Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine sowie eine elektri sche Maschine mit einem solchen Rotor, wobei die elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist.

Damit eine elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit hohen Leis tungen betrieben werden kann, ist eine effektive Kühlung der elektrischen Maschine notwendig. Die bei hohen Leistungen entstehende Abwärme der elektrischen Ma schine kann für bestimmte Anwendungen, z.B. elektrisch angetriebene Achsen, leis tungsbegrenzend sein. Kritisch ist nicht nur die Temperatur in Wickelköpfen des Sta tors der elektrischen Maschine, sondern auch die Temperatur des Rotors. Sobald die elektrische Maschine eine Grenztemperatur überschreitet, senkt typischerweise eine Steuerung der elektrischen Maschine die Leistung.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2018 009 845 A1 einen Rotor für eine elektrische Maschine. Der Rotor umfasst eine Rotorwelle, sowie ein auf der Rotorwelle angeord netes Blechpaket, welches in axialer Richtung der Rotorwelle zwischen auf der Ro torwelle angeordneten Endscheiben angeordnet ist. Die Endscheiben sind in axialer Richtung miteinander verspannt, wodurch auch das Blechpaket in axialer Richtung verspannt ist. Ferner ist wenigstens ein innerhalb der Rotorwelle verlaufender und von einem Kühlmedium zum Kühlen des Rotors durchströmbarer Kühlkanal vorgese hen, mittels welchem das Blechpaket mit dem Kühlmedium beaufschlagbar ist. Das Blechpaket ist zumindest in einem in axialer Richtung zwischen den Endscheiben verlaufenden Längenbereich in radialer Richtung nach außen von der Rotorwelle be- abstandet, wodurch ein in radialer Richtung zwischen der Rotorwelle und dem Blechpaket angeordneter Zwischenraum gebildet ist, in welchen der Kühlkanal über eine Austrittsöffnung in den Zwischenraum mündet, sodass das den Kühlkanal durchströmende Kühlmedium über die Austrittsöffnung in den Zwischenraum strömt. Dadurch wird das Blechpaket in radialer Richtung von innen nach außen mit dem über die Austrittsöffnung aus dem Kühlkanal austretenden Kühlmedium versorgt, so dass eine Filmkühlung an dem Rotorblech gebildet wird. Danach strömt das Kühlme- dium durch die Drehbeschleunigung auf die Wickelköpfe der Statorwicklung ab und bewirkt eine zusätzliche Wickelkopfkühlung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Rotor für eine elektri sche Maschine sowie eine elektrische Maschine mit verbesserter Kühlung zu schaf fen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 und 15. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßer Rotor für eine elektrische Maschine umfasst eine Rotorwelle mit mindestens einem innerhalb der Rotorwelle ausgebildeten und von einem Kühl mittel durchströmbaren Kühlkanal, sowie einen auf der Rotorwelle angeordneten Blechpaket, wobei das Blechpaket axial zwischen einer ersten und einer zweiten auf der Rotorwelle angeordneten Endscheibe angeordnet ist, wobei das Blechpaket mehrere Axialkanäle zur Führung des Kühlmittels durch den Rotor aufweist, wobei die Axialkanäle zur Einströmung des Kühlmittels mit mindestens einem Verteilerkanal in der jeweiligen Endscheibe fluidtechnisch verbunden sind, wobei die Axialkanäle zur Abströmung des Kühlmittels mit mindestens einem Rückführkanal in der jeweils anderen Endscheibe fluidtechnisch verbunden sind, und wobei der mindestens eine Verteilerkanal in der jeweiligen Endscheibe mit dem mindestens einen Kühlkanal an der Rotorwelle fluidtechnisch verbunden ist.

Mit anderen Worten ist der mindestens eine Verteilerkanal zum Einspeisen von Kühlmittel aus der Rotorwelle in die Axialkanäle des Blechpakets ausgebildet, wobei der mindestens eine Rückführkanal zum Herausströmen des Kühlmittels aus den Axialkanälen ausgebildet ist. Bevorzugt sind mehrere Verteilerkanäle sowie Rück führkanäle in der jeweiligen Endscheibe ausgebildet. Die beiden Endscheiben sind somit sowohl zum Einströmen des Kühlmittels in die Axialkanäle als auch zum Ab strömen des Kühlmittels aus den Axialkanälen vorgesehen. Unter einer fluidtechni schen Verbindung ist eine Verbindung zwischen zwei fluidführenden Bauteilen oder Kanälen zu verstehen, die einen Volumenstrom des Kühlmittels bewirkt.

