[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102021210014A1 - Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing - Google Patents

Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing Download PDF

Info

Publication number
DE102021210014A1
DE102021210014A1 DE102021210014.7A DE102021210014A DE102021210014A1 DE 102021210014 A1 DE102021210014 A1 DE 102021210014A1 DE 102021210014 A DE102021210014 A DE 102021210014A DE 102021210014 A1 DE102021210014 A1 DE 102021210014A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
contact
contact element
element type
grounding device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021210014.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Meinerz
Michael Griesbach
Bernhard Sauter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to CN202280032820.1A priority Critical patent/CN117280551A/en
Priority to PCT/EP2022/062269 priority patent/WO2022234079A1/en
Publication of DE102021210014A1 publication Critical patent/DE102021210014A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/24Laminated contacts; Wire contacts, e.g. metallic brush, carbon fibres
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/10Connectors or connections adapted for particular applications for dynamoelectric machines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Wellenerdungseinrichtung (E) zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer drehbaren Welle (W) und einem Gehäuse (GH), wobei die Wellenerdungseinrichtung (E) biege-elastische und elektrisch leitfähige Kontaktelemente (EK) aufweist, welche einen elektrisch leitenden Schleifkontakt (K1) zu einer Umfangsfläche (C) der Welle (W) oder einer daran aufgebrachten Hülse (H) bilden, wobei die Kontaktelemente (EK) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass sie aufgrund ihrer eigenen Biege-Elastizität eine Vorspannung des Schleifkontakts (K1) bewirken, wobei die Kontaktelemente (EK) einen ersten Kontaktelement-Typ (EK1) und einen zweiten Kontaktelement-Typ (EK2) umfassen, wobei im Neuzustand der Wellenerdungseinrichtung (E) lediglich die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) den Schleifkontakt (K1) bilden und zwischen den Kontaktelementen des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) und der Umfangsfläche (C) ein Spalt besteht, wobei die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) erst dann zum Schleifkontakt (K1) beitragen, wenn die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) hinreichend verschlissen sind; sowie Getriebe (G) oder elektrische Achsantriebs-Einheit (EA) für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Wellenerdungseinrichtung (E); sowie elektrische Maschine (EM2) mit einer solchen Wellenerdungseinrichtung (E).Shaft grounding device (E) for producing an electrically conductive connection between a rotatable shaft (W) and a housing (GH), the shaft grounding device (E) having flexible and electrically conductive contact elements (EK) which have an electrically conductive sliding contact (K1) to form a peripheral surface (C) of the shaft (W) or a sleeve (H) applied to it, the contact elements (EK) being arranged and designed in such a way that they cause a prestressing of the sliding contact (K1) due to their own bending elasticity, wherein the contact elements (EK) comprise a first contact element type (EK1) and a second contact element type (EK2), wherein when the shaft grounding device (E) is new, only the contact elements of the first contact element type (EK1) form the sliding contact (K1). and between the contact elements of the second contact element type (EK2) and the peripheral surface (C) there is a gap, the contact elements of the second n contact element type (EK2) only contribute to the sliding contact (K1) when the contact elements of the first contact element type (EK1) are sufficiently worn; and transmission (G) or electric axle drive unit (EA) for a motor vehicle with such a shaft grounding device (E); and electrical machine (EM2) with such a shaft grounding device (E).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellenerdungseinrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer drehbaren Welle und einem Gehäuse. Die Erfindung betrifft ferner ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Wellenerdungseinrichtung, sowie eine elektrische Achsantriebs-Einheit für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Wellenerdungseinrichtung, sowie eine elektrische Maschine mit einer solchen Wellenerdungseinrichtung.The invention relates to a shaft grounding device for producing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing. The invention also relates to a transmission for a motor vehicle with such a shaft grounding device, and an electric axle drive unit for a motor vehicle with such a shaft grounding device, and an electric machine with such a shaft grounding device.

Die DE 10 2016 010 926 A1 beschreibt einen Wellenerdungsring zur Ableitung induzierter Spannungen von einer Welle in ein Maschinenelement. Der Wellenerdungsring weist ein Gehäuse und mehrere am Gehäuse angeordnete Ableitelemente auf. Ein elastisch gebogener Randbereich jedes der Ableitelemente liegt an der Welle an, sodass ein elektrisch leitfähiger Schleifkontakt zur Welle gebildet wird.the DE 10 2016 010 926 A1 describes a shaft grounding ring for deriving induced voltages from a shaft into a machine element. The shaft grounding ring has a housing and several diverting elements arranged on the housing. An elastically curved edge area of each of the discharge elements rests against the shaft, so that an electrically conductive sliding contact is formed with the shaft.

Die DE 10 2017 009 360 A1 beschreibt einen Wellenerdungsring, bei dem Ableitelemente mit zwei unterschiedlichen Längen verwendet werden. Dies führt zur Aufteilung des Schleifkontakts auf zwei Laufspuren, welche mit unterschiedlich hoher Anpresskraft auf der Welle aufliegen.the DE 10 2017 009 360 A1 describes a shaft grounding ring in which discharge elements with two different lengths are used. This leads to the division of the sliding contact into two running tracks, which rest on the shaft with different levels of contact pressure.

Während des Betriebs des Wellenerdungsrings kommt es zu einem Verschleiß der Kontaktelemente, sodass die Kontaktelemente mit fortschreitender Betriebsdauer kürzer werden. Dadurch sinkt die Vorspannung des Schleifkontakts, wodurch sich die elektrische Leitfähigkeit mit fortschreitender Betriebsdauer reduziert.During the operation of the shaft grounding ring, wear occurs on the contact elements, so that the contact elements become shorter as the service life progresses. This reduces the preload of the sliding contact, which reduces the electrical conductivity as the service life progresses.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Wellenerdungseinrichtung mit verbesserter Lebensdauer bereitzustellen.It is therefore the object of the invention to provide a shaft grounding device with an improved service life.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung, sowie aus den Figuren.The object is achieved by the features of patent claim 1. Advantageous refinements result from the dependent patent claims, the description and the figures.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Wellenerdungseinrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer drehbaren Welle und einem Gehäuse vorgeschlagen. Die Wellenerdungseinrichtung ist mechanisch und elektrisch mit dem Gehäuse verbunden, und weist mehrere biege-elastische und elektrisch leitfähige Kontaktelemente auf. Die Kontaktelemente bilden einen elektrisch leitenden Schleifkontakt zu einer Umfangsfläche der Welle oder einer auf die Welle aufgebrachten Hülse. Die Kontaktelemente sind derart angeordnet und ausgestaltet, dass sie aufgrund ihrer eigenen Biege-Elastizität eine Vorspannung des Schleifkontakts bewirken. Die Kontaktelemente umfassen zumindest zwei verschiedene Kontaktelement-Typen, nämlich einen ersten Kontaktelement-Typ und einen zweiten Kontaktelement-Typ.To solve the problem, a shaft grounding device is proposed for producing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing. The shaft grounding device is mechanically and electrically connected to the housing and has a number of flexible and electrically conductive contact elements. The contact elements form an electrically conductive sliding contact with a peripheral surface of the shaft or a sleeve applied to the shaft. The contact elements are arranged and designed in such a way that they bring about a prestressing of the sliding contact due to their own bending elasticity. The contact elements include at least two different contact element types, namely a first contact element type and a second contact element type.

