WO2018046233A1 - Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2018046233A1
WO2018046233A1 PCT/EP2017/070415 EP2017070415W WO2018046233A1 WO 2018046233 A1 WO2018046233 A1 WO 2018046233A1 EP 2017070415 W EP2017070415 W EP 2017070415W WO 2018046233 A1 WO2018046233 A1 WO 2018046233A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
drive device
discharge ring
motor vehicle
housing element
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/070415
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Grom
Martin Reuter
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN201780032645.5A priority Critical patent/CN109155573B/zh
Publication of WO2018046233A1 publication Critical patent/WO2018046233A1/de
Priority to US16/254,707 priority patent/US10840779B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40—Structural association with grounding devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
    • H01R39/646—Devices for uninterrupted current collection through an electrical conductive fluid
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/60—Electric Machines, e.g. motors or generators

Definitions

  • the invention relates to a drive device for a motor vehicle, in particular a motor vehicle, according to the preamble of claim 1 and a motor vehicle with such a drive device.
  • Such a drive device for a motor vehicle in particular a
  • the drive device comprises at least one electric machine and at least one shaft, which is rotatably mounted on a housing element of the drive device and driven by the electric machine.
  • the electric machine can provide torques via the shaft, by means of which, for example, at least one wheel of the motor vehicle and thus, for example, the motor vehicle as a whole can be electrically driven.
  • DE 35 1 1 755 A1 discloses an arrangement for deriving shaft voltages with steep voltage spikes and / or high-frequency
  • DE 1 1 2010 004 938 T5 an arrangement for deriving an electrical charge on a rotating shaft is known, which is at least partially surrounded by a stationary housing.
  • the housing and the shaft are separated by one or more bearings, the arrangement comprising an annular conductive charge dissipation component, via which electrical charges can be derived from the shaft to the housing.
  • DE 10 2004 01 1 867 T2 discloses an assembly for dissipating static charge for association with a shaft of an electric motor, wherein the
  • Assembly comprises an annular frame.
  • Object of the present invention is to develop a drive device and a motor vehicle of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous and low-wear operation can be realized in a cost effective manner.
  • a first aspect of the invention relates to a drive device for a
  • the drive device comprises at least one electric machine and at least one shaft, which is rotatably mounted on a housing element of the drive device and can be driven by the electric machine.
  • the electric machine via the shaft
  • At least one discharge ring is provided, which is also referred to as a wave discharge ring or shaft grounding ring.
  • the shaft is electrically contacted with the housing member to electrical charges from the shaft via the discharge ring to the
  • the discharge ring is formed from an electrically conductive fluid.
  • electrical charges or voltages can be induced in the shaft.
  • the discharge ring it can such, induced in the shaft voltage, for example via a bearing, via which the shaft is rotatably mounted on the housing element, discharged and thus in a short time to high wear or damage to the Lead camp.
  • the discharge ring is used, for example, to earth the shaft or electrically connect to ground, so that the discharge ring electrical
  • Charges can be selectively derived from the shaft to the housing element. As a result, damage and excessive wear of bearings can be avoided.
  • the discharge ring is formed according to the invention of an electrically conductive fluid, wear of the charge ring and an excessive, caused by the discharge ring wear of the shaft can be avoided.
  • the cost of the invention can be
  • Drive device can be kept particularly low because additional additional measures for deriving electrical charges from the shaft can be avoided.
  • a measure which is conventionally used, it is a silvering of the shaft, which, however, can now be avoided in the drive device according to the invention.
  • the discharge ring formed from a conductive fluid By the use of the discharge ring formed from a conductive fluid, an electrical contact between the housing element and the shaft can be produced without wear, so that electrical charge can be selectively derived from the shaft to the housing element and thus, for example, to a ground or ground via this electrical contact ,
  • the charge ring formed from an electrically conductive fluid allows targeted to discharge electrical currents from the shaft via the discharge ring to the housing element, so that excessive wear of the drive device can be avoided.
  • the discharge ring is formed from an electrically conductive liquid.
  • electrical charges or electrical currents can be derived in a particularly targeted and advantageous manner and without wear from the shaft.
  • a further embodiment is characterized in that a bearing is provided, via which the shaft is rotatably mounted on the housing element is.
  • the bearing is thus a bearing device, which comprises, for example, at least one bearing element or a plurality of bearing elements, wherein the shaft, in particular in the radial and / or axial direction, mounted rotatably on the housing via the bearing element or via the bearing elements about an axis of rotation relative to the housing is.
  • the discharge ring is a different from the storage, additionally provided for component.
  • the discharge ring is thus preferably neither a bearing element nor a lubricant for lubricating such a bearing element of the storage.
  • the storage includes, for example, a lubricant, which is formed for example as oil.
  • Lubricant is lubricated at least one bearing point of the bearing, wherein the shaft is rotatably mounted at the bearing point on the housing element. It is conceivable that at least one bearing element of the bearing is arranged at the bearing point. It is preferably provided that the discharge ring or the discharge ring forming fluid one of the
  • Component is.
  • Housing element touched directly. As a result, sudden discharges and resulting damage can be safely avoided.
  • the discharge ring is at least partially received in a corresponding, annular receptacle of the shaft and / or the housing element.
  • the annular receptacle is formed for example by a groove of the shaft or of the housing element.
  • Discharge ring forming fluid has at least one ionic liquid.
  • the electrical resistance of the discharge ring can be kept particularly low, so that even very small electrical charges or currents can be selectively and advantageously derived.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle which comprises at least one drive device according to the invention.
  • Embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa.
  • the invention is based in particular on the recognition that conventional
  • Discharge rings which are also referred to as shaft grounding rings, comprise a brush assembly with carbon fiber brushes to an electric
  • Discharge ring is impaired. Furthermore, the broken carbon fibers can be distributed in bearings, resulting in a particularly high wear. Furthermore, both carbon contacts and carbon brushes or carbon fiber brushes on a high wear.
  • Discharge ring bewirkter or supported wear of a bearing, via which the shaft is rotatably mounted on the housing element, can be avoided.
  • FIGURE shows a schematic side view of a drive device for a motor vehicle, in particular a motor vehicle, with at least one electric machine, and with at least one shaft which is rotatably mounted on a housing element of the drive device and of the electric machine is driven, wherein at least one discharge ring is provided, which is formed of an electrically conductive fluid.
  • the single FIGURE shows a schematic side view of a generally designated 1 drive means for a motor vehicle, in particular a
  • Cars such as a passenger car.
