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具有空气通路的接地设备以及具有接地设备的电驱动组件的制作方法

2022-06-22 20:29:05 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及用于将电荷和/或电压从电动马达的转子经由作为第一接地配对件的轴传导至第二接地配对件的接地设备,该接地设备具有权利要求1的前序部分的特征。本发明还涉及具有接地设备的电驱动组件。


背景技术:

2.在电动车辆或混合动力车辆中,电机用作牵引马达。尽管电机似乎在很少或没有磨损、特别是表面上观察时很少有问题的情况下工作,但是当仔细检查时就会出现问题,这可以归因于电机的功能。众所周知,在电机的转子中感应出电压和/或电荷,使得在转子与壳体之间可以积累数个100v的电势差。
3.转子与转子轴通常设计为一件或者转子与转子轴机械连接,并且在转子与转子轴之间也存在电接触,使得电势差同时存在于转子轴与壳体之间。转子轴通常经由转子轴承或转子轴轴承相对于壳体安装。由于电势差,在转子轴轴承中的滚动元件与滚动元件轨道之间发生放电,其中滚动元件轨道被损坏。
4.可能代表最接近的现有技术的文件de 10 2013 000 982 a1涉及一种缓冲密封件,其中该缓冲密封件布置在密封件的正前方。由此形成的密封装置对作为第一密封配对件的轴进行密封,从而与作为第二密封配对件的壳体隔开。在至少一个实施方式中,前密封件由非织造材料形成,使得前密封件是空气可透过的。


技术实现要素:

5.本发明的目的是提出一种接地设备,该接地设备具有改进的功能特性。该目的是通过具有权利要求1的特征的接地设备和通过具有权利要求10的特征的电驱动组件来实现的。本发明的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、以下描述和附图得出。
6.本发明涉及一种接地设备,该接地设备被设计成用于和/或特别适用于电驱动组件。驱动组件优选地被设计成用于和/或适用于车辆。车辆优选地被设计为乘用车、公共汽车或卡车。在替代性构型中,车辆还可以被设计为自行车、摩托车、电动踏板车以及/或者一个轨道或两个轨道以及/或者一个轴或两个轴。车辆被设计为电动车辆、特别地设计为纯电动车辆或混合动力车辆。
7.电驱动组件特别用于为车辆产生和/或提供牵引扭矩,特别是主牵引扭矩。电驱动组件可以联接至或联接至能量装置、特别是联接至能量储存装置、特别是联接至电池或蓄电池,以获得用于产生牵引扭矩的能量。
8.电驱动组件包括电动马达部段。电动马达,也称为电机,布置在电动马达部段中。电动马达优选地被设计为异步电动马达。优选地,电动马达限定主轴线。电动马达具有定子和转子,定子和转子彼此同心地和/或同轴地布置。此外,电动马达部段具有轴,其中,轴在传动技术方面连接至转子。特别地,轴经由和/或通过转子被驱动。轴特别优选地被设计为转子轴。特别地在作为转子轴的构型中,转子轴可以以旋转固定、刚性和/或一体的方式连
接至转子。此外,可以设置的是,轴电连接至转子。这意味着,如果转子与周围结构之间存在电势差,则轴与周围结构之间也将存在相同的电势差。
9.电驱动组件具有传动部段,其中,传动部段中布置有传动装置。传动装置可以被设计为离合器装置和/或设计为换档装置和/或设计为传动系统。轴在传动技术方面连接至传动装置,特别地轴形成输入轴进入传动装置。
10.接地设备具有经由轴将来自转子的电荷和/或电压接地的功能,其中,轴形成第一接地配对件。对第二接地配对件进行传导。第二接地配对件特别地被设计为固定接地配对件。第二接地配对件优选地被设计为壳体部段或设计为周围构造或部件,该周围构造或部件以导电的方式连接至壳体部段。特别地,壳体部段连接至地面和/或接地。特别地,接地设备在第一接地配对件与第二接地配对件之间形成电连接。特别地,接地配对件之间存在永久性电连接,其以静态和动态的方式存在,即在电驱动组件的操作期间。
11.接地设备具有支承本体装置,该支承本体装置特别地形成用于接地设备的一个或更多个接地部件的支承件。支承本体装置具有连接部段,其中,该连接部段用于直接或间接机械连接至接地配对件中的一个接地配对件,特别是使得接地设备固定至该接地配对件。此外,连接部段用于与该接地配对件直接或间接电连接。机械连接和电连接可以同时发生,但是机械连接和电连接也可以并排或彼此并行实施。此外,支承本体装置具有支承部段,其中,支承部段为至少一个接地部件的机械附接和电附接提供附接部段接口。
12.此外,接地设备具有接触装置,该接触装置实现作为导电接地部件的接地功能。该接触装置具有接触部段,其中,该接触部段用于直接或间接电连接至接地配对件中的另一个接地配对件。为此,例如,接触部段可以直接电连接至另一个接地配对件。然而,替代性地,接触部段也可以例如经由布置在轴上的导电中间部件间接地电连接至另一个接地配对件。此外,接触装置具有附接部段,接触装置经由该附接部段连接至支承本体装置的支承部段。附接部段经由支承本体装置、特别是支承部段优选地间接连接至提及的第一接地配对件。
13.提供了接地设备,该接地设备被设计成桥接一个接地配对件与另一个接地配对件之间的环形间隙。接地设备优选地具有圆环的形状,其中,内径和外径适应于或对应于相应的接地配对件的内径和外径。接地设备优选地被设计成在围绕主轴线的旋转方向上连续。
