DE102019133883A1 - Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly - Google Patents

Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly Download PDF

Info

Publication number
DE102019133883A1
DE102019133883A1 DE102019133883.2A DE102019133883A DE102019133883A1 DE 102019133883 A1 DE102019133883 A1 DE 102019133883A1 DE 102019133883 A DE102019133883 A DE 102019133883A DE 102019133883 A1 DE102019133883 A1 DE 102019133883A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
section
bearing
ring
counter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102019133883.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102019133883.2A priority Critical patent/DE102019133883A1/en
Publication of DE102019133883A1 publication Critical patent/DE102019133883A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002—Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/30—Electric properties; Magnetic properties
    • F16C2202/32—Conductivity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7846—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with a gap between the annular disc and the inner race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7896—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members with two or more discrete sealings arranged in series

Abstract

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagereinheit vorzuschlagen, welche es ermöglicht, einen elektrischen Kontakt zwischen den Lagerpartnern über einen reibungsarmen Kontakt sicherzustellen.Hierzu wird eine Lagereinheit 15 vorgeschlagen, wobei die Lagereinheit 15 eine Hauptachse H definiert, mit einem ersten Lagerring 18 und mit einem zweiten Lagerring 19, wobei der erste Lagerring 18 und der zweite Lagerring 19 zueinander rotierbar gelagert sind, mit einer Elektrodeneinrichtung 21, wobei die Elektrodeneinrichtung 21 mit dem ersten Lagerring 18 elektrisch verbunden ist und wobei die Elektrodeneinrichtung 21 einen Elektrodenabschnitt 29 aufweist, mit einer Gegenelektrodeneinrichtung 22 wobei die Gegenelektrodeneinrichtung 22 mit dem zweiten Lagerring 19 elektrisch verbunden ist und wobei die Gegenelektrodeneinrichtung 22 einen Gegenelektrodenabschnitt 31 aufweist, und mit einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit 40 in einem Elektrodenraum 34 angeordnet ist, wobei der Elektrodenabschnitt 29 und der Gegenelektrodenabschnitt 31 zumindest teilweise in dem Elektrodenraum 34 angeordnet sind und wobei der Elektrodenabschnitt 29 mit dem Gegenelektrodenabschnitt 31 über die Flüssigkeit 40 elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Flüssigkeit 40 als eine niedrigviskose Flüssigkeit 40 ausgebildet ist.The object of the present invention is to propose a bearing unit which makes it possible to ensure electrical contact between the bearing partners via a low-friction contact. For this purpose, a bearing unit 15 is proposed, the bearing unit 15 defining a main axis H, with a first bearing ring 18 and with a second bearing ring 19, wherein the first bearing ring 18 and the second bearing ring 19 are rotatably mounted relative to one another, with an electrode device 21, wherein the electrode device 21 is electrically connected to the first bearing ring 18 and wherein the electrode device 21 has an electrode section 29, with a counter electrode device 22 wherein the counter electrode device 22 is electrically connected to the second bearing ring 19 and wherein the counter electrode device 22 has a counter electrode section 31, and with a liquid, the liquid 40 being arranged in an electrode space 34, the electrode en section 29 and the counter electrode section 31 are at least partially arranged in the electrode space 34 and wherein the electrode section 29 is electrically conductively connected to the counter electrode section 31 via the liquid 40, the liquid 40 being designed as a low-viscosity liquid 40.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Ableitbaugruppe sowie eine elektrische Antriebsanordnung mit dieser Lagereinheit und/oder mit der Ableitbaugruppe.The invention relates to a storage unit with the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to a discharge assembly and an electrical drive arrangement with this storage unit and / or with the discharge assembly.

E-Maschinen (Elektrische Traktionsmaschinen) werden während des Betriebes durch induzierte Wellenspannungen elektrisch aufgeladen und es können zusätzlich zirkulierende Hochfrequenz-Ströme in Motoren hoher Leistungsklassen entstehen. Um zu vermeiden, dass durch elektrische Entladungen und zirkulierende Ströme Lager beschädigt werden, ist eine Abführung dieser elektrischen Energie notwendig (Erdung). Aktuell werden Rotoren z.B. mit Erdungsbürsten oder mit radial wirkenden Schleifelementen (Kohlebürsten) geerdet. Es können aber auch isolierte Lager eingesetzt werden, diese Maßnahme ist aber recht teuer.E-machines (electric traction machines) are electrically charged during operation by induced shaft voltages and circulating high-frequency currents can also arise in high-performance motors. In order to prevent bearings from being damaged by electrical discharges and circulating currents, this electrical energy must be dissipated (grounding). Currently, rotors are earthed, e.g. with earthing brushes or with radially acting grinding elements (carbon brushes). However, insulated bearings can also be used, but this measure is quite expensive.

Auf Wellen von Wechselstrommotoren werden schädigende Spannungen induziert, wenn diese mit Frequenzumrichtern betrieben werden. Durch die extrem hohen Schaltgeschwindigkeiten der Umrichter, werden diese schädlichen Spannungen in die Motorwelle (Rotor) induziert. Dadurch entsteht eine kapazitive Kopplung (Lager in Öl oder mit Fettfüllung) zwischen dem Stator und dem Rotor. Diese Gleichspannung auf der Welle sucht dann einen Weg zur Erdung, welcher üblicherweise durch die Lager des Motors oder teils auch durch die Lager des Getriebes verläuft.Damaging voltages are induced on shafts of AC motors when they are operated with frequency converters. The extremely high switching speeds of the converters induce these harmful voltages into the motor shaft (rotor). This creates a capacitive coupling (bearing in oil or with grease filling) between the stator and the rotor. This DC voltage on the shaft then looks for a way to ground, which usually runs through the bearings of the motor or partly through the bearings of the gearbox.

Zusätzlich zu den induzierten Strömen, können in Wechselstrommotoren hoher Leistungsklassen, zirkulierende Hochfrequenzströme entstehen. Diese können ebenfalls zu Lagerausfälle führen. Die zirkulierenden Hochfrequenzströme zirkulieren durch die Lager des Motors aufgrund von Ungleichgewichten des magnetischen Flusses im Stator. Diese Art der induzierten Ströme, wird der zunehmend führende zerstörerische Strom, in Motoren hoher Leistungsklassen.In addition to the induced currents, high-frequency circulating currents can arise in AC motors of high performance classes. These can also lead to bearing failures. The high frequency circulating currents circulate through the bearings of the motor due to imbalances in the magnetic flux in the stator. This type of induced current is becoming the leading destructive current in high-performance motors.

Als Folge der induzierten und zirkulierenden hochfrequenten schädlichen Ströme, springen Funken über den dielektrischen Öl- oder Fettfilm, zwischen den rotierenden Teilen und der Lagerlaufbahn, über. Dieser Effekt wird auch Funkenerosion genannt. Dies verursacht Schmelzkrater und eine Art Lagerprofilierung (Riffelbildung) in der Lagerlaufbahn, was dann zum vorzeitigen Ausfall des Lagers führt.As a result of the induced and circulating high-frequency harmful currents, sparks jump over the dielectric oil or grease film between the rotating parts and the bearing raceway. This effect is also known as spark erosion. This causes melting craters and a kind of bearing profiling (corrugation) in the bearing raceway, which then leads to premature failure of the bearing.

Die Druckschrift JP 2005083442 A , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Lageranordnung mit einem Innenring und einem Außenring wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring auf einer axialen Seite durch zwei Dichtungen ein Schmierstoffraum gebildet ist. In dem Schmierstoffraum ist ein leitfähiger Schmierstoff angeordnet, welcher mit dem Innenring und dem Außenring über die Dichtungen elektrisch leitend verbunden ist.The pamphlet JP 2005083442 A , which probably constitutes the closest prior art, discloses a bearing arrangement with an inner ring and an outer ring, a lubricant space being formed between the inner ring and the outer ring on one axial side by two seals. A conductive lubricant is arranged in the lubricant chamber and is connected in an electrically conductive manner to the inner ring and the outer ring via the seals.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagereinheit vorzuschlagen, welche es ermöglicht, einen elektrischen Kontakt zwischen den Lagerpartnern über einen reibungsarmen Kontakt sicherzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Ableitbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch eine Antriebsanordnung mit der Lagereinheit und/oder mit der Ableitbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is the object of the present invention to propose a bearing unit which makes it possible to ensure electrical contact between the bearing partners via a low-friction contact. This object is achieved by a storage unit with the features of claim 1, a discharge assembly with the features of claim 9 and by a drive arrangement with the storage unit and / or with the discharge assembly with the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims, the following description and the attached figures.

Gegenstand der Erfindung ist eine Lagereinheit, welche insbesondere für eine elektrische Antriebsanordnung geeignet und/oder ausgebildet ist. Im Speziellen ist die Lagereinheit für die elektrische Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 ausgebildet.The subject matter of the invention is a bearing unit which is particularly suitable and / or designed for an electric drive arrangement. In particular, the bearing unit for the electric drive arrangement is designed with the features of claim 10.

Die Lagereinheit ist bevorzugt als eine Radiallagereinheit ausgebildet, welche einen ersten und einen zweiten Lagerpartner relativ zueinander lagert. Durch die Rotationsachse der Lagereinheit ist eine Hauptachse definiert. Vorzugsweise ist der erste Lagerpartner als eine Welle, insbesondere als eine Rotorwelle, und der zweite Lagerpartner als eine Umgebungskonstruktion und/oder Stützkonstruktion, Im Speziellen stationär und/oder als ein Gehäuseabschnitt ausgebildet. Die Lagereinheit ist besonders bevorzugt als eine selbsthaltende Baugruppe ausgebildet. Insbesondere ist die selbsthaltende Baugruppe so ausgebildet, dass diese einstückig und/oder einteilig in die Antriebsanordnung eingesetzt werden kann.The bearing unit is preferably designed as a radial bearing unit which supports a first and a second bearing partner relative to one another. A main axis is defined by the axis of rotation of the bearing unit. The first bearing partner is preferably designed as a shaft, in particular as a rotor shaft, and the second bearing partner as a surrounding structure and / or support structure, especially stationary and / or as a housing section. The storage unit is particularly preferably designed as a self-retaining assembly. In particular, the self-retaining assembly is designed so that it can be inserted in one piece and / or in one piece into the drive arrangement.