  • the drive device 1 in fully manufactured state of the motor vehicle, the drive device 1 is part of the motor vehicle, by means of the drive device 1 at least one wheel of the motor vehicle and preferably the motor vehicle as a whole, in particular electrically driven.
  • the drive device 1 comprises an electric machine 2 and a housing element 3, as a whole, which comprises at least one housing part 4 of the electric machine 2.
  • the housing part 4 electrical components of the electric machine 2 are added.
  • the electric machine 2 is operable for example in a motor operation and thus as an electric motor.
  • the wheel or the motor vehicle as a whole can be driven in its engine operation by means of the electric machine 2, since the electric machine 2 in its engine operation provides torques for driving the wheel or the motor vehicle as a whole.
  • the electric machine 2 In order to operate the electric machine 2 in the engine operation, the electric machine 2 is supplied with electric power.
  • the motor vehicle comprises, for example, at least one energy store, not shown in the figure, which is designed, for example, as an electrochemical energy store.
  • the energy store not shown in the figure, which is designed, for example, as an electrochemical energy store.
  • HV battery high-voltage battery
  • the electric machine 2 is, for example, the motor vehicle
  • the electric machine 2 converts at least a portion of the kinetic energy of the motor vehicle into electrical energy in the generator operation.
  • This electrical energy is provided by the generator, so that the energy provided, for example, supplied to at least one electrical load of the motor vehicle and / or can be stored in the energy storage.
  • the motor vehicle is decelerated.
  • the drive device 1 further comprises, for example, an inverter 15, which is also referred to as an inverter.
  • the inverter 15 comprises a second housing part 5, which is part of the housing element 3. In the housing part 5 electrical components of the inverter 4 are added.
  • inverter 4 for example, one of a
  • the inverter 15 is electrically connected to the electric machine 2. By supplying the electric machine 2 with the AC voltage provided by the inverter 15, the electric machine 2 is driven.
  • the drive device 1 further comprises at least one shaft 6, which is rotatably mounted on the housing element 3 of the drive device 1 and driven by the electric machine 2.
  • the shaft 6 is for example a shaft of the electric machine 2 and is thus also referred to as a machine shaft.
  • the electric machine 2 can provide in their engine operation torques for driving the wheel or the motor vehicle.
  • the electric machine includes, for example, a stator and a rotor which is rotatable about an axis of rotation relative to the stator.
  • the shaft 6 for example, part of the rotor, so that the shaft 6 is rotatable about the axis of rotation relative to the stator and in particular relative to the housing element 3.
  • the shaft 6 is rotatably mounted on the housing element 3 about the axis of rotation relative to the housing element 3. From the Fig. It can be seen that the shaft 6 at least partially, in particular at least predominantly, in the housing element 3, in particular in the housing part 4 of the electric machine 2, is received.
  • the drive device 1 furthermore comprises a transmission 7, which is shown particularly schematically in FIG. 1, via which the at least one wheel or the motor vehicle as a whole can be driven by the electric machine 2.
  • the transmission 7 comprises a third housing part 8, which is part of the
  • Housing element 3 is.
  • the housing part 8 which is also referred to as a gear housing, for example, gear elements of the transmission 8
  • Such a transmission element is for example a gear 9, which is formed for example as a spur gear.
  • the gear 9 is driven by the shaft 6, wherein the gear 9, for example, rotatably connected to the shaft 6.
  • the torques provided by the electric machine 2 can be introduced into the transmission 7 via the shaft 6 and the gearwheel 9, so that the transmission 7 and via this the motor vehicle can be driven by means of the torques provided by the electric machine 2.
  • the transmission 7 comprises, for example, another gear 10 accommodated in the housing part 8, which gear wheel engages with the toothed wheel 9 and is designed, for example, as a spur gear.
  • the gear 6 drive shafts 1 1 and 12 of the drive device 1 can be driven, so that the drive shafts 1 1 and 12 can be driven via the gear 7 of the electric machine 2 and 6 of the shaft.
  • the drive shafts 1 1 and 12 are, for example, at least indirectly coupled or coupled to respective wheels of the motor vehicle, so that via the drive shafts 1 1 and 12 respective wheels of the motor vehicle and thus the motor vehicle can be driven electrically as a whole.
  • the motor vehicle is formed, for example, as a hybrid vehicle or as an electric vehicle and electrically driven by the electric machine 2.
  • the drive device 1 comprises at least one ground strap 13, via which, for example, the ground of the inverter 4 with the electric machine 2, in particular with the housing part 4, is electrically connected.
  • the shaft 6 is at least partially received in the housing part 8.
  • the shaft 6 is for example via a in the Fig. Particularly schematically illustrated bearing 16 rotatably mounted on the housing element 3, in particular on the housing part 4 and / or on the housing part 8, stored.
  • the bearing 16 which is also referred to as a bearing device, comprises at least one bearing element or a plurality of bearing elements, via which or the shaft 6 is rotatably supported in its axial direction and / or in the radial direction on the housing element 3 and thus stored.
  • the respective bearing element is formed for example as a sliding bearing or as a rolling bearing.
  • the respective bearing element is arranged at a respective bearing point on which the shaft 6 is mounted on the housing element 3.
  • a trained as a liquid lubricant is used, which is formed for example as oil.
  • the respective bearing point and arranged at the respective bearing point are used, which is formed for example as oil.
  • Bearing element supplied with the lubricant to lubricate the bearing or the bearing element and to cool.
  • the drive device 1 comprises at least one discharge ring 14, via which the shaft 6 is electrically connected to the housing element 3 and thus electrically connected to the housing element 3.
  • the shaft 6 via the
  • Discharge ring 4 electrically contacted with the housing part 3, thereby to discharge electrical charges or electrical currents from the shaft 6 via the discharge ring 14, which is also referred to as a shaft grounding ring, to the housing element 3.
  • the inverter 15 acts as a common mode noise source, which is also referred to as a common mode (CM) source.
  • CM common mode
  • the inverter 15 causes effects by which voltages in the shaft 6 can be induced.
  • the discharge ring 14 If, for example, the discharge ring 14 is not used, the voltages induced in the shaft 6 can be discharged abruptly via the bearing 16 and in particular via the bearing elements, so that electrical currents can flow from the shaft 6 via the bearing elements. This results in a short time a high wear of the bearing elements, which can thereby even carry damage. By using the discharge ring 14, such undesirable electrical currents can be avoided, since via the discharge ring 14 electrical charge can be selectively derived from the shaft 6 to the housing element 3.