14.在本发明的上下文中,提出了接地设备具有至少一个开口,该至少一个开口在轴向方向上在环形间隙中形成或有助于形成空气通路。开口和/或空气通路的开口横截面优选地大于2平方毫米、特别是大于4平方毫米。特别地,开口在轴向方向上形成至少一个或精确地一个连续通道,以作为空气通路或空气通路的一部分。
15.本发明的考虑是,由于接地配对件对于彼此、特别是轴相对于周围结构的相对旋转运动,或者由于温度变化,在接地设备的上游和下游可能存在压力差,其中,通过至少一个开口的压力差可以以功能可靠并且、特别是防污染的方式在环形间隙中减小。通过减小压力差,避免了接地设备在连续操作期间通过压力差在轴向方向被加载并可能移位或倾斜。其结果是,特别是在连续操作中,接地设备的功能特性并且因此电驱动组件的功能特性被改进。
16.在本发明的一个可能的实施方式中,可以设置的是,至少一个开口被设计为贯通开口,因此该贯通开口布置在接地设备的外径与内径之间的径向区域中。特别地,贯通开口
被设计成为完全关闭。替代性地或另外地,开口被设计为边缘处的开口,该开口在径向侧上由接地配对件中的一个接地配对件界定。这样的构型具有下述优点:接地设备的环形环不通过开口而被弱化,并且因此在连续操作中更稳定。接地设备可以设置成具有至少一个贯通开口和至少一个边缘侧开口。
17.至少一个开口可以设置成布置在支承本体装置中和/或布置在接触装置中。例如,开口可以设计成在轴向方向上具有恒定的自由直径。
18.在本发明的可能的发展中,支承本体装置具有支承部分和保持部分——以下也称为部分——支承部分和保持部分一起保持附接部段。这些部分特别优选地被设计为金属部分、特别是成形的金属板重新成形部分。特别地,附接部段沿轴向方向布置在支承部分与保持部分之间。支承部分和保持部分优选地被设计为两个分开的部件,这两个分开的部件通过重新成形处理在至少一个或正好一个连接区域中彼此连接。可以设置的是,至少一个开口由连接区域形成。例如,钉紧、无孔铆合或冲压接合被用作重新成形处理。
19.在本发明的一个可能的实施方式中,一个部分、即,支承部分或保持部分,具有连接开口,并且另一个部分、即,保持部分或支承部分,具有重新成形区域,该重新成形区域至少与连接开口接合或甚至延伸穿过该连接开口以形成重新成形区域,其中,同时至少一个开口保持自由。例如,重新成形区域可以被设计为敞开的中空铆接区域,其中,该中空铆接区域具有与形成闭合头部的套环邻接的中空筒形颈部。套环沿周向、优选地沿闭合的周向抵靠连接开口的边缘,并且以这种方式固定连接。这样的制造工艺也可以称为直通铆接。
20.原则上,接触部段可以由一个或更多个、优选地可弹性变形的细丝、条带或圆环部段形成。然而,优选地,接触部段和/或接触装置被设计为环状或环形部件,其中,接触部段优选地被设计成与轴和/或壳体部段同心。
21.在其基本形式中,接触部段特别优选地被设计为敞开或闭合的环盘和/或坯料,其中,接触部段具有用于接纳轴的开口、特别是中心孔。接触部段优选地以板或轴的形式沿轴向方向变形和/或可变形。
22.原则上,接触装置和/或支承本体装置可以由导电金属或金属合金、例如,钢、铜或铝制成。特别地,接触装置和支承本体装置可以由不同的导电材料制成。
23.替代性地,接触装置和/或支承本体装置由复合材料和/或具有导电特性的复合材料制成。例如,复合材料由石墨-铜-树脂复合混合物制成。
24.替代性地,接触装置和/或支承本体装置设置有导电涂层。例如,涂层可以作为颗粒、层或纤维复合材料应用于接触部段。
25.替代性地,接触装置、特别是接触部段,可以由导电纤维形成。特别地,这些纤维可以作为松散纤维、作为纱线或作为织造织物存在。作为织物,导电纤维可以被加工成例如毛毡或编织、刺绣或簇绒织物层。织物可以完全由导电纤维形成或者部分由导电纤维部分由其他纤维、比如塑料纤维形成。导电纤维优选地被设计为金属纤维或者被设计为填充或涂覆聚合物纤维,但特别优选地设计为碳纤维。
26.接触部段优选地具有导电纤维,其中,导电纤维优选地至少形成在接触装置的接触部段的区域中。接触部段具有用于嵌入导电纤维的粘合层,其中,粘合层优选地被设计成用于以材料配合的方式将导电纤维连接至接触部段。粘合层优选地形成用于导电纤维的粘合床。粘合层优选地由导电粘合剂形成,其中,该粘合剂被设计为例如分散粘合剂或被设计
为溶剂型粘合剂。粘合层被施加到接触部段,其中,粘合层优选地通过喷涂、滚动、刷涂、或通过浸渍接触部段、或通过移印或丝网印刷工艺来施加到接触部段。特别地,粘合层是可固化的,使得导电纤维可以以湿的和/或液体和/或粘性状态被引入到粘合层中,并在粘合层固化和/或凝固之后以材料配合的方式结合至接触部段。导电纤维优选地以其端部中的一个端部嵌入粘合层中,其中,另一个端部被设计为导电纤维的自由端部。
27.此外,导电纤维布置在接触部段上,用于电连接至接地配对件中的一个接地配对件、特别是第二接地配对件。特别地,导电纤维的自由端部被设计成使得自由端部可以放置在接地配对件中的一个接地配对件上,用于与接触部段电连接。导电纤维特别优选地与接地配对件中的一个接地配对件覆盖接触。导电纤维优选地弹性地保持在粘合层中,使得当导电纤维与接地配对件中的一个接地配对件接触时,导电纤维的柔性变形导致导电纤维与接地配对件中的一个接地配对件尺寸重叠。导电纤维在接地配对件上的重叠可以优选地被视为滑动接触,其中,滑动接触经由覆盖的导电纤维在接地配对件中的一个接地配对件与接触装置的接触部段之间形成电连接。特别地,导电纤维例如经由套筒与接地配对件中的一个接地配对件直接或间接接触,其中,当接地配对件相对于彼此旋转时,导电纤维摩擦抵靠接触点并形成滑动接触,使得产生用于传导轴的电荷和/或电压的永久性电连接以作为经由接地设备到第二接地配对件的第一接地配对件。导电纤维优选地具有至少0.1mm的纤维长度、特别是至少0.2mm的纤维长度、尤其是至少0.3mm的纤维长度,以及/或者其中,导电纤维优选地具有20mm的最大纤维长度、特别是10mm的最大纤维长度、尤其是5mm的最大纤维长度。
