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Patent Searching and Data


Title:
BEARING ASSEMBLY FOR INTEGRATING INTO AN ELECTRIC DRIVE ASSEMBLY FOR A VEHICLE, AND ELECTRIC DRIVE ASSEMBLY COMPRISING THE BEARING ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/180268
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide a solution for insulating a bearing device (13) of a bearing assembly (20) for an electric drive assembly (1) against the passage of a current. The bearing assembly (20) is designed to be integrated into an electric drive assembly (1) for a vehicle, said drive assembly comprising an electric drive section (2) and a transmission section (7). The bearing assembly (20) has a bearing device (13) and an insulating device (21) for electrically insulating the bearing device (13), wherein the insulating device (21) is designed as a sleeve (22) which comprises an electrically insulating coating (26) and in which the bearing device (13) is received.

Inventors:
VOELKEL FRANZ (DE)
Application Number:
PCT/DE2021/100164
Publication Date:
September 16, 2021
Filing Date:
February 18, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16C19/52; F16C23/08; F16C27/04; F16C27/06; F16C35/077; H02K5/173
Domestic Patent References:
WO2002009258A12002-01-31
Foreign References:
EP2400174A22011-12-28
DE102017222792A12019-06-19
DE202004013642U12004-11-11
DE102012220985B32014-05-08
JP2012255564A2012-12-27
DE69016321T21995-08-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Lageranordnung (20) zur Integration in eine elektrische Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einer Lagereinrichtung (13) und mit einer Isolato reinrichtung (21) zur elektrischen Isolation der Lagereinrichtung (13), wobei die Isolatoreinrichtung (21) als eine Hülse (22) ausgebildet ist, wobei die La gereinrichtung (13) in der Hülse (22) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) eine elektrisch isolierende Beschichtung (26) aufweist.

2. Lageranordnung (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) eine Innenumfangsfläche (23) und eine Außenumfangsfläche (24) aufweist, wobei die Außenumfangsfläche (24) die elektrisch isolierende Be schichtung (26) aufweist und/oder durch diese gebildet ist.

3. Lageranordnung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) aus Stahl gebildet ist und/oder dass die elektrisch isolie rende Beschichtung (26) aus einem Kunststoffmaterial mit einer elektrisch isolierenden Eigenschaft gebildet ist.

4. Lageranordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) als ein Zylinder ausgebildet ist, wobei der Zylinder eine Stirnseite (25) aufweist, wobei die elektrisch isolierende Be schichtung (26) auf einer Außenseite der Stirnseite (25) angeordnet ist.

5. Lageranordnung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (13) ein Loslager ist, wobei die Lagereinrichtung (13) relativ zu der Hülse (22) axialbeweglich ist.

6. Lageranordnung (20) nach Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (25) einen Endanschlag für die axialbewegliche Lagerein richtung (13) bildet, wobei zwischen dem Endanschlag und der Lagereinrich tung (13) eine Federeinrichtung (28) zur elastischen und/oder federnden An- ordnung der Lagereinrichtung (13) gegenüber dem Endanschlag angeordnet ist.

7. Elektrische Antriebsanordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einem elektrischen Antriebabschnitt (2), wobei der elektrische Antriebabschnitt (2) einen elektri schen Antrieb (3) mit einem Rotor (6) aufweist und wobei der elektrische An triebsabschnitt (2) eine Welle (4) aufweist, wobei die Welle (4) mit dem Rotor (6) verbunden ist und wobei die Welle (4) einen Wellenabschnitt (15) auf weist, mit einem Getriebeabschnitt (7), wobei in dem Getriebeabschnitt (7) eine Getriebeeinrichtung (8) angeordnet ist, wobei die Welle (4) mit der Ge triebeeinrichtung (8) getriebetechnisch verbunden ist, mit einem Gehäuseab schnitt (12), wobei der Wellenabschnitt (15) relativ zu dem Gehäuseabschnitt (12) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische An triebsanordnung (1) eine Lageranordnung (20) nach einem der vorhergehen den Ansprüche umfasst.

8. Elektrische Antriebsanordnung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenabschnitt (15) relativ zu dem Gehäuseabschnitt (12) in der Lagereinrichtung (13) der Lageranordnung drehbar gelagert ist.

