DE102021213388A1

DE102021213388A1 - Arrangement for grounding a shaft

Info

Publication number: DE102021213388A1
Application number: DE102021213388.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Griesbach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2023-06-01
Also published as: WO2023094193A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erdung einer Welle, insbesondere einer Rotorwelle (2) einer Elektromaschine, umfassend eine Erdungswelle (8), die elektrisch leitend mit der zu erdenden Welle verbunden ist, wobei die Erdungswelle (8) zudem mit einem Gehäuse (7) elektrisch leitend in Verbindung steht. Um die Erdung dabei auf vorteilhafte Art und Weise vorzunehmen, ist die Erdungswelle (8) in Drehrichtung mit der zu erdenden Welle gekoppelt und an dem Gehäuse (7) über ein Lager (11) drehbar gelagert.The invention relates to an arrangement for grounding a shaft, in particular a rotor shaft (2) of an electric machine, comprising a grounding shaft (8) which is electrically conductively connected to the shaft to be grounded, the grounding shaft (8) also having a housing (7) is electrically conductively connected. In order to carry out the grounding in an advantageous manner, the grounding shaft (8) is coupled in the direction of rotation to the shaft to be grounded and is rotatably mounted on the housing (7) via a bearing (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erdung einer Welle, insbesondere einer Rotorwelle einer Elektromaschine, umfassend eine Erdungswelle, die elektrisch leitend mit der zu erdenden Welle verbunden ist, wobei die Erdungswelle zudem mit einem Gehäuse elektrisch leitend in Verbindung steht. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebe, eine elektrische Achsantriebs-Einheit für ein Kraftfahrzeug sowie eine elektrische Maschine, bei welchen jeweils je eine vorgenannte Anordnung realisiert ist.The invention relates to an arrangement for grounding a shaft, in particular a rotor shaft of an electric machine, comprising a grounding shaft which is electrically conductively connected to the shaft to be grounded, the grounding shaft also being electrically conductively connected to a housing. Furthermore, the invention relates to a transmission, an electric axle drive unit for a motor vehicle and an electric machine, in each of which an aforementioned arrangement is implemented.

Im Bereich der Kraftfahrzeuge kommen Elektromaschinen zur Anwendung, um das jeweilige Kraftfahrzeug als Hybrid- oder Elektrofahrzeug zu konzipieren. So werden teilweise auch bei Kraftfahrzeuggetrieben Elektromaschinen vorgesehen, um das jeweilige Kraftfahrzeuggetriebe für die Anwendung bei einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug geeignet zu machen. Während übrige Komponenten des jeweiligen Getriebes dabei über das jeweilige, umliegende Getriebegehäuse gekapselt und abgeschirmt sind, können die aus dem Getriebegehäuse herausgeführten Getriebewellen allerdings für elektromagnetische Interferenzen sorgen, was im Bereich eines Kraftfahrzeuges eine Störung sonstiger elektronischer Bauteile zur Folge haben kann. Aus diesem Grund sind aus einem Getriebegehäuse herausgeführte Getriebewellen nach Möglichkeit zu erden. Auch bei ansonsten in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Elektromaschinen, wie beispielsweise bei elektrischen Achsantriebs-Einheiten, ist eine Erdung einer jeweiligen Welle zur Beseitigung oder Reduzierung elektromagnetischer Interferenzen vorzunehmen. Eine jeweilige Erdung wird dabei durch eine elektrisch leitende Verbindung der zu erdenden Welle mit einer Masse vorgenommen, bei welcher es sich zumeist um ein Gehäuse handelt.In the field of motor vehicles, electric machines are used in order to design the respective motor vehicle as a hybrid or electric vehicle. In some cases, electric machines are also provided in motor vehicle transmissions in order to make the respective motor vehicle transmission suitable for use in a hybrid or electric vehicle. While other components of the respective transmission are encapsulated and shielded by the respective surrounding transmission housing, the transmission shafts leading out of the transmission housing can, however, cause electromagnetic interference, which can result in a malfunction of other electronic components in a motor vehicle. For this reason, gear shafts leading out of a gear housing should be earthed if possible. Also in the case of electric machines otherwise provided in a motor vehicle, such as electric axle drive units, a respective shaft must be grounded in order to eliminate or reduce electromagnetic interference. A respective grounding is carried out by an electrically conductive connection of the shaft to be grounded to a ground, which is usually a housing.

Aus der DE 10 2019 133 677 A1 geht eine Anordnung zur Erdung einer Rotorwelle einer Elektromaschine hervor, wobei die Rotorwelle bei dieser Anordnung über eine Erdungswelle in Form einer Lanze elektrisch leitend mit einem Gehäuse verbunden ist. Die Lanze ist dabei an einem axialen Ende über ein Stützlager an der Rotorwelle gestützt sowie an einem hierzu entgegengesetzt liegenden, axialen Ende schwimmend in einem Gehäusedeckel eines Gehäuses gelagert. Für die schwimmende Lagerung ist dabei radial zwischen der Lanze und dem Gehäusedeckel ein elektrisch leitendes, radial federndes Zwischenelement vorgesehen. Seitens der Rotorwelle ist eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Lanze und der Rotorwelle über einen Kohlestift und eine Kohlebürstenhalterung hergestellt, so dass die Lanze letztendlich die Rotorwelle elektrisch leitend mit dem Gehäuse zur Erdung der Rotorwelle verbindet.From the DE 10 2019 133 677 A1 discloses an arrangement for grounding a rotor shaft of an electric machine, the rotor shaft in this arrangement being electrically conductively connected to a housing via a grounding shaft in the form of a lance. The lance is supported at one axial end via a support bearing on the rotor shaft and at an axial end lying opposite thereto is mounted in a floating manner in a housing cover of a housing. For the floating mounting, an electrically conductive, radially resilient intermediate element is provided radially between the lance and the housing cover. On the rotor shaft side, an electrically conductive connection is made between the lance and the rotor shaft via a carbon pin and a carbon brush holder, so that the lance ultimately electrically conductively connects the rotor shaft to the housing for grounding the rotor shaft.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, mittels welcher eine Erdung einer Welle auf vorteilhafte Art und Weise möglich ist.Proceeding from the prior art described above, it is now the object of the present invention to create an arrangement by means of which grounding of a shaft is possible in an advantageous manner.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Getriebe, bei welchem mindestens eine Welle auf die erfindungsgemäße Art und Weise angeordnet ist, ist ferner Gegenstand von Anspruch 17. Ferner betrifft Anspruch 18 eine elektrische Achsantriebs-Einheit, bei welcher mindestens eine Welle entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung angeordnet ist, während Anspruch 19 eine elektrische Maschine mit einer auf die erfindungsgemäße Art und Weise angeordneten Rotorwelle zum Gegenstand hat.This object is achieved based on the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The dependent claims that follow each specify advantageous developments of the invention. A transmission in which at least one shaft is arranged in the manner according to the invention is also the subject of claim 17. Furthermore, claim 18 relates to an electric axle drive unit in which at least one shaft is arranged in accordance with the arrangement according to the invention, while claim 19 relates to a electrical machine with a rotor shaft arranged in the manner according to the invention has as its object.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Anordnung zur Erdung einer Welle eine Erdungswelle, die elektrisch leitend mit der zu erdenden Welle verbunden ist. Zudem steht die Erdungswelle mit einem Gehäuse elektrisch leitend in Verbindung. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die zu erdende Welle also dadurch geerdet, dass mittels der zwischenliegenden Erdungswelle eine elektrisch leitende Verbindung der Welle mit einem Gehäuse hergestellt wird.According to the invention, an arrangement for grounding a shaft comprises a grounding shaft which is electrically conductively connected to the shaft to be grounded. In addition, the ground shaft is electrically conductively connected to a housing. In the arrangement according to the invention, the shaft to be grounded is therefore grounded in that an electrically conductive connection of the shaft to a housing is established by means of the grounding shaft located in between.