Die elektrische Maschine umfasst den drehbeweglichen Rotor und einen gehäuse festen Stator und kann als Motor oder als Generator betrieben werden. Wenn die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, kann eine insbesondere zeitvariable Spannung an den Stator und an die darin befindlichen Wicklungen angelegt werden, um ein zeitvariables Magnetfeld zu erzeugen, das im Rotor wirkt, um ein Drehmo ment zu induzieren und damit eine Drehbewegung zu erzeugen. Wenn die elektri sche Maschine als Generator betrieben wird, kann beispielsweise elektrische Energie durch Induktion eines variierenden Magnetfeldes, beispielsweise durch Rotation des Rotors, in einen geschleiften oder gewickelten Leiter des Stators erzeugt werden, um einen Strom in den Leiter zu induzieren.

Über den in der Rotorwelle vorzugsweise zentral ausgebildeten Kühlkanal wird zu nächst die Rotorwelle mittels Durchfluss des Kühlmittels gekühlt. Das Kühlmittel ist insbesondere als Kühlflüssigkeit, beispielsweise auf Ölbasis oder Wasserbasis aus gebildet. Das Kühlmittel ist dazu vorgesehen, Wärme aufzunehmen und abzuführen. Dazu strömt das Kühlmittel in den Kühlkanal der Rotorwelle ein und über den min destens einen Verteilerkanal in der jeweiligen Endscheibe zu den Axialkanälen im Blechpaket des Rotors. Entlang des Strömungsweges entzieht das Kühlmittel den jeweiligen Bauteilen, die durchströmt werden, Wärme und kühlt sie somit. Anschlie ßend wird das Kühlmittel über den mindestens einen Rückführkanal in der jeweiligen Endscheibe abgeführt und rückgekühlt, beispielsweise mittels eines Wärmetau schers, um dann wieder dem Kühlkanal in der Rotorwelle zugeführt zu werden und derart einen Kühlkreislauf auszubilden.

Das Blechpaket weist beispielsweise in axialer Richtung des Rotors aufeinanderfol gende bzw. hintereinander angeordnete Blechlagen auf. In Ausnehmungen des Blechpakets sind Magnete, insbesondere Permanentmagnete, angeordnet. Die Axi alkanäle im Blechpaket sind bevorzugt in solchen Bereichen ausgebildet, die bereits Vertiefungen aufgrund der Blechgeometrie aufweisen. Vorzugsweise bilden die Ble che des Blechpaketes die Wandung der jeweiligen Axialkanäle, wobei dann das Kühlmittel beim Durchfluss durch die Axialkanäle unmittelbar Oberflächen des Blech pakets berührt.

Beispielsweise ist ein Zufluss für das Kühlmittel an einem Innenumfang der jeweili gen Endscheibe ausgebildet, wobei der Zufluss mit dem mindestens einen Verteiler- kanal fluidtechnisch verbunden ist. Der Zufluss an der jeweiligen Endscheibe ist be vorzugt über einen umlaufenden Verteilerkanal an dem Innenumfang der jeweiligen Endscheibe ausgebildet. Insbesondere ist der umlaufende Verteilerkanal mit mehre ren Verteilerkanälen zum Einleiten des Kühlmittels in die Axialkanäle fluidtechnisch verbunden. Insbesondere erstrecken sich die Verteilerkanäle zumindest teilweise in radialer Richtung von dem umlaufende Verteilerkanal am Innenumfang nach außen. Die jeweilige Endscheibe weist insbesondere eine zentrale Bohrung zur axialen Durchführung der Rotorwelle auf, wobei der Zufluss direkt an der zentralen Bohrung angrenzt.