9. Elektrische Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseabschnitt (12) einen Aufnahmebereich (16) für die Lageranordnung (20) aufweist, wobei der Aufnahmebereich (16) eine Buchse (27) umfasst und/oder durch diese gebildet ist.

10. Elektrische Antriebsanordnung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (22) drehfest in dem Aufnahmebereich (16) und/oder in der Buchse (27) aufgenommen ist.

Description:
Bezeichnung der Erfindung

Lageranordnung zur Integration in eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug und elektrische Antriebsanordnung mit der Lageranordnung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zur Integration in eine elektrische An triebsanordnung für ein Fahrzeug. Die Lageranordnung umfasst eine Lagerein- richtung, die einen Innenring, mehrere Wälzkörper und einen Außenring umfasst, wobei die Wälzkörper rotierbar zwischen dem Innenring und dem Außenring auf genommen sind und eine Isolatoreinrichtung zur elektrischen Isolation der Lager einrichtung, wobei die Isolatoreinrichtung als eine Hülse ausgebildet ist und wo bei die Lagereinrichtung in der Hülse aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft wei- terhin eine elektrische Antriebsanordnung mit der Lageranordnung.

Hintergrund der Erfindung

Bei Antriebsmodulen für Fahrzeuge werden elektrische Antriebe zur Erzeugung des Antriebsmoments eingesetzt. Durch sehr starke Spannungsflanken bei der Spannungsversorgung des elektrischen Antriebs werden unerwünschte elektri sche Ströme in dem elektrischen Antrieb generiert. Dabei fließen die elektrischen Ströme auch über die Rotorlager, welche durch mechanischen Verschleiß und zusätzlich auch durch den Stromdurchgang geschädigt werden.

Die Isolierung von Rotorlagern, die zur Lagerung einer Rotorwelle in dem elektri schen Antrieb integriert sind, sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Derartige Isolierungen können an einer Außenumfangsfläche eines Außenrings des Rotorlagers angebracht und dazu vorgesehen sein, das Rotorlager gegen die elektrischen Ströme zu isolieren, um es vor erhöhtem Verschleiß aufgrund des Stromdurchgangs zu schützen. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 690 16 321 T2 ein elektrisch isoliertes Lager mit einem als ein einstückiger Körper ausgebildeten Außenring, welcher auf seiner Umfangsfläche mit einem isolierenden Polymermaterial versehen ist, das eine elektrisch isolierende Eigen schaft aufweist. An einer Außenfläche des isolierenden Polymermaterials ist eine dünne Metallplatte vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative und funktional erwei terte Lösung zur Isolation einer Lagereinrichtung einer Lageranordnung für eine elektrische Antriebsanordnung gegen Stromdurchgang bereitzustellen.

Beschreibung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung zur Integration in eine elektri sche Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine elektrische Antriebsanordnung mit der Lageranordnung gemäß dem Anspruch 7 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Er findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprü- chen und/oder den beigefügten Figuren. Es wird eine Lageranordnung vorgeschlagen, welche zur Integration in eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug ausgebildet ist. Die Lageranord nung weist eine Lagereinrichtung auf. Die Lagereinrichtung ist vorzugsweise als ein Wälzlager ausgebildet. Das Wälzlager umfasst einen Außenring, mehrere Wälzkörper und einen Innenring, wobei die Wälzkörper vorzugsweise zwischen dem Außenring und dem Innenring rotierbar aufgenommen sind. Beispielsweise kann das Wälzlager als ein Kugellager oder als ein Rollenlager ausgebildet sein. Das Wälzlager ist insbesondere aus Stahl gebildet.

Die Lageranordnung umfasst eine Isolatoreinrichtung. Die Isolatoreinrichtung ist dazu ausgebildet, das Wälzlager elektrisch zu isolieren. Zum Beispiel ist die Isolatoreinrichtung dazu ausgebildet, das Wälzlager gegen elektrische Ströme zu isolieren, die in der elektrischen Antriebsanordnung fließen. Die Isolatoreinrichtung ist als eine Hülse ausgebildet. Die Hülse ist vorzugsweise als ein Zylinder und/oder zylinderförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist der Zy linder eine Stirnseite auf. Insbesondere umfasst die Hülse als Zylinder einen Zy lindermantel, welcher durch die Stirnseite teilweise geschlossen ist. Beispiels weise ist die Stirnseite ringförmig ausgebildet, sodass die Stirnseite eine zentrale Öffnung aufweist.