Erfindungsgemäß sind die Kontaktelemente derart ausgestaltet, dass im Neuzustand der Wellenerdungseinrichtung lediglich die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs den Schleifkontakt zur Umfangsfläche der Welle, bzw. der Hülse bilden. Zwischen den Kontaktelementen des zweiten Kontaktelement-Typs und der Umfangfläche der Welle, bzw. der Hülse besteht im Neuzustand der Wellenerdungseinrichtung ein Spalt, sodass die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs die Umfangfläche nicht berühren. Erst wenn die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs hinreichend verschlissen sind, kommen die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs in Kontakt zur Welle, und tragen dann zum elektrisch leitfähigen Schleifkontakt bei. In anderen Worten bilden die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs eine Verschleiß-Reserve der Wellenerdungseinrichtung, sodass die Wellenerdungseinrichtung auch bei fortgeschrittener Betriebsdauer noch einen zuverlässig elektrisch leitfähigen Schleifkontakt bilden kann.According to the invention, the contact elements are designed in such a way that when the shaft grounding device is new, only the contact elements of the first contact element type form the sliding contact with the peripheral surface of the shaft or the sleeve. When the shaft grounding device is new, there is a gap between the contact elements of the second contact element type and the peripheral surface of the shaft or sleeve, so that the contact elements of the second contact element type do not touch the peripheral surface. Only when the contact elements of the first contact element type are sufficiently worn do the contact elements of the second contact element type come into contact with the shaft and then contribute to the electrically conductive sliding contact. In other words, the contact elements of the second contact element type form a wear reserve of the shaft grounding device, so that the shaft grounding device can still form a reliably electrically conductive sliding contact even after an advanced period of operation.

Vorzugsweise weisen die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs eine andere Biege-Elastizität auf als die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs. Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, in der die Biegesteifigkeit der Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs größer ist als die Biegesteifigkeit der Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs. Dadurch kann ein zuverlässiger elektrisch leitfähiger Schleifkontakt der Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs auch dann hergestellt werden, wenn diese ohne initiale Vorspannung in Kontakt mit der Umfangsfläche der Welle, bzw. der Hülse kommen.The contact elements of the first contact element type preferably have a different bending elasticity than the contact elements of the second contact element type. An embodiment in which the flexural rigidity of the contact elements of the second contact element type is greater than the flexural rigidity of the contact elements of the first contact element type is particularly preferred. As a result, a reliable electrically conductive sliding contact of the contact elements of the second contact element type can also be produced when they come into contact with the peripheral surface of the shaft or the sleeve without initial prestressing.

Vorzugsweise sind zumindest zwei der Kontaktelemente zu einem Kontaktelement-Paar zusammengefasst. Das Kontaktelement-Paar weist ein Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs, und ein Kontaktelement des zweiten Kontaktelement-Typs auf. Besonders bevorzugt sind sämtliche Kontaktelemente zu derartigen-Paaren zusammengefasst. Eine derartige Paar-Bildung ist für die Fertigung der Wellenerdungseinrichtung vorteilhaft, und ermöglicht zudem eine gleichmäßige Verteilung der verschiedenartigen Kontaktelemente entlang der Umfangsfläche der Welle, bzw. der Hülse.At least two of the contact elements are preferably combined to form a contact element pair. The contact element pair has a contact element of the first contact element type and a contact element of the second contact element type. All contact elements are particularly preferably combined to form such pairs. Forming a pair in this way is advantageous for the manufacture of the shaft grounding device and also enables the different types of contact elements to be distributed uniformly along the peripheral surface of the shaft or sleeve.

Vorzugsweise weisen die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs und die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs eine unterschiedliche Anzahl von Biege-Gelenkabschnitten auf. Die Biege-Gelenk-Abschnitte können beispielsweise durch eine lokale Querschnittreduktion des jeweiligen Kontaktelements gebildet werden. Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, in der die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs zwei Biege-Gelenk-Abschnitte, und die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs nur einen Biege-Gelenk-Abschnitt aufweisen. Durch eine solche Ausführung können die Kontakt-Elemente des ersten und zweiten Kontaktelement-Typs mit der im Wesentlichen gleichen Länge ausgeführt werden. Dadurch kann ein vorteilhaftes Verhältnis von Länge und Durchbiegung der Kontaktelemente beibehalten werden.The contact elements of the first contact element type and the contact elements of the second contact element type preferably have a different number of bending joint sections. The bending-joint sections can, for example, be reduced by a local cross-section of the respective contact element are formed. An embodiment is particularly preferred in which the contact elements of the first contact element type have two flexible joint sections and the contact elements of the second contact element type have only one flexible joint section. With such an embodiment, the contact elements of the first and second contact element types can be designed with essentially the same length. As a result, an advantageous ratio of length and deflection of the contact elements can be maintained.

Sind zumindest zwei der Kontaktelemente wie eingangs beschrieben zu einem Kontaktelement-Paar zusammengefasst, welches je ein Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs und ein Kontaktelement des zweiten Kontaktelement-Typs aufweist, so ist es vorteilhaft dass die Kontaktelemente des Kontaktelement-Paares einen gemeinsamen Biege-Gelenk-Abschnitt aufweisen. Durch eine derartige Ausgestaltung werden die Kontaktelemente des zweiten Kontakt-Element-Typs durch die verschleißbedingte Nachstellbewegung der Kontaktelemente des ersten Kontaktelements zur Umfangsfläche der Welle, bzw. der Hülse nachgeführt. Somit ist eine separate Nachführeinrichtung zum Zustellen der Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs nicht erforderlich.If at least two of the contact elements are combined to form a contact element pair, as described above, which each have a contact element of the first contact element type and a contact element of the second contact element type, it is advantageous for the contact elements of the contact element pair to have a common bending joint -Exhibit section. With such a configuration, the contact elements of the second contact element type are tracked by the wear-related adjustment movement of the contact elements of the first contact element to the peripheral surface of the shaft or the sleeve. A separate tracking device for feeding the contact elements of the second contact element type is therefore not required.

