (2) koaxial in einer Aufnahmeöffnung (13) des Rotorkörpers (3) angeordnet ist und drehfest mit dem Rotorkörper (3) verbunden ist, mit mehreren in Umfangsrichtung um die Drehachse (100) zwischen einem Außenumfang der Rotorwelle (2) und einem Innenumfang der Aufnahmeöffnung (13) über den Umfang verteilten Abstandsbereichen (14) und Anlagebereichen (15), wobei die Rotorwelle (2) und der Rotorkörper (3) in den Abstandsbereichen (14) zueinander beabstandet sind und in den Anlagebereichen (15) miteinander kontaktiert sind, vorgeschlagen, wobei die Abstandsbereiche (14) in jeweils einen Einlasskanal (17) und jeweils einen Auslasskanal (18) unterteilt sind, welche an einer ersten axialen Rotorstirnseite (8) über einen Umlenkbereich (19) fluidtechnisch miteinander verbunden sind und an einer zweiten axialen Rotorstirnseite (9) in einem Anschlussbereich (20) strömungstechnisch voneinander getrennt sind.

Description

Rotoranordnunq für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine mit der
Rotoranordnunq
Die Erfindung betrifft eine Rotoranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit der Rotoran- ordnung.
Rotoren für elektrische Maschinen, insbesondere für elektrische Maschinen von Kraftfahrzeugen, weisen üblicherweise eine Rotorwelle mit einem auf der Rotorwelle angeordneten Rotorkern auf. Wie aus dem Stand der Technik bereits bekannt weist die Rotorwelle eine Polygonform auf, wobei eine Innenumfangsfläche des Rotorkerns kreisförmig ausgebildet, so dass zwischen der Rotorwelle und dem Rotorkern ab- wechselnd Anlagebereiche und Spaltbereiche gebildet werden. Die Spaltbereiche werden als Kühlkanäle zur aktiven Rotorkernkühlung genutzt.
Die Druckschrift DE 102018 122 977 A1 offenbart eine Wellenanordnung, umfas- send: eine Hohlwelle mit einer Drehachse und einen Nabenkörper, der mit dem Nabenkörper kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Hohlwelle im Querschnitt be- trachtet eine um laufend geschlossene Wandung mit mehreren über den Umfang ver- teilten Stützabschnitten, die mit dem Nabenkörper in Anlagekontakt sind, und Feder- abschnitten, die von einer Innenumfangsfläche des Nabenkörpers beabstandet sind, aufweist, wobei Innenflächenbereiche der Federabschnitte auf einem kleineren Ra- dius um die Drehachse liegen, als Innenflächenbereiche der Stützabschnitte.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Rotoranordnung der eingangs ge- nannten Art zu schaffen, welche sich durch einen verbesserten Wärmeabtransport auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rotoranordnung mit den Merkma- len des Anspruchs 1 sowie eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des An- spruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprü- chen, den Zeichnungen und/oder der Beschreibung. Gegenstand der Erfindung ist eine Rotoranordnung, welche für eine elektrische Ma- schine ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Rotoranordnung dient vorzugsweise zur Bereitstellung eines Antriebsmoments der elektrischen Maschine. Insbesondere bildet die Rotoranordnung den rotierenden Teil der elektrischen Maschine, insbeson- dere den Rotor.
Die Rotoranordnung weist eine um eine Drehachse rotierbare Rotorwelle sowie einen Rotorkörper auf. Die Rotorwelle kann als eine Vollwelle oder als eine Hohlwelle aus- gebildet sein. Der Rotorkörper ist vorzugsweise als Blechpaket ausgebildet. Das Blechpaket ist dabei durch mehrere in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse übereinander gestapelte Rotorbleche gebildet. Im Speziellen kann der Rotorkörper mehrere in dem Blechpaket angeordnete Permanentmagnete oder eine Rotorwick- lung, auch als Ankerwicklung, bezeichnet aufweisen.
Der Rotorkörper weist eine zentrale Aufnahmeöffnung auf, wobei die Rotorwelle koa- xial in der Aufnahmeöffnung angeordnet und drehfest mit dem Rotorkörper verbun- den ist. Insbesondere ist die Rotorwelle in Umlaufrichtung form- und/oder kraftschlüs- sig, insbesondere mittels einer Presspassung, mit dem Rotorkörper verbunden. Die Aufnahmeöffnung ist vorzugsweise als eine zylindrische, insbesondere kreisrundför- mige, Öffnung ausgebildet, welche in axialer Richtung den Rotorkörper durchsetzt.
Die Rotoranordnung weist mehrere in Umfangsrichtung um die Drehachse zwischen einem Außenumfang der Rotorwelle und einem Innenumfang der Aufnahmeöffnung über den Umfang verteilte Abstandsbereiche und Anlagebereiche auf. In den Ab- standsbereichen sind die Rotorwelle und der Rotorkörper beabstandet zueinander und in den Anlagebereichen miteinander kontaktiert. Insbesondere ist in den Ab- standsbereichen ein radialer Spalt gebildet. Vorzugsweise ist die Rotorwelle in den Abstandsbereichen über die Umfangslänge ausgehend von den daran in Umfangs- richtung angrenzenden Anlagebereichen mit einem stetig zunehmenden radialen Ab- stand zu dem Rotorkörper beabstandet. Bevorzugt weist die Rotorwelle in den Ab- standbereichen einen zu dem Innenumfang der Aufnahmeöffnung abweichenden Querschnittsverlauf auf, der insbesondere eben und/oder abgeflacht ist. Insbeson- dere ist die drehfeste Verbindung zwischen Rotorwelle und Rotorkörper in den Anla- gebereichen umgesetzt. Vorzugsweise liegt die Rotorwelle in den Anlagebereichen vollständig über die Umfangslänge oder zumindest abschnittsweise flächig unter Bil- dung eines Reibkontaktes an dem Rotorkörper an. Bevorzugt weist die Rotorwelle in den Anlagebereichen eine zu dem Innenumfang der Aufnahmeöffnung komplemen- tären Querschnittsverlauf auf, der insbesondere kreiszylindrisch ist.