28.有利的是,具有导电纤维的接触部段产生接地设备,该接地设备补偿部件之间的公差和/或距离、特别是旋转部件与固定部件之间的公差和/或距离,使得保证了用于在两个接地配对件之间传导电荷和/或电压的可靠接触。例如,可以避免在操作期间旋转轴与以固定的方式支承的接地设备之间的接触断裂。此外,有利的是,表面性能可以通过选择导电纤维的材料来确定,其中,例如可以确定接触部段的粗糙度,使得产生具有改进的磨损性能的接地设备。这也减少了接地设备与接地配对件中的一个接地配对件的接触点处的磨损碎屑、例如,作为颗粒。此外,有利的是,导电纤维经由粘合层附接至接触部段产生了具有成本效益的接地设备。
29.在本发明的优选实施方式中,导电纤维处于碳纤维的形式。碳纤维,也称为煤纤维或碳或碳纤维,优选地由可以在热解过程中碳化成碳的含碳起始材料制成。碳纤维被设计成导电的,并且优选地通过植绒工艺应用于接触部段。碳纤维嵌入粘合层中,其中,粘合层以材料配合的方式将碳纤维结合至接触部段。接触部段经由碳纤维电连接至接地配对件中的一个接地配对件;特别地,碳纤维形成接触部段与接地配对件中的一个接地配对件之间的滑动接触。替代性地,导电纤维形成为碳纤维的衍生物、形成为金属纤维或形成为填充聚合物纤维。
30.在有利的发展中,接地设备具有磨损保护装置。磨损保护装置具有保护电动马达免受来自接触装置的磨损碎屑的作用。特别地,由于两个接地配对件之间的相对运动期间的摩擦,在电动马达的操作期间产生磨损碎屑。磨损保护装置布置在或可以布置在接触装置的电动马达的一侧,以避免或至少减少磨损碎屑从接触装置转移到电动马达。特别地,磨损保护装置被设计成用于和/或适用于覆盖和/或密封支承本体装置与直接或间接连接至
接触装置的接地配对件之间的过渡区域。磨损保护装置特别优选地在围绕主轴线的旋转方向上形成防磨损碎屑隔板。
31.特别地,本发展的优点包括下述事实:电动马达操作期间产生的磨损碎屑保持远离电动马达,并且因此电动马达的功能不会受损。这样才能保证电动马达的安全操作。
32.磨损装置的使用和接地设备的开口彼此互补,因为用于磨损碎屑的直接路径通过磨损装置关闭,而经由开口的间接路径像迷宫式密封件那样作用,使得磨损碎屑被有效地阻止。
33.在本发明的优选实施方式中,可以设置的是,磨损保护装置在两个接地配对件之间周向地延伸、特别是在围绕主轴线的旋转方向上延伸,而不中断和/或重叠接触装置,以使接触装置在旋转方向上与电动马达隔绝。特别地,“未中断”应被理解为意味着磨损保护装置没有中断、开口等。特别地,“重叠”应被理解为意味着至少在相对于主轴线的轴向视图中,磨损保护装置和接触装置至少部分地或完全地重叠。特别地,磨损保护装置和接触装置彼此一致。接触装置和可选的磨损保护装置特别优选地被设计成环形形状或圆环形状。因此,提出了一种磨损保护装置,其在很大程度上甚至完全使接触装置与电动马达隔绝。
34.在本发明的另一个优选实施方式中,可以设置的是,磨损保护装置具有周向密封唇部。特别地,触摸密封、优选地动态密封通过密封唇部实现。密封唇部沿旋转方向直接抵靠密封配对件。密封唇部优选地由弹性材料、例如橡胶制成,使得密封唇部在周向方向上以密封的方式、特别是以流体密封的方式支承抵靠密封配对件。密封配对件可以由接地配对件中的一个接地配对件、特别是轴形成,或者可能由中间部件形成。磨损保护装置优选地以轴唇部密封的形式实现。通过密封唇部提出了一种磨损保护装置,其特征在于密封程度特别高,并且因此显着减少或防止磨损碎屑进入电动马达中。
35.在另一说明书中,可以设置的是,磨损保护装置被设计为环形密封盘。密封盘优选地在其内周和/或外周上具有密封唇部。密封盘优选地由弹性材料形成,使得密封盘是柔性的。密封盘特别优选地被设计成圆环的形状,使得密封盘在安装情况下环绕旋转轴线。密封盘优选地布置成相对于旋转轴线同轴。因此,提出了一种磨损保护装置,该磨损保护装置可以以简单的方式安装并且同时提供了针对磨损碎屑的高水平保护。
36.在设计实现方式中,可以设置的是,支承部段提供用于接触装置的机械附接和电附接以及用于磨损保护装置的机械附接的附接部段接口。为此,接触装置和磨损保护装置各自具有附接部段,接触装置和磨损保护装置经由附接部段连接至支承本体装置的支承部段。磨损保护装置和接触装置可以经由附接部段以正配合和/或非正配合和/或材料配合的方式连接至支承部段。
37.在一个可能的实施方式中,支承部段绕一个或多个附接部段的一个边缘翻边为折叠部,以将它们彼此连接。特别地,支承本体装置、接触装置和可选的另外的磨损保护装置因此通过重新成形彼此接合、优选地彼此以不可拆卸的方式接合。折叠部特别是通过将支承部段的边缘弯曲或折弯180度来理解。特别地,折叠部也被理解为意味着所谓的加倍或所谓的折弯,折叠部可以例如通过折弯或旋转弯曲来产生。