Unter einer „Welle“ ist im Sinne der Erfindung prinzipiell ein rotierbares Bauteil zu verstehen, welches für eine Übertragung einer Drehbewegung zwischen zu koppelnden Komponenten vorgesehen ist. Dabei kann diese Welle auch einstückig mit einer oder beiden zu koppelnden Komponenten ausgebildet sein. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei bei der zu erdenden Welle um eine Rotorwelle einer Elektromaschine, welche dabei Teil eines Kraftfahrzeuggetriebes sein kann. Es kann sich bei der Welle aber prinzipiell auch um eine sonstige Welle, wie insbesondere eine Getriebewelle handeln. Die Erdungswelle, über welche die zu erdende Welle elektrisch leitend mit dem Gehäuse verbunden ist, kann im Sinne der Erfindung als einteilige Welle ausgeführt sein, wobei die Erdungswelle alternativ dazu auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Ebenso kann auch die zu erdende Welle einteilig oder mehrteilig vorliegen. Um die elektrisch leitende Verbindung zwischen der zu erdenden Welle und dem Gehäuse herzustellen, besteht die Erdungswelle zumindest in Kontaktbereichen mit der Welle und dem Gehäuse sowie in einem diese Kontaktbereiche verbindenden Zwischenbereich aus einem elektrisch leitfähigen Material. Bevorzugt ist die Erdungswelle aber vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet.In the context of the invention, a “shaft” is in principle to be understood as meaning a rotatable component which is provided for the transmission of a rotary movement between components to be coupled. This shaft can also be designed in one piece with one or both of the components to be coupled. The shaft to be grounded is particularly preferably a rotor shaft of an electric machine, which can be part of a motor vehicle transmission. In principle, however, the shaft can also be another type of shaft, such as a gear shaft in particular. The grounding shaft, via which the shaft to be grounded is electrically conductively connected to the housing, can be designed as a one-piece shaft within the meaning of the invention, wherein the grounding shaft can alternatively also be designed in multiple parts. Likewise, the shaft to be grounded can be in one piece or in multiple pieces. In order to establish the electrically conductive connection between the shaft to be grounded and the housing, the grounding shaft consists of an electrically conductive material at least in contact areas with the shaft and the housing and in an intermediate area connecting these contact areas. However, the ground shaft is preferably formed entirely from an electrically conductive material.

Mit „axial“ ist im Rahmen der Erfindung eine Orientierung in Richtung einer Rotationsachse der Welle gemeint, während radial eine Orientierung in Durchmesserrichtung ausgehend von der Rotationsachse der Welle bedeutet.In the context of the invention, “axial” means an orientation in the direction of a rotation axis of the shaft, while radial means an orientation in the diameter direction starting from the rotation axis of the shaft.

Unter einer „elektrisch leitenden“ Verbindung ist im Sinne der Erfindung eine Verbindung zu verstehen, bei welcher ein Stromfluss zwischen den verbundenen Bauteilen ermöglicht wird.An “electrically conductive” connection is to be understood within the meaning of the invention as a connection in which a current can flow between the connected components.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Erdungswelle in Drehrichtung mit der zu erdenden Welle gekoppelt und an dem Gehäuse über ein Lager drehbar gelagert ist. Mit anderen Worten ist also die Erdungswelle so mit der zu erdenden Welle gekoppelt, dass die Erdungswelle und die zu erdende Welle gemeinsam rotieren. Seitens des Gehäuses ist dann eine Lagerung der Erdungswelle über ein Drehlager vorgenommen.The invention now includes the technical teaching that the grounding shaft is coupled to the shaft to be grounded in the direction of rotation and is rotatably mounted on the housing via a bearing. In other words, the grounding shaft is coupled to the shaft to be grounded in such a way that the grounding shaft and the shaft to be grounded rotate together. On the part of the housing, the grounding shaft is then mounted via a rotary bearing.

Eine derartige Ausgestaltung einer Anordnung zur Erdung einer Welle hat dabei den Vorteil, dass aufgrund der Verlegung der Lagerung der Erdungswelle in den Bereich zwischen Gehäuse und Erdungswelle problemlos eine Platzierung des Lagers auf einem kleinen Außendurchmesser der Erdungswelle möglich wird, auf welchem durch das Lager niedrigere Schleppverluste hervorgerufen werden. Denn diese Durchmesserreduzierung kann im Bereich der Erdungswelle problemlos realisiert werden, da die Erdungswelle nicht für eine Drehmomentübertragung zwischen Komponenten vorgesehen ist, sondern lediglich der Erdung der Welle dient. Auf Seiten der zu erdenden Welle ist die Erdungswelle dann in Drehrichtung mit der Welle gekoppelt, so dass hier auf ein Drehlager verzichtet werden kann, das Relativdrehzahlen zwischen der Erdungswelle und der zu erdenden Welle ermöglicht. Da die Erdungswelle sowohl seitens der zu erdenden Welle, als auch seitens des Gehäuses jeweils elektrisch leitend verbunden ist, wird zudem eine Erdung der Welle an dem Gehäuse verwirklicht.Such a design of an arrangement for grounding a shaft has the advantage that due to the relocation of the bearing of the grounding shaft to the area between the housing and the grounding shaft, the bearing can easily be placed on a small outer diameter of the grounding shaft, on which lower drag losses are caused by the bearing be evoked. Because this reduction in diameter can be easily implemented in the area of the grounding shaft, since the grounding shaft is not intended for torque transmission between components, but only serves to ground the shaft. On the side of the shaft to be grounded, the grounding shaft is then coupled to the shaft in the direction of rotation, so that a rotary bearing that enables relative speeds between the grounding shaft and the shaft to be grounded can be dispensed with here. Since the grounding shaft is connected in an electrically conductive manner both on the side of the shaft to be grounded and on the side of the housing, the shaft is also grounded on the housing.

Im Unterschied dazu ist bei der DE 10 2019 133 677 A1 das Lager zwischen der zu erdenden Welle und der als Lanze ausgebildeten Erdungswelle vorgesehen, so dass hier eine Platzierung des Lagers auf einem niedrigen Durchmesser nicht oder nur mit zusätzlichem Fertigungsaufwand realisierbar ist.In contrast, with the DE 10 2019 133 677 A1 the bearing is provided between the shaft to be grounded and the grounding shaft designed as a lance, so that the bearing cannot be placed on a small diameter or only with additional manufacturing effort.

