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WO2024213317A1 - Conducting device for establishing an electrical connection between two components which can be rotated relative to one another - Google Patents

Conducting device for establishing an electrical connection between two components which can be rotated relative to one another Download PDF

Info

Publication number
WO2024213317A1
WO2024213317A1 PCT/EP2024/055949 EP2024055949W WO2024213317A1 WO 2024213317 A1 WO2024213317 A1 WO 2024213317A1 EP 2024055949 W EP2024055949 W EP 2024055949W WO 2024213317 A1 WO2024213317 A1 WO 2024213317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
guide device
holder
supply channel
recess
contact element
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/055949
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Griesbach
Thomas Meinerz
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
Publication of WO2024213317A1 publication Critical patent/WO2024213317A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40Structural association with grounding devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • 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
    • H01R39/64Devices for uninterrupted current collection
    • 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
    • H01R39/64Devices for uninterrupted current collection
    • H01R39/643Devices for uninterrupted current collection through ball or roller bearing

Definitions

  • Conductive device for establishing an electrically conductive connection between two components that can rotate relative to each other
  • the invention relates to a guide device for producing an electrically conductive connection between two components that can rotate relative to one another, in particular between a shaft and a grounding hub provided for the purpose of grounding the shaft, comprising a holder that is provided for an electrically conductive attachment to one component and is equipped with a recess, wherein a contact element is guided in the recess so as to be axially displaceable to the holder and is thereby electrically conductively connected to the holder, wherein the contact element is led out of a first axial side of the holder with an end face that is provided for forming an electrically conductive sliding contact of the contact element with the other component, and wherein at least one supply channel is designed in the holder, which opens out at the first axial side of the holder and serves to supply lubricant and/or coolant to the sliding contact.
  • the invention relates to an arrangement for grounding a shaft, an electric axle drive unit and an electric machine.
  • electrical machines are used to design the respective motor vehicle as a hybrid or electric vehicle.
  • electrical machines are sometimes also provided in motor vehicle transmissions in order to make the respective motor vehicle transmission suitable for use in a hybrid or electric vehicle.
  • the shafts leading out of the transmission housing can cause electromagnetic interference, which can result in interference with other electronic components in the area of a motor vehicle.
  • a potential difference can build up between the respective shaft and the transmission housing, which can lead to breakdowns in the bearings of the respective shaft and thus a reduction in the service life of these bearings. For this reason, the respective affected shaft should be earthed if possible.
  • a respective shaft must be earthed to eliminate or reduce electromagnetic interference and to prevent the build-up of a potential difference.
  • the respective earthing is usually carried out by an electrically conductive connection of the shaft to be earthed to a mass, which is usually a housing, whereby the electrically conductive connection is usually made as a sliding contact via a guide device.
  • arrangements for earthing a shaft are also known in which lubricant and/or coolant are specifically fed into the area of the sliding contact in order to minimize wear in this area and to cool the sliding contact.
  • WO 2022/135715 A1 discloses an arrangement for grounding a shaft, which can be a rotor shaft of an electric machine.
  • an electrically conductive connection is made between the shaft and a mass in the form of a housing to ground the shaft, this connection being made as a sliding contact via an intermediate guide device.
  • the guide device comprises a holder which is attached in an electrically conductive manner on the ground side.
  • a contact element is guided axially displaceably in a recess and protrudes with an end face on an axial side of the holder in order to establish sliding contact with the shaft located here on the end face.
  • a liquid can also be guided into the area of the sliding contact, for which purpose the holder of the guide device is equipped with a supply channel in a variant of WO 2022/135715 A1, which runs at a distance from the recess in the holder.
  • a contact element is guided axially displaceably to the holder and is thereby electrically conductively connected to the holder, wherein the contact element is led out on a first axial side of the holder with an end face which is provided for forming an electrically conductive sliding contact of the contact element with the other component.
  • at least one supply channel is designed in the holder, which opens out on the first axial side of the holder and serves to supply lubricant and/or coolant to the sliding contact.
  • the guide device according to the invention is therefore intended to produce an electrically conductive connection between two components that rotate relative to one another or can rotate relative to one another.
  • One component is preferably a fixed grounding hub that is electrically connected to a shaft via the guide device in order to ground this shaft.
  • the shaft to be grounded is a rotor shaft that is intended for a rotationally fixed connection to a rotor of an electrical machine.
  • an “electrically conductive” or “electrically conductive” connection is understood to mean a connection that enables a current to flow between the connected components. This respective connection can can be realized directly through a direct contact or indirectly via other intermediate components.
  • the guide device has a holder which, when the guide device is installed, is designed to be attached in an electrically conductive manner to one of the components to be connected in an electrically conductive manner.
  • a contact element is guided axially displaceably in the holder, with this guidance taking place in a recess in the holder.
  • the recess in the holder defines in particular an inner contour which at least essentially corresponds to an outer contour of the displaceably guided contact element.
  • "axial" means a parallel alignment to an axis along which the contact element is displaceably guided in the holder.
  • the contact element is led out of a first axial side of the holder with a front side, so that the contact element protrudes with this front side relative to the first axial side of the holder.
  • the contact element is preferably prestressed in the direction of the first axial side of the holder, wherein this prestress is carried out in particular via a spring element, which can be placed axially between the contact element and a section of the holder delimiting the recess.
  • At least one supply channel is defined, via which lubricant and/or coolant can be guided to the first axial side of the holder, in that the at least one supply channel opens out on the first axial side of the holder, ie has an outlet opening on the first axial side of the holder.
  • the at least one supply channel is provided for the lubricant supplied to the at least one supply channel Lubricant and/or coolant are then supplied to the sliding contact of the contact element with the other component. This is done to reduce wear on the components that are in sliding contact with one another and to reduce thermal stress on the components by cooling this area.
  • the at least one supply channel opens out on the first axial side in such a way that the lubricant and/or coolant can reach the sliding contact between the contact element and the other component.
  • the lubricant and/or coolant is preferably a liquid and in particular oil, such as a gear oil.
  • the invention now includes the technical teaching that the at least one supply channel runs at least in sections along the recess, spatially overlapping the recess.
  • at least one respective partial section of the at least one supply channel is guided directly along the recess in such a way that the at least one supply channel and the recess spatially overlap and accordingly the at least one supply channel is open at least in the respective partial section to an inner region defined by the recess.
  • Such a design of a guide device has the advantage that the extension of the guide device according to the invention in the transverse direction to the axial guidance of the contact element can be reduced due to the at least partially spatially overlapping course of the at least one supply channel with the recess in this area, which makes it possible to have a compact design of the guide device overall.
  • This also makes it possible to make components placed on the outside of the holder, such as a bearing to be provided here, smaller in size when the guide device according to the invention is installed.
  • the lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel also reaches the guide of the contact element in the holder.
  • this the guide of the contact element in the holder is lubricated, which reduces friction in the guide and can therefore reduce a hysteresis effect if the contact element is pre-tensioned via a spring element.
  • Due to the spatial overlap of the at least one supply channel with the recess the at least one supply channel is also limited by the contact element guided in the recess, whereby the lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel flows along the contact element in this area. In this way, the supply of the front side of the contact element with the lubricant and/or coolant can be significantly improved in the case of spatial overlap in the area of the mouth of the supply channel on the first axial side.
  • the at least one supply channel running at least partially along the recess means that the at least one supply channel also runs parallel to the recess at least in the respective section and is accordingly also axially aligned here.
  • the at least one supply channel overlaps with the recess in the area of running along it, which for the purposes of the invention means that in the respective section a respective line volume defined by the at least one supply channel is partially covered by an internal volume defined by the recess.
  • the at least one supply channel is therefore open towards the recess in this respective section, whereby the lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel can be guided along the contact element running in the recess.
  • the supply channel of the guide device in WO 2022/135715 A1 is designed at a distance from the recess in which the contact element is guided in an axially displaceable manner.
  • the guide device of WO 2022/135715 A1 has a greater extension in the transverse direction to the guide.
  • the guide device according to the invention is provided with several supply channels, which are arranged at least in sections along the recess spatially overlapping with the recess.
  • the supply channels are designed in a uniform arrangement around the guide of the contact element in the holder.
  • the at least one supply channel runs completely along an axial extension of the recess in the holder, overlapping with the recess. In this way, a compact structure of the guide device can advantageously be achieved over the complete axial extension of the recess.
  • the at least one supply channel is spatially connected to a second axial side, which is located on the holder facing away from the first axial side.
  • the at least one supply channel can thus be fed with the lubricant and/or coolant from the second axial side of the holder, which enables good accessibility.
  • the recess is delimited towards the second axial side by a section, wherein at least one opening is formed in the section, which connects the at least one supply channel to the second axial side.
  • This has the advantage that by designing a respective cross section of the at least one opening, a volume flow of lubricant and/or coolant supplied to the at least one supply channel can be adjusted.
  • the at least one opening can function as a throttle point.
  • the connection is preferably made via the at least one opening in that the at least one opening, starting from the second axial side, opens into an inner region of the recess, which overlaps with the at least one supply channel over its axial extent.
  • the at least one supply channel can be fed from the inner region without any problem.
  • several openings are preferably formed in the section delimiting the recess.
  • the holder can have a housing part in which the recess is formed, with a disk being attached to the housing part in which the at least one opening is formed.
  • the holder is designed in several parts, which can reduce the manufacturing and assembly costs of the guide device.
  • the holder of the guide device can also be designed in one piece.
  • the at least one supply channel is designed with a constant cross-section along its respective course.
  • the at least one supply channel can also be designed to be variable in terms of cross-section along its respective course, with the at least one supply channel widening or narrowing in cross-section in particular along its respective course in a respective inlet area and/or in a respective outlet area.
  • a throttling of a volume flow of lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel can be implemented directly by appropriate design of the at least one supply channel.
  • the at least one supply channel has an oval cross-section at least in sections. This advantageously allows additional installation space to be saved in the transverse direction to the axial guide of the contact element in the holder.
  • the at least one supply channel can also have another round cross-section, in particular a circular cross-section, or another cross-section.
  • the contact element has a rectangular cross-section, wherein the at least one supply channel runs in the area of one side of the rectangular cross-section of the contact element, spatially overlapping the recess.
  • a supply channel runs on each side of the rectangular cross-section, spatially overlapping the recess.
  • the contact element can also have another angular cross-section, with the at least one supply channel running at each corner of the angular cross-section of the contact element, spatially overlapping the recess. This also makes it possible to arrange one or more supply channels in a suitable manner.
  • the contact element consists of an electrically conductive material, in particular carbon, an electrically conductive plastic or felt, or an electrically conductive material combination.
  • the contact element is particularly preferably made of carbon, which achieves high electrical conductivity.
  • another material such as silver, can be applied to the front side in order to improve the electrically conductive sliding contact.
  • a composite material made of several suitable materials can also be used as the material combination.
  • At least one orifice is introduced into the at least one supply channel along its respective course, in particular in a respective inlet area and/or in a respective outlet area.
  • This also makes it possible to throttle the volume flow of lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel, and this can be done in a simple manner by introducing a corresponding orifice. This can be done as an alternative or in addition to a corresponding design of at least one opening in the holder.
  • a bearing seat is designed which is designed to accommodate a bearing for the rotatable Storage of the components in relation to each other.
  • the invention also relates to an arrangement for grounding a shaft.
  • This arrangement comprises a grounding hub which is electrically connected to a ground, preferably a housing.
  • the grounding hub is also electrically connected to the shaft to be grounded via a sliding contact which is formed on a guide device, the guide device being designed according to one or more of the preceding variants.
  • Lubricant and/or coolant can be supplied to the sliding contact at least partially via the guide device.
  • the shaft to be grounded is preferably a rotor shaft that is intended for a rotationally fixed connection to a rotor of an electrical machine.
  • the rotor and the rotor shaft can also be designed as one piece or as separate and rotationally fixed individual components.
  • the electrical machine can be part of a motor vehicle transmission.
  • the component to be grounded can in principle also be another shaft, such as a transmission shaft, or another, particularly rotating, component.
  • the grounding hub is provided for electrically connecting the shaft to be grounded to the ground, in that the grounding hub is electrically connected to the shaft to be grounded at a first axial end and is also electrically connected to the ground at a second axial end.
  • the grounding hub consists of an electrically conductive material.
  • the grounding hub is made entirely of an electrically conductive material, which is in particular a metallic material such as steel or aluminum.
  • the mass to which the electrically conductive connection of the shaft to be grounded is made via the intermediate grounding hub is, in the sense of the invention, an electrically conductive body to which the potential zero is assigned as a reference potential. This mass is preferably in the form of a housing, whereby the electrically conductive connection of the grounding hub can be made specifically to this housing, a housing part or a component that is permanently electrically connected to it.
  • the grounding hub also preferably serves within the arrangement to supply the lubricant and/or coolant to the guide device.
  • the grounding hub is designed at least in sections as a tube through which a supply line is defined that runs axially and thus in the longitudinal direction of the grounding hub. This supply line opens at one end of the grounding hub, to which the guide device is attached to the grounding hub. This allows the lubricant and/or coolant to reach the guide device along the supply line formed by the grounding hub, via which it is then fed to the sliding contact with the shaft.
  • the grounding hub can have further openings, from which other areas can be supplied with lubricant and/or coolant.
  • the grounding hub has a rod-like shape in particular, i.e. it is designed as an elongated component similar to a shaft in order to establish the electrically conductive connection between the shaft to be grounded and the mass, preferably axially, within the arrangement according to the invention.
  • the grounding hub is also preferably designed to be rotationally symmetrical.
  • the grounding hub is preferably designed to be tubular over at least part of its axial extent in order to enable the supply of the lubricant and/or coolant to the guide device.
  • An arrangement according to the invention for grounding a shaft can be a component of an electric axle drive unit for a motor vehicle or an electric machine.
  • Fig. 1 is a sectional view of an arrangement for grounding a shaft according to a preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a guide device of the arrangement from Fig. 1, according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 3 is a further illustration of the guide device from Fig. 2;
  • Fig. 4 to 6 show different views of a guide device according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 7 is a schematic representation of a drive train of a motor vehicle.
  • Fig. 8 is a schematic view of an electrical machine.
  • Fig. 1 shows a sectional view of an arrangement 1 for grounding a shaft 2, this arrangement 1 being implemented in accordance with a preferred embodiment of the invention.
  • the shaft 2 is a rotor shaft 3 of an electric machine (not shown in more detail), the rotor shaft 3 being connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the electric machine.
  • the rotor shaft 3 is electrically connected to a mass 4 in the form of a housing cover 5 in order to ground the rotor shaft 3 to the housing cover 5 and thus to a housing (not shown in more detail here).
  • the electrically conductive connection of the rotor shaft 3 with the housing cover 5 is made via a grounding hub 6 and a guide device 7, whereby the grounding hub 6 is coaxial with the rotor shaft 3 and is predominantly connected by a tubular body.
  • the grounding hub 6 extends axially from the housing cover 5 through a further shaft 8 designed as a hollow shaft into the rotor shaft 3, which is designed as a hollow shaft in this area for this purpose.
  • the shaft 8 is also arranged coaxially to the rotor shaft 3 and is also rotationally connected to the rotor shaft 3, whereby the shaft 8 can be a transmission shaft of a transmission via which the electric machine is or can be integrated.
  • the grounding hub 6 is made of an electrically conductive material, which is preferably metal. In the area of an axial end 9 of the grounding hub 6, the grounding hub 6 is mounted in a floating manner on the side of the housing cover 5, wherein at this end 9, in addition to establishing the electrically conductive connection of the grounding hub 6 to the housing cover 5, an axial preload of the grounding hub 6 in the direction of the rotor shaft 3 is also carried out.
  • the guide device 7 is also attached to the grounding hub 6, the guide device 7 being pressed into the grounding hub 6 in particular.
  • a bearing 11 is also arranged on the guide device 7, which is designed as a roller bearing and via which the permanently stationary grounding hub 6 and the permanently stationary guide device 7 are mounted in the rotor shaft 3 rotating relative to it.
  • a sliding contact 12 is made to the rotor shaft 3 via the guide device 7 in order to electrically contact the guide device 7 with the rotor shaft 3 and to ground it to the housing cover 5 via the electrically conductive connection of the guide device 7 with the grounding hub 6 and further via the electrically conductive connection of the grounding hub 6 with the housing cover 5.
  • the grounding hub 6 also serves to supply lubricant and/or coolant to an area of the sliding contact 12 in order to cool this area and also the rotor shaft 3 and in particular the rotor of the electric machine.
  • the lubricant and/or coolant is preferably oil.
  • the lubricant and/or coolant is introduced from the axial end 9 into an internal volume 13 of the grounding hub 6, wherein this introduction is preferably carried out in the region of the housing cover 5.
  • the lubricant and/or coolant introduced into the internal volume 13 then reaches the axial end 10 along the grounding hub 6, wherein at the end 10 of the grounding hub 6 a further supply to the sliding contact 12 is then carried out by supplying the lubricant and/or coolant via the guide device 7, which is designed for this purpose according to a first possible embodiment of the invention and is shown in more detail in Figs. 2 and 3.
  • the guide device 7 comprises a holder 14 which is fastened to the grounding hub 6 at the axial end 10 of the grounding hub 6.
  • the holder 14 as can be seen in Fig. 3, is equipped with a cylindrical outer contour at least in the area where the holder 14 is fastened to the grounding hub 6.
  • the electrically conductive connection of the holder 14 of the guide device 7 to the grounding hub 6 is established via the fastening, wherein the holder 14 consists of an electrically conductive material.
  • a recess 15 is formed in the holder 14, which is designed as a blind hole with a circular cross-section.
  • a contact element 16 is guided axially displaceably to the holder 14 and is preloaded in the direction of a first axial side 17 of the holder 14. This preload is preferably carried out via a spring element, which is arranged in particular between the contact element 16 and a section 18, by which the recess 15 is limited in the direction of a second axial side 19 of the holder 14. Due to the preload, the contact element 16 is guided out of the holder 14 with an end face 20, wherein the sliding contact 12 with the rotor shaft 3 is formed on the end face 20 of the contact element 16.
  • the contact element 16 Due to the design of the recess 15 with a circular cross-section, the contact element 16 also has a circular cross-section. Furthermore, the contact element 16 consists of carbon, with additional another material, such as silver, can be applied. Due to the guidance of the contact element 16 in the holder 14 and due to the sliding contact 12 with the rotor shaft 3, the contact element 16 establishes the electrically conductive connection of the earthing hub 6 via the holder 14 to the rotor shaft 3 rotating relative thereto.
  • the holder 14 In order to supply the lubricant and/or coolant introduced into the inner volume 13 of the grounding hub 6 to the sliding contact 12, the holder 14 is provided with an opening 21 on its section 18, through which the lubricant and/or coolant can pass from the inner volume 13 into an inner region 22 defined by the recess 15, as indicated by the arrow in Fig. 2. From the inner region 22, the lubricant and/or coolant can then pass via a supply channel 23 to the axial side 17 of the holder 14 and there into the region of the sliding contact 12.
  • the supply channel 23 as can be seen in Fig. 2, runs along the recess 15, with this running along the supply channel 23 taking place over the complete axial extent of the recess 15.
  • the supply channel 23 spatially overlaps with the recess 15, which can be seen in particular in Fig. 3, so that the supply channel 23 is open towards the recess 15. This has the consequence that the lubricant and/or coolant can easily pass from the inner region 22 into the supply channel 23, flows along between the holder 14 and the contact element 15 and exits the holder 14 on the axial side 17, with the lubricant and/or coolant being able to run further along the contact element 16 and finally reach the area of the sliding contact 12.
  • the Bracket 14 can be designed to be compact and thus the guide device 7 itself can also be designed to be compact. This then also means that the bearing 11 placed on a bearing seat on the outside of the bracket 14 can be designed with a smaller diameter, whereby less friction and therefore lower drag losses occur in the area of the bearing 11.
  • the supply channel 23 has an oval cross-section, whereby additional installation space can be saved in the transverse direction to the guide of the contact element 16 in the holder 14.
  • the supply channel 23 is designed with a constant cross-section along its course, but alternatively the cross-section of the supply channel 23 can also be widened or narrowed in an inlet area 24 and/or in an outlet area 25 of the supply channel 23.
  • the opening 21 also has an oval cross-section, whereby the design of this cross-section adjusts a volume flow of lubricant and/or coolant guided into the inner area 22.
  • a separate aperture could also be introduced into the opening 21 of the section 18 or into the supply channel 23.
  • FIGS. 4 to 6 show views of a guide device 26 according to a second possible embodiment of the invention.
  • This guide device 26 essentially corresponds to the guide device 7 according to FIGS. 2 and 3 and can be used as an alternative to the guide device 7 in the arrangement 1 from FIG. 1.
  • several openings 27 are designed in a section 28, through which, as in the variant according to FIGS. 2 and 3, a recess of a holder 29 of the guide device 26 is delimited.
  • the openings 27 are designed in a disk 30, which is part of the multi-part holder 29 and forms the section 28.
  • a contact element 31 of the guide device 26 has a rectangular cross-section, whereby the recess 32 which can be partially seen in Figs. 5 and 6 corresponds to this is also rectangular in shape. Furthermore, the guide device 26 is now provided with a plurality of supply channels 33, 34, 35 and 36, each of which runs along the recess 32 and spatially overlaps with the recess 32. The individual supply channel 33 or 34 or 35 or 36 is placed on a respective side 37 or 38 or 39 or 40 of the rectangular contact element 31. Otherwise, the embodiment according to Figs. 4 to 6 corresponds to the variant according to Figs. 2 and 3, so that reference is made to what has been described in this regard.
  • Fig. 7 shows a schematic view of a purely electric drive train of a motor vehicle, which has an electric axle drive unit 41.
  • the electric axle drive unit 41 comprises an electric machine 42, the power of which is transmitted to drive wheels 45 and 46 of a motor vehicle via a reduction gear set 43 and a differential gear 44.
  • the electric machine 42 is connected to the reduction gear set 43 on the output side on a rotor shaft 47.
  • Output shafts 48 and 49 of the differential gear 44 are connected to the drive wheels 45 and 46.
  • the electric machine 42, the reduction gear set 43 and the differential gear 44 are enclosed in a housing 50.
  • a converter 51 is attached to the housing 50.
  • the converter 51 is connected on the one hand to the electric machine 42 and on the other hand to a battery 52.
  • the converter 51 is used to convert the direct current of the battery 52 into an alternating current suitable for operating the electric machine 42 and has several power semiconductors for this purpose. The conversion between direct current and alternating current takes place through a controlled pulse-like operation of the power semiconductors
  • the rotor shaft 47 is earthed as part of an arrangement which is implemented in an analogous manner to the variant according to Fig. 1.
  • an earthing hub 53 is provided which is electrically connected to the rotor shaft 47 via an intermediate guide device (not shown here) by means of a sliding contact.
  • the structure of this guide device corresponds to the guide device 7 according to Figs. 2 and 3 or the guide device 26 according to Figs. 4 to 6.
  • the earthing hub 53 and the guide device are used to In addition, a supply of lubricant and/or coolant to the area of the sliding contact.
  • FIG. 8 shows a schematic view of an electrical machine 54.
  • the electrical machine 54 has a housing 55 which accommodates a stator 56 and a rotor 57.
  • the stator 56 is fixed in the housing 55 in a rotationally fixed manner.
  • the rotor 57 is coupled to a rotor shaft 58, wherein the rotor shaft 58 is rotatably mounted via two roller bearings 59 and 60 supported on the housing 55.
  • One end of the rotor shaft 58 protrudes from the housing 55.
  • the rotor shaft 58 is earthed in the present case as part of an arrangement according to the invention, which is implemented in principle in a manner analogous to the variant according to Fig. 1.
  • a grounding hub 61 is provided, which is in sliding contact with the rotor shaft 58 via an intermediate guide device in order to become the rotor shaft 58.
  • the intermediate guide device can be designed either in accordance with the guide device 7 from Figs. 2 and 3 or in accordance with the guide device 26 according to Figs. 4 to 6.
  • a supply of lubricant and/or coolant to the sliding contact is implemented via the grounding hub 61 and the intermediate guide device.
  • a compact construction of a guide device can be achieved while at the same time reliably supplying a sliding contact with lubricant and/or coolant.
  • Axle drive unit electric machine reduction gear set differential gear drive wheel drive wheel rotor shaft output shaft output shaft housing inverter