38.支承本体装置优选地具有扩展区域、优选地具有若干扩展区域、特别是至少两个或正好两个扩展区域。支承本体装置特别优选地具有至少三个或正好三个扩展区域。扩展区域优选地以其基本形式设计为长形的翼或弹性凸片或爪或齿。扩展区域优选地相对于支
承本体装置重新成形,使得扩展区域与支承本体装置成角度延伸。由于扩展区域的重新成形,支承本体装置被设计成能够针对接地配对件中的一个接地配对件扩展。扩展区域在支承本体装置与接地配对件中的一个接地配对件之间形成扩展连接。此外,扩展区域形成连接部段,其中,扩展区域用于与接地配对件中的一个接地配对件的机械连接和电连接、特别是用于直接或间接机械连接和电连接。优选地,扩展连接可以被理解为支承本体装置经由扩展区域相对于一个接地配对件、但优选地相对于第二接地配对件的弹性扩展。接地设备被设计成能够通过支承本体装置支承在接地配对件中的一个接地配对件上以及/或者接地设备被设计成通过支承本体装置支承在接地配对件中的一个接地配对件上,该支承本体装置具有相对于轴和/或转子轴的扩展区域,优选地在径向方向上。接地设备优选地弹性地和/或柔性地夹持在接地配对件中的一个接地配对件上,其中,扩展区域优选地施加径向弹簧力和/或径向扩展力,用于抵靠接地配对件中的一个接地配对件径向地支承接地设备。
39.至少一个开口可以通过扩展区域之间的沿周向方向的间隙而形成或有助于形成。特别地,这被设计为周缘开口。
40.有利的是,具有扩展区域的支承本体装置提出了一种接地设备,该接地设备可以布置在驱动组件中的不同位置处以用于电接地,其中,小的或大的径向距离可以通过接地设备桥接,使得产生了高的设计自由度。接地设备可以经由扩展区域特别连接至壳体部段,其中,扩展区域例如爪进壳体部段的表面,或者替代性地以抗扭矩的方式联接至轴和/或转子轴。这也意味着接地设备可以容易地安装。此外,有利的是,扩展区域的弹性和/或柔性径向支承允许例如由于轴中的不平衡而桥接两个接地配对件之间的较大的公差,使得产生更可靠的接地设备。还有利的是,安装接地设备不需要在接地配对件中的一个接地配对件上进行表面处理和/或制备座部,其中,由于扩展连接,可以容易地为驱动组件改造接地设备,使得产生具有成本效益的驱动组件。
41.在本发明的优选实施方式中,可以设置的是,支承本体装置具有基部本体区域和至少一个夹持区域。基部本体区域可以优选地被视为接地设备的支承基部本体,其中,夹持区域优选地被设计成用于夹持连接至附接部段。夹持区域优选地产生夹持力以建立夹持连接,其中,夹持力被传递和/或可传递至附接部段。此外,夹持区域经由扩展区域中的至少一个扩展区域连接至基部本体区域。基部本体区域和扩展区域优选地被设计为一件。基部本体区域、扩展区域和夹持区域特别优选地被设计为一件,其中,这些区域优选地由弹性和导电材料、例如导电金属制成。附接部段被夹持在基部本体区域与至少一个夹持区域之间。
42.附接部段优选地直接或间接机械地连接至基部本体区域和夹持区域。支承本体装置优选地具有一个或更多个连接部分,其中,连接部分布置在附接部段与基部本体区域和/或夹持区域之间。连接部分优选地被设计成扩大基部本体区域或夹持区域与附接部段之间的连接区域,使得保持力可以在整个连接区域上被传递至附接部段。基部本体区域和夹持区域特别优选地被设计成用于接触装置与支承本体装置的电连接。特别地,基部本体区域和夹持区域被设计为用于附接部段的电连接。连接部分还特别优选地插入并夹持在附接部段与夹持区域之间。连接部分优选地由导电材料、例如导电金属形成。替代性地或可选地另外地,连接部分由软材料、例如塑料或铝材料制成,使得夹持区域爪和/或钩进连接部分或至少以保持的方式使连接部分变形。在非导电连接部分的情况下,至少基部本体区域或夹持区域必须直接连接至附接部段,以确保接地设备的导电性。
43.扩展区域优选地围绕附接部段分变形180度,使得扩展区域一方面承载用于接地配对件中的一个接地配对件的连接部段并且另一方面承载用于夹持附接部段的夹持区域。扩展区域优选地弯曲成使得扩展区域弹性地和/或柔性地支承在接地配对件中的一个接地配对件上并夹持附接部段。
44.支承本体装置特别优选地被设计为齿环和/或夹持环。齿环优选地被设计成使得齿环可以布置成围绕轴和/或转子轴同心,其中,齿环具有基部本体区域、夹持区域和多个扩展区域。扩展区域优选地在围绕齿环的周向方向上布置,并且被设计成彼此均匀地间隔开。齿环可以被设计成用于具有外部扩展区域的孔或具有内部扩展区域的轴。根据设计和用途,扩展区域布置在齿环的外径或内径上。接触装置优选地被设计为环和/或弯曲的环形盘或杯形弹簧,其中,齿环的扩展区域优选地包围接触装置,并且夹持区域固定接触装置。
45.在本发明的替代性实施方式中,提出了支承本体装置具有扩展支承部分和保持支承部分,该扩展支承部分具有扩展区域和基部本体区域作为支承部分,该保持支承部分具有至少一个联接区域和夹持区域作为支承部分。特别地,扩展支承部分和保持支承部分被设计成两个部分以及/或者被设计为单独的部件。换句话说,支承本体装置优选地具有两部分设计。保持支承部分可以连接至扩展支承部分,其中,联接区域将保持支承部分连接至扩展支承部分。联接区域优选地被设计成在扩展支承部分后面接合,其中,联接区域以非正配合和/或正配合的方式将保持支承部分连接至扩展支承部分。保持支承部分优选地具有多个联接区域、特别是至少两个或正好两个联接区域。保持支承部分特别优选地具有与扩展支承部分具有的扩展区域相同数目的联接区域。保持支承部分上的联接区域优选地彼此形成一定距离,扩展支承部分上的扩展区域优选地也是如此,其中,联接区域在两个扩展区域之间接合。联接区域优选地以翼或翼片或齿或凸片的形式,其中,联接区域优选地由柔性材料、例如金属板制成。替代性地,联接区域被设计为上述的连接区域。