  • the discharge ring 14 is formed from an electrically conductive or conductive fluid, in particular from an electrically conductive liquid, wherein the electrically conductive liquid may comprise at least one ionic liquid.
  • electrical resistance of the discharge ring 14 can be kept particularly low, so that even small electrical charges can be specifically derived via the discharge ring 14 from the shaft 6 to the housing element 3.
  • the discharge ring 14, and thus the fluid forming the discharge ring 14, directly contacts or contacts the shaft 6 and the housing element 3, in particular the housing part 8, so that even low electrical current
  • Charges can be derived specifically.
  • the example of the housing part 8 shows that the housing element 3, in particular the housing part 8, for example, has an at least substantially annular receptacle 17 in which the discharge ring 14 is at least partially arranged.
  • the shaft 6 has an annular receptacle in which the discharge ring 14 is at least partially accommodated.
  • Housing element 3 and the recording of the shaft 6 is formed for example by a corresponding groove which completely rotates, for example in the circumferential direction of the shaft 6.
  • Discharge ring 14 bewirkter wear of the shaft 6 avoided or at least kept low, so that a safe dissipation of electrical charges from the shaft 6 through the discharge ring 14 to the housing member over a long service life can be ensured.
  • the discharge ring 14 and the discharge ring 14 forming fluid one of the storage 16 and in particular of the lubricant of the storage 16 different, in addition to the storage or in addition to the lubricant intended component, so that the discharge ring 14 forming fluid is not the lubricant and is not used for lubricating a bearing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Maschine (2), und mit wenigstens einer Welle (6), welche an einem Gehäuseelement (3) der Antriebseinrichtung (1) drehbar gelagert und von der elektrischen Maschine (2) antreibbar ist, mit wenigstens einem Entladungsring (14), über welchen die Welle (6) elektrisch mit dem Gehäuseelement (3) kontaktiert ist, um elektrische Ladungen von der Welle (6) über den Entladungsring (14) an das Gehäuseelement (3) abzuleiten, wobei der Entladungsring (14) aus einem elektrisch leitenden Fluid gebildet ist.

Description

ANTRIEBSEINRICHTUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, sowie
Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebseinrichtung.
Eine solche Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen
Kraftwagen, ist aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeug bereits hinlänglich bekannt. Die Antriebseinrichtung umfasst dabei wenigstens eine elektrische Maschine und wenigstens eine Welle, welche drehbar an einem Gehäuseelement der Antriebseinrichtung gelagert und von der elektrischen Maschine antreibbar ist. Über die Welle kann beispielsweise die elektrische Maschine Drehmomente bereitstellen, mittels welchen beispielsweise wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs und somit beispielsweise das Kraftfahrzeug insgesamt elektrisch angetrieben werden können.
Des Weiteren offenbart die DE 35 1 1 755 A1 eine Anordnung zum Ableiten von Wellenspannungen mit steilen Spannungsspitzen und/oder hochfrequenter
Spannungskomponenten von Wellen elektrodynamischer Maschinen.
Aus der DE 1 1 2010 004 938 T5 ist eine Anordnung zum Ableiten einer elektrischen Ladung auf einer sich drehenden Welle bekannt, die zumindest teilweise von einem stationären Gehäuse umgeben ist. Dabei sind das Gehäuse und die Welle durch ein oder mehrere Lager getrennt, wobei die Anordnung eine ringförmige leitende Ladungsableitungskomponente umfasst, über welche elektrische Ladungen von der Welle an das Gehäuse abgeleitet werden können. Die DE 10 2004 01 1 867 T2 offenbart eine Baugruppe zum Ableiten von statischer Aufladung zur Assoziation mit einer Welle eines Elektromotors, wobei die
Baugruppe einen ringförmigen Rahmen umfasst.
Schließlich ist aus der DE 10 2013 200 356 A1 ein Lagersystem für eine
Windkraftanlage bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter und verschleißarmer Betrieb auf kostengünstige Weise realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einem Personenkraftwagen. Die Antriebseinrichtung umfasst wenigstens eine elektrische Maschine und wenigstens eine Welle, welche an einem Gehäuseelement der Antriebseinrichtung drehbar gelagert und von der elektrischen Maschine antreibbar ist. Dabei kann beispielsweise die elektrische Maschine über die Welle
Drehmomente bereitstellen, mittels welchen beispielsweise wenigstens ein Rad und somit insbesondere das Kraftfahrzeug insgesamt antreibbar sind.
Um nun einen besonders vorteilhaften und besonders verschleißarmen Betrieb der Antriebseinrichtung auf besonders kostengünstige Weise realisieren zu können, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Entladungsring vorgesehen, welcher auch als Wellenentladungsring oder Wellenerdungsring bezeichnet wird. Über den
Entladungsring ist die Welle elektrisch mit dem Gehäuseelement kontaktiert, um elektrische Ladungen von der Welle über den Entladungsring an das
Gehäuseelement abzuleiten. Dabei ist der Entladungsring aus einem elektrisch leitenden Fluid gebildet. Während eines Betriebs der Antriebseinrichtung und insbesondere der elektrischen Maschine können beispielsweise elektrische Ladungen beziehungsweise Spannungen in der Welle induziert werden. Sind keine entsprechenden Maßnahmen wie beispielsweise der Entladungsring vorgesehen, so kann sich eine solche, in der Welle induzierte Spannung beispielsweise über ein Lager, über welches die Welle drehbar an dem Gehäuseelement gelagert ist, entladen und somit in kurzer Zeit zu einem hohen Verschleiß oder gar zu Schäden des Lagers führen. Um eine solche schlagartige Entladung zu vermeiden, wird der Entladungsring genutzt, um die Welle beispielsweise zu erden beziehungsweise mit Masse elektrisch zu verbinden, sodass über den Entladungsring elektrische
Ladungen gezielt von der Welle an das Gehäuseelement abgeleitet werden können. Dadurch können Schäden sowie ein übermäßiger Verschleiß von Lagern vermieden werden. Da nun der Entladungsring erfindungsgemäß aus einem elektrisch leitenden Fluid gebildet ist, können ein Verschleiß des Ladungsrings und ein übermäßiger, durch den Entladungsring bewirkter Verschleiß der Welle vermieden werden. Darüber hinaus können die Kosten der erfindungsgemäßen
Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden, da weitere, zusätzliche Maßnahmen zum Ableiten von elektrischen Ladungen von der Welle vermieden werden können. Bei einer solchen Maßnahme, welche herkömmlicherweise zum Einsatz kommt, handelt es sich um eine Versilberung der Welle, was nun jedoch bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung vermieden werden kann.