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

The invention relates to a conducting device (7) for establishing an electrical connection between two components which can be rotated relative to one another, in particular between a shaft (2) and a grounding hub (6) provided for grounding the shaft (2), the conducting device comprising a holder (14) which is provided for electrically conductive fastening to one component and which is equipped with a cavity (15). A contact element (16) is guided in the cavity (15) for axial movement relative to the holder (14) and is electrically connected to the holder (14). An end (20) of the contact element (16) is led out of a first axial side (17) of the holder, said end being provided for forming an electrically conductive sliding contact (12) of the contact element (16) with the other component. Furthermore, in the holder (14) at least one supply channel (23) is formed, each of which opens at the first axial side (17) of the holder (14) and is used for feeding lubricating and/or cooling medium to the sliding contact (12). In order to achieve a compact design of the conducting device (7), each of the at least one supply channel (23) runs, at least in parts, along the cavity (15) in spatial overlap with the cavity (15).

Description

Leiteinrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander rotierbaren Bauteilen Conductive device for establishing an electrically conductive connection between two components that can rotate relative to each other

Die Erfindung betrifft eine Leiteinrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander rotierbaren Bauteilen, insbesondere zwischen einer Welle und einer zum Zwecke einer Erdung der Welle vorgesehenen Erdungsnabe, umfassend eine Halterung, welche für eine elektrisch leitfähige Befestigung an dem einen Bauteil vorgesehen und mit einer Ausnehmung ausgestattet ist, wobei in der Ausnehmung ein Kontaktelement axial verschiebbar zu der Halterung geführt ist und dabei elektrisch leitend mit der Halterung in Verbindung steht, wobei das Kontaktelement aus einer ersten axialen Seite der Halterung mit einer Stirnseite herausgeführt ist, welche für eine Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Schleifkontakts des Kontaktelements mit dem anderen Bauteil vorgesehen ist, und wobei in der Halterung mindestens ein Versorgungskanal ausgestaltet ist, welcher jeweils an der ersten axialen Seite der Halterung mündet und einer Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel zum Schleifkontakt dient. Zudem betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Erdung einer Welle, eine elektrische Achsantriebs-Einheit sowie eine elektrische Maschine. The invention relates to a guide device for producing an electrically conductive connection between two components that can rotate relative to one another, in particular between a shaft and a grounding hub provided for the purpose of grounding the shaft, comprising a holder that is provided for an electrically conductive attachment to one component and is equipped with a recess, wherein a contact element is guided in the recess so as to be axially displaceable to the holder and is thereby electrically conductively connected to the holder, wherein the contact element is led out of a first axial side of the holder with an end face that is provided for forming an electrically conductive sliding contact of the contact element with the other component, and wherein at least one supply channel is designed in the holder, which opens out at the first axial side of the holder and serves to supply lubricant and/or coolant to the sliding contact. In addition, the invention relates to an arrangement for grounding a shaft, an electric axle drive unit and an electric machine.