Das Wälzlager ist in der Hülse zumindest teilweise, bevorzugt vollständig aufge nommen. Vorzugsweise ist das Wälzlager von dem Zylindermantel und der Stirn seite abschnittsweise, bevorzugt größtenteils umgeben. Insbesondere ist der Au ßenring des Wälzlagers von dem Zylindermantel und von der Stirnseite umgeben.

Erfindungsgemäß weist die Hülse eine elektrisch isolierende Beschichtung auf. Vorzugsweise ist das Wälzlager durch die elektrisch isolierende Beschichtung in der Hülse elektrisch gegen einen Stromdurchgang isoliert. Beispielsweise ist die elektrisch isolierende Beschichtung aus einem Kunststoffmaterial gebildet, wobei das Kunststoffmaterial elektrisch isolierenden Eigenschaften aufweist. Vorteilhaft ist, dass darauf verzichtet werden kann, das Wälzlager selbst mit einer isolieren den Beschichtung oder mit einer anderen isolierenden Einrichtung zu versehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse, insbeson dere der Zylindermantel, eine Innenumfangsfläche und eine Außenumfangsflä che auf. Vorzugsweise weist die Außenumfangsfläche die elektrisch isolierende Beschichtung auf. Insbesondere ist die elektrisch isolierende Beschichtung auf die Außenumfangsfläche aufgebracht. Im Speziellen bedeckt die elektrisch iso lierende Beschichtung die Außenumfangsfläche vollständig. Optional ist die elektrisch isolierende Beschichtung stoffschlüssig mit der Außenumfangsfläche verbunden. Möglich ist im Rahmen der Erfindung, dass die isolierende Beschich tung die Außenumfangsfläche bildet.

Optional ergänzend weist die Stirnseite des Zylindermantels die elektrisch isolie rende Beschichtung auf. Insbesondere ist die elektrisch isolierende Beschichtung stoffschlüssig mit Stirnseite verbunden. Bevorzugt bedeckt die elektrisch isolie rende Beschichtung die Stirnseite vollständig. Vorzugsweise ist die elektrisch iso lierende Beschichtung auf der Außenseite der Stirnseite angeordnet. Insbeson dere bildet die elektrisch isolierende Beschichtung die Außenseite der Stirnseite.

Besonders bevorzugt ist, dass sich die elektrisch isolierende Beschichtung unun terbrochen über die Außenumfangsfläche des Zylindermantels und über die Au ßenseite der Sichtseite erstreckt, diese vollständig bedeckt und/oder bildet. Ins besondere sind die Außenumfangsfläche und die Außenseite mit der elektrisch isolierenden Beschichtung als das Kunststoffmaterial umspritzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die als Hülse ausgebil dete Isolatoreinrichtung aus Stahl gebildet. Insbesondere handelt es sich um eine Stahlhülse, die auf der Außenumfangsfläche des Zylindermantels und optional ergänzend auf der Außenseite der Stirnseite mit der elektrisch isolierenden Be schichtung, z.B. aus dem Kunststoffmaterial, bedeckt ist.

Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass das Wälzlager als ein Loslager ausgebildet ist. Insbesondere ermöglicht das Loslager eine axiale Bewegung des Wälzlagers relativ zu der Hülse. Bevorzugt ist das Wälzlager re lativ zu der Hülse axial beweglich. Insbesondere kann eine Außenumlauffläche des Außenrings entlang der Innenumfangsfläche der Hülse in der axialen Rich tung gleiten. Durch die axiale Bewegung des Wälzlagers relativ zu der Hülse kann insbesondere eine thermische Längenausdehnung einer Welle der elektri schen Antriebsanordnung, welche in dem Wälzlager gelagert werden kann, aus geglichen werden.