Die Anlagebereiche und die Abstandsbereiche erstrecken sich vorzugsweise in axia- ler Richtung in Bezug auf die Drehachse über die gesamte axiale Baulänge des Ro- torkörpers. Die Anlagebereiche und die Abstandsbereiche sind vorzugsweise regel- mäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Im Speziellen sind zwischen der Hohl- welle und dem Rotorelement drei der Anlagebereiche und drei der Abstandsbereiche gebildet, die abwechselnd über den Umfang angeordnet sind. Zur Bildung der Anla- gebereiche und der Abstandsbereiche kann die Rotorwelle einen polygonalen Quer- schnitt aufweisen. Die Anlagebereiche können sich im Querschnitt betrachtet jeweils über einen Winkelbereich von mindestens 5 Grad, vorzugsweise mindestens 30 Grad erstrecken. Alternativ oder ergänzend können sich die Anlagebereiche im Quer- schnitt betrachtet jeweils über einen maximalen Winkelbereich von bis zu 90 Grad, vorzugsweise bis zu 45 Grad erstrecken. Die Abstandsbereiche können sich im Querschnitt betrachtet jeweils über einen Winkelbereich von mindestens 15 Grad, vorzugsweise mindestens 45 Grad erstrecken. Alternativ oder ergänzend können sich die Stützabschnitte im Querschnitt betrachtet jeweils über einen maximalen Win- kelbereich von bis zu 105 Grad, vorzugsweise bis zu 60 Grad erstrecken.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Abstandsbereiche in jeweils einen Einlasskanal und einen Auslasskanal unterteilt sind. Der Einlasskanal und der Auslasskanal sind an einer ersten axialen Rotorstirnseite über einen Umlenkbereich fluidtechnisch miteinander und an einer zweiten axialen Rotorstirnseite in einem An- schlussbereich strömungstechnisch voneinander getrennt. Insbesondere bilden der Einlasskanal und der Auslasskanal gemeinsam einen Kühlkanal, welcher zur Füh- rung und/oder Verteilung eines Kühlmittels innerhalb der Rotoranordnung dient. Das Kühlmittel dient vorzugsweise zur Kühlung des Rotorkörpers, insbesondere des In- nenumfangs der Aufnahmeöffnung. Das Kühlmittel kann eine Kühlflüssigkeit, z.B. Öl, Wasser oder dergleichen, sein. Vorzugsweise kann über den Einlasskanal das Kühl- mitel zugeführt und über den Auslasskanal abgeführt werden. Bevorzugt erstrecken sich der Einlasskanal und der Auslasskanal gleichgerichtet und/oder parallel zuei- nander. Der Einlasskanal und der Auslasskanal erstrecken sich vorzugsweise in axi- aler Richtung in Bezug auf die Drehachse.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Aufteilung der Abstandsberei- che in zwei Teilkanäle, der Querschnitt des Kühlkanals reduziert und seine Erstre- ckung gleichzeitig verlängert, insbesondere verdoppelt, wird. Durch diese Maßnahme können die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Abstandsbereichen so- wie die Turbulenzen erhöht werden, sodass ein verbesserter Wärmeabtransport er- reicht werden kann.
In einer konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass das Kühlmittel entlang eines Strömungswegs in axialer Richtung entlang des Einlasskanals zu dem Umlenkbe- reich strömt, in dem Umlenkbereich umgelenkt wird und in axialer Gegenrichtung ent- lang des Auslasskanals zu dem Anschlussbereich strömt. Insbesondere wird entlang des Strömungsweges ein Wärmeabtransport sowohl an dem Innenumfang des Ro- torkörpers als auch am Außenumfang der Rotorwelle umgesetzt. Vorzugsweise er- folgt in dem Umlenkbereich eine Umlenkung des Strömungsweges um mindestens oder genau 180 Grad. Auf diese Weise kann der die Rotorwelle umgebende Rotor- körper über seine gesamte Baulänge wirksam gekühlt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Abstandsbereiche jeweils durch einen Dichtabschnitt in den Einlass- und den Auslasskanal unterteilt sind. Ins- besondere erstrecken sich die Dichtabschnitte ausgehend von dem Anschlussbe- reich in Richtung des Umlenkbereichs, vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse. Es sei darauf hingewiesen, dass die Dichtabschnitte in den Umlenk- bereichen unterbrochen sind bzw. enden, um den Einlasskanal und den Auslasska- nal strömungstechnisch miteinander zu verbinden. Die Dichtabschnitte sind vorzugs- weise jeweils als eine Berührungsdichtung ausgeführt. Besonders bevorzugt liegen die Dichtabschnitte dabei über ihre gesamte Erstreckung dichtend an der Rotorwelle und/oder dem Rotorkörper an. Die Dichtabschnitte können elastische verformbar und/oder aus einem elastischen Material, z.B. Elastomer, Gummi oder dergleichen, gefertigt sein. Im Speziellen sind die Dichtabschnitte wahlweise an dem Rotorkörper oder der Rotorwelle festgelegt, wobei der Einlass- und der Auslasskanal bei einer Montage der Rotorwelle unter Anlage des Dichtabschnitte gebildet werden. Somit wird eine Rotoranordnung vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache Montage sowie einen kostengünstigen Aufbau auszeichnet. Zudem wird durch die Dichtab- schnitte eine fluiddichte Abtrennung des Einlass- und Auslasskanals zwischen An- schlussbereich und Umlenkbereich sichergestellt.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dichtabschnitte jeweils durch ein Dichtlippe (Lippendichtung) gebildet sind, welche in axialer Richtung die Rotorwelle und den Rotorkörper zwischen dem Anschlussbereich und dem Umlenkbereich ge- geneinander abdichten. Insbesondere sind die Dichtlippen fest mit der Rotorwelle verbunden und liegen in axialer Richtung zwischen Umlenkbereich und Anschlussbe- reich dichtend an dem Innenumfang des Rotorkörpers an. Alternativ sind die Dichtlip- pen fest mit dem Rotorkörper verbunden und liegen in axialer Richtung zwischen Umlenkbereich und Anschlussbereich dichtend an dem Außenumfang der Rotorwelle an. Es wird somit eine Dichtabschnitt vorgeschlagen, welcher sich durch eine si- chere, insbesondere spaltfreie Abdichtung zwischen Einlasskanal und Auslasskanal entlang des Dichtabschnitts auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Dichtabschnitte