DE102021211082A1 - Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle - Google Patents

Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle Download PDF

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Abstract

Es wird eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) hervorragenden rotierenden Welle (2) vorgeschlagen, umfassend zur Erdung der Welle (2) gegenüber dem Gehäuse (1) eine Wellenerdungseinrichtung (7) mit zumindest einem Kontaktelement (8) und zumindest einem Anbindungselement (9), wobei das zumindest eine Kontaktelement (8) dazu eingerichtet ist, einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt zur Welle (2) oder zu einer auf die Welle (2) aufgebrachten elektrisch leitenden Hülse (12) herzustellen und mit dem zumindest einen Anbindungselement (9) verbunden ist, wobei das zumindest eine Kontaktelement (8) mittels eines Klemmelementes (10) an das zumindest eine Anbindungselement (9) angedrückt ist, welches dazu eingerichtet ist, einen mechanischen und/oder elektrisch leitfähigen Kontakt zu einer Außenfläche des Gehäuses (1) herzustellen, wobei sich das zumindest eine Anbindungselement (9) in radialer Richtung außerhalb des zumindest einen Kontaktelements (8) erstreckt, wobei sich das Klemmelement (10) radial betrachtet innerhalb des Anbindungselementes (9) bis hin zu einer Umlaufbearbeitung (14) im Gehäuse (1) erstreckt, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle, insbesondere einer rotierenden Welle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug, eine elektrische Achsantriebs-Einheit für ein Kraftahrzeug und eine elektrische Maschine mit einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • Aus der noch nicht veröffentlichten EP 20213054.8 der Anmelderin ist eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle bekannt, wobei zur Erdung der Welle gegenüber dem Gehäuse eine Wellenerdungseinrichtung mit zumindest einem Kontaktelement und zumindest einem Anbindungselement vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Kontaktelement dazu eingerichtet ist einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt zur Welle oder zu einer auf die Welle aufgebrachten Hülse herzustellen, wobei das zumindest eine Kontaktelement mit dem zumindest einen Anbindungselement verbunden ist.
  • Die Wellenerdungseinrichtung ist mittels eines Klemmelementes an das Anbindungselement angedrückt. Bei dieser Anordnung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Anbindungselement dazu eingerichtet ist einen mechanischen und/oder elektrisch leitfähigen Kontakt zu einer Außenfläche des Gehäuses herzustellen, wobei sich das zumindest eine Anbindungselement in radialer Richtung außerhalb des zumindest einen Kontaktelements erstreckt. Um den Schleifkontakt vor durch einen Spalt zwischen dem zumindest einen Anbindungselement und dem Gehäuse eindringenden Verunreinigungen zu schützen ist eine Dichtung zwischen dem zumindest einen Anbindungselement und dem Gehäuse vorgesehen, welche durch einen O-Ring oder durch eine Flachdichtung gebildet ist.
  • In nachteiliger Weise kann durch das Vorsehen der Dichtung bei Wassereintritt, was beispielsweise bei einer Waschanlage oder bei einem Tauchbecken bei der Endprüfung der Fall sein kann, das Wasser nicht bzw. sehr langsam entweichen, was zu einer Scheinleckage durch Verbleib von Wasser im Schleifkontaktbereich führen würde.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle, insbesondere einer rotierenden Welle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle bekannt, wobei zur Erdung der Welle gegenüber dem Gehäuse eine Wellenerdungseinrichtung mit zumindest einem Kontaktelement und zumindest einem Anbindungselement vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Kontaktelement dazu eingerichtet ist, einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt zur Welle oder zu einer auf die Welle aufgebrachten elektrisch leitenden Hülse herzustellen und mit dem zumindest einen Anbindungselement verbunden ist, wobei das zumindest eine Kontaktelement mittels eines Klemmelementes an das zumindest eine Anbindungselement angedrückt ist.
  • Hierbei ist das zumindest eine Anbindungselement dazu eingerichtet, einen mechanischen und/oder elektrisch leitfähigen Kontakt zu einer Außenfläche des Gehäuses herzustellen, wobei sich das zumindest eine Anbindungselement in radialer Richtung außerhalb des zumindest einen Kontaktelements erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich das Klemmelement radial betrachtet innerhalb des Anbindungselementes bis hin zu einer Umlaufbearbeitung im Gehäuse erstreckt, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
  • Zur Schaffung der Labyrinthdichtung werden in vorteilhafter Weise keine zusätzlichen Bauteile benötigt, da das zur Ausgestaltung der Labyrinthdichtung benötigte Blech in das Klemmelement integriert ist.