Durch den Einsatz des aus einem leitfähigen Fluid gebildeten Entladungsrings kann verschleißfrei ein elektrischer Kontakt zwischen dem Gehäuseelement und der Welle hergestellt werden, sodass über diesen elektrischen Kontakt elektrische Ladung gezielt von der Welle an das Gehäuseelement und somit beispielsweise an eine Masse oder eine Erdung abgeleitet werden können. Mit anderen Worten ermöglicht der aus einem elektrisch leitenden Fluid gebildete Ladungsring, gezielt elektrische Ströme von der Welle über den Entladungsring an das Gehäuseelement abzuführen, sodass ein übermäßiger Verschleiß der Antriebseinrichtung vermieden werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei gezeigt, wenn der Entladungsring aus einer elektrisch leitenden Flüssigkeit gebildet ist. Dadurch können elektrische Ladungen beziehungsweise elektrische Ströme besonders gezielt und vorteilhaft sowie verschleißfrei von der Welle abgeleitet werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine Lagerung vorgesehen ist, über welche die Welle drehbar an dem Gehäuseelement gelagert ist. Die Lagerung ist somit eine Lagerungseinrichtung, welche beispielsweise wenigstens ein Lagerelement oder mehrere Lagerelemente umfasst, wobei die Welle, insbesondere in radialer und/oder in axialer Richtung, über das Lagerelement beziehungsweise über die Lagerelemente um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar an dem Gehäuse gelagert ist. Um dabei eine gezielte und besonders vorteilhafte Ableitung von elektrischer Ladung beziehungsweise elektrischen Strömen zu realisieren, ist der Entladungsring eine von der Lagerung unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Komponente. Der Entladungsring ist somit vorzugsweise weder ein Lagerelement noch ein Schmiermittel zum Schmieren eines solchen Lagerelements der Lagerung. Die Lagerung umfasst beispielsweise ein Schmiermittel, welches beispielsweise als Öl gebildet ist. Mittels des
Schmiermittels wird wenigstens eine Lagerstelle der Lagerung geschmiert, wobei die Welle an der Lagerstelle drehbar an dem Gehäuseelement gelagert ist. Dabei ist es denkbar, dass an der Lagerstelle wenigstens ein Lagerelement der Lagerung angeordnet ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Entladungsring beziehungsweise das den Entladungsring bildende Fluid eine von dem
Schmiermittel der Lagerung unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene
Komponente ist.
Um auch bereits besonders geringe elektrische Ladungen beziehungsweise Ströme gezielt von der Welle ableiten zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Entladungsring die Welle und/oder das
Gehäuseelement direkt berührt. Dadurch können schlagartige Entladungen und daraus resultierende Schäden sicher vermieden werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Entladungsring zumindest teilweise in einer korrespondierenden, ringförmigen Aufnahme der Welle und/oder des Gehäuseelements aufgenommen ist. Die ringförmige Aufnahme ist beispielsweise durch eine Nut der Welle beziehungsweise des Gehäuseelements gebildet. Durch diese zumindest teilweise Anordnung des Entladungsrings in der Aufnahme kann der Entladungsring die Welle
beziehungsweise das Gehäuseelement besonders gut kontaktieren, sodass elektrische Ladungen beziehungsweise elektrische Ströme besonders gut abgeleitet werden können. Ferner kann dadurch der Bauraumbedarf, insbesondere in radialer Richtung der Welle, besonders gering gehalten werden. Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das den
Entladungsring bildende Fluid wenigstens eine ionische Flüssigkeit aufweist.
Dadurch kann der elektrische Widerstand des Entladungsrings besonders gering gehalten werden, sodass bereits besonders geringe elektrische Ladungen beziehungsweise Ströme gezielt und vorteilhaft abgeleitet werden können.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung umfasst. Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Die Erfindung basiert insbesondere auf der Erkenntnis, dass herkömmliche
Entladungsringe, welche auch als Wellenerdungsringe bezeichnet werden, eine Bürstenanordnung mit Kohlefaserbürsten umfassen, um eine elektrische
Leitfähigkeit zwischen der Welle und dem Gehäuseelement herzustellen. Ferner kommen üblicherweise Kohlekontakte zum Einsatz, welche auf die Welle gepresst werden. Es wurde gefunden, dass Kohlefasern und somit Kohlefaserbürsten bereits nach kurzer Zeit abbrechen, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des
Entladungsrings beeinträchtigt wird. Ferner können sich die abgebrochenen Kohlefasern in Lagern verteilen, was zu einem besonders hohen Verschleiß führt. Ferner weisen sowohl Kohlekontakte als auch Kohlebürsten oder Kohlefaserbürsten einen hohen Verschleiß auf. Diese Probleme und Nachteile können mittels der Erfindung vermieden werden, da der aus dem elektrisch leitfähigen Fluid gebildete Entladungsring keinem Verschleiß unterworfen ist und auch keinen oder keinen übermäßigen Verschleiß der Welle bewirkt. Ferner kann ein durch den
Entladungsring bewirkter beziehungsweise unterstützter Verschleiß einer Lagerung, über welche die Welle drehbar an dem Gehäuseelement gelagert ist, vermieden werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Seitenansicht einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, mit wenigstens einer elektrischen Maschine, und mit wenigstens einer Welle, welche an einem Gehäuseelement der Antriebseinrichtung drehbar gelagert und von der elektrischen Maschine antreibbar ist, wobei wenigstens ein Entladungsring vorgesehen ist, welche aus einem elektrisch leitenden Fluid gebildet ist.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen
Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Dies bedeutet, dass in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs die Antriebseinrichtung 1 Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist, wobei mittels der Antriebseinrichtung 1 wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs und vorzugsweise das Kraftfahrzeug insgesamt, insbesondere elektrisch, antreibbar sind.
Die Antriebseinrichtung 1 umfasst hierzu eine elektrische Maschine 2 und ein im Ganzen mit 3 bezeichnetes Gehäuseelement, welches wenigstens ein Gehäuseteil 4 der elektrischen Maschine 2 umfasst. In dem Gehäuseteil 4 sind elektrische Bauteile der elektrischen Maschine 2 aufgenommen.
Die elektrische Maschine 2 ist beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar. Dabei ist das Rad beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt mittels der elektrischen Maschine 2 in deren Motorbetrieb antreibbar, da die elektrische Maschine 2 in ihrem Motorbetrieb Drehmomente zum Antreiben des Rads beziehungsweise des Kraftfahrzeugs insgesamt bereitstellt.