Vorteilhaft ist es, dass der z.B. aus Stahl gebildete Außenring des Wälzlagers bei der axialen Bewegung gegen die Innenumfangsfläche der z.B. aus Stahl gebil deten Hülse bewegt wird und somit ein Verschleiß der beiden Bauteile bei der axialen Bewegung des Wälzlagers äußerst geringgehalten werden kann. Da durch dass die elektrisch isolierende Beschichtung an der Außenumfangsfläche der als Hülse ausgebildeten Isolatoreinrichtung angeordnet ist, ist diese unab hängig von der axialen Bewegung des Wälzlagers, welche entlang der Innenum fangsfläche der Hülse erfolgt. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise ein Ver schleiß der elektrisch isolierenden Beschichtung durch die axiale Bewegung des Wälzlagers verhindert werden und dadurch eine Lebensdauer des Wälzlagers erhöht werden.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung weist die Hülse ei nen Endanschlag für das axialbewegliche Wälzlager als Loslager auf. Beispiels weise ist der Endanschlag durch die Stirnseite gebildet. Besonders bevorzugt ist, dass zwischen dem Endanschlag und dem Wälzlager, insbesondere zwischen dem Endanschlag und dem Außenring des Wälzlagers, eine Federeinrichtung angeordnet ist. Insbesondere ist die Federeinrichtung dazu ausgebildet, das Wälzlager, insbesondere den Außenring, gegenüber dem Anschlag elastisch an zuordnen.

Eine elektrische Antriebsanordnung für ein Fahrzeug bildet einen weiteren Ge genstand der Erfindung. Das Fahrzeug ist vorzugsweise als ein Personenkraft wagen, Bus oder Lastkraftwagen ausgebildet. Bei alternativen Ausgestaltungen kann das Fahrzeug auch als ein Fahrrad, Motorrad, E-Scooter und/oder einspurig oder zweispurig und/oder einachsig oder zweiachsig ausgebildet sein. Das Fahr zeug ist als ein Elektrofahrzeug, insbesondere als ein reines Elektrofahrzeug o- der als ein Hybridfahrzeug ausgebildet.

Die elektrische Antriebsanordnung weist einen elektrischen Antriebsabschnitt auf. In dem elektrischen Antriebsabschnitt ist ein elektrischer Antrieb, insbeson dere ein Elektromotor, welcher auch als eine elektrische Maschine bezeichnet werden kann, angeordnet. Der Elektromotor ist vorzugsweise als ein mittels Fre quenzumrichter gesteuerter Elektromotor ausgebildet, im Speziellen als ein Asynchronelektromotor. Der Elektromotor kann als ein nasslaufender Elektromo tor oder als ein trockenlaufender Elektromotor ausgebildet sein. Vorzugsweise definiert der elektrische Antrieb als der Elektromotor eine Haupt achse. Der elektrische Antrieb weist einen Rotor und optional ergänzend einen Stator auf. Vorzugsweise sind der Stator und der Rotor konzentrisch und/oder koaxial zueinander und/oder zu der Hauptachse angeordnet.

Ferner weist der elektrische Antriebsabschnitt eine Welle auf, wobei die Welle mit dem Rotor, z.B. getriebetechnisch, verbunden ist. Insbesondere wird die Welle über und/oder durch den Rotor angetrieben.

Besonders bevorzugt ist die Welle als eine Rotorwelle ausgebildet. Insbesondere in der Ausgestaltung als Rotorwelle kann diese mit dem Rotor drehfest, starr und/oder einstückig verbunden sein. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Rotorwelle mit dem Rotor elektrisch verbunden ist. Dies führt dazu, dass bei einem Potenzialunterschied zwischen dem Rotor und einer Umgebungskonstruk tion der gleiche Potentialunterschied zwischen der Rotorwelle und der Umge bungskonstruktion vorliegt.

Die elektrische Antriebsanordnung weist einen Getriebeabschnitt auf, wobei in dem Getriebeabschnitt eine Getriebeeinrichtung angeordnet ist. Die Getriebeein richtung kann als eine Kupplungseinrichtung und/oder als eine Schalteinrichtung und/oder als eine Übersetzungseinrichtung ausgebildet sein. Die Welle ist mit der Getriebeeinrichtung getriebetechnisch verbunden. Insbesondere bildet die Welle eine Eingangswelle in die Getriebeeinrichtung.