Die Lagereinheit weist einen ersten Lagerring sowie einen zweiten Lagerring auf. Der erste der zweite Lagerring sind koaxial und/oder konzentrisch zueinander und/oder zu der Hauptachse angeordnet. Der erste und/oder der zweite Lagerring können in axialer Richtung einteilig, einmaterialig und/oder einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. Der erste Lagerring und der zweite Lagerring sind zueinander rotierbar gelagert. Besonders bevorzugt ist der erste Lagerring als ein Innenring und der zweite Lagerring als ein Außenring realisiert.The bearing unit has a first bearing ring and a second bearing ring. The first and second bearing rings are arranged coaxially and / or concentrically with one another and / or with the main axis. The first and / or the second bearing ring can be formed in one piece, in one material and / or in one piece or in several parts in the axial direction. The first bearing ring and the second bearing ring are rotatably supported with respect to one another. The first bearing ring is particularly preferably implemented as an inner ring and the second bearing ring as an outer ring.

Beispielsweise ist die Lagereinheit als eine Gleitlagereinheit ausgebildet, wobei die Lagerringe aufeinander abgleiten. Besonders bevorzugt ist die Lagereinheit jedoch als eine Wälzkörperlagereinheit ausgebildet, welche zudem Wälzkörper aufweist, wobei die Wälzkörper zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring abwälzend angeordnet sind. Insbesondere weist der erste Lagerring eine erste Laufbahn und der zweite Lagerring eine zweite Laufbahn jeweils für die Wälzkörper auf. Der erste Lagerring ist mit dem ersten Lagerpartner elektrisch verbunden und/oder verbindbar. Der zweite Lagerring ist bei dem zweiten Lagerpartner elektrisch verbindbar und/oder verbunden.For example, the bearing unit is designed as a plain bearing unit, with the bearing rings sliding on one another. That is particularly preferred However, the bearing unit is designed as a rolling element bearing unit which also has rolling elements, the rolling elements being arranged in a rolling manner between the first and the second bearing ring. In particular, the first bearing ring has a first raceway and the second bearing ring has a second raceway each for the rolling elements. The first bearing ring is electrically connected and / or connectable to the first bearing partner. The second bearing ring can be electrically connected and / or connected to the second bearing partner.

Die Lagereinheit weist eine Elektrodeneinrichtung sowie eine Gegenelektrodeneinrichtung auf. Die Elektrodeneinrichtung ist mit dem ersten Lagerring elektrisch verbunden, die Gegenelektrodeneinrichtung ist mit dem zweiten Lagerring elektrisch verbunden. Vorzugsweise ist die Elektrodeneinrichtung mit dem ersten Lagerring mechanisch und/oder unmittelbar verbunden und/oder ist die Gegenelektrodeneinrichtung mit dem zweiten Lagerring mechanisch und/oder unmittelbar verbunden. Insbesondere wird die Elektrodeneinrichtung von dem ersten Lagerring getragen und/oder wird die Gegenelektrodeneinrichtung von dem zweiten Lagerring getragen.The storage unit has an electrode device and a counter electrode device. The electrode device is electrically connected to the first bearing ring, the counter electrode device is electrically connected to the second bearing ring. The electrode device is preferably mechanically and / or directly connected to the first bearing ring and / or the counter electrode device is mechanically and / or directly connected to the second bearing ring. In particular, the electrode device is carried by the first bearing ring and / or the counter electrode device is carried by the second bearing ring.

Die Koppeleinrichtung weist einen Elektrodenabschnitt auf, die Gegenelektrodeneinrichtung weist einen Gegenelektrodenabschnitt auf. Der Elektrodenabschnitt und/oder der Gegenelektrodenabschnitt ist bzw. sind in Umlaufrichtung um die Hauptachse bevorzugt durchgehend und/oder ununterbrochen ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass über den Elektrodenabschnitt und den Gegenelektrodenabschnitt eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring herstellbar ist. Der Elektrodenabschnitt ist über die Elektrodeneinrichtung mit dem ersten Lagerring elektrisch leitend verbunden und der Gegenelektrodenabschnitt über die Gegenelektrodeneinrichtung mit dem zweiten Lagerring elektrisch leitend verbunden.The coupling device has an electrode section, the counter electrode device has a counter electrode section. The electrode section and / or the counter electrode section is or are preferably continuous and / or uninterrupted in the direction of rotation around the main axis. It is provided that an electrical connection can be established between the first bearing ring and the second bearing ring via the electrode section and the counter-electrode section. The electrode section is connected in an electrically conductive manner to the first bearing ring via the electrode device and the counter electrode section is connected in an electrically conductive manner to the second bearing ring via the counter electrode device.

Die Lagereinheit weist eine Flüssigkeit auf, wobei die Flüssigkeit in der Lagereinheit in einem Elektrodenraum angeordnet ist. In dem gleichen Elektrodenraum sind der Elektrodenabschnitt und der Gegenelektrodenabschnitt zumindest abschnittsweise angeordnet, so dass diese über die Flüssigkeit, vorzugsweise ausschließlich, über die Flüssigkeit, elektrisch leitend verbunden sind. Damit wird eine elektrische Verbindung zwischen den Elektrodenabschnitten, folglich zwischen den Elektrodeneinrichtungen und schließlich zwischen den Lagerpartnern und/oder den Lagerringen hergestellt.The storage unit has a liquid, the liquid being arranged in the storage unit in an electrode space. The electrode section and the counter-electrode section are arranged at least in sections in the same electrode space, so that they are connected in an electrically conductive manner via the liquid, preferably exclusively via the liquid. This creates an electrical connection between the electrode sections, consequently between the electrode devices and finally between the bearing partners and / or the bearing rings.

Wie bereits erläutert, können in dem stationären Zustand die Lagerringe ggf. über Wälzkörper miteinander elektrisch verbunden sein, allerdings verschlechtert sich die elektrische Verbindung oder wird diese sogar aufgehoben, sobald die Lagereinheit im Betriebszustand ist, da sich dann an den Lagerringen ein Schmierstofffilm aufbaut, welcher elektrisch isolierend wirkt. Somit sind die Lagerringe spätestens im Betriebszustand voneinander elektrisch isoliert. In diesem Zustand kann die eingangs beschriebene Funkenerosion auftreten. Durch die elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenabschnitt und dem Gegenelektrodenabschnitt über die Flüssigkeit können schädliche Spannungsunterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerring früh genug aufgebaut werden, so dass die Funkenerosion und etwaige andere auf dem Spannungsunterschied basierende, negative Auswirkungen vermieden werden.As already explained, in the stationary state the bearing rings can be electrically connected to one another via rolling elements, but the electrical connection deteriorates or is even canceled as soon as the bearing unit is in the operating state, since a film of lubricant then builds up on the bearing rings acts electrically isolating. Thus, the bearing rings are electrically isolated from one another in the operating state at the latest. In this state, the spark erosion described at the beginning can occur. Due to the electrical connection between the electrode section and the counter electrode section via the liquid, harmful voltage differences between the first and the second bearing ring can be built up early enough so that spark erosion and any other negative effects based on the voltage difference are avoided.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Flüssigkeit als eine niedrigviskose Flüssigkeit ausgebildet ist. Insbesondere weist die Flüssigkeit eine Viskosität auf, welche kleiner als die Viskosität von Schmierstoff, im Speziellen kleiner Viskosität von Getriebeöl ausgebildet ist. Optional ergänzend wird beansprucht, dass die Flüssigkeit magnetisch neutral ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist der Elektrodenraum statisch dicht ausgebildet, so dass die Flüssigkeit nicht austreten kann.In the context of the invention, it is proposed that the liquid be designed as a low-viscosity liquid. In particular, the liquid has a viscosity that is lower than the viscosity of lubricant, in particular the lower viscosity of gear oil. Optionally in addition, it is claimed that the liquid is magnetically neutral. The electrode space is particularly preferably designed to be statically tight so that the liquid cannot escape.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass durch hochviskose Schmierstoffe, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, mindestens ein Anlaufwiderstand im Betrieb von Lagern erhöht wird. Ferner ergibt sich ein stationärer Zustand in Bezug auf die räumliche Verteilung der hochviskosen Schmierstoffe erst im längeren Betrieb, da die hochviskosen Schmierstoffe erst nach einer gewissen Betriebsdauer langsam fließend in den stationären Zustand übergehen. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, eine niedrigviskose Flüssigkeit einzusetzen, da diese zum einen den Anlaufwiderstand der Lagereinheit reduziert und zum andern sehr schnell in den stationären Zustand übergeht und auf diese Weise den elektrischen Kontakt zwischen dem Elektrodenabschnitt und dem Gegenelektrodenabschnitt schneller und zuverlässiger herstellt. Damit wird zum einen ein reibungsarmer Kontakt gefördert und zum andern die Funktionssicherheit verbessert.It is a consideration of the invention that by means of highly viscous lubricants, as they are known from the prior art, at least one starting resistance is increased in the operation of bearings. Furthermore, a steady state with regard to the spatial distribution of the highly viscous lubricants results only in longer operation, since the highly viscous lubricants slowly transition into the steady state only after a certain period of operation. According to the invention, it is therefore proposed to use a low-viscosity liquid, as this on the one hand reduces the starting resistance of the bearing unit and on the other changes very quickly to the stationary state and in this way establishes the electrical contact between the electrode section and the counter-electrode section faster and more reliably. On the one hand, this promotes low-friction contact and, on the other hand, improves functional reliability.