Um die elektrische Maschine 2 in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine 2 mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt. Hierzu umfasst das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens einen in der Figur nicht dargestellten Energiespeicher, welcher beispielsweise als elektrochemischer Energiespeicher ausgebildet ist. Insbesondere ist der
Energiespeicher als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet, wobei mittels des Energiespeichers elektrische Energie gespeichert werden kann. In dem
Motorbetrieb wird die elektrische Maschine 2 beispielsweise mit in dem
Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie versorgt.
Insbesondere ist es denkbar, dass die elektrische Maschine 2 in einem
Generatorbetrieb und somit als Generator betreibbar ist. In dem Generatorbetrieb wird die elektrische Maschine 2 beispielsweise von dem Kraftfahrzeug
beziehungsweise von dem wenigstens einen Rad des Kraftfahrzeugs und somit von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben, wobei die elektrische Maschine 2 in dem Generatorbetrieb zumindest einen Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie umwandelt. Diese elektrische Energie wird von dem Generator bereitgestellt, sodass die bereitgestellte Energie beispielsweise wenigstens einem elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs zugeführt und/oder in dem Energiespeicher gespeichert werden kann. Durch das Umwandeln von kinetischer Energie in elektrische Energie wird das Kraftfahrzeug abgebremst.
Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner beispielsweise einen Wechselrichter 15, welcher auch als Inverter bezeichnet wird. Der Wechselrichter 15 umfasst ein zweites Gehäuseteil 5, welches Bestandteil des Gehäuseelements 3 ist. In dem Gehäuseteil 5 sind elektrische Bauteile des Wechselrichters 4 aufgenommen.
Mittels des Wechselrichters 4 wird beispielsweise eine von einer
Gleichspannungsquelle bereitgestellte Gleichspannung beziehungsweise
Gleichstrom in Wechselspannung beziehungsweise Wechselstrom umgewandelt, wobei die elektrische Maschine 2 mit der Wechselspannung beziehungsweise dem Wechselstrom versorgt wird. Hierzu ist der Wechselrichter 15 elektrisch mit der elektrischen Maschine 2 verbunden. Durch dieses Versorgen der elektrischen Maschine 2 mit der von dem Wechselrichter 15 bereitgestellten Wechselspannung wird die elektrische Maschine 2 angetrieben.
Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner wenigstens eine Welle 6, welche an dem Gehäuseelement 3 der Antriebseinrichtung 1 drehbar gelagert und von der elektrischen Maschine 2 antreibbar ist. Die Welle 6 ist beispielsweise eine Welle der elektrischen Maschine 2 und wird somit auch als Maschinenwelle bezeichnet. Über die Welle 6 kann die elektrische Maschine 2 in ihrem Motorbetrieb Drehmomente zum Antreiben des Rads beziehungsweise des Kraftfahrzeugs bereitstellen.
Die elektrische Maschine umfasst beispielsweise einen Stator und einen Rotor, welcher um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Dabei ist die Welle 6 beispielsweise Bestandteil des Rotors, sodass die Welle 6 um die Drehachse relativ zu dem Stator und insbesondere relativ zu dem Gehäuseelement 3 drehbar ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist die Welle 6 um die Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement 3 drehbar an dem Gehäuseelement 3 gelagert. Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Welle 6 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Gehäuseelement 3, insbesondere in dem Gehäuseteil 4 der elektrischen Maschine 2, aufgenommen ist.
Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner ein in der Fig. besonders schematisch dargestelltes Getriebe 7, über welches das wenigstens eine Rad beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt von der elektrischen Maschine 2 antreibbar ist. Dabei umfasst das Getriebe 7 ein drittes Gehäuseteil 8, welches Bestandteil des
Gehäuseelements 3 ist. In dem Gehäuseteil 8, welches auch als Getriebegehäuse bezeichnet wird, sind beispielsweise Getriebeelemente des Getriebes 8
aufgenommen. Ein solches Getriebeelement ist beispielsweise ein Zahnrad 9, welches beispielsweise als Stirnrad ausgebildet ist. Das Zahnrad 9 ist von der Welle 6 antreibbar, wobei das Zahnrad 9 beispielsweise drehfest mit der Welle 6 verbunden ist. Über die Welle 6 und das Zahnrad 9 können beispielsweise die von der elektrischen Maschine 2 bereitgestellten Drehmomente in das Getriebe 7 eingeleitet werden, sodass das Getriebe 7 und über dieses das Kraftfahrzeug mittels der von elektrischen Maschine 2 bereitgestellten Drehmomente angetrieben werden können.
Als weiteres Getriebeelement umfasst das Getriebe 7 beispielsweise ein weiteres, in dem Gehäuseteil 8 aufgenommenes Zahnrad 10, welches mit dem Zahnrad 9 in Eingriff steht und beispielsweise als Stirnrad ausgebildet ist. Über das Zahnrad 6 sind Antriebswellen 1 1 und 12 der Antriebseinrichtung 1 antreibbar, sodass die Antriebswellen 1 1 und 12 über das Getriebe 7 von der elektrischen Maschine 2 beziehungsweise von der Welle 6 angetrieben werden können. Die Antriebswellen 1 1 und 12 sind beispielsweise zumindest mittelbar mit jeweiligen Rädern des Kraftfahrzeugs koppelbar oder gekoppelt, sodass über die Antriebswellen 1 1 und 12 jeweilige Räder des Kraftfahrzeugs und somit das Kraftfahrzeug insgesamt elektrisch angetrieben werden können. Das Kraftfahrzeug ist dabei beispielsweise als Hybridfahrzeug oder als Elektrofahrzeug ausgebildet und mittels der elektrischen Maschine 2 elektrisch antreibbar.
Außerdem umfasst die Antriebseinrichtung 1 wenigstens ein Masseband 13, über welches beispielsweise die Masse des Wechselrichters 4 mit der elektrischen Maschine 2, insbesondere mit dem Gehäuseteil 4, elektrisch verbunden ist. Aus der Fig. ist ferner erkennbar, dass die Welle 6 zumindest teilweise in dem Gehäuseteil 8 aufgenommen ist. Die Welle 6 ist beispielsweise über eine in der Fig. besonders schematisch dargestellte Lagerung 16 drehbar an dem Gehäuseelement 3, insbesondere an dem Gehäuseteil 4 und/oder an dem Gehäuseteil 8, gelagert. Hierzu umfasst die Lagerung 16, welche auch als Lagerungseinrichtung bezeichnet wird, wenigstens ein Lagerelement oder mehrere Lagerelemente, über das beziehungsweise die die Welle 6 in ihrer axialen Richtung und/oder in radialen Richtung an dem Gehäuseelement 3 drehbar abgestützt und somit gelagert ist. Das jeweilige Lagerelement ist beispielsweise als Gleitlager oder aber als Wälzlager ausgebildet. Ferner ist das jeweilige Lagerelement an einer jeweiligen Lagerstelle angeordnet, an welcher die Welle 6 an dem Gehäuseelement 3 gelagert ist.