Die Koppelung zwischen der Erdungswelle und der zu erdenden Welle in Drehrichtung ist im Sinne der Erfindung insbesondere als drehfeste Verbindung zwischen der Erdungswelle und der zu erdenden Welle ausgebildet, wobei diese Verbindung dabei als kraftschlüssige Verbindung und/oder als formschlüssige Verbindung vorliegen kann. Dadurch rotieren die Erdungswelle und die zu erdende Welle im Wesentlichen mit derselben Drehzahl.According to the invention, the coupling between the grounding shaft and the shaft to be grounded in the direction of rotation is designed in particular as a non-rotatable connection between the grounding shaft and the shaft to be grounded, whereby this connection can be present as a non-positive connection and/or as a positive connection. As a result, the grounding shaft and the shaft to be grounded rotate at essentially the same speed.

Zur drehbaren Lagerung der Erdungswelle im Gehäuse kommt dabei im Rahmen der Erfindung ein Lager zur Anwendung, über welches zumindest eine Loslagerung, ggf. aber auch eine Festlagerung der Erdungswelle verwirklicht ist. So kann das Lager als Radiallager zumindest Radialkräfte abstützen, wobei das Lager im Falle der Verwendung als Festlager auch zumindest zu einem bestimmten Anteil ein Abstützen von Axialkräften am Gehäuse vornehmen kann.For the rotatable mounting of the grounding shaft in the housing, a bearing is used within the scope of the invention, via which at least one floating bearing, but possibly also a fixed bearing, of the grounding shaft is realized. Thus, as a radial bearing, the bearing can support at least radial forces, wherein the bearing, when used as a fixed bearing, can also support axial forces on the housing at least to a certain extent.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist die Erdungswelle über eine Pressverbindung mit der zu erdenden Welle verbunden. In diesem Fall ist die Koppelung in Drehrichtung also durch Ausbildung einer Pressverbindung zwischen der Erdungswelle und der zu erdenden Welle verwirklicht. Hierdurch lässt sich eine Koppelung der beiden Wellen auf einfache Art und Weise realisieren, wobei über die Pressverbindung zudem eine zuverlässige, elektrisch leitende Verbindung zwischen den Wellen sichergestellt ist. Des Weiteren kann die Erdungswelle hierdurch auch für eine Zentrierung der zu erdenden Welle im Rahmen der Montage genutzt werden. Das Lager, über welches die Erdungswelle an dem Gehäuse drehbar gelagert ist, ist in diesem Fall bevorzugt als Loslager konzipiert.According to an embodiment of the invention, the grounding shaft is connected to the shaft to be grounded via a press connection. In this case, the coupling in the direction of rotation is realized by forming a press connection between the grounding shaft and the shaft to be grounded. This allows the two shafts to be coupled in a simple manner, with the press connection also ensuring a reliable, electrically conductive connection between the shafts. Furthermore, the grounding shaft can also be used to center the shaft to be grounded during assembly. The bearing, via which the grounding shaft is rotatably mounted on the housing, is preferably designed as a floating bearing in this case.

Alternativ dazu ist es eine Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass die Erdungswelle seitens der zu erdenden Welle schwimmend gelagert ist. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch die Belastung des zwischen der Erdungswelle und dem Gehäuse platzierten Lagers reduziert werden kann. Letzteres ist dabei bevorzugt als Festlager ausgeführt. Besonders bevorzugt ist die Erdungswelle dabei in der zu erdenden Welle mit Spielpassung gelagert, wobei hierbei aber die Koppelung in Drehrichtung zwischen der Erdungswelle und der zu erdenden Welle sicherzustellen ist, um durch den hiermit einhergehenden Kontakt auch stets die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Wellen zu garantieren.As an alternative to this, one possible embodiment of the invention is for the grounding shaft to be mounted in a floating manner on the shaft to be grounded. This has the advantage of reducing the load on the bearing placed between the grounding shaft and the housing. The latter is preferably designed as a fixed bearing. The grounding shaft is particularly preferably mounted in the shaft to be grounded with a loose fit, but the coupling in the direction of rotation between the grounding shaft and the shaft to be grounded must be ensured in order to always guarantee the electrically conductive connection between the shafts through the associated contact .

In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit ist die Koppelung zwischen der zu erdenden Welle und der Erdungswelle in Drehrichtung über Profile vorgenommen, die die axial vorstehend an der Erdungswelle oder der zu erdenden Welle ausgestaltet und seitens der zu erdenden Welle oder der Erdungswelle in zugehörige Ausnehmungen eingeführt sind. In vorteilhafter Weise kann hierdurch die Koppelung in Drehrichtung auf einfache Art und Weise verwirklicht werden. Besonders bevorzugt ist dabei die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Welle und der Erdungswelle in Drehrichtung über die Profile verwirklicht. Denn durch die Koppelung in Drehrichtung kommt es zu einem Kontakt in Umfangsrichtung zwischen dem einzelnen Profil und einer die zugehörige Ausnehmung begrenzenden Wand und damit zu der elektrisch leitenden Verbindung zwischen der zu erdenden Welle und der Erdungswelle. Besonders bevorzugt sind die Profile dabei seitens der Erdungswelle ausgestaltet, während die Ausnehmungen auf Seiten der zu erdenden Welle ausgebildet sind. Alternativ dazu können die Profile aber auch an der zu erdenden Welle ausgebildet sein und in Ausnehmungen einfassen, die seitens der Erdungswelle ausgestaltet sind.In a further development of the aforementioned configuration option, the coupling between the shaft to be grounded and the grounding shaft is carried out in the direction of rotation via profiles which are designed to protrude axially on the grounding shaft or the shaft to be grounded and are inserted into associated recesses on the side of the shaft to be grounded or the grounding shaft. In this way, the coupling in the direction of rotation can advantageously be implemented in a simple manner. The electrically conductive connection between the shaft and the grounding shaft in the direction of rotation is particularly preferably implemented via the profiles. Then Due to the coupling in the direction of rotation, there is contact in the circumferential direction between the individual profile and a wall delimiting the associated recess and thus the electrically conductive connection between the shaft to be grounded and the grounding shaft. The profiles are particularly preferably configured on the side of the grounding shaft, while the recesses are configured on the side of the shaft to be grounded. As an alternative to this, the profiles can also be formed on the shaft to be grounded and enclose in recesses which are designed on the grounding shaft.

Das einzelne Profil ist im Sinne der Erfindung bevorzugt klauenähnlich gestaltet, wobei alternativ oder ergänzend dazu insbesondere vier Profile axial vorstehend an der Erdungswelle bzw. der zu erdenden Welle ausgebildet sind. Weiter bevorzugt können dabei Oberflächen der Profile zackenförmig ausgeführt sein, um die elektrische Kontaktierung zwischen den Wellen zu verbessern.Within the meaning of the invention, the individual profile is preferably designed like a claw, with four profiles in particular being formed so as to protrude axially on the grounding shaft or the shaft to be grounded, as an alternative or in addition thereto. More preferably, surfaces of the profiles can be jagged in order to improve the electrical contact between the shafts.

Gemäß einer Weiterbildung ist zwischen der zu erdenden Welle und der Erdungswelle ein elektrisch leitendes Verbindungselement vorgesehen. Hierdurch wird insbesondere bei der schwimmenden Lagerung der Erdungswelle in der zu erdenden Welle und alternativ oder ergänzend zu einer Kontaktierung über Profile eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Welle und der Erdungswelle verwirklicht. Das elektrische leitende Verbindungselement ist hierbei bevorzugt radial federnd ausgeführt, wobei das Verbindungselement dabei als Ringfeder oder in sonstiger Form ausgebildet sein kann. Zudem kann das Verbindungselement auch analog zu einem Verbindungselement ausgebildet sein, wie es bei der DE 10 2019 133 677 A1 zwischen Gehäuse und Lanze zur Anwendung kommt.According to a development, an electrically conductive connecting element is provided between the shaft to be grounded and the grounding shaft. In this way, an electrically conductive connection between the shaft and the grounding shaft is realized in particular with the floating mounting of the grounding shaft in the shaft to be grounded and as an alternative or in addition to contacting via profiles. The electrically conductive connecting element is preferably designed to be radially resilient, it being possible for the connecting element to be designed as an annular spring or in some other form. In addition, the connecting element can also be designed analogously to a connecting element, as in the DE 10 2019 133 677 A1 between the housing and the lance is used.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Erdungswelle mit der zu erdenden Welle in Drehrichtung an einem axialen Ende gekoppelt, mit welchem die Erdungswelle axial und radial innenliegend in die zu erdende Welle eingeführt ist. Die zu erdende Welle ist also zumindest im Bereich eines axialen Endes, an welchem sie mit der Erdungswelle in Drehrichtung gekoppelt ist, als Hohlwelle gestaltet, wobei die Erdungswelle in diese Hohlwelle bzw. den Hohlwellenabschnitt axial hineingeführt und dort in Drehrichtung gekoppelt ist. Diese Koppelung kann dabei im Sinne einer der vorgenannten Varianten als Pressverbindung oder als schwimmende Lagerung verwirklicht sein.According to a further embodiment of the invention, the grounding shaft is coupled to the shaft to be grounded in the direction of rotation at an axial end, with which the grounding shaft is inserted axially and radially inside the shaft to be grounded. The shaft to be grounded is designed as a hollow shaft at least in the area of an axial end at which it is coupled to the grounding shaft in the direction of rotation, with the grounding shaft being guided axially into this hollow shaft or the hollow shaft section and coupled there in the direction of rotation. This coupling can be realized in the sense of one of the aforementioned variants as a press connection or as a floating bearing.

Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass das Lager die Lagerung der Erdungswelle in einem Gehäusedeckel des Gehäuses vornimmt. Hierdurch ist eine einfache Zugänglichkeit des Lagers und auch der Erdungswelle für Wartungsmaßnahmen oder auch einen Austausch des Lagers oder anderer Bestandteile gegeben.Another possible embodiment of the invention is that the bearing supports the grounding shaft in a housing cover of the housing. This provides easy access to the bearing and also to the grounding shaft for maintenance work or for replacing the bearing or other components.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Erdungswelle an einem der zu erdenden Welle abgewandt liegenden axialen Ende mit einer Durchmesserreduzierung ausgeführt, an welcher die Lagerung über das Lager vorgenommen ist. Dadurch ist das Lager auf einem kleinen Durchmesser angeordnet, so dass an dem Lager niedrige Winkelgeschwindigkeiten auftreten, wodurch niedrige Schleppverluste im Bereich des Lagers erreicht werden können.In a further development of the invention, the grounding shaft is designed with a diameter reduction at an axial end facing away from the shaft to be grounded, on which the bearing is carried out via the bearing. As a result, the bearing is arranged on a small diameter, so that low angular velocities occur at the bearing, as a result of which low drag losses can be achieved in the area of the bearing.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die elektrisch leitende Verbindung der Erdungswelle mit dem Gehäuse über das Lager vorgenommen. Dies hat den Vorteil, dass somit im Bereich des Gehäuses eine elektrisch leitende Verbindung der Erdungswelle auf kompakte Art und Weise und mit einer niedrigen Anzahl an Bauteilen verwirklicht werden kann, indem das zur Lagerung der Erdungswelle ohnehin vorgesehene Lager gleichzeitig auch zur Ausbildung der elektrisch leitenden Verbindung herangezogen wird. Diese Ausführungsform ist dabei insbesondere mit der vorgenannten Weiterbildung kombiniert, bei welcher das Lager auf einer Durchmesserreduzierung der Erdungswelle vorgesehen ist. Denn hierdurch lassen sich niedrige Winkelgeschwindigkeiten im Bereich des Lagers erreichen, wodurch Komponenten des Lagers zumindest weitestgehend ohne Aufschwimmen auf einem zwischenliegenden Schmierfilm unmittelbar miteinander in Kontakt stehen. Im Sinne der Erfindung kann im Bereich des Lagers aber auch ein Schmiermittel, insbesondere in Form einer Fettschmierung, zum Einsatz kommen, wobei in diesem Schmiermittel dann elektrisch leitfähige Partikel vorgesehen sind.According to an advantageous embodiment of the invention, the electrically conductive connection of the grounding shaft to the housing is made via the bearing. This has the advantage that an electrically conductive connection of the grounding shaft can be implemented in the area of the housing in a compact manner and with a small number of components, in that the bearing provided anyway for mounting the grounding shaft can also be used to form the electrically conductive connection is used. This embodiment is in particular combined with the aforementioned development, in which the bearing is provided on a diameter reduction of the grounding shaft. This is because low angular velocities can be achieved in the area of the bearing, as a result of which components of the bearing are in direct contact with one another, at least as far as possible, without floating on an intermediate lubricating film. According to the invention, a lubricant, in particular in the form of grease lubrication, can also be used in the area of the bearing, with electrically conductive particles then being provided in this lubricant.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist ein Außenring des Lagers über ein Federelement axial vorgespannt. Dadurch wird die elektrische Kontaktierung zwischen dem Lager und dem Gehäuse verbessert, wobei der Außenring dabei über das Federelement bevorzugt gegen eine Schulter des Gehäuses oder einen Sicherungsring axial vorgespannt sein kann. Eine elektrische Kontaktierung kann dabei dann zumindest zum Teil auch axial über das Federelement stattfinden.In a further development of the aforementioned embodiment, an outer ring of the bearing is axially pretensioned via a spring element. This improves the electrical contact between the bearing and the housing, in which case the outer ring can be prestressed axially via the spring element, preferably against a shoulder of the housing or a retaining ring. An electrical contact can then also take place at least partially axially via the spring element.

Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das Lager als Wälzlager ausgeführt, wobei es bevorzugt als Kugellager vorliegt. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei bei dem Kugellager um ein Rillenkugellager. Alternativ dazu könnte das Lager prinzipiell aber auch als Rollenlager, wie beispielsweise als Zylinderrollenlager oder als Nadellager, oder auch als Gleitlager ausgeführt sein.According to one possible embodiment of the invention, the bearing is designed as a roller bearing, it being preferably a ball bearing. The ball bearing is particularly preferably a grooved ball bearing. As an alternative to this, the bearing could in principle also be designed as a roller bearing, for example as a cylindrical roller bearing or as a needle bearing, or also as a plain bearing.

Alternativ oder ergänzend zu der Ausführungsform, bei welcher die elektrisch leitende Verbindung über das Lager vorgenommen ist, ist die elektrisch leitende Verbindung der Erdungswelle mit dem Gehäuse über eine separat zum Lager vorliegende Erdungseinrichtung vorgenommen. In diesem Fall wird also alternativ oder ergänzend zu einer Erdung über das Lager eine elektrisch leitende Verbindung über eine separate Einrichtung vorgenommen. Diese separate Einrichtung kann dabei als Schleifkontakt, beispielsweise über Kohlebürsten, ausgeführt sein.As an alternative or in addition to the embodiment in which the electrically conductive connection is made via the bearing, the grounding shaft is electrically conductively connected to the housing via a grounding device that is separate from the bearing. In this case, an electrically conductive connection is made via a separate device as an alternative or in addition to grounding via the bearing. This separate device can be designed as a sliding contact, for example using carbon brushes.

Es ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, dass die Erdungswelle als Hohlwelle ausgeführt ist, wobei an einem der zu erdenden Welle abgewandt liegenden axialen Ende der Erdungswelle eine Blende angeordnet ist, die drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und einen Kühl- und/oder Schmiermittelanschluss des Gehäuses mit einem Innenbereich der Erdungswelle verbindet. Hierdurch kann eine Zuführung von einem Kühl- und/oder Schmiermittel in die Erdungswelle zur Schmiermittelversorgung bzw. zur Kühlung der zu erdenden Welle bzw. einer hierauf vorgesehenen Komponente problemlos vorgenommen werden. Die Blende ist dabei bevorzugt in das Gehäuse bzw. den Gehäusedeckel eingepresst.Another possible embodiment of the invention is for the grounding shaft to be designed as a hollow shaft, with a shield being arranged on an axial end of the grounding shaft facing away from the shaft to be grounded, which is non-rotatably connected to the housing and has a coolant and/or lubricant connection for the Housing connects to an interior of the ground shaft. As a result, a coolant and/or lubricant can be fed into the grounding shaft for supplying lubricant or for cooling the shaft to be grounded or a component provided thereon without any problems. The screen is preferably pressed into the housing or the housing cover.

In Kombination der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit mit der Variante, bei welcher die elektrisch leitende Verbindung über eine Erdungseinrichtung vorgenommen ist, ist die Erdungseinrichtung radial zwischen der Erdungswelle und der Blende angeordnet, wobei die Erdungseinrichtung dabei die Erdungswelle und die Blende elektrisch leitend verbindet. Hierdurch lässt sich eine gute elektrische Kontaktierung zwischen dem Gehäuse und der Erdungswelle verwirklichen.In combination of the aforementioned configuration option with the variant in which the electrically conductive connection is made via a grounding device, the grounding device is arranged radially between the grounding shaft and the screen, with the grounding device electrically conductively connecting the grounding shaft and the screen. In this way, good electrical contact can be achieved between the housing and the grounding shaft.

Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Getriebe, bei welchem es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeuggetriebe handelt, wobei bei diesem Getriebe zumindest eine Welle in einer Anordnung nach einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten geerdet ist. Dabei kann diese Anordnung insbesondere bei einer Rotorwelle einer in das Getriebe integrierten Elektromaschine realisiert sein. Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Erdung der Welle kann auch Bestandteil einer elektrische Achsantriebs-Einheit für ein Kraftfahrzeug oder einer elektrischen Maschine sein.The subject matter of the invention is also a transmission, which is in particular a motor vehicle transmission, with this transmission at least one shaft being grounded in an arrangement according to one or more of the aforementioned variants. In this case, this arrangement can be implemented in particular in the case of a rotor shaft of an electric machine integrated into the transmission. An arrangement according to the invention for grounding the shaft can also be part of an electric axle drive unit for a motor vehicle or an electric machine.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.The invention is not limited to the specified combination of features of the main claim or the claims dependent thereon. There are also possibilities of combining individual features with one another, even if they emerge from the claims, the following description of preferred embodiments of the invention or directly from the drawings. Reference of the claims to the drawings by the use of reference signs is not intended to limit the scope of the claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine Schnittansicht einer Anordnung zur Erdung einer Welle entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Detail der Anordnung aus 1;
3 eine perspektivische Ansicht einer Erdungswelle der Anordnung aus 1;
4 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer zu erdenden Welle der Anordnung aus 1;
5 eine Schnittansicht einer Anordnung zur Erdung einer Welle gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
6 ein Detail der Anordnung aus 5; und
7 eine Schnittansicht einer Anordnung zur Erdung einer Welle entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:

1 a sectional view of an arrangement for grounding a shaft according to a first embodiment of the invention;
2 a detail of the arrangement 1 ;
3 Figure 12 shows a perspective view of a ground shaft of the assembly 1 ;
4 a perspective view of a part of a shaft to be grounded of the arrangement 1 ;
5 a sectional view of an arrangement for grounding a shaft according to a second embodiment of the invention;
6 a detail of the arrangement 5 ; and
7 12 is a sectional view of a shaft grounding arrangement according to a third embodiment of the invention.

Aus 1 geht eine Schnittansicht eines Bereichs eines Getriebes 1 hervor, wobei in diesem Bereich eine Rotorwelle 2 einer - vorliegend nicht weiter gezeigten - Elektromaschine drehfest mit einer Antriebswelle 3 des Getriebes 1 verbunden ist. Dabei ist die Rotorwelle 2 als Hohlwelle ausgeführt und axial von einer Seite her in die, ebenfalls als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle 3 hineingeführt, wobei die Rotorwelle 2 und die Antriebswelle 3 dabei über eine Mitnahmeverzahnung 4 drehfest miteinander verbunden sind. Neben der Antriebswelle 3 steht die Rotorwelle 2 dabei zudem drehfest mit einem - ebenfalls nicht zu sehenden - Rotor der Elektromaschine des Getriebes 1 in Verbindung.Out of 1 shows a sectional view of a region of a transmission 1, in which region a rotor shaft 2 of an electric machine--not shown in detail here--is connected in a torque-proof manner to a drive shaft 3 of the transmission 1. The rotor shaft 2 is designed as a hollow shaft and is guided axially from one side into the drive shaft 3 , also designed as a hollow shaft, with the rotor shaft 2 and the drive shaft 3 being non-rotatably connected to one another via a driving toothing 4 . In addition to the drive shaft 3, the rotor shaft 2 is also non-rotatably connected to a rotor—also not visible—of the electric machine of the transmission 1.

Die Rotorwelle 2 und die Antriebswelle 3 sind vorliegend gemeinsam über zwei Wälzlager 5 und 6 drehbar gelagert, die als Rillenkugellager ausgeführt sind. Dabei ist über das Wälzlager 5 eine drehbare Lagerung der Antriebswelle 3 an einem Gehäuse 7 des Getriebes 1 vorgenommen.In the present case, the rotor shaft 2 and the drive shaft 3 are rotatably mounted together via two roller bearings 5 and 6, which are designed as grooved ball bearings. The drive shaft 3 is rotatably mounted on a housing 7 of the transmission 1 via the roller bearing 5 .

Um vorliegend Störungen aufgrund von elektromagnetischen Interferenzen zu vermeiden, sind die Rotorwelle 2 und die Antriebswelle 3 zur Erdung elektrisch leitend mit dem Gehäuse 7 verbunden. Diese elektrisch leitende Verbindung ist hierbei über eine Erdungswelle 8 vorgenommen, die als Hohlwelle ausgeführt ist und an einem ersten axialen Ende 9 schwimmend an der Rotorwelle 2 sowie an einem zweiten axialen Ende 10 über ein Lager 11 im Gehäuse 7 drehbar gelagert ist.In order to avoid present disturbances due to electromagnetic interference, the rotor shaft 2 and the drive shaft 3 are electrically conductively connected to the housing 7 for grounding. This electrically conductive connection is made here via a grounding shaft 8, which is designed as a hollow shaft and at a first axial end 9 floating on the rotor shaft 2 and a second axial end 10 is rotatably mounted in the housing 7 via a bearing 11 .

Der Bereich der Lagerung der Erdungswelle 8 über das Lager 11 ist dabei in 2 näher im Detail dargestellt. Wie hier zu erkennen ist, ist das Lager 11 vorliegend als Wälzlager ausgeführt, wobei das Lager 11 konkret als Rillenkugellager ausgestaltet ist. So setzt sich das Lager 11 aus einem Außenring 12 und einem Innenring 13 zusammen, zwischen welchen Wälzkörper 14 in Form von Kugeln auf entsprechenden Laufbahnen der beiden Ringe 12 und 13 laufen. Während der Innenring 13 dabei an dem axialen Ende 10 der Erdungswelle 8 auf eine Durchmesserreduzierung 15 der Erdungswelle 8 aufgepresst ist, ist der Außenring 12 axial zwischen einem Sprengring 16 und einem Federelement 17 an einem Gehäusedeckel 18 des Gehäuses 7 gehalten. Dabei spannt das Federelement 17, welches vorliegend nach Art einer Tellerfeder ausgeführt ist, den Außenring 12 axial gegen den Sprengring 16 vor. Insofern ist das Lager 11 im vorliegenden Fall als Festlager ausgeführt.The area where the grounding shaft 8 is supported via the bearing 11 is in 2 shown in more detail. As can be seen here, the bearing 11 is in the present case designed as a roller bearing, with the bearing 11 being specifically designed as a grooved ball bearing. The bearing 11 is composed of an outer ring 12 and an inner ring 13, between which rolling elements 14 in the form of balls run on corresponding raceways of the two rings 12 and 13. While the inner ring 13 is pressed onto a diameter reduction 15 of the grounding shaft 8 at the axial end 10 of the grounding shaft 8 , the outer ring 12 is held axially between a snap ring 16 and a spring element 17 on a housing cover 18 of the housing 7 . The spring element 17 , which in the present case is designed in the manner of a disc spring, pretensions the outer ring 12 axially against the snap ring 16 . In this respect, the bearing 11 is designed as a fixed bearing in the present case.

Neben einer Lagerung der Erdungswelle 8 im Gehäusedeckel 18 und damit im Gehäuse 7 übernimmt das Lager 11 zusätzlich die Funktion der elektrisch leitenden Verbindung der Erdungswelle 8 mit dem Gehäusedeckel 18 und damit auch dem Gehäuse 7. Dabei können elektrische Ströme von der Erdungswelle 8 über den Innenring 13, die Wälzkörper 14 und den Außenring 12 in den Gehäusedeckel 18 geleitet werden, wobei hierbei über das Federelement 17 und den Sprengring 16 stets eine elektrische Kontaktierung des Außenringes 12 mit dem Gehäusedeckel 18 sichergestellt wird. Möglich wird diese elektrisch leitende Verbindung der Erdungswelle 8 mit dem Gehäusedeckel 18 über das Lager 11 insbesondere aufgrund der Platzierung des Lagers 11 auf der Durchmesserreduzierung 15, da sich hierdurch im Betrieb niedrige Winkelgeschwindigkeiten am Lager 11 einstellen. Aufgrund dieser niedrigeren Winkelgeschwindigkeiten kommt es nicht zu einem Aufschwimmen der Wälzkörper 14 auf einem Schmierfilm und dementsprechend zu einem direkten mechanischen Kontakt der Wälzkörper 14 mit den Ringen 12 und 13.In addition to mounting the grounding shaft 8 in the housing cover 18 and thus in the housing 7, the bearing 11 also assumes the function of the electrically conductive connection of the grounding shaft 8 with the housing cover 18 and thus also with the housing 7. Electric currents can flow from the grounding shaft 8 via the inner ring 13, the rolling elements 14 and the outer ring 12 are guided into the housing cover 18, with the spring element 17 and the snap ring 16 always ensuring electrical contacting of the outer ring 12 with the housing cover 18. This electrically conductive connection of the grounding shaft 8 to the housing cover 18 via the bearing 11 is made possible in particular by the placement of the bearing 11 on the diameter reduction 15, since this results in low angular velocities at the bearing 11 during operation. Due to these lower angular velocities, the rolling elements 14 do not float on a lubricating film and, accordingly, there is no direct mechanical contact between the rolling elements 14 and the rings 12 and 13.

Darüber hinaus dient die Erdungswelle 8 auch einer Zuführung von Kühlmittel in Form von Öl zu der Rotorwelle 2 und im Weiteren auch zu dem hiermit drehfest verbundenen Rotor der Elektromaschine. Dazu ist im Bereich des axialen Endes 10 der Erdungswelle 8 eine Blende 19 in den Gehäusedeckel 18 eingepresst, wobei die Blende 19 dabei trichterähnlich gestaltet ist. So umfasst die Blende 19 einen ersten hohlzylindrischen Abschnitt 20, mit welchem sie axial benachbart zu einem Kühlmittelanschluss 21 in den Gehäusedeckel 18 eingepresst ist. Über diesen Kühlmittelanschluss 21 ist dabei innerhalb des Gehäuses 7 eine Verbindung zu einem Kühlmittelversorgungssystem hergestellt, über welches Öl unter anderem in den Gehäusedeckel 18 geleitet wird.In addition, the grounding shaft 8 also serves to supply coolant in the form of oil to the rotor shaft 2 and also to the rotor of the electric machine, which is connected thereto in a torque-proof manner. For this purpose, a screen 19 is pressed into the housing cover 18 in the area of the axial end 10 of the grounding shaft 8, the screen 19 being designed like a funnel. The orifice 19 thus comprises a first hollow-cylindrical section 20 with which it is pressed into the housing cover 18 axially adjacent to a coolant connection 21 . A connection to a coolant supply system is established within the housing 7 via this coolant connection 21 , via which oil is conducted, among other things, into the housing cover 18 .

An den hohlzylindrischen Abschnitt 20 schließt sich ein weiterer, hohlzylindrische Abschnitt 22 der Blende 19 an, welcher einen im Vergleich zu einem Innendurchmesser der Erdungswelle 8 geringeren Außendurchmesser aufweist und mit dem die Blende 19 axial sowie radial innen liegend in die Erdungswelle 8 eingeführt ist. In der Folge kann über die Blende 19 Öl aus dem Kühlmittelanschluss 21 axial in das Innere der Erdungswelle 8 einströmen, so dass im Weiteren eine Zuleitung des Kühlmittels in die Rotorwelle 2 möglich ist.The hollow-cylindrical section 20 is adjoined by a further, hollow-cylindrical section 22 of the screen 19, which has a smaller outside diameter than the inside diameter of the grounding shaft 8 and with which the screen 19 is inserted into the grounding shaft 8 axially and radially on the inside. As a result, oil from the coolant connection 21 can flow axially into the interior of the grounding shaft 8 via the orifice plate 19 , so that the coolant can also be fed into the rotor shaft 2 .

Für die schwimmende Lagerung der Erdungswelle 8 in der Rotorwelle 2 ist die Erdungswelle 8 mit ihrem axialen Ende 9 axial sowie radial innen liegend in die Rotorwelle 2 hineingeführt. Dabei sind für die drehfeste Verbindung der Rotorwelle 2 mit der Erdungswelle 8 an dem axialen Ende 9 der Erdungswelle 8 Profile 23 ausgestaltet, die axial gegenüber der Erdungswelle 8 vorstehen. Wie insbesondere in 3 zu erkennen ist, welche eine perspektivische Einzelansicht der Erdungswelle 8 zeigt, sind die Profile 23 dabei klauenähnlich ausgebildet. Konkret sind die Profile 23 dabei an einem maximalen Außendurchmesser der Erdungswelle 8 vorgesehen, mit welchem die Erdungswelle 8 im Bereich des Endes 9 ausgeführt ist.For the floating mounting of the grounding shaft 8 in the rotor shaft 2 , the grounding shaft 8 is guided into the rotor shaft 2 with its axial end 9 lying axially and radially on the inside. For the non-rotatable connection of the rotor shaft 2 to the grounding shaft 8 , profiles 23 are configured at the axial end 9 of the grounding shaft 8 , which protrude axially relative to the grounding shaft 8 . As in particular in 3 can be seen, which shows a perspective individual view of the grounding shaft 8, the profiles 23 are designed like claws. Specifically, the profiles 23 are provided on a maximum outer diameter of the grounding shaft 8 with which the grounding shaft 8 is designed in the area of the end 9 .

Seitens der Rotorwelle 2 fasst jedes der Profile 23 in je einer Ausnehmung 24 der Rotorwelle 2 ein, wobei die Ausnehmungen 24 dabei insbesondere in 4 in der perspektivischen Einzelansicht eines Bereichs der Rotorwelle 2 zu erkennen sind. Hierdurch wird eine Koppelung zwischen der Rotorwelle 2 und der Erdungswelle 8 in Drehrichtung realisiert, indem eine Drehbewegung der Rotorwelle 2 durch Zusammenspiel der Profile 23 mit den Ausnehmungen 24 für ein Mitnehmen und damit ein gemeinsames Rotieren der Erdungswelle 8 sorgt. Zugleich wird hierdurch auch die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Erdungswelle 8 und der Rotorwelle 2 ausgestaltet, da das einzelne Profil 23 in Umfangsrichtung in Kontakt mit je einer die jeweilige Ausnehmung 24 begrenzenden Wand der Rotorwelle 2 tritt.On the rotor shaft 2 side, each of the profiles 23 is held in a respective recess 24 in the rotor shaft 2, with the recesses 24 being in particular in 4 can be seen in the perspective individual view of a region of the rotor shaft 2 . This results in a coupling between the rotor shaft 2 and the grounding shaft 8 in the direction of rotation, in that a rotary movement of the rotor shaft 2 ensures that the profiles 23 interact with the recesses 24 to carry it along and thus cause the grounding shaft 8 to rotate together. At the same time, this also creates the electrically conductive connection between the grounding shaft 8 and the rotor shaft 2 , since the individual profile 23 comes into contact in the circumferential direction with one wall of the rotor shaft 2 delimiting the respective recess 24 .

5 zeigt eine Schnittansicht eines Getriebes 1, bei welchem zur Erdung einer Rotorwelle 2 eine Anordnung entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung vorgenommen ist. Diese Anordnung entspricht dabei weitestgehend der Variante nach den 1 bis 4, mit dem Unterschied, dass im Bereich eines axialen Endes 10 einer die Rotorwelle 2 erdenden Erdungswelle 8 eine separate Erdungseinrichtung 25 vorgesehen ist. Wie insbesondere in der Detailansicht in 6 zu erkennen ist, ist diese Erdungseinrichtung 25 dabei radial zwischen der Erdungswelle 8 und einer Blende 26 vorgesehen, die auch hier einer Zuführung von Kühlmittel in Form von Öl in den Innenraum der Erdungswelle 8 dient. Dabei ist die Blende 26 in den Gehäusedeckel 18 eingepresst. Die Erdungseinrichtung 25 verbindet dabei die Erdungswelle 8 elektrisch leitend mit der Blende 26 und damit auch dem Gehäusedeckel 18, wobei dies alternativ oder ergänzend zu einer elektrisch leitenden Verbindung über ein Lager 11 vorgenommen ist, über welches die Erdungswelle 8 in dem Gehäusedeckel 18 drehbar gelagert ist. Die Erdungseinrichtung 25 kann dabei als Schleifkontakt, beispielsweise über Kohlebürsten, gestaltet sein. Ansonsten entspricht die Ausgestaltungsmöglichkeit nach den 5 und 6 der Variante nach den 1 bis 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. 5 shows a sectional view of a transmission 1, in which an arrangement corresponding to a second possible embodiment of the invention is made for grounding a rotor shaft 2. This arrangement largely corresponds to the variant according to the 1 until 4 , with the difference that a separate grounding device 25 is provided in the region of an axial end 10 of a grounding shaft 8 grounding the rotor shaft 2 . As in particular in the detailed view in 6 As can be seen, this grounding device 25 is provided radially between the grounding shaft 8 and an orifice plate 26 which is also used here to supply coolant in the form of oil into the interior of the grounding shaft 8 . In this case, the screen 26 is pressed into the housing cover 18 . The grounding device 25 electrically conductively connects the grounding shaft 8 to the cover 26 and thus also to the housing cover 18, whereby this is carried out as an alternative or in addition to an electrically conductive connection via a bearing 11, via which the grounding shaft 8 is rotatably mounted in the housing cover 18 . The grounding device 25 can be designed as a sliding contact, for example via carbon brushes. Otherwise, the configuration option corresponds to the 5 and 6 the variant after the 1 until 4 , so that reference is made to what has been described here.