Im Bereich der Kraftfahrzeuge kommen elektrische Maschinen zur Anwendung, um das jeweilige Kraftfahrzeug als Hybrid- oder Elektrofahrzeug zu konzipieren. So werden teilweise auch bei Kraftfahrzeuggetrieben elektrische Maschinen vorgesehen, um das jeweilige Kraftfahrzeuggetriebe für die Anwendung bei einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug geeignet zu machen. Während übrige Komponenten des jeweiligen Getriebes dabei über das jeweilige, umliegende Getriebegehäuse gekapselt und abgeschirmt sind, können die aus dem Getriebegehäuse herausgeführten Wellen allerdings für elektromagnetische Interferenzen sorgen, was im Bereich eines Kraftfahrzeuges eine Störung sonstiger elektronischer Bauteile zur Folge haben kann. Zudem kann es zu einem Aufbau einer Potenzialdifferenz zwischen der jeweiligen Welle und dem Getriebegehäuse kommen, was zu Durchschlägen an Lagern der jeweiligen Welle und damit einer Reduzierung der Lebensdauer dieser Lager führen kann. Aus diesem Grund ist die jeweils betroffene Welle nach Möglichkeit zu erden. Auch bei ansonsten in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen elektrische Maschinen, wie beispielsweise bei elektrischen Achsantriebs-Einheiten, ist eine Erdung einer jeweiligen Welle zur Beseitigung oder Reduzierung elektromagnetischer Interferenzen und der Verhinderung des Aufbaus einer Potenzialdifferenz vorzunehmen. Eine jeweilige Erdung wird dabei zumeist durch eine elektrisch leitende Verbindung der zu erdenden Welle mit einer Masse vorgenommen, bei welcher es sich üblicherweise um ein Gehäuse handelt, wobei die elektrisch leitende Verbindung dabei zumeist als Schleifkontakt über eine Leiteinrichtung vorgenommen ist. Zudem sind dabei auch Anordnungen zur Erdung einer Welle bekannt, bei welcher gezielt Schmier- und/oder Kühlmittel in den Bereich des Schleifkontaktes geführt wird, um Verschleiß in diesem Bereich zu minimieren und den Schleifkontakt zu kühlen. In the field of motor vehicles, electrical machines are used to design the respective motor vehicle as a hybrid or electric vehicle. For example, electrical machines are sometimes also provided in motor vehicle transmissions in order to make the respective motor vehicle transmission suitable for use in a hybrid or electric vehicle. While other components of the respective transmission are encapsulated and shielded by the respective surrounding transmission housing, the shafts leading out of the transmission housing can cause electromagnetic interference, which can result in interference with other electronic components in the area of a motor vehicle. In addition, a potential difference can build up between the respective shaft and the transmission housing, which can lead to breakdowns in the bearings of the respective shaft and thus a reduction in the service life of these bearings. For this reason, the respective affected shaft should be earthed if possible. Even with electrical machines otherwise provided in a motor vehicle, such as For example, in the case of electric axle drive units, a respective shaft must be earthed to eliminate or reduce electromagnetic interference and to prevent the build-up of a potential difference. The respective earthing is usually carried out by an electrically conductive connection of the shaft to be earthed to a mass, which is usually a housing, whereby the electrically conductive connection is usually made as a sliding contact via a guide device. In addition, arrangements for earthing a shaft are also known in which lubricant and/or coolant are specifically fed into the area of the sliding contact in order to minimize wear in this area and to cool the sliding contact.

So offenbart die WO 2022/135715 A1 eine Anordnung zur Erdung einer Welle, bei welcher es sich um eine Rotorwelle einer Elektromaschine handeln kann. Bei dieser Anordnung ist zur Erdung der Welle eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Welle und einer Masse in Form eines Gehäuses hergestellt, wobei diese Verbindung dabei als Schleifkontakt über eine zwischenliegende Leiteinrichtung vorgenommen ist. Die Leiteinrichtung umfasst eine Halterung, welche masseseitig elektrisch leitfähig befestigt ist. In der Halterung ist ein Kontaktelement in einer Ausnehmung axial verschiebbar geführt und steht dabei an einer axialen Seite der Halterung mit einer Stirnseite vor, um an der Stirnseite den Schleifkontakt mit der hier liegenden Welle herzustellen. Zur Minimierung einer thermischen Bauteilbelastung kann zudem eine Flüssigkeit in den Bereich des Schleifkontaktes geführt werden, wozu die Halterung der Leiteinrichtung bei einer Variante der WO 2022/135715 A1 mit einem Versorgungskanal ausgestattet ist, der beabstandet zu der Ausnehmung in der Halterung verläuft. For example, WO 2022/135715 A1 discloses an arrangement for grounding a shaft, which can be a rotor shaft of an electric machine. In this arrangement, an electrically conductive connection is made between the shaft and a mass in the form of a housing to ground the shaft, this connection being made as a sliding contact via an intermediate guide device. The guide device comprises a holder which is attached in an electrically conductive manner on the ground side. In the holder, a contact element is guided axially displaceably in a recess and protrudes with an end face on an axial side of the holder in order to establish sliding contact with the shaft located here on the end face. In order to minimize thermal component loading, a liquid can also be guided into the area of the sliding contact, for which purpose the holder of the guide device is equipped with a supply channel in a variant of WO 2022/135715 A1, which runs at a distance from the recess in the holder.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Leiteinrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander rotierbaren Bauteilen zu schaffen, wobei bei dieser Leiteinrichtung eine zuverlässige Versorgung eines Schleifkontakts mit einem Schmier- und/oder Kühlmittel möglich und gleichzeitig ein kompakter Aufbau verwirklicht sein soll. Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Eine zur Erdung einer Welle vorgesehene Anordnung, bei welcher eine erfindungsgemäße Leiteinrichtung vorgesehen ist, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 16 und 17. Zudem betrifft Anspruch 18 eine elektrische Achsantriebs-Einheit sowie Anspruch 19 eine elektrische Maschine. Based on the prior art described above, it is now the object of the present invention to provide a guide device for producing an electrically conductive connection between two components that can rotate relative to one another, wherein this guide device should enable a reliable supply of a sliding contact with a lubricant and/or coolant and at the same time realize a compact design. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The dependent claims that follow thereon each reflect advantageous developments of the invention. An arrangement provided for grounding a shaft, in which a guide device according to the invention is provided, is also the subject of claims 16 and 17. In addition, claim 18 relates to an electric axle drive unit and claim 19 to an electric machine.

Gemäß der Erfindung umfasst eine Leiteinrichtung, die zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander rotierbaren Bauteilen ausgestaltet ist, eine Halterung, welche für eine elektrisch leitfähige Befestigung an dem einen Bauteil vorgesehen und mit einer Ausnehmung ausgestattet ist. In der Ausnehmung ist ein Kontaktelement axial verschiebbar zu der Halterung geführt und steht dabei elektrisch leitend mit der Halterung in Verbindung, wobei das Kontaktelement an einer ersten axialen Seite der Halterung mit einer Stirnseite herausgeführt ist, welche für eine Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Schleifkontakts des Kontaktelements mit dem anderen Bauteil vorgesehen ist. Zudem ist in der Halterung mindestens ein Versorgungskanal ausgestaltet, welcher jeweils an der ersten axialen Seite der Halterung mündet und einer Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel zum Schleifkontakt dient. According to the invention, a guide device which is designed to produce an electrically conductive connection between two components which can rotate relative to one another comprises a holder which is provided for an electrically conductive attachment to one component and is equipped with a recess. In the recess, a contact element is guided axially displaceably to the holder and is thereby electrically conductively connected to the holder, wherein the contact element is led out on a first axial side of the holder with an end face which is provided for forming an electrically conductive sliding contact of the contact element with the other component. In addition, at least one supply channel is designed in the holder, which opens out on the first axial side of the holder and serves to supply lubricant and/or coolant to the sliding contact.

Die erfindungsgemäße Leiteinrichtung ist also dafür vorgesehen, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen zwei Bauteilen herzustellen, die relativ zueinander rotieren bzw. relativ zueinander rotieren können. Dabei handelt es sich bei dem einen Bauteil bevorzugt um eine feststehende Erdungsnabe, die über die Leiteinrichtung elektrisch leitend mit einer Welle verbunden ist, um diese Welle zu erden. Insbesondere handelt es sich bei der zu erdenden Welle um eine Rotorwelle, die für eine drehfeste Verbindung mit einem Rotor einer elektrischen Maschine vorgesehen ist. The guide device according to the invention is therefore intended to produce an electrically conductive connection between two components that rotate relative to one another or can rotate relative to one another. One component is preferably a fixed grounding hub that is electrically connected to a shaft via the guide device in order to ground this shaft. In particular, the shaft to be grounded is a rotor shaft that is intended for a rotationally fixed connection to a rotor of an electrical machine.

Unter einer „elektrisch leitenden“ bzw. „elektrisch leitfähigen“ Verbindung ist im Sinne der Erfindung eine Verbindung zu verstehen, bei welcher ein Stromfluss zwischen den verbundenen Bauteilen ermöglicht wird. Dabei kann diese jeweilige Verbindung unmittelbar durch je einen direkten Kontakt realisiert oder mittelbar über weitere, zwischenliegende Bauteile vorgenommen sein. For the purposes of the invention, an “electrically conductive” or “electrically conductive” connection is understood to mean a connection that enables a current to flow between the connected components. This respective connection can can be realized directly through a direct contact or indirectly via other intermediate components.

Bei der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung ist eine Halterung vorgesehen, die in einem verbauten Zustand der Leiteinrichtung dafür vorgesehen ist, elektrisch leitfähig an dem einen Bauteil der elektrisch leitend zu verbindenden Bauteile befestigt zu sein. In der Halterung ist ein Kontaktelement axial verschiebbar geführt, wobei diese Führung dabei in einer Ausnehmung der Halterung stattfindet. Dazu definiert die Ausnehmung bei der Halterung insbesondere eine Innenkontur, welche zumindest im Wesentlichen zu einer Außenkontur des verschiebbar geführten Kontaktelements korrespondiert. Mit „axial“ ist im Sinne der Erfindung dabei eine parallele Ausrichtung zu einer Achse gemeint, entlang welcher das Kontaktelement in der Halterung verschiebbar geführt ist. The guide device according to the invention has a holder which, when the guide device is installed, is designed to be attached in an electrically conductive manner to one of the components to be connected in an electrically conductive manner. A contact element is guided axially displaceably in the holder, with this guidance taking place in a recess in the holder. For this purpose, the recess in the holder defines in particular an inner contour which at least essentially corresponds to an outer contour of the displaceably guided contact element. In the sense of the invention, "axial" means a parallel alignment to an axis along which the contact element is displaceably guided in the holder.

Das Kontaktelement ist aus einer ersten axialen Seite der Halterung mit einer Stirnseite herausgeführt, so dass das Kontaktelement mit dieser Stirnseite gegenüber der ersten axialen Seite der Halterung vorsteht. Bevorzugt ist das Kontaktelement dazu in Richtung der ersten axialen Seite der Halterung vorgespannt, wobei diese Vorspannung dabei insbesondere über ein Federelement vorgenommen ist, welches dabei axial zwischen dem Kontaktelement und einem die Ausnehmung begrenzenden Abschnitt der Halterung platziert sein kann. Im verbauten Zustand der Leiteinrichtung ist an der Stirnseite des Kontaktelements ein elektrisch leitfähiger Schleifkontakt zu dem anderen Bauteil hergestellt, wobei das Kontaktelement zudem elektrisch leitend mit der Halterung in Verbindung steht, wodurch über die Halterung und das Kontaktelement gemeinsam die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Bauteilen ausgebildet wird. The contact element is led out of a first axial side of the holder with a front side, so that the contact element protrudes with this front side relative to the first axial side of the holder. For this purpose, the contact element is preferably prestressed in the direction of the first axial side of the holder, wherein this prestress is carried out in particular via a spring element, which can be placed axially between the contact element and a section of the holder delimiting the recess. When the guide device is installed, an electrically conductive sliding contact with the other component is established on the front side of the contact element, wherein the contact element is also electrically conductively connected to the holder, whereby the electrically conductive connection between the two components is formed via the holder and the contact element together.