46.此外,附接部段被夹持在基部本体区域与夹持区域之间。夹持区域将接触装置的附接部段夹持在该附接部段自身与基部本体区域之间,其中,联接区域将保持支承部分固定在扩展支承部分上、特别是在相对于轴的径向方向和轴向方向上。夹持区域优选地将保持力传递至附接部段,其中,附接部段通过摩擦锁定以夹持的方式被固定。附接部段优选地直接或间接夹持在基部本体区域与夹持区域之间。用于将接触装置机械连接和电连接至支承本体装置的附接部段特别优选地由基部本体区域和夹持区域夹持。保持支承部分和扩展支承部分优选地由导电材料、例如导电金属制成。
47.用于电连接至接地配对件中的一个接地配对件的连接部段由扩展支承部分的扩展区域形成,其中,用于将接触装置的附接部段与用于电连接至另一个接地配对件的接触部段附接的支承部段优选地由基部本体区域和夹持区域形成,使得轴的电荷和/或电压经由接地设备从第一接地配对件传导至第二接地配对件以及/或者能够经由接地设备从第一接地配对件被传导至第二接地配对件。
48.电驱动组件优选地具有轴承单元。轴承单元具有轴承装置,该轴承装置用于轴的轴承、特别是可旋转的轴承。特别地,轴承装置被设计为转子轴承。轴承装置具有第一轴承环和第二轴承环,其中,至少一排滚动元件以滚动的方式布置在两个轴承环之间。特别地,一个轴承环被设计为轴承槽环,轴承装置经由该轴承槽环支承在轴上。特别地,另一轴承环被设计为轴承外环,轴承装置经由该轴承外环支承在周围结构上。两个轴承环各自具有用
于滚动元件的滚道。轴承单元因此被设计为滚珠轴承、例如被设计为球轴承或滚珠轴承。
49.在一种可能的构型中,支承本体装置设计为夹持套筒、特别是设计为夹持套筒部段。特别地,夹持套筒设计为旋转对称的中空本体。夹持套筒优选地设计为单独的部件,该单独的部件是接地配对件中的一个接地配对件并且/或者可以以旋转固定的方式连接至接地配对件中的一个接地配对件。为此目的,夹持套筒可以被夹持或径向地夹持在轴承环的外部或内部上,以将接触装置经由夹持接合部电连接和机械地连接至轴承环。因此,接地设备和储存装置形成作为公共组件的储存单元。特别地,接触装置经由夹持接合部受限地保持在轴承环中的一个轴承环上。原则上,夹持套筒可以连接至轴承内环,并且因此可以当电动马达处于操作时在旋转方向上由轴承载。然而,夹持套筒优选地连接至轴承外环,并且因此当电动马达处于操作时保持静止。夹持套筒优选地在径向方向和/或轴向方向上以形状配合和/或非形状配合的方式连接至对应的轴承环。例如,夹持套筒在内部或外部上径向地按压到轴承外环上。
50.该构型的优点特别是夹持套筒使得可以将接触装置以特别简单的方式安装在轴承环中的一个轴承环上。因此,接地设备可以通过夹持套筒特别快地安装在储存装置上或从储存装置移除。例如,接地设备可以经由夹持套筒预先安装在轴承装置上,使得轴承单元可以作为预组装的组件安装在驱动组件中。另外,提出了一种接地设备,其特征在于少量的部件,使得接地设备可以简单且廉价地制造。
51.在本发明的优选实施方式中,可以设置的是,支承本体装置具有套筒形连接部段,该套筒形连接部段设计成用于和/或适用于支承本体装置与一个轴承环的电连接和机械连接。特别地,套筒形连接部段以筒形套筒的形式设计。另外,支承本体装置具有套环形支承部段,该套环形支承部段设计成用于和/或适用于接触装置与轴承环的电连接和机械连接。特别地,套环形支承部段呈凸缘的形式并且优选地在主轴线的径向平面中延伸。当夹持套筒布置在外环上时,凸缘部段径向地向内引导并且在轴承内环的方向上延伸。替代性地,当夹持套筒布置在轴承内环上时,凸缘部段径向地向外引导并且在轴承外环的方向上延伸。为了形成夹持接合部,接触装置在轴向方向上以形状配合和/或非形状配合的方式布置或保持在套环形支承部段与对应的轴承环之间。
52.在另一实施方式中,可以设置的是,一个轴承环具有筒形的紧固部段,该紧固部段设计成用于和/或适用于容纳夹持套筒。为此目的,紧固部段布置在轴承环的相对于主轴线的轴向端面上。特别地,紧固部段设计为筒形突出部,该筒形突出部在轴向方向上直接连接至对应的轴承环。紧固部段优选地布置成相对于轴承环在径向方向上偏移。由此形成的径向偏移对应成等于或大于连接部段的径向宽度,使得夹持套筒终止成至少与对应夹持环的外周齐平或与对应夹持环的外周径向地偏移。
53.本发明的另一目的涉及一种具有权利要求10的特征的电驱动组件,该电驱动组件特别地如上所述地设计,其中,该电驱动组件具有如上所述的接地设备。
54.电驱动组件优选地具有分隔部段,其中,分隔部段特别是在主轴线的轴向方向上布置在电动马达部段与传动部段之间。分隔部段包括位于电动马达部段与传动部段之间的分隔壁。特别地,电动马达部段具有发动机室,并且传动部段具有至少一个传动室,其中,分隔部段将发动机室与相邻的传动室隔开,特别以防污或防油的方式将发动机室隔开。例如,电动马达部段具有马达部分壳体,并且传动部段具有传动部分壳体,其中,分隔部段以分隔
的方式布置在马达部分壳体与传动部分壳体之间。优选地,马达部分壳体和传动部分壳体一起形成用于电驱动组件的壳体。