Die Leitfähigkeit des der Flüssigkeit kann beispielsweise durch Zugabe von Salzen, Säuren und/oder Basen erhöht werden. Alternativ oder ergänzend können leitfähige Partikel hinzugefügt werden.The conductivity of the liquid can be increased, for example, by adding salts, acids and / or bases. Alternatively or in addition, conductive particles can be added.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Flüssigkeit, insbesondere bei 20 °C, eine Viskosität von weniger als 2 Millipascalsekunden und/oder weniger als 2 Centipoise auf. Damit ist die Flüssigkeit in etwa so viskos wie Wasser. In dieser Ausgestaltung ergibt sich bereits nach wenigen Umdrehungen der Lagereinheit ein stationärer oder quasi-stationärer Zustand.In a preferred embodiment of the invention, the liquid, in particular at 20 ° C., has a viscosity of less than 2 millipascal seconds and / or less than 2 centipoise. This makes the liquid about as viscous as water. In this embodiment, a stationary or quasi-stationary state is obtained after just a few revolutions of the bearing unit.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Elektrodenabschnitt und dem Gegenelektrodenabschnitt eine Engstelle angeordnet. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Engstelle auf einer radial äußeren Seite des Elektrodenraums angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Engstelle als ein Ringspalt ausgebildet, welcher koaxial zu der Hauptachse angeordnet ist. Die Position der Engstelle auf einer radial äußeren Seite führt dazu, dass über die Zentrifugalkraft die niedrigviskose Flüssigkeit bereits nach wenigen Umdrehungen zur Engstelle gefördert wird und dort funktionssicher einen elektrischen Kontakt zwischen dem Elektrodenabschnitt und dem Gegenelektrodenabschnitt herstellt. Es ist dabei bevorzugt vorgesehen, dass die Füllmenge an Flüssigkeit in der Lagereinheit und/oder in dem Elektrodenraum so bemessen ist, dass diese in dem stationären Zustand, d.h. während einer Rotation der Lagereinheit, die Engstelle, insbesondere den Ringspalt funktionssicher und/oder vollständig füllt. Prinzipiell ist die Lagereinheit durch die niedrigviskose Flüssigkeit im Elektrodenraum selbstheilend gegenüber Funkenüberschlägen zwischen dem Elektrodenabschnitt und dem Elektrodengegenabschnitt ausgebildet. Dadurch, dass durch die Zentrifugalkraft die Flüssigkeit stets in die Engstelle, insbesondere in den Ringspalt, gedrängt wird, wird die Selbstheilung der Lagereinheit weiter verbessert und dadurch die Funktionssicherheit erhöht.In a preferred structural embodiment of the invention, a constriction is arranged between the electrode section and the counter-electrode section. It is preferably provided that the constriction is arranged on a radially outer side of the electrode space. The constriction is particularly preferably designed as an annular gap which is arranged coaxially to the main axis. The position of the constriction on a radially outer side means that the centrifugal force delivers the low-viscosity liquid to the constriction after just a few revolutions and establishes a functionally reliable electrical contact between the electrode section and the counter-electrode section. It is preferably provided that the amount of liquid in the storage unit and / or in the electrode space is dimensioned such that it fills the constriction, in particular the annular gap, reliably and / or completely in the stationary state, ie during rotation of the storage unit . In principle, due to the low-viscosity liquid in the electrode space, the bearing unit is designed to be self-healing against arcing between the electrode section and the counter-electrode section. Because the centrifugal force always pushes the liquid into the constriction, in particular into the annular gap, the self-healing of the bearing unit is further improved and the functional reliability is thereby increased.

Bei einer bevorzugten Konkretisierung der Erfindung ist der Elektrodenabschnitt als ein umlaufender Steg mit konstanter Stegbreite ausgebildet. Der Gegenelektrodenabschnitt weist am Innenumfang eine Zylinderfläche auf, wobei Steg und Zylinderfläche koaxial und konzentrisch zueinander und/oder zu der Hauptachse ausgerichtet sind. Zwischen dem Steg und der Zylinderfläche ist die Engstelle, insbesondere der Ringspalt ausgebildet. Vorzugsweise weist der Ringspalt über die axiale Breite des Stegs eine konstante Ringbreite auf. Insbesondere überbrückt der Elektrodenabschnitt den Elektrodenraum in radialer Richtung über mindestens 90 %. In a preferred embodiment of the invention, the electrode section is designed as a circumferential web with a constant web width. The counter-electrode section has a cylindrical surface on the inner circumference, the web and the cylindrical surface being aligned coaxially and concentrically with one another and / or with the main axis. The constriction, in particular the annular gap, is formed between the web and the cylinder surface. The annular gap preferably has a constant ring width over the axial width of the web. In particular, the electrode section bridges the electrode space in the radial direction over at least 90%.

Die Lagereinheit weist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Außendichtungseinrichtung auf, welche den Elektrodenraum gegenüber einer Umgebung abschließt, insbesondere abdichtet. Die Außendichtungseinrichtung kann beispielsweise als eine Labyrinthdichtung ausgebildet sein, da die Verschmutzungen ausreichend durch die Labyrinthdichtung zurückgehalten wird. Besonders bevorzugt ist diese jedoch als eine berührende Dichtung ausgebildet, um die Flüssigkeit sicher im Elektrodenraum zurückzuhalten. Auf der anderen Seite wird sichergestellt, dass der Elektrodenraum nicht durch eindringende Verschmutzungen beschädigt wird. Dieser möglich, dass die Lagereinheit in einer trockenen, insbesondere ölfreien, Umgebung oder alternativ in einer nassen, insbesondere Ölatmosphäre, eingesetzt werden kann.In a preferred embodiment, the storage unit has an outer sealing device which closes off, in particular seals off, the electrode space from the surroundings. The outer sealing device can be designed, for example, as a labyrinth seal, since the contamination is sufficiently held back by the labyrinth seal. However, this is particularly preferably designed as a contacting seal in order to securely hold back the liquid in the electrode space. On the other hand, it is ensured that the electrode space is not damaged by penetrating dirt. This enables the storage unit to be used in a dry, in particular oil-free, environment or, alternatively, in a wet, in particular oil, atmosphere.

Es ist bevorzugt, wie bereits erläutert, dass die Lagereinheit Wälzkörper aufweist und/oder als Wälzkörperlagereinheit ausgebildet ist. Durch die Wälzkörper wird ein Wälzkörperraum definiert. Besonders bevorzugt ist zwischen dem Elektrodenraum und dem Wälzkörperraum eine Innendichtungseinrichtung ausgebildet, um den Wälzkörperraum gegenüber dem Elektrodenraum abzuschließen. Durch die Innendichtungseinrichtung wird sichergestellt, dass die Flüssigkeit nicht in den Wälzkörperraum gelangen kann und dort zu Beschädigungen und insbesondere Reibungserhöhungen führt. Die Innendichtungseinrichtung kann - wie oben ausgeführt - als ein Labyrinthdichtung oder als eine berührende Dichtung ausgebildet sein. Zum einen ist es möglich, dass die Innendichtungseinrichtung in den Lagerringen festgelegt ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Lagerbaugruppe, umfassend die Lagerringe und die Wälzkörper, bereits mit der Innendichtungseinrichtung geschützt ist. In dieser Ausgestaltung bildet die Lagerbaugruppe den Elektrodenraum mit bzw. bildet eine axiale Abgrenzung für den Elektrodenraum.It is preferred, as already explained, that the bearing unit has rolling elements and / or is designed as a rolling element bearing unit. A rolling element space is defined by the rolling elements. Particularly preferably, an inner sealing device is formed between the electrode chamber and the rolling element chamber in order to close off the rolling element chamber from the electrode chamber. The inner sealing device ensures that the liquid cannot get into the rolling element space and lead to damage and, in particular, increased friction there. The inner sealing device can - as stated above - be designed as a labyrinth seal or as a contacting seal. On the one hand, it is possible for the inner sealing device to be fixed in the bearing rings. This has the advantage that a bearing assembly, comprising the bearing rings and the rolling elements, is already protected by the inner sealing device. In this embodiment, the bearing assembly also forms the electrode space or forms an axial delimitation for the electrode space.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Elektrodeneinrichtung und die Gegenelektrodeneinrichtung eine gemeinsame Ableitbaugruppe bilden, welche als eine selbsthaltende Baugruppe ausgebildet ist. Vorzugsweise bilden die Lagerringe optional ergänzend mit den Wälzkörpern als Lagerbaugruppe eine weitere selbsthaltende Baugruppe, wobei vorgesehen ist, dass die Ableitbaugruppe auf die weitere Lagerbaugruppe montierbar, insbesondere in axialer Richtung aufsteckbar ist. Dadurch ist eine besonders einfache Montage möglich. Beide selbsthaltende Baugruppen bilden zusammen die Lagereinheit als eine gemeinsame selbsthaltende Baugruppe. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Ableitbaugruppe sowohl die Außendichtungseinrichtung als auch die Innendichtungseinrichtung aufweist, so dass die Ableitbaugruppe bereits mit der Flüssigkeit gefüllt werden kann, bevor diese als selbsthaltende Baugruppe verbaut wird.It is particularly preferred that the electrode device and the counter electrode device form a common discharge module, which is designed as a self-retaining module. Preferably, the bearing rings, optionally in addition to the rolling elements as a bearing assembly, form a further self-retaining assembly, it being provided that the diverting assembly can be mounted on the further bearing assembly, in particular it can be plugged in the axial direction. This enables particularly simple assembly. Both self-retaining assemblies together form the storage unit as a common self-retaining assembly. It can be provided that the discharge assembly has both the outer sealing device and the inner sealing device, so that the discharge assembly can already be filled with the liquid before it is installed as a self-retaining assembly.

Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Elektrodeneinrichtung einen ersten Ringabschnitt auf, wobei der erste Ringabschnitt mit dem ersten Lagerring mechanisch und elektrisch verbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Elektrodenabschnitt mit dem ersten Ringabschnitt mechanisch und elektrisch verbunden. Beispielsweise ist der Elektrodenabschnitt mit dem ersten Ringabschnitt einstückig und/oder einmaterialig ausgebildet und/oder aus einem gemeinsamen Halbzeug gefertigt. Die Befestigung des ersten Ringabschnitts an dem ersten Lagerring kann prinzipiell beliebig ausgebildet sein und somit kraftschlüssig, stoffschlüssig und/oder reibschlüssig ausgebildet sein. Bevorzugt wird der erste Ringabschnitt und damit die Elektrodeneinrichtung auf den ersten Lagerring aufgesteckt, insbesondere aufgepresst oder aufgeschnappt.In a possible structural embodiment of the invention, the electrode device has a first ring section, the first ring section being mechanically and electrically connected to the first bearing ring. The electrode section is particularly preferably mechanically and electrically connected to the first ring section. For example, the electrode section is formed in one piece and / or in one material with the first ring section and / or is made from a common semi-finished product. The fastening of the first ring section to the first bearing ring can in principle be designed as desired and thus non-positively, cohesively and / or be designed as a friction fit. The first ring section, and thus the electrode device, is preferably plugged onto the first bearing ring, in particular pressed on or snapped on.

Bei einer möglichen Konkretisierung der Erfindung weist der erste Ringabschnitt einen ersten Hülsenbereich auf, wobei der erste Hülsenbereich koaxial zu der Hauptachse ausgebildet ist und sich in axialer Richtung erstreckt. Für den Fall, dass der erste Lagerring als ein Innenring ausgebildet ist, ist es bevorzugt, dass der erste Hülsenbereich in einen Innenumfang des ersten Lagerrings eingesteckt, insbesondere eingepresst wird. Dies hat den Vorteil, dass die Aufnahmefläche in einer Durchgangsöffnung des ersten Lagerrings für eine Welle oder für eine Achse durch den Hülsenbereich und/oder die Elektrodeneinrichtung verlängert wird, so dass ein elektrischer Kontakt optional ergänzend durch den unmittelbaren Kontakt des Hülsenabschnitts und/oder der Elektrodeneinrichtung mit der Welle bzw. Achse zu dem ersten Lagerpartner sichergestellt werden kann.In one possible embodiment of the invention, the first ring section has a first sleeve area, the first sleeve area being formed coaxially to the main axis and extending in the axial direction. In the event that the first bearing ring is designed as an inner ring, it is preferred that the first sleeve area is inserted, in particular, pressed into an inner circumference of the first bearing ring. This has the advantage that the receiving surface in a through opening of the first bearing ring for a shaft or for an axle is extended through the sleeve area and / or the electrode device, so that an electrical contact can optionally be supplemented by the direct contact of the sleeve section and / or the electrode device can be ensured with the shaft or axis to the first bearing partner.

Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Gegenelektrodeneinrichtung einen zweiten Ringabschnitt auf, wobei der zweite Ringabschnitt mit dem zweiten Lagerring mechanisch und elektrisch verbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Gegenelektrodenabschnitt mit dem zweiten Ringabschnitt elektrisch verbunden. Beispielsweise ist der Gegenelektrodenabschnitt mit dem zweiten Ringabschnitt einstückig und/oder einmaterialig ausgebildet und/oder aus einem gemeinsamen Halbzeug gefertigt. Die Befestigung des zweiten Ringabschnitts an dem zweiten Lagerring kann prinzipiell beliebig ausgebildet sein und somit kraftschlüssig, stoffschlüssig und/oder reibschlüssig ausgebildet sein. Bevorzugt wird der zweite Ringabschnitt und damit die Gegenelektrodeneinrichtung auf den zweiten Lagerring aufgesteckt, insbesondere aufgepresst oder aufgeschnappt.In a possible structural embodiment of the invention, the counter electrode device has a second ring section, the second ring section being mechanically and electrically connected to the second bearing ring. The counter-electrode section is particularly preferably electrically connected to the second ring section. For example, the counter-electrode section is formed in one piece and / or in one material with the second ring section and / or is made from a common semi-finished product. The fastening of the second ring section to the second bearing ring can in principle be designed as desired and thus be designed in a force-locking, material-locking and / or frictional-locking manner. The second ring section and thus the counter-electrode device are preferably plugged onto the second bearing ring, in particular pressed on or snapped on.

Bei einer weiteren möglichen Konkretisierung der Erfindung weist der zweite Ringabschnitt einen zweiten Hülsenbereich auf, wobei der zweite Hülsenbereich koaxial zu der Hauptachse ausgebildet ist und sich in axialer Richtung erstreckt. Für den Fall, dass der zweite Lagerring als ein Außenring ausgebildet ist, ist es bevorzugt, dass der zweite Hülsenbereich auf einen Außenumfang des zweiten Lagerrings aufgesteckt, insbesondere aufgepresst wird.In a further possible embodiment of the invention, the second ring section has a second sleeve area, the second sleeve area being formed coaxially to the main axis and extending in the axial direction. In the event that the second bearing ring is designed as an outer ring, it is preferred that the second sleeve area is slipped, in particular pressed, onto an outer circumference of the second bearing ring.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Ableitbaugruppe, insbesondere eine Wellenerdungseinheit, mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Die Ableitbaugruppe umfasst die Elektrodeneinrichtung und die Gegenelektrodeneinrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde. Optional ergänzend ist vorgesehen, dass die Ableitbaugruppe unabhängig und/oder beabstandet von der Lagerbaugruppe ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird die Elektrodeneinrichtung mit dem ersten Ableitpartner, insbesondere der Welle, elektrisch und mechanisch verbunden. Ferner wird die Gegenelektrodeneinrichtung mit dem zweiten Ableitpartner, insbesondere der Umgebungskonstruktion, elektrisch und mechanisch verbunden. Die jeweilige Verbindung kann unmittelbar erfolgen, es können jedoch auch Zwischenelemente vorgesehen sein, welche jedoch nicht als Lagerbestandteile ausgebildet sind. Insbesondere weist die Ableitbaugruppe die Außendichtungseinrichtung auf und optional ergänzend die Innendichtungseinrichtung sowie die Flüssigkeit auf. Besonders bevorzugt verbindet mindestens eine der Dichtungseinrichtungen, also die Außendichtungseinrichtung und/oder die Innendichtungseinrichtung, die Elektrodeneinrichtung und die Gegenelektrodeneinrichtung mechanisch derart miteinander, so dass eine selbsthaltende Baugruppe gebildet ist.Another subject matter of the invention relates to a discharge assembly, in particular a shaft grounding unit, with the features of claim 9. The discharge assembly comprises the electrode device and the counter electrode device as described above. In addition, it is optionally provided that the discharge assembly is designed independently and / or at a distance from the bearing assembly. In this embodiment, the electrode device is electrically and mechanically connected to the first discharge partner, in particular the shaft. Furthermore, the counter electrode device is electrically and mechanically connected to the second discharge partner, in particular the surrounding structure. The respective connection can be made directly, but intermediate elements can also be provided, which, however, are not designed as storage components. In particular, the discharge assembly has the outer sealing device and optionally additionally the inner sealing device and the liquid. Particularly preferably, at least one of the sealing devices, that is to say the outer sealing device and / or the inner sealing device, the electrode device and the counter electrode device mechanically connects to one another in such a way that a self-retaining assembly is formed.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die elektrische Antriebsanordnung mit der Lagereinheit wie diese bereits zuvor beschrieben wurden. Vorzugsweise ist die Antriebsanordnung für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet. Das Fahrzeug ist vorzugsweise als ein Personenkraftwagen, Bus oder Lastkraftwagen ausgebildet. Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Fahrzeug auch als ein Fahrrad, Motorrad, E-Scooter und/oder einspurig oder zweispurig und/oder einachsig oder zweiachsig ausgebildet sein. Das Fahrzeug ist als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein reines Elektrofahrzeug oder als ein Hybridfahrzeug ausgebildet.Another object of the invention relates to the electrical drive arrangement with the bearing unit as already described above. The drive arrangement is preferably designed and / or suitable for a vehicle. The vehicle is preferably designed as a passenger car, bus or truck. In alternative configurations, the vehicle can also be designed as a bicycle, motorcycle, e-scooter and / or single-lane or two-lane and / or single-axis or two-axis. The vehicle is designed as an electric vehicle, in particular as a purely electric vehicle or as a hybrid vehicle.

Die elektrische Antriebsanordnung dient insbesondere dazu, ein Traktionsmoment, insbesondere ein Haupttraktionsmoment, für das Fahrzeug zu erstellen und/oder bereitzustellen. Die elektrische Antriebsanordnung ist mit einer Energieeinrichtung, insbesondere mit einer Energiespeichereinrichtung, im Speziellen mit einer Batterie oder Akku, koppelbar oder gekoppelt, um Energie zur Erzeugung des Traktionsmoments zu erhalten.The electric drive arrangement serves in particular to create and / or provide a traction torque, in particular a main traction torque, for the vehicle. The electric drive arrangement can be coupled or coupled to an energy device, in particular to an energy storage device, in particular to a battery or accumulator, in order to obtain energy for generating the traction torque.

Die elektrische Antriebsanordnung weist einen Elektromotorabschnitt auf. In dem Elektromotorabschnitt ist ein Elektromotor, auch als elektrische Maschine zu bezeichnen, angeordnet. Der Elektromotor ist vorzugsweise als ein Asynchronelektromotor ausgebildet. Vorzugsweise definiert der Elektromotor eine Hauptachse. Der Elektromotor weist einen Stator und einen Rotor auf, welche konzentrisch und/oder koaxial zueinander angeordnet sind. Ferner weist der Elektromotorabschnitt eine Welle auf, wobei die Welle mit dem Rotor getriebetechnisch verbunden ist. Insbesondere wird die Welle über und/oder durch den Rotor angetrieben. Besonders bevorzugt ist die Welle als eine Rotorwelle ausgebildet. Insbesondere in der Ausgestaltung als Rotorwelle kann diese mit dem Rotor drehfest, starr und/oder einstückig verbunden sein. Ferner ist vorgesehen, dass die Welle mit dem Rotor elektrisch verbunden ist. Dies führt dazu, dass bei einem Potenzialunterschied zwischen dem Rotor und einer Umgebungskonstruktion der gleiche Potentialunterschied zwischen der Welle und der Umgebungskonstruktion vorliegt.The electric drive assembly has an electric motor section. An electric motor, also referred to as an electric machine, is arranged in the electric motor section. The electric motor is preferably designed as an asynchronous electric motor. The electric motor preferably defines a main axis. The electric motor has a stator and a rotor which are arranged concentrically and / or coaxially with respect to one another. Furthermore, the electric motor section has a shaft, the shaft being connected to the rotor by means of a transmission. In particular, the shaft is driven via and / or by the rotor. The shaft is particularly preferably designed as a rotor shaft. In particular in the configuration as a rotor shaft, this can be rotationally fixed, rigid and / or fixed to the rotor be integrally connected. It is also provided that the shaft is electrically connected to the rotor. As a result, if there is a potential difference between the rotor and a surrounding structure, the same potential difference is present between the shaft and the surrounding structure.

Die elektrische Antriebsanordnung weist einen Getriebeabschnitt auf, wobei in dem Getriebeabschnitt eine Getriebeeinrichtung angeordnet ist. Die Getriebeeinrichtung kann als eine Kupplungseinrichtung und/oder als eine Schalteinrichtung und/oder als eine Übersetzungseinrichtung ausgebildet sein. Die Welle ist mit der Getriebeeinrichtung getriebetechnisch verbunden, insbesondere bildet die Welle eine Eingangswelle in die Getriebeeinrichtung. Besonders bevorzugt ist die elektrische Antriebsanordnung als eine elektrische Achse, als ein elektrischer Nabenantrieb oder als ein Hybridmodul ausgebildet.The electric drive arrangement has a gear section, a gear device being arranged in the gear section. The transmission device can be designed as a clutch device and / or as a shift device and / or as a transmission device. The shaft is connected to the transmission device in terms of transmission technology, in particular the shaft forms an input shaft into the transmission device. The electric drive arrangement is particularly preferably designed as an electric axle, as an electric hub drive or as a hybrid module.

Es ist vorgesehen, dass die Welle über die zuvor beschriebene Lagereinheit gelagert ist. Alternativ oder ergänzend ist die Welle über die zuvor beschriebene Ableitbaugruppe mit der Umgebungskonstruktion elektrisch verbunden.It is provided that the shaft is supported by the bearing unit described above. As an alternative or in addition, the shaft is electrically connected to the surrounding structure via the diverting assembly described above.