Beispielsweise ist ein Abfluss für das Kühlmittel durch mindestens eine stirnseitige Öffnung im Rückführkanal der jeweiligen Endscheibe ausgebildet. Mit anderen Wor ten ist die mindestens eine stirnseitige Öffnung im Rückführkanal der jeweiligen End scheibe dazu eingerichtet, das Kühlmittel gezielt abzuführen. Insbesondere strömt das Kühlmittel über den Zufluss an der jeweiligen Endscheibe aus dem Kühlkanal der Rotorwelle in die Axialkanäle ein und über die als Abfluss eingerichtete Öffnung im Rückführkanal der jeweiligen Endscheibe kontrolliert wieder heraus.

Beispielsweise ist die mindestens eine Öffnung dazu eingerichtet, Kühlmittel auf Komponenten der elektrischen Maschine zu spritzen. Insbesondere wird das Kühlmit tel über die mindestens eine Öffnung gezielt und somit kontrolliert auf Wickelköpfe des Stators oder auf eine jeweilige Stirnseite des Rotors gespritzt. Dadurch erhöht sich insbesondere das Kühlpotenzial aufgrund der großen und direkten Benetzung der Oberflächen der Wicklungen sowie des Rotors, wobei eine direkte und unmittel bare Kühlung am Ort der Wärmeentwicklung, insbesondere an den Wickelköpfen des Stators, bewirkt wird.

Bevorzugt ist die mindestens eine Öffnung dazu eingerichtet, eine Blende aufzuneh men. Unter einer Blende ist ein Element zu verstehen, das die jeweilige Öffnung zu mindest teilweise verschließt bzw. ihren Querschnitt derart verändert, dass der Vo lumenstrom und insbesondere auch eine Spritzrichtung und ein Spritzstrahl einge stellt wird. Neben dem Volumenstrom stellt die Blende auch einen Druck des Kühl mittels in den Axialkanälen ein. Bevorzugt wird über die jeweilige Blende in der jewei- ligen Öffnung insbesondere bei niedrigen Drehzahlen eine Kühlmittelverteilung bis hin zu den Komponenten der elektrischen Maschine, die es zu kühlen gilt, erzielt. Ferner kann eine Sogwirkung für das Kühlmittel über die Blenden derart eingestellt werden, dass unabhängig von der Drehrichtung sowie der Länge und der Querschnitt des jeweiligen Kanals zur Führung des Kühlmittels ein konstanter Strömungswider stand eingestellt wird.

Beispielsweise sind der mindestens eine Verteilerkanal und der mindestens eine Rückführkanal jeweils als Vertiefung in der zum Blechpaket weisenden Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe ausgebildet. Die jeweilige Endscheibe kommt axial an ei nem jeweiligen stirnseitigen Ende des Blechpakets zur Anlage, und zwar derart, dass der mindestens eine Verteilerkanal und der mindestens eine Rückführkanal fluiddicht an dem Blechpaket anliegen. Mithin wird zumindest mittelbar, beispielsweise über mindestens eine Dichtung zwischen der jeweiligen Endscheibe und dem Blechpaket, oder unmittelbar eine Abdichtung des mindestens einen Verteilkanals und des min destens einen Rückführkanals am Blechpaket ausgebildet, sodass kein Kühlmittel aus dem mindestens einen Verteilerkanal oder dem mindestens einen Rückführkanal ungewollt über die Stirnflächen des Blechpakets entweichen kann. Insbesondere ist die jeweilige Endscheibe mit dem jeweiligen Blechpaket axial verspannt.

Bevorzugt sind die Axialkanäle umlaufend verteilt überden Umfang des Rotors in dem Blechpaket ausgebildet. Mit anderen Worten wird der Rotor über die in Um fangsrichtung umlaufend, also über 360° im Blechpaket ausgebildeten Axialkanäle gekühlt. Beispielsweise sind die Axialkanäle gleichmäßig, vorzugsweise symmetrisch im Blechpaket des Rotors ausgebildet und erstrecken sich von einem stirnseitigen Ende bis zum anderen stirnseitigen Ende des Rotors.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Axialkanäle dazu eingerichtet, abwechselnd von der ersten und zweiten Endscheibe mit Kühlmittel an geströmt zu werden, um eine homogene Temperaturverteilung über den Umfang des Rotors einzustellen. Mithin sind die Axialkanäle und Endscheiben derart ausgebildet, dass der Durchfluss von Kühlmittel, also die Durchströmung mit Kühlmittel in den Axialkanälen in Umfangsrichtung abwechselnd von der ersten zur zweiten Endschei- be sowie von der zweiten zur ersten Endscheibe erfolgt. Dadurch lässt sich nicht nur eine homogene Kühlung und Temperaturverteilung im Rotor erzielen, sondern auch eine homogene beidseitige Wickelkopfkühlung und/oder Stirnseitenkühlung des Ro tors.

