DE102020111930A1

DE102020111930A1 - Electric drive arrangement for a vehicle

Info

Publication number: DE102020111930A1
Application number: DE102020111930.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Moellmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-05-04
Filing date: 2020-05-04
Publication date: 2021-11-04

Abstract

Es soll eine zuverlässige und bauraumsparende Ableitvorrichtung 20 zur Ableitung von elektrischen Strömen in einem elektrischen Antrieb 3 einer elektrischen Antriebsanordnung 1 bereitgestellt werden. Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsanordnung 1 für ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebabschnitt 2, der einen elektrischen Antrieb 3 mit einem Rotor 6 aufweist und der eine Welle 4 aufweist, welche mit dem Rotor 6 verbunden ist. Die elektrische Antriebsanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 11, wobei die Welle 4 relativ zu dem Gehäuse 11 drehbar gelagert ist, wobei das Gehäuse 11 einen Gehäuseabschnitt 15 umfasst. Die elektrische Antriebsanordnung 1 umfasst eine elektrische Ableitvorrichtung 20 zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder Spannung von dem Rotor 2 und/oder der Welle 4 zu dem Gehäuseabschnitt 15 und/oder in Gegenrichtung, wobei die Ableitvorrichtung 20 eine mit der Welle 4 mitdrehende Ableiteinrichtung 21 zur elektrischen Anbindung an die Welle 4 umfasst. Die Ableitvorrichtung 20 weist mindestens eine Anbindungseinrichtung 22, 23 zur elektrischen Verbindung der Ableiteinrichtung 21 mit dem Gehäuse 11 auf. Die Anbindungseinrichtung 21 ist zur Bildung einer kontaktierenden elektrischen Verbindung mit der Ableiteinrichtung 21 als ein mitdrehendes Kontaktelement ausgebildet. Alternativ kann die Anbindungseinrichtung 21 eine kontaktlose elektrische Verbindung zu der Ableiteinrichtung 21 herstellen.A reliable and space-saving diverting device 20 for diverting electrical currents in an electric drive 3 of an electric drive arrangement 1 is to be provided. The invention relates to an electric drive arrangement 1 for a vehicle with an electric drive section 2 which has an electric drive 3 with a rotor 6 and which has a shaft 4 which is connected to the rotor 6. The electric drive arrangement 1 comprises a housing 11, the shaft 4 being rotatably mounted relative to the housing 11, the housing 11 comprising a housing section 15. The electric drive arrangement 1 comprises an electrical diverting device 20 for diverting an electrical charge and / or voltage from the rotor 2 and / or the shaft 4 to the housing section 15 and / or in the opposite direction, the diverting device 20 having a diverting device 21 rotating with the shaft 4 includes for electrical connection to the shaft 4. The diverting device 20 has at least one connection device 22, 23 for the electrical connection of the diverting device 21 to the housing 11. The connection device 21 is designed as a co-rotating contact element to form a contact-making electrical connection with the discharge device 21. Alternatively, the connection device 21 can establish a contactless electrical connection to the discharge device 21.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebabschnitt, wobei der elektrische Antriebabschnitt einen elektrischen Antrieb mit einem Rotor aufweist und wobei der elektrische Antriebsabschnitt eine Welle aufweist, welche mit dem Rotor verbunden ist und welche eine Hauptachse definiert. Die elektrische Antriebsanordnung umfasst optional einen Getriebeabschnitt, in welchem eine Getriebeeinrichtung angeordnet ist, wobei die Welle mit der Getriebeeinrichtung getriebetechnisch verbunden ist. Die elektrische Antriebsanordnung umfasst ein Gehäuse, wobei die Welle relativ zu dem Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei das Gehäuse einen Gehäuseabschnitt umfasst. Die elektrische Antriebsanordnung umfasst eine Ableitvorrichtung zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder Spannung von dem Rotor und/oder der Welle zu dem Gehäuseabschnitt und/oder in Gegenrichtung, wobei die Ableitvorrichtung eine sich mit der Welle mitdrehende Ableiteinrichtung zur elektrischen Anbindung an die Welle und mindestens eine Anbindungseinrichtung zur elektrischen Verbindung der Ableiteinrichtung mit dem Gehäuse umfasst.The invention relates to an electric drive arrangement for a vehicle with an electric drive section, the electric drive section having an electric drive with a rotor and the electric drive section having a shaft which is connected to the rotor and which defines a main axis. The electric drive arrangement optionally comprises a transmission section in which a transmission device is arranged, the shaft being connected to the transmission device in terms of transmission technology. The electric drive arrangement comprises a housing, the shaft being mounted rotatably relative to the housing, the housing comprising a housing section. The electric drive arrangement comprises a diverting device for diverting an electrical charge and / or voltage from the rotor and / or the shaft to the housing section and / or in the opposite direction, the diverting device having a diverting device rotating with the shaft for electrical connection to the shaft and at least a connection device for electrically connecting the discharge device to the housing.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bei Antriebsmodulen für Fahrzeuge werden elektrische Antriebe zur Erzeugung des Antriebsmoments eingesetzt. Durch sehr starke Spannungsflanken bei der Spannungsversorgung des elektrischen Antriebs werden unerwünschte elektrische Ströme in dem elektrischen Antrieb generiert. Dabei fließen die elektrischen Ströme über das Gehäuse, die Welle und auch über die Rotorlager, welche durch mechanischen Verschleiß und zusätzlich auch durch den Stromdurchgang geschädigt werden.In drive modules for vehicles, electric drives are used to generate the drive torque. As a result of very strong voltage edges in the voltage supply of the electric drive, undesired electric currents are generated in the electric drive. The electrical currents flow through the housing, the shaft and also through the rotor bearings, which are damaged by mechanical wear and also by the passage of current.

Die Ableitung von elektrischen Strömen über die Welle in das Gehäuse ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Hierzu werden manchmal scheibenförmige Bauteile eingesetzt, welche mit der Welle zu deren Erdung elektrisch verbunden sind und welche die elektrischen Ströme zu dem Gehäuse ableiten.The discharge of electrical currents via the shaft into the housing is already known from the prior art. For this purpose, disc-shaped components are sometimes used, which are electrically connected to the shaft to ground it and which conduct the electrical currents to the housing.

Beispielsweise beschreibt die Druckschrift US 5 804 903 A ein Erdungssystem für einen Elektromotor mit einer elektrisch leitenden Scheibe, mit einer Rotorwelle und mit einem Gehäuse. Die Scheibe sitzt auf der Rotorwelle und steht in leitenden Kontakt mit leitfähigen Büsten, die federnd in Zylindern angeordnet sind, welche an dem Gehäuse festgelegt sind.For example, the document describes U.S. 5,804,903 A a grounding system for an electric motor with an electrically conductive disk, with a rotor shaft and with a housing. The disk sits on the rotor shaft and is in conductive contact with conductive brushes which are resiliently arranged in cylinders which are fixed to the housing.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug zu konzipieren, welche eine alternative, zuverlässige und bauraumsparende Lösung zur Wellenerdung und zur Ableitung von elektrischen Strömen in der Welle aufweist.The invention is based on the object of conceiving an electric drive arrangement for a vehicle, which has an alternative, reliable and space-saving solution for shaft grounding and for diverting electrical currents in the shaft.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und/oder den beigefügten Figuren.This object is achieved by an electric drive arrangement for a vehicle having the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention emerge from the following description, the subclaims and / or the attached figures.

Es wird eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug vorgeschlagen. 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.An electric drive arrangement for a vehicle is proposed. 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 weist einen elektrischen Antriebsabschnitt auf. In dem elektrischen Antriebsabschnitt ist ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Elektromotor, welcher auch als eine elektrische Maschine bezeichnet werden kann, angeordnet. Der Elektromotor ist vorzugsweise als ein mittels Frequenzumrichter gesteuerter Elektromotor ausgebildet, im Speziellen als ein Asynchronelektromotor. Der Elektromotor kann als ein nasslaufender Elektromotor oder als ein trockenlaufender Elektromotor ausgebildet sein.The electric drive assembly has an electric drive section. An electric drive, in particular an electric motor, which can also be referred to as an electric machine, is arranged in the electric drive section. The electric motor is preferably designed as an electric motor controlled by means of a frequency converter, in particular as an asynchronous electric motor. The electric motor can be designed as a wet-running electric motor or as a dry-running electric motor.