wahlweise an der Rotorwelle oder an dem Rotorkörper stoffschlüssig montiert sind. Insbeson- dere können die Dichtabschnitte an der Rotorwelle oder dem Rotorkörper angeklebt sein. Alternativ können die Dichtabschnitte an die Rotorwelle oder den Rotorkörper anvulkanisiert sein. Es wird somit eine Rotoranordnung vorgeschlagen, welche sich durch einfach Fertigung sowie einen sicheren Dichtsitz auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass die Einlasskanäle je- weils über eine Einlassöffnung in dem Anschlussbereich münden und dass die Aus- lasskanäle jeweils über eine Auslassöffnung in dem Anschlussbereich münden, wo- bei die Einlassöffnung und die Auslassöffnung strömungstechnisch voneinander ge- trennt sind. Die Einlassöffnung dient vorzugsweise zum Anschluss an eine Zulauflei- tung und/oder einer Kühlmittelversorgung. Die Kühlmittelversorgung kann durch eine Kühlmittelpumpe und/oder einen Sammelbehälter gebildet sein. Prinzipiell dient die Auslassöffnung zum Anschluss an eine Rücklaufleitung und/oder die Kühlmittelver- sorgung. Bevorzugt jedoch dien die Auslassöffnung zu Bildung eines Kühlmittelaus- tritts, wobei das Kühlmittel über den Kühlmittelaustritt aus der Rotoranordnung an mindestens eine der Rotorstirnseiten und/oder in einen Motorraum der elektrischen Maschine abgeführt werden kann. Vorzugsweise zirkuliert das Kühlmittel entlang des Strömungsweges von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung. Es wird somit eine Rotoranordnung vorgeschlagen, welche sich durch eine einfache Anbindung, insbe- sondere an eine Kühlmittelversorgung auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Rotoranordnung einen an der ersten axialen Rotorstirnseite angeordneten ersten Welleneinsatz und einen an der zweiten axialen Rotorstirnseite angeordneten zweiten Welleneinsatz aufweist. Der Umlenkbereich ist in axialer Richtung durch den ersten Welleneinsatz und der Anschlussbereich ist in axialer Gegenrichtung durch den zweiten Wellenein- satz begrenzt. Insbesondere dienen der erste und der zweite Welleneinsatz zur La- gerung und/oder antriebstechnischen Anbindung der Rotorwelle. Der erste und/oder der zweite Welleneinsatz sind in Umfangsrichtung formschlüssig und/oder kraft- schlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Rotorwelle verbunden. Beispielsweise sind der erste und der zweite Welleneinsatz jeweils als ein Wellenzapfen ausgebildet. Im Speziellen kann zumindest einer der Welleneinsätze mit einer Getriebewelle oder ei- nem Getrieberad antriebstechnisch gekoppelt sein. Prinzipiell können der erste und/oder der zweite Welleneinsatz als separate Bauteile bzw. Einzelteile ausgebildet sein. Alternativ kann der erste und/oder der zweite Welleneinsatz jedoch auch einstü- ckig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, mit der Rotorwelle verbunden sein. Es wird somit eine Rotoranordnung vorgeschlagen, welche sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite Welleneinsatz einen zentralen Zulaufkanal sowie mehrere radiale Verbindungskanäle aufweist, wobei der Zulaufka- nal über die Verbindungskanäle strömungstechnisch mit den Einlasskanälen verbun- den ist. Insbesondere erfolgt eine Kühlmittelzufuhr und -Verteilung über den zweiten Welleneinsatz. Vorzugsweise strömt das Kühlmittel hierzu über den Zulaufkanal in den zweiten Welleneinsatz ein und wird anschließend über die einzelnen Verbin- dungskanäle aufgeteilt und zu den einzelnen Einlasskanälen geleitet. Insbesondere ist der Zulaufkanal strömungstechnisch, vorzugsweise über mindestens eine Zulauf- leitung, mit der Kühlmittelversorgung verbunden. Der Zulaufkanal ist vorzugsweise als eine auf die Drehachse bezogene koaxiale Bohrung ausgebildet. Die Verbin- dungskanäle sind vorzugsweise jeweils als auf die Drehachse bezogene radiale Boh- rungen ausgebildet, welche allesamt in dem Zulaufkanal enden. Im Speziellen kann die Zulaufleitung über mindestens eine Rotationsdichtung in dem Zulaufkanal abge- dichtet sein, wobei die Zulaufleitung bei einer Rotation der Rotorwelle stationär ver- bleibt. Es wird somit eine Rotoranordnung vorgeschlagen, welche sich durch einen besonders kompakten und fertigungstechnisch einfach zu realisierenden Kühlmittel- anschluss über den zweiten Welleneinsatz auszeichnet. Weiterhin kann durch die In- tegration des Zulaufkanals und der Verbindungskanäle in dem zweiten Welleneinsatz dieser zusätzlich mitgekühlt werden.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass zumindest der zweite Wellenein- satz einen radial nach außen gerichteten Flansch aufweist, wobei axial zwischen dem Flansch und dem Rotorkörper ein um laufender Abschleuderraum gebildet ist. Insbesondere wird in dem Abschleuderraum ein aus der Auslassöffnung austreten- des Kühlmittel aufgrund von Fliehkräften bei einer Rotation der Rotoranordnung ab- geschleudert. Das Kühlmittel kann innerhalb des Abschleuderraums in axialer Rich- tung nach außen, insbesondere in Richtung des Stators, geleitet werden. Insbeson- dere ist der Flansch zur Bildung des Abschleuderraums in axialer Richtung von dem Rotorkörper beabstandet angeordnet. Der Abschleuderraum ist vorzugsweise als ein die Hauptachse umlaufender Ringraum ausgebildet, welcher nach radial außen ge- öffnet ist. Der Flansch kann als ein separates Flanschbauteil, insbesondere als eine Ringscheibe, ausgebildet sein, welche an einem Außenumfang des zweiten Wellen- einsatzes montiert ist. Alternativ können der Flansch und der zweite Welleneinsatz jedoch auch aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt und/oder einstückig miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann das Kühlmittel über die Auslass- öffnungen aus dem Rotor abgeführt und vorzugsweise gezielt in Richtung des Sta- tors abgeschleudert werden. Somit kann neben einer Rotorkühlung auch eine Küh- lung des Stators, insbesondere der Wickelköpfe, ermöglicht werden.