Die vorgeschlagene Wellenerdungseinrichtung kann Bestandteil eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise ein Automatikgetriebe oder ein automatisiertes Getriebe mit mehreren Gangstufen. Das Getriebe weist eine Welle auf, welche in einem Gehäuse des Getriebes drehbar gelagert ist. Durch die Wellenerdungseinrichtung ist die Welle gegenüber dem Getriebegehäuse geerdet. Die Welle kann beispielsweise eine Abtriebswelle des Getriebes sein. Das Getriebe kann eine elektrische Maschine aufweisen, welche zum Antrieb der Welle eingerichtet ist.The proposed shaft grounding device can be part of a transmission for a motor vehicle, for example an automatic transmission or an automated transmission with several gears. The transmission has a shaft which is rotatably mounted in a housing of the transmission. The shaft is grounded relative to the gearbox housing by the shaft grounding device. The shaft can be, for example, an output shaft of the transmission. The transmission can have an electric machine, which is set up to drive the shaft.

Die vorgeschlagene Wellenerdungseinrichtung kann Bestandteil einer elektrischen Achsantriebs-Einheit für ein Kraftahrzeug sein. Das Achsantriebs-Einheit weist eine Welle auf, welche in einem Gehäuse der Achsantriebs-Einheit drehbar gelagert ist. Durch die Wellenerdungseinrichtung ist die Welle gegenüber dem Gehäuse der Achsantriebs-Einheit geerdet.The proposed shaft grounding device can be part of an electric axle drive unit for a motor vehicle. The final drive unit has a shaft which is rotatably mounted in a housing of the final drive unit. The shaft is grounded to the housing of the final drive unit by the shaft grounding device.

Die vorgeschlagene Wellenerdungseinrichtung kann Bestandteil einer elektrischen Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbar gelagerten Rotor sein. Der Rotor ist mit einer Rotorwelle gekoppelt. Die Rotorwelle ist durch die vorgeschlagene Wellenerdungseinrichtung gegenüber einem Gehäuse der elektrischen Maschine geerdet.The proposed shaft grounding device can be part of an electrical machine with a non-rotatable stator and a rotatably mounted rotor. The rotor is coupled to a rotor shaft. The rotor shaft is grounded with respect to a housing of the electrical machine by the proposed shaft grounding device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

  • 1 und 2 je einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs;
  • 3 eine elektrische Maschine;
  • 4 und 5 je eine Ansicht einer aus einem Gehäuse hervorragenden Welle;
  • 6 zeigt eine Front-Ansicht einer Wellenerdungseinrichtung; sowie
  • 7a bis 7c je eine Schnittansicht der Wellenerdungseinrichtung.
Exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the figures. Show it:
  • 1 and 2 one drive train each of a motor vehicle;
  • 3 an electric machine;
  • 4 and 5 one view each of a shaft protruding from a housing;
  • 6 shows a front view of a shaft grounding device; such as
  • 7a until 7c a sectional view of the shaft grounding device.

1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor VM auf, dessen Ausgang mit einer Eingangswelle GW1 eines Getriebes G verbunden ist. Eine Abtriebswelle GW2 des Getriebes G ist mit einem Differentialgetriebe AG verbunden. Das Differentialgetriebe AG ist dazu eingerichtet, die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs zu verteilen. Das Getriebe G weist einen Radsatz RS auf, welcher zusammen mit in 1 nicht dargestellten Schaltelementen dazu eingerichtet ist verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Eingangswelle GW1 und der Abtriebswelle GW2 bereitzustellen. Der Radsatz RS ist von einem Gehäuse GG umschlossen, welches auch eine mit der Eingangswelle GW1 verbundene elektrische Maschine EM beherbergt. Die elektrische Maschine EM ist dazu eingerichtet die Eingangswelle GW1 anzutreiben. Am Gehäuse GG ist ein Umrichter INV befestigt. Der Umrichter INV ist einerseits mit der elektrischen Maschine EM und andererseits mit einer Batterie BAT verbunden. Der Umrichter INV dient zur Wandlung des Gleichstroms der Batterie BAT in einen zum Betrieb der elektrischen Maschine EM geeigneten Wechselstrom, und weist dazu mehrere Leistungshalbleiter auf. Die Wandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom erfolgt durch einen gesteuerten pulsartigen Betrieb der Leistungshalbleiter. 1 shows schematically a drive train for a motor vehicle. The drive train has an internal combustion engine VM whose output is connected to an input shaft of a transmission G GW1. An output shaft GW2 of the gear G is connected to a differential gear AG. The differential gear AG is set up to distribute the power present at the output shaft GW2 to the drive wheels DW of the motor vehicle. The transmission G has a wheel set RS, which together with in 1 Switching elements not shown is set up to provide different transmission ratios between the input shaft GW1 and the output shaft GW2. The wheelset RS is enclosed by a housing GG, which also accommodates an electrical machine EM connected to the input shaft GW1. The electric machine EM is set up to drive the input shaft GW1. An inverter INV is attached to the housing GG. The converter INV is connected on the one hand to the electrical machine EM and on the other hand to a battery BAT. The converter INV is used to convert the direct current from the battery BAT into an alternating current that is suitable for operating the electrical machine EM and has a number of power semiconductors for this purpose. The conversion between direct current and alternating current takes place through controlled pulsed operation of the power semiconductors.

2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, welcher im Gegensatz zur in 1 dargestellten Ausführung ein rein elektrischer Antriebsstrang ist. Der Antriebsstrang weist eine elektrische Achsantriebs-Einheit EX auf. Die elektrische Achsantriebs-Einheit EX umfasst eine elektrische Maschine EM, deren Leistung über einen Reduktionsradsatz RS2 und ein Differentialgetriebe AG auf Antriebsräder DW eines Kraftfahrzeugs übertragen werden. Ausgangswellen DS1, DS2 des Differentialgetriebes AG sind mit den Antriebsrädern DW verbunden. Die elektrische Maschine EM, der Reduktionsradsatz RS2 und das Differentialgetriebe AG sind von einem Gehäuse GA umschlossen. Am Gehäuse GA ist ein Umrichter INV befestigt. Der Umrichter INV ist einerseits mit der elektrischen Maschine EM und andererseits mit einer Batterie BAT verbunden. Der Umrichter INV dient zur Wandlung des Gleichstroms der Batterie BAT in einen zum Betrieb der elektrischen Maschine EM geeigneten Wechselstrom, und weist dazu mehrere Leistungshalbleiter auf. Die Wandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom erfolgt durch einen gesteuerten pulsartigen Betrieb der Leistungshalbleiter. 2 shows schematically a drive train for a motor vehicle, which, in contrast to in 1 illustrated embodiment is a purely electric drive train. The drive train has an electric axle drive unit EX. The electric axle drive unit EX comprises an electric machine EM, the power of which is transmitted to drive wheels DW of a motor vehicle via a reduction gear set RS2 and a differential gear AG. Output shafts DS1, DS2 of the differential gear AG are connected to the drive wheels DW. The electric machine EM, the reduction gear set RS2 and the differential gear AG are enclosed by a housing GA. At the An inverter INV is attached to the housing GA. The converter INV is connected on the one hand to the electrical machine EM and on the other hand to a battery BAT. The converter INV is used to convert the direct current from the battery BAT into an alternating current that is suitable for operating the electrical machine EM and has a number of power semiconductors for this purpose. The conversion between direct current and alternating current takes place through controlled pulsed operation of the power semiconductors.

