DE102019212499A1 - Device for an electrically conductive connection between a shaft and a housing - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer in einem Gehäuse (1) drehbar gelagerten Welle (2) und dem Gehäuse (1) vorgeschlagen, umfassend ein mit dem Gehäuse (1) elektrisch leitend verbundenes, elektrisch leitfähiges Halteelement (3) und ein daran elektrisch leitend befestigtes, elektrisch leitfähiges und mit der Welle (2) über einen Gleitkontakt elektrisch leitend verbundenes Kontaktelement (3), wobei das Halteelement (3) zur axialen Positionierung mittels zwei oder mehrerer Verschraubungsstellen (5) am Gehäuse (1) befestigt ist, wobei die radiale Zentrierung des Halteelementes (3) durch eine korrespondierende Aufnahme im Gehäuse (1) erfolgt und wobei das Halteelement (3) zur Anbindung an die Verschraubungsstellen (5) gekröpfte Fahnen (6) aufweist.A device is proposed for the electrically conductive connection between a shaft (2) rotatably mounted in a housing (1) and the housing (1), comprising an electrically conductive holding element (3) connected to the housing (1) and a electrically conductive contact element (3) attached to it and electrically conductively connected to the shaft (2) via a sliding contact, the holding element (3) being attached to the housing (1) by means of two or more screw connections (5) for axial positioning, wherein the radial centering of the holding element (3) takes place through a corresponding receptacle in the housing (1) and wherein the holding element (3) has cranked lugs (6) for connection to the screw connection points (5).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer Welle und einem Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Antriebsstrangeinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The present invention relates to a device for the electrically conductive connection between a shaft and a housing according to the preamble of
Bei in Gehäusen drehbar gelagerten Wellen, entsteht oft die Notwendigkeit, zu Erdungszwecken über eine separate Vorrichtung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Welle und dem Gehäuse herzustellen, da durch die verwendeten Schmiermittel der Lagerung der Welle keine zuverlässige elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Welle und Gehäuse gewährleistet werden kann.In the case of shafts rotatably mounted in housings, it is often necessary to establish an electrically conductive connection between the shaft and the housing via a separate device for earthing purposes, since the lubricants used in the shaft bearings do not guarantee a reliable electrically conductive connection between the shaft and the housing can.
Aus der
Hierbei ist vorgesehen, dass das Gleitkontaktelement ein Kontaktelement aus einem ersten Material eines Gleitlagerwerkstoffs als wesentlichen Bestandteil umfasst, dass auf dem Kontaktelement die Kontaktfläche ausgebildet ist, welche abschnittsweise aus einem elektrisch leitfähigen zweiten Material gebildet ist, welches oberflächenbündig zum umgebenden ersten Material angeordnet und mit dem elektrischen Leiter elektrisch verbundenen ist und dass die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Materials höher als die des ersten Materials ist. Das Kontaktelement wird mittels flexibler Spannmittel mit einer definierten Kraft gegen die Gegenkontaktfläche gedrückt.Here it is provided that the sliding contact element comprises a contact element made of a first material of a sliding bearing material as an essential component, that the contact surface is formed on the contact element, which is formed in sections from an electrically conductive second material, which is arranged flush with the surrounding first material and with the electrical conductor is electrically connected and that the electrical conductivity of the second material is higher than that of the first material. The contact element is pressed against the mating contact surface with a defined force by means of flexible clamping means.
Aus der
Ferner ist aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer Welle und einem Gehäuse anzugeben. Ferner soll eine Antriebsstrangeinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben werden.The present invention is based on the object of specifying a device for the electrically conductive connection between a shaft and a housing. Furthermore, a drive train unit for a motor vehicle with a device according to the invention is to be specified.
Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Antriebsstrangeinheit für ein Kraftfahrzeug ist Gegenstand des Patentanspruchs 8. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.This object is achieved for a device by the features of
Demnach wird eine Vorrichtung zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten Welle und dem Gehäuse vorgeschlagen, welche ein mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbundenes elektrisch leitfähiges Halteelement und ein daran elektrisch leitend befestigtes, elektrisch leitfähiges und mit der Welle über einen Gleitkontakt elektrisch leitend verbundenes Kontaktelement aufweist, wobei das Halteelement zur axialen Positionierung mittels zwei oder mehrerer, vorzugsweise drei Verschraubungsstellen am Gehäuse befestigt ist, wobei die radiale Zentrierung des Halteelementes durch eine korrespondierende Aufnahme im Gehäuse erfolgt und wobei das Halteelement zur Anbindung an die Verschraubungsstellen gekröpfte Fahnen aufweist. Durch die Befestigung am Gehäuse wird das Halteelement gegen eine entsprechende Kontaktfläche des Gehäuses gedrückt, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Halteelement realisiert wird.Accordingly, a device for the electrically conductive connection between a shaft rotatably mounted in a housing and the housing is proposed, which has an electrically conductive holding element connected to the housing in an electrically conductive manner and an electrically conductive holding element attached to it in an electrically conductive manner and electrically conductive with the shaft via a sliding contact having connected contact element, wherein the holding element for axial positioning is fastened to the housing by means of two or more, preferably three screwing points, the radial centering of the holding element takes place through a corresponding receptacle in the housing and wherein the holding element has cranked flags for connection to the screwing points. By being fastened to the housing, the holding element is pressed against a corresponding contact surface of the housing, whereby an electrically conductive connection is realized between the housing and the holding element.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann auf der Welle ein elektrisch leitfähiger Schleifring aufgebracht sein, über dessen Umfang ein Gleitkontakt mit dem Kontaktelement der Vorrichtung entsteht, wobei alternativ die Oberfläche der Welle eine mittels Kaltgasspritzen aufgebrachte elektrisch leitfähige Schicht aufweist, über deren Umfang ein Gleitkontakt mit dem Kontaktelement der Vorrichtung entsteht.According to one embodiment of the invention, an electrically conductive slip ring can be applied to the shaft, over the circumference of which there is a sliding contact with the contact element of the device, the surface of the shaft alternatively has electrically conductive layer applied by means of cold gas spraying, over the circumference of which there is a sliding contact with the contact element of the device.
Das Kontaktelement kann gemäß der Erfindung als federndes PTFE-Element aufweisend eine Schleiffläche oder als Kohlebürste ausgeführt sein.According to the invention, the contact element can be designed as a resilient PTFE element having a grinding surface or as a carbon brush.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird eine Erdungsfunktion mit geringem konstruktivem Aufwand realisiert, wobei in vorteilhafter Weise eine einfache Montage und eine zerstörungsfreie Demontage ermöglicht werden. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen geringen axialen und radialen Bauraumbedarf auf, wobei durch das Vorsehen der gekröpften Fahnen zur Anbindung des Halteelementes an die Verschraubungsstellen eine Elastizität zum Ausgleich von Toleranzen gewährleistet ist. Zudem wird durch axiale Positionierung und Vorspannung über die Verschraubungsstellen eine Verdrehsicherung realisiert.The concept according to the invention realizes a grounding function with little constructional outlay, with simple assembly and non-destructive disassembly being made possible in an advantageous manner. Furthermore, the device according to the invention requires little axial and radial installation space, with the provision of the cranked lugs for connecting the holding element to the screw connection points ensuring elasticity to compensate for tolerances. In addition, an anti-twist device is implemented through axial positioning and pre-tensioning via the screw connection points.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in eine Antriebstrangeinheit für ein Kraftfahrzeug integriert werden, wobei die Antriebstrangeinheit einen elektrischen Achsantrieb, ein automatisiertes Getriebe oder ein Automatgetriebe aufweisen kann. The device according to the invention can be integrated into a drive train unit for a motor vehicle, wherein the drive train unit can have an electric axle drive, an automated transmission or an automatic transmission.
Hierbei kann die Welle, welche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Gehäuse elektrisch leitfähig verbunden wird, eine Eingangswelle oder eine Abtriebswelle der Antriebstrangeinheit sein, wobei die Antriebstrangeinheit eine elektrische Maschine aufweisen kann, um die Welle anzutreiben.Here, the shaft, which is electrically conductively connected to a housing by means of the device according to the invention, can be an input shaft or an output shaft of the drive train unit, wherein the drive train unit can have an electric machine to drive the shaft.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren, beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : Eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausgestaltung der Erfindung; -
2 : Eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und -
3 : Eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung gemäß1 zur Veranschaulichung der axialen Positionierung des Halteelementes mittels Verschraubungen.
-
1 : A schematic sectional view of a first embodiment of the invention; -
2 : A schematic sectional view of a second embodiment of the invention; and -
3 : A perspective view of the embodiment according to FIG1 to illustrate the axial positioning of the holding element by means of screw connections.
In
Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf
Bei dem gezeigten Beispiel ist das Kontaktelement
Bei dem in
Das Ausführungsbeispiel gemäß
In vorteilhafter Weise kann bei den Ausgestaltungen nach
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Gehäusecasing
- 22
-
im Gehäuse
1 drehbar gelagerte Wellein thehousing 1 rotatably mounted shaft - 33
- HalteelementRetaining element
- 44th
- KontaktelementContact element
- 55
- VerschraubungsstelleScrewing point
- 66th
- Fahnebanner
- 77th
- StaubschutzDust protection
- 88th
- RadialwellendichtringRadial shaft seal
- 99
- KraftaufnahmeflächeForce absorption area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015110428 A1 [0003]DE 102015110428 A1 [0003]
- DE 102012213920 A1 [0005]DE 102012213920 A1 [0005]
- DE 102016010926 A1 [0006]DE 102016010926 A1 [0006]
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- 2019-08-21 DE DE102019212499.2A patent/DE102019212499A1/en active Pending
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