Ferner ist bei der Leiteinrichtung in der Halterung mindestens ein Versorgungskanal definiert, über weichen Schmier- und/oder Kühlmittel zu der ersten axialen Seite der Halterung geführt werden kann, indem der mindestens eine Versorgungskanal an der ersten axialen Seite der Halterung mündet, d.h. an der ersten axialen Seite der Halterung je eine Austrittsöffnung aufweist. Hierbei ist der mindestens eine Versorgungskanal dafür vorgesehen, das dem mindestens einen Versorgungskanal zugeführte Schmier- und/oder Kühlmittel im Weiteren dem Schleifkontakt des Kontaktelements mit dem anderen Bauteil zuzuführen. Dies wird hierbei dafür vorgenommen, um einen Verschleiß der miteinander in Schleifkontakt stehenden Komponenten zu reduzieren sowie eine thermische Belastung der Komponenten durch Kühlung dieses Bereichs zu mindern. Dementsprechend mündet der mindestens eine Versorgungskanal derartig an der ersten axialen Seite, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel zum Schleifkontakt zwischen dem Kontaktelement und dem anderen Bauteil gelangen kann. Bei dem Schmier- und/oder Kühlmittel handelt es sich bevorzugt um eine Flüssigkeit und hierbei insbesondere um Öl, wie beispielsweise ein Getriebeöl. Furthermore, in the guide device in the holder, at least one supply channel is defined, via which lubricant and/or coolant can be guided to the first axial side of the holder, in that the at least one supply channel opens out on the first axial side of the holder, ie has an outlet opening on the first axial side of the holder. In this case, the at least one supply channel is provided for the lubricant supplied to the at least one supply channel Lubricant and/or coolant are then supplied to the sliding contact of the contact element with the other component. This is done to reduce wear on the components that are in sliding contact with one another and to reduce thermal stress on the components by cooling this area. Accordingly, the at least one supply channel opens out on the first axial side in such a way that the lubricant and/or coolant can reach the sliding contact between the contact element and the other component. The lubricant and/or coolant is preferably a liquid and in particular oil, such as a gear oil.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass der mindestens eine Versorgungskanal jeweils zumindest abschnittsweise entlang der Ausnehmung räumlich überschneidend mit der Ausnehmung verläuft. Mit anderen Worten ist also zumindest ein jeweiliger Teilabschnitt des mindestens einen Versorgungskanals unmittelbar so an der Ausnehmung entlanggeführt, dass der mindestens eine Versorgungskanal und die Ausnehmung räumlich überschneiden und dementsprechend der mindestens eine Versorgungskanal zumindest an dem jeweiligen Teilabschnitt zu einem durch die Ausnehmung definierten Innenbereich hin offen ist. The invention now includes the technical teaching that the at least one supply channel runs at least in sections along the recess, spatially overlapping the recess. In other words, at least one respective partial section of the at least one supply channel is guided directly along the recess in such a way that the at least one supply channel and the recess spatially overlap and accordingly the at least one supply channel is open at least in the respective partial section to an inner region defined by the recess.

Eine derartige Ausgestaltung einer Leiteinrichtung hat dabei den Vorteil, dass durch den zumindest abschnittsweise räumlich überschneidenden Verlauf des mindestens einen Versorgungskanals mit der Ausnehmung in diesem Bereich eine Erstreckung der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung in Querrichtung zur axialen Führung des Kontaktelements reduziert werden kann, wodurch insgesamt ein kompakter Aufbau der Leiteinrichtung möglich wird. Hierdurch kann zudem erreicht werden, dass im verbauten Zustand der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung auch außen auf der Halterung aufgesetzte Bauteile, wie beispielsweise ein hier vorzusehendes Lager, kleiner bauend ausgeführt werden können. Such a design of a guide device has the advantage that the extension of the guide device according to the invention in the transverse direction to the axial guidance of the contact element can be reduced due to the at least partially spatially overlapping course of the at least one supply channel with the recess in this area, which makes it possible to have a compact design of the guide device overall. This also makes it possible to make components placed on the outside of the holder, such as a bearing to be provided here, smaller in size when the guide device according to the invention is installed.

Dadurch, dass der mindestens eine Versorgungskanals zumindest abschnittsweise mit der Ausnehmung räumlich überschneidet, gelangt auch das über den mindestens einen Versorgungskanal geführte Schmier- und/oder Kühlmittel an die Führung des Kontaktelements in der Halterung. Bei Ausführung als Schmiermittel wird hierdurch die Führung des Kontaktelements in der Halterung geschmiert, wodurch Reibungen bei der Führung reduziert und dadurch ggf. bei Vorspannung des Kontaktelements über ein Federelement ein Hystereseeffekt vermindert werden kann. Aufgrund der räumlichen Überschneidung des mindestens einen Versorgungskanals mit der Ausnehmung wird der mindestens eine Versorgungskanal auch durch das in der Ausnehmung geführte Kontaktelement begrenzt, wodurch das über den mindestens einen Versorgungskanals geführte Schmier- und/oder Kühlmittel in diesem Bereich an dem Kontaktelement entlangströmt. Hierdurch kann bei räumlicher Überschneidung im Bereich der Mündung des Versorgungskanals an der ersten axialen Seite auch eine Versorgung der Stirnseite des Kontaktelements mit dem Schmier- und/oder Kühlmittel deutlich verbessert werden. Because the at least one supply channel spatially overlaps the recess at least in sections, the lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel also reaches the guide of the contact element in the holder. When designed as a lubricant, this the guide of the contact element in the holder is lubricated, which reduces friction in the guide and can therefore reduce a hysteresis effect if the contact element is pre-tensioned via a spring element. Due to the spatial overlap of the at least one supply channel with the recess, the at least one supply channel is also limited by the contact element guided in the recess, whereby the lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel flows along the contact element in this area. In this way, the supply of the front side of the contact element with the lubricant and/or coolant can be significantly improved in the case of spatial overlap in the area of the mouth of the supply channel on the first axial side.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem zumindest abschnittsweise Entlanglaufen des mindestens einen Versorgungskanals an der Ausnehmung zu verstehen, dass auch der mindestens eine Versorgungskanals jeweils zumindest an dem jeweiligen Abschnitt parallel zu der Ausnehmung verläuft und dementsprechend hier auch axial ausgerichtet ist. Zudem überschneidet der mindestens eine Versorgungskanals jeweils im Bereich des Entlanglaufens mit der Ausnehmung, womit im Sinne der Erfindung gemeint ist, dass an dem jeweiligen Abschnitt ein jeweiliges durch den mindestens einen Versorgungskanal definiertes Leitungsvolumen teilweise mit einem durch die Ausnehmung definierten Innenvolumen überdeckt. Somit ist der mindestens eine Versorgungskanal in diesem jeweiligen Abschnitt zu der Ausnehmung hin offen, wodurch hier das über den mindestens einen Versorgungskanal geführte Schmier- und/oder Kühlmittel an dem in der Ausnehmung laufenden Kontaktelement entlanggeführt werden kann. For the purposes of the invention, the at least one supply channel running at least partially along the recess means that the at least one supply channel also runs parallel to the recess at least in the respective section and is accordingly also axially aligned here. In addition, the at least one supply channel overlaps with the recess in the area of running along it, which for the purposes of the invention means that in the respective section a respective line volume defined by the at least one supply channel is partially covered by an internal volume defined by the recess. The at least one supply channel is therefore open towards the recess in this respective section, whereby the lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel can be guided along the contact element running in the recess.

Hingegen ist der Versorgungskanal der Leiteinrichtung bei der WO 2022/135715 A1 beabstandet zu der Ausnehmung ausgestaltet, in welcher das Kontaktelement axial verschiebbar geführt ist. Hierdurch weist die Leiteinrichtung der WO 2022/135715 A1 in Querrichtung zu der Führung eine größere Erstreckung auf. In contrast, the supply channel of the guide device in WO 2022/135715 A1 is designed at a distance from the recess in which the contact element is guided in an axially displaceable manner. As a result, the guide device of WO 2022/135715 A1 has a greater extension in the transverse direction to the guide.

Bevorzugt sind bei der erfindungsgemäßen Leiteinrichtung mehrere Versorgungskanäle vorgesehen, die im Einzelnen zumindest abschnittsweise entlang der Ausnehmung räumlich überschneidend mit der Ausnehmung verlaufen. Insbesondere sind die Versorgungskanäle dabei in einer gleichmäßigen Anordnung um die Führung des Kontaktelements herum in der Halterung ausgestaltet. Preferably, the guide device according to the invention is provided with several supply channels, which are arranged at least in sections along the recess spatially overlapping with the recess. In particular, the supply channels are designed in a uniform arrangement around the guide of the contact element in the holder.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung verläuft der mindestens eine Versorgungskanal jeweils vollständig entlang einer axialen Erstreckung der Ausnehmung in der Halterung überschneidend mit der Ausnehmung. In vorteilhafter Weise kann hierdurch über die komplette axiale Erstreckung der Ausnehmung ein kompakter Aufbau der Leiteinrichtung erreicht werden. According to one embodiment of the invention, the at least one supply channel runs completely along an axial extension of the recess in the holder, overlapping with the recess. In this way, a compact structure of the guide device can advantageously be achieved over the complete axial extension of the recess.

Gemäß einer zu der vorgenannten Ausführungsform alternativen oder ergänzenden Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist der mindestens eine Versorgungskanal mit einer zweiten axialen Seite räumlich verbunden, welche an der Halterung der ersten axialen Seite abgewandt liegt. Somit kann der mindestens eine Versorgungskanals von der zweiten axialen Seite der Halterung her mit dem Schmier- und/oder Kühlmittel gespeist werden, was eine gute Zugänglichkeit ermöglicht. According to an alternative or additional embodiment of the invention to the aforementioned embodiment, the at least one supply channel is spatially connected to a second axial side, which is located on the holder facing away from the first axial side. The at least one supply channel can thus be fed with the lubricant and/or coolant from the second axial side of the holder, which enables good accessibility.

In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit ist die Ausnehmung zu der zweiten axialen Seite hin über einen Abschnitt begrenzt, wobei in dem Abschnitt mindestens ein Durchbruch ausgestaltet ist, welcher den mindestens einen Versorgungskanal mit der zweiten axialen Seite verbindet. Dies hat den Vorteil, dass durch Gestaltung eines jeweiligen Querschnitts des mindestens einen Durchbruchs ein Volumenstrom an dem mindestens einen Versorgungskanal zugeführtem Schmier- und/oder Kühlmittel eingestellt werden kann. Insofern kann der mindestens eine Durchbruch als je eine Drosselstelle fungieren. Bevorzugt ist die Verbindung über den mindestens einen Durchbruch hergestellt, indem der mindestens eine Durchbruch ausgehend von der zweiten axialen Seite in einem Innenbereich der Ausnehmung mündet, die ja über ihre axiale Erstreckung mit dem mindestens einen Versorgungskanal überschneidet. Somit kann problemlos eine Speisung des mindestens einen Versorgungskanals aus dem Innenbereich heraus vorgenommen werden. Alternativ oder ergänzend dazu sind bevorzugt mehrere Durchbrüche in dem die Ausnehmung begrenzenden Abschnitt ausgestaltet. Insbesondere kann die Halterung einen Gehäuseteil aufweisen, in welchem die Ausnehmung ausgestaltet ist, wobei an dem Gehäuseteil eine Scheibe befestigt ist, in welcher der mindestens eine Durchbruch ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Halterung also mehrteilig ausgeführt, wodurch ein Fertigungs- und auch Montageaufwand der Leiteinrichtung reduziert werden kann. Alternativ dazu kann die Halterung der Leiteinrichtung aber auch einstückig ausgestaltet sein. In a further development of the aforementioned design option, the recess is delimited towards the second axial side by a section, wherein at least one opening is formed in the section, which connects the at least one supply channel to the second axial side. This has the advantage that by designing a respective cross section of the at least one opening, a volume flow of lubricant and/or coolant supplied to the at least one supply channel can be adjusted. In this respect, the at least one opening can function as a throttle point. The connection is preferably made via the at least one opening in that the at least one opening, starting from the second axial side, opens into an inner region of the recess, which overlaps with the at least one supply channel over its axial extent. This means that the at least one supply channel can be fed from the inner region without any problem. Alternatively or additionally, several openings are preferably formed in the section delimiting the recess. In particular, the holder can have a housing part in which the recess is formed, with a disk being attached to the housing part in which the at least one opening is formed. In this case, the holder is designed in several parts, which can reduce the manufacturing and assembly costs of the guide device. Alternatively, the holder of the guide device can also be designed in one piece.

Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass der mindestens eine Versorgungskanal entlang seines jeweiligen Verlaufs mit einem konstanten Querschnitt ausgeführt ist. Alternativ dazu kann der mindestens eine Versorgungskanals entlang seines jeweiligen Verlaufs vom Querschnitt her allerdings auch veränderlich gestaltet sein, wobei sich der mindestens eine Versorgungskanal dabei insbesondere entlang seines jeweiligen Verlaufs in einem jeweiligen Eingangsbereich und/oder in einem jeweiligen Ausgangsbereich im Querschnitt aufweitet oder verengt. In der Folge kann eine Drosselung eines über den mindestens einen Versorgungskanal geführten Volumenstroms an Schmier- und/oder Kühlmittel direkt durch entsprechende Gestaltung des mindestens einen Versorgungskanals verwirklicht werden. It is a further embodiment of the invention that the at least one supply channel is designed with a constant cross-section along its respective course. Alternatively, however, the at least one supply channel can also be designed to be variable in terms of cross-section along its respective course, with the at least one supply channel widening or narrowing in cross-section in particular along its respective course in a respective inlet area and/or in a respective outlet area. As a result, a throttling of a volume flow of lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel can be implemented directly by appropriate design of the at least one supply channel.

