1.本发明涉及用于结合到用于车辆的电驱动组件中的轴承组件。轴承组件包括轴承装置和绝缘装置，该轴承装置包括内圈、多个滚动元件和外圈，其中，滚动元件以可旋转的方式接纳在内圈与外圈之间，该绝缘装置用于使轴承装置电绝缘，其中，绝缘装置设计为套筒，并且其中，轴承装置接纳在套筒中。本发明还涉及具有轴承组件的电驱动组件。
背景技术：2.在用于车辆的驱动模块中，电驱动器用于产生驱动扭矩。由于电驱动器的电压供应中的非常强的电压边缘，因此在电驱动器中产生不期望的电流。电流还流动通过转子轴承，转子轴承因机械磨损并且还因电流通过而受损。
3.从现有技术中已知转子轴承的绝缘，所述转子轴承结合到电驱动器中以支承转子轴。这种绝缘件可以附接至转子轴承的外圈的外周表面，并且旨在使转子轴承相对于电流绝缘，以便保护转子轴承免受由于电流通过而导致的增加的磨损。例如，公开文献de 690 16 321 t2描述了一种具有设计为一件式本体的外圈的电绝缘式轴承，外圈在其周缘表面上设置有具有电绝缘特性的绝缘聚合物材料。在绝缘聚合物材料的外表面上设置有薄的金属板。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种用于使用于电驱动组件的轴承组件的轴承装置绝缘以防止电流通过的替代性的且功能扩展的解决方案。
5.该目的通过具有权利要求1的特征的用于结合到用于车辆的电驱动组件中的轴承组件以及通过具有根据权利要求7所述的轴承组件的电驱动组件来实现。本发明的优选或有利的实施方式从以下描述、从属权利要求和/或附图得出。
6.提出了一种轴承组件，该轴承组件设计成结合到用于车辆的电驱动组件中。轴承组件具有轴承装置。轴承装置优选地设计为滚动轴承。滚动轴承包括外圈、多个滚动元件和内圈，其中，滚动元件优选地以可旋转的方式接纳在外圈与内圈之间。例如，滚动轴承可以为滚珠轴承或滚子轴承。特别地，滚动轴承由钢制成。
7.轴承组件包括绝缘装置。绝缘装置被设计成使滚动轴承电绝缘。例如，绝缘装置被设计成使滚动轴承相对于电驱动组件中流动的电流绝缘。
8.绝缘装置被设计为套筒。套筒优选地设计为筒体和/或设计成筒形形状的。优选地，筒体具有端面。特别地，作为筒体的套筒包括由端面部分地封闭的筒体护套。例如，端面被设计成环形形状的，使得端面具有中央开口。
9.滚动轴承至少部分地、优选地完全地接纳在套筒中。优选地，滚动轴承部分地被筒体护套和端面包围，优选地大部分地被包围。特别地，滚动轴承的外圈被筒体护套和端面包围。
10.根据本发明，套筒具有电绝缘涂层。优选地，滚动轴承通过套筒中的电绝缘涂层而电绝缘以防止电流通过。电绝缘涂层例如由塑料材料形成，其中，塑料材料具有电绝缘特性。有利的是，不必为滚动轴承本身提供绝缘涂层或其他绝缘装置。
11.在本发明的优选实施方式中，套筒、特别是筒体护套具有内周表面和外周表面。优选地，外周表面具有电绝缘涂层。特别地，电绝缘涂层被施加至外周表面。具体地，电绝缘涂层完全覆盖外周表面。可选地，电绝缘涂层在材料方面结合至外周表面。在本发明的范围内，绝缘涂层能够形成外周表面。
12.可选地，另外，筒体护套的端面具有电绝缘涂层。特别地，电绝缘涂层在材料方面结合至端面。优选地，电绝缘涂层完全覆盖端面。优选地，电绝缘涂层布置在端面的外侧面上。特别地，电绝缘涂层形成端面的外侧面。
13.特别优选的是，电绝缘涂层在筒体护套的外周表面上并在可见侧的外侧面上不间断地延伸，电绝缘涂层完全覆盖该外周表面和外侧面和/或形成该外周表面和外侧面。特别地，外周表面和外侧面被包覆模制有作为塑料材料的电绝缘涂层。
14.在本发明的优选实施方式中，设计为套筒的绝缘装置由钢形成。特别地，套筒是在筒体护套的外周表面上以及可选地另外在端面的外侧面上覆盖有例如由塑料材料形成的电绝缘涂层的钢套筒。