Zur Einstellung einer homogenen Temperaturverteilung über den Umfang des Rotors wird das Kühlmittel beispielsweise über die erste Endscheibe in die Axialkanäle ein geleitet und über die zweite Endscheibe aus den Axialkanälen ausgeleitet und optio nal auf Wickelköpfe des Stators sowie einer ersten Stirnseite des Rotors gespritzt. In jedem zweiten Axialkanal in Umfangsrichtung gesehen, wird dann das Kühlmittel über die zweite Endscheibe in die Axialkanäle eingeleitet und über die erste End scheibe aus den Axialkanälen ausgeleitet und optional auf Wickelköpfe des Stators sowie einer zweiten Stirnseite des Rotors gespritzt.

Alternativ dazu kann eine abwechselnde Durchflussrichtung in den Axialkanälen bei spielsweise auch dadurch erzielt werden, dass Kühlmittel über die erste Endscheibe in die Axialkanäle eingeleitet, über die zweite Endscheibe jeweils in einen in Um fangsrichtung angrenzenden zweiten Axialkanal umgelenkt, und über diesen Axial kanal wieder zurück in die erste Endscheibe eingeleitet wird, wobei das Kühlmittel aus der ersten Endscheibe optional auf Wickelköpfe des Stators sowie der zweiten Stirnseite des Rotors gespritzt wird. In jedem dritten Axialkanal in Umfangsrichtung gesehen, wird dann Kühlmittel über die zweite Endscheibe in die Axialkanäle einge leitet, über die erste Endscheibe jeweils in einen in Umfangsrichtung angrenzenden vierten Axialkanal umgelenkt, und über diesen Axialkanal wieder zurück in die zweite Endscheibe eingeleitet, wobei das Kühlmittel aus der zweiten Endscheibe optional auf Wickelköpfe des Stators sowie der ersten Stirnseite des Rotors gespritzt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in den Axialkanälen Kühlrippen zur Wärmeabfuhr ausgebildet. Die Wärmeabfuhr wird mittels der Kühlrip pen in den Axialkanälen verbessert, und zwar dadurch, dass eine größere Benetzung der zur Kühlung wirksamen Fläche erzielt wird. Beispielsweise wird mittels Kühlrip pen in den Axialkanälen aufgrund der Querschnittsminderung auch die Strömungs geschwindigkeit des Kühlmittels erhöht. Insbesondere kann der Wirkungsgrad der Kühlrippen erhöht werden, wenn die Strömung an den Kühlrippen zumindest ab schnittsweise laminar eingestellt wird. Eine optimierte Strömungsführung des Kühl mittels zur verbesserten Wärmeabfuhr kann insbesondere durch Anpassung von Ge ometrien sowie gezielten Umlenkungen und einer über den Umfang abwechselnden Durchströmung der Axialkanäle mit Kühlmittel erzielt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die jeweilige Kühl rippe einen ersten, zweiten und dritten Steg auf, wobei die drei Stege den Axialkanal in drei Axialkanalbereiche teilen und sich zumindest teilweise in axialer Richtung des Axialkanals erstrecken. Insbesondere erstreckt sich die jeweilige Kühlrippe in dem jeweiligen Axialkanal über die gesamte Länge des Axialkanals. Der erste, zweite und dritte Steg sind derart ausgebildet, dass sie sich von der Wandung des Axialkanals radial nach innen erstrecken und in einem gemeinsamen Zentrum Zusammentreffen. Die drei Stege können beispielsweise gleich lang sein oder unterschiedliche Längen aufweisen. Insbesondere können auch nur zwei der drei Stege gleich lang sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Axialkanäle Mittel zur Fluidabdichtung auf. Beispielsweise erfolgt die Fluidabdichtung der Axial kanäle durch Verklebung des Blechpakets. Gemäß eines weiteren Beispiels erfolgt die Fluidabdichtung der Axialkanäle durch Einlagen oder Inserts, die fluiddicht sind und sich der Geometrie des jeweiligen Axialkanals anpassen, somit korrespondie rend dazu ausgebildet sind. Beispielsweise ist als Einlage ein umfangsseitig ge schlossener Schlauch oder eine Verrohrung im jeweiligen Axialkanal zu verstehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Axialkanäle Mittel zur Bildung von Turbulenzen auf. Die Erzeugung von Turbulenzen im Kühlmit tel kann zur Erhöhung der Wärmeabfuhr und somit zur verbesserten Kühlung führen. Die Mittel zur Bildung von Turbulenzen sind vorzugsweise als Erhebungen und/oder Eindellungen in den Axialkanälen ausgebildet. Außerdem können durch Verdrehung bzw. Verschränkung von Segmenten des Rotorblechpakets Kanten in den Axialkanä len ausgebildet werden, welche zusätzliche Turbulenzen erzeugen können. Weitere Geometrien und/oder Konturen zur Bildung von Turbulenzen sind ebenfalls denkbar. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Axialkanäle im Bereich von Magneten am Rotor angeordnet. Insbesondere sind Magnete zumindest teilweise zwischen Axialkanälen ausgebildet. Bevorzugt grenzen Axialkanäle zumin dest abschnittsweise oder vollständig an Magnete im Blechpaket. Beispielsweise werden an temperaturkritischen Magneten, die eine verhältnismäßig höhere Tempe raturentwicklung aufweisen, mehr und/oder größere Axialkanäle angeordnet, um die se Magnete stärker zu kühlen, insbesondere mehr Wärme an diesen Magneten ab zuführen. Je näher die Axialkanäle an den wärmeentwickelnden Komponenten des Rotors angeordnet sind, umso geringer ist die thermische Wirkkette und umso höher ist der Effizienz der Kühlung.