Die Welle weist einen Wellenabschnitt auf. Vorzugsweise ist der Wellenabschnitt antriebsseitig angeordnet. Insbesondere ist der Wellenabschnitt von dem Getrie beabschnitt abgewandt.

Die elektrische Antriebsanordnung umfasst einen Gehäuseabschnitt. Vorzugs weise ist der Gehäuseabschnitt Teil eines Gehäuses, welches den elektrischen Antriebsabschnitt und den Getriebeabschnitt zumindest teilweise, bevorzugt größtenteils oder vollständig umgibt. Insbesondere ist der Gehäuseabschnitt in dem elektrischen Antriebsabschnitt angeordnet und/oder dem elektrischen An- trieb zugeordnet. Bevorzugt nimmt der Gehäuseabschnitt den elektrischen An trieb zumindest teilweise in sich auf. Der Wellenabschnitt der Welle ist relativ zu dem Gehäuseabschnitt drehbar gelagert.

Erfindungsgemäß umfasst die elektrische Antriebsanordnung die Lageranord nung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

In einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist der Wellenabschnitt der Welle relativ zu dem Gehäuseabschnitt in dem Wälzlager der Lageranordnung drehbar gelagert. Vorzugsweise sitzt der Innenring des Wälzlagers auf dem Wellenab schnitt. Insbesondere ist der Innenring drehfest mit dem Wellenabschnitt verbun den, sodass er mit dem Wellenabschnitt rotiert.

Eine mögliche konstruktive Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Ge häuseabschnitt einen Aufnahmebereich für die Lageranordnung aufweist. Der Aufnahmebereich kann in dem Gehäuseabschnitt integriert sein, insbesondere kann er zylinderförmig oder buchsenförmig in dem Gehäuseabschnitt ausgeformt sein.

Bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass die Lageranordnung eine Buchse umfasst, welche in dem Aufnahmebereich angeordnet ist. Alternativ oder optional ergänzend ist der Aufnahmebereich durch die Buchse gebildet. Bei spielsweise kann die Buchse aus Stahl, Aluminium oder aus einem Kunststoff material gebildet sein. Insbesondere ist die Buchse fest mit dem Gehäuseab schnitt verbunden und/oder in diesen integriert. Die Buchse kann z.B. stoffschlüs sig in den Aufnahmebereich eingeformt sein oder form- und/oder kraftschlüssig in dem Aufnahmebereich befestigt sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die als Isolatoreinrich tung ausgebildete Hülse drehfest in dem Aufnahmebereich und/oder in der Buchse aufgenommen. Optional ist die Hülse kraft- und/oder reibschlüssig mit einer Umfangsfläche des Aufnahmebereichs und/oder mit einer Innenumfangs- fläche der Buchse verbunden. Im Rahmen der Erfindung ist es besondere be vorzugt, dass die Hülse mit der elektrisch isolierenden Beschichtung an der Um fangsfläche des Aufnahmebereichs und/oder an der Innenumfangsfläche der Buchse anliegt.

Das Wälzlager ist vorzugsweise in der Hülse axial beweglich aufgenommen. So mit kann das Wälzlager in vorteilhafter weise gegen die elektrischen Ströme in der elektrischen Antriebsanordnung, welche insbesondere durch den Gehäuse abschnitt fließen, isoliert werden. Auch ein Stromdurchgang zwischen dem Wel lenabschnitt und dem Gehäuseabschnitt kann unterbrochen werden, da das Wälzlager aufgrund der Isolation durch die Hülse als Isolatoreinrichtung keine elektrische Verbindung zu dem Gehäuseabschnitt bilden kann. Vorteilhaft ist wei terhin, dass die axiale Bewegung des Wälzlagers in der Hülse und somit relativ zu dem Gehäuseabschnitt ohne Beschädigung der elektrisch isolierenden Be schichtung der Isolatoreinrichtung möglich ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug nahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Antriebsanord nung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 einen schematischen axialen Längsschnitt durch eine Lageranord nung der elektrischen Antriebsanordnung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Einander entsprechende oder gleiche Komponenten sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine elektrische Antriebsanord nung 1 für ein Fahrzeug, nicht dargestellt, als ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Beispielsweise kann das Fahrzeug als ein ein- oder mehrspuriges und/o der als ein ein- oder mehrachsiges Fahrzeug ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Fahrzeug ein reines Elektrofahrzeug oder ein Flybridfahrzeug. Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftwagen, Bus oder Lastkraftwagen aus gebildet sein. Alternativ kann das Fahrzeug jedoch auch beispielsweise als ein Fahrrad (Pedelec), als ein Motorrad mit elektrischem Antrieb oder als ein E-Scoo- ter ausgebildet sein.

