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Die Erfindung betrifft einen Wellenerdungsring zur Ableitung elektrostatischer Ladungen für rotative Baugruppen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
DE 198 240 22 A1 betrifft ein Wälzlager, welches bei elektrischen Maschinen eingesetzt werden kann. Das Wälzlager weist einen Innenring und einen Außenring sowie dazwischen angeordnete Wälzkörper auf. Auf mindestens einer axialen Seite ist eine Dichtung angeordnet, welche als Strombrücke zur Ableitung des zwischen den beiden Lagerringen auftretenden elektrischen Stromes dient.
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Die
DE10 2019 133 879 beschreibt eine Lagereinheit mit zwei Lagerringen die zueinander rotierbar gelagert sind, mit einer Koppeleinrichtung, wobei die Koppeleinrichtung mit einer Gegenkoppeleinrichtung eine kontaktlose Funkenstrecke zur elektrischen Verbindung zwischen den Lagerringen bildet.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ableiteinrichtung vorzuschlagen, welche es ermöglicht, einen elektrischen Potentialausgleich zwischen zwei rotativen Maschinenelementen über einen reibungsverbesserten Kontakt sicherzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Wellenerdungsring mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bis 7, durch eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch eine Antriebsanordnung mit der Lagereinheit und/oder mit der Wellenerdungsring mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Wellenerdungsring, welcher insbesondere für eine elektrische Antriebsanordnung geeignet und/oder ausgebildet ist. Im Speziellen ist die Lagereinheit für die elektrische Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist der Wellenerdungsring (16) zur Ableitung induzierter Spannungen bzw. elektrischer Ladungen von einem ersten Maschinenelement, vorzugsweise einer Welle, in ein zweites Maschinenelement vorgesehen, mit einer Koppeleinrichtung (21), wobei die Koppeleinrichtung (21) mit dem ersten Maschinenelement (18) elektrisch verbunden ist und wobei die Koppeleinrichtung (21) einen Koppelabschnitt (29) aufweist, mit einer Gegenkoppeleinrichtung (22), wobei die Gegenkoppeleinrichtung (22) mit dem zweiten Maschinenelement (19) elektrisch verbunden ist und wobei die Gegenkoppeleinrichtung (22) einen Gegenkoppelabschnitt (31) aufweist, bei dem über den Koppelabschnitt (29) und den Gegenkoppelabschnitt (31) kontaktlos Funkenspitzen (36) zwischen dem ersten Maschinenelement (18) und dem zweiten Maschinenelement (19) ausgebildet sind. Im Vergleich zu dem bisherigen Stand der Technik, wird sich das Prinzip der gezielten, punktförmigen Fokussierung der Ladungsübertragung zu Nutze gemacht. Bei rotativen Bauteilen ist es, allein aus fertigungstechnischer Sicht, üblich und in der Regel auch sinnvoll, über den Umfang geschlossene Formen vorzusehen. Der Grund hierfür ist, dass dies deutlich günstigere Fertigungsverfahren erlaubt. Dem gegenüber werden bei der vorliegenden Erfindung über den Umfang unterbrochene Zacken (36) vorgesehen, um, wenn auch aus fertigungstechnischer Sicht etwas aufwändiger umzusetzen, eine Verstärkung des Potentialunterschieds zu generieren. Hierbei wird, folgend dem Prinzip eines Blitzableiters, der durch den Potentialunterschied entstehende Funken, punktuell und, durch den räumlichen Abstand zur Gegenkoppeleinrichtung, reibungsfrei abgeleitet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Koppelabschnitt (29) des Wellenerdungsrings (16) aus zwei, zueinander um eine halbe Funkenspitzenbreite um die Wellenachse (H) versetzte, Scheiben. Die Scheiben können dabei voneinander isoliert sein, um somit mehr Übertragungspunkte, ohne Stromleitung zwischeneinander zu generieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gegenkoppelabschnitt (31) eine zylindrische Mantelfläche auf, die einen definierten, gleichen Abstand des Koppelabschnittes (29) zum Gegenkoppelabschnitt (31) zulässt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der der Gegenkoppelabschnitt (31) des Wellenerdungsring (16) als Vieleck ausgebildet ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass es zu einer weiteren Fokussierung, bzw. Konzentration der Spannung kommt und ein noch zielgerichteter und konzentrierterer Funkenübertrag stattfinden kann.