Vorzugsweise kommt ein beispielsweise als Flüssigkeit ausgebildetes Schmiermittel zum Einsatz, welches beispielsweise als Öl ausgebildet ist. Dabei werden die jeweilige Lagerstelle und das an der jeweiligen Lagerstelle angeordnete
Lagerelement mit dem Schmiermittel versorgt, um die Lagerstelle beziehungsweise das Lagerelement zu schmieren und zu kühlen.
Um nun einen besonders vorteilhaften sowie verschleißarmen Betrieb der
Antriebseinrichtung 1 auf besonders kostengünstige Weise zu realisieren, umfasst die Antriebseinrichtung 1 wenigstens einen Entladungsring 14, über welchen die Welle 6 elektrisch mit dem Gehäuseelement 3 verbunden und somit elektrisch an das Gehäuseelement 3 angebunden ist. Vorliegend ist die Welle 6 über den
Entladungsring 4 elektrisch mit dem Gehäuseteil 3 kontaktiert, um dadurch elektrische Ladungen beziehungsweise elektrische Ströme von der Welle 6 über den Entladungsring 14, welcher auch als Wellenerdungsring bezeichnet wird, an das Gehäuseelement 3 abzuleiten.
Unerwünschterweise, jedoch technisch nicht vermeidbar fungiert der Wechselrichter 15 als Gleichtaktstörungsquelle, welche auch als Common-Mode-Quelle (CM- Quelle) bezeichnet wird. Dabei bewirkt der Wechselrichter 15 Effekte, durch welche Spannungen in der Welle 6 induziert werden können.
Kommt nun beispielsweise der Entladungsring 14 nicht zum Einsatz, so können sich die in der Welle 6 induzierten Spannungen schlagartig über die Lagerung 16 und insbesondere über die Lagerelemente entladen, sodass elektrische Ströme von der Welle 6 über die Lagerelemente fließen können. Daraus resultiert in kurzer Zeit ein hoher Verschleiß der Lagerelemente, welche dadurch sogar Schäden davontragen können. Durch den Einsatz des Entladungsrings 14 können solche unerwünschten elektrischen Ströme vermieden werden, da über den Entladungsring 14 elektrische Ladung gezielt von der Welle 6 an das Gehäuseelement 3 abgeleitet werden können.
Um dabei den Verschleiß und die Kosten der Antriebseinrichtung 1 besonders gering halten zu können, ist der Entladungsring 14 aus einem elektrisch leitenden beziehungsweise leitfähigen Fluid, insbesondere aus einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, gebildet, wobei die elektrisch leitende Flüssigkeit wenigstens eine ionische Flüssigkeit umfassen kann. Dadurch kann elektrischer Widerstand des Entladungsrings 14 besonders gering gehalten werden, sodass auch bereits geringe elektrische Ladungen gezielt über den Entladungsring 14 von der Welle 6 an das Gehäuseelement 3 abgeleitet werden können.
Vorzugsweise berührt beziehungsweise kontaktiert der Entladungsring 14 und somit das den Entladungsring 14 bildende Fluid die Welle 6 und das Gehäuseelement 3, insbesondere das Gehäuseteil 8, direkt, sodass bereits geringe elektrische
Ladungen gezielt abgeleitet werden können.
Am Beispiel des Gehäuseteils 8 ist erkennbar, dass das Gehäuseelement 3, insbesondere das Gehäuseteil 8, beispielsweise eine zumindest im Wesentlichen ringförmige Aufnahme 17 aufweist, in welcher der Entladungsring 14 zumindest teilweise angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es denkbar, dass die Welle 6 eine ringförmige Aufnahme aufweist, in welcher der Entladungsring 14 zumindest teilweise aufgenommen ist. Die jeweilige Aufnahme 17 des
Gehäuseelements 3 beziehungsweise die Aufnahme der Welle 6 ist beispielsweise durch eine entsprechende Nut gebildet, welche beispielsweise in Umfangsrichtung der Welle 6 vollständig umläuft.
Da der Entladungsring 14 durch das genannte Fluid gebildet ist, kann ein Verschleiß des Entladungsrings 14 vermieden werden. Ferner kann ein durch den
Entladungsring 14 bewirkter Verschleiß der Welle 6 vermieden oder zumindest gering gehalten werden, sodass eine sichere Ableitung von elektrischen Ladungen von der Welle 6 über den Entladungsring 14 an das Gehäuseelement über eine hohe Lebensdauer hinweg gewährleistet werden kann. Um dabei eine besonders vorteilhafte und gezielte Entladung der Welle 6 realisieren zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Entladungsring 14 beziehungsweise das den Entladungsring 14 bildende Fluid eine von der Lagerung 16 und insbesondere von dem Schmiermittel der Lagerung 16 unterschiedliche, zusätzlich zu der Lagerung beziehungsweise zusätzlich zu dem Schmiermitte vorgesehene Komponente ist, sodass das den Entladungsring 14 bildende Fluid nicht das Schmiermittel ist und nicht zum Schmieren einer Lagerstelle verwendet wird.
Bezugszeichenliste
1 Antriebseinrichtung
2 elektrische Maschine
3 Gehäuseelement
4 Gehäuseteil
5 Gehäuseteil
6 Welle
7 Getriebe
8 Gehäuseteil
9 Zahnrad
10 Zahnrad
1 1 Antriebswelle
12 Antriebswelle
13 Masseband
14 Entladungsring
15 Wechselrichter
16 Lagerung
17 Aufnahme

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebseinrichtung (1 ) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Maschine (2), und mit wenigstens einer Welle (6), welche an einem
Gehäuseelement (3) der Antriebseinrichtung (1 ) drehbar gelagert und von der elektrischen Maschine (2) antreibbar ist,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen Entladungsring (14), über welchen die Welle (6) elektrisch mit dem Gehäuseelement (3) kontaktiert ist, um elektrische Ladungen von der Welle (6) über den Entladungsring (14) an das Gehäuseelement (3) abzuleiten, wobei der Entladungsring (14) aus einem elektrisch leitenden Fluid gebildet ist.