Beispielsweise sind der mindestens eine Verteilerkanal und der mindestens eine Rückführkanal in der jeweiligen Endscheibe jeweils I-förmig oderY-förmig ausgebil det. Ein I-förmig ausgebildeter Verteilerkanal oder Rückführkanal weist eine im We sentlichen lineare Geometrie auf und ist insbesondere als gerade Nut, die sich be vorzugt von dem Innenumfang der Endscheibe radial nach außen erstreckt ausgebil det. Demgegenüber weist ein Y-förmig ausgebildeter Verteilerkanal oder Rückführ kanal eine im Wesentlichen lineare Geometrie auf, an der sich zu einer Seite hin zwei weitere lineare Geometrien erstrecken, die sich radial nach außen hin zunehmend voneinander entfernen. Bevorzugt können die I-förmige oder Y-förmige Geometrie des mindestens einen Verteilerkanals und des mindestens einen Rückführkanals zumindest teilweise durch weitere Geometrien ergänzt werden, um weitere Axialka näle fluidtechnisch zu koppeln.

Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahr zeugs, umfassend einen erfindungsgemäßen Rotor. Die elektrische Maschine wird entweder allein oder in Kombination mit einerweiteren elektrischen Maschine oder einer Brennkraftmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendet. Beispielsweise ist die elektrische Maschine zum Antrieb einer Achse des Kraftfahrzeugs eingerichtet.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszei chen versehen sind. Hierbei zeigt Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer nur teilweise dargestellten erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,

Fig. 2 eine schematische Längsschnittdarstellung der elektrischen Maschine ge mäß Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Perspektivdarstellung zweier Endscheiben und eines nur teilweise dargestellten Rotors der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1 und Fig. 2,

Fig. 4a eine schematische Perspektivdarstellung einer der beiden identisch zueinan der ausgebildeten Endscheiben gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4b eine schematische Perspektivdarstellung einer der beiden identisch zueinan der ausgebildeten Endscheiben gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 eine schematische Querschnittdarstellung der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1 bis Fig. 3, und

Fig. 6 eine schematische Querschnittdarstellung durch einen bevorzugt ausgebilde ten Axialkanal im Blechpaket des Rotors.