15.在本发明的上下文中特别优选的是，滚动轴承被设计为浮动轴承。特别是，浮动轴承允许滚动轴承相对于套筒轴向移动。优选地，滚动轴承能够相对于套筒轴向移动。特别地，外圈的外周表面可以沿着套筒的内周表面在轴向方向上滑动。滚动轴承相对于套筒的轴向运动可以特别地补偿电驱动组件的安装在滚动轴承中的轴的热线性膨胀。
16.有利地，例如由钢形成的滚动轴承的外圈在轴向运动期间抵靠例如由钢形成的套筒的内周表面移动，并且因此所述两个部件在滚动轴承的轴向运动期间的磨损可以保持在极低的程度。由于电绝缘涂层布置在设计为套筒的绝缘装置的外周表面上，因此电绝缘涂层独立于滚动轴承的沿着套筒的内周表面进行的轴向运动。特别地，可以以有利的方式防止由于滚动轴承的轴向运动导致的电绝缘涂层的磨损，从而增加滚动轴承的使用寿命。
17.在本发明的另一可能的实施方式中，套筒具有用于作为浮动轴承的可轴向移动的滚动轴承的端部止挡。例如，端部止挡由端面形成。特别优选的是，端部止挡与滚动轴承之间、特别是端部止挡与滚动轴承的外圈之间布置有弹簧装置。特别地，弹簧装置设计成将滚动轴承、特别地是外圈相对于止挡弹性地布置。
18.用于车辆的电驱动组件构成了本发明的另一目的。车辆优选地设计为客车、公共汽车或卡车。在替代性实施方式中，车辆也可以为自行车、摩托车、电动踏板车和/或单轨或双轨和/或单轴或双轴车辆。车辆被设计为电动车辆，特别地为纯电动车辆或混合动力车辆。
19.电驱动组件具有电驱动部段。在电驱动部段中布置有电驱动器、特别地为电动马达，其也可以被称为电机。电动马达优选地设计为由变频器控制的电动马达、特别地为异步电动马达。电动马达可以设计为湿式运行的电动马达或干式运行的电动马达。
20.优选地，作为电动马达的电驱动装置限定主轴线。电驱动装置具有转子，并且另外可选地具有定子。优选地，定子和转子布置成彼此同心和/或同轴和/或布置成与主轴线同心和/或同轴。
21.此外，电驱动部段具有轴，其中，该轴例如在传动方面连接至转子。特别地，轴经由转子和/或通过转子驱动。
22.特别优选地，该轴设计为转子轴。特别地，在作为转子轴的实施方式中，该轴能够以不可旋转的方式、刚性的方式和/或成一体的方式与转子连接。此外，特别提供的是，转子轴与转子电连接。这意味着，在转子与周围结构之间存在电位差的情况下，转子轴与周围结构之间也将存在相同的电位差。
23.电驱动组件具有传动部段，其中，传动装置布置在传动部段中。传动装置可以设计为离合器装置和/或换挡装置和/或传动装置。该轴在传动方面与传动装置连接。特别地，该轴形成进入传动装置中的输入轴。
24.该轴具有轴部段。优选地，轴部段布置在驱动侧。特别地，轴部段背离传动部段。
25.电驱动组件包括壳体部段。优选地，壳体部段是壳体的部分，该壳体至少部分地、优选地大部分地或完全地包围电驱动部段和传动部段。特别地，壳体部段布置在电驱动部段中和/或与电驱动装置相关联。优选地，壳体部段至少接纳电驱动装置。轴的轴部段相对于壳体部段以可旋转的方式安装。
26.根据本发明，电驱动组件包括根据前述描述和/或根据权利要求1至6中的任一项所述的轴承组件。
27.在本发明的优选实施方式中，轴的轴部段相对于轴承组件的滚动轴承中的壳体部段以可旋转的方式安装。优选地，滚动轴承的内圈位于轴部段上。特别地，内圈以不可旋转的方式与轴部段连接，使得内圈与轴部段一起旋转。
28.本发明的一个可能的构造性实施方式提供的是，壳体部段具有用于轴承组件的接纳区域。接纳区域可以结合到壳体部段中，特别地，接纳区域可以以筒体或衬套的形状形成在壳体部段中。
29.优选地，在本发明的范围内，轴承组件包括布置在接纳区域中的衬套。另外替代性地或可选地，接纳区域由衬套形成。例如，衬套可以由钢、铝或塑料材料制成。特别地，衬套牢固地连接至壳体部段和/或结合到壳体部段中。衬套可以例如以材料结合的方式模制到接纳区域中，或者以形状配合和/或力配合的方式固定在接纳区域中。