Alternativ oder ergänzend ist der Aufbau des eines Systems zur Wellenerdung an Lagern folgendermaßen: Dieses System, nämlich die Lagereinheit, besteht aus einem Lager ausgebildet als die Lagerbaugruppe, dem Erder - Innenring als Elektrodeneinrichtung, dem Ableiter - Außenring als Gegenelektrodeneinrichtung, einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit als die Flüssigkeit und einer oder mehreren Dichtungen. Der Erder - Innenring und der Ableiter - Außenring, werden an dem Innenring und Außenring des Lagers axial angebracht. Der Wellenerder ausgebildet als die Ableitbaugruppe wird stirnseitig an dem Innenring und Außenring des Lagers befestigt. Der Erder - Innenring läuft dabei verschleißfrei und ohne Reibung in der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit, welche sich in dem Ableiter - Außenring befindet. Den Kontakt zwischen Innenring und Außenring bildet somit die elektrisch leitfähige Flüssigkeit, über diese die entstehenden Ströme abgeleitet werden.Alternatively or in addition, the structure of a system for shaft earthing on bearings is as follows: This system, namely the bearing unit, consists of a bearing designed as the bearing assembly, the earthing inner ring as an electrode device, the conductor outer ring as a counter electrode device, an electrically conductive liquid as the liquid and one or more seals. The inner ring of the earth electrode and the outer ring of the arrester are attached axially to the inner ring and outer ring of the bearing. The shaft earth, designed as the discharge assembly, is attached to the end face of the inner ring and outer ring of the bearing. The inner ring of the earth electrode runs wear-free and without friction in the electrically conductive liquid, which is located in the outer ring of the arrester. The contact between the inner ring and the outer ring is thus formed by the electrically conductive liquid, through which the currents generated are diverted.

Über diesen Weg des geringsten Widerstands, werden die induzierten Ströme sicher zur Erdung (Gehäuse) abgeleitet. Somit werden die Ströme vom Lager entfernt, durch dieses System abgeleitet. Auch die Lager und Zahnräder der angeschlossenen Baugruppen wie z.B. Getriebe usw., werden so sicher geschützt. Vorteilhaft bei diesem System ist, das es in trockener und nasser Umgebung eingesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil bei dieser Anordnung am Lager ist, das sich der axiale Bauraum nur minimal vergrößert. Es ist vorteilhaft, dass dieses Systems direkt in das Lager integriert ist und er nicht mehr ein zusätzliches System verbauen muss. Das Erdungssystem ist durch den Aufbau auch vor Umwelteinflüssen geschützt. Ein weiterer großer Vorteil, gegenüber dem Stand der Technik ist, dass dieses System komplett wartungsfrei und verschleißfrei ist und somit die Lebensdauer nicht eingeschränkt wird.Via this path of least resistance, the induced currents are safely diverted to the earth (housing). Thus, the currents away from the camp are diverted through this system. The bearings and gears of the connected assemblies such as gearboxes etc. are also safely protected in this way. The advantage of this system is that it can be used in dry and wet environments. Another advantage of this arrangement on the bearing is that the axial installation space is only minimally increased. It is advantageous that this system is integrated directly into the warehouse and that it no longer has to install an additional system. The structure of the grounding system also protects it from environmental influences. Another great advantage compared to the state of the art is that this system is completely maintenance-free and wear-free and therefore the service life is not restricted.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung mit einer Lagereinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Längsschnittdarstellung der Lagereinheit aus der 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine Explosionsdarstellung der Lagereinheit aus der 2.
Further features, advantages and effects of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention. It shows:
  • 1 a schematic representation of a drive arrangement with a bearing unit as an embodiment of the invention;
  • 2 a longitudinal sectional view of the storage unit from 1 as an embodiment of the invention;
  • 3 an exploded view of the storage unit from the 2 .

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine elektrische Antriebsanordnung 1 für ein Fahrzeug, nicht dargestellt, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise kann das Fahrzeug als ein ein- oder mehrspuriges und/oder als ein ein- oder mehrachsiges Fahrzeug ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Fahrzeug ein reines Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftwagen, Bus oder Lastkraftwagen ausgebildet sein. Alternativ kann das Fahrzeug jedoch auch beispielsweise als ein Fahrrad (Pedelec), Motorrad (Elektromotorrad) oder E-Scooter ausgebildet sein. 1 shows a schematic representation of an electric drive arrangement 1 for a vehicle, not shown, as an embodiment of the invention. For example, the vehicle can be designed as a single or multi-lane and / or as a single or multi-axle vehicle. For example, the vehicle is a purely electric vehicle or a hybrid vehicle. The vehicle can be designed, for example, as a passenger car, bus or truck. Alternatively, however, the vehicle can also be designed, for example, as a bicycle (pedelec), motorcycle (electric motorcycle) or e-scooter.

Die Antriebsanordnung 1 dient zur Erzeugung und/oder Bereitstellung eines Traktionsmoments, insbesondere eines Haupttraktionsmoments, für das Fahrzeug. Hierzu weist die Antriebsanordnung 1 einen Elektromotorabschnitt 2 auf, welcher einen Elektromotor 3 zur Erzeugung des Traktionsmoments und eine Welle 4 zur Übertragung des Traktionsmoments aufweist. Der Elektromotor 3 kann mit einer Energieeinrichtung, z.B. eine Batterie oder ein Akku, elektrisch verbunden sein, um Energie zur Erzeugung des Traktionsmoments zu erhalten. Der Elektromotor 3 kann beispielsweise als ein Gleichstrom-, Synchron- oder Asynchronmotor ausgebildet sein.The drive arrangement 1 serves to generate and / or provide a traction torque, in particular a main traction torque, for the vehicle. To this end, the drive arrangement 1 an electric motor section 2 on which an electric motor 3 for generating the traction torque and a wave 4th for the transmission of the traction torque. The electric motor 3 can be electrically connected to an energy device, for example a battery or an accumulator, in order to obtain energy for generating the traction torque. The electric motor 3 can for example be designed as a direct current, synchronous or asynchronous motor.

Der Elektromotor 3 weist einen Stator 5 und einen Rotor 6 auf. Der Rotor 6 ist mit der Welle 4 antriebstechnisch verbunden, sodass die Welle 4 über und/oder durch den Rotor 6 angetrieben wird. Die Welle 4 ist somit als eine Rotorwelle ausgebildet und ist hierzu mechanisch, z.B. drehfest, und elektrisch mit dem Rotor 6 verbunden. Die Welle 4 definiert mit ihrer Rotationsachse eine Hauptachse H, wobei der Stator 5 und der Rotor 6 in Bezug auf die Hauptachse H koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet sind.The electric motor 3 has a stator 5 and a rotor 6th on. The rotor 6th is with the wave 4th drive connected so that the shaft 4th over and / or through the rotor 6th is driven. The wave 4th is thus designed as a rotor shaft and is for this purpose mechanically, for example non-rotatable, and electrically with the rotor 6th connected. The wave 4th defines a main axis H with its axis of rotation, the stator 5 and the rotor 6th are arranged coaxially and / or concentrically to one another with respect to the main axis H.

Zur drehbaren Lagerung der Welle 4 weist der Elektromotorabschnitt 2 eine erste und eine zweite Lagereinrichtung 12, 13 auf, wobei die Welle 4 über die Lagereinrichtungen 12, 13 in radialer Richtung mittelbar oder unmittelbar an dem Stator 5 abgestützt sind. Die Lagereinrichtungen 12, 13 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils als ein Kugellager, insbesondere ein Rillenkugellager ausgebildet.For the rotatable mounting of the shaft 4th has the electric motor section 2 a first and a second storage device 12th , 13th on, with the wave 4th about the storage facilities 12th , 13th in the radial direction directly or indirectly on the stator 5 are supported. The storage facilities 12th , 13th are each designed as a ball bearing, in particular a deep groove ball bearing, in the exemplary embodiment shown.

Ferner weist die elektrische Antriebsanordnung 1 einen Getriebeabschnitt 7 auf, welcher zur Übertragung und/oder Übersetzung und/oder Verteilung des Traktionsmoments des Elektromotors 3 dient. Hierzu ist in dem Getriebeabschnitt 7 eine Getriebeeinrichtung 8, nur schematisch angedeutet, angeordnet, wobei die Getriebeeinrichtung 8 eine Kupplungseinrichtung, z.B. eine form- oder reibschlüssige Kupplung, und/oder eine Schalteinrichtung, z.B. ein elektrisch und/oder hydraulisch betätigbaren Schaltzylinder, und/oder eine Übersetzungseinrichtung, z.B. ein Planeten- und/oder Stufenradgetriebe, umfassen kann. Der Elektromotorabschnitt 2 und der Getriebeabschnitt 7 sind über die Welle 4 getriebetechnisch miteinander verbunden, wobei die Welle 4 eine Eingangswelle in die Getriebeeinrichtung 8 bildet. Über eine Ausgangswelle 9 kann das Traktionsmoment beispielsweise an ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs weitergegeben werden.Furthermore, the electric drive arrangement 1 a gear section 7th on, which for the transmission and / or translation and / or distribution of the traction torque of the electric motor 3 serves. This is in the gear section 7th a transmission device 8th , only indicated schematically, arranged, wherein the transmission device 8th a clutch device, for example a positive or frictional clutch, and / or a shift device, for example an electrically and / or hydraulically actuated shift cylinder, and / or a transmission device, for example a planetary and / or stepped gear. The electric motor section 2 and the gear section 7th are about the wave 4th connected to each other by transmission technology, the shaft 4th an input shaft into the transmission device 8th forms. Via an output shaft 9 For example, the traction torque can be passed on to one or more wheels of the vehicle.

Des Weiteren weist die elektrische Antriebsanordnung 1 einen Trennabschnitt 10 auf, welcher einen Motorraum des Elektromotorabschnitts 2 von einem angrenzenden Getrieberaum des Getriebeabschnitts 7 trennt. Der Trennabschnitt 10 ist hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H zwischen dem Elektromotorabschnitt 2 und dem Getriebeabschnitt 7 angeordnet. Beispielsweise kann der Motorraum ein Trockenbereich oder ein Ölbereich sein und der angrenzende Getrieberaum ein weiterer Trockenbereich oder ein Ölbereich sein, wobei der Trennabschnitt 10 eine schmutzdichte und gegebenenfalls eine öldichte Abtrennung zwischen dem Elektromotorabschnitt 2 und dem Getriebeabschnitt 7 bildet. Die Welle 4 ist durch den Trennabschnitt 10 geführt und über eine Dichtungseinrichtung 11 gegenüber dem Trennabschnitt 10 abgedichtet. Die Dichtungseinrichtung 11 kann beispielsweise als eine berührende Dichtungseinrichtung, z.B. ein Wellendichtring, oder als eine berührungslose Dichtungseinrichtung, z.B. eine Spaltdichtung, ausgebildet sein.Furthermore, the electric drive arrangement 1 a partition section 10 on, which is an engine room of the electric motor section 2 from an adjacent gear space of the gear section 7th separates. The separation section 10 is for this purpose in the axial direction with respect to the main axis H between the electric motor section 2 and the gear section 7th arranged. For example, the engine compartment can be a dry area or an oil area and the adjoining gear compartment can be a further dry area or an oil area, the separating section 10 a dirt-tight and optionally an oil-tight partition between the electric motor section 2 and the gear section 7th forms. The wave 4th is through the separating section 10 out and over a sealing device 11 opposite the separating section 10 sealed. The sealing device 11 can for example be designed as a contacting sealing device, for example a shaft sealing ring, or as a contactless sealing device, for example a gap seal.