In einer konkreten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Rotoranordnung einen an der zweiten axialen Rotorstirnseite angeordneten Abschleuderring aufweist, welcher die Einlass- und die Auslasskanäle in radialer Richtung in dem Anschlussbereich be- grenzt. Insbesondere ist der Abschleuderring in dem Abschleuderraum angeordnet und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse zwischen dem Rotorkörper und dem Flansch des zweiten Welleneinsatzes angeordnet. Vorzugsweise ist der Ab- schleuderring koaxial und/oder konzentrisch zu dem zweiten Welleneinsatz angeord- net. Insbesondere definiert bzw. begrenzt der Abschleuderring gemeinsam mit dem zweiten Welleneinsatz den Anschlussbereich. Hierzu ist der Abschleuderring an der Stelle der Einlass- und Auslasskanäle radial beabstandet angeordnet und/oder liegt zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen radial an dem zweiten Welleneinsatz an, um die Einlass- und Auslassöffnungen strömungstechnisch voneinander zu tren- nen.
In einer weiteren konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass der Abschleuderring mehrere radiale Abschleuderöffnungen aufweist, wobei jeweils eine der Abschleuder- öffnungen strömungstechnisch mit je einem Auslasskanal verbunden ist. Bei einer Rotation der Rotoranordnung wird das Kühlmittel in radialer Richtung über die Ab- schleuderöffnung nach außen, insbesondere in den Abschleuderraum, befördert. Ins- besondere sind die Abschleuderöffnungen als radiale Bohrungen, Durchbrüche oder dergleichen ausgebildet. Die Abschleuderöffnungen sind in Umfangsrichtung gleich- mäßig verteilt und/oder voneinander beabstandet. Im Speziellen kann der Abschleu- derring pro Auslassöffnung mehrere der Abschleuderöffnungen aufweisen, um eine gleichmäßigere Verteilung des Kühlmittels zu erzielen. Durch den Abschleuderring kann eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels in dem Motorraum erfolgen, um die Kühlung der elektrischen Maschine weiter zu verbessern. In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Abschleuderöff- nungen in dem Abschleuderraum münden. Insbesondere ist durch die Abschleuder- öffnungen der Kühlmittelaustritt gebildet, wobei das Kühlmittel innerhalb des Ab- schleuderraums verteilt und radial nach außen, insbesondere entlang der Rotorstirn- seite geleitet wird. Dadurch kann eine großflächige Kühlung der Rotorstirnseite hin zu den Wickelköpfen des Stators erfolgen, wodurch eine besonders effiziente Kühlung der elektrischen Maschine realisiert wird.
In einer konstruktiven Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Abschleuderring meh- rere radial nach innen gerichtete Stützabschnitte aufweist, wobei der Abschleuderring über jeweils einen Stützabschnitt an je einen der Dichtabschnitte radial abgestützt ist. Insbesondere ist der Abschleuderring über die Stützabschnitte an der Rotorwelle zentriert. Der Abschleuderring kann in radialer und/oder axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung form- und kraftschlüssig an den Dichtabschnitten abgestützt sein. Die Stützabschnitte können jeweils eine Aufnahmekontur zur formschlüssigen Auf- nahme des Dichtabschnitts aufweisen. Im Speziellen erstreckt sich die Rotorwelle zu- sammen mit den Dichtabschnitten in axialer Richtung auf der zweiten axialen Rotor- stirnseite abschnittsweise, insbesondere im Bereich des Abschleuderrings, über den Rotorkörper hinaus, sodass der Abschleuderring stirnseitig auf die Rotorwelle aufge- steckt werden kann. Es wird somit ein Abschleuderring vorgeschlagen, welcher sich durch einen sicheren Sitz an der Rotorwelle, insbesondere bei einer Rotation aus- zeichnet.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der Abschleuderring in Umfangs- richtung mehrere Umlenkkanäle aufweist, wobei die Auslasskanäle in Umfangsrich- tung über jeweils einen Umlenkkanal mit jeweils einer Abschleuderöffnung strö- mungstechnisch verbunden sind. Insbesondere wird der Strömungsweg nach der Auslassöffnung in Umfangsrichtung in den Umlenkkanälen umgelenkt und verläuft anschließend in radialer Richtung über die Abschleuderöffnungen in den Abschleu- derraum. Die Umlenkkanäle sind in Umfangsrichtung zwischen den Stützabschnitten gebildet und/oder durch die Stützabschnitte begrenzt. Vorzugsweise sind die Umlen- kabschnitte in axialer Richtung einerseits durch die Rotorstirnseite und andererseits durch den Flansch begrenzt. Durch die Umlenkkanäle kann somit eine zusätzliche Kühlung der Rotorstirnseite erfolgen, wodurch die Kühlung der elektrischen Maschine weiter verbessert wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit der Ro- toranordnung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Bevorzugt ist die elektri- sche Maschine zum Antrieb eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet. Insbe- sondere weist die elektrische Maschine einen Stator auf, wobei der Rotor innerhalb des Stators angeordnet ist bzw. rotieren kann. Vorzugsweise ist die elektrische Ma- schine als ein sogenannter Innenläufer ausgebildet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zei- gen:
Figur 1 eine Teilschnittdarstellung einer Rotoranordnung für eine elektrische Ma- schine;
Figur 2 die Rotoranordnung aus Figur 1 in einem Querschnitt;
Figur 3 die Rotoranordnung aus Figur 1 in einem weiteren Querschnitt;
Figur 4 die Rotoranordnung aus Figur 1 in einem Längsschnitt;
Figur 5 die Rotoranordnung aus Figur 1 in einem weiteren Längsschnitt:
Figur 6 die Rotoranordnung aus Figur 1 in einem weiteren Längsschnitt
Figur 7 eine elektrische Maschine mit der Rotoranordnung aus Figur 1 in einer schematischen Schnittdarstellung.