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Um die Eignung des Wellenerdungsrings (16) auch in nasser Umgebung, das heißt im Kontakt mit Schmierstoff, zu verbessern, weist der Gegenkoppelabschnitt (31) in einer bevorzugten Ausführungsform, eine flüssigkeitsabweisende, das heißt eine hydrophobe, Beschichtung auf. Unter flüssigkeitsabweisender Beschichtung ist eine Beschichtung zu verstehen, die eine Oberfläche mit einem Kontaktwinkel von mehr als 90° gegenüber Wasser erzeugt oder im Folgenden aufweist. Diese Beschichtung verhindert das Anhaften von Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Wassergemischen oder Ölen, an der Kontaktoberfläche, das heißt es kommt zu einem Abperlen der Flüssigkeit, was sonst folglicherweise zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstandes führen würde. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind die Scheiben (28) des Koppelabschnitts (29) durch eine Isolationsschicht oder -scheibe (33) voneinander elektrische isolierend angeordnet. Dabei können die Scheiben einen unterschiedlichen Abstand zum Gegenkoppelabschnitt (31) aufweisen. Dies hat den Vorteil, bei partiellen Aufschmelzungen einer Spitze des Koppelabschnitts (29), einen „Opferbereich“ zu generieren und somit eine lange Gebrauchsdauer des Wellenerdungsring (16) sicherzustellen.
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Um eine möglichst platzsparende Verbindung zu anderen Bauteilen des Systems zu ermöglichen, beispielsweise Lagerringen, Gehäusen oder ähnlichem, weist die Koppeleinrichtung (21) des Wellenerdungsrings (16) in einer bevorzugten Variante einen ersten Ringabschnitt (23) auf, der zur mechanischen und elektrischen Verbindung in Form eines ersten Hülsenbereich (24), zur Verbindung mit einem ersten Maschinenelement (18) ausgebildet ist. Dies hat zudem den Vorteil, dass der Wellenerdungsring (16) vorab mit einem ersten Maschinenelement (18) verbunden werden kann und darauffolgend als Einheit montiert werden kann.
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In einer bevorzugten Variante kann der Wellenerdungsring (16) einen zweiten Ringabschnitt (26) aufweisen, der in der Form ausgebildet ist, dass er einen zweiten Hülsenbereich (27) zur Verbindung mit einem zweiten Maschinenelement (19) aufweist.
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Somit kann der Wellenerdungsring (16) zentriert auf dem zweiten Maschinenelement (19) auf beispielsweise eine Welle montiert werden.
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Der Wellerdungsring kann mit einem Wälz- oder Gleitlager zu einer Lagereinheit (15) zusammengeführt sein, wobei der Wellenerdungsring (16) das Lager vor Stromdurchgangsschäden schützt.
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Der Wellenerdungsring (16) kann einzeln oder als Lagereinheit in eine elektrischen Antriebsanordnung (1) eingebunden werden. Dabei weist die Antriebseinheit einen Elektromotorabschnitt (2) auf, wobei der Elektromotorabschnitt (2) unter anderem aus einem Elektromotor (3) mit einem Rotor (6) und einer Welle (4) aufgebaut ist. Die Welle (4) ist mit dem Rotor (6) elektrisch und getriebetechnisch verbunden und hat einen 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 genannten Lagereinheit (15) zur Lagerung der Welle (4) und/oder mit dem Wellenerdungsring (16) zur Spannungsableitung aus der Welle (4) versehen ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigt:
- 1a eine schematische Darstellung des Wellenerdungsrings als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 1b eine schematische Darstellung des Wellenerdungsrings mit einer Lagereinheit als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Seitenansicht des Wellenerdungsrings als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine Seitenansicht des Wellenerdungsrings als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 5 eine Explosionsdarstellung der Lagereinheit aus der 1 b;
- 4 eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung mit einer Lagereinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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1a zeigt eine schematische Darstellung des Wellenerdungsrings (16) als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1b zeigt eine schematische Darstellung des Wellenerdungsrings (16) mit einer Lagereinheit als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt eine Seitenansicht des Wellenerdungsrings (16) als ein weiteres Ausführungsbeispiel, erweitert um eine optionale wasserabweisende Beschichtung (32). 3 stellt die Seitenansicht des Wellenerdungsrings (16) in einem weiteren Ausführungsbeispiel dar.