30.在本发明的优选实施方式中，设计为绝缘装置的套筒以不可旋转的方式接纳在接纳区域和/或衬套中。可选地，套筒以力配合和/或摩擦锁定的方式连接至接纳区域的外周表面和/或连接至衬套的内周表面。在本发明的范围内，特别优选的是，具有电绝缘涂层的套筒邻接接纳区域的外周表面和/或衬套的内周表面。
31.滚动轴承优选地以可轴向移动的方式接纳在套筒中。以这种方式，滚动轴承可以有利地与电驱动组件中的电流绝缘，该电流特别地流动通过壳体部段。轴部段与壳体部段之间的电流通路也可以被中断，因为滚动轴承由于由作为绝缘装置的套筒所提供的绝缘而不能形成与壳体部段的电连接。进一步有利的是，可以在不损坏绝缘装置的电绝缘涂层的情况下进行滚动轴承在套筒中的轴向运动以及因此相对于壳体部段的轴向运动。
附图说明
32.下面参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。在附图中：
33.图1示出了作为本发明的示例性实施方式的电驱动组件的示意性图示；
34.图2示出了通过电驱动组件的轴承组件的示意性轴向的纵向截面。
具体实施方式
35.相应的或相同的部件在附图中各自设置有相同的附图标记。
36.图1示出了作为本发明的示例性实施方式的用于车辆(未示出)的电驱动组件1的示意性图示。例如，车辆可以设计为单轨或多轨车辆和/或设计为单轴或多轴车辆。例如，车辆是纯电动车辆或混合动力车辆。车辆可以设计为例如客车、公共汽车或卡车。然而，替代性地，车辆也可以设计为例如自行车(电动自行车)、具有电驱动器的摩托车或电动踏板车。
37.电驱动组件1用于为车辆生成和/或提供牵引扭矩，特别是主牵引扭矩。为此，电驱动组件1具有电驱动部段2，该电驱动部段具有用于生成牵引扭矩的电驱动器3和用于传递牵引扭矩的转子轴4。电驱动器3可以电连接至动力装置、比如电池或蓄电池，以提供动力来生成牵引扭矩。电驱动器3例如可以设计为dc马达、同步马达或异步马达。
38.电驱动器3具有定子5和转子6。转子6以不可旋转的方式连接至马达轴4。转子轴4以其旋转轴线限定主轴线h，其中，定子5和转子6布置成相对于主轴线h彼此同轴和/或同心。特别地，电驱动器3设计为内转子。
39.此外，电驱动组件1具有传动部段7，该传动部段用于电驱动器3的牵引转矩的传递和/或平移和/或分配。为此，仅示意性地示出的传动装置8布置在传动部段7中，其中，传动装置8可以包括：离合器装置、例如形状配合或摩擦锁定式离合器；和/或换档装置、例如电动和/或液压致动式换挡气缸；和/或传动装置、例如行星齿轮传动装置和/或阶式齿轮传动装置。电驱动部段2和传动部段7经由转子轴4在传动方面彼此连接，其中，转子轴4形成进入传动装置8中的输入轴。牵引扭矩例如可以经由输出轴9传递至车辆的一个或更多个车轮。
40.此外，电驱动组件1具有分隔部段10，该分隔部段将电驱动部段2的马达隔室与传动部段7的相邻的传动隔室分隔。为此，分隔部段10相对于主轴线h沿轴向方向布置在电驱动部段2与传动部段7之间。例如，马达隔室可以是干燥区域，并且相邻的传动隔室可以是另一干燥区域或油区域，其中，分隔部段10在电驱动部段2与传动部段7之间形成防尘和可选地防油分隔。马达隔室可以替代性地设计为湿的隔室，特别是与传动隔室共用的隔室。特别地，电驱动器3可以设计为湿式运行的电驱动器。
41.电驱动器3或电驱动组件1具有壳体11，其中，定子5和转子6布置在壳体11中。可选地，传动装置8或传动部段7也布置在壳体11中。壳体11在背向传动装置的一侧被壳体部段12封闭，使得壳体部段12限定了壳体11的壳体内部。