Figur 1 zeigt eine Rotoranordnung 1 in einem axialen Teillängsschnitt entlang einer Drehachse 100 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Rotoranordnung 1 weist eine Rotorwelle 2 und einen Rotorkörper 3 auf, welche in Bezug auf die Dreh- achse 100 koaxial zueinander angeordnet und drehfest miteinander verbunden sind. Die Rotorwelle 2 und der Rotorkörper 3 sind beispielsweise über einen Pressverband drehfest miteinander verbunden. Die Rotorwelle 2 ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Der Rotorkörper 3 weist ein Blechpaket 4 mit einer Vielzahl in axialer Richtung in Be- zug auf die Drehachse 100 übereinander gestapelten Rotorblechen auf. Der Rotor- körper 3 weist zudem eine Ummantelung 5 auf, welche das Blechpaket 4 in Um- fangsrichtung umgibt und in axialer Richtung zumindest abschnittsweise umgreift.
Die Rotoranordnung 1 weist weiterhin einen ersten und einen zweiten Welleneinsatz 6, 7 auf, wobei der erste Welleneinsatz 6 an einer ersten Rotorstirnseite 8 und der zweite Welleneinsatz 7 an einer zweiten Rotorstirnseite 9 des Rotorkörpers 3 ange- ordnet ist. Die beiden Welleneinsätze 6, 7 sind drehfest mit der Rotorwelle 2 verbun- den. Der erste und der zweite Welleneinsatz 6, 7 sind beispielsweise jeweils an einer Stirnseite der Rotorwelle 2 angeschweißt. Die beiden Welleneinsätze 6, 7 sind je- weils als ein Wellenzapfen ausgebildet und dienen jeweils zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 2. Weiterhin weist der zweite Welleneinsatz 7 zur Bereitstellung eines Drehmoments endseitig eine Verzahnung 10, z.B. eine Steckverzahnung, auf.
Die Rotoranordnung 1 weist zudem einen ersten und einen zweiten Flansch 11 , 12 auf, wobei der erste Flansch 11 an dem ersten Welleneinsatz 6 und der zweite Flansch 12 an dem zweiten Welleneinsatz 7 angeordnet ist. Die beiden Flansche 11 ,12 erstrecken sich jeweils in Bezug auf die Drehachse 100 in einer Radialebene, wobei der Rotorkörper 3 in axialer Richtung zwischen den beiden Flanschen 11 , 12 formschlüssig angeordnet ist. Beispielsweise sind die beiden Flansche 11 , 12 jeweils als eine Ringscheibe ausgebildet, welche koaxial zu dem jeweils zugehörigen Wel- leneinsatz 6, 7 angeordnet ist.
Die Figur 2 zeigt den Schnitt A-A der Figur 1 durch die Rotoranordnung 1 . Der Rotor- körper 3 bzw. das Blechpaket 4 weist eine Aufnahmeöffnung 13 auf, welche zur Auf- nahme der Rotorwelle 2 dient. Die Aufnahmeöffnung 13 ist als eine zylindrische Boh- rung ausgebildet, welche das Blechpaket 4 koaxial zur Drehachse 100 durchsetzt.
Zwischen der Rotorwelle 2 und dem Rotorkörper 3 sind in Umfangsrichtung betrach- tet drei Abstandsbereiche 14 und drei Anlageabschnitte 15 gebildet, welche abwech- selnd über den Umfang verteilt sind. Die Rotorwelle 2 ist in den Abstandsbereichen 14 mit einem radialen Abstand zu einem Innenumfang der Aufnahmeöffnung 13 be- abstandet angeordnet und liegt in den Anlagebereichen 15 an dem Innenumfang der Aufnahmeöffnung 13 an. In den Abstandsbereichen 14 ist somit ein in axialer Rich- tung zur Drehachse 100 verlaufender Spaltkanal gebildet, welcher zur Führung eines Kühlmittels zur aktiven Rotorblechpaketkühlung dient. Es sind somit drei der Spaltka- näle über den Umfang verteilt angeordnet, welche in Umfangsrichtung über die Anla- gebereiche 15 voneinander getrennt sind.
In den Anlagebereichen 15 ist die Rotorwelle kraftschlüssig, insbesondere über die Presspassung, an dem Rotorkörper 3 abgestützt, sodass der Rotorkörper 3 gemein- sam mit der Rotorwelle 2 um die Drehachse 100 rotieren kann. Hierzu weist die Ro- torwelle 2 im Wesentlichen eine polygonale Form und die Aufnahmeöffnung 13 eine kreisrunde Form auf, wobei die gewölbten Bereiche der Rotorwelle 2 die Anlagebe- reiche 15 bilden und die abgeflachten Bereiche der Rotorwelle 2 die Abstandsberei- che 14 bilden.
Die Abstandbereiche 14 sind in Umfangsrichtung jeweils durch einen Dichtabschnitt 16 in einen Einlasskanal 17 und einen Auslasskanal 18 unterteilt. Die Dichtabschnitte 16 sind jeweils als eine axial entlang des abgeflachten Rotorwellenbereichs angeord- nete Dichtlippe ausgebildet, welche stoffschlüssig mit der Rotorwelle 2 verbunden ist und in axialer Richtung dichtend an dem Innenumfang der Aufnahmeöffnung 13 an- liegt. Beispielsweise kann der Dichtabschnitt 16 an die Rotorwelle 2 anvulkanisiert sein.