In einem Motorbetrieb des Elektromotors 3 können Entladungsströme verursacht werden, welche sich über die Lagereinrichtungen 12, 13 entladen und die Lagereinrichtungen 12, 13 beschädigen können. Zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder elektrischen Spannung, ausgehend von dem Rotor 6 über die Welle 4 und einem ersten Ableitpartner P1 zu einem zweiten Ableitpartner P2, ist eine der Lagereinrichtungen oder eine weitere Lagereinrichtung 14 als eine Lagereinheit 15 mit Ableitfunktion ausgebildet. Der erste Ableitpartner P1 ist als ein erster Lagerpartner der Lagereinheit 15, der zweite Ableitpartner P2 ist als zweiter Lagerpartner P2 ausgebildet. Der erste Lagerpartner ist als die Welle 4, der zweite Lagerpartner ist als eine Umgebungskonstruktion wie z.B. als ein Gehäuseabschnitt des Elektromotorabschnitts 2 und/oder von dem Getriebeabschnitt 7 ausgebildet. Insbesondere ist der zweite Lagerpartner geerdet und/oder mit Masse verbunden.In a motor operation of the electric motor 3 discharge currents can be caused, which spread over the storage facilities 12th , 13th unload and the storage facilities 12th , 13th can damage. For discharging an electrical charge and / or electrical voltage, starting from the rotor 6th over the wave 4th and a first discharge partner P1 to a second discharge partner P2, is one of the storage facilities or a further storage facility 14th as a storage unit 15th designed with discharge function. The first diverting partner P1 is a first storage partner of the storage unit 15th , the second discharge partner P2 is designed as a second storage partner P2. The first bearing partner is called the shaft 4th , the second bearing partner is as a surrounding structure such as a housing section of the electric motor section 2 and / or from the gear section 7th educated. In particular, the second bearing partner is grounded and / or connected to ground.

Die Lagereinheit 15 bildet eine elektrische Kopplung und/oder Verbindung zwischen dem ersten Ableitpartner P1 und dem zweiten Ableitpartner P2. Dabei ist der zweite Ableitpartner P2 mit Masse verbunden und/oder geerdet, sodass die Welle 4 über die Lagereinheit 15 geerdet wird. Die beiden Ableitpartner P1, P2 sind in der Lagereinheit 15 über eine Elektrodenkammer 33 miteinander verbunden, wobei eine elektrische Ableitung sowohl stationär als auch dynamisch, also im Motorbetrieb, erfolgt.The storage unit 15th forms an electrical coupling and / or connection between the first discharge partner P1 and the second discharge partner P2. The second discharge partner P2 is connected to ground and / or grounded, so that the shaft 4th about the storage unit 15th is grounded. The two discharge partners P1, P2 are in the storage unit 15th via an electrode chamber 33 connected to one another, with an electrical discharge taking place both stationary and dynamically, i.e. in engine operation.

Die 2 zeigt die Lagereinheit 15 in einem schematischen Längsschnitt entlang der Hauptachse H, die 3 zeigt eine Explosionsdarstellung der Lagereinheit 15. Die 3 zeigt die Lagereinheit 15 in einer Explosionsdarstellung. Die Lagereinheit 15 umfasst eine Ableitbaugruppe 16 und eine Lagerbaugruppe 17, welche jeweils als selbsthaltende Baugruppen ausgebildet sind. Die Ableitbaugruppe 16 und die Lagerbaugruppe 17 können - wie dargestellt - mechanisch miteinander verbunden sein, so dass die Lagereinheit 15 ebenfalls als eine selbsthaltende Baugruppe ausgebildet ist.The 2 shows the storage unit 15th in a schematic longitudinal section along the main axis H, the 3 shows an exploded view of the storage unit 15th . The 3 shows the storage unit 15th in an exploded view. The storage unit 15th includes a dissipation assembly 16 and a bearing assembly 17th , which are each designed as self-retaining assemblies. The discharge assembly 16 and the bearing assembly 17th can - as shown - be mechanically connected to one another, so that the storage unit 15th is also designed as a self-retaining assembly.

Die Lagereinheit 15, insbesondere die Lagerbaugruppe 17 weist einen ersten Lagerring 18, welcher als ein Innenring ausgebildet ist, und einen zweiten Lagerring 19 auf, welcher als ein Außenring ausgebildet ist. Zwischen dem ersten Lagerring 18 und dem zweiten Lagerring 19 sind eine Mehrzahl von Wälzkörpern 20, ausgebildet als Kugeln, abwälzend angeordnet, so dass die Lagereinheit 15, insbesondere die Lagerbaugruppe 17, als ein Wälzkörperlager ausgebildet ist. Der erste und der zweite Lagerring 18, 19 sind relativ zueinander rotierbar über die Wälzkörper 20 gelagert.The storage unit 15th , especially the bearing assembly 17th has a first bearing ring 18th , which is designed as an inner ring, and a second bearing ring 19th on, which is designed as an outer ring. Between the first bearing ring 18th and the second bearing ring 19th are a plurality of rolling elements 20th , designed as balls, arranged rolling so that the bearing unit 15th , especially the bearing assembly 17th , is designed as a rolling element bearing. The first and the second bearing ring 18th , 19th are rotatable relative to one another via the rolling elements 20th stored.

Die Lagereinheit 15, insbesondere die Ableitbaugruppe 16, weist eine Elektrodeneinrichtung 21 auf, wobei die Elektrodeneinrichtung 21 mit dem ersten Lagerring 18 mechanisch und über radiale und/oder axiale Kontaktflächen elektrisch verbunden ist. Die Lagereinheit 15, insbesondere die Ableitbaugruppe 16, weist zudem eine Gegenelektrodeneinrichtung 22 auf, wobei die Gegenelektrodeneinrichtung 22 mit dem zweiten Lagerring 19 mechanisch und über radiale und/oder axiale Kontaktflächen elektrisch verbunden ist.The storage unit 15th , especially the discharge assembly 16 , has an electrode device 21 on, the electrode device 21 with the first bearing ring 18th mechanically and electrically connected via radial and / or axial contact surfaces. The storage unit 15th , especially the discharge assembly 16 , also has a counter electrode device 22nd on, the counter electrode device 22nd with the second bearing ring 19th mechanically and electrically connected via radial and / or axial contact surfaces.

Die Elektrodeneinrichtung 21 weist einen ersten Ringabschnitt 23 auf, wobei der erste Ringabschnitt 23 in axialer Richtung zu der Lagerbaugruppe 17 in einen ersten Hülsenbereich 24 übergeht, wobei sich der erste Hülsenbereich 24 koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse H erstreckt. Der Innendurchmesser von dem ersten Ringabschnitt 23 und/oder von dem ersten Hülsenbereich 24 ist gleich oder etwas größer, zu dem Innendurchmesser, den der ersten Lagerring 18 ausgebildet. Der erste Lagerring 18 weist am Innenumfang einen ersten Schulterbereich 25 auf, wobei der erste Hülsenbereich 24 in den ersten Schulterbereich 25 in axialer Richtung eingeschoben, insbesondere eingepresst werden kann, um die Elektrodeneinrichtung 21 mit dem ersten Lagerring 18 mechanisch und/oder elektrisch zu verbinden.The electrode device 21 has a first ring section 23 on, the first ring section 23 in the axial direction to the bearing assembly 17th in a first sleeve area 24 merges, with the first sleeve area 24 extends coaxially and / or concentrically to the main axis H. The inside diameter of the first ring section 23 and / or from the first sleeve area 24 is equal to or slightly larger than the inner diameter of the first bearing ring 18th educated. The first bearing ring 18th has a first shoulder area on the inner circumference 25th on, the first sleeve area 24 in the first shoulder area 25th can be pushed in in the axial direction, in particular pressed in, around the electrode device 21 with the first bearing ring 18th to connect mechanically and / or electrically.

Die Gegenelektrodeneinrichtung 22 weist einen zweiten Ringabschnitt 26 auf, wobei der zweite Ringabschnitt 26 in axialer Richtung zu der Lagerbaugruppe 17 in einen zweiten Hülsenbereich 27 übergeht, wobei sich der zweite Hülsenbereich 27 koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse H erstreckt. Der Außendurchmesser von dem zweiten Ringabschnitt 26 und/oder von dem zweiten Hülsenbereich 27 ist gleich oder etwas kleiner, zu dem Außendurchmesser, den der zweite Lagerring 19 ausgebildet. Der zweite Lagerring 19 weist am Außenumfang einen zweiten Schulterbereich 28 auf, wobei der zweite Hülsenbereich 27 auf den zweiten Schulterbereich 28 in axialer Richtung aufgeschoben, insbesondere aufgepresst, werden kann, um die Gegenelektrodeneinrichtung 22 mit dem zweiten Lagerring 19 mechanisch und/oder elektrisch zu verbinden.The counter electrode device 22nd has a second ring section 26th on, the second ring section 26th in the axial direction to the bearing assembly 17th into a second sleeve area 27 merges, with the second sleeve area 27 extends coaxially and / or concentrically to the main axis H. The outside diameter of the second ring section 26th and / or from the second sleeve area 27 is equal to or slightly smaller than the outer diameter of the second bearing ring 19th educated. The second bearing ring 19th has a second shoulder area on the outer circumference 28 on, the second sleeve area 27 on the second shoulder area 28 can be pushed on in the axial direction, in particular pressed on, around the counter-electrode device 22nd with the second bearing ring 19th to connect mechanically and / or electrically.

Die Elektrodeneinrichtung 21 weist einen Elektrodenabschnitt 29 auf, wobei der Elektrodenabschnitt 29 als ein umlaufender Steg ausgebildet ist, welcher mit dem ersten Ringabschnitt 23 mechanisch und elektrisch verbunden ist. Die Gegenelektrodeneinrichtung 22 weist einen Gegenelektrodenabschnitt 31 auf, wobei der Gegenelektrodenabschnitt 31 eine umlaufende Zylinderfläche 32 bildet, wobei der Elektrodenabschnitt 29 kontaktlos zu der Zylinderfläche 32 angeordnet ist. Zwischen dem Elektrodenabschnitt 29 und dem Gegenelektrodenabschnitt 31 ist eine Engstelle, ausgebildet als ein Ringspalt 33, vorgesehen.The electrode device 21 has an electrode portion 29 on, the electrode portion 29 is designed as a circumferential web, which with the first ring section 23 mechanically and electrically connected. The counter electrode device 22nd has a counter electrode section 31 on, the counter electrode section 31 a circumferential cylinder surface 32 forms, the electrode portion 29 contactless to the cylinder surface 32 is arranged. Between the electrode section 29 and the counter electrode section 31 is a narrow point, designed as an annular gap 33 , intended.