In Weiterbildung der Erfindung weist der mindestens eine Versorgungskanal zumindest abschnittsweise einen ovalen Querschnitt auf. Dadurch kann in vorteilhafter Weise zusätzlich Bauraum in Querrichtung zu der axialen Führung des Kontaktelements in der Halterung eingespart werden. Der mindestens eine Versorgungskanals kann aber auch einen sonstigen rund ausgebildeten Querschnitt, insbesondere kreisrunden Querschnitt, oder auch einen sonstigen Querschnitt aufweisen. In a further development of the invention, the at least one supply channel has an oval cross-section at least in sections. This advantageously allows additional installation space to be saved in the transverse direction to the axial guide of the contact element in the holder. The at least one supply channel can also have another round cross-section, in particular a circular cross-section, or another cross-section.

Entsprechend einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung weist das Kontaktelement einen rechteckförmigen Querschnitt auf, wobei der mindestens eine Versorgungskanal jeweils im Bereich je einer Seite des rechteckförmigen Querschnitts des Kontaktelements räumlich überschneidend mit der Ausnehmung verläuft. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungsmöglichkeit verläuft an jeder Seite des rechteckförmigen Querschnitts je ein Versorgungskanal jeweils räumlich überschneidend mit der Ausnehmung. Hierdurch wird eine vorteilhafte Anordnung mehrerer Versorgungskanäle realisiert, über die ein geeigneter Volumenstrom an Schmier- und/oder Kühlmittel zu dem Schleifkontakt geführt werden kann. Die Anordnung der Versorgungskanäle an jeder Seite des rechteckförmigen Querschnitts ermöglicht dabei eine gleichmäßige Platzierung der Versorgungskanäle um die Führung des Kontaktelements in der Halterung. According to one possible embodiment of the invention, the contact element has a rectangular cross-section, wherein the at least one supply channel runs in the area of one side of the rectangular cross-section of the contact element, spatially overlapping the recess. In a further development of this possible embodiment, a supply channel runs on each side of the rectangular cross-section, spatially overlapping the recess. This creates an advantageous arrangement of several supply channels, via which a suitable volume flow of lubricant and/or Coolant can be guided to the sliding contact. The arrangement of the supply channels on each side of the rectangular cross-section enables the supply channels to be evenly placed around the guide of the contact element in the holder.

Das Kontaktelement kann aber auch einen sonstigen eckigen Querschnitt aufweisen, wobei der mindestens eine Versorgungskanal jeweils an je einer Ecke des eckigen Querschnitts des Kontaktelements räumlich überschneidend mit der Ausnehmung verläuft. Auch hierdurch ist eine geeignete Anordnung eines oder mehrerer Versorgungskanäle möglich. However, the contact element can also have another angular cross-section, with the at least one supply channel running at each corner of the angular cross-section of the contact element, spatially overlapping the recess. This also makes it possible to arrange one or more supply channels in a suitable manner.

In Weiterbildung der Erfindung besteht das Kontaktelement aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Kohle, aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder Filz, oder aus einer elektrisch leitfähigen Matenalkombination. Besonders bevorzugt ist das Kontaktelement aus Kohle hergestellt, wodurch eine hohe elektrisch Leitfähigkeit erreicht wird. Ggf. kann dabei im Bereich der Stirnseite ein anderes Material, wie beispielsweise Silber, aufgebracht sein, um den elektrisch leitenden Schleifkontakt zu verbessern. Als Matenalkombination kann aber auch ein Verbundwerkstoff aus mehreren geeigneten Materialien zur Anwendung kommen. In a further development of the invention, the contact element consists of an electrically conductive material, in particular carbon, an electrically conductive plastic or felt, or an electrically conductive material combination. The contact element is particularly preferably made of carbon, which achieves high electrical conductivity. If necessary, another material, such as silver, can be applied to the front side in order to improve the electrically conductive sliding contact. However, a composite material made of several suitable materials can also be used as the material combination.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in den mindestens einen Versorgungskanal entlang seines jeweiligen Verlaufs, insbesondere in einem jeweiligen Eingangsbereich und/oder in einem jeweiligen Ausgangsbereich, mindestens eine Blende eingebracht. Auch hierdurch kann eine Drosselung des über den mindestens einen Versorgungskanals jeweils geführten Volumenstroms an Schmier- und/oder Kühlmittel erreicht werden, wobei dies auf einfache Art und Weise durch Einbringen einer entsprechenden Blende möglich ist. Dies kann hierbei alternativ oder ergänzend zu einer entsprechenden Gestaltung mindestens eines Durchbruchs in der Halterung vorgenommen sein. According to one embodiment of the invention, at least one orifice is introduced into the at least one supply channel along its respective course, in particular in a respective inlet area and/or in a respective outlet area. This also makes it possible to throttle the volume flow of lubricant and/or coolant guided via the at least one supply channel, and this can be done in a simple manner by introducing a corresponding orifice. This can be done as an alternative or in addition to a corresponding design of at least one opening in the holder.

Besonders bevorzugt ist im Bereich des jeweils räumlich überschneidenden Verlaufs des mindestens einen Versorgungskanals mit der Ausnehmung auf der Halterung ein Lagersitz ausgestaltet, welcher für die Aufnahme eines Lagers zur drehbaren Lagerung der Bauteile zueinander ausgestaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass somit aufgrund des kompakten Aufbaus der Halterung in diesem Bereich auch das hier zu platzieren Lager kompaktbauend ausgeführt werden kann. Particularly preferably, in the region of the respective spatially overlapping course of the at least one supply channel with the recess on the holder, a bearing seat is designed which is designed to accommodate a bearing for the rotatable Storage of the components in relation to each other. This has the advantage that, due to the compact design of the holder in this area, the bearing to be placed here can also be designed to be compact.

Die Erfindung betrifft zudem eine Anordnung zur Erdung einer Welle. Dabei umfasst diese Anordnung eine Erdungsnabe, die elektrisch leitend mit einer Masse, bevorzugt einem Gehäuse, verbunden ist. Die Erdungsnabe steht zudem mit der zu erdenden Welle über einen Schleifkontakt elektrisch leitend in Verbindung, welcher an einer Leiteinrichtung ausgebildet ist, wobei die Leiteinrichtung nach einer oder mehrerer der vorhergehenden Varianten gestaltet ist. Dem Schleifkontakt kann dabei Schmier- und/oder Kühlmittel zumindest teilweise über die Leiteinrichtung zugeführt werden. The invention also relates to an arrangement for grounding a shaft. This arrangement comprises a grounding hub which is electrically connected to a ground, preferably a housing. The grounding hub is also electrically connected to the shaft to be grounded via a sliding contact which is formed on a guide device, the guide device being designed according to one or more of the preceding variants. Lubricant and/or coolant can be supplied to the sliding contact at least partially via the guide device.

Bei der zu erdenden Welle handelt es sich bevorzugt um eine Rotorwelle, die für eine drehfeste Verbindung mit einem Rotor einer elektrischen Maschine vorgesehen ist. Dabei können der Rotor und die Rotorwelle auch einstückig ausgeführt oder aber als separate und drehfest miteinander verbundene Einzelkomponenten vorliegen. Die elektrische Maschine kann hierbei Bestandteil eines Kraftfahrzeuggetriebes sein. Bei der zu erdenden Komponente kann es sich aber prinzipiell auch um eine sonstige Welle, wie beispielsweise eine Getriebewelle, oder auch ein sonstiges, insbesondere rotierendes Bauteil handeln. The shaft to be grounded is preferably a rotor shaft that is intended for a rotationally fixed connection to a rotor of an electrical machine. The rotor and the rotor shaft can also be designed as one piece or as separate and rotationally fixed individual components. The electrical machine can be part of a motor vehicle transmission. The component to be grounded can in principle also be another shaft, such as a transmission shaft, or another, particularly rotating, component.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Erdungsnabe dafür vorgesehen, die zu erdende Welle elektrisch leitend mit der Masse zu verbinden, indem die Erdungsnabe einerseits an einem ersten axialen Ende elektrisch leitend mit der zu erdenden Welle sowie andererseits an einem zweiten axialen Ende auch elektrisch leitend mit der Masse in Verbindung steht. Zumindest in Kontaktbereichen mit der Masse und der zu erdenden Welle sowie in einem diese Kontaktbereiche verbindenden Zwischenbereich besteht die Erdungsnabe aus einem elektrisch leitfähigen Material. Bevorzugt ist die Erdungsnabe aber vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet, bei welchem es sich insbesondere um einen metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium, handelt. Bei der Masse, zu welcher die elektrisch leitende Verbindung der zu erdenden Welle über die zwischenliegende Erdungsnabe hergestellt ist, handelt es sich im Sinne der Erfindung um einen elektrisch leitenden Körper, welchem insbesondere das Potenzial null als Bezugspotenzial zugeordnet ist. Bevorzugt liegt diese Masse in Form eines Gehäuses vor, wobei hierbei die elektrisch leitende Verbindung der Erdungsnabe konkret an diesem Gehäuse, einem Gehäuseteil oder einem hiermit permanent elektrisch leitend verbundenen Bauteil hergestellt sein kann. In the arrangement according to the invention, the grounding hub is provided for electrically connecting the shaft to be grounded to the ground, in that the grounding hub is electrically connected to the shaft to be grounded at a first axial end and is also electrically connected to the ground at a second axial end. At least in contact areas with the ground and the shaft to be grounded and in an intermediate area connecting these contact areas, the grounding hub consists of an electrically conductive material. Preferably, however, the grounding hub is made entirely of an electrically conductive material, which is in particular a metallic material such as steel or aluminum. The mass to which the electrically conductive connection of the shaft to be grounded is made via the intermediate grounding hub is, in the sense of the invention, an electrically conductive body to which the potential zero is assigned as a reference potential. This mass is preferably in the form of a housing, whereby the electrically conductive connection of the grounding hub can be made specifically to this housing, a housing part or a component that is permanently electrically connected to it.

Zum anderen dient die Erdungsnabe aber innerhalb der Anordnung auch bevorzugt einer Zuführung des Schmier- und/oder Kühlmittels zu der Leiteinrichtung. Für die Zuführung des Schmier- und/oder Kühlmittels ist die Erdungsnabe zumindest abschnittsweise als Rohr ausgeführt, durch welches eine axiale und damit in Längsrichtung der Erdungsnabe verlaufende Zuführleitung definiert ist. Diese Zuführleitung mündet dabei an einem Ende der Erdungsnabe, an welchem die Leiteinrichtung an der Erdungsnabe befestigt ist. Hierdurch kann das Schmier- und/oder Kühlmittel dabei entlang der über die Erdungsnabe gebildeten Zuführleitung zu der Leiteinrichtung gelangen, über welche dann im Weiteren eine Zuführung zu dem Schleifkontakt mit der Welle erfolgt. Die Erdungsnabe kann weitere Mündungen aufweisen, von welchen aus jeweils eine Versorgung von sonstigen Bereichen mit Schmier- und/oder Kühlmittel vorgenommen werden kann. On the other hand, the grounding hub also preferably serves within the arrangement to supply the lubricant and/or coolant to the guide device. To supply the lubricant and/or coolant, the grounding hub is designed at least in sections as a tube through which a supply line is defined that runs axially and thus in the longitudinal direction of the grounding hub. This supply line opens at one end of the grounding hub, to which the guide device is attached to the grounding hub. This allows the lubricant and/or coolant to reach the guide device along the supply line formed by the grounding hub, via which it is then fed to the sliding contact with the shaft. The grounding hub can have further openings, from which other areas can be supplied with lubricant and/or coolant.

Die Erdungsnabe weist im Sinne der Erfindung insbesondere eine stangenähnliche Gestalt auf, d.h. sie ist ähnlich einer Welle als längliches Bauteil ausgeführt, um innerhalb der erfindungsgemäßen Anordnung die elektrisch leitende Verbindung zwischen der zu erdenden Welle und der Masse bevorzugt axial herzustellen. Weiter bevorzugt ist die Erdungsnabe rotationssymmetrisch ausgebildet. Wie bereits vorstehend beschrieben, ist die Erdungsnabe dabei bevorzugt zumindest über einen Teil ihrer axialen Erstreckung rohrförmig gestaltet, um die Zuführung des Schmier- und/oder Kühlmittels zu der Leiteinrichtung zu ermöglichen. In the sense of the invention, the grounding hub has a rod-like shape in particular, i.e. it is designed as an elongated component similar to a shaft in order to establish the electrically conductive connection between the shaft to be grounded and the mass, preferably axially, within the arrangement according to the invention. The grounding hub is also preferably designed to be rotationally symmetrical. As already described above, the grounding hub is preferably designed to be tubular over at least part of its axial extent in order to enable the supply of the lubricant and/or coolant to the guide device.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Erdung einer Welle kann Bestandteil einer elektrische Achsantriebs-Einheit für ein Kraftfahrzeug oder einer elektrischen Maschine sein. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt: An arrangement according to the invention for grounding a shaft can be a component of an electric axle drive unit for a motor vehicle or an electric machine. Advantageous embodiments of the invention, which are explained below, are shown in the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Anordnung zur Erdung einer Welle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 is a sectional view of an arrangement for grounding a shaft according to a preferred embodiment of the invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Leiteinrichtung der Anordnung aus Fig. 1 , entsprechend einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung; Fig. 2 is a schematic representation of a guide device of the arrangement from Fig. 1, according to a first embodiment of the invention;

Fig. 3 eine weitere Darstellung der Leiteinrichtung aus Fig. 2; Fig. 3 is a further illustration of the guide device from Fig. 2;

Fig. 4 bis 6 unterschiedliche Ansichten einer Leiteinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 to 6 show different views of a guide device according to a second embodiment of the invention;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges; und Fig. 7 is a schematic representation of a drive train of a motor vehicle; and

Fig. 8 eine schematische Ansicht einer elektrischen Maschine. Fig. 8 is a schematic view of an electrical machine.