2. Antriebseinrichtung nach (1 ) Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Entladungsring (14) aus einer elektrische leitenden Flüssigkeit gebildet ist.
3. Antriebseinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Lagerung (16) vorgesehen ist, über welche die Welle (6) drehbar an dem Gehäuseelement (3) gelagert ist, wobei der Entladungsring eine von der Lagerung unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Komponente ist.
4. Antriebseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Entladungsring (14) die Welle und/oder das Gehäuseelement (3) direkt berührt.
5. Antriebseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Entladungsring (14) zumindest teilweise in einer korrespondierenden, ringförmigen Aufnahme (17) der Welle (6) und/oder des Gehäuseelements (3) aufgenommen ist.
6. Antriebseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluid eine ionische Flüssigkeit umfasst.
7. Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Antriebseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2017/070415 2016-09-06 2017-08-11 Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug WO2018046233A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780032645.5A CN109155573B (zh) 2016-09-06 2017-08-11 用于机动车的驱动装置和机动车
US16/254,707 US10840779B2 (en) 2016-09-06 2019-01-23 Drive device for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016216909.2A DE102016216909A1 (de) 2016-09-06 2016-09-06 Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebseinrichtung
DE102016216909.2 2016-09-06

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/254,707 Continuation US10840779B2 (en) 2016-09-06 2019-01-23 Drive device for a motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018046233A1 true WO2018046233A1 (de) 2018-03-15

Family

ID=59656052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/070415 WO2018046233A1 (de) 2016-09-06 2017-08-11 Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10840779B2 (de)
CN (1) CN109155573B (de)
DE (1) DE102016216909A1 (de)
WO (1) WO2018046233A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020119718A1 (de) 2020-07-27 2021-07-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellenanordnung für einen Antriebsstrang sowie Antriebsstrang mit der Wellenanordnung
DE102020106612A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019209986A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-14 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102020121736A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ableitvorrichtung zur Ableitung einer elektrischen Ladung von einem Rotor eines Elektromotors
DE102020104844A1 (de) 2020-02-25 2021-08-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit getriebeseitiger Ableiteinrichtung
DE102020212589A1 (de) * 2020-10-06 2022-04-07 Zf Friedrichshafen Ag Wellenerdungs-Anordnung, Getriebe, und elektrischer Achsantrieb
DE102021210335A1 (de) 2021-09-17 2023-03-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Antriebseinrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3511755A1 (de) 1984-04-17 1985-10-24 Bbc Brown Boveri & Cie Anordnung zum ableiten von wellenspannungen
US5650679A (en) * 1993-03-18 1997-07-22 Boggs, Iii; Paul Dewey Eddy current drive
DE102005045960A1 (de) * 2005-09-26 2007-04-05 Siemens Ag Elektrische Rotationsmaschine
JP2008045697A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Kobe Steel Ltd 回転駆動力伝達装置
DE602004011867T2 (de) 2003-10-06 2009-03-19 Illinois Tool Works Inc., Cook County Erdungsbürste zur Verminderung des elektrischen Stroms in einer Motorwelle
DE102009036856A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-17 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Elektrische Maschine mit vor Stromdurchschlägen geschütztem Wälzlager und Getriebemotor mit einem solchen
DE112010004938T5 (de) 2009-12-21 2012-11-22 Caterpillar Inc. Vorrichtung zum elektrischen Erden eines Lagers
US20130038182A1 (en) * 2010-03-17 2013-02-14 Hitachi, Ltd. Inverter-driven dynamo electric machine and system, bearing, and end bracket for same
DE102013200356A1 (de) 2012-01-27 2013-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Zusammengesetzter Dichtungsträger für ein Direktantriebs-Hauptlager einer Windkraftanlage
FR2999356A1 (fr) * 2012-12-07 2014-06-13 Renault Sa Dispositif de transmission de puissance

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2933544A (en) * 1959-03-09 1960-04-19 Carwin Company Process for increasing the carbon chain length of an olefin
US3404312A (en) * 1966-09-20 1968-10-01 Charles H. Gilbert Grounded shaft structure for electrical rotating machine
AT315956B (de) * 1972-05-23 1974-06-25 Ing Dr Techn Peter Klaudy Dipl Flüssigkeitskontakt
FR2223859B1 (de) * 1973-03-29 1976-06-25 Siemens Ag
DE2717593C3 (de) * 1977-04-20 1979-10-11 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Anordnung zum Unterdrücken von HF-Strömen in Lagern von Wellen
JPS5981254U (ja) * 1982-11-24 1984-06-01 三菱電機株式会社 回転電機の軸受電蝕防止用接地装置
CH674433A5 (de) * 1986-11-19 1990-05-31 Bbc Brown Boveri & Cie
JP3480802B2 (ja) * 1998-02-12 2003-12-22 東芝エンジニアリング株式会社 電動機設備
US20020121821A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-05 Ritter Allen Michael Method and apparatus for reducing bearing current in a motor and/or generator
US8199453B2 (en) * 2003-03-17 2012-06-12 Illinois Tool Works Inc. Shaft current control brush ring assembly
DE10312254B4 (de) * 2003-03-19 2007-02-15 Siemens Ag Traktionsmotor
DE102004011867B3 (de) 2004-03-11 2005-08-04 Block Transformatoren Elektronik Gmbh & Co. Kg Wickelkörper für mindestens zwei Transformatoren
US7716527B2 (en) * 2004-11-08 2010-05-11 International Business Machines Corporation Repair system
WO2006070545A1 (ja) * 2004-12-27 2006-07-06 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology イオン液体
DE102005021354A1 (de) * 2005-05-04 2006-11-16 Vem Sachsenwerk Gmbh Anordung zum Begrenzen von Überspannungen an Funktionsteilen umrichtergespeister elektrischer Maschinen
US8604653B2 (en) * 2005-06-25 2013-12-10 Inpro/Seal, LLC Current diverter ring
US20110204734A1 (en) * 2005-06-25 2011-08-25 Orlowski David C Motor Grounding Seal
US20070013258A1 (en) 2005-07-15 2007-01-18 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Metal-graphite brush
US7528513B2 (en) * 2005-08-17 2009-05-05 Illinois Tool Works Inc. Shaft current control brush assembly with drainage