Der Elektrodenabschnitt 29 und der Gegenelektrodenabschnitt 31 sind gemeinsam in einem Elektrodenraum 34 angeordnet. Wie sich insbesondere aus dem unteren Teil der 2 ergibt, ist der Elektrodenraum zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit 40 gefüllt. Bei der Flüssigkeit 40 handelt es sich um eine niedrigviskose Flüssigkeit, die sich in dem gezeigten rotationslosen Zustand der Lagereinheit 15 in einem unteren Bereich sammelt. Dadurch ist in dem höheren Bereich der Elektrodenraum 34 frei von der Flüssigkeit, der untere Bereich des Elektrodenraums 34 ist dagegen vollständig gefüllt. Die Flüssigkeit 40 ist elektrisch leitend ausgebildet. Die Flüssigkeit 40 weist eine Viskosität von kleiner als 22 Millipascalsekunden auf. Mit einer derartigen Viskosität fließt die Flüssigkeit 40 bei einem Stillstand der Lagereinheit 15 unmittelbar in den unteren Bereich, bei einer Rotation der Lagereinheit 15, insbesondere von dem ersten Lagerring 18 gemeinsam mit der Elektrodeneinrichtung 21 wird die Flüssigkeit 40 aufgrund einer Zentrifugalkraft schnell in die radial äußeren Bereiche gedrängt, wo diese eine elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenabschnitt 29 und dem Gegenelektrodenabschnitt 31 herstellen. Somit existiert im Stillstand der Lagereinheit 15 eine elektrische Verbindung zwischen dem Elektrodenabschnitt 29 und dem Gegenelektrodenabschnitt 31 aufgrund der im unteren Bereich vorhandenen Flüssigkeit 40 und im Betrieb aufgrund der Zentrifugalkraft umlaufenden elektrischen Verbindung.The electrode section 29 and the counter electrode section 31 are together in one electrode chamber 34 arranged. As can be seen in particular from the lower part of the 2 results, the electrode space is at least partially with a liquid 40 filled. With the liquid 40 it is a low-viscosity liquid, which in the shown non-rotating state of the bearing unit 15th collects in a lower area. As a result, the electrode space is in the higher area 34 free of the liquid, the lower area of the electrode compartment 34 however, it is completely filled. The liquid 40 is designed to be electrically conductive. The liquid 40 has a viscosity of less than 22 millipascal seconds. The liquid flows with such a viscosity 40 when the storage unit comes to a standstill 15th directly to the lower area when the storage unit rotates 15th , in particular from the first bearing ring 18th together with the electrode device 21 becomes the liquid 40 due to a centrifugal force quickly forced into the radially outer areas, where this is an electrical connection between the electrode section 29 and the counter electrode section 31 produce. Thus, the storage unit exists when it is idle 15th an electrical connection between the electrode portion 29 and the counter electrode section 31 due to the liquid present in the lower area 40 and during operation due to the centrifugal force rotating electrical connection.

Es ist konstruktiv vorgesehen, dass im Betrieb oder auch im stationären Zustand die zwei Lagerringe 18, 19 elektrisch voneinander isoliert sind. Über die Ableitbaugruppe 16, insbesondere die Elektrodeneinrichtung 21 und die Gegenelektrodeneinrichtung 22 und im Speziellen über den Elektrodenabschnitt 29 und den Gegenelektrodenabschnitt 31, nämlich über die Flüssigkeit 40, wird damit ein Strompfad parallel zu der Lagerbaugruppe 17 gebildet, so dass der Strom nicht über die Laufbahnen für die Wälzkörper 20 geleitet wird und diese beschädigen kann. It is structurally provided that the two bearing rings during operation or also in the stationary state 18th , 19th are electrically isolated from each other. Via the discharge module 16 , in particular the electrode device 21 and the counter electrode device 22nd and in particular about the electrode section 29 and the counter electrode section 31 namely about the liquid 40 , thus creating a current path parallel to the bearing assembly 17th formed so that the current does not pass through the raceways for the rolling elements 20th and can damage it.

Die Lagereinheit 15, insbesondere die Ableitbaugruppe 16, weist eine Außendichtungseinrichtung 35 auf, wobei die Außendichtungseinrichtung 35 als eine Labyrinthdichtung ausgebildet ist, welche in dem zweiten Lagerring 19 befestigt ist und in eine Dichtungsnut 36 in dem ersten Ringabschnitt 23 eingreift. Durch die Außendichtungseinrichtung 35 sind der erste der zweite Ringabschnitt 23, 26 miteinander unverlierbar verbunden, so dass die Ableitbaugruppe 16 als eine selbsthaltende Baugruppe ausgebildet ist. Die Aufgabe der Außendichtungseinrichtung 35 ist es, die Flüssigkeit 40 in dem Elektrodenraum 34 zurückzuhalten.The storage unit 15th , especially the discharge assembly 16 , has an outer sealing device 35 on, the outer sealing device 35 is designed as a labyrinth seal, which is in the second bearing ring 19th is attached and in a sealing groove 36 in the first ring section 23 intervenes. Through the outer sealing device 35 the first is the second ring section 23 , 26th captively connected to one another, so that the discharge assembly 16 is designed as a self-retaining assembly. The task of the outer sealing device 35 it is the liquid 40 in the electrode compartment 34 hold back.

Die Wälzkörper 20 sind in einem Wälzkörperraum angeordnet, wobei der Wälzkörperraum 37 von dem Elektrodenraum 34 durch eine Innendichtungseinrichtung 38 getrennt ist. Die Innendichtungseinrichtung 38 ist ebenfalls als eine Labyrinthdichtung ausgebildet, wobei die Innendichtungseinrichtung 38 in dem zweiten Lagerring 19 festgelegt ist und in eine Nut des ersten Lagerringes 18 eingreift. Die Lagereinheit 15, insbesondere die Lagerbaugruppe 17, weist eine weitere Dichtung 39 auf, wobei die weitere Dichtung den Wälzkörperraum 37 auf der anderen axialen Seite gegenüber einer Umgebung abdichtet. Die weitere Dichtung 39 ist wieder als eine Labyrinthdichtung ausgebildet, wobei die weitere Dichtung 39 an dem zweiten Lagerring 19 festgelegt ist und in eine weitere Nut des ersten Lagerrings 18 eingreift.The rolling elements 20th are arranged in a rolling element space, the rolling element space 37 from the electrode compartment 34 by an inner sealing device 38 is separated. The inner sealing device 38 is also designed as a labyrinth seal, the inner sealing device 38 in the second bearing ring 19th is set and in a groove of the first bearing ring 18th intervenes. The storage unit 15th , especially the bearing assembly 17th , exhibits another seal 39 on, the further seal being the rolling element space 37 seals on the other axial side with respect to an environment. The further seal 39 is again designed as a labyrinth seal, the further seal 39 on the second bearing ring 19th is set and in another groove of the first bearing ring 18th intervenes.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AntriebsanordnungDrive arrangement
22
ElektromotorabschnittElectric motor section
33
ElektromotorElectric motor
44th
Wellewave
55
Statorstator
66th
Rotorrotor
77th
GetriebeabschnittGear section
88th
GetriebeeinrichtungTransmission device
99
AusgangswelleOutput shaft
1010
TrennabschnittSeparation section
1111
DichtungseinrichtungSealing device
1212th
erste Lagereinrichtungfirst storage facility
1313th
zweite Lagereinrichtungsecond storage facility
1414th
LagereinrichtungStorage facility
1515th
LagereinheitStorage unit
1616
AbleitbaugruppeDischarge module
1717th
LagerbaugruppeBearing assembly
1818th
erster Lagerringfirst bearing ring
1919th
zweite Lagerringsecond bearing ring
2020th
WälzkörperRolling elements
2121
ElektrodeneinrichtungElectrode device
2222nd
GegenelektrodeneinrichtungCounter electrode device
2323
erster Ringabschnittfirst ring section
2424
erster Hülsenbereichfirst sleeve area
2525th
erster Schulterbereichfirst shoulder area
2626th
zweiten Ringabschnittsecond ring section
2727
zweiter Hülsenbereichsecond sleeve area
2828
zweiter Schulterbereichsecond shoulder area
2929
ElektrodenabschnittElectrode section
3030th
AnlagebereichInvestment area
3131
GegenelektrodenabschnittCounter electrode section
3232
ZylinderflächeCylinder surface
3333
RingspaltAnnular gap
3434
ElektrodenraumElectrode compartment
3535
AußendichtungseinrichtungOuter sealing device
3636
DichtungsnutSealing groove
3737
WälzkörperraumRolling element space
3838
InnendichtungseinrichtungInternal sealing device
3939
weitere Dichtungfurther seal
4040
Flüssigkeitliquid

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2005083442 A [0006]JP 2005083442 A [0006]

Claims (10)