Die in 1 und 2 dargestellten Antriebsstränge sind nur beispielhaft anzusehen.In the 1 and 2 illustrated drive trains are only to be regarded as examples.

Durch den pulsartigen Betrieb der Leistungshalbleiter können elektromagnetische Störsignale entstehen, die beispielsweise im Antriebsstrang gemäß 1 in die Abtriebswelle GW2 oder im Antriebsstrang gemäß 2 in die Ausgangswellen DS1, DS2 eingekoppelt werden. Durch die in 1 und 2 nicht dargestellte Lagerung der Abtriebswelle GW2, bzw. der Ausgangswellen DS1, DS2 sind diese jedoch gegenüber dem Gehäuse GG, bzw. dem Gehäuse GA elektrisch isoliert, da das Schmieröl im Inneren der Gehäuse GG, GA elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist. Somit können in die Abtriebswelle GW2, bzw. in die Ausgangswellen DS1, DS2 eingekoppelte Störsignale nicht auf kurzem Weg in das Gehäuse GG, bzw. Gehäuse GA fließen, welches mit einer elektrischen Masse des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Stattdessen gelangen die Störsignale durch elektromagnetische Abstrahlung zurück zur elektrischen Masse, wodurch andere elektronische Komponenten des Kraftfahrzeugs gestört werden können. Die aus dem Gehäuse GG, bzw. Gehäuse GA hervortretende Abtriebswelle GW2, bzw. Ausgangswellen DS1, DS2 können dabei eine Antenne bilden, welche die elektromagnetische Abstrahlung der Störsignale begünstigt.Due to the pulsed operation of the power semiconductors, electromagnetic interference signals can arise, for example in the drive train according to 1 in the output shaft GW2 or in the drive train 2 be coupled into the output shafts DS1, DS2. through the in 1 and 2 Not shown storage of the output shaft GW2, or the output shafts DS1, DS2, these are electrically isolated from the housing GG, or the housing GA, since the lubricating oil inside the housing GG, GA has electrically insulating properties. Thus, interference signals coupled into the output shaft GW2 or into the output shafts DS1, DS2 cannot flow directly into the housing GG or housing GA, which is connected to an electrical ground of the motor vehicle. Instead, the interference signals get back to the electrical ground through electromagnetic radiation, as a result of which other electronic components of the motor vehicle can be disturbed. The output shaft GW2 or output shafts DS1, DS2 protruding from the housing GG or housing GA can form an antenna which promotes the electromagnetic radiation of the interference signals.

3 zeigt eine schematische Ansicht einer elektrischen Maschine EM2. Die elektrische Maschine EM2 weist ein Gehäuse GE auf, welches einen Stator S und einen Rotor R aufnimmt. Der Stator S ist drehfest im Gehäuse GE fixiert. Der Rotor R ist mit einer Rotorwelle RW gekoppelt, wobei die Rotorwelle RW über zwei am Gehäuse GE abgestützte Wälzlager WL1, WL2 drehbar gelagert ist. Ein Ende der Rotorwelle RW ragt aus dem Gehäuse GE hervor. An einem freiliegenden Abschnitt der Rotorwelle RW ist eine Wellenerdungseinrichtung E vorgesehen. Zwischen dem Wälzlager WL2 und der Wellenerdungseinrichtung ist ein Dichtring DR2 vorgesehen. Die Wellenerdungseinrichtung E stellt einen elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen dem Gehäuse GE und der Rotorwelle RW her. Die Wellenerdungseinrichtung E weist dazu Bürsten oder andere elektrisch leitfähige Kontaktelemente auf, welche auf einer Oberfläche der Rotorwelle RW schleifen. Über die Wellenerdungseinrichtung E kann ein Potentialunterschied zwischen dem Gehäuse GE und der Rotorwelle E abgebaut werden. Die Wälzlager WL1, WL2 werden dadurch vor einem unkontrollierten Potentialausgleich über die Wälzkörper der Wälzlager WL1, WL2 geschützt. 3 shows a schematic view of an electrical machine EM2. The electrical machine EM2 has a housing GE, which accommodates a stator S and a rotor R. The stator S is rotatably fixed in the housing GE. The rotor R is coupled to a rotor shaft RW, the rotor shaft RW being rotatably mounted via two roller bearings WL1, WL2 supported on the housing GE. One end of the rotor shaft RW protrudes from the housing GE. A shaft grounding device E is provided at an exposed portion of the rotor shaft RW. A sealing ring DR2 is provided between the roller bearing WL2 and the shaft grounding device. The shaft grounding device E establishes an electrically conductive contact between the housing GE and the rotor shaft RW. For this purpose, the shaft grounding device E has brushes or other electrically conductive contact elements which rub on a surface of the rotor shaft RW. A potential difference between the housing GE and the rotor shaft E can be reduced via the shaft grounding device E. The roller bearings WL1, WL2 are thereby protected against uncontrolled potential equalization via the roller bodies of the roller bearings WL1, WL2.

4 zeigt eine Detail-Schnittansicht einer aus einem Gehäuse GH hervorragenden Welle W gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die in 4 dargestellte Welle W könnte beispielsweise die Abtriebswelle GW2 gemäß 1, oder eine der Ausgangswellen DS1, DS2 gemäß 2, oder die Rotorwelle RW gemäß 3 sein. Das Gehäuse GH könnte beispielsweise das Gehäuse GG gemäß 1, das Gehäuse GA gemäß 2 oder das Gehäuse GE gemäß 3 sein. Die Welle W ist mehrteilig aufgebaut, und ist über ein Kugellager WL am Gehäuse GH gelagert. Das Kugellager WL befindet sich in einem Ölraum NR. Zur Abdichtung des Ölraums NR gegenüber einer Umgebung U ist ein Radialwellendichtring DR vorgesehen. An der Umgebungsseite des Radialwellendichtrings DR ist eine Wellenerdungseinrichtung E vorgesehen. Die Wellenerdungseinrichtung E ist mit dem Gehäuse GH mechanisch und elektrisch leitfähig verbunden. Dazu ist ein Halteelement EH vorgesehen, über welches die Wellenerdungseinrichtung E mechanisch und elektrisch mit dem Gehäuse GH verbunden ist. Das Halteelement EH ist in 4 nur abschnittsweise dargestellt. Kontaktelemente EK der Wellenerdungseinrichtung E bilden einen elektrisch leitfähigen Schleifkontakt K1 zu einer Umfangsfläche C der Welle W. Die Kontaktelemente EK sind zwischen dem Halteelement EH und einem Klemmring EZ fixiert, sodass die Kontaktelemente EK in Position gehalten werden. Die Kontaktelemente EK können beispielsweise durch Bürsten oder durch PTFE-Elemente mit elektrisch leifähigen Füllstoffen oder durch ein elektrisch leitfähiges Vlies gebildet sein. 4 shows a detailed sectional view of a shaft W protruding from a housing GH according to a first exemplary embodiment. In the 4 represented shaft W could, for example, the output shaft GW2 according to 1 , or one of the output shafts DS1, DS2 according to 2 , or the rotor shaft RW according to 3 be. The housing GH could, for example, the housing GG according to 1 , according to the housing GA 2 or the housing according to GE 3 be. The shaft W is made up of several parts and is mounted on the housing GH via a ball bearing WL. The ball bearing WL is located in an oil chamber NR. A radial shaft sealing ring DR is provided to seal off the oil chamber NR from an environment U. A shaft grounding device E is provided on the side surrounding the radial shaft seal DR. The shaft grounding device E is mechanically and electrically conductively connected to the housing GH. For this purpose, a holding element EH is provided, via which the shaft grounding device E is mechanically and electrically connected to the housing GH. The holding element EH is in 4 only partially shown. Contact elements EK of the shaft grounding device E form an electrically conductive sliding contact K1 to a peripheral surface C of the shaft W. The contact elements EK are fixed between the holding element EH and a clamping ring EZ, so that the contact elements EK are held in position. The contact elements EK can be formed, for example, by brushes or by PTFE elements with electrically conductive fillers or by an electrically conductive fleece.