  • Die rotierende Welle ist über ein Kugellager am Gehäuse gelagert, wobei sich das Kugellager in einem Ölraum befindet, zu dessen Abdichtung gegenüber der Umgebung ein Radialwellendichtring vorgesehen ist. Die Wellenerdungseinrichtung ist an der Umgebungsseite des Radialwellendichtrings angeordnet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Wellendichtring radial betrachtet unter dem Klemmelement eine axiale Staublippe aufweisen, durch die in Kombination mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung des Klemmelementes eine doppelte Labyrinthdichtung realisiert wird, was in einer besseren Abdichtung resultiert.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert, wobei lediglich die Merkmale detailliert beschrieben werden, die für die vorliegende Erfindung von Bedeutung sind. Es zeigen:
    • 1: Eine schematische Schnittansicht einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle; und
    • 2: Eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle.
  • In 1 und 2 ist eine aus einem Gehäuse 1 hervorragende rotierende Welle 2 dargestellt. Die Welle 2 ist bei den gezeigten Beispielen mehrteilig aufgebaut und über ein Kugellager 3 am Gehäuse 1 gelagert, wobei das Kugellager in einem Ölraum 4 angeordnet ist und wobei zur Abdichtung des Ölraums 4 nach außen ein Radialwellendichtring 5 mit einer Dichtlippe 6 vorgesehen ist, welcher einen Schleifkontakt zur Welle 2 bildet.
  • Wie 1 und 2 zu entnehmen ist, ist an der Umgebungsseite des Radialwellendichtrings 5 zur Erdung der Welle 2 gegenüber dem Gehäuse 1 eine Wellenerdungseinrichtung 7 vorgesehen, umfassend zumindest ein Kontaktelement 8 und zumindest ein Anbindungselement 9, wobei das zumindest eine Kontaktelement 8 dazu eingerichtet ist, einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt zur Welle 2 oder zu einer auf die Welle aufgebrachten elektrisch leitenden Hülse herzustellen und mit dem zumindest einen Anbindungselement 9 verbunden ist, wobei die Wellenerdungseinrichtung 7 mittels eines Klemmelementes 10 an das Anbindungselement 9 angedrückt ist. Hierbei ist das zumindest eine Anbindungselement 9 dazu eingerichtet, einen mechanischen und/oder elektrisch leitfähigen Kontakt zu einer Außenfläche des Gehäuses 1 herzustellen und erstreckt sich in radialer Richtung außerhalb des zumindest einen Kontaktelementes 8.
  • Um den elektrisch leitfähigen Schleifkontakt vor Umwelteinflüssen zu schützen, ist bei den gezeigten Beispielen ein als Schleuderblech ausgeführtes und mit der Welle 2 drehfest verbundenes Abdeckelement 11 vorgesehen, welches sich bei den gezeigten Beispielen axial erstreckt, um eine auf der Welle 2 angeordnete Hülse 12 zu bilden, zu der über das zumindest eine Kontaktelement 8 ein Schleifkontakt hergestellt wird. Ferner ist mit der Wellenerdungseinrichtung 7 eine verbundene Abdeckkappe 13 vorgesehen, um den Schleifkontakt vor wellenseitig eindringenden Verunreinigungen zu schützen. Alternativ kann über das zumindest eine Kontaktelement 8 ein elektrisch leitfähiger Schleifkontakt direkt zur Welle hergestellt werden; in diesem Fall dient das Abdeckelement 11 lediglich als Schleuderblech.
  • Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf die beigefügten Figuren ist vorgesehen, dass sich das Klemmelement 10 radial betrachtet innerhalb des Anbindungselementes 9 bis hin zu einer Umlaufbearbeitung 14 im Gehäuse 1 erstreckt, um eine Labyrinthdichtung zu bilden. Auf diese Weise wird ohne zusätzliche Bauteile ein Korrosionsrisiko der Wellen- oder Hülsenoberfläche im Bereich des Schleifkontakts durch von radial außen eintretende Flüssigkeit vermieden.
  • Die Ausgestaltung gemäß 2 unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach 1 dadurch, dass der Radialwellendichtring 5 radial betrachtet unter dem Klemmelement 10 eine axiale Staublippe 15 aufweist, durch die in Kombination mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung des Klemmelementes 10 eine doppelte Labyrinthdichtung realisiert wird, was in einer besseren Abdichtung resultiert.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden rotierenden Welle kann beispielsweise Bestandteil eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise eines Automatgetriebes oder eines automatisierten Getriebes, zur Erdung einer aus dem Gehäuse des Getriebes hervorragenden Welle, beispielsweise einer Getriebeabtriebswelle. Ferner kann die erfindungsgemäße Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse hervorragenden Welle einer elektrischen Achsantriebs-Einheit für ein Kraftahrzeug oder einer aus einem Gehäuse hervorragenden Rotorwelle einer elektrischen Maschine, beispielsweise einer elektrischen Maschine eines Antriebsstrangs eines Kraftahrzeugs verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Welle
    3
    Kugellager
    4
    Ölraum
    5
    Radialwellendichtring
    6
    Dichtlippe
    7
    Wellenerdungseinrichtung
    8
    Kontaktelement
    9
    Anbindungselement
    10
    Klemmelement
    11
    Abdeckelement
    12
    Hülse
    13
    Abdeckkappe
    14
    Umlaufbearbeitung
    15
    axiale Staublippe