Die elektrische Antriebsanordnung 1 dient zur Erzeugung und/oder Bereitstellung eines Traktionsmoments, insbesondere eines Haupttraktionsmoments, für das Fahrzeug. Hierzu weist die Antriebsanordnung 1 einen elektrischen Antriebab schnitt 2 auf, welcher einen elektrischen Antrieb 3 zur Erzeugung des Traktions moments und eine Rotorwelle 4 zur Übertragung des Traktionsmoments auf weist. Der elektrische Antrieb 3 kann mit einer Energieeinrichtung, z.B. mit einer Batterie oder einem Akku, elektrisch verbunden sein, um Energie zur Erzeugung des Traktionsmoments zu erhalten. Der elektrische Antrieb 3 kann beispielsweise als ein Gleichstrom-, Synchron- oder Asynchronmotor ausgebildet sein.

Der elektrischer Antrieb 3 weist einen Stator 5 und einen Rotor 6 auf. Der Rotor 6 ist mit der Rotorwelle 4 drehfest verbunden. Die Rotorwelle 4 definiert mit ihrer Rotationsachse eine Hauptachse H, wobei der Stator 5 und der Rotor 6 in Bezug auf die Hauptachse H koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist der elektrische Antrieb 3 als ein Innenläufer ausgebildet.

Ferner weist die elektrische Antriebsanordnung 1 einen Getriebeabschnitt 7 auf, welcher zur Übertragung und/oder Übersetzung und/oder Verteilung des Trakti onsmoments des elektrischen Antriebs 3 dient. Hierzu ist in dem Getriebeab schnitt 7 eine Getriebeeinrichtung 8, nur schematisch angedeutet, angeordnet, wobei die Getriebeeinrichtung 8 eine Kupplungseinrichtung, z.B. eine form- oder reibschlüssige Kupplung, und/oder eine Schalteinrichtung, z.B. einen elektrisch und/oder hydraulisch betätigbaren Schaltzylinder, und/oder eine Übersetzungs- einrichtung, z.B. ein Planeten- und/oder Stufenradgetriebe, umfassen kann. Der elektrische Antriebabschnitt 2 und der Getriebeabschnitt 7 sind über die Rotor welle 4 getriebetechnisch miteinander verbunden, wobei die Rotorwelle 4 eine Eingangswelle in die Getriebeeinrichtung 8 bildet. Über eine Ausgangswelle 9 kann das Traktionsmoment beispielsweise an ein oder mehrere Räder des Fahr zeugs weitergegeben werden.

Des Weiteren weist die elektrische Antriebsanordnung 1 einen Trennabschnitt 10 auf, welcher einen Motorraum des elektrischen Antriebabschnitts 2 von einem angrenzenden Getrieberaum des Getriebeabschnitts 7 trennt. Der Trennab schnitt 10 ist hierzu in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H zwischen dem elektrischen Antriebsabschnitt 2 und dem Getriebeabschnitt 7 angeordnet. Beispielsweise kann der Motorraum ein Trockenbereich und der angrenzende Getrieberaum ein weiterer Trockenbereich oder ein Ölbereich sein, wobei der Trennabschnitt 10 eine schmutzdichte und gegebenenfalls eine öldichte Abtren nung zwischen dem elektrischen Antriebabschnitt 2 und dem Getriebeabschnitt 7 bildet. Der Motorraum kann alternativ als ein Nassraum ausgebildet sein, ins besondere als ein gemeinsamer Raum mit dem Getrieberaum. Insbesondere kann der elektrische Antrieb 3 als ein nasslaufender elektrischer Antrieb ausge bildet sein.