Um den elektrisch leitfähigen Schleifkontakt K1 gegenüber der Umgebung U zu schützen ist ein Dichtring DX vorgesehen. Der Dichtring DX weist eine metallisches Strukturelement DX1 auf, welches von einem Elastomer DX2 umgeben ist. Der Dichtring DX ist auf einen Außendurchmesser des Halteelements EH aufgepresst. Der Dichtring DX bildet einen zweiten Schleifkontakt K2 zur Welle W. Im Gegensatz zum Radialwellendichtring DR weist der Dichtring DX keine Feder zur Vorspannung des Schleifkontakts K2 in Richtung der Welle W auf. Der Dichtring DX weist eine Lippe L1 und eine Lippe L2 auf. Der Schleifkontakt K2 des Dichtrings DX an der Welle W erfolgt nur über die Lippe L2, sodass zwischen der Welle W und der Lippe L1 ein Spalt besteht.In order to protect the electrically conductive sliding contact K1 from the environment U, a sealing ring DX is provided. The sealing ring DX has a metallic structural element DX1, which is surrounded by an elastomer DX2. The sealing ring DX is pressed onto an outside diameter of the holding element EH. The sealing ring DX forms a second sliding contact K2 on the shaft W. In contrast to the radial shaft sealing ring DR, the sealing ring DX does not have a spring to preload the sliding contact K2 in the direction of the shaft W. The seal ring DX has a lip L1 and a lip L2. The sliding contact K2 of the sealing ring DX on the shaft W is only via the lip L2, so that there is a gap between the shaft W and the lip L1.

Ein zusätzlicher Schutz des Schleifkontakts K1 erfolgt über die Dichtung DA, welche zwischen dem Gehäuse GH und dem Halteelement EH wirkt. Zur Aufnahme der Dichtung DA ist im Gehäuse GH eine entsprechende Nut vorgesehen.The sliding contact K1 is additionally protected by the seal DA, which acts between the housing GH and the holding element EH. A corresponding groove is provided in the housing GH to accommodate the seal DA.

5 zeigt eine Detail-Schnittansicht einer aus einem Gehäuse GH hervorragenden Welle W gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches im Wesentlichen dem in 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Die in 5 dargestellte Welle W könnte beispielsweise die Abtriebswelle GW2 gemäß 1, oder eine der Ausgangswellen DS1, DS2 gemäß 2, oder die Rotorwelle RW gemäß 3 sein. Das Gehäuse GH könnte beispielsweise das Gehäuse GG gemäß 1, das Gehäuse GA gemäß 2 oder das Gehäuse GE gemäß 3 sein. 5 shows a detailed sectional view of a shaft W protruding from a housing GH according to a second exemplary embodiment, which essentially corresponds to that in 4 corresponds to the first embodiment shown. In the 5 represented shaft W could, for example, the output shaft GW2 according to 1 , or one of the output shafts DS1, DS2 according to 2 , or the rotor shaft RW according to 3 be. The housing GH could, for example, the housing GG according to 1 , according to the housing GA 2 or the housing according to GE 3 be.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist auf der Welle Weine Hülse H angeordnet. Die Hülse H besteht beispielsweise aus Edelstahl, und bietet eine mechanisch und korrosiv widerstandsfähige Lauffläche für den Radialwellendichtring DR und die Kontaktelemente EK der Wellenerdungseinrichtung E. Der Schleifkontakt K2 des Dichtrings DX besteht weiterhin direkt zur Welle W, und nicht zur Umfangsfläche C der Hülse H. Der Schleifkontakt K2 erfolgt somit an einem kleineren Durchmesser als der Schleifkontakt K1. Bei einer derartigen Ausführung dient der Dichtring DX nicht zur zum Schutz des Schleifkontakts K1 vor Umwelteinflüssen, sondern auch zum Schutz vor einer korrosiven Unterwandung der Hülse H. Zwischen den Lippen L1 und L2 ist eine Fettfüllung F vorgesehen.In the embodiment according to 5 is placed on the shaft Weine sleeve H. The sleeve H is made of stainless steel, for example, and offers a mechanically and corrosively resistant running surface for the radial shaft sealing ring DR and the contact elements EK of the shaft grounding device E. The sliding contact K2 of the sealing ring DX is still directly on the shaft W and not on the peripheral surface C of the sleeve H. The sliding contact K2 thus takes place on a smaller diameter than the sliding contact K1. In such an embodiment, the sealing ring DX is not used to protect the sliding contact K1 against environmental influences, but also to protect against corrosive underwalling of the sleeve H. A grease filling F is provided between the lips L1 and L2.