Claims (7)

  1. Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) hervorragenden rotierenden Welle (2), umfassend zur Erdung der Welle (2) gegenüber dem Gehäuse (1) eine Wellenerdungseinrichtung (7) mit zumindest einem Kontaktelement (8) und zumindest einem Anbindungselement (9), wobei das zumindest eine Kontaktelement (8) dazu eingerichtet ist, einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt zur Welle (2) oder zu einer auf die Welle (2) aufgebrachten elektrisch leitenden Hülse (12) herzustellen und mit dem zumindest einen Anbindungselement (9) verbunden ist, wobei das zumindest eine Kontaktelement (8) mittels eines Klemmelementes (10) an das zumindest eine Anbindungselement (9) angedrückt ist, welches dazu eingerichtet ist, einen mechanischen und/oder elektrisch leitfähigen Kontakt zu einer Außenfläche des Gehäuses (1) herzustellen, wobei sich das zumindest eine Anbindungselement (9) in radialer Richtung außerhalb des zumindest einen Kontaktelements (8) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Klemmelement (10) radial betrachtet innerhalb des Anbindungselementes (9) bis hin zu einer Umlaufbearbeitung (14) im Gehäuse (1) erstreckt, um eine Labyrinthdichtung zu bilden.
  2. Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) hervorragenden rotierenden Welle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) über ein Kugellager (3) am Gehäuse (1) gelagert ist, wobei sich das Kugellager (10) in einem Ölraum (4) befindet, zu dessen Abdichtung gegenüber der Umgebung ein Radialwellendichtring (5) vorgesehen ist, wobei die Wellenerdungseinrichtung (7) an der Umgebungsseite des Radialwellendichtrings (5) angeordnet ist und wobei der Radialwellendichtring (5) radial betrachtet unter dem Klemmelement (10) eine axiale Staublippe (15) aufweist, durch die in Kombination mit dem Klemmelement (10) eine doppelte Labyrinthdichtung realisiert wird.
  3. Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) hervorragenden rotierenden Welle (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein als Schleuderblech ausgeführtes und mit der Welle (2) drehfest verbundenes Abdeckelement (11) umfasst, welches sich axial erstreckt, um eine auf der Welle (2) angeordnete Hülse (12) zu bilden, zu der über das zumindest eine Kontaktelement (8) ein Schleifkontakt hergestellt wird.
  4. Getriebe für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) des Getriebes hervorragenden rotierenden Welle (2) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3.
  5. Getriebe für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Getriebeabtriebswelle ist.
  6. Elektrische Achsantriebseinheit für ein Kraftahrzeug, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) der Achsantriebseinheit hervorragenden rotierenden Welle (2) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3.
  7. Elektrische Maschine, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Erdung einer aus einem Gehäuse (1) der elektrischen Maschine hervorragenden Rotorwelle (2) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3.
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