Lagereinheit (15), wobei die Lagereinheit (15) eine Hauptachse (H) definiert, mit einem ersten Lagerring (18) und mit einem zweiten Lagerring (19), wobei der erste Lagerring (18) und der zweite Lagerring (19) zueinander rotierbar gelagert sind, mit einer Elektrodeneinrichtung (21), wobei die Elektrodeneinrichtung (21) mit dem ersten Lagerring (18) elektrisch verbunden ist und wobei die Elektrodeneinrichtung (21) einen Elektrodenabschnitt (29) aufweist, mit einer Gegenelektrodeneinrichtung (22) wobei die Gegenelektrodeneinrichtung (22) mit dem zweiten Lagerring (19) elektrisch verbunden ist und wobei die Gegenelektrodeneinrichtung (22) einen Gegenelektrodenabschnitt (31) aufweist, und mit einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit (40) in einem Elektrodenraum (34) angeordnet ist, wobei der Elektrodenabschnitt (29) und der Gegenelektrodenabschnitt (31) zumindest teilweise in dem Elektrodenraum (34) angeordnet sind und wobei der Elektrodenabschnitt (29) mit dem Gegenelektrodenabschnitt (31) über die Flüssigkeit (40) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (40) als eine niedrigviskose Flüssigkeit (40) ausgebildet ist.Bearing unit (15), the bearing unit (15) defining a main axis (H), with a first bearing ring (18) and with a second bearing ring (19), the first bearing ring (18) and the second bearing ring (19) being rotatable relative to one another are mounted, with an electrode device (21), wherein the electrode device (21) is electrically connected to the first bearing ring (18) and wherein the electrode device (21) has an electrode section (29), with a counter electrode device (22) wherein the counter electrode device ( 22) is electrically connected to the second bearing ring (19) and wherein the counter electrode device (22) has a counter electrode section (31), and with a liquid, the liquid (40) being arranged in an electrode space (34), the electrode section ( 29) and the counter-electrode section (31) are at least partially arranged in the electrode space (34), and the electrode section (29) with the counter-electrode section (31) is connected in an electrically conductive manner via the liquid (40), characterized in that the liquid (40) is designed as a low-viscosity liquid (40). Lagereinheit (15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (40) eine Viskosität von weniger als 2 Millipascalsekunden (mPa.s) und/oder weniger als 2 Centipoise (cP).Storage unit (15) after Claim 1 characterized in that the liquid (40) has a viscosity of less than 2 millipascal seconds (mPa.s) and / or less than 2 centipoise (cP). Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Elektrodenanschnitt (29) und dem Gegenelektrodenabschnitt (31) eine Engstelle angeordnet ist, wobei die Engstelle auf einer radial äußeren Seite des Elektrodenraums (34) angeordnet ist.Bearing unit (15) according to one of the preceding claims, characterized in that a constriction is arranged between the electrode section (29) and the counter-electrode section (31), the constriction being arranged on a radially outer side of the electrode space (34). Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (15) eine Außendichtungseinrichtung (35) aufweist, um den Elektrodenraum (34) gegenüber einer Umgebung abzuschließen.Storage unit (15) according to one of the preceding claims, characterized in that the storage unit (15) has an outer sealing device (35) in order to close off the electrode space (34) from an environment. Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (15) Wälzkörper (20) aufweist und/oder als Wälzkörperlagereinheit ausgebildet ist, wobei durch die Wälzkörper (20) ein Wälzkörperraum (37) definiert ist, und dass die Lagereinheit (15) eine Innendichtungseinrichtung (38) aufweist, welche zwischen dem Elektrodenraum (34) und dem Wälzkörperraum (37) angeordnet ist, um den Elektrodenraum (34) gegenüber dem Wälzkörperraum (37) abzuschließen.Bearing unit (15) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing unit (15) has rolling elements (20) and / or is designed as a rolling element bearing unit, a rolling element space (37) being defined by the rolling elements (20), and that the Bearing unit (15) has an inner sealing device (38) which is arranged between the electrode chamber (34) and the rolling element chamber (37) in order to close off the electrode chamber (34) from the rolling element chamber (37). Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodeneinrichtung (21) und die Gegenelektrodeneinrichtung (22) eine gemeinsame Ableitbaugruppe (16) bilden, welche als eine selbsthaltende Baugruppe ausgebildet ist.Storage unit (15) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode device (21) and the counter-electrode device (22) form a common discharge module (16) which is designed as a self-retaining module. Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodeneinrichtung (21) einen ersten Ringabschnitt (23) aufweist, wobei der erste Ringabschnitt (23) mit dem ersten Lagerring (18) mechanisch und elektrisch verbunden ist, wobei der erste Ringabschnitt (23) einen ersten Hülsenbereich (24) zur Verbindung mit dem ersten Lagerring (18) aufweist.Bearing unit (15) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode device (21) has a first ring section (23), the first ring section (23) being mechanically and electrically connected to the first bearing ring (18), the first Ring section (23) has a first sleeve area (24) for connection to the first bearing ring (18). Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrodeneinrichtung (22) einen zweiten Ringabschnitt (26) aufweist, wobei der zweite Ringabschnitt (26) mit dem zweiten Lagerring (19) mechanisch und elektrisch verbunden ist und wobei der zweite Ringabschnitt (26) einen zweiten Hülsenbereich (27) zur Verbindung mit dem zweiten Lagerring (19) aufweist.Bearing unit (15) according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-electrode device (22) has a second ring section (26), wherein the second ring section (26) is mechanically and electrically connected to the second bearing ring (19) and wherein the second Ring section (26) has a second sleeve area (27) for connection to the second bearing ring (19). Ableitbaugruppe (16) mit einer Elektrodeneinrichtung (21), wobei die Elektrodeneinrichtung (21) mit einem ersten Ableitpartner elektrisch verbindbar ist und wobei die Elektrodeneinrichtung (21) mindestens einen Elektrodenabschnitt (29) aufweist, mit einer Gegenelektrodeneinrichtung (22) wobei die Gegenelektrodeneinrichtung (22) mit dem zweiten Ableitpartner (P2) elektrisch verbindbar ist und wobei die Gegenelektrodeneinrichtung (22) einen Gegenelektrodenabschnitt (31) aufweist, und mit einer Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit (40) in einem Elektrodenraum (34) angeordnet ist, wobei der Elektrodenabschnitt (29) und der Gegenelektrodenabschnitt (31) zumindest teilweise in dem Elektrodenraum (34) angeordnet sind und wobei der Elektrodenabschnitt (29) mit dem Gegenelektrodenabschnitt (31) über die Flüssigkeit (40) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Flüssigkeit (40) als eine niedrigviskose Flüssigkeit (40) ausgebildet ist.Conductor assembly (16) with an electrode device (21), wherein the electrode device (21) can be electrically connected to a first conductor and wherein the electrode device (21) has at least one electrode section (29), with a counter electrode device (22) wherein the counter electrode device (22 ) is electrically connectable to the second discharge partner (P2) and wherein the counter electrode device (22) has a counter electrode section (31), and with a liquid, the liquid (40) being arranged in an electrode space (34), the electrode section (29 ) and the counter-electrode section (31) are at least partially arranged in the electrode space (34) and wherein the electrode section (29) is electrically conductively connected to the counter-electrode section (31) via the liquid (40), the liquid (40) being of low viscosity Liquid (40) is formed. Elektrische Antriebsanordnung (1) mit einem Elektromotorabschnitt (2), wobei der Elektromotorabschnitt (2) einen Elektromotor (3) mit einem Rotor (6) und eine Welle (4) aufweist, wobei die Welle (4) mit dem Rotor (6) elektrisch und getriebetechnisch verbunden ist, mit einem Getriebeabschnitt (7), wobei in dem Getriebeabschnitt (7) eine Getriebeeinrichtung (8) angeordnet ist, wobei die Welle (4) mit der Getriebeeinrichtung (8) getriebetechnisch verbunden ist und mit der Lagereinheit (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 zur Lagerung der Welle (4) und/oder mit der Ableitbaugruppe (16) mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zur Spannungsableitung aus der Welle (4).Electric drive arrangement (1) with an electric motor section (2), the electric motor section (2) having an electric motor (3) with a rotor (6) and a shaft (4), the shaft (4) being electrical with the rotor (6) and is connected in terms of transmission technology, with a transmission section (7), a transmission device (8) being arranged in the transmission section (7), the shaft (4) being connected in terms of transmission technology to the transmission device (8) and to the bearing unit (15) one of the previous ones Claims 1 to 8th for mounting the shaft (4) and / or with the discharge assembly (16) the characteristics of the Claim 9 for stress dissipation from the shaft (4).
DE102019133883.2A 2019-12-11 2019-12-11 Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly Ceased DE102019133883A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019133883.2A DE102019133883A1 (en) 2019-12-11 2019-12-11 Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019133883.2A DE102019133883A1 (en) 2019-12-11 2019-12-11 Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019133883A1 true DE102019133883A1 (en) 2021-06-17

Family

ID=76084604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019133883.2A Ceased DE102019133883A1 (en) 2019-12-11 2019-12-11 Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019133883A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19824022A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-16 Skf Gmbh Rolling bearing with current bridge
DE19983988T1 (en) * 1999-11-15 2003-03-13 Mitsubishi Electric Corp roller bearing
JP2005083442A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Nachi Fujikoshi Corp Energizing bearing
WO2008110725A2 (en) * 2007-03-08 2008-09-18 Aktiebolaget Skf Current conducting module and alternator
WO2011018447A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-17 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Electric machine having rolling bearing protected from electrical breakdown and gear motor comprising such a bearing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19824022A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-16 Skf Gmbh Rolling bearing with current bridge
DE19983988T1 (en) * 1999-11-15 2003-03-13 Mitsubishi Electric Corp roller bearing
JP2005083442A (en) * 2003-09-08 2005-03-31 Nachi Fujikoshi Corp Energizing bearing
WO2008110725A2 (en) * 2007-03-08 2008-09-18 Aktiebolaget Skf Current conducting module and alternator
WO2011018447A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-17 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Electric machine having rolling bearing protected from electrical breakdown and gear motor comprising such a bearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019133889A1 (en) Electric machine with a discharge device
DE102013223673A1 (en) Motor vehicle drive train
DE102016217872A1 (en) Bearing seal with integrated grounding brush
DE102009002953B4 (en) Flywheel, internal combustion engine with flywheel and system of an internal combustion engine and a machine to be driven, use of the system
DE102006007437A1 (en) Electric machine with a device for preventing harmful bearing currents and corresponding method
DE102015218280A1 (en) Bearing lubrication for electrical machine
DE102020108834A1 (en) Electric drive arrangement for a vehicle
DE102020119719A1 (en) Discharge device for an electrical machine and electrical machine with the discharge device
DE102019210778A1 (en) Electric drive unit for an at least partially electrified motor vehicle
DE102019133879A1 (en) Storage unit with spark gap, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly
WO2017089087A1 (en) Hybrid drive module
DE102019133883A1 (en) Storage unit with electrode space, discharge assembly and electrical drive arrangement with the storage unit and / or discharge assembly
EP3088745B1 (en) Rotor assembly for a vacuum pump and vacuum pump
EP2866343B1 (en) Vacuum pump
DE102020125531A1 (en) Shaft earthing ring, bearing unit with spark tips, bearing unit and electrical drive arrangement with the bearing unit and / or shaft earthing ring
DE102018218820A1 (en) Electrical machine with a fluid cooling device
DE102019133882A1 (en) Discharge device and electrical machine with the discharge device
DE102019133880A1 (en) Bearing unit with spring contact, diverting assembly and electrical drive arrangement with the bearing unit and / or diverting assembly
DE102020111925A1 (en) Electric drive with bypass section between stator and rotor
WO2021148579A1 (en) Shaft grounding device and electric drive unit comprising such a device
EP4068582A2 (en) Electric machine with a reservoir for coolant leakage
DE102021213388A1 (en) Arrangement for grounding a shaft
WO2023227156A1 (en) Discharge device for discharging an electric charge and/or voltage via a shaft of a drive train, and drive train having the discharge device
DE102020111927A1 (en) Rotor shaft arrangement with contamination-protected contact device and electrical drive with the rotor shaft arrangement
DE102020102078A1 (en) Electric drive arrangement with a discharge device with insulated bearing device

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final