55.电动马达部段优选地设计为干区域。传动部段、特别是相邻的传动室或者被实施为油区域或者被实施为干区域。如果传动部段被实施为干区域,则分隔部段形成防污隔板。如果传动部段被实施为油区域,则分隔部段形成防油隔板。
56.轴、特别是转子轴被导引穿过分隔部段并且使用密封装置相对于分隔部段密封。密封装置可以设计为接触式密封装置或非接触式密封装置、特别是间隙密封件。例如,密封装置设计为轴引入穿过。进一步提出的是,接地设备布置在密封装置的马达侧和/或电动马达部段中。因此,接地设备相对于密封装置布置在电动马达的一侧。这具有的优点是电/电子部件都布置在电动马达部段的一侧,使得用于电/电子转换的责任分配给电动马达部段,并且用于机械转换的责任分配给传动部段。另外,接地设备安装于在转子中产生电荷和/或电压的位置中,使得电荷和/或电压可以以空间上紧密靠近的方式放电。
57.在本发明的优选实施方式中,轴设计为转子轴并且以不可旋转的方式和/或一体地连接至转子。转子轴经由至少一个轴承装置安装在电动马达部段中。轴承装置优选地设计为滚子轴承装置。优选地,可以设置的是,接地设备布置在轴承装置与密封装置之间。通过这种构型,接地设备更远离电动马达部段中的转子轴的自由端部移动至转子轴的中央,使得电压和/或电荷可以从作为接地配对件的转子轴的中央传导至另一接地配对件。另外,该位置特别地保护具有传动装置的传动部段,使得传动装置中的任何轴承都不会经受由电流通过引起的损坏。
58.在一个可能的改进方案中,如在主轴线的轴向方向上看到的,轴承装置布置在转子与密封装置之间。以该方式,接地设备肯定也转移至电动马达的面对密封装置一侧。在布置于传动侧的轴承装置与密封装置之间的剩余空间因此可以用于接地设备。
59.作为改进方案的替代方案,接地设备布置在轴承装置的远离密封装置的一侧。特别地,接地设备布置在两个轴承装置之间,其中,两个轴承装置形成转子轴承。
附图说明
60.本发明的其他特征、优点和效果将在对本发明的优选示例性实施方式的以下描述中进行阐述。在附图中:
61.图1示出了作为本发明的示例性实施方式的具有接地设备的驱动组件的三维图;
62.图2示出了作为本发明的另一示例性实施方式的与图1相同的图中的驱动组件;
63.图3示出了图1和图2的接地设备的高度示意图;
64.图4a、图4b、图4c示出了可能的结构实现方式中的图3的接地设备的俯视图、截面图和详细视图。
具体实施方式
65.图1示出了作为本发明的示例性实施方式的用于未示出的车辆的电驱动组件1的示意图。例如,车辆可以设计为单轨道车辆或多轨道车辆并且/或者设计为单轴车辆或多轴车辆。例如,车辆是纯电动车辆或混合动力车辆。车辆设计为例如乘用车、公共汽车或卡车。然而,替代性地,车辆也可以设计为例如自行车(电动助力车)、摩托车(电动摩托车)或电动
踏板车。
66.驱动组件1用于为车辆产生和/或提供牵引扭矩、特别是主牵引扭矩。为此目的,驱动组件1具有电动马达部段2,该电动马达部段具有用于产生牵引扭矩的电动马达3和用于传输牵引扭矩的轴4。电动马达3可以电连接至能量装置、例如电池或蓄电池,以获得用于产生牵引扭矩的能量。电动马达3可以设计为例如直流马达、同步马达或异步马达。
67.电动马达3具有定子5和转子6。转子6驱动地连接至轴4,使得轴4经由和/或通过转子6驱动。因此,轴4设计为转子轴并且机械地连接至转子6,例如为此目的不可旋转地且电连接至转子。轴4限定具有轴的旋转轴线的主轴线h,其中,相对于主轴线h,定子5和转子6布置成相对于彼此同轴和/或同心。
68.对于轴4的可旋转安装,电动马达部段2具有第一轴承装置110和第二轴承装置120,其中,轴4在径向方向上经由轴承装置110、120支承在定子5上。在示出的示例性实施方式中,轴承装置110、120各自设计为滚珠轴承、特别是带凹槽的滚珠轴承。
69.此外,电驱动组件1具有传动部段7,该传动部段用于电动马达3的牵引扭矩的传输和/或平移和/或分布。为此目的,仅示意性地表示的传动装置8布置在传动部段7中,其中,传动装置8包括:离合器装置,例如形状配合或纯配合离合器;和/或换档装置,例如可电动致动换档缸和/或可液压致动换档缸;和/或者传动系统,例如行星传动件和/或分级齿轮传动件。电动马达部段2和传动部段7在传动技术方面经由轴4彼此连接,其中,轴4在传动装置8中形成输入轴。牵引扭矩可以例如经由输出轴(9)9传递至一个或更多个车辆的车轮。
70.此外,电驱动组件1具有分隔部段10,该分隔部段将电动马达部段2的发动机室与传动部段7的相邻传动室隔开。为此目的,分隔部段10在相对于主轴线h的轴向方向上布置在电动马达部段2与传动部段7之间。例如,发动机室可以是干区域,并且邻接的传动室可以是另一干区域或油区域,其中,分隔部段10在电动马达部段2与传动部段7之间形成防污隔板和可选地防油隔板。轴4被导引穿过分隔部段10并且轴通过密封装置11相对于分隔部段10密封。密封装置11可以设计为例如接触式密封装置例如轴密封环、或者非接触式密封装置例如间隙密封件。
71.当电动马达3作为马达操作时,可以引起接地电流,该接地电流能够经由轴承装置110、120放电并且会损坏轴承装置110、120。为此目的,电驱动组件1具有接地设备200,该接地设备用于将电荷和/或电压从转子6经由作为第一接地配对件p1的轴4传导至第二接地配对件p2。