42.为了以可旋转的方式安装转子轴4，电驱动组件1具有轴承装置13和另一轴承装置14，其中，转子轴4经由轴承装置13、14在径向方向上被支承。在所示的示例性实施方式中，轴承装置13、14各自被设计为滚珠轴承，特别地为深槽滚珠轴承。轴承装置13、14中的每一者具有旋转的内圈18和静止的外圈19。
43.转子轴4具有背向传动部段7的转子轴部段15。转子轴部段15在驱动侧形成转子轴4的端部部段。轴承装置13布置在壳体部段12中。壳体部段12经由轴承装置13封闭。
44.壳体部段12具有如图2所示的接纳部段16，接纳部段设计成接纳轴承装置13。由钢或塑料制成的衬套27布置在接纳部段16中。替代性地，接纳部段16由衬套27形成。衬套27设计为筒形衬套，其在端面上是部分封闭的。衬套27固定地连接至壳体部段12。衬套可以以材
料结合、力配合和/或形状配合的方式紧固至壳体部段12。
45.轴承装置13设计为浮动轴承，其在接纳部段16中、特别地在衬套27中能够相对于主轴线h并相对于壳体部段12轴向移动。轴承装置13的轴向运动可以补偿轴4的可能的热线性膨胀。另一轴承装置14接纳在壳体11中的另一接纳部段17中。另一轴承装置以不可移动的方式被接纳在另一接纳部段17中。
46.在电驱动器3的马达运行中，会产生放电电流和/或电位差，所述放电电流和/或电位差可能经由轴承装置13、14放电并损坏轴承装置13、14。因此，轴承装置13、14与壳体11、壳体部段12和/或轴4中的电流绝缘。轴承装置13、14的绝缘使得电流被中断。通过防止电流流过轴承装置13、14，可以保护轴承装置免于受到增加的磨损并且可以避免故障。因此，可以节省用于修理电驱动组件1的费用，并且特别是用于更换轴承装置13、14的费用。
47.绝缘装置21设置成使设计为浮动轴承的轴承装置13绝缘。绝缘装置与轴承装置13一起形成电驱动组件1的轴承组件20的部件。
48.轴承组件20在图2中以轴向截面图示出。轴承组件20接纳在壳体部段12的接纳部段16中，特别是接纳在衬套27中。
49.绝缘装置21设计为具有筒体护套的筒形套筒22。筒体护套具有外周表面23、外周表面24和环形端面25，该环形端面在轴向方向上居中地敞开。套筒22设计为钢套筒。套筒具有由具有电绝缘特性的塑料材料形成的电绝缘涂层26。涂层26被施加、特别是喷涂在套筒的外周表面24和端面25的外侧面上，并且将套筒的外周表面和端面的外侧面完全覆盖。特别地，电绝缘涂层26形成筒体护套的外周表面24和端面25的外侧面。
50.套筒22以力配合和/或摩擦锁定的方式并且因此以不可旋转的方式布置在衬套27中。在该布置结构中，电绝缘涂层26邻接衬套27的内周表面和衬套27的端面的内表面。
51.轴承装置13作为浮动轴承以可轴向移动的方式接纳在套筒22中。由钢形成的轴承装置13的外圈19可以沿着由钢形成的套筒22的内周表面23移动，这有利地在轴向移动期间仅导致非常轻微的磨损。电绝缘涂层26布置成背向外圈19，并且因此不受轴向运动的影响。因此，可以避免电绝缘涂层26的磨损，并且轴承装置13可以被安全地电绝缘。
52.套筒22的端面25在轴承装置进行轴向运动时形成轴承装置13的端部止挡。弹簧装置28布置在端面25与轴承装置13的外圈19之间，以形成弹性和/或弹力止挡。
53.附图标记说明
54.1 电驱动组件
55.2 电驱动部段
56.3 电驱动器
57.4 转子轴
58.5 定子
59.6 转子
60.7 传动部段
61.8 传动装置
62.9 输出轴
63.10 分隔部段
64.11 壳体
65.12 壳体部段
66.13 轴承装置
67.14 另一轴承装置
68.15 转子轴部段
69.16 接纳部段
70.17 另一接纳部段
71.18 旋转的内圈
72.19 静止的外圈
73.20 轴承组件
74.21 绝缘装置
75.22 套筒
76.23 内周表面
77.24 外周表面
78.25 端面
79.26 电绝缘涂层
80.27 衬套
81.28 弹簧装置
82.h 主轴线。
技术特征：1.一种结合到用于车辆的电驱动组件(1)中的轴承组件(20)，所述轴承组件具有轴承装置(13)和用于使所述轴承装置(13)电绝缘的绝缘装置(21)，所述绝缘装置(21)设计为套筒(22)，所述轴承装置(13)接纳在所述套筒(22)中，其特征在于，所述套筒(22)具有电绝缘涂层(26)。2.根据权利要求1所述的轴承组件(20)，其特征在于，所述套筒(22)具有内周表面(23)和外周表面(24)，其中，所述外周表面(24)具有所述电绝缘涂层(26)和/或由所述电绝缘涂层形成。3.根据权利要求1或2所述的轴承组件(20)，其特征在于，所述套筒(22)由钢形成，并且/或者，所述电绝缘涂层(26)由具有电绝缘特性的塑料材料形成。4.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承组件(20)，其特征在于，所述套筒(22)设计为筒体，其中，所述筒体具有端面(25)，其中，所述电绝缘涂层(26)布置在所述端面(25)的外侧面上。5.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承组件(20)，其特征在于，所述轴承装置(13)是浮动轴承，其中，所述轴承装置(13)能够相对于所述套筒(22)轴向移动。6.根据权利要求4或5所述的轴承组件(20)，其特征在于，所述端面(25)形成用于可轴向移动的所述轴承装置(13)的端部止挡，其中，所述端部止挡与所述轴承装置(13)之间布置有弹簧装置(28)，以实现所述轴承装置(13)相对于所述端部止挡的弹性和/或有弹力的布置。7.一种用于车辆的电驱动组件(1)，所述电驱动组件具有电驱动部段(2)，所述电驱动部段(2)具有带转子(6)的电驱动器(3)，并且所述电驱动部段(2)具有轴(4)，所述轴(4)连接至所述转子(6)并且所述轴(4)具有轴部段(15)，所述电驱动组件具有传动部段(7)，所述传动部分(7)中布置有传动装置(8)，所述轴(4)在传动方面连接至所述传动装置(8)，所述电驱动组件具有壳体部段(12)，所述轴部段(15)相对于所述壳体部段(12)以可旋转的方式安装，其特征在于，所述电驱动组件(1)包括根据前述权利要求中的任一项所述的轴承组件(20)。8.根据权利要求7所述的电驱动组件(1)，其特征在于，所述轴部段(15)相对于所述壳体部段(12)以可旋转的方式安装在所述轴承组件的所述轴承装置(13)中。9.根据权利要求7或8所述的电驱动组件(1)，其特征在于，所述壳体部段(12)具有用于所述轴承组件(20)的接纳区域(16)，其中，所述接纳区域(16)包括衬套(27)和/或由所述衬套形成。10.根据权利要求9所述的电驱动组件(1)，其特征在于，所述套筒(22)以不可旋转的方式被接纳在所述接纳区域(16)中和/或所述衬套(27)中。
技术总结本发明的目的是提供一种用于使用于电驱动组件1的轴承组件20的轴承装置13绝缘以防止电流通过的解决方案。轴承组件20设计成结合到用于车辆的电驱动组件1中，所述驱动组件包括电驱动部段2和传动部段7。轴承组件20具有轴承装置13和用于使轴承装置13电绝缘的绝缘装置21，其中，绝缘装置21设计为包括电绝缘涂层26的套筒22，并且轴承装置13接纳在该套筒中。并且轴承装置13接纳在该套筒中。并且轴承装置13接纳在该套筒中。
技术研发人员：弗朗茨
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：2021.02.18
技术公布日：2022/11/1