Der elektrische Antrieb 3 bzw. die elektrische Antriebsanordnung 1 weist ein Ge häuse 11 auf, wobei der Stator 5 und der Rotor 6 in dem Gehäuse 11 angeordnet sind. Optional ergänzend ist die Getriebeeinrichtung 8 bzw. der Getriebeabschnitt 7 ebenfalls in dem Gehäuse 11 angeordnet. Das Gehäuse 11 ist auf einer getrie- beabgewandten Seite mit einem Gehäuseabschnitt 12 abgeschlossen, so dass der Gehäuseabschnitt 12 einen Gehäuseinnenraum des Gehäuses 11 begrenzt.

Zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 4 weist die elektrische Antriebsanord nung 1 eine Lagereinrichtung 13 und eine weitere Lagereinrichtung 14 auf, wobei die Rotorwelle 4 über die Lagereinrichtungen 13, 14 in radialer Richtung abge stützt ist. Die Lagereinrichtungen 13, 14 sind in dem gezeigten Ausführungsbei spiel jeweils als ein Kugellager, insbesondere als ein Rillenkugellager ausgebil- det. Jede der Lagereinrichtungen 13, 14 weist einen rotierenden Innenring 18 und einen stationären Außenring 19 auf.

Die Rotorwelle 4 weist einen Rotorwellenabschnitt 15 auf, der von dem Getriebe abschnitt 7 abgewandt ist. Der Rotorwellenabschnitt 15 bildet einen antriebssei tigen Endabschnitt der Rotorwelle 4. Die Lagereinrichtung 13 ist in dem Gehäu seabschnitt 12 angeordnet. Der Gehäuseabschnitt 12 ist über die Lagereinrich tungen 13 geschlossen.

Der Gehäuseabschnitt 12 weist einen in der Figur 2 gezeigten Aufnahmeab schnitt 16 auf, welcher zur Aufnahme der Lagereinrichtung 13 ausgebildet ist. In dem Aufnahmeabschnitt 16 ist eine Buchse 27 aus Stahl oder Kunststoff ange ordnet. Alternativ ist der Aufnahmeabschnitt 16 durch die Buchse 27 gebildet. Die Buchse 27 ist als eine stirnseitig bereichsweise geschlossene Zylinderbuchse ausgebildet. Die Buchse 27 ist mit dem Gehäuseabschnitt 12 fest verbunden. Sie kann stoffschlüssig oder kraft- und/oder formschlüssig an dem Gehäuseabschnitt 12 befestigt sein.

Die Lagereinrichtung 13 ist als ein Loslager ausgebildet, welches in dem Aufnah meabschnitt 16, insbesondere in der Buchse 27, bezogen auf die Hauptachse H und relativ zu dem Gehäuseabschnitt 12 axialbeweglich ist. Durch die axiale Be wegung der Lagereinrichtung 13 kann eine mögliche thermische Längenausdeh nung der Welle 4 ausgeglichen werden. Die weitere Lagereinrichtung 14 ist in einem weiteren Aufnahmeabschnitt 17 in dem Gehäuse 11 aufgenommen. Sie ist bewegungsfest in dem weiteren Aufnahmeabschnitt 17 aufgenommen.

In einem Motorbetrieb des elektrischen Antriebs 3 können Entladungsströme und/oder Potenzialunterschiede verursacht werden, welche sich über die Lager einrichtungen 13, 14 entladen und die Lagereinrichtungen 13, 14 beschädigen können. Deshalb sind die Lagereinrichtungen 13, 14 gegen elektrische Ströme in dem Gehäuse 11 , in dem Gehäuseabschnitt 12 und/oder in der Welle 4 isoliert. Durch die Isolierung der Lagereinrichtungen 13, 14 können die elektrischen Ströme unterbrochen werden. Durch die Verhinderung des Stromflusses durch die Lagereinrichtungen 13, 14 können diese vor erhöhtem Verschleiß geschützt werden und Ausfälle vermieden werden. Somit können Kosten für eine Reparatur der elektrischen Antriebsanordnung 1 und insbesondere für den Ersatz der La gereinrichtungen 13, 14 eingespart werden.