Wie in Figur 1 dargestellt, sind der Einlasskanal 17 und der Auslasskanal 18 an der ersten Rotorstirnseite 8 über einen Umlenkbereich 19 strömungstechnisch miteinan- der verbunden und an der zweiten Rotorstirnseite 9 in einem Anschlussbereich 20 strömungstechnisch voneinander getrennt. Das Kühlmittel fließt somit innerhalb der Abstandsbereiche 14 von der zweiten Rotorstirnseite 9 entlang der axialen Erstre- ckung des Einlasskanals 17 zu der ersten Rotorstirnseite 8 und über den Umlenkbe- reich 19 entlang der axialen Erstreckung des Auslasskanals 18 wieder zurück zu der zweiten Rotorstirnseite 9. Das Kühlmittel tritt dabei über die Einlasskanal 17 in die Abstandsbereiche 14 ein und über die Auslasskanäle 18 aus den Abstandsbereichen 14 aus.
Durch die Aufteilung der Abstandsbereiche 14 in zwei Teilkanäle wird der Querschnitt des Kühlkanals reduziert und seine Erstreckung gleichzeitig verlängert, insbesondere verdoppelt. Durch diese Maßnahme wird die Strömungsgeschwindigkeit sowie die Turbulenzen des Kühlmittels innerhalb der Abstandsbereiche 14 erhöht, wodurch ein verbesserter Wärmeabtransport ermöglicht wird. Die vorgeschlagene Lösung bietet somit eine optimierte Kühlung des Rotorkörpers 3 mit einer polygonförmigen Rotor- welle 2.
Figur 3 zeigt den Schnitt B-B der Figur 1 durch die Rotoranordnung 1 . Der zweite Welleneinsatz 7 weist zur Kühlmittelzuführung einen zentralen Zulaufkanal 21 sowie mehrere radiale Verbindungskanäle 22 auf, wobei der Zulaufkanal 21 über je einen Verbindungskanal 22 strömungstechnisch mit den Einlasskanälen 17 verbunden ist. Der Zulaufkanal 21 dient zum Anschluss an eine Kühlmittelversorgung, wobei das Kühlmittel über die Verbindungskanäle 22 in die einzelnen Abstandsbereiche 14 ver- teilt wird.
Die Rotoranordnung 1 weist axial angrenzend an das Blechpaket 4 zudem einen Ab- schleuderring 23 auf, welcher, wie in Figur 1 dargestellt, radial an einem Außenum- fang des zweiten Welleneinsatzes 7 abgestützt ist und in axialer Richtung form- schlüssig zwischen dem Rotorkörper 3, insbesondere dem Blechpaket 4 und dem Flansch 12 im Bereich der Verbindungskanäle 22 angeordnet ist.
Der Abschleuderring 23 weist in Umfangsrichtung verteilt drei radial nach innen ra- gende Stützabschnitte 24 auf, über welche der Abschleuderring 23 radial an den Dichtabschnitten 16 und dem zweiten Welleneinsatz 7 abgestützt ist. Beispielsweise weisen die Stützabschnitte 24 jeweils eine Aufnahmekontur, nicht dargestellt, auf, welche zur formschlüssigen Aufnahme des jeweiligen Dichtabschnitts 16 dient.
Hierzu ragt die Rotorwelle 2 an der zweiten Rotorstirnseite 9, wie in Figur 1 darge- stellt, in axialer Richtung abschnittsweise über das Blechpaket 4 hinaus, sodass der Abschleuderring 23 axial auf das stirnseitige Ende der Rotorwelle 2 aufgesetzt wer- den kann.
Der Anschlussbereich 20 ist radial zwischen dem Abschleuderring 23 und dem zwei- ten Welleneinsatz 7 gebildet, wobei die Einlasskanäle 17 und die Auslasskanäle 18 in dem Anschlussbereich 20 durch jeweils einen der Stützabschnitte 24 in Umfangs- richtung strömungstechnisch voneinander getrennt sind. Die Verbindungskanäle 22 münden dabei auf der Seite bzw. gegenüberliegend zu jeweils einem Einlasskanal 17 in dem Anschlussbereich 20.
Der Abschleuderring 23 weist je Auslasskanal 18 jeweils eine Abschleuderöffnung 25 sowie einen Umlenkkanal 26 auf, wobei die Auslasskanäle 18 über jeweils einen Um- lenkabschnitt 26 strömungstechnisch mit der zugehörigen Abschleuderöffnung 25 verbunden sind. Die Abschleuderöffnungen 25 sind als radiale Durchbrüche oder Bohrungen ausgebildet, welche jeweils in einem gemeinsamen Abschleuderraum 27, wie in Figur 1 dargestellt, münden. Zur Bildung der Umlenkkanäle 26 ist der Ab- schleuderring in radialer Richtung zwischen den Stützabschnitten 24 über einen Ringspalt beabstandet zu dem zweiten Welleneinsatz 7 angeordnet, wobei die Um- lenkkanäle 26 somit in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten Stütz- abschnitten 24 gebildet sind. In axialer Richtung sind die Umlenkkanäle 26 durch den Rotorkörper 4 und den zweiten Flansch 12 begrenzt.
Der Abschleuderraum 27 ist als ein die Drehachse 100 umlaufender Ringraum gebil- det, welcher in axialer Richtung zwischen dem Rotorkörper 3 und dem zweiten Flansch 12 gebildet ist. Der Abschleuderraum 12 ist in radialer Richtung geöffnet, wobei das Kühlmittel in radialer Richtung über die Abschleuderöffnungen 25 auf- grund der Rotorrotation in den Abschleuderraum 27 abgeschleudert und nach radial außen geleitet wird.