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4 zeigt den Wellenerdungsring (16) mit Lagereinheit aus 1b in einer Explosionsdarstellung. 5 stellt eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung mit einer Lagereinheit als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
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1a zeigt den Wellenerdungsring (16) in einem schematischen Längsschnitt, wobei 1b den Schnitt durch eine Lagereinheit (15) mit Wellenerdungsring (16) darstellt. Der Wellenerdungsring (16) besteht dabei aus einem ersten Ringabschnitt, in dem der Koppelabschnitt (29) der Ableiteinrichtung befindlich ist. Dieser kann auf unterschiedliche Weise in Position gehalten werden. Denkbar ist ein Klemmen, welches durch entsprechende Dimensionierung erreicht werden kann. Halten durch Umbördeln des ersten Ringabschnitts, oder auch Klebe- oder materialschlüssige Verbindungen wie Löten. Die Funkenspitzen (36) des Koppelabschnitts (29) der Koppeleinrichtung (21), sind mit einem geringen Abstand vom Gegenkoppelabschnitt (31) entfernt angeordnet und können kontaktlos einen Potentialausgleich, einen ausreichenden Potentialunterschied vorausgesetzt, zwischen dem ersten Maschinenelement (18) und dem zweiten Maschinenelement (19) realisieren. Der Gegenkoppelabschnitt (31) ist dabei Teil der Gegenkoppeleinrichtung (22), welche, wie in 1b beispielhaft gezeigt, mit einem zweiten Maschinenelement, hier einem Wälzlager zu einer Lagereinheit, verbunden ist. Um eine möglichst platzsparende Verbindung zu anderen Bauteilen des Systems zu ermöglichen, beispielsweise Lagerringen, Gehäusen oder ähnlichem, weist die Koppeleinrichtung (21) des Wellenerdungsring (16) hierbei einen ersten Ringabschnitt (23) auf, der zur mechanischen und elektrischen Verbindung in Form eines ersten Hülsenbereich (24), zur Verbindung mit einem ersten Maschinenelement (18) ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Wellenerdungsring (16) vorab mit einem ersten Maschinenelement (18) verbunden werden kann und darauffolgend als Einheit montiert werden kann. Weiterhin ist gezeigt, dass der Wellenerdungsring (16) einen zweiten Ringabschnitt (26) aufweist, der in der Form ausgebildet ist, dass er einen zweiten Hülsenbereich (27) zur Verbindung mit einem zweiten Maschinenelement (19) aufweist. Somit kann der Wellenerdungsring (16) zentriert auf dem zweiten Maschinenelement (19) auf beispielsweise eine Welle montiert werden.
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1a und 1b zeigen des Weiteren die Scheiben des Koppelabschnitts (28) mit der Ausbildung der Funkenspitzen (36) und den Isolationsscheiben (33), welche eine elektrische Isolation der Scheiben des Koppelabschnitts (28) ermöglichen. Die Scheiben des Koppelabschnitts (28) sind jeweils zueinander, das heißt zur benachbarten Scheibe, um eine halbe Funkenspitzenbreite um die Wellenachse (H) versetzt. Die Scheiben können dabei voneinander isoliert sein, um somit mehr Übertragungspunkte, ohne Stromleitung zwischen einander zu generieren.
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2 zeigt eine Seitenansicht des Wellenerdungsrings (16), wobei hier die zylindrische Mantelfläche der Gegenkoppelabschnitt (31) eine flüssigkeitsabweisende, das heißt eine hydrophobe, Beschichtung (32) aufweist. Unter flüssigkeitsabweisender Beschichtung ist eine Beschichtung zu verstehen, die eine Oberfläche mit einem Kontaktwinkel von mehr als 90° gegenüber Wassererzeugt oder im Folgenden aufweist. Diese Beschichtung verhindert das Anhaften von Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Wassergemischen oder Öl, an der Kontaktoberfläche, das heißt es kommt zu einem Abperlen der Flüssigkeit, was sonst folglicherweise zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstandes führen würde. Somit ist der Wellenerdungsring (16) auch für Anwendungsfälle in nasser Umgebung, das heißt im Kontakt mit Schmierstoff oder Flüssigkeiten des Gesamtsystems, geeignet.
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3 zeigt eine Seitenansicht des Wellenerdungsrings (16), wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Gegenkoppeleinrichtung (31) als Vieleck ausgebildet ist. Dabei kann dieses Vieleck eine beliebige Anzahl von Ecken haben, die zur Ausbildung von Spannungsspitzen in der Gegenkoppeleinrichtung, und somit einer Verbesserung des Wirkprinzips, führen.