Gemäß Fig. 1 umfasst eine nur teilweise dargestellte erfindungsgemäße elektrische Maschine 1 einen gehäusefesten Stator 17 und einen drehbeweglichen Rotor 2, der innerhalb des Stators 17 angeordnet ist und vorliegend von dem Stator 17 verdeckt, somit nicht sichtbar ist. In Fig. 1 ist von dem Rotor 2 lediglich eine Rotorwelle 3 mit einem darin ausgebildeten Kühlkanal 4 sichtbar.

Gemäß Fig. 2 ist die elektrische Maschine 1 nach Fig. 1 in einem Längsschnitt dar gestellt, wobei der Rotor 2 vorliegend in einer Schnittebene sichtbar ist. Der Rotor 2 umfasst die Rotorwelle 3 und ein auf der Rotorwelle 3 angeordnetes Blechpaket 5. Die Rotorwelle 3 weist den Kühlkanal 4 auf, wobei der Kühlkanal 4 zur Kühlung der Rotorwelle 3 von Kühlmittel durchströmt wird. Ferner weist das Blechpaket 5 mehrere Axialkanäle 8 auf, die zur Kühlung des Rotors 2 fluidtechnisch mit dem Kühlkanal 4 in der Rotorwelle 3 verbunden sind. Dazu sind stirnseitig an dem Blechpaket 5 sowie koaxial zur Rotorwelle 3 eine erste und zweite Endscheibe 6, 7 angeordnet.

Als Vertiefung in der zum Blechpaket 5 weisenden Stirnfläche der jeweiligen End scheibe 6, 7 sind mehrere Verteilerkanäle 9 umfangsseitig verteilt ausgebildet. Die Verteilerkanäle 9 dienen zur Einleitung des Kühlmittels aus dem Kühlkanal 4 in die Axialkanäle 8. Ferner sind in der zum Blechpaket 5 weisenden Stirnfläche der jewei ligen Endscheibe 6, 7 mehrere Rückführkanäle 16 ebenfalls als Vertiefung umfangs seitig verteilt ausgebildet. Die Rückführkanäle 16 dienen zur Abströmung des Kühl mittels aus den Axialkanälen 8.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 weist der Stator 17 zu beiden Stirnseiten hin Wickelköpfe 18 auf, die aus dem Stator 17 stirnseitig herausragen. Diese Wickelköpfe 18 werden beidseitig von jeweils drei Kühlmittelstrahlen 19 bespritzt und dadurch gekühlt, wobei vorliegend nur zwei der drei Kühlmittelstrahlen 19 dargestellt sind. Das Kühlmittel strömt über den Kühlkanal 4 in der Rotorwelle 3 in die Verteilerkanäle 9 an der ersten und zweiten Endscheibe 6, 7 ein. Die Verteilerkanäle 9 leiten das Kühlmittel in die im Blechpaket 5 ausgebildeten Axialkanäle 8 ein. Über die Rückführkanäle 16 in der jeweiligen Endscheibe 6, 7 wird das Kühlmittel aus den Axialkanälen 8 über einen jeweiligen Abfluss 11 abgelassen. Der Abfluss 11 für das Kühlmittel wird durch eine stirnseitige Öffnung 12 im jeweiligen Rückführkanal 16 der jeweiligen Endscheibe 6,

7 gebildet. Diese Öffnungen 12 ist dazu eingerichtet, Kühlmittel gezielt und kontrollier auf Komponenten der elektrischen Maschine 1 , vorliegend auf die Wickelköpfe 18 des Stators 17 zu spritzen, um diese zu kühlen. Dazu ist in der jeweiligen Öffnung 12 eine jeweilige Blende 20 angeordnet, die den Kühlmittelstrom, insbesondere den Durchfluss und Druck in den Axialkanälen 8 einstellt.