72.第二接地配对件p2相对于第一接地配对件p1、即轴4形成静止接地配对件。第二接地配对件p2可以例如通过定子5本身和/或通过壳体部段例如马达壳体和/或周围构造例如底盘、和/或与定子5、壳体部段或周围构造导电连接的部件而形成。接地设备200形成第一接地配对件p1与第二接地配对件p2之间的电连接。在这种情况下,第二接地配对件p2连接至地面和/或接地,使得轴4经由接地设备200接地。为此目的,与储存装置110、120相比,接地设备200形成具有较低电阻的电流路径,使得接地电流平行于储存装置110、120传导。两个接地配对件p1、p2经由接地设备200持续地彼此电连接,其中,以静止方式和动态方式两者、即在发动机操作期间发生电接地。
73.在所示的示例性实施方式中,接地设备200在相对于主轴线h的轴向方向上在电动马达部段2中布置在第一轴承装置110与分隔部段10之间。因此,接地设备200相对于发动机
室中的第一轴承装置110布置在接近传动件的一侧。该接近传动件的位置允许保护传动部段7免受接地电流的影响,使得传动装置8中的轴承没有损坏。
74.图2示出了作为本发明的另一示例性实施方式的与图1相同的图中的驱动组件1。在所示的示例性实施方式中,接地设备200在相对于主轴线h的轴向方向上在电动马达部段2中布置在转子6与第一轴承装置110之间。因此,接地设备200相对于发动机室中的第一轴承装置110布置在接近发动机的一侧。由于该接近马达的位置,接地设备200可以安装于在转子6中产生电荷和/或电压的位置中,使得电荷和/或电压可以以在空间上靠近的方式放电。
75.图3以高度示意框图示出了接地设备200,其中,各个框被限定为功能框,并且可选构型通过虚线表示。
76.接地设备200具有支承本体装置210和接触装置220,接触装置220电连接至且机械地连接至支承本体装置210。为此目的,支承本体装置210具有支承部段211,并且接触装置220具有附接部段221,其中,接触装置220经由连接部段221例如以形状配合和/或材料配合和/或非形状配合的方式连接至支承部段211。
77.此外,支承本体装置210具有直接邻接支承部段211的连接部段212。连接部段212用于将支承本体装置210机械地固定且电固定至第二接地配对件p2。机械连接和电连接可以同时发生,但是机械连接和电连接也可以并排或彼此并行实施。连接部段212可以直接连接至第二接地配对件p2并且/或者可以与第二接地配对件接触。替代性地或可选地附加地,连接部段212可以经由未示出的中间部件间接地连接至第二接地配对件p2。
78.接触装置220具有直接邻接附接部段221的接触部段222。接触部段222、212用于形成接触装置220与第一接地配对件p1之间的导电接触。在马达操作中,轴4、即第一接地配对件p1绕主轴线h旋转,其中,接地设备200在第二接地配对件p2上保持静止,并且两个接地配对件p1、p2经由接触部段222彼此永久地导电接触。接触部段222可以直接连接至第一接地配对件p1,因此直接连接至轴4,并且/或者可以与第一接地配对件接触。然而,替代性地,接触部段222也可以经由作为可选的中间部件的套筒230间接地连接至第一接地配对件p1。
79.在马达操作期间,由于两个接地配对件p1、p2之间的相对旋转,在接触部段222与轴4或套筒230的接触点处会出现磨损碎屑。这些磨损碎屑可能具有必须保持远离电动马达3的导电颗粒。为此目的,接地设备200可选地具有保护电动马达3免受磨损碎屑的影响的磨损保护装置240。为此目的,磨损保护装置240布置在接触装置220的电动马达3的一侧,以防止磨损碎屑转移至电动马达3。磨损保护装置240与接触装置220一起连接至支承本体装置210的支承部段211。磨损保护装置240设计成例如使得磨损保护装置既在轴向方向上又在周向方向上相对于主轴线h将整个接触装置220或至少接触部段220与轴4或套筒230之间的接触点相对于电动马达3屏蔽和/或密封。磨损保护装置240在第一轴承装置110与密封装置10之间形成防磨损碎屑隔板,如图1中所示。替代性地,磨损保护装置240在转子6与第一轴承装置110之间形成防磨损碎屑隔板,如图2中所示。
80.可选地,接地设备200可以具有另一磨损保护装置250,该另一磨损保护装置防止磨损碎屑沿其他方向转移至特别是传动部段7。附加的磨损保护装置250与磨损保护装置240和接触装置220一起连接至支承本体装置210的支承部段211。磨损保护装置240设计成例如使得该磨损保护装置既在轴向方向上又在周向方向上相对于主轴线h将整个接触装置
220或至少接触部段220与轴4或套筒230之间的接触点相对于传动部段7屏蔽和/或密封。因此,附加的磨损保护装置250可以封围或封装两个磨损保护装置240、250之间的磨损碎屑,使得例如通过布置在接地设备200中的开口转移至电动马达3的转移物可以被排除。另外,可以通过另一磨损保护装置250防止来自传动部段7的外来颗粒、例如油进入至接触装置220的接触点。
81.接地设备200用于桥接两个接地配对件p1、p2之间的环形间隙,其中,接地设备200可选地在环形间隙中具有至少一个开口260,以在轴向方向上形成空气通道。例如,开口260可以由至少一个贯通开口或恰好一个贯通开口、例如一个或更多个孔或一个或更多个开口形成,或者由至少一个边缘开口或恰好一个边缘开口、例如一个或更多个切口形成。可以想到的是,大量贯通开口形成栅格状结构,例如以防止或至少减少固体、特别是磨损碎屑转移至电动马达3。