Anhand der Figuren 4 bis 6, welche nachfolgend zusammen beschrieben werden, soll ein Strömungsverlauf des Kühlmittels beschrieben werden. Dabei zeigt Figur 4 den Schnitt C-C der Figur 3, Figur 5 den Schnitt D-D und Figur 5 den Schnitt E-E. Wie in Figur 4 dargestellt, ist der Zulaufkanal 21 als eine koaxial zur Drehachse 100 verlaufende Bohrung ausgebildet, welche stirnseitig in den zweiten Welleneinsatz 7 eingebracht ist. Die Verbindungskanäle 22 sind als radiale Bohrungen ausgebildet, welche radial in den zweiten Welleneinsatz 7 eingebracht sind und in dem Zulaufka- nal 21 enden. Die Verbindungskanäle 22 und die Einlasskanäle 17 münden jeweils gemeinsam in dem Anschlussbereich 20 und stehen über diesen strömungstech- nisch miteinander Verbindung.
Somit verläuft ein Strömungsweg 200 von dem Zulaufkanal 21 kommend über die einzelnen Verbindungskanäle 22 in den Anschlussbereich 20, wobei der Strömungs- weg 200 von dem Anschlussbereich 20 über jeweils einen Einlasskanal 18 in Rich- tung des Umlenkbereichs 19 verläuft.
Wie in Figur 5 dargestellt, ist der Umlenkbereich 19 in axialer Richtung durch den ersten Welleneinsatz 6 und der Anschlussbereich 20 in axialer Richtung durch den zweiten Welleneinsatz 7 begrenzt. Der Dichtabschnitt 16 endet dabei in dem Umlenk- bereich 19, sodass der Einlasskanal 17 über den Umlenkbereich 19 mit dem Aus- lasskanal 20 verbunden ist. Die Einlasskanäle 17 münden jeweils über eine Einlass- öffnung 28 und die Auslasskanäle 18 münden jeweils über eine Auslassöffnung 29 in dem Anschlussbereich 20, wobei die Einlassöffnungen 28 und die Auslassöffnungen 29 jeweils durch einen der Stützabschnitte 24 des Abschleuderrings 23 strömungs- technisch voneinander getrennt sind.
Somit verläuft der Strömungsweg 200 von der Einlassöffnung 28 entlang des jeweili- gen Einlasskanals 17 in Richtung des Umlenkbereichs 19, wobei der Strömungsweg 200 in dem Umlenkbereich 19 um 180 Grad umgelenkt wird. Anschließend verläuft der Strömungsweg 200 parallel zum Einlasskanal 18 in axialer Richtung entlang des jeweiligen Auslasskanals 18 über die Auslassöffnung 29 zurück in den Anschlussbe- reich 20.
Wie in Figur 6 dargestellt, ist der Anschlussbereich 20 radial durch den Abschleuder- ring 25 begrenzt, wobei die Auslasskanäle 18 jeweils über die Umlenkkanäle 26 mit den Abschleuderöffnungen 25 verbunden sind. Somit verläuft der Strömungsweg 200 von dem Umlenkbereich 19 entlang des jewei- ligen Auslasskanals 18 in Richtung des Anschlussbereichs 20 und wird in dem Um- lenkkanal 26 in Richtung der zugehörigen Abschleuderöffnung 25 umgelenkt. Über die Abschleuderöffnungen 25 verläuft der Strömungsweg 200 in den Abschleuder- raum 27, in welchem das Kühlmittel verteilt und radial nach außen entlang des Rotor- körpers 4 geleitet wird. Beispielsweis kann das in dem Abschleuderraum 27 abge- schleuderte Kühlmittel in einen Sumpf zurückgeführt bzw. gesammelt werden und/oder gegen weitere zu kühlende Bauteile gezielt abgeschleudert werden.
Figur 7 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine elektrische Maschine 30 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die elektrische Maschine 30 weist einen Stator 31 auf, welche den Rotorkörper 3 umgibt. Die elektrische Ma- schine 30 ist als ein Innenläufer ausgebildet, wobei die Rotoranordnung 1 hierzu ra- dial innerhalb des Stators 31 angeordnet ist und relativ zu diesem um die Drehachse 100 rotieren kann.
Der zweite Welleneinsatz 7 ist über eine Zulaufleitung 32 an eine Kühlmittelversor- gung 33 angeschlossen. Die Zulaufleitung 32 ist hierzu an dem einen Ende über eine Rotationsdichtung 34 strömungstechnisch an den Zulaufkanal 21 angebunden, wobei die Zulaufleitung 32 bei einer Rotation der Rotorwelle 2 stationär verbleibt. An dem anderen Ende ist die Zulaufleitung 32 an einen Sammelbehälter 35 angeschlossen, in welchem das in dem Motorraum abgeschleuderte Kühlmittel gesammelt wird und der Rotoranordnung 1 wieder zugeführt wird.
Die Zulaufleitung 32 ist koaxial durch eine Getriebeeingangswelle 36 eines nicht dar- gestellten Getriebes geführt, wobei die Getriebeeingangswelle 36 über die Verzah- nung 10 drehfest mit dem zweiten Welleneinsatz 7 verbunden ist. Die elektrische Ma- schine 30 kann ein Antriebsmoment bereitstellen, welches über die Getriebeein- gangswelle 36 beispielsweise zum Antrieb eines Fahrzeugs auf ein oder mehrere An- triebsräder übersetzt werden kann. Der Stator 31 weist eine Statorwicklung auf, welche über die Stirnflächen des Stators 31 zu vorstehende Wickelköpfe 37 geformt ist. Auf der zweiten axialen Rotorstirn- seite 9 ist der Wickelkopf 37 radial gegenüberliegend zu dem Abschleuderraum 27 angeordnet. Bei einer Rotation der Rotoranordnung 1 kann das Kühlmittel über die in dem Abschleuderring 23 ausgebildeten Abschleuderöffnungen 25, wie in Figur 6 be- schrieben, in den Abschleuderraum 27 abgeschleudert werden und in radialer Rich- tung gegen den auf der zweiten Rotorstirnseite 9 angeordneten Wickelkopf 37 ge- spritzt werden, um diesen zu kühlen.