In Fig. 3 sind der Stator 17, die Rotorwelle 3 und das Blechpaket 5 des Rotors 2 aus geblendet, wobei lediglich die beiden Endscheiben 6, 7, die im Blechpaket 5 ausge bildeten Axialkanäle 8 und der in der Rotorwelle 3 ausgebildete Kühlkanal 4 darge stellt sind. Verteilt über den Umfang der jeweiligen Endscheibe 6, 7 sind abwech- selnd die Verteilerkanäle 9 und die Rückführkanäle 16 angeordnet, wobei vorliegend die drei aus den Öffnungen 12 in den Rückführkanälen 16 spitzende Kühlmittelstrah len 19 an der zweiten Endscheibe 7 dargestellt sind. Aufgrund der perspektivischen Darstellung sind an den Rückführkanälen 16 in der ersten Endscheibe 6 lediglich zwei der drei Kühlmittelstrahlen 19 sichtbar. Ferner sind vorliegend aufgrund der per spektivischen Darstellung auch die Verteilerkanäle 9 und Rückführkanäle 16 in der zweiten Endscheibe 7 nicht sichtbar.

Fig. 4a zeigt die erste Endscheibe 6 gemäß Fig. 3 in einer vergrößerten perspektivi schen Darstellung. Beide Endscheiben 6, 7 der elektrischen Maschine 1 sind iden tisch ausgebildet und im montierten Zustand stirnseitig am Blechpaket 5 um 60° in Umfangsrichtung zueinander verdreht angeordnet. Die Darstellung und Erklärung zur ersten Endscheibe 6 gilt aufgrund der identischen Ausbildung auch für die zweite Endscheibe 7. Die Verteilerkanäle 9 und Rückführkanäle 16 sind abwechselnd sowie umlaufend in Umfangsrichtung verteilt als Vertiefung in der zum Blechpaket 5 wei senden Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe 6, 7 ausgebildet. Mithin sind auch die damit fluidtechnisch verbundenen Axialkanäle 8 umlaufend verteilt über den Umfang des Rotors 2 in dem Blechpaket 5 ausgebildet (siehe dazu Fig. 3). Die Axialkanäle 8 werden in Umfangsrichtung abwechselnd von der ersten und zweiten Endscheibe 6,