82.此处以虚线示意性地表示的开口260可以可选地被引入支承本体装置210和/或接触装置220中。例如,开口260可以制造在支承部段211中和/或附接部段221中以及可选地制造在磨损保护装置240和/或另一磨损保护装置250中。替代性地,开口260或可选地另外的开口可以被引入到接触部段222中以及可选地引入磨损保护装置240和/或另一磨损保护装置250中。替代性地,开口260或可选地另一开口可以制造在套筒230中。
83.图4a、图4b和图4c以俯视图、截面图示和详细视图示出了作为本发明的示例性实施方式的接地设备200。接地设备200设计为环形环部件。接地设备200具有各自在边缘处封闭并且在轴向方向上延伸的多个开口260。接地设备200具有在周向方向上彼此规则地间隔开的六个开口260。这六个开口在作为第一接地配对件p1的轴4与作为第二接地配对件p2的传动部段7的静止部段之间的环形间隙中形成空气通道。接地设备200的外径定尺寸成使得接地设备可以固定在静止部段中,例如如前所述经由过盈配合或借助于扩展区域固定在静止部段中。作为其替代方案,接地设备200可以经由夹持套筒固定至第一轴承装置110或第二轴承装置120。以这种方式,接地设备200电连接和机械地连接至第二接地配对件p2。接地设备200的内径与轴4的外径相适配,使得接地设备以摩擦和/或接触的方式抵靠轴4搁置并且电连接至轴。如果需要,中间元件、比如中间套筒等可以设置在接地设备200与轴4之间。
84.接地设备200具有各自设计为成形金属板部分的支承部分300和保持部分310。例如,支承部分和保持部分通过再成形来制造。支承部分300设计为圆环部分并且在径向外部上具有连接部段212,该连接部段在该示例性实施方式中设计为套筒部段330。保持部分310也设计为圆环部分并且使用再成形技术经由多个连接区域320连接至支承部分300。支承部分300和保持部分310与连接部段212一起形成支承本体装置210。接触装置220和可选地附加地磨损保护装置240设计为环形盘,并且在相对于主轴线h的径向平面中在轴向方向上在连接部段212中布置在支承部分300与保持部分310之间。可选地,支承部分300和保持部分310可以结合为夹持接合部,附接部段221和可选地附加地磨损保护装置240以夹持的方式布置在夹持接合部之间。因此,接触装置220通过附接部段221固定在连接部段212中。
85.保持部分310布置在支承部分300的套筒部段330中,并且在轴向方向上搁置在支承部分300上——由接触装置220隔开并且可选地附加地由磨损保护装置240隔开。
86.另外,支承本体装置210具有支承部段213,该支承部段以一定角度邻接支承部段211以形成支承角度。接触装置220、特别是接触部段222以一定角度支承在支承部段213上,
从而形成支承角度。例如,支承部段213相对于支承部段211以45度的支承角度成角度。一方面,支承部段213可以改善支承部段211与附接部段221之间的夹持连接,使得接触装置220被紧固以免从其滑动出。另一方面,可以确保接触部段222在一个接地配对件p1、p2上的更稳定的接触。支承部段213通过支承部分300在一个轴向侧部上形成并且通过保持部分310在另一侧部上形成。
87.图4c以在截面图中的详细视图示出了连接区域320。支承部分300在连接部段212中具有用于每个连接区域320的连接开口340。另一方面,保持部分310具有再成形区域350,该再成形区域接合在连接开口340中、延伸穿过连接开口并且将支承部分300以形状配合的方式紧固在保持部分310上,围绕再成形区域形成了技术连接区域320。再成形区域350具有中空筒形颈部360,该中空筒形颈部在轴向方向上和/或垂直于保持部分310在连接部段212中延伸。中空筒形颈部360形成开口260。套环370邻接中空筒形颈部360,该套环在轴向方向上抵接在支承部分300的外部上,并且以这种方式在再成形技术方面形成用于连接的封闭头部。套环370位于相对于主轴线h的径向平面中。在再成形技术方面,具有颈部360和套环370的再成形区域350由保持部分310形成。例如,直通铆接用作为制造过程。再成形区域350还穿透接触装置220,使得接触装置至少以形状配合的方式紧固,以及已经如上所述可选地附加地经由夹持接合部以非形状配合的方式紧固。
88.一方面,支承部分300、接触装置220和可选地磨损保护装置240在再成形技术方面借助于该制造过程连接至保持部分310。另一方面,同时,在连接区域320中制造开口260。
89.附图标记说明
90.1驱动组件 2电动马达部段 3电动马达 4轴 5定子 6转子 7传动部段 8传动装置 9输出轴 10分隔部段 11密封装置 110第一轴承装置 120第二轴承装置 200接地设备 210支承本体装置 211支承部段 212连接部段 213支承部段 220接触装置 221附接部段 222接触部段 230套筒 240磨损保护装置 241密封唇部 250另一磨损保护装置 260开口 300支承部分 310保持部分 320连接区域 330套筒部段 340连接开口 350再成形区域 360中空筒形颈部 370套环 h主轴线 p1第一接地配对件 p2第二接地配对件。
再多了解一些

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