Aus Fig. 1 geht eine Schnittansicht einer Anordnung 1 zur Erdung einer Welle 2 hervor, wobei diese Anordnung 1 dabei entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwirklicht ist. Bei der Welle 2 handelt es sich dabei um eine Rotorwelle 3 einer nicht weiter gezeigten Elektromaschine, wobei die Rotorwelle 3 hierbei drehfest mit einem Rotor der Elektromaschine in Verbindung steht. Innerhalb der Anordnung 1 ist die Rotorwelle 3 elektrisch leitend mit einer Masse 4 in Form eines Gehäusedeckels 5 verbunden, um die Rotorwelle 3 an dem Gehäusedeckel 5 und damit einem - vorliegend nicht weiter gezeigten - Gehäuse zu erden. Fig. 1 shows a sectional view of an arrangement 1 for grounding a shaft 2, this arrangement 1 being implemented in accordance with a preferred embodiment of the invention. The shaft 2 is a rotor shaft 3 of an electric machine (not shown in more detail), the rotor shaft 3 being connected in a rotationally fixed manner to a rotor of the electric machine. Within the arrangement 1, the rotor shaft 3 is electrically connected to a mass 4 in the form of a housing cover 5 in order to ground the rotor shaft 3 to the housing cover 5 and thus to a housing (not shown in more detail here).

Die elektrisch leitende Verbindung der Rotorwelle 3 mit dem Gehäusedeckel 5 ist dabei über eine Erdungsnabe 6 und eine Leiteinrichtung 7 vorgenommen, wobei die Erdungsnabe 6 dabei koaxial zu der Rotorwelle 3 liegt und überwiegend durch einen rohrförmigen Körper gebildet ist. Dabei erstreckt sich die Erdungsnabe 6 axial ausgehend von dem Gehäusedeckel 5 durch eine als Hohlwelle gestaltete, weitere Welle 8 hindurch bis in die Rotorwelle 3 hinein, die zu diesem Zweck in diesem Bereich als Hohlwelle gestaltet ist. Auch die Welle 8 ist koaxial zu der Rotorwelle 3 angeordnet und zudem drehtest mit der Rotorwelle 3 verbunden, wobei es sich bei der Welle 8 dabei um eine Getriebewelle eines Getriebes handeln kann, über welches die Elektromaschine eingebunden ist oder eingebunden werden kann. The electrically conductive connection of the rotor shaft 3 with the housing cover 5 is made via a grounding hub 6 and a guide device 7, whereby the grounding hub 6 is coaxial with the rotor shaft 3 and is predominantly connected by a tubular body. The grounding hub 6 extends axially from the housing cover 5 through a further shaft 8 designed as a hollow shaft into the rotor shaft 3, which is designed as a hollow shaft in this area for this purpose. The shaft 8 is also arranged coaxially to the rotor shaft 3 and is also rotationally connected to the rotor shaft 3, whereby the shaft 8 can be a transmission shaft of a transmission via which the electric machine is or can be integrated.

Die Erdungsnabe 6 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt, bei welchem es sich bevorzugt um Metall handelt. Im Bereich eines axialen Endes 9 der Erdungsnabe 6 ist die Erdungsnabe 6 seitens des Gehäusedeckels 5 schwimmend gelagert, wobei an diesem Ende 9 neben der Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung der Erdungsnabe 6 zum Gehäusedeckel 5 zudem eine axiale Vorspannung der Erdungsnabe 6 in Richtung der Rotorwelle 3 vorgenommen ist. The grounding hub 6 is made of an electrically conductive material, which is preferably metal. In the area of an axial end 9 of the grounding hub 6, the grounding hub 6 is mounted in a floating manner on the side of the housing cover 5, wherein at this end 9, in addition to establishing the electrically conductive connection of the grounding hub 6 to the housing cover 5, an axial preload of the grounding hub 6 in the direction of the rotor shaft 3 is also carried out.

An einem zum axialen Ende 9 entgegengesetzt liegenden Ende 10 ist zudem die Leiteinrichtung 7 an der Erdungsnabe 6 befestigt, wobei die Leiteinrichtung 7 dabei insbesondere in die Erdungsnabe 6 eingepresst ist. Auf der Leiteinrichtung 7 ist ferner ein Lager 11 angeordnet, welches als Wälzlager ausgestaltet ist und über das die permanent stillstehende Erdungsnabe 6 und die ständig stillstehende Leiteinrichtung 7 in der relativ hierzu rotierenden Rotorwelle 3 gelagert sind. Über die Leiteinrichtung 7 ist dabei ein Schleifkontakt 12 zu der Rotorwelle 3 hergestellt, um die Leiteinrichtung 7 elektrisch leitend mit der Rotorwelle 3 zu kontaktieren und diese über die elektrisch leitende Verbindung der Leiteinrichtung 7 mit der Erdungsnabe 6 sowie im Weiteren über die elektrisch leitende Verbindung der Erdungsnabe 6 mit dem Gehäusedeckel 5 an dem Gehäusedeckel 5 zu erden. At an end 10 opposite to the axial end 9, the guide device 7 is also attached to the grounding hub 6, the guide device 7 being pressed into the grounding hub 6 in particular. A bearing 11 is also arranged on the guide device 7, which is designed as a roller bearing and via which the permanently stationary grounding hub 6 and the permanently stationary guide device 7 are mounted in the rotor shaft 3 rotating relative to it. A sliding contact 12 is made to the rotor shaft 3 via the guide device 7 in order to electrically contact the guide device 7 with the rotor shaft 3 and to ground it to the housing cover 5 via the electrically conductive connection of the guide device 7 with the grounding hub 6 and further via the electrically conductive connection of the grounding hub 6 with the housing cover 5.

Abgesehen von der Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen der zu erdenden Rotorwelle 3 und dem Gehäusedeckel 5 dient die Erdungsnabe 6 noch der Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel zu einem Bereich des Schleifkontaktes 12, um hier eine Kühlung dieses Bereichs und im Weiteren auch der Rotorwelle 3 sowie insbesondere auch des Rotors der Elektromaschine vorzunehmen. Dabei handelt es sich bei dem Schmier- und/oder Kühlmittel bevorzugt um Öl. Das Schmier- und/oder Kühlmittel wird dabei von dem axialen Ende 9 her in ein Innenvolumen 13 der Erdungsnabe 6 eingeleitet, wobei diese Einleitung dabei bevorzugt im Bereich des Gehäusedeckels 5 vorgenommen ist. Apart from establishing the electrically conductive connection between the rotor shaft 3 to be grounded and the housing cover 5, the grounding hub 6 also serves to supply lubricant and/or coolant to an area of the sliding contact 12 in order to cool this area and also the rotor shaft 3 and in particular the rotor of the electric machine. The lubricant and/or coolant is preferably oil. The lubricant and/or coolant is introduced from the axial end 9 into an internal volume 13 of the grounding hub 6, wherein this introduction is preferably carried out in the region of the housing cover 5.

Entlang der Erdungsnabe 6 gelangt das in das Innenvolumen 13 eingeleitete Schmier- und/oder Kühlmittel dann zu dem axialen Ende 10, wobei an dem Ende 10 der Erdungsnabe 6 dann eine weitere Zuführung zu dem Schleifkontakt 12 durch Zuleitung des Schmier- und/oder Kühlmittels über die Leiteinrichtung 7 vorgenommen ist, die zu diesem Zweck gemäß einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung gestaltet und in den Fig. 2 und 3 näher im Detail dargestellt ist. The lubricant and/or coolant introduced into the internal volume 13 then reaches the axial end 10 along the grounding hub 6, wherein at the end 10 of the grounding hub 6 a further supply to the sliding contact 12 is then carried out by supplying the lubricant and/or coolant via the guide device 7, which is designed for this purpose according to a first possible embodiment of the invention and is shown in more detail in Figs. 2 and 3.

Wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, umfasst die Leiteinrichtung 7 eine Halterung 14, welche an dem axialen Ende 10 der Erdungsnabe 6 an der Erdungsnabe 6 befestigt ist. Dazu ist die Halterung 14, wie in Fig. 3 zu erkennen ist, zumindest im Bereich der Befestigung der Halterung 14 an der Erdungsnabe 6 mit einer zylindrischen Außenkontur ausgestattet. Über die Befestigung ist dabei die elektrisch leitende Verbindung der Halterung 14 der Leiteinrichtung 7 zu der Erdungsnabe 6 hergestellt, wobei die Halterung 14 aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. As can be seen in particular in Fig. 2, the guide device 7 comprises a holder 14 which is fastened to the grounding hub 6 at the axial end 10 of the grounding hub 6. For this purpose, the holder 14, as can be seen in Fig. 3, is equipped with a cylindrical outer contour at least in the area where the holder 14 is fastened to the grounding hub 6. The electrically conductive connection of the holder 14 of the guide device 7 to the grounding hub 6 is established via the fastening, wherein the holder 14 consists of an electrically conductive material.

In der Halterung 14 ist zudem eine Ausnehmung 15 ausgebildet, die dabei als Sackbohrung mit kreisrundem Querschnitt ausgeführt ist. In der Ausnehmung 15 ist ein Kontaktelement 16 axial verschiebbar zu der Halterung 14 geführt und dabei in Richtung einer ersten axialen Seite 17 der Halterung 14 vorgespannt. Diese Vorspannung ist hierbei bevorzugt über ein Federelement vorgenommen, welches insbesondere zwischen dem Kontaktelement 16 und einem Abschnitt 18 angeordnet ist, durch welchen die Ausnehmung 15 in Richtung einer zweiten axialen Seite 19 der Halterung 14 begrenzt ist. Aufgrund der Vorspannung ist das Kontaktelement 16 mit einer Stirnseite 20 aus der Halterung 14 herausgeführt, wobei an der Stirnseite 20 des Kontaktelement 16 der Schleifkontakt 12 mit der Rotorwelle 3 ausgebildet ist. In addition, a recess 15 is formed in the holder 14, which is designed as a blind hole with a circular cross-section. In the recess 15, a contact element 16 is guided axially displaceably to the holder 14 and is preloaded in the direction of a first axial side 17 of the holder 14. This preload is preferably carried out via a spring element, which is arranged in particular between the contact element 16 and a section 18, by which the recess 15 is limited in the direction of a second axial side 19 of the holder 14. Due to the preload, the contact element 16 is guided out of the holder 14 with an end face 20, wherein the sliding contact 12 with the rotor shaft 3 is formed on the end face 20 of the contact element 16.

Aufgrund der Ausgestaltung der Ausnehmung 15 mit kreisrundem Querschnitt weist auch das Kontaktelement 16 einen kreisrunden Querschnitt auf. Ferner besteht das Kontaktelement 16 aus Kohle, wobei im Bereich der Stirnseite 20 zudem zusätzlich ein anderes Material, wie beispielsweise Silber, aufgebracht sein kann. Bedingt durch die Führung des Kontaktelement 16 in der Halterung 14 sowie aufgrund des Schleifkontaktes 12 mit der Rotorwelle 3 stellt das Kontaktelement 16 die elektrisch leitende Verbindung der Erdungsnabe 6 über die Halterung 14 zu der relativ hierzu rotierenden Rotorwelle 3 her. Due to the design of the recess 15 with a circular cross-section, the contact element 16 also has a circular cross-section. Furthermore, the contact element 16 consists of carbon, with additional another material, such as silver, can be applied. Due to the guidance of the contact element 16 in the holder 14 and due to the sliding contact 12 with the rotor shaft 3, the contact element 16 establishes the electrically conductive connection of the earthing hub 6 via the holder 14 to the rotor shaft 3 rotating relative thereto.

Für die Zuführung des in das Innenvolumen 13 der Erdungsnabe 6 eingeleiteten Schmier- und/oder Kühlmittels zu dem Schleifkontakt 12 ist die Halterung 14 an ihrem Abschnitt 18 mit einem Durchbruch 21 versehen, über weichen das Schmier- und/oder Kühlmittel aus dem Innenvolumen 13 in einen durch die Ausnehmung 15 definierten Innenbereich 22 gelangen kann, wie durch den Pfeil in Fig. 2 angedeutet. Aus dem Innenbereich 22 kann das Schmier- und/oder Kühlmittel dann im Weiteren über einen Versorgungskanal 23 zu der axialen Seite 17 der Halterung 14 und dort in den Bereich des Schleifkontaktes 12 gelangen. In order to supply the lubricant and/or coolant introduced into the inner volume 13 of the grounding hub 6 to the sliding contact 12, the holder 14 is provided with an opening 21 on its section 18, through which the lubricant and/or coolant can pass from the inner volume 13 into an inner region 22 defined by the recess 15, as indicated by the arrow in Fig. 2. From the inner region 22, the lubricant and/or coolant can then pass via a supply channel 23 to the axial side 17 of the holder 14 and there into the region of the sliding contact 12.

Als Besonderheit verläuft der Versorgungskanal 23, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, entlang der Ausnehmung 15, wobei dieses Entlanglaufen des Versorgungskanals 23 dabei über die vollständige axiale Erstreckung der Ausnehmung 15 vorgenommen ist. Zudem überschneidet der Versorgungskanals 23 dabei räumlich mit der Ausnehmung 15, was insbesondere in Fig. 3 zu sehen ist, so dass der Versorgungskanal 23 zu der Ausnehmung 15 hin offen ist. Dies hat zur Folge, dass das Schmier- und/oder Kühlmittel problemlos aus dem Innenbereich 22 in den Versorgungskanals 23 gelangen kann, zwischen Halterung 14 und Kontaktelement 15 entlangströmt und an der axialen Seite 17 aus der Halterung 14 austritt, wobei das Schmier- und/oder Kühlmittel dabei an dem Kontaktelement 16 weiter Entlanglaufen und schließlich in den Bereich des Schleifkontakt 12 gelangen kann. Durch Umspülen des Kontaktelement 16 kann dabei schon im Bereich des Kontaktelement 16 eine bessere Kühlung herbeigeführt werden. Zudem wird aufgrund des Verlaufs des Versorgungskanals 23 entlang der Führung auch die Führung des Kontaktelement 16 in der Halterung 14 geschmiert und damit die Reibung in diesem Bereich vermindert. As a special feature, the supply channel 23, as can be seen in Fig. 2, runs along the recess 15, with this running along the supply channel 23 taking place over the complete axial extent of the recess 15. In addition, the supply channel 23 spatially overlaps with the recess 15, which can be seen in particular in Fig. 3, so that the supply channel 23 is open towards the recess 15. This has the consequence that the lubricant and/or coolant can easily pass from the inner region 22 into the supply channel 23, flows along between the holder 14 and the contact element 15 and exits the holder 14 on the axial side 17, with the lubricant and/or coolant being able to run further along the contact element 16 and finally reach the area of the sliding contact 12. By flushing around the contact element 16, better cooling can be brought about in the area of the contact element 16. In addition, due to the course of the supply channel 23 along the guide, the guide of the contact element 16 in the holder 14 is also lubricated, thus reducing the friction in this area.

Aufgrund der Anordnung des Versorgungskanals 23 unmittelbar an der Ausnehmung 15 sowie des räumlichen Überschneidens mit der Ausnehmung 15 kann die Halterung 14 kompakt ausgeführt und damit auch die Leiteinrichtung 7 an sich kom- paktbauend gestaltet werden. Dies hat dann auch zur Folge, dass das auf der Außenseite der Halterung 14 an einem Lagersitz aufgesetzte Lager 11 mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt werden kann, wodurch im Bereich des Lagers 11 eine geringere Reibung damit niedrigere Schleppverluste auftreten. Due to the arrangement of the supply channel 23 directly at the recess 15 and the spatial overlap with the recess 15, the Bracket 14 can be designed to be compact and thus the guide device 7 itself can also be designed to be compact. This then also means that the bearing 11 placed on a bearing seat on the outside of the bracket 14 can be designed with a smaller diameter, whereby less friction and therefore lower drag losses occur in the area of the bearing 11.

Der Versorgungskanals 23 weist einen ovalen Querschnitt auf, wodurch in Querrichtung zu der Führung des Kontaktelement 16 in der Halterung 14 zusätzlich Bauraum eingespart werden kann. Dabei ist der Versorgungskanal 23 entlang seines Verlaufs mit einem konstanten Querschnitt ausgeführt, wobei alternativ dazu aber auch in einem Eingangsbereich 24 und/oder in einem Ausgangsbereich 25 des Versorgungskanals 23 ein Aufweiten oder Verengen des Querschnitts des Versorgungskanals 23 vorgenommen sein kann. The supply channel 23 has an oval cross-section, whereby additional installation space can be saved in the transverse direction to the guide of the contact element 16 in the holder 14. The supply channel 23 is designed with a constant cross-section along its course, but alternatively the cross-section of the supply channel 23 can also be widened or narrowed in an inlet area 24 and/or in an outlet area 25 of the supply channel 23.

Auch der Durchbruch 21 weist einen ovalen Querschnitt auf, wobei durch Gestaltung dieses Querschnitts dabei ein Volumenstrom an in den Innenbereich 22 geführtem Schmier- und/oder Kühlmittel eingestellt wird. Alternativ oder ergänzend dazu könnte aber auch in den Durchbruch 21 des Abschnitts 18 oder in den Versorgungskanals 23 eine separate Blende eingebracht sein. The opening 21 also has an oval cross-section, whereby the design of this cross-section adjusts a volume flow of lubricant and/or coolant guided into the inner area 22. Alternatively or in addition to this, a separate aperture could also be introduced into the opening 21 of the section 18 or into the supply channel 23.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen Ansichten einer Leiteinrichtung 26 entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. Dabei entspricht diese Leiteinrichtung 26 im Wesentlichen der Leiteinrichtung 7 nach den Fig. 2 und 3 und kann alternativ zu der Leiteinrichtung 7 bei der Anordnung 1 aus Fig. 1 zur Anwendung kommen. Als Unterschied sind zum einen mehrere Durchbrüche 27 in einem Abschnitt 28 ausgestaltet, durch welchen, wie bei der Variante nach Fig. 2 und 3, eine Ausnehmung einer Halterung 29 der Leiteinrichtung 26 begrenzt ist. Die Durchbrüche 27 sind dabei in einer Scheibe 30 ausgestaltet, welche Teil der mehrteilig ausgeführten Halterung 29 ist und den Abschnitt 28 bildet. 4 to 6 show views of a guide device 26 according to a second possible embodiment of the invention. This guide device 26 essentially corresponds to the guide device 7 according to FIGS. 2 and 3 and can be used as an alternative to the guide device 7 in the arrangement 1 from FIG. 1. As a difference, on the one hand, several openings 27 are designed in a section 28, through which, as in the variant according to FIGS. 2 and 3, a recess of a holder 29 of the guide device 26 is delimited. The openings 27 are designed in a disk 30, which is part of the multi-part holder 29 and forms the section 28.

Wie zudem in Fig. 5 und auch in Fig. 6 zu erkennen ist, weist ein Kontaktelement 31 der Leiteinrichtung 26 einen rechteckförmigen Querschnitt auf, wobei die in Fig. 5 und 6 ansatzweise zu erkennende Ausnehmung 32 korrespondierend hierzu ebenfalls rechteckförmig gestaltet ist. Des Weiteren sind bei der Leiteinrichtung 26 nun mehrere Versorgungskanäle 33, 34, 35 und 36 vorgesehen, die dabei jeweils entlang der Ausnehmung 32 und räumlich überschneidend mit der Ausnehmung 32 verlaufen. Der einzelne Versorgungskanal 33 bzw. 34 bzw. 35 bzw. 36 ist dabei jeweils an je einer zugehörigen Seite 37 bzw. 38 bzw. 39 bzw. 40 des rechteckförmigen Kontaktelement 31 platziert. Ansonsten entspricht die Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 der Variante nach den Fig. 2 und 3, so dass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird. As can also be seen in Fig. 5 and also in Fig. 6, a contact element 31 of the guide device 26 has a rectangular cross-section, whereby the recess 32 which can be partially seen in Figs. 5 and 6 corresponds to this is also rectangular in shape. Furthermore, the guide device 26 is now provided with a plurality of supply channels 33, 34, 35 and 36, each of which runs along the recess 32 and spatially overlaps with the recess 32. The individual supply channel 33 or 34 or 35 or 36 is placed on a respective side 37 or 38 or 39 or 40 of the rectangular contact element 31. Otherwise, the embodiment according to Figs. 4 to 6 corresponds to the variant according to Figs. 2 and 3, so that reference is made to what has been described in this regard.

Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines rein elektrischen Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, welcher eine elektrische Achsantriebs-Einheit 41 aufweist. Die elektrische Achsantriebs-Einheit 41 umfasst eine elektrische Maschine 42, deren Leistung über einen Reduktionsradsatz 43 und ein Differentialgetriebe 44 auf Antriebsräder 45 und 46 eines Kraftfahrzeugs übertragen wird. Dazu steht die elektrische Maschine 42 abtriebsseitig an einer Rotorwelle 47 mit dem Reduktionsradsatz 43 in Verbindung. Ausgangswellen 48 und 49 des Differentialgetriebes 44 sind mit den Antriebsrädern 45 und 46 verbunden. Die elektrische Maschine 42, der Reduktionsradsatz 43 und das Differentialgetriebe 44 sind von einem Gehäuse 50 umschlossen. Am Gehäuse 50 ist ein Umrichter 51 befestigt. Der Umrichter 51 ist einerseits mit der elektrischen Maschine 42 und andererseits mit einer Batterie 52 verbunden. Der Umrichter 51 dient zur Wandlung des Gleichstroms der Batterie 52 in einen zum Betrieb der elektrischen Maschine 42 geeigneten Wechselstrom, und weist dazu mehrere Leistungshalbleiter auf. Die Wandlung zwischen Gleichstrom und Wechselstrom erfolgt durch einen gesteuerten pulsartigen Betrieb der Leistungshalbleiter. Fig. 7 shows a schematic view of a purely electric drive train of a motor vehicle, which has an electric axle drive unit 41. The electric axle drive unit 41 comprises an electric machine 42, the power of which is transmitted to drive wheels 45 and 46 of a motor vehicle via a reduction gear set 43 and a differential gear 44. For this purpose, the electric machine 42 is connected to the reduction gear set 43 on the output side on a rotor shaft 47. Output shafts 48 and 49 of the differential gear 44 are connected to the drive wheels 45 and 46. The electric machine 42, the reduction gear set 43 and the differential gear 44 are enclosed in a housing 50. A converter 51 is attached to the housing 50. The converter 51 is connected on the one hand to the electric machine 42 and on the other hand to a battery 52. The converter 51 is used to convert the direct current of the battery 52 into an alternating current suitable for operating the electric machine 42 and has several power semiconductors for this purpose. The conversion between direct current and alternating current takes place through a controlled pulse-like operation of the power semiconductors.

Vorliegend ist eine Erdung der Rotorwelle 47 im Rahmen einer Anordnung vorgenommen, die dabei in analoger Weise zu der Variante nach Fig. 1 realisiert ist. So ist auch hier eine Erdungsnabe 53 vorgesehen, welche über eine - vorliegend nicht gezeigte - zwischenliegende Leiteinrichtung durch Schleifkontakt elektrisch leitend mit der Rotorwelle 47 in Verbindung steht. Der Aufbau dieser Leiteinrichtung entspricht dabei der Leiteinrichtung 7 nach den Fig. 2 und 3 oder der Leiteinrichtung 26 nach den Fig. 4 bis 6. Über die Erdungsnabe 53 und die Leiteinrichtung erfolgt dabei zudem eine Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel in den Bereich des Schleifkontakts. In the present case, the rotor shaft 47 is earthed as part of an arrangement which is implemented in an analogous manner to the variant according to Fig. 1. Here too, an earthing hub 53 is provided which is electrically connected to the rotor shaft 47 via an intermediate guide device (not shown here) by means of a sliding contact. The structure of this guide device corresponds to the guide device 7 according to Figs. 2 and 3 or the guide device 26 according to Figs. 4 to 6. The earthing hub 53 and the guide device are used to In addition, a supply of lubricant and/or coolant to the area of the sliding contact.

Schließlich zeigt noch Fig. 8 eine schematische Ansicht einer elektrischen Maschine 54. Die elektrische Maschine 54 weist ein Gehäuse 55 auf, welches einen Stator 56 und einen Rotor 57 aufnimmt. Der Stator 56 ist drehfest im Gehäuse 55 fixiert. Der Rotor 57 ist mit einer Rotorwelle 58 gekoppelt, wobei die Rotorwelle 58 über zwei am Gehäuse 55 abgestützte Wälzlager 59 und 60 drehbar gelagert ist. Ein Ende der Rotorwelle 58 ragt aus dem Gehäuse 55 hervor. Finally, Fig. 8 shows a schematic view of an electrical machine 54. The electrical machine 54 has a housing 55 which accommodates a stator 56 and a rotor 57. The stator 56 is fixed in the housing 55 in a rotationally fixed manner. The rotor 57 is coupled to a rotor shaft 58, wherein the rotor shaft 58 is rotatably mounted via two roller bearings 59 and 60 supported on the housing 55. One end of the rotor shaft 58 protrudes from the housing 55.

Die Rotorwelle 58 ist vorliegend im Rahmen einer erfindungsgemäßen Anordnung geerdet, die dabei prinzipiell in analoger Weise zu der Variante nach Fig. 1 realisiert ist. So ist auch hier eine Erdungsnabe 61 vorgesehen, welche mit der Rotorwelle 58 über eine zwischenliegende Leiteinrichtung ein Schleifkontakt steht, um die Rotorwelle 58 zu werden. Die zwischenliegende Leiteinrichtung kann dabei entweder gemäß der Leiteinrichtung 7 aus den Fig. 2 und 3 oder entsprechend der Leiteinrichtung 26 nach den Fig. 4 bis 6 gestaltet sein. Zudem wird über die Erdungsnabe 61 und die zwischenliegende Leiteinrichtung eine Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel zum Schleifkontakt realisiert. The rotor shaft 58 is earthed in the present case as part of an arrangement according to the invention, which is implemented in principle in a manner analogous to the variant according to Fig. 1. Here, too, a grounding hub 61 is provided, which is in sliding contact with the rotor shaft 58 via an intermediate guide device in order to become the rotor shaft 58. The intermediate guide device can be designed either in accordance with the guide device 7 from Figs. 2 and 3 or in accordance with the guide device 26 according to Figs. 4 to 6. In addition, a supply of lubricant and/or coolant to the sliding contact is implemented via the grounding hub 61 and the intermediate guide device.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann ein kompakter Aufbau einer Leiteinrichtung bei gleichzeitig zuverlässiger Versorgung eines Schleifkontakts mit Schmier- und/oder Kühlmittel erreicht werden. By means of the embodiments according to the invention, a compact construction of a guide device can be achieved while at the same time reliably supplying a sliding contact with lubricant and/or coolant.

Bezuqszeichen reference sign

Anordnung Welle Rotorwelle Masse Gehäusedeckel Erdungsnabe Leiteinrichtung Welle Ende Ende Lager Schleifkontakt Innenvolumen Halterung Ausnehmung Kontaktelement axiale Seite Abschnitt axiale Seite Stirnseite Durchbruch Innenbereich Arrangement Shaft Rotor shaft Mass Housing cover Earthing hub Guide device Shaft End End Bearing Sliding contact Internal volume Bracket Recess Contact element Axial side Section Axial side Front side Breakthrough Internal area

Versorgungskanals Eingangsbereich Ausgangsbereich Leiteinrichtung Durchbrüche Abschnitt Halterung Scheibe Kontaktelement Ausnehmung Versorgungskanal Versorgungskanal Versorgungskanal Versorgungskanal Seite Seite Seite SeiteSupply channel Entrance area Exit area Guide device Breakthroughs Section Bracket Disc Contact element Recess Supply channel Supply channel Supply channel Supply channel Page Page Page Page

Achsantriebs Einheit elektrische Maschine Reduktionsradsatz Differentialgetriebe Antriebsrad Antriebsrad Rotorwelle Ausgangswelle Ausgangswelle Gehäuse Umrichter Axle drive unit electric machine reduction gear set differential gear drive wheel drive wheel rotor shaft output shaft output shaft housing inverter

Batterie Erdungsnabe elektrische Maschine Gehäuse Battery grounding hub electric machine housing

Stator Rotor Rotorwelle Wälzlager Wälzlager Erdungsnabe Stator Rotor Rotor shaft Rolling bearing Rolling bearing Grounding hub

Claims

Patentansprüche patent claims 1. Leiteinrichtung (7; 26) zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander rotierbaren Bauteilen, insbesondere zwischen einer Welle (2) und einer zum Zwecke einer Erdung der Welle (2) vorgesehenen Erdungsnabe (6), umfassend eine Halterung (14; 29), welche für eine elektrisch leitfähige Befestigung an dem einen Bauteil vorgesehen und mit einer Ausnehmung (15; 32) ausgestattet ist, wobei in der Ausnehmung (15; 32) ein Kontaktelement (16; 31 ) axial verschiebbar zu der Halterung (14; 29) geführt ist und dabei elektrisch leitend mit der Halterung (14; 29) in Verbindung steht, wobei das Kontaktelement (16; 31 ) aus einer ersten axialen Seite (17) der Halterung mit einer Stirnseite (20) herausgeführt ist, welche für eine Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Schleifkontakts (12) des Kontaktelements (16; 31) mit dem anderen Bauteil vorgesehen ist, und wobei in der Halterung (14; 29) mindestens ein Versorgungskanal (23; 33 bis 36) ausgestaltet ist, welcher jeweils an der ersten axialen Seite (17) der Halterung (14; 29) mündet und einer Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel zum Schleifkontakt (12) dient, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Versorgungskanal (23; 33 bis 36) jeweils zumindest abschnittsweise entlang der Ausnehmung (15; 32) räumlich überschneidend mit der Ausnehmung (15; 32) verläuft. 1. Conducting device (7; 26) for producing an electrically conductive connection between two components that can rotate relative to one another, in particular between a shaft (2) and a grounding hub (6) provided for the purpose of grounding the shaft (2), comprising a holder (14; 29) which is provided for an electrically conductive attachment to one component and is equipped with a recess (15; 32), wherein in the recess (15; 32) a contact element (16; 31) is guided axially displaceably to the holder (14; 29) and is thereby electrically conductively connected to the holder (14; 29), wherein the contact element (16; 31) is led out of a first axial side (17) of the holder with an end face (20) which is provided for forming an electrically conductive sliding contact (12) of the contact element (16; 31) with the other component, and wherein in the holder (14; 29) at least one supply channel (23; 33 to 36) is designed, which opens in each case at the first axial side (17) of the holder (14; 29) and serves to supply lubricant and/or coolant to the sliding contact (12), characterized in that the at least one supply channel (23; 33 to 36) runs in each case at least in sections along the recess (15; 32) spatially overlapping with the recess (15; 32). 2. Leiteinrichtung (7; 26) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Versorgungskanal (23; 33 bis 36) jeweils vollständig entlang einer axialen Erstreckung der Ausnehmung (15; 32) in der Halterung (14; 29) überschneidend mit der Ausnehmung (15; 32) verläuft. 2. Guide device (7; 26) according to claim 1, characterized in that the at least one supply channel (23; 33 to 36) runs completely along an axial extension of the recess (15; 32) in the holder (14; 29) overlapping with the recess (15; 32). 3. Leiteinrichtung (7; 26) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Versorgungskanal (23; 33 bis 36) mit einer zweiten axialen Seite (19) räumlich verbunden ist, welche an der Halterung (14; 29) der ersten axialen Seite (17) abgewandt liegt. 3. Guide device (7; 26) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one supply channel (23; 33 to 36) is spatially connected to a second axial side (19) which is located on the holder (14; 29) facing away from the first axial side (17). 4. Leiteinrichtung (7; 26) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15; 32) zu der zweiten axialen Seite (17) hin über einen Abschnitt (18; 28) begrenzt ist, wobei in dem Abschnitt (18; 28) mindestens ein Durchbruch (21 ; 27) ausgestaltet ist, welcher den mindestens einen Versorgungskanal (23; 33 bis 36) mit der zweiten axialen Seite (17) verbindet. 4. Guide device (7; 26) according to claim 3, characterized in that the recess (15; 32) is limited to the second axial side (17) by a section (18; 28), wherein in the section (18; 28) at least one opening (21; 27) which connects the at least one supply channel (23; 33 to 36) with the second axial side (17). 5. Leiteinrichtung (7; 26) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung über den mindestens einen Durchbruch (21 ; 27) hergestellt ist, indem der mindestens eine Durchbruch (21 ; 27) ausgehend von der zweiten axialen Seite (19) in einem Innenbereich (22) der Ausnehmung (15; 32) mündet. 5. Guide device (7; 26) according to claim 4, characterized in that the connection is established via the at least one opening (21; 27) in that the at least one opening (21; 27) opens out from the second axial side (19) into an inner region (22) of the recess (15; 32). 6. Leiteinrichtung (26) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (29) einen Gehäuseteil aufweist, in welchem die Ausnehmung (32) ausgestaltet ist, wobei an dem Gehäuseteil eine Scheibe (30) befestigt ist, in welcher der mindestens eine Durchbruch (27) ausgebildet ist. 6. Guide device (26) according to claim 4 or 5, characterized in that the holder (29) has a housing part in which the recess (32) is formed, wherein a disk (30) is fastened to the housing part, in which the at least one opening (27) is formed. 7. Leiteinrichtung (7; 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Versorgungskanal (23; 33 bis 36) entlang seines jeweiligen Verlaufs mit einem konstanten Querschnitt ausgeführt ist. 7. Guide device (7; 26) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one supply channel (23; 33 to 36) is designed with a constant cross-section along its respective course. 8. Leiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Versorgungskanal entlang seines jeweiligen Verlaufs in einem jeweiligen Eingangsbereich und/oder in einem jeweiligen Ausgangsbereich im Querschnitt aufweitet oder verengt. 8. Guide device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one supply channel widens or narrows in cross-section along its respective course in a respective input region and/or in a respective output region. 9. Leiteinrichtung (7; 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Versorgungskanal (23; 33 bis 36) zumindest abschnittsweise einen ovalen Querschnitt aufweist. 9. Guide device (7; 26) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one supply channel (23; 33 to 36) has an oval cross-section at least in sections. 10. Leiteinrichtung (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (31 ) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, wobei der mindestens eine Versorgungskanal (33 bis 36) jeweils im Bereich je einer Seite (37 bis 40) des rechteckförmigen Querschnitts des Kontaktelements (31 ) räumlich überschneidend mit der Ausnehmung (32) verläuft. 10. Guide device (26) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (31) has a rectangular cross-section, wherein the at least one supply channel (33 to 36) runs in the region of one side (37 to 40) of the rectangular cross-section of the contact element (31) spatially overlapping with the recess (32). 11 . Leiteinrichtung (26) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite (37 bis 40) des rechteckförmigen Querschnitts je ein Versorgungskanal (33 bis 36) jeweils räumlich überschneidend mit der Ausnehmung (32) verläuft. 11. Guide device (26) according to claim 10, characterized in that on each side (37 to 40) of the rectangular cross-section a supply channel (33 to 36) runs spatially overlapping with the recess (32). 12. Leiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement einen eckigen Querschnitt aufweist, wobei der mindestens eine Versorgungskanal jeweils an je einer Ecke des eckigen Querschnitts des Kontaktelements räumlich überschneidend mit der Ausnehmung verläuft. 12. Guide device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element has a square cross-section, wherein the at least one supply channel runs at each corner of the square cross-section of the contact element, spatially overlapping with the recess. 13. Leiteinrichtung (7; 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (16; 31 ) aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Kohle, aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder Filz, oder aus einer elektrisch leitfähigen Matenalkombination besteht. 13. Guide device (7; 26) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact element (16; 31) consists of an electrically conductive material, in particular of carbon, of an electrically conductive plastic or felt, or of an electrically conductive material combination. 14. Leiteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den mindestens einen Versorgungskanal entlang seines jeweiligen Verlaufs, insbesondere in einem jeweiligen Eingangsbereich und/oder in einem jeweiligen Ausgangsbereich, mindestens eine Blende eingebracht ist. 14. Guide device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one aperture is introduced into the at least one supply channel along its respective course, in particular in a respective input area and/or in a respective output area. 15. Leiteinrichtung (7; 26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des jeweils räumlich überschneidenden Verlaufs des mindestens einen Versorgungskanals (23; 33 bis 36) mit der Ausnehmung (15; 32) auf der Halterung (14; 29) ein Lagersitz ausgestaltet ist, welcher für die Aufnahme eines Lagers (11 ) zur drehbaren Lagerung der Bauteile zueinander ausgestaltet ist. 15. Guide device (7; 26) according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the respective spatially overlapping course of the at least one supply channel (23; 33 to 36) with the recess (15; 32) on the holder (14; 29) a bearing seat is designed which is designed to receive a bearing (11) for the rotatable mounting of the components relative to one another. 16. Anordnung (1 ) zur Erdung einer Welle (2), insbesondere einer Rotorwelle (3) einer elektrischen Maschine, umfassend eine Erdungsnabe (6), die elektrisch leitend mit einer Masse (4), bevorzugt einem Gehäuse, verbunden ist, wobei die Erdungsnabe (6) zudem mit der zu erdenden Welle (2) über einen Schleifkontakt (12) elektrisch leitend in Verbindung steht, welcher an einer Leiteinrichtung (7; 26) ausgebildet ist, wobei die Leiteinrichtung (7; 26) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 gestaltet ist, und wobei dem Schleifkontakt (12) Schmier- und/oder Kühlmittel zumindest teilweise über die Leiteinrichtung (7; 26) zuführbar ist. 16. Arrangement (1) for earthing a shaft (2), in particular a rotor shaft (3) of an electrical machine, comprising an earthing hub (6) which is electrically conductively connected to a ground (4), preferably a housing, wherein the earthing hub (6) is also electrically conductively connected to the shaft (2) to be earthed via a sliding contact (12) which is formed on a guide device (7; 26), wherein the guide device (7; 26) is designed according to one or more of claims 1 to 15, and wherein lubricant and/or coolant can be fed to the sliding contact (12) at least partially via the guide device (7; 26). 17. Anordnung (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (14; 29) der Leiteinrichtung (7; 26) stirnseitig der Erdungsnabe (6) an der Erdungsnabe (6) befestigt ist, wobei die Erdungsnabe (6) zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgeführt ist und dabei ein hierdurch gebildetes Innenvolumen (13) der Erdungsnabe (6) eine Zuführleitung für eine Zuführung von Schmier- und/oder Kühlmittel zu der Leiteinrichtung (7; 26) definiert. 17. Arrangement (1) according to claim 16, characterized in that the holder (14; 29) of the guide device (7; 26) is fastened to the grounding hub (6) on the front side of the grounding hub (6), the grounding hub (6) being tubular at least in sections and an inner volume (13) of the grounding hub (6) formed thereby defining a supply line for supplying lubricant and/or coolant to the guide device (7; 26). 18. Elektrische Achsantriebs-Einheit (41 ) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Welle, die entsprechend einer Anordnung nach Anspruch 16 oder 17 geerdet ist. 18. Electric axle drive unit (41) for a motor vehicle, characterized by a shaft which is earthed according to an arrangement according to claim 16 or 17. 19. Elektrische Maschine (54) mit einem drehfesten Stator (56) und einem drehbaren Rotor (57), wobei der Rotor (57) mit einer Rotorwelle (58) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (58) entsprechend einer Anordnung nach Anspruch 16 oder 17 geerdet ist. 19. Electrical machine (54) with a rotationally fixed stator (56) and a rotatable rotor (57), wherein the rotor (57) is coupled to a rotor shaft (58), characterized in that the rotor shaft (58) is grounded according to an arrangement according to claim 16 or 17.
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