Der elektrische Antrieb als der Elektromotor weist einen Rotor und optional ergänzend einen Stator auf. Vorzugsweise sind der Stator und der Rotor konzentrisch und/oder koaxial zueinander und/oder zu einer Hauptachse angeordnet.The electric drive as the electric motor has a rotor and optionally also a stator. The stator and the rotor are preferably arranged concentrically and / or coaxially with one another and / or with a main axis.

Ferner weist der elektrische Antriebsabschnitt eine Welle auf, wobei die Welle mit dem Rotor, z.B. getriebetechnisch, verbunden ist. Insbesondere wird die Welle über und/oder durch den Rotor angetrieben. Die Welle definiert die Hauptachse H.Furthermore, the electric drive section has a shaft, the shaft being connected to the rotor, for example by means of a transmission. In particular, the shaft is driven via and / or by the rotor. The shaft defines the main axis H .

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 insbesondere vorgesehen, dass die Rotorwelle mit dem Rotor elektrisch verbunden ist. Dies führt dazu, dass bei einem Potenzialunterschied zwischen dem Rotor und einer Umgebungskonstruktion der gleiche Potentialunterschied zwischen der Rotorwelle und der Umgebungskonstruktion vorliegt.The shaft is particularly preferably designed as a rotor shaft. In particular in the configuration as a rotor shaft, this can be connected to the rotor in a rotationally fixed, rigid and / or one-piece manner. Furthermore, it is provided in particular that the rotor shaft is electrically connected to the rotor. This leads to a potential difference there is the same potential difference between the rotor shaft and the surrounding structure between the rotor and a surrounding structure.

Die elektrische Antriebsanordnung weist optional 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. Alternativ hierzu ist die Welle als eine Zwischenwelle oder Vorgelegewelle ausgebildet. Vorzugsweise erfolgt eine elektrische Verbindung zwischen dem Rotor und der Welle auch über Zahneingriffe in dem Getriebeabschnitt.The electric drive arrangement optionally 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 gear unit in terms of transmission technology. In particular, the shaft forms an input shaft into the transmission device. Alternatively, the shaft is designed as an intermediate shaft or countershaft. An electrical connection between the rotor and the shaft is preferably also made via tooth engagements in the gear section.

Die elektrische Antriebsanordnung umfasst ein Gehäuse mit einem Gehäuseabschnitt. Die Welle ist relativ zu dem Gehäuse drehbar gelagert. Bevorzugt umfasst die elektrische Antriebsanordnung hierzu mehrere Lagereinrichtungen, insbesondere Wälzlager, in denen die Welle relativ zu dem Gehäuse rotierbar gelagert ist. Vorzugsweise umgibt das Gehäuse den elektrischen Antriebsabschnitt und/oder den Getriebeabschnitt zumindest teilweise, bevorzugt größtenteils oder vollständig. Insbesondere nimmt das Gehäuse den elektrischen Antrieb und die Getriebeeinrichtung zumindest teilweise in sich auf. Besonders bevorzugt ist, dass der Gehäuseabschnitt von dem elektrischen Antrieb abgewandt und/oder dem Getriebeabschnitt zugewandt ist. Optional ist eine der Lagereinrichtungen in dem Gehäuseabschnitt aufgenommen und/oder dem Getriebeabschnitt zugewandt. Eine andere Lagereinrichtung kann dort in dem Gehäuse aufgenommen sein, wo es dem elektrischen Antrieb zugewandt und von dem Getriebeabschnitt abgewandt ist.The electric drive arrangement comprises a housing with a housing section. The shaft is rotatably mounted relative to the housing. For this purpose, the electrical drive arrangement preferably comprises a plurality of bearing devices, in particular roller bearings, in which the shaft is rotatably supported relative to the housing. The housing preferably surrounds the electric drive section and / or the gear section at least partially, preferably largely or completely. In particular, the housing at least partially accommodates the electric drive and the transmission device. It is particularly preferred that the housing section faces away from the electric drive and / or faces the gear section. Optionally, one of the bearing devices is received in the housing section and / or faces the gear section. Another bearing device can be accommodated in the housing where it faces the electric drive and faces away from the gear section.

Die elektrische Antriebsanordnung umfasst eine Ableitvorrichtung zur Ableitung einer elektrischen Ladung und/oder Spannung von dem Rotor und/oder der Welle zu dem Gehäuseabschnitt. Insbesondere ist die elektrische Antriebsanordnung dazu vorgesehen, elektrische Ströme von der Welle in das Gehäuse oder in Gegenrichtung abzuleiten und insbesondere die Welle zu erden.The electric drive arrangement comprises a diverting device for diverting an electrical charge and / or voltage from the rotor and / or the shaft to the housing section. In particular, the electrical drive arrangement is provided to divert electrical currents from the shaft into the housing or in the opposite direction and, in particular, to ground the shaft.

Die Ableitvorrichtung umfasst eine Ableiteinrichtung, welche zur elektrischen Anbindung an die Welle ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Ableiteinrichtung auf der Welle angeordnet. Die Ableiteinrichtung dreht sich mit der Welle mit.The diverting device comprises a diverting device which is designed for electrical connection to the shaft. The diverting device is preferably arranged on the shaft. The discharge device rotates with the shaft.

Die Ableitvorrichtung umfasst auch mindestens eine Anbindungseinrichtung, welche zur elektrischen Verbindung der Ableiteinrichtung mit dem Gehäuseabschnitt ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die mindestens eine Anbindungseinrichtung eine elektrisch leitende Eigenschaft auf und/oder sie ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Insbesondere ist die mindestens eine Anbindungseinrichtung elektrisch leitend an das Gehäuse angebunden, sodass die elektrische Ladung und/oder Spannung von der Welle über die Ableiteinrichtung und die mindestens eine Anbindungseinrichtung in das Gehäuse abgeleitet werden.The diverting device also comprises at least one connection device which is designed for the electrical connection of the diverting device to the housing section. The at least one connection device preferably has an electrically conductive property and / or it is formed from an electrically conductive material. In particular, the at least one connection device is connected to the housing in an electrically conductive manner, so that the electrical charge and / or voltage from the shaft are diverted into the housing via the discharge device and the at least one connection device.

Die mindestens eine Anbindungseinrichtung ist dazu ausgebildet, eine elektrische Verbindung mit der Ableiteinrichtung kontaktierend herzustellen. Es ist vorgesehen, dass die mindestens eine Anbindungseinrichtung zur kontaktierenden Verbindung mit der Ableiteinrichtung ein an der Ableiteinrichtung ablaufendes, insbesondere abwälzendes, Kontaktelement ist.The at least one connection device is designed to establish an electrical connection with the discharge device in a contacting manner. It is provided that the at least one connection device for the contacting connection with the discharge device is a contact element that runs off the discharge device, in particular a rolling contact element.

Vorteilhaft ist, dass eine Kontaktfläche des mitdrehenden Kontaktelements zu der Ableiteinrichtung, insbesondere zu der Stirnseite oder der äußeren Umfangsfläche der Scheibe, geringgehalten ist und dadurch ein durch die Drehung der Ableiteinrichtung und des mitdrehenden Kontaktelements verursachter Verschleiß reduziert werden kann.It is advantageous that a contact area of the co-rotating contact element to the diverting device, in particular to the end face or the outer circumferential surface of the disk, is kept small and wear caused by the rotation of the diverting device and the co-rotating contact element can be reduced.