Zur Isolation der als Loslager ausgebildeten Lagereinrichtung 13 ist eine Isolato reinrichtung 21 vorgesehen. Diese bildet gemeinsam mit der Lagereinrichtung 13 einen Bestandteil einer Lageranordnung 20 der elektrischen Antriebsanordnung 1.

Die Lageranordnung 20 ist in der Figur 2 in einer axialen Schnittansicht gezeigt. Die Lageranordnung 20 ist in dem Aufnahmeabschnitt 16 des Gehäuseabschnitts 12, insbesondere in der Buchse 27, aufgenommen.

Die Isolatoreinrichtung 21 ist als eine zylinderförmige Hülse 22 mit einem Zylin dermantel ausgebildet. Der Zylindermantel weist eine Innenumfangsfläche 23, eine Außenumfangsfläche 24 und eine ringförmige, in der axialen Richtung zent ral geöffnete Stirnseite 25 auf. Die Hülse 22 ist als eine Stahlhülse ausgebildet. Sie weist eine elektrisch isolierende Beschichtung 26 auf, welche aus einem Kunststoffmaterial mit einer elektrisch isolierenden Eigenschaft gebildet ist. Die Beschichtung 26 ist auf die Außenumfangsfläche 24 der Hülse und auf eine Au ßenseite der Stirnseite 25 aufgebracht, insbesondere aufgespritzt, und bedeckt diese vollständig. Insbesondere bildet die elektrisch isolierende Beschichtung 26 die Außenumfangsfläche 24 des Zylindermantels und die Außenseite der Stirn seite 25.

Die Hülse 22 ist in der Buchse 27 kraft- und/oder reibschlüssig und somit drehfest angeordnet. In dieser Anordnung liegt die elektrisch isolierende Beschichtung 26 an einer Innenumfangsfläche der Buchse 27 und an einer Innenseite einer Stirn seite der Buchse 27 an.

Als Loslager ist die Lagereinrichtung 13 in der Hülse 22 axial beweglich aufge nommen. Der aus Stahl gebildete Außenring 19 der Lagereinrichtung 13 ist ent lang der aus Stahl gebildeten Innenumfangsfläche 23 der Hülse 22 beweglich, was in vorteilhafter Weise nur einen sehr geringen Verschleiß bei der axialen Bewegung mit sich bringt. Die elektrisch isolierende Beschichtung 26 ist von dem Außenring 19 abgewandt angeordnet und somit von der axialen Bewegung nicht betroffen. Dadurch kann ein Verschleiß der elektrisch isolierenden Beschichtung 26 vermieden und die Lagereinrichtung 13 sicher elektrisch isoliert werden.

Die Stirnseite 25 der Hülse 22 bildet einen Endanschlag für die Lagereinrichtung 13, wenn sie die axiale Bewegung ausführt. Zur Bildung eines elastisch und/oder federnden Anschlags ist zwischen der Stirnseite 25 und dem Außenring 19 der Lagereinrichtung 13 eine Federeinrichtung 28 angeordnet.

Bezugszeichenliste

1 elektrische Antriebsanordnung

2 elektrischer Antriebabschnitt

3 elektrischer Antrieb

4 Rotorwelle

5 Stator

6 Rotor

7 Getriebeabschnitt

8 Getriebeeinrichtung

9 Ausgangswelle

10 Trennabschnitt

11 Gehäuse

12 Gehäuseabschnitt

13 Lagereinrichtung

14 weitere Lagereinrichtung

15 Rotorwellenabschnitt

16 Aufnahmeabschnitt

17 weiterer Aufnahmeabschnitt

18 rotierender Innenring

19 stationärer Außenring

20 Lageranordnung

21 Isolatoreinrichtung

22 Hülse

23 Innenumfangsfläche

24 Außenumfangsfläche

25 Stirnseite

26 elektrisch isolierende Beschichtung

27 Buchse

28 Federeinrichtung

H Hauptachse