US7339777B2 (en) * 2006-01-12 2008-03-04 Illinois Tool Works Inc Grounding system for a rotating shaft
US8189317B2 (en) * 2007-04-23 2012-05-29 Illinois Tool Works Inc. Grounding brush system for mitigating electrical current on rotating shafts
FR2933544B1 (fr) * 2008-07-03 2016-05-06 Alstom Transport Sa Machine comprenant un dispositif de continuite electrique entre sa structure porteuse et son arbre
US8378548B2 (en) * 2009-09-17 2013-02-19 Illinois Tool Works Inc. Current control assembly with drainage and slinger
DE102010024431A1 (de) 2010-06-21 2011-08-18 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Kabellose elektrische Verbindung
DE102010039065B4 (de) * 2010-08-09 2012-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Erdungsvorrichtung zur Erdung einer Welle
US9088197B2 (en) * 2011-09-07 2015-07-21 General Electric Company Shaft grounding system
US8963398B2 (en) * 2011-10-28 2015-02-24 Illinois Tool Works Inc. Current control brush assembly
US20140369821A1 (en) * 2011-12-21 2014-12-18 Pope Electric Motors Pty Ltd Earth and/or sealing assembly for electric motors
DE102012213920A1 (de) * 2012-08-06 2014-02-06 Voith Patent Gmbh Getriebebaueinheit und Antriebseinheit mit einer Getriebebaueinheit
DE102014203652A1 (de) 2013-03-15 2014-09-18 Robert Bosch Gmbh Kommutatormotor mit mindestens zwei Bürsten
CN103516143A (zh) * 2013-10-23 2014-01-15 中达电机股份有限公司 一种消除轴电流装置
US9917491B2 (en) * 2014-03-07 2018-03-13 Nidec Motor Corporation Ground ring and enclosure in an electric motor
DE102014225225B4 (de) 2014-12-09 2022-09-15 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit einer Potentialausgleichsvorrichtung
US10644575B2 (en) * 2014-12-19 2020-05-05 Weg Equipamentos Eletricos S.A. System for grounding bearings of rotary electric machines, and corresponding electric machine
DE102015211644A1 (de) * 2015-06-24 2016-12-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit einer Antriebsordnung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
US10190640B2 (en) * 2016-03-23 2019-01-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bearing with integrated shunt

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3511755A1 (de) 1984-04-17 1985-10-24 Bbc Brown Boveri & Cie Anordnung zum ableiten von wellenspannungen
US5650679A (en) * 1993-03-18 1997-07-22 Boggs, Iii; Paul Dewey Eddy current drive
DE602004011867T2 (de) 2003-10-06 2009-03-19 Illinois Tool Works Inc., Cook County Erdungsbürste zur Verminderung des elektrischen Stroms in einer Motorwelle
DE102005045960A1 (de) * 2005-09-26 2007-04-05 Siemens Ag Elektrische Rotationsmaschine
JP2008045697A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Kobe Steel Ltd 回転駆動力伝達装置
DE102009036856A1 (de) * 2009-08-10 2011-02-17 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Elektrische Maschine mit vor Stromdurchschlägen geschütztem Wälzlager und Getriebemotor mit einem solchen
DE112010004938T5 (de) 2009-12-21 2012-11-22 Caterpillar Inc. Vorrichtung zum elektrischen Erden eines Lagers
US20130038182A1 (en) * 2010-03-17 2013-02-14 Hitachi, Ltd. Inverter-driven dynamo electric machine and system, bearing, and end bracket for same
DE102013200356A1 (de) 2012-01-27 2013-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Zusammengesetzter Dichtungsträger für ein Direktantriebs-Hauptlager einer Windkraftanlage
FR2999356A1 (fr) * 2012-12-07 2014-06-13 Renault Sa Dispositif de transmission de puissance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020106612A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten
DE102020119718A1 (de) 2020-07-27 2021-07-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wellenanordnung für einen Antriebsstrang sowie Antriebsstrang mit der Wellenanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
US20190157947A1 (en) 2019-05-23
US10840779B2 (en) 2020-11-17
CN109155573A (zh) 2019-01-04
CN109155573B (zh) 2021-10-08
DE102016216909A1 (de) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018046233A1 (de) Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102012212270B4 (de) Achsantriebssystem für eine elektrische Achse
DE102019133889A1 (de) Elektrische Maschine mit einer Ableitvorrichtung
DE102014018449B3 (de) Elektrische Maschine
DE102014225225B4 (de) Elektrische Maschine mit einer Potentialausgleichsvorrichtung
DE102012204795A1 (de) Radnabenmotor mit Potenzialausgleich
DE102014224476A1 (de) Elektrische Antriebseinheit, Hybridantriebseinrichtung und Fahrzeug
DE102009002953A1 (de) Schwungrad, Brennkraftmaschine mit Schwungrad sowie System aus einer Brennkraftmaschine und einer anzutreibenden Maschine, Verwendung des Systems
DE102015218280A1 (de) Lagerschmierung für elektrische Maschine
WO2021013456A1 (de) Elektrische antriebseinheit für ein zumindest teilweise elektrifiziertes kraftfahrzeug
DE102020119719A1 (de) Ableitvorrichtung für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine mit der Ableitvorrichtung
DE102020109075A1 (de) Rotierende elektrische Maschine
DE102019134129A1 (de) Wälzlageranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Wälzlageranordnung
WO2023094193A1 (de) Anordnung zur erdung einer welle
EP1923207A2 (de) Antriebseinrichtung für eine Umformmaschine, insbesondere Pressenantrieb
DE102019133882A1 (de) Ableitvorrichtung sowie elektrische Maschine mit der Ableitvorrichtung
DE102019133879A1 (de) Lagereinheit mit Funkenstrecke, Ableitbaugruppe sowie elektrische Antriebsanordnung mit der Lagereinheit und/oder Ableitbaugruppe
DE102014225216B4 (de) Elektrische Maschine mit einer Potentialausgleichsvorrichtung
WO2023094195A1 (de) Anordnung zur erdung einer welle
DE102015205475A1 (de) Elektrische Maschine
DE102022109632A1 (de) Wälzlageranordnung und elektrische Maschine
DE102020206743A1 (de) Antriebseinheit für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
DE102020125531A1 (de) Wellenerdungsring, Lagereinheit mit Funkenspitzen, Lagereinheit sowie elektrische Antriebsanordnung mit der Lagereinheit und/oder Wellenerdungsring
DE102018131655A1 (de) Elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftwagen
DE102020111930A1 (de) Elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17754325

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17754325

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1