Alternativ ist die mindestens eine Anbindungseinrichtung dazu ausgebildet, die elektrische Verbindung mit der Ableiteinrichtung kontaktlos herzustellen.Alternatively, the at least one connection device is designed to establish the electrical connection with the discharge device in a contactless manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ableiteinrichtung als eine Scheibe ausgebildet. Beispielsweise ist die Scheibe als ein Zahnrad ausgebildet. Vorzugsweise ist die Scheibe direkt oder indirekt elektrisch und mechanisch mit der Welle verbunden. Zum Beispiel sitzt die Scheibe drehfest auf der Welle, sodass sie mit dieser mitdrehen kann. Alternativ kann die Scheibe mit einem weiteren Bauteil verbunden sein, welches auf der Welle sitzt oder von dieser rotiert wird. Vorteilhaft ist, dass die Ableiteinrichtung als die Scheibe nur in sehr geringem Maße axial bezogen auf die Hauptachse aufbaut und somit bauraumsparend in der elektrischen Antriebsanordnung integriert ist. Insbesondere kann der axiale Bauraum durch die Ausbildung der Ableiteinrichtung als Scheibe geringgehalten werden, was besonders vorteilhaft ist, da der axiale Bauraum eine Länge des Getriebeabschnitts bestimmt.In a preferred embodiment of the invention, the discharge device is designed as a disk. For example, the disk is designed as a gear. The disk is preferably electrically and mechanically connected to the shaft directly or indirectly. For example, the disk sits non-rotatably on the shaft so that it can turn with it. Alternatively, the disk can be connected to another component that sits on the shaft or is rotated by it. It is advantageous that the diverting device, as the disk, is only built up axially to a very small extent in relation to the main axis and is thus integrated into the electrical drive arrangement in a space-saving manner. In particular, the axial installation space can be kept small by the design of the discharge device as a disk, which is particularly advantageous since the axial installation space determines a length of the transmission section.

Bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass die mindestens eine Anbindungseinrichtung in mindestens einer Anbindungsschnittstelle der Ableitvorrichtung an dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es, dass die mindestens eine Anbindungseinrichtung so angeordnet ist, dass sie die elektrische Verbindung an einer Stirnseite der Scheibe herstellen kann. Vorzugsweise ist die Stirnseite der Scheibe dem Gehäuseabschnitt zugewandt. Optional ragt die zumindest eine Anbindungseinrichtung in axialer Richtung bezogen auf die Hauptachse zu der Stirnseite hin. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine Anbindungseinrichtung so angeordnet ist, dass sie die elektrische Verbindung an einer äußeren Umfangsfläche der Scheibe herstellen kann. Vorzugsweise bildet die Umfangsfläche der Scheibe deren Außenumfang.It is preferred within the scope of the invention that the at least one connection device is arranged in at least one connection interface of the discharge device on the housing section. It is particularly preferred that the at least one connection device is arranged in such a way that it can establish the electrical connection on an end face of the pane. The end face of the disk is preferably the housing section facing. Optionally, the at least one connection device protrudes in the axial direction with respect to the main axis towards the end face. Alternatively, it is provided within the scope of the invention that the at least one connection device is arranged in such a way that it can establish the electrical connection on an outer circumferential surface of the pane. The peripheral surface of the disk preferably forms its outer circumference.

Vorteilhaft ist, dass die mindestens eine Anbindungseinrichtung die elektrische Verbindung flexibel und bedarfsgerecht mit der Ableiteinrichtung herstellen kann, insbesondere da die Ableiteinrichtung in der Ausbildung als die Scheibe entsprechende Anordnungsbereiche an der Stirnseite und/oder an der Umfangsfläche bereitstellt. Die Ableitung der elektrischen Ströme von der Welle zu dem Gehäuseabschnitt über die Ableiteinrichtung und die mindestens eine Anbindungseinrichtung kann dadurch in einen Bereich verlagert werden, der radial weiter außerhalb der Welle angeordnet ist. In diesem Bereich ist oftmals mehr Freiraum zur Ableitung der elektrischen Ströme, sodass die mindestens eine Anbindungsschnittstelle für die mindestens eine Anbindungseinrichtung an dem Gehäuseabschnitt vorgesehen sein kann. Vorteilhaft ist weiterhin, dass der weiter außerhalb der Welle angeordnete Bereich beabstandet von der Lagereinrichtung ist, welche in dem Gehäuseabschnitt aufgenommen ist und in welcher die Welle rotierbar gelagert ist. Durch die Ableitung der elektrischen Ströme in dem weiter von der Lagereinrichtung entfernten Bereich kann die Lagereinrichtung insbesondere vor einem Stromdurchfluss und somit vor erhöhtem Verschleiß geschützt werden.It is advantageous that the at least one connection device can establish the electrical connection flexibly and as required with the discharge device, in particular since the discharge device in the form of the disk provides corresponding arrangement areas on the end face and / or on the circumferential surface. The derivation of the electrical currents from the shaft to the housing section via the diverting device and the at least one connecting device can thereby be shifted into an area which is arranged radially further outside the shaft. In this area there is often more free space for the discharge of the electrical currents, so that the at least one connection interface for the at least one connection device can be provided on the housing section. It is also advantageous that the area arranged further outside the shaft is at a distance from the bearing device, which is received in the housing section and in which the shaft is rotatably supported. By diverting the electrical currents in the area further away from the bearing device, the bearing device can in particular be protected from a current flow and thus from increased wear.

Möglich ist es im Rahmen der Erfindung, dass die Ableiteinrichtung mehrere Anbindungseinrichtungen umfasst. Vorzugsweise sind die Anbindungseinrichtungen so an dem Gehäuseabschnitt angeordnet, dass sie die elektrische Verbindung entweder mit der Stirnseite herstellen können oder dass sie die elektrische Verbindung mit der äußeren Umfangsfläche der Scheibe herstellen können. Vorteilhaft ist, dass ein Abgriff der elektrischen Ströme durch die Anordnung mehrerer Anbindungseinrichtungen an mehreren Stellen erfolgen kann und somit eine bessere Wirkung erzielt werden kann.It is possible within the scope of the invention for the discharge device to comprise a plurality of connection devices. The connection devices are preferably arranged on the housing section in such a way that they can either establish the electrical connection with the end face or that they can establish the electrical connection with the outer circumferential surface of the pane. It is advantageous that the electrical currents can be tapped off by arranging several connection devices at several points and thus a better effect can be achieved.

Das ablaufende Kontaktelement ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als eine Kugel oder als eine Rolle ausgebildet.In a preferred embodiment of the invention, the running contact element is designed as a ball or as a roller.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Anbindungseinrichtung für den Fall, dass die elektrische Verbindung kontaktlos mit der Ableiteinrichtung hergestellt ist/wird, ein chemisches Element und/oder oder ein Medium, welches insbesondere zur Herstellung der kontaktlosen Verbindung ausgebildet ist. Hierbei kann es sich zum Beispiel um ein leitfähiges Gas, um eine leitfähige Flüssigkeit oder um leitfähige Partikel handeln.In a further preferred embodiment of the invention, the at least one connection device for the case that the electrical connection is / will be made contactless with the discharge device is a chemical element and / or a medium which is designed in particular to make the contactless connection. This can be, for example, a conductive gas, a conductive liquid or conductive particles.

In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung weist die Ableitvorrichtung die mindestens eine Anbindungsschnittstelle zur elektrischen Anbindung der mindestens einen Anbindungseinrichtung an den Gehäuseabschnitt auf. Vorzugsweise ist die mindestens eine Anbindungsschnittstelle radial beabstandet von der Welle und/oder von der Lagereinrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Anbindungsschnittstelle an den Gehäuseabschnitt elektrisch leitend angebunden. Zum Beispiel kann die Anbindungsschnittstelle stoffschlüssig oder form- und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuseabschnitt verbunden sein. Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass die Anbindungseinrichtung in der Anbindungsschnittstelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Anbindungseinrichtung in der Anbindungsschnittstelle gehalten. Die mindestens eine Anbindungsschnittstelle kann z.B. als ein Aufnahmezylinder ausgebildet sein.In a possible structural implementation of the invention, the discharge device has the at least one connection interface for the electrical connection of the at least one connection device to the housing section. The at least one connection interface is preferably arranged at a radial distance from the shaft and / or from the bearing device. The connection interface is preferably connected to the housing section in an electrically conductive manner. For example, the connection interface can be connected to the housing section in a materially bonded or form-fitting and / or force-fitting manner. It is particularly preferred within the scope of the invention that the connection device is arranged in the connection interface. The connection device is preferably held in the connection interface. The at least one connection interface can be designed, for example, as a receiving cylinder.