6 zeigt eine Frontansicht der Wellenerdungseinrichtung E im Neuzustand. Darin ist deutlich zu erkennen, dass je zwei der Kontaktelemente EK zu einem Kontaktelement-Paar EKP zusammengefasst sind. Jedes der Kontaktelemente EK ist am Halteelement EH befestigt, wobei das Halteelement EH in 6 nur abschnittsweise dargestellt ist. Die Kontaktelemente EK umfassen zwei verschiedenartige Kontaktelement-Typen, nämlich einen ersten Kontaktelement-Typ EK1 und einen zweiten Kontaktelement-Typ EK2. Jedes der Kontaktelement-Paare EKP weist ein Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs EK1 und ein Kontaktelement des zweiten Kontaktelements-Typs EK2 auf. Die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 weisen zwei Biege-Gelenk-Abschnitte G1, G2 auf. Die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2 weisen nur einen Biege-Gelenk-Abschnitt auf, und zwar den Biege-Gelenk-Abschnitt G1 jenes Kontaktelements des ersten Kontaktelement-Typs EK1, mit dem es zu dem Kontaktelement-Paar EKP zusammengefasst ist. Die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 scheinen in der Ansicht gemäß 6 deutlich länger zu sein als die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2. Tatsächlich ist der am Schleifkontakt K1 wirksame Innendurchmesser der Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 kleiner als der Innendurchmesser der Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2. Die Länge der Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 entspricht jedoch in etwa der Länge der Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2. Dies wird durch die in 7a und 7b dargestellten Schnittansichten deutlich. 6 shows a front view of the shaft grounding device E in new condition. It can be clearly seen that two of the contact elements EK are combined to form a contact element pair EKP. Each of the contact elements EK is attached to the holding element EH, with the holding element EH in 6 only partially shown. The contact elements EK include two different types of contact element, namely a first contact element type EK1 and a second contact element type EK2. Each of the contact element pairs EKP has a contact element of the first contact element type EK1 and a contact element of the second contact element type EK2. The contact elements of the first contact element type EK1 have two flexible joint sections G1, G2. The contact elements of the second contact element type EK2 have only one flexible joint section, specifically the flexible joint section G1 of that contact element of the first contact element type EK1 with which it is combined to form the contact element pair EKP. The contact elements of the first contact element type EK1 appear according to the view 6 to be significantly longer than the contact elements of the second contact element type EK2. In fact, the inside diameter of the contact elements of the first contact element type EK1 that is effective on the sliding contact K1 is smaller than the inside diameter of the contact elements of the second contact element type EK2. However, the length of the contact elements of the first contact element type EK1 corresponds approximately to the length of the contact elements of the second contact element type EK2. This is through the in 7a and 7b illustrated sectional views clearly.

7a zeigt eine Schnittansicht eines Abschnitts der Wellenerdungseinrichtung E; die entsprechende Schnittebene ist in 6 als A-A gekennzeichnet. Der in 7a dargestellte Schnitt verläuft durch ein Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs EK1. 7b zeigt eine weitere Schnittansicht eines Abschnitts der Wellenerdungseinrichtung E; die entsprechende Schnittebene ist in 6 als B-B gekennzeichnet. Der in 7b dargestellte Schnitt verläuft durch ein Kontaktelement des zweiten Kontaktelement-Typs EK2. Die Kontaktelemente EK beider Kontaktelement-Typen EK1, EK2 sind am Halteelement EH befestigt, und zwar mittels des Klemmrings EZ. Das Halteelement EH ist drehfest fixiert, wobei diese Fixierung in 7a und 7b nicht dargestellt ist. In den Schnittansichten gemäß 7a und 7b ist zudem die Umfangsfläche C der Welle W, bzw. der Hülse Z dargestellt. 7a Fig. 12 shows a sectional view of a portion of the shaft grounding device E; the corresponding cutting plane is in 6 marked as AA. the inside 7a The section shown runs through a contact element of the first contact element type EK1. 7b shows a further sectional view of a portion of the shaft grounding device E; the corresponding cutting plane is in 6 marked as BB. the inside 7b The section shown runs through a contact element of the second contact element type EK2. The contact elements EK of both contact element types EK1, EK2 are attached to the holding element EH by means of the clamping ring EZ. The holding element EH is fixed in a rotationally fixed manner, with this fixation in 7a and 7b is not shown. In the sectional views according to 7a and 7b the peripheral surface C of the shaft W or of the sleeve Z is also shown.

Aus 7a ist ersichtlich, dass das Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs EK1 an der Umfangsfläche C anliegt, und derart den Schleifkontakt K1 herstellt. 7a zeigt die Wellenerdungseinrichtung E im Neuzustand, bzw. in einem Zustand mit noch geringem Verschleiß an den Kontaktelementen des ersten Kontaktelement-Typs EK1. In einem derartigen Zustand der Wellenerdungseinrichtung E besteht ein Spalt zwischen der Umfangsfläche C und den Kontaktelementen des zweiten Kontaktelement-Typs EK2, wie in 7b dargestellt.Out of 7a it can be seen that the contact element of the first contact element type EK1 rests against the peripheral surface C, and in this way produces the sliding contact K1. 7a shows the shaft grounding device E in new condition, or in a condition with still little wear on the contact elements of the first contact element type EK1. In such a state of the shaft grounding device E, there is a gap between the peripheral surface C and the contact elements of the second contact element type EK2, as shown in FIG 7b shown.

Mit zunehmendem Verschleiß der Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 werden diese Kontaktelemente kürzer. Dies führt zu einer Relaxation an den Biege-Gelenk-Abschnitten G1 und G2. Dadurch verlagert sich die Laufspur des Schleifkontakts K1 an der Umfangsfläche C. In der Darstellung gemäß 7a verlagert sich die Laufspur des Schleifkontakts K1 nach rechts. Durch die verschleißbedingte Relaxation an den Biege-Gelenk-Abschnitten G1 und G2 verändert sich auch die Winkellage an den Kontaktelementen des zweiten Kontaktelement-Typs EK2, sodass mit zunehmendem Verschleiß auch die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2 die Umfangsfläche C berühren, und derart zum Schleifkontakt K1 beitragen.With increasing wear of the contact elements of the first contact element type EK1, these contact elements become shorter. This leads to a relaxation at the flexural hinge sections G1 and G2. As a result, the running track of the sliding contact K1 is shifted on the peripheral surface C. In the illustration according to 7a the running track of the sliding contact K1 shifts to the right. Due to the wear-related relaxation on the bending joint sections G1 and G2, the angular position on the contact elements of the second contact element type EK2 also changes, so that with increasing wear the contact elements of the second contact element type EK2 also touch the peripheral surface C, and in such a way to Contribute sliding contact K1.

7c zeigt eine Überlagerung der beiden Schnittansichten gemäß 7a und 7b. Aus dieser Darstellung wird nochmals verdeutlicht, wie durch Verschleiß eine Relaxation in den Biege-Abschnitten G1 und G2 hervorgerufen wird, welche zu einer axialen Verlagerung des Schleifkontakt-Laufspur führt. Mit zunehmendem Verschleiß der Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 werden die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2 immer weiter zur Umfangsfläche C nachgeführt, bis auch diese Kontaktelemente zum Schleifkontakt K1 beitragen. 7c shows an overlay of the two sectional views according to FIG 7a and 7b . From this representation it is again made clear how a relaxation in the bending sections G1 and G2 is caused by wear, which leads to an axial displacement of the sliding contact track. With increasing wear of the contact elements of the first contact element type EK1, the contact elements of the second contact element type EK2 are tracked further and further towards the peripheral surface C until these contact elements also contribute to the sliding contact K1.