7 mit Kühlmittel angeströmt, um eine homogene Temperaturverteilung über den Um fang des Rotors 2 einzustellen. Der jeweilige Verteilerkanal 9 und der jeweilige Rück führkanal 16 ist im Wesentlichen Y-förmig ausgebildet, wobei der jeweilige Verteiler kanal 9 und der jeweilige Rückführkanal 16 gleichzeitig mit mehreren Axialkanälen 8 fluidtechnisch verbunden ist. Der Zufluss 10 für das Kühlmittel ist als stirnseitige Ver tiefung an einem Innenumfang der jeweiligen Endscheibe 6, 7 ausgebildet. Der Zu fluss 10 ist ringförmig ausgebildet und mit allen drei Verteilerkanälen 9 fluidtechnisch verbunden. Demgegenüber ist der Abfluss 11 für das Kühlmittel durch die jeweilige stirnseitige Öffnung 12 im jeweiligen der drei Rückführkanäle 16 ausgebildet. Durch die jeweilige Öffnung 12 wird Kühlmittel auf Komponenten der elektrischen Maschi ne 1 gespritzt. In der jeweiligen Öffnung 12 ist die jeweilige Blende 20 zur Einstellung einer Durchflussrate und einer Geometrie des Kühlmittelstrahls 19 aufgenommen. Gemäß Fig. 4b ist eine weitere Ausführungsform für die Endscheiben 6, 7 dargestellt. Diese Ausführungsform der Endscheiben 6, 7 weist eine vereinfachte Geometrie für die Verteilerkanäle 9 und Rückführkanäle 16 auf. Im montierten Zustand an der elektrischen Maschine 1 werden die identisch zueinander ausgebildeten Endschei ben 6, 7 um 60° in Umfangsrichtung zueinander verdreht stirnseitig am Blechpaket 5 angeordnet. Die Verteilerkanäle 9 und Rückführkanäle 16 sind abwechselnd sowie umlaufend in Umfangsrichtung verteilt als Vertiefung in der zum Blechpaket 5 wei senden Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe 6, 7 ausgebildet, sodass die Axialka näle 8 in Umfangsrichtung abwechselnd von der ersten und zweiten Endscheibe 6, 7 mit Kühlmittel angeströmt werden, um eine homogene Temperaturverteilung über den Umfang des Rotors 2 einzustellen. Der jeweilige Verteilerkanal 9 und der jeweili ge Rückführkanal 16 ist im Wesentlichen I-förmig ausgebildet, wobei der jeweilige Verteilerkanal 9 und der jeweilige Rückführkanal 16 gleichzeitig mit mehreren Axial kanälen 8 fluidtechnisch verbunden ist. Der Zufluss 10 für das Kühlmittel ist als stirn seitige Vertiefung an einem Innenumfang der jeweiligen Endscheibe 6, 7 ausgebildet. Der Zufluss 10 ist ringförmig ausgebildet und mit allen drei Verteilerkanälen 9 fluid technisch verbunden. Demgegenüber ist der Abfluss 11 für das Kühlmittel durch die jeweilige stirnseitige Öffnung 12 im jeweiligen der drei Rückführkanäle 16 ausgebil det. Durch die jeweilige Öffnung 12 wird Kühlmittel auf Komponenten der elektri schen Maschine 1 gespritzt.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Rotor 2 der elektrischen Maschine 1 gemäß Fig. 1 bis Fig. 3. In dem Blechpakt 5 des Rotors 2 sind gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform 18 Magnete 15 angeordnet. Das Muster aus den drei mit Bezugs zeichen versehenen Magneten 15 wiederholt sich gleichmäßig fünf Mal in Umfangs richtung. Ferner sind gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform 42 Axialkanäle 8 in dem Blechpakt 5 des Rotors 2 angeordnet, wobei sich das Muster aus den sieben mit Bezugszeichen versehenen Axialkanälen 8 fünf Mal in Umfangsrichtung gleich mäßig wiederholt. Vorliegend sind jeweils drei länglich ausgebildete Magnete 15 zwi schen jeweils zwei Axialkanälen 8 angeordnet. Jeweils drei länglich ausgebildete Magnete 15 bilden zusammen im Wesentlichen ein Dreieck, wobei im Zentrum des jeweiligen Dreiecks jeweils ein Axialkanal 8 mit einer runden sowie größeren Quer schnittsfläche angeordnet ist. Die Anordnung der Axialkanäle 8 im Bereich der Mag- nete 15 ermöglicht eine effiziente Kühlung des Rotors 2. Das Kühlmittel wird über den in der Rotorwelle 3 ausgebildeten Kühlkanal 4 und die in den Endscheiben 6, 7 ausgebildeten Verteilerkanälen 9 in die Axialkanäle 8 eingeleitet und über die Öff nungen 12 in den Rückführkanälen 16 der Endscheiben 6, 7 auf die Wickelköpfe 18 des Stators 17 gespritzt.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Axialkanals 8 im Blechpaket 5 des Rotors 2. Vorliegend ist in dem Axialkanal 8 eine Kühlrippen 13 zur verbesserten Wärmeabfuhr ausgebildet. Die Kühlrippe 13 weist einen ersten, zweiten und dritten Steg 14a, 14b, 14c auf, wobei die drei Stege 14a, 14b, 14c den Axialkanal 8 in drei Axialkanalbereiche teilen. Die Kühlrippe 13 erstreckt sich in axialer Richtung des Axi alkanals 8 und weist ebenso wie die an dem Blechpaket 5 angrenzende Wandung des Axialkanals 8 Mittel zur Fluidabdichtung auf. Somit kann kein Kühlmittel in radia ler Richtung über das Blechpaket 5 aus dem Axialkanal 8 austreten. Optional, jedoch hier nicht dargestellt, können in den Axialkanälen 8, bevorzugt an den Kühlrippen 13 Mittel zur Bildung von Turbulenzen ausgebildet sein.

Bezuqszeichen Elektrische Maschine Rotor Rotorwelle Kühlkanal Blechpaket erste Endscheibe zweite Endscheibe Axialkanal Verteilerkanal Zufluss Abfluss Öffnung Kühlrippe a erster Steg b zweiter Steg c dritter Steg Magnet Rückführkanal Stator Wickelkopf Kühlmittelstrahlen Blende