In einer bevorzugten Realisierung der Erfindung umfasst die Anbindungsschnittstelle eine Federeinrichtung. Bevorzugt ist die Federeinrichtung in der Anbindungsschnittstelle als Aufnahmezylinder aufgenommen. Vorzugsweise ist die Anbindungseinrichtung in der Ausbildung als das ablaufende Kontaktelement auf der Federeinrichtung federnd gelagert. Insbesondere ist das Kontaktelement durch die Federeinrichtung gegen die Ableiteinrichtung gedrückt. Die Federeinrichtung kann in vorteilhafter Weise einen sicheren Kontakt zwischen der Ableiteinrichtung und der Anbindungseinrichtung gewährleisten. Bevorzugt weist die Federeinrichtung eine elektrisch leitende Eigenschaft auf. Somit können die elektrischen Ströme sicher von der Welle über die Ableiteinrichtung und die Anbindungseinrichtung in den Gehäuseabschnitt abgeleitet werden.In a preferred implementation of the invention, the connection interface comprises a spring device. The spring device is preferably received in the connection interface as a receiving cylinder. The connection device is preferably resiliently mounted on the spring device in the form of the running contact element. In particular, the contact element is pressed against the discharge device by the spring device. The spring device can advantageously ensure reliable contact between the diverting device and the connecting device. The spring device preferably has an electrically conductive property. The electrical currents can thus be safely diverted from the shaft via the diverting device and the connecting device into the housing section.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die z.B. als Scheibe ausgebildete Ableiteinrichtung teilweise oder vollständig aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, insbesondere um die elektrische Anbindung an die Welle zu gewährleisten. Beispielsweise kann die Ableiteinrichtung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig aus einer Metalllegierung, z.B. aus Stahl oder Aluminium, gebildet sein.In a preferred embodiment of the invention, the discharge device, for example designed as a disk, is partially or completely made of an electrically conductive material, in particular to ensure the electrical connection to the shaft. For example, the discharge device can be formed at least partially, preferably completely, from a metal alloy, e.g. from steel or aluminum.

Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Ableiteinrichtung aus einem nicht elektrisch leitenden Material gebildet ist. Insbesondere weist die Ableitung ein nicht elektrisch leitendes Grundmaterial auf. Um die elektrische Anbindung an die Welle zu gewährleisten, ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Ableiteinrichtung, insbesondere das elektrisch nichtleitende Grundmaterial, teilweise oder vollständig mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist. Optional ist es auch möglich, dass in die Ableiteinrichtung, insbesondere in das Grundmaterial, Leiterbahnen eingebracht oder aufgebracht sind, welche die Ableiteinrichtung elektrisch an die Welle anbinden.Alternatively, it is also possible within the scope of the invention for the discharge device to be formed from a non-electrically conductive material. In particular, the derivation has a non-electrically conductive base material. In order to ensure the electrical connection to the shaft, it is provided, for example, that the discharge device, in particular the electrically non-conductive base material, is partially or completely provided with an electrically conductive coating. Optionally, it is also possible for conductor tracks to be introduced or applied in the diverting device, in particular in the base material, which electrically connect the diverting device to the shaft.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Antriebsanordnung mit einem Antriebsabschnitt und mit einem Getriebeabschnitt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen schematischen axialen Längsschnitt durch den Antriebsabschnitt, wobei die elektrische Antriebsanordnung eine Ableitvorrichtung umfasst;
3a-f die Ableitvorrichtung in unterschiedlichen Ausgestaltungen.

The invention is explained in more detail below in several preferred exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show:

1 a schematic representation of an electric drive arrangement with a drive section and with a gear section as an embodiment of the invention;
2 a schematic axial longitudinal section through the drive section, wherein the electric drive arrangement comprises a discharge device;
3a-f the discharge device in different configurations.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Einander entsprechende oder gleiche Komponenten sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical components are provided with the same reference symbols in each of the figures.

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), als ein Motorrad mit elektrischem Antrieb oder als ein 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), as a motorcycle with an electric drive or as an e-scooter.

Die elektrische Antriebsanordnung 1 dient zur Erzeugung und/oder Bereitstellung eines Traktionsmoments, insbesondere eines Haupttraktionsmoments, für das Fahrzeug. Hierzu weist die Antriebsanordnung 1 einen elektrischen Antriebabschnitt 2 auf, welcher einen elektrischen Antrieb 3 zur Erzeugung des Traktionsmoments und eine Rotorwelle 4 zur Übertragung des Traktionsmoments aufweist. Der elektrische Antrieb 3 kann mit einer Energieeinrichtung, z.B. mit einer Batterie oder einem Akku, elektrisch verbunden sein, um Energie zur Erzeugung des Traktionsmoments zu erhalten. Der elektrische Antrieb 3 kann beispielsweise als ein Gleichstrom-, Synchron- oder Asynchronmotor ausgebildet sein.The electric drive assembly 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 drive section 2 on which an electric drive 3 for generating the traction torque and a rotor shaft 4th for the transmission of the traction torque. The electric drive 3 can be electrically connected to an energy device, for example a battery or a rechargeable battery, in order to obtain energy for generating the traction torque. The electric drive 3 can for example be designed as a direct current, synchronous or asynchronous motor.

Der elektrischer Antrieb 3 weist einen Stator 5 und einen Rotor 6 auf. Der Rotor 6 ist mit der Rotorwelle 4 drehfest verbunden. Die Rotorwelle 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. Insbesondere ist der elektrische Antrieb 3 als ein Innenläufer ausgebildet.The electric drive 3 has a stator 5 and a rotor 6th on. The rotor 6th is with the rotor shaft 4th non-rotatably connected. The rotor shaft 4th defines a main axis with its axis of rotation H , with the stator 5 and the rotor 6th with respect to the main axis H are arranged coaxially and / or concentrically to one another. In particular, the electric drive 3 designed as an internal rotor.

Ferner weist die elektrische Antriebsanordnung 1 einen Getriebeabschnitt 7 auf, welcher zur Übertragung und/oder Übersetzung und/oder Verteilung des Traktionsmoments des elektrischen Antriebs 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. einen elektrisch und/oder hydraulisch betätigbaren Schaltzylinder, und/oder eine Übersetzungseinrichtung, z.B. ein Planeten- und/oder Stufenradgetriebe, umfassen kann. Der elektrische Antriebabschnitt 2 und der Getriebeabschnitt 7 sind über die Rotorwelle 4 getriebetechnisch miteinander verbunden, wobei die Rotorwelle 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 drive 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 transmission. The electric drive section 2 and the gear section 7th are about the rotor shaft 4th Connected to each other in terms of transmission technology, the rotor 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 elektrischen Antriebabschnitts 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 elektrischen Antriebsabschnitt 2 und dem Getriebeabschnitt 7 angeordnet. Beispielsweise kann der Motorraum ein Trockenbereich und der angrenzende Getrieberaum ein weiterer Trockenbereich oder ein Ölbereich sein, wobei der Trennabschnitt 10 eine schmutzdichte und gegebenenfalls eine öldichte Abtrennung zwischen dem elektrischen Antriebabschnitt 2 und dem Getriebeabschnitt 7 bildet. Der Motorraum kann alternativ als ein Nassraum ausgebildet sein, insbesondere als ein gemeinsamer Raum mit dem Getrieberaum. Insbesondere kann der elektrische Antrieb 3 als ein nasslaufender elektrischer Antrieb ausgebildet sein.Furthermore, the electric drive arrangement 1 a partition section 10 on, which is an engine room of the electric drive 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 drive section 2 and the gear section 7th arranged. For example, the engine compartment can be a dry 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 drive section 2 and the gear section 7th forms. The engine compartment can alternatively be designed as a wet room, in particular as a common space with the gear compartment. In particular, the electric drive 3 be designed as a wet-running electric drive.

Der elektrische Antrieb 3 bzw. die elektrische Antriebsanordnung 1 weist ein Gehäuse 11 auf, wobei der Stator 5 und der Rotor 6 in dem Gehäuse 11 angeordnet sind. Optional ergänzend ist die Getriebeeinrichtung 8 bzw. der Getriebeabschnitt 7 ebenfalls in dem Gehäuse 11 angeordnet. Das Gehäuse 11 ist auf einer getriebeabgewandten Seite mit einem Gehäuseteil 12 abgeschlossen, so dass der Gehäuseteil 12 einen Gehäuseinnenraum des Gehäuses 11 begrenzt. Auf der getriebezugewandten Seite weist das Gehäuse 11 einen Gehäuseabschnitt 15 auf. The electric drive 3 or the electric drive arrangement 1 has a housing 11 on, with the stator 5 and the rotor 6th in the case 11 are arranged. The gear unit is an optional addition 8th or the gear section 7th also in the housing 11 arranged. The case 11 is on a side facing away from the transmission with a Housing part 12th completed so that the housing part 12th a housing interior of the housing 11 limited. On the side facing the gearbox, the housing 11 a housing section 15th on.

Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 4 weist die elektrische Antriebsanordnung 1 eine Lagereinrichtung 13 und eine weitere Lagereinrichtung 14 auf, wobei die Rotorwelle 4 über die Lagereinrichtungen 13, 14 in radialer Richtung abgestützt ist. Die Lagereinrichtungen 13, 14 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils als ein Kugellager, insbesondere als ein Rillenkugellager ausgebildet. Jede der Lagereinrichtungen 13, 14 weist einen mit der Rotorwelle 4 rotierenden Innenring 18 und einen stationären Außenring 19 auf.For the rotatable mounting of the rotor shaft 4th has the electric drive assembly 1 a storage facility 13th and another storage facility 14th on, with the rotor shaft 4th about the storage facilities 13th , 14th is supported in the radial direction. The storage facilities 13th , 14th are each designed as a ball bearing, in particular as a deep groove ball bearing in the embodiment shown. Any of the storage facilities 13th , 14th has one with the rotor shaft 4th rotating inner ring 18th and a stationary outer ring 19th on.

Die Rotorwelle 4 weist einen Rotorwellenabschnitt 17 auf, der zu dem Getriebeabschnitt 7 gewandt ist. Der Rotorwellenabschnitt 17 ist der Lagereinrichtung 13 gelagert. Die Lagereinrichtung 13 ist in dem Gehäuseabschnitt 15 des Gehäuses 11 bewegungsfest aufgenommen.The rotor shaft 4th has a rotor shaft section 17th on that to the gear section 7th is agile. The rotor shaft section 17th is the storage facility 13th stored. The storage facility 13th is in the housing section 15th of the housing 11 recorded motion-proof.

Die weitere Lagereinrichtung 14 ist in dem Gehäuseabschnitt 12 als ein Loslager axial beweglich aufgenommen. Durch die axiale Bewegung der Lagereinrichtung 13 kann eine mögliche thermische Längenausdehnung der Welle 4 ausgeglichen werden.The further storage facility 14th is in the housing section 12th added axially movably as a floating bearing. By the axial movement of the bearing device 13th can be a possible thermal expansion of the shaft 4th be balanced.

In einem Motorbetrieb des elektrischen Antriebs 3 können elektrische Ströme durch Potenzialunterschiede verursacht werden, welche durch den Rotor 6, die Rotorwelle 11 und das Gehäuse 11 strömen. Die elektrischen Ströme können bei einem Durchfluss zu einem erhöhten Verschleiß der Lagereinrichtungen 13, 14 oder zu deren Ausfall führen. Um dies zu verhindern, umfasst die elektrische Antriebsanordnung 1 eine Ableitvorrichtung 20 (2, 3a, 3b) zur Ableitung der elektrischen Ströme in den Gehäuseabschnitt 15 durch Erdung der Rotorwelle 4. Durch die Ableitvorrichtung 20 können Kosten für eine Reparatur der elektrischen Antriebsanordnung 1 und insbesondere für den Ersatz der Lagereinrichtungen 13, 14 eingespart werden.In a motor operation of the electric drive 3 Electric currents can be caused by potential differences caused by the rotor 6th , the rotor shaft 11 and the case 11 stream. When there is a flow, the electrical currents can lead to increased wear of the bearing equipment 13th , 14th or lead to their failure. To prevent this from happening, the electric drive assembly includes 1 a diverter 20th ( 2 , 3a , 3b) to divert the electrical currents into the housing section 15th by earthing the rotor shaft 4th . Through the discharge device 20th can cost a repair of the electric drive assembly 1 and especially for the replacement of storage facilities 13th , 14th can be saved.

Die 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch einen dem Getriebeabschnitt 7 zugewandten Bereich des elektrischen Antriebsabschnitts 2 entlang der Hauptachse H. In dem Bereich des elektrischen Antriebsabschnitts 2 ist die Ableitvorrichtung 20 angeordnet. Die Ableitvorrichtung 20 umfasst eine Ableiteinrichtung 21 und mindestens eine Anbindungseinrichtung, insbesondere eine erste und zweite Anbindungseinrichtung 22, 23. Die Ableiteinrichtung 21 ist auf dem Rotorwellenabschnitt 17 antriebsseitig beabstandet zu der Lagereinrichtung 13 positioniert.the 2 shows a schematic longitudinal section through a gear section 7th facing area of the electric drive section 2 along the main axis H . In the area of the electric drive section 2 is the discharge device 20th arranged. The discharge device 20th comprises a discharge device 21 and at least one connection device, in particular a first and second connection device 22nd , 23 . The discharge device 21 is on the rotor shaft section 17th at a distance from the bearing device on the drive side 13th positioned.

Die Ableiteinrichtung 21 ist als eine Scheibe 27 mit einer Stirnseite 28 und mit einer äußeren Umfangsfläche 29 ausgebildet. In der Einbausituation gemäß der 2 zeigt die Stirnseite 28 zu der Lagereinrichtung 13. Vorteilhaft an der Ausbildung der Ableiteinrichtung 21 als Scheibe 27 ist, dass diese in der axialen Richtung bezogen auf die Hauptachse H nur in geringem Maße aufbaut und eine Länge des Getriebeabschnitts 7 somit nicht oder nur unwesentlich vergrößert werden muss. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Scheibe 27 als ein Zahnrad ausgebildet sein.The discharge device 21 is as a disc 27 with one face 28 and having an outer peripheral surface 29 educated. In the installation situation according to 2 shows the front side 28 to the storage facility 13th . Advantageous in the design of the discharge device 21 as a disc 27 is that this is in the axial direction relative to the main axis H builds up only to a small extent and a length of the gear section 7th therefore does not have to be enlarged or only has to be enlarged to an insignificant extent. In an alternative embodiment, the disc 27 be designed as a gear.

Die mindestens eine Anbindungseinrichtung 22, 23 verbindet die Ableiteinrichtung 21 elektrisch mit dem Gehäuseabschnitt 15, um die elektrischen Ströme von dem Rotorwellenabschnitt 17 auf den Gehäuseabschnitt 15 abzuleiten und um die Rotorwelle 4 in dem Gehäuse 11 zu erden.The at least one connection device 22nd , 23 connects the discharge device 21 electrically to the housing section 15th to get the electric currents from the rotor shaft section 17th on the housing section 15th derive and around the rotor shaft 4th in the case 11 to ground.

Der Gehäuseabschnitt 15 umgibt den Rotor 6 und den Stator 5 und schließt benachbart zu diesen einen Freiraum 39 ein. Der Gehäuseabschnitt 15 umfasst einen Lageraufnahmebereich 24. Die Lagereinrichtung 13 ist in dem Lageraufnahmebereich 24 aufgenommen und der Rotorwellenabschnitt 17 ist in der Lagereinrichtung 13 rotierbar gelagert. Der Gehäuseabschnitt 15 umfasst mindestens einen Anbindungsbereich 25, 26, insbesondere einen ersten und zweiten Anbindungsbereich 25, 26. Der mindestens eine Anbindungsbereich 25, 26 ist in dem Freiraum 39, insbesondere radial beabstandet zu dem Rotorwellenabschnitt 17, angeordnet.The housing section 15th surrounds the rotor 6th and the stator 5 and closes a space adjacent to these 39 a. The housing section 15th includes a storage area 24 . The storage facility 13th is in the storage area 24 added and the rotor shaft section 17th is in the storage facility 13th rotatably mounted. The housing section 15th includes at least one connection area 25th , 26th , in particular a first and second connection area 25th , 26th . The at least one connection area 25th , 26th is in the free space 39 , in particular at a radial distance from the rotor shaft section 17th , arranged.

Die Ableitvorrichtung 20 umfasst mindestens eine Anbindungsschnittstelle 36, 37, insbesondere eine erste und zweite Anbindungsschnittstelle 36, 37. Die Anbindungsschnittstelle 36,37 ist an dem Anbindungsbereich 25, 26 angeordnet und/oder von diesem gehalten. Die Anbindungsschnittstelle 36, 37 ist als ein Aufnahmezylinder ausgebildet.The discharge device 20th comprises at least one connection interface 36 , 37 , in particular a first and second connection interface 36 , 37 . The connection interface 36, 37 is in the connection area 25th , 26th arranged and / or held by this. The connection interface 36 , 37 is designed as a receiving cylinder.

Die erste Anbindungsschnittstelle 36 ist an dem ersten Anbindungsbereich 25 angeordnet und erstreckt sich quer, insbesondere rechtwinklig, zu der auf die Hauptachse H bezogenen axialen Richtung in den Freiraum 39 hinein. Die zweite Anbindungsschnittstelle 27 ist an dem zweiten Anbindungsbereich 26 angeordnet und erstreckt sich in der axialen Richtung in den Freiraum 39 hinein.The first connection interface 36 is at the first connection area 25th arranged and extends transversely, in particular at right angles, to the main axis H relative axial direction in the free space 39 into it. The second connection interface 27 is at the second connection area 26th arranged and extends in the axial direction into the clearance 39 into it.

Die mindestens eine Anbindungsschnittstelle 36, 38 ist dazu vorgesehen, den Gehäuseabschnitt 15 an die Ableiteinrichtung 21, insbesondere über die mindestens eine Anbindungseinrichtung 22, 23, elektrisch anzubinden. Hierzu ist die Anbindungseinrichtung 22, 23 als ein an der Scheibe 27 ablaufendes Kontaktelement ausgebildet, welches in der Anbindungsschnittstelle 36, 37 angeordnet, insbesondere von dieser gehalten oder getragen ist.The at least one connection interface 36 , 38 is provided to the housing section 15th to the discharge device 21 , in particular via the at least one connection device 22nd , 23 to connect electrically. The connection device is for this purpose 22nd , 23 than one on the pane 27 running contact element formed, which in the connection interface 36 , 37 arranged, in particular held or carried by this.

In der als Aufnahmezylinder ausgebildeten Anbindungsschnittstelle 36, 37 ist eine Federeinrichtung 38, insbesondere eine Druckfeder, angeordnet, welche eine elektrisch leitende Eigenschaft aufweist. Die Anbindungseinrichtung 22, 23 ist als das Kontaktelement auf der Federeinrichtung 38 federnd gelagert und wird durch deren Federkraft gegen die Scheibe 27 gedrückt. Somit kann die elektrische Verbindung zwischen der Anbindungseinrichtung 22, 23 und der Scheibe 27 besonders stabil gehalten werden. Die elektrischen Ströme können von dem Rotorwellenabschnitt 17 über die Scheibe 27 zu dem Kontaktelement und von diesem über die Anbindungsschnittstelle 36, 37 in den Gehäuseabschnitt 15 abgeleitet werden.In the connection interface designed as a receiving cylinder 36 , 37 is a spring device 38 , in particular a compression spring, which has an electrically conductive property. The connection facility 22nd , 23 is as the contact element on the spring device 38 resiliently mounted and is by their spring force against the disc 27 pressed. Thus, the electrical connection between the connection device 22nd , 23 and the disc 27 be kept particularly stable. The electric currents can flow from the rotor shaft section 17th over the disc 27 to the contact element and from this via the connection interface 36 , 37 in the housing section 15th be derived.

Das Kontaktelement ist ein auf der Scheibe 27 ablaufendes Bauteil. Vorteilhaft ist, dass das ablaufende Bauteil einen kleinflächigen, insbesondere punkt- oder linienförmige Kontaktbereich aufweist, wodurch ein Verschleiß des Kontaktelements und der Scheibe 27 bei der Rotation gering gehalten werden kann.The contact element is one on the disc 27 running component. It is advantageous that the component running off has a small-area, in particular point-shaped or line-shaped contact area, as a result of which wear of the contact element and the disk 27 can be kept low during rotation.

Die in der ersten Anbindungsschnittstelle 36 federnd gelagerte erste Anbindungseinrichtung 22 ist als das Kontaktelement gegen die äußere Umfangsfläche 29 (3a, 3b) der Scheibe 27 gedrückt. Die erste Anbindungseinrichtung 22 ist als eine Kugel 32 ausgebildet. Alternativ kann die erste Anbindungseinrichtung 22, wie in den 3a, 3b gezeigt, als eine Rolle 33 ausgebildet sein. Die Kugel 32 bzw. die Rolle 33 rollt auf der äußeren Umfangsfläche 29 der Scheibe 27 ab und stellt so die elektrische Verbindung zwischen beiden kontaktierend her.The one in the first connection interface 36 resiliently mounted first connection device 22nd is as the contact element against the outer peripheral surface 29 ( 3a , 3b) the disc 27 pressed. The first connection facility 22nd is as a ball 32 educated. Alternatively, the first connection device 22nd as in the 3a , 3b shown as a role 33 be trained. The ball 32 or the role 33 rolls on the outer peripheral surface 29 the disc 27 and thus establishes the electrical connection between the two in a contacting manner.

Die in der zweiten Anbindungsschnittstelle 37 federnd gelagerte zweite Anbindungseinrichtung 22 ist als das Kontaktelement gegen die Stirnseite 28 der Scheibe 27 gedrückt. Die zweite Anbindungseinrichtung 22 ist als Rolle 33 ausgebildet. Alternativ kann die zweite Anbindungseinrichtung 22 als Kugel 32 ausgebildet sein, so wie es in den 3a, 3b gezeigt ist. Die Rolle 33 bzw, die Kugel 32 rollt auf der Stirnseite 28 der Scheibe 27 ab und stellt so die elektrische Verbindung zwischen beiden kontaktierend her.The one in the second connection interface 37 resiliently mounted second connection device 22nd is as the contact element against the face 28 the disc 27 pressed. The second connection facility 22nd is as a role 33 educated. Alternatively, the second connection device 22nd as a ball 32 be trained as it is in the 3a , 3b is shown. The role 33 or, the ball 32 rolls on the front 28 the disc 27 and thus establishes the electrical connection between the two in a contacting manner.

Die 3a und 3b zeigen eine Draufsicht auf die Stirnseite 28 der Scheibe 27 als die Ableiteinrichtung 21. Die Ableiteinrichtung 21 ist gemäß der 3a vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Grundmaterial gebildet. Bei dem Grundmaterial handelt es sich um Stahl oder um Aluminium oder um ein anderes leitfähiges Metall. Zwischen dem Rotorwellenabschnitt 17 (2), der Scheibe 27 und den Anbindungseinrichtungen 22, 23 besteht über das elektrisch leitende Grundmaterial der Scheibe 27 die leitende Verbindung.the 3a and 3b show a top view of the end face 28 the disc 27 than the discharge device 21 . The discharge device 21 is according to the 3a formed entirely from an electrically conductive base material. The base material is steel or aluminum or some other conductive metal. Between the rotor shaft section 17th ( 2 ), the disc 27 and the connection facilities 22nd , 23 consists of the electrically conductive base material of the disc 27 the conductive connection.

Die Scheibe 27 ist ohne zentrale Öffnung für den Rotorwellenabschnitt 17 ausgebildet. In dieser Ausgestaltung ist die Scheibe 27 in der Einbausituation gemäß der 2 indirekt mit Rotorwellenabschnitt 17 verbindbar und/oder verbunden. Die Scheibe 27 kann über ein weiteres elektrisch leitendes Bauteil, welches auf dem Rotorwellenabschnitt 17 sitzt, drehfest mit Rotorwellenabschnitt 17 verbunden sein, sodass die Scheibe 27 mit dem Rotorwellenabschnitt 17 mitrotiert und sodass der Rotorwellenabschnitt 17 und die Scheibe 27 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.The disc 27 has no central opening for the rotor shaft section 17th educated. In this embodiment, the disc 27 in the installation situation according to 2 indirect with rotor shaft section 17th connectable and / or connected. The disc 27 can have a further electrically conductive component, which is on the rotor shaft section 17th sits, rotatably with rotor shaft section 17th be connected so that the disc 27 with the rotor shaft section 17th rotates with and so the rotor shaft section 17th and the disc 27 are electrically connected to each other.

In der 3b ist die Ableiteinrichtung 21 in einer alternativen Ausgestaltung gezeigt. Die Ableiteinrichtung 21 ist als die Scheibe 27 mit einer zentralen Öffnung 30 ausgebildet. Der Rotorwellenabschnitt 17 erstreckt sich in der Einbausituation der 2 durch die zentrale Öffnung 30. Die Scheibe 27 ist insbesondere unmittelbar drehfest mit dem Rotorwellenabschnitt 17 verbunden und rotiert mit diesem mit.In the 3b is the discharge device 21 shown in an alternative embodiment. The discharge device 21 is than the disc 27 with a central opening 30th educated. The rotor shaft section 17th extends in the installation situation of the 2 through the central opening 30th . The disc 27 is in particular directly rotationally fixed to the rotor shaft section 17th connected and rotates with it.

Die Ableiteinrichtung 21 ist gemäß der 3b aus einem nicht elektrisch leitfähigen Grundmaterial gebildet. Bei dem Grundmaterial handelt es sich z.B. um ein Kunststoffmaterial ohne elektrisch leitende Eigenschaft. Die Ableiteinrichtung 21 weist elektrisch leitfähige Leiterbahnen 31 auf, welche in dem Grundmaterial eingebracht oder auf dieses aufgebracht sind. Eine der Leiterbahnen 31 verläuft kreisförmig um die zentrale Öffnung 30 und mündet in einer Innenumfangsfläche 35 der Scheibe 27, welche die Öffnung 30 umgibt. Eine andere Leiterbahn 31 ist auf der äußeren Umfangsfläche 29 der Scheibe 27 angeordnet und umläuft diese. Die Leiterbahnen 31 sind miteinander leitend verbunden. Wenn die Scheibe 27 auf dem Rotorwellenabschnitt 17 sitzt ist über die an der Innenumfangsfläche 35 angeordnete Leiterbahn 31 eine leitende Verbindung von dem Rotorwellenabschnitt 17 zu der Scheibe 27 gewährleistet.The discharge device 21 is according to the 3b formed from a non-electrically conductive base material. The base material is, for example, a plastic material without electrically conductive properties. The discharge device 21 has electrically conductive traces 31 which are incorporated in the base material or applied to it. One of the conductor tracks 31 runs in a circle around the central opening 30th and opens into an inner circumferential surface 35 the disc 27 showing the opening 30th surrounds. Another track 31 is on the outer peripheral surface 29 the disc 27 arranged and revolves around them. The conductor tracks 31 are conductively connected to each other. When the disc 27 on the rotor shaft section 17th sits is over on the inner peripheral surface 35 arranged conductor track 31 a conductive connection from the rotor shaft section 17th to the disc 27 guaranteed.

Die erste Anbindungseinrichtung 22 in der Ausbildung als Rolle 33 ist an die äußere Umfangsfläche 29 der Scheibe 27 gedrückt und rollt an dieser ab. Sie ist elektrisch leitend mit der Leiterbahn 31 verbunden, welche die äußere Umfangsfläche 29 umläuft. Es können optional mehrere erste Anbindungseinrichtungen 22 vorgesehen sein, die an der Umfangsfläche 29 abrollen.The first connection facility 22nd in training as a role 33 is on the outer peripheral surface 29 the disc 27 pressed and rolls off this. It is electrically conductive with the conductor track 31 connected, which is the outer peripheral surface 29 running around. There can optionally be several first connection devices 22nd be provided on the peripheral surface 29 roll off.

Die Ableitvorrichtung 20 weist alternativ mehrere, z.B. zwei zweite Anbindungseinrichtungen 23 auf, welche als Kugeln 32 ausgebildet sind und auf der Leiterbahn 31 um die Öffnung 30 herum abrollen, wodurch sie elektrisch leitend mit der Leiterbahn 31 verbunden sind. Über die auf dem Rotorwellenabschnitt 17 sitzende Scheibe 27, ist somit eine elektrisch leitende Verbindung von dem Rotorwellenabschnitt 17 über die Leiterbahnen 31 zu den Anbindungseinrichtungen 22, 23 gewährleistet.The discharge device 20th alternatively has several, for example two, second connection devices 23 on which as balls 32 are formed and on the conductor track 31 around the opening 30th roll around, making them electrically conductive with the conductor track 31 are connected. About the on the rotor shaft section 17th seated disc 27 , is thus an electrically conductive connection from the rotor shaft section 17th about the conductor tracks 31 to the connection facilities 22nd , 23 guaranteed.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Scheibe 27 eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen, wenn sie aus dem nicht elektrisch leitfähigen Grundmaterial gebildet ist. Die leitfähige Beschichtung kann das Grundmaterial teilweise oder vollständig bedecken und die leitende Verbindung zu dem Rotorwellenabschnitt 17 herstellen. Die Anbindungseinrichtungen 22, 23 sind in diesem Fall gegen die Beschichtung gedrückt und rollen als Kontaktelemente auf dieser ab, um elektrisch leitend mit dem Rotorwellenabschnitt 17 verbunden zu sein.In an alternative embodiment, the disc 27 have an electrically conductive coating if it is formed from the non-electrically conductive base material. The conductive coating can partially or completely cover the base material and the conductive connection to the rotor shaft section 17th produce. The connection facilities 22nd , 23 are in this case pressed against the coating and roll off as contact elements on this in order to be electrically conductive with the rotor shaft section 17th to be connected.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die leitende Verbindung auch kontaktlos hergestellt werden. Hierzu kann die Anbindungseinrichtung 22, 23 kontaktlos zu der Ableiteinrichtung 21, insbesondere zu der Scheibe 27, angeordnet sein. In diesem Fall umfasst die Anbindungseinrichtung 22, 23 ein elektrisch leitendes Medium oder Element, z.B. eine leitfähige Flüssigkeit oder ein leitfähiges Gas. Die Anbindungseinrichtung 22, 23 kann alternativ auch durch das elektrisch leitende Medium oder Element gebildet sein. In diesem Fall kann auf die körperliche Ausgestaltung als Rolle 33 oder Kugel 32 verzichtet werden und die leitende Verbindung zwischen der Ableiteinrichtung 21 und den Anbindungsschnittstellen 36, 37 kontaktlos über das Medium oder das Element erfolgen. Das Medium oder Element kann hierzu z.B. in dem Freiraum 39 und/oder in den Anbindungsschnittstellen 36, 37 angeordnet und/oder aufgenommen sein.In an alternative embodiment, the conductive connection can also be established without contact. The connection device 22nd , 23 contactless to the discharge device 21 , especially about the disc 27 , be arranged. In this case, the connection device includes 22nd , 23 an electrically conductive medium or element, for example a conductive liquid or a conductive gas. The connection facility 22nd , 23 can alternatively also be formed by the electrically conductive medium or element. In this case, physical configuration can be considered as a role 33 or bullet 32 can be dispensed with and the conductive connection between the discharge device 21 and the connection interfaces 36 , 37 be made contactless via the medium or the element. The medium or element can for this purpose, for example, in the free space 39 and / or in the connection interfaces 36 , 37 be arranged and / or included.

Vorteilhaft ist, dass die elektrische Verbindung über die Anbindungseinrichtungen 22, 23 und über die Anbindungsschnittstellen 36, 37 in dem Freiraum 39 hergestellt wird, welcher beabstandet von dem Rotorwellenabschnitt 17 und von der Lagereinrichtung 13 ist. Der Freiraum 39 kann als Bauraum unproblematisch genutzt werden, da eine axiale Länge des Getriebeabschnitts 7 nicht verlängert werden muss. Der Abstand zu der Lagereinrichtung 13 hat den Vorteil, dass die elektrischen Ströme entfernt von dieser in das Gehäuse 11 abgeleitet werden.It is advantageous that the electrical connection is via the connection devices 22nd , 23 and via the connection interfaces 36 , 37 in the free space 39 is produced, which is spaced from the rotor shaft portion 17th and from the storage facility 13th is. The free space 39 can be used as installation space without problems, since the transmission section has an axial length 7th does not need to be extended. The distance to the storage facility 13th has the advantage that the electrical currents are removed from this in the housing 11 be derived.

Es ist bevorzugt, dass entweder die mindestens eine erste Anbindungseinrichtung 22 oder die mindestens eine zweite Anbindungseinrichtung 23 in einer konstruktiven Realisierung der Ableitvorrichtung 20 vorgesehen ist, um die elektrische Verbindung zwischen dem Rotorwellenabschnitt 17 und dem Gehäuseabschnitt 15 zu bilden. Bei mehreren ersten oder zweiten Anbindungseinrichtungen 22, 23 kann ein Stromabgriff an mehreren Stellen der Ableiteinrichtung 21 erfolgen, was im Betrieb der elektrischen Antriebsanordnung 1 von Vorteil sein kann.It is preferred that either the at least one first connection device 22nd or the at least one second connection device 23 in a constructive implementation of the discharge device 20th is provided to the electrical connection between the rotor shaft section 17th and the housing section 15th to build. If there are several first or second connection devices 22nd , 23 can be a power tap at several points of the discharge device 21 what happens in the operation of the electric drive assembly 1 can be beneficial.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: elektrische Antriebsanordnungelectric drive arrangement
22: elektrischer Antriebabschnittelectric drive section
33: elektrischer Antriebelectric drive
44th: RotorwelleRotor shaft
55: Statorstator
66th: Rotorrotor
77th: GetriebeabschnittGear section
88th: GetriebeeinrichtungTransmission device
99: AusgangswelleOutput shaft
1010: TrennabschnittSeparation section
1111: Gehäusecasing
1212th: GehäuseteilHousing part
1313th: LagereinrichtungStorage facility
1414th: weitere Lagereinrichtungfurther storage facility
1515th: GehäuseabschnittHousing section
1616: AufnahmeabschnittReceiving section
1717th: weiterer Aufnahmeabschnittfurther recording section
1818th: rotierender Innenringrotating inner ring
1919th: stationärer Außenringstationary outer ring
2020th: AbleitvorrichtungDischarge device
2121: AbleiteinrichtungDischarge device
2222nd: erste Anbindungseinrichtungfirst connection device
2323: zweite Anbindungseinrichtungsecond connection device
2424: LageraufnahmebereichWarehouse reception area
2525th: erster Anbindungsbereichfirst connection area
2626th: zweiter Anbindungsbereichsecond connection area
2727: Scheibedisc
2828: StirnseiteFront side
2929: äußere Umfangsflächeouter peripheral surface
3030th: Öffnungopening
3131: LeiterbahnenConductor tracks
3232: KugelBullet
3333: Rollerole
3535: InnenumfangsflächeInner peripheral surface
3636: erste Anbindungsschnittstellefirst connection interface
3737: zweite Anbindungsschnittstellesecond connection interface
3838: FedereinrichtungSpring device
3939: Freiraumfree space
HH: HauptachseMain axis

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 5804903 A [0004]

Claims

Electric drive arrangement (1) for a vehicle, with an electric drive section (2), the electric drive section (2) having an electric drive (3) with a rotor (6) and the electric drive section (2) having a shaft (4) comprises, wherein the shaft (4) is connected to the rotor (6) and wherein the shaft (4) defines a main axis (H), with a housing (11), wherein the shaft (4) is relative to the housing (11) is rotatably mounted, the housing (11) comprising a housing section (15) with a discharge device (20) for discharging an electrical charge and / or voltage from the rotor (2) and / or the shaft (4) to the housing section ( 15) and / or in the opposite direction, the diverting device (20) having a diverting device (21) for electrical connection to the shaft (4), the diverting device (21) rotating with the shaft, and the diverting device (20) at least a connection device (22, 23) for electrical Connection of the discharge device (21) to the housing (11), characterized in that the at least one connection device (22, 23) is designed to establish an electrical connection with the discharge device (21) in a contacting manner, wherein the at least one connection device (22 , 23) for the contacting connection with the discharge device (21) is a contact element which runs on the discharge device (21), or that the at least one connection device (22, 23) is designed to establish the electrical connection with the discharge device (21) make contactless.

Electric drive arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that the diverting device (21) is a disk (27), the disk (27) being directly or indirectly electrically and mechanically connected to the shaft (4).

Electric drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one connection device (22, 23) is arranged and / or designed in such a way that it can establish the electrical connection with an end face (28) of the pane (27) or that it can establish the electrical connection with an outer peripheral surface (29) of the disk (27).

Electric drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one connection device (22, 23) comprises and / or formed by an element and / or a medium for establishing the contactless connection with the discharge device (21) is.

Electric drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge device (20) has at least one connection interface (36, 37), the at least one connection interface (36, 37) being connected to the housing section (15) in an electrically conductive manner , wherein the at least one connection device (22, 23) is arranged in or on the connection interface (36, 37).

Electric drive arrangement (1) according to Claim 5 , characterized in that the at least one connection interface (36, 37) comprises a spring device (38), the contact element being resiliently mounted on the spring device (38) and being pressed against the discharge device (21).

Electric drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge device (21) is partially or completely formed from an electrically conductive material for electrical connection to the shaft (4).

Electric drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the diverting device (21) is formed from a non-electrically conductive material, the diverting device (21) being partially or completely covered with an electrically conductive coating for electrical connection to the shaft ( 4) is provided.

Electric drive arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the diverting device (21) is formed from the non-electrically conductive material, the diverting device having conductor tracks (31) for electrical connection to the shaft (4).

Electric drive arrangement (1) according to one of the Claims 5 until 9 , characterized in that the electrical drive arrangement (1) comprises a bearing device (13), wherein the shaft (4) is rotatably mounted in the bearing device (13) and wherein the at least one connection interface (36, 37) is radially spaced from the shaft and / or is arranged by the storage device (13).