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4 zeigt den Wellenerdungsring (16) mit Lagereinheit aus 1b in einer Explosionsdarstellung. Dabei ist neben der Ausführung des Lagers als möglicher Anwendungsfall auch die Außendichtungseinrichtung (35) aufgezeigt, wobei die Außendichtungseinrichtung (35) als eine Dichtscheibe oder Labyrinthdichtung ausgebildet sein kann, welche optional im ersten Ringabschnitt (23) der Koppeleinrichtung (21) befestigt ist. Alternativ können auch andere Dichtungsvarianten Verwendung finden. Ein Vorteil bei der Verwendung der Außendichtungseinrichtung (35) kann sein, dass der erste Ringabschnitt (23) und der zweite Ringabschnitt (26) miteinander verbunden sind, so dass der Wellenerdungsring (16) als eine selbsthaltende Baugruppe ausgebildet ist. Die Aufgabe der Außendichtungseinrichtung (35) ist es, Verschmutzungen von dem Koppelabschnitt (29) und dem Gegenkoppelabschnitt (31) in dem Koppelraum (34) zurückzuhalten oder z.B. Flüssigkeiten abzuhalten. Bei der zuvor genannten nassen Anwendung kann diese Dichtung entfallen, da hierbei die Systemschmierung auch gleichzeitig das Lager schmiert.
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Es ist konstruktiv vorgesehen, dass im Betrieb oder auch im stationären Zustand das erste (18) und das zweite Maschinenelement (19) elektrisch voneinander isoliert sind. Die Lagereinheit (15) ist so dimensioniert, dass die Überschlagsspannung in dem Wellenerdungsring (16) niedriger ist, als eine Überschlagsspannung in der Gesamtbaugruppe, beispielsweise dem Lager oder der elektrischen Antriebseinheit. Über den Wellenerdungsring (16), insbesondere die Koppeleinrichtung (21) und die Gegenkoppeleinrichtung (22) und im Speziellen über den Koppelabschnitt (29) und den Gegenkoppelabschnitt (31), nämlich über die Funkenspitzen (36), wird damit ein Strompfad parallel zu dem restlichen System gebildet, so dass der Strom nicht, beispielsweise über die Laufbahnen der Wälzkörper geleitet wird und diese beschädigen kann.
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5 zeigt in einer schematischen Darstellung einen möglichen Anwendungsfall des Wellenerdungsrings (16) in einer 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.
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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. 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.
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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.
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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 betätigbarer 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.
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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 Trocken- 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.
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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 ein Wellenerdungsring (16), hier als Lagereinrichtung oder eine Lagereinheit (15) mit Ableitfunktion, ausgebildet. Der erste Ableitpartner P1 ist als ein erster Lagerpartner der Lagereinheit (15), der zweite Ableitpartner P2 ist als ein zweiter Lagerpartner ausgebildet. Der erste Lagerpartner ist als die Welle (4), der zweite Lagerpartner ist als eine Umgebungskonstruktion, wie z.B. als ein Gehäuseabschnitt des Elektromotorabschnittes (2) und/oder von dem Getriebeabschnitt (7) ausgebildet. Insbesondere ist der zweite Lagerpartner geerdet und/oder mit Masse verbunden.
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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 Funkenspitzen (36) miteinander verbunden, wobei eine elektrische Ableitung sowohl stationär als auch dynamisch, also im Motorbetrieb, erfolgt, sobald eine Überschlagsspannung zwischen den Ableitpartnern P1, P2 überschritten ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsanordnung
- 2
- Elektromotorabschnitt
- 3
- Elektromotor
- 4
- Welle
- 5
- Stator
- 6
- Rotor
- 7
- Getriebeabschnitt
- 8
- Getriebeeinrichtung
- 9
- Ausgangswelle
- 10
- Trennabschnitt
- 11
- Dichtungseinrichtung
- 12
- erste Lagereinrichtung
- 13
- zweite Lagereinrichtung
- 14
- Lagereinrichtung
- 15
- Lagereinheit
- 16
- Wellenerdungsring
- 17
- -
- 18
- erstes Maschinenelement
- 19
- zweites Maschinenelement
- 20
- -
- 21
- Koppeleinrichtung
- 22
- Gegenkoppeleinrichtung
- 23
- erster Ringabschnitt
- 24
- erster Hülsenbereich
- 25
- -
- 26
- zweiter Ringabschnitt
- 27
- zweiter Hülsenbereich
- 28
- Scheiben des Koppelabschnitts
- 29
- Koppelabschnitt
- 30
- -
- 31
- Gegenkoppelabschnitt
- 32
- -
- 33
- Isolationsschicht/ -scheibe
- 34
- -
- 35
- Dichtung
- 36
- Zacken/Funkenspitzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19824022 A1 [0006]
- DE 102019133879 [0007]