Bezuqszeichen
Rotoranordnung
Rotorwelle
Rotorkörper
Blechpaket
Mantel erster Welleneinsatz zweiter Welleneinsatz erste Rotorstirnfläche zweite Rotorstirnfläche
Verzahnung erster Flansch zweiter Flansch
Aufnahmeöffnung
Abstandsbereiche
Anlagebereiche
Dichtabschnitte
Einlasskanäle
Auslasskanäle
Umlenkbereich
Anschlussbereich
Zulaufkanal
Verbindungskanal
Abschleuderring
Stützabschnitte
Abschleuderöffnungen
Umlenkkanäle
Abschleuderraum
Einlassöffnungen
Auslassöffnungen elektrische Maschine
Stator Zulaufleitung Kühlmittelzufuhr Rotationsdichtung Sammelbehälter Getriebeeingangswelle Wickelköpfe Drehachse Strömungsweg

Claims

Patentansprüche
1 . Rotoranordnung (1 ) für eine elektrische Maschine (30), mit einer um eine Drehachse (100) rotierbaren Rotorwelle (2), mit einem Rotorkörper (3), wobei die Rotorwelle (2) koaxial in einer Aufnahmeöffnung (13) des Rotorkörpers (3) angeordnet ist und drehfest mit dem Rotorkörper (3) ver- bunden ist, mit mehreren in Umfangsrichtung um die Drehachse (100) zwischen einem Außen- umfang der Rotorwelle (2) und einem Innenumfang der Aufnahmeöffnung (13) über den Umfang verteilten Abstandsbereichen (14) und Anlagebereichen (15), wobei die Rotorwelle (2) und der Rotorkörper (3) in den Abstandsbereichen (14) zueinander be- abstandet sind und in den Anlagebereichen (15) miteinander kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsbereiche (14) in jeweils einen Einlasskanal (17) und jeweils einen Aus- lasskanal (18) unterteilt sind, welche an einer ersten axialen Rotorstirnseite (8) über einen Umlenkbereich (19) fluidtechnisch miteinander verbunden sind und an einer zweiten axialen Rotorstirnseite (9) in einem Anschlussbereich (20) strömungstech- nisch voneinander getrennt sind.
2. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmittel entlang eines Strömungswegs (200) über den Einlasskanal (17) in einer axialen Richtung in Bezug auf die Drehachse (100) zu dem Umlenkbereich (19) strömt, in dem Umlenkbereich (19) umgelenkt wird und in axialer Gegenrichtung über den Auslasskanal (18) zu der dem Anschlussbereich (20) strömt.
3. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsbereiche (14) jeweils durch einen axial in Bezug auf die Drehachse (100) verlaufenden Dichtabschnitt (16) in den Einlasskanal (17) und den Auslasska- nal (18) unterteilt sind.
4. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (16) durch ein Dichtlippe gebildet ist, welche in axialer Richtung an der Rotorwelle (2) und/oder dem Rotorkörper (3) dichtend anliegt.
5. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtabschnitte (16) wahlweise an der Rotorwelle (2) oder an dem Rotorkörper (3) stoffschlüssig montiert sind.
6. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Einlasskanäle (17) zum Anschluss an eine Kühlmittelversor- gung jeweils über eine Einlassöffnung (28) in dem Anschlussbereich (20) münden und dass die Auslasskanäle (18) zur Bildung eines Kühlmittelaustritts jeweils über eine Auslassöffnung (29) in dem Anschlussbereich (20) münden.
7. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch einen an der ersten axialen Rotorstirnseite (8) angeordneten ersten Welleneinsatz (6) und einen an der zweiten axialen Rotorstirnseite (9) angeordneten zweiten Welleneinsatz (7), wobei der Umlenkbereich (19) in axialer Richtung durch den ersten Welleneinsatz (6) und der Anschlussbereich (20) in axialer Gegenrichtung durch den zweiten Welleneinsatz (7) begrenzt ist.
8. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Welleneinsatz (7) einen zentralen Zulaufkanal (21 ) sowie mehrere radiale Ver- bindungskanäle (22) aufweist, wobei der Zulaufkanal (21 ) über die Verbindungska- näle (22) strömungstechnisch mit den Einlasskanälen (17) verbunden ist.
9. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Welleneinsatz (7) einen radial nach außen gerichteten Flansch (12) aufweist, wobei axial zwischen dem Flansch (12) und dem Rotorkörper (3) ein um laufender Abschleuderraum (27) gebildet ist.
10. Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch einen an der zweiten axialen Rotorstirnseite (9) angeordneten Ab- schleuderring (23), wobei der Anschlussbereich (20) in radialer Richtung durch den Abschleuderring (23) begrenzt ist.
11 . Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- schleuderring (23) mehrere radiale Abschleuderöffnungen (25) aufweist, wobei je- weils eine der Abschleuderöffnungen (25) strömungstechnisch mit je einem Auslass- kanal (18) verbunden ist.
12. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ab- schleuderöffnungen (25) in dem Abschleuderraum (27) münden.
13. Rotoranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Abschleuderring (23) mehrere radial nach innen gerichtete Stütz- abschnitte (24) aufweist, wobei der Abschleuderring (23) über jeweils einen Stützab- schnitt (24) zumindest an je einem der Dichtabschnitte (16) radial abgestützt ist.
14. Rotoranordnung (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- schleuderring (23) in Umfangsrichtung mehrere Umlenkkanäle (26) aufweist, wobei die Auslasskanäle (18) in Umfangsrichtung über jeweils einen der Umlenkkanäle (26) mit jeweils einer der Abschleuderöffnungen (25) strömungstechnisch verbunden sind.
15. Elektrische Maschine (30) mit der Rotoranordnung (1 ) nach einem der vorherge- henden Ansprüche.
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