Die in 7a und 7b dargestellte Ausführung der Wellenerdungseinrichtung E ist nur beispielhaft anzusehen. In einer alternativen Ausgestaltung könnten die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2 mit der gleichen Länge wie die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1 ausgeführt werden. Bei einer derartigen Ausführung müssten die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs EK2 eine stärkere initiale Biegung aufweisen als die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs EK1. Die stärkere initiale Biegung könnte beispielsweise durch eine mechanische Vorbehandlung realisiert werden.In the 7a and 7b The embodiment of the shaft grounding device E shown is only to be regarded as an example. In an alternative configuration, the contact elements of the second contact element type EK2 could be designed with the same length as the contact elements of the first contact element type EK1. In such an embodiment, the contact elements of the second contact element type EK2 would have to have a stronger initial bending than the contact elements of the first contact element type EK1. The stronger initial bending could be realized, for example, by mechanical pre-treatment.

BezugszeichenlisteReference List

VMVM
Verbrennungsmotorcombustion engine
EXEX
Elektrische Achsantriebs-EinheitElectric final drive unit
GG
Getriebetransmission
GW1GW1
Eingangswelleinput shaft
GW2GW2
Abtriebswelleoutput shaft
RSRS
Radsatzwheelset
RS2RS2
Reduktionsradsatzreduction gear set
EMEM
Elektrische Maschineelectrical machine
INVINV
Umrichterconverter
BATBAT
Batteriebattery
AGInc
Differentialgetriebedifferential gear
DS1DS1
Ausgangswelleoutput shaft
DS2DS2
Ausgangswelleoutput shaft
DWDW
Antriebsraddrive wheel
GAGA
GehäuseHousing
EM2EM2
Elektrische Maschineelectrical machine
SS
Statorstator
RR
Rotorrotor
RWRW
Rotorwellerotor shaft
WL1WL1
Lagerwarehouse
WL2WL2
Lagerwarehouse
DR2DR2
Dichtringsealing ring
GEGE
GehäuseHousing
WW
WelleWave
HH
Hülsesleeve
CC
Umfangsflächeperipheral surface
GHGH
GehäuseHousing
WLWL
Lagerwarehouse
DRDR
RadialwellendichtringRadial shaft seal
NRNO
Ölraumoil room
EE
Wellenerdungseinrichtungshaft grounding device
EKEK
Kontaktelementcontact element
EK1EK1
Erster Kontaktelement-TypFirst contact element type
EK2EK2
Zweiter Kontaktelement-TypSecond contact element type
EKPEKP
Kontaktelement-Paarcontact element pair
G1G1
Biege-Gelenk-AbschnittFlexural Joint Section
G2G2
Biege-Gelenk-AbschnittFlexural Joint Section
K1K1
Erster SchleifkontaktFirst sliding contact
EHeh
Halteelementholding element
EZsingle
Klemmringclamping ring
DATHERE
Dichtungpoetry
Uu
Umgebungvicinity
DXDX
Dichtringsealing ring
K2K2
Zweiter SchleifkontaktSecond sliding contact
DX1DX1
Strukturelementstructural element
DX2DX2
Elastomerelastomer
L1, L2L1, L2
Lippelip
Ff
Fettfüllungfat filling

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 the 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 102016010926 A1 [0002]DE 102016010926 A1 [0002]
  • DE 102017009360 A1 [0003]DE 102017009360 A1 [0003]

Claims (13)