Schließlich geht noch aus 7 eine Schnittansicht eines Getriebes 1 hervor, bei welchem eine Rotorwelle 2 in einer Anordnung geerdet ist, wobei diese Anordnung dabei entsprechend einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt ist. Dabei entspricht diese Ausführungsform erneut weitestgehend der Variante nach den 1 bis 4, mit dem Unterschied, dass eine Erdungswelle 8 nun nicht schwimmend in der Rotorwelle 2 gelagert ist, sondern an einem Ende 27 über eine Pressverbindung drehfest mit der Rotorwelle 2 verbunden ist. Über diese Pressverbindung wird dabei auch die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Rotorwelle 2 und der Erdungswelle 8 ausgebildet. Seitens eines Gehäusedeckels 18 eines Gehäuses 7 ist die Erdungswelle 8 dann erneut über ein - vorliegend nur schematisch gezeigtes - Lager 28 gelagert, bei welchem es sich insbesondere um ein Wälzlager in Form eines Rillenkugellagers handelt. Über dieses Lager 28 ist dabei die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Erdungswelle 8 und dem Gehäusedeckel 18 ausgestaltet, wobei auch hier alternativ oder ergänzend dazu eine zusätzliche Erdungseinrichtung vorgesehen sein kann. Ferner kann - vorliegend nicht gezeigt - im Bereich des Lagers 28 auch eine Blende für eine Zuführung von Kühlmittel in den Innenbereich der Erdungswelle 8 vorgesehen sein. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach 7 der Variante nach den 1 bis 4, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.Finally goes out 7 Fig. 1 shows a sectional view of a transmission 1 in which a rotor shaft 2 is grounded in an arrangement, this arrangement being in accordance with a third embodiment of the invention. This embodiment again largely corresponds to the variant according to FIG 1 until 4 , with the difference that a grounding shaft 8 is now not mounted in a floating manner in the rotor shaft 2, but is connected to the rotor shaft 2 in a rotationally fixed manner at one end 27 via a press connection. The electrically conductive connection between the rotor shaft 2 and the grounding shaft 8 is also formed via this press connection. On the part of a housing cover 18 of a housing 7, the grounding shaft 8 is then again mounted via a bearing 28--shown only schematically here--which is in particular a roller bearing in the form of a grooved ball bearing. The electrically conductive connection between the grounding shaft 8 and the housing cover 18 is configured via this bearing 28, with an additional grounding device also being able to be provided here as an alternative or in addition to this. Furthermore--not shown here--in the area of the bearing 28 there can also be an orifice plate for supplying coolant to the inner area of the grounding shaft 8 . Otherwise, the embodiment corresponds to 7 the variant after the 1 until 4 , so that reference is made to what has been described here.

Mittels der erfindungsgemäßen Anordnungen zur Erdung einer Rotorwelle kann eine jeweilige Erdung auf vorteilhafte Art und Weise realisiert werden.A respective grounding can be implemented in an advantageous manner by means of the arrangements according to the invention for grounding a rotor shaft.

BezugszeichenlisteReference List

11: Getriebetransmission
22: Rotorwellerotor shaft
33: Antriebswelledrive shaft
44: Mitnahmeverzahnungdriving teeth
55: Wälzlagerroller bearing
66: Wälzlagerroller bearing
77: GehäuseHousing
88th: Erdungswelleground wave
99: axiales Endeaxial end
1010: axiales Endeaxial end
1111: Lagercamp
1212: Außenringouter ring
1313: Innenringinner ring
1414: Wälzkörperrolling elements
1515: Durchmesserreduzierungdiameter reduction
1616: Sprengringsnap ring
1717: Federelementspring element
1818: Gehäusedeckelhousing cover
1919: Blendecover
2020: AbschnittSection
2121: Kühlmittelanschlusscoolant connection
2222: AbschnittSection
2323: Profileprofiles
2424: Ausnehmungenrecesses
2525: Erdungseinrichtunggrounding device
2626: Blendecover
2727: EndeEnd
2828: Lagercamp

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019133677 A1 [0003, 0012, 0019]

Claims

Arrangement for grounding a shaft, in particular a rotor shaft (2) of an electric machine, comprising a grounding shaft (8) which is electrically conductively connected to the shaft to be grounded, the grounding shaft (8) also being electrically conductively connected to a housing (7). stands, characterized in that the grounding shaft (8) is coupled in the direction of rotation to the shaft to be grounded and is rotatably mounted on the housing (7) via a bearing (11; 28).

arrangement according to claim 1 , characterized in that the grounding shaft (8) is connected to the shaft to be grounded via a press connection.

arrangement according to claim 1 , characterized in that the grounding shaft (8) is mounted floating on the shaft to be grounded.

arrangement according to claim 3 , characterized in that the floating mounting of the grounding shaft (8) on the shaft to be grounded is carried out via profiles (23) which are designed to protrude axially on the grounding shaft (8) or the shaft to be grounded and on the side of the shaft to be grounded or the grounding shaft are inserted into associated recesses (24).

arrangement according to claim 4 , characterized in that the electrically conductive connection between the shaft and the grounding shaft (8) is made in the direction of rotation via the profiles (23).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an electrically conductive connecting element is provided between the shaft to be grounded and the grounding shaft.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the grounding shaft (8) is coupled to the shaft to be grounded in the direction of rotation at an axial end (9; 27), with which the grounding shaft (8) is axially and radially internal in the to be grounded shaft is introduced.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing (11; 28) rotatably supports the earthing shaft (8) in a housing cover (18) of the housing (7).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the grounding shaft (8) is designed with a diameter reduction (15) at an axial end (10) facing away from the shaft to be grounded, on which the rotatable mounting via the bearing (11; 28 ) is made.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive connection of the grounding shaft (8) to the housing (7) is made via the bearing (11; 28).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an outer ring (12) of the bearing (11) is axially prestressed via a spring element (17).

arrangement according to claim 10 and claim 11 , characterized in that the electrically conductive connection between the grounding shaft (8) and the housing (7) is made at least partially axially between an outer ring (12) of the bearing (11) and the housing (7) via the spring element (17).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing (11; 28) is designed as a roller bearing and here preferably as a ball bearing.

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive connection of the grounding shaft (8) to the housing (7) is made via a grounding device (25) separate from the bearing (11; 28).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the grounding shaft (8) is designed as a hollow shaft, a screen (19; 26) being arranged on an axial end (10) of the grounding shaft (8) which is remote from the shaft to be grounded, which is non-rotatably connected to the housing (7) and connects a coolant and/or lubricant connection (21) of the housing (7) to an interior area of the grounding shaft (8).

arrangement according to Claim 14 and claim 15 , characterized in that the grounding device (25) is arranged radially between the grounding shaft (8) and the screen (26) and thereby electrically conductively connects the grounding shaft (8) and the screen (26).

Transmission (1), in particular a motor vehicle transmission, comprising at least one shaft which, in accordance with an arrangement according to one or more of Claims 1 until 16 is grounded.

Electric axle drive unit for a motor vehicle, characterized by a shaft, according to an arrangement according to one or more of Claims 1 until 16 is grounded.

Electrical machine with a non-rotatable stator and a rotatable rotor, wherein the rotor is coupled to a rotor shaft (2), characterized in that the rotor shaft (2) according to an arrangement according to one or more of Claims 1 until 16 is grounded.