Wellenerdungseinrichtung (E) zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer drehbaren Welle (W) und einem Gehäuse (GH), wobei die Wellenerdungseinrichtung (E) mechanisch und elektrisch mit dem Gehäuse (GH) verbunden ist und mehrere biege-elastische und elektrisch leitfähige Kontaktelemente (EK) aufweist, welche einen elektrisch leitenden Schleifkontakt (K1) zu einer Umfangsfläche (C) der Welle (W) oder einer auf die Welle (W) aufgebrachten Hülse (H) bilden, wobei die Kontaktelemente (EK) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass sie aufgrund ihrer eigenen Biege-Elastizität eine Vorspannung des Schleifkontakts (K1) bewirken, wobei die Kontaktelemente (EK) der Wellenerdungseinrichtung (E) zumindest zwei verschiedenartige Kontaktelement-Typen umfassen, nämlich einen ersten Kontaktelement-Typ (EK1) und einen zweiten Kontaktelement-Typ (EK2), dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (EK) derart ausgestaltet sind, dass im Neuzustand der Wellenerdungseinrichtung (E) lediglich die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) den Schleifkontakt (K1) bilden und zwischen den Kontaktelementen des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) und der Umfangsfläche (C) ein Spalt besteht, wobei die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) erst dann zum Schleifkontakt (K1) beitragen, wenn die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) hinreichend verschlissen sind.Shaft grounding device (E) for establishing an electrically conductive connection between a rotatable shaft (W) and a housing (GH), the shaft grounding device (E) being mechanically and electrically connected to the housing (GH) and having a plurality of flexible and electrically conductive contact elements (EK) which form an electrically conductive sliding contact (K1) to a peripheral surface (C) of the shaft (W) or to a sleeve (H) applied to the shaft (W), the contact elements (EK) being arranged and designed in this way that they cause a prestressing of the sliding contact (K1) due to their own bending elasticity, the contact elements (EK) of the shaft grounding device (E) comprising at least two different types of contact element, namely a first contact element type (EK1) and a second contact element -Type (EK2), characterized in that the contact elements (EK) are designed such that when new the shaft grounding device tion (E) only the contact elements of the first contact element type (EK1) form the sliding contact (K1) and between the contact elements of the second contact element type (EK2) and the peripheral surface (C) there is a gap, the contact elements of the second contact element Type (EK2) only contribute to the sliding contact (K1) when the contact elements of the first contact element type (EK1) are sufficiently worn. Wellenerdungseinrichtung (E) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) eine andere Biege-Elastizität aufweisen als die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2).shaft grounding device (E). claim 1 , characterized in that the contact elements of the first contact element type (EK1) have a different bending elasticity than the contact elements of the second contact element type (EK2). Wellenerdungseinrichtung (E) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) eine höhere Biegesteifigkeit aufweisen als die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1).shaft grounding device (E). claim 2 , characterized in that the contact elements of the second contact element type (EK2) have a higher bending stiffness than the contact elements of the first contact element type (EK1). Wellenerdungseinrichtung (E) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Kontaktelemente (EK) zu einem Kontaktelement-Paar (EKP) zusammengefasst sind, wobei das Kontaktelement-Paar (EKP) ein Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) und ein Kontaktelement des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) aufweist.Shaft grounding device (E) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that at least two of the contact elements (EK) are combined to form a contact element pair (EKP), the contact element pair (EKP) being a contact element of the first contact element type (EK1) and a contact element of the second contact element type ( EK2) has. Wellenerdungseinrichtung (E) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Kontaktelemente (EK) zu derartigen Kontaktelement-Paaren (EKP) zusammengefasst sind.shaft grounding device (E). claim 4 , characterized in that all contact elements (EK) are combined to form such contact element pairs (EKP). Wellenerdungseinrichtung (E) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) und die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) eine unterschiedliche Anzahl von Biege-Gelenk-Abschnitten (G1, G2) aufweisen.Shaft grounding device (E) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the contact elements of the first contact element type (EK1) and the contact elements of the second contact element type (EK2) have a different number of flexible joint sections (G1, G2). Wellenerdungseinrichtung (E) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) zwei Biege-Gelenk-Abschnitte (G1, G2) aufweisen, wobei die Kontaktelemente des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) nur einen Biege-Gelenk-Abschnitt (G1) aufweist.shaft grounding device (E). claim 6 , characterized in that the contact elements of the first contact element type (EK1) have two flexible joint sections (G1, G2), the contact elements of the second contact element type (EK2) having only one flexible joint section (G1). . Wellenerdungseinrichtung (E) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Kontaktelemente (EK) zu einem Kontaktelement-Paar (EKP) zusammengefasst sind, wobei das Kontaktelement-Paar (EKP) ein Kontaktelement des ersten Kontaktelement-Typs (EK1) und ein Kontaktelement des zweiten Kontaktelement-Typs (EK2) aufweist, wobei die Kontaktelemente (EK) des Kontaktelement-Paares (EKP) einen gemeinsamen Biege-Gelenk-Abschnitt (G1) aufweisen.shaft grounding device (E). claim 7 , characterized in that at least two of the contact elements (EK) are combined to form a contact element pair (EKP), the contact element pair (EKP) being a contact element of the first contact element type (EK1) and a contact element of the second contact element type ( EK2), wherein the contact elements (EK) of the contact element pair (EKP) have a common flexible joint section (G1). Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Wellenerdungseinrichtung (E) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Erdung einer in einem Gehäuse (GG) des Getriebes (G) gelagerten Welle (GW2).Transmission (G) for a motor vehicle, characterized by a shaft grounding device (E) according to one of Claims 1 until 8th for grounding a shaft (GW2) mounted in a housing (GG) of the gearbox (G). Getriebe (G) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (GW2) eine Abtriebswelle des Getriebes (G) bildet.gear (G) after claim 9 , characterized in that the shaft (GW2) forms an output shaft of the gear (G). Getriebe (G) nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) eine elektrische Maschine (EM) aufweist, welche zum Antrieb der Welle (GW2) eingerichtet ist.gear (G) after claim 9 or claim 10 , characterized in that the transmission (G) has an electrical machine (EM) which is set up to drive the shaft (GW2). Elektrische Achsantriebs-Einheit (EA) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Wellenerdungseinrichtung (E) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Erdung einer in einem Gehäuse (GA) der Achsantriebs-Einheit (EA) gelagerten Welle (DS1, DS2).Electrical axle drive unit (EA) for a motor vehicle, characterized by a shaft grounding device (E) according to one of Claims 1 until 8th for grounding a shaft (DS1, DS2) mounted in a housing (GA) of the final drive unit (EA). Elektrische Maschine (EM2) mit einem drehfesten Stator (S) und einem drehbaren Rotor (R), wobei der Rotor (R) mit einer Rotorwelle (RW) gekoppelt ist, wobei die Rotorwelle (RW) in einem Gehäuse (GE) der elektrischen Maschine (EM2) gelagert ist, gekennzeichnet durch eine Wellenerdungseinrichtung (E) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Erdung der Rotorwelle (RW).Electrical machine (EM2) with a non-rotatable stator (S) and a rotatable rotor (R), the rotor (R) being coupled to a rotor shaft (RW), the rotor shaft (RW) being in a housing (GE) of the electrical machine (EM2) is mounted, characterized by a shaft grounding device (E) according to one of Claims 1 until 8th for grounding the rotor shaft (RW).
DE102021210014.7A 2021-05-06 2021-09-10 Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing Pending DE102021210014A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280032820.1A CN117280551A (en) 2021-05-06 2022-05-06 Shaft grounding for establishing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
PCT/EP2022/062269 WO2022234079A1 (en) 2021-05-06 2022-05-06 Shaft-grounding device for establishing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021204567.7 2021-05-06
DE102021204567 2021-05-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021210014A1 true DE102021210014A1 (en) 2022-11-10

Family

ID=83692080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021210014.7A Pending DE102021210014A1 (en) 2021-05-06 2021-09-10 Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021210014A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010926A1 (en) 2016-03-03 2017-09-07 Kaco Gmbh + Co. Kg Shaft grounding ring
DE102017009360A1 (en) 2017-10-06 2019-04-11 Kaco Gmbh + Co. Kg Shaft grounding ring and diverting body for a shaft grounding ring

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010926A1 (en) 2016-03-03 2017-09-07 Kaco Gmbh + Co. Kg Shaft grounding ring
DE102017009360A1 (en) 2017-10-06 2019-04-11 Kaco Gmbh + Co. Kg Shaft grounding ring and diverting body for a shaft grounding ring

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3982520A1 (en) Arrangement for sealing and grounding a shaft for a transmission, for an electric machine, or for an electric axle drive unit
DE102007052104A1 (en) Sealing element for a bearing, in particular for a rolling bearing
EP0500868B1 (en) Drive unit, in particular for vehicle windscreen wipers
DE102019207241A1 (en) Device for the electrically conductive connection between a shaft and a housing
DE102020119719A1 (en) Discharge device for an electrical machine and electrical machine with the discharge device
WO2022184333A1 (en) Shaft-grounding device for establishing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
DE102020200821A1 (en) Shaft grounding device and electric drive unit with such a device
WO2021170341A1 (en) Grounding for a transmission
WO2022234079A1 (en) Shaft-grounding device for establishing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
WO2022258309A1 (en) Shaft-grounding device for establishing an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
DE102020212589A1 (en) Shaft grounding assembly, gearbox, and electric final drive
DE102021210014A1 (en) Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
DE102008039577C5 (en) Apparatus and method for reducing high frequency signal stray noise in an electrically powered vehicle
DE102019212499A1 (en) Device for an electrically conductive connection between a shaft and a housing
DE102018218530A1 (en) Brush device for the electrical connection of a first element to a second element, electric machine and drive device
DE102021210017A1 (en) Arrangement for grounding a shaft for a transmission, for an electric machine, or for an electric final drive unit
DE102020111927A1 (en) Rotor shaft arrangement with contamination-protected contact device and electrical drive with the rotor shaft arrangement
EP3118946B1 (en) Slip ring and slip ring unit with slip ring
DE102016219602A1 (en) Bearing arrangement for sealing a drive shaft in a motor vehicle
DE102012205368A1 (en) Gear arrangement of a rail vehicle
DE102021210013A1 (en) Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
WO2022234057A1 (en) Shaft grounding ring and method for production thereof
DE102021210015A1 (en) Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing
DE102021131340B3 (en) Drive shaft arrangement with an internally toothed carrier; gearbox and drive unit
DE102021211981A1 (en) Shaft grounding device for creating an electrically conductive connection between a rotatable shaft and a housing

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified