具有電位平衡的輪轂電動(dòng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種輪轂電動(dòng)機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛。在使電磁波的輻射達(dá)到最小的同時(shí)避免使用于支承轉(zhuǎn)子的軸承的滾動(dòng)軸承老化，其方式是所述輪轂電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子、輪轂(1)、輪轂軸承和接觸元件(4)，所述輪轂軸承具有第一軸承環(huán)(2)和第二軸承環(huán)(3)，第一軸承環(huán)不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但導(dǎo)電地連接到所述輪轂(1)，所述第二軸承環(huán)不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但導(dǎo)電地連接到所述轉(zhuǎn)子，所述接觸元件用于使所述軸承環(huán)(2、3)產(chǎn)生導(dǎo)電連接。所述接觸元件(4)經(jīng)由彈簧(6)抵靠所述輪轂(1)進(jìn)行支承，并且所述接觸元件(4)與電位平衡元件(5)壓力接觸，所述電位平衡元件與第二軸承環(huán)(3)不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但導(dǎo)電地連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有電位平衡的輪轂電動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的、用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪轂電動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]特別是對(duì)于電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛來(lái)說(shuō)，已知牽引電動(dòng)機(jī)直接布置在待驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪中。在這里，所述電力牽引機(jī)的轉(zhuǎn)子能直接與所述車(chē)輪的輪輞相連接。從DE102006040223A1已經(jīng)熟知這種構(gòu)思，稱(chēng)之為直接驅(qū)動(dòng)。從EP 1382476B1熟知的結(jié)構(gòu)示出了一種替代實(shí)例，其中所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速器作用到待驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪上。
[0003]在兩種情形下，所述驅(qū)動(dòng)必須滿足關(guān)于電磁兼容性(EMV)的規(guī)則。然而通過(guò)定子產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓可能產(chǎn)生的電流從轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)子軸經(jīng)由滾動(dòng)軸承傳導(dǎo)到大地。特別是在高轉(zhuǎn)速時(shí)，布置在所述軸承環(huán)之間的滾動(dòng)軸承與所述軸承環(huán)脫離機(jī)械接觸，從而滾動(dòng)體通過(guò)潤(rùn)滑油膜而與至少其中一個(gè)軸承環(huán)間隔開(kāi)。然而電絕緣潤(rùn)滑劑具有有限的絕緣強(qiáng)度。如果感應(yīng)電壓導(dǎo)致潤(rùn)滑劑中局部放電或者介電擊穿，則產(chǎn)生輻射，這從電磁兼容性的角度來(lái)看或許不是避免的。這種擊穿還可能導(dǎo)致軸承環(huán)和滾動(dòng)體上觸頭燒損，這使所述元件過(guò)早老化。
[0004]從DE 102010022320A1熟知一種具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的、用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪轂電動(dòng)機(jī)。在這里通過(guò)在電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間借助于接觸元件形成電連接來(lái)阻止軸承通電和電磁波輻射。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，對(duì)于輪轂驅(qū)動(dòng)器，使用于支承轉(zhuǎn)子的滾動(dòng)軸承的老化達(dá)到最小，并且避免電磁波輻射，其中力求得到成本特別適宜的技術(shù)方案。
[0006]這個(gè)目的利用具有權(quán)利要求1所述特征的輪轂電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。這種用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪轂電動(dòng)機(jī)包括:
[0007]-轉(zhuǎn)子；
[0008]-輪轂；
[0009]-輪轂軸承，其具有第一軸承環(huán)和第二軸承環(huán)，所述第一軸承環(huán)與所述輪轂不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但可導(dǎo)電地連接，所述第二軸承環(huán)與轉(zhuǎn)子不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但可導(dǎo)電地連接，以及
[0010]-接觸元件，它用于使所述軸承環(huán)之間產(chǎn)生導(dǎo)電連接，
[0011]其中所述接觸元件通過(guò)彈簧抵靠所述輪轂進(jìn)行支承，并且所述接觸元件與電位平衡元件壓力接觸，所述電位平衡元件與第二軸承環(huán)不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但可導(dǎo)電地連接。
[0012]本發(fā)明的有利實(shí)施方式從從屬權(quán)利要求得知。
[0013]本發(fā)明相對(duì)于從DE 102010022320A1熟知的技術(shù)方案得到一種明顯的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。在這里，本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即如果所述輪轂驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件可設(shè)計(jì)為成型件或深沖件，輪轂驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)費(fèi)用和因而本發(fā)明的制造成本可顯著降低。這種制造技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)所述接觸元件通過(guò)所述彈簧抵靠所述輪轂進(jìn)行支承來(lái)獲得，所述接觸元件使所述輪轂軸承的兩個(gè)軸承環(huán)彼此導(dǎo)電地連接并且因而軸承電流的形成被抑制，所述軸承電流會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑劑的損害。作為輪轂，這里以及在整個(gè)文件中理解為將車(chē)輪固定在軸、車(chē)橋或者軸頸上的每個(gè)元件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述彈簧使所述接觸元件壓靠電位平衡元件，所述電位平衡元件與所述輪轂電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件形成連接。所述電位平衡元件在本發(fā)明的有利改進(jìn)方案中構(gòu)造為用于輪轂軸承的蓋罩，該蓋罩必須相應(yīng)地只構(gòu)成用于壓力接觸的對(duì)接面并且制造為簡(jiǎn)單的深沖件，無(wú)需任何切削加工。因?yàn)樗鲚嗇炤S承的靜止件，尤其是輪轂，反正必須切削加工，在這一點(diǎn)上相對(duì)于從DE 102010022320A1熟知的技術(shù)方案制造費(fèi)用并沒(méi)有增加。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)彈性接觸元件到所述輪轂軸承的靜止件即輪轂中的本發(fā)明的整合獲得視覺(jué)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橛绕涫菢?gòu)造為蓋罩的電位平衡元件因此能夠在視覺(jué)上吸引人地構(gòu)造。此外，所述接觸不對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。
[0016]在本發(fā)明的有利構(gòu)型中，所述接觸元件與輪轂防脫離地連接。因此保證所述接觸元件在輪轂軸承打開(kāi)時(shí)也被阻止脫落。
[0017]本發(fā)明的另一有利實(shí)施方式特征在于，所述輪轂包括一個(gè)盲孔，所述接觸元件支承在所述盲孔中，其中，所述彈簧安置在所述盲孔的底部并使所述接觸元件壓靠到所述電位平衡元件上。所述盲孔能夠利用不同的切削方法制成，例如車(chē)削、銑削和鉆孔。
[0018]所述接觸元件的脫落在輪轂軸承打開(kāi)時(shí)能夠特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)，其方式是在本發(fā)明的有利構(gòu)型中，所述盲孔具有一與底部相對(duì)的開(kāi)口，所述開(kāi)口的直徑選定為使所述接觸元件防脫離地固定在盲孔中。所述盲孔入口的所述直徑能夠尤其通過(guò)環(huán)形模壓、點(diǎn)模壓或者卷邊實(shí)現(xiàn)。
[0019]在本發(fā)明的另一有利實(shí)施方式中，所述接觸元件與電位平衡元件具有近似點(diǎn)接觸，所述接觸點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線上。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)措施，引起根據(jù)本發(fā)明的電位平衡的摩擦被減小到最小。
[0020]在一個(gè)有利的實(shí)施方式中獲得摩擦少和同時(shí)可靠電接觸的接觸面，其中所述接觸元件具有凸形地構(gòu)造的接觸面，所述接觸面與電位平衡元件構(gòu)成所述壓力接觸。
[0021]在這里特別可能和有利的是，所述接觸元件被構(gòu)造為球體。所述球體能夠以非常簡(jiǎn)單的方式和方法借助于螺旋彈簧與盲孔的底部相對(duì)地支承在輪轂內(nèi)部。
[0022]為了減小磨損和避免所述滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑的污染，提出了本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施方式，其中，所述電位平衡元件包括硬化板，所述硬化板與接觸元件形成壓力接觸。
[0023]因?yàn)橥ǔＲ髾C(jī)動(dòng)車(chē)輛的前側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)艙的中心的原動(dòng)機(jī)被省去，具有前述實(shí)施例中任一實(shí)施例所述的輪轂電動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛能實(shí)現(xiàn)完全新型的機(jī)動(dòng)車(chē)輛方案。在這里建議機(jī)動(dòng)車(chē)輛的四個(gè)車(chē)輪中的每個(gè)車(chē)輪都裝配有一個(gè)自己的輪轂電動(dòng)機(jī)。以這種方式和方法能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)車(chē)輪選擇的驅(qū)動(dòng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]下面借助于參考附圖示出的實(shí)施例，詳細(xì)解釋和說(shuō)明本發(fā)明。其中:
[0025]圖1示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第一實(shí)施方式；
[0026]圖2示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第二實(shí)施方式；
[0027]圖3示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第三實(shí)施方式；
[0028]圖4示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第四實(shí)施方式；
[0029]圖5示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第五實(shí)施方式。

【具體實(shí)施方式】
[0030]在所有附圖中彼此對(duì)應(yīng)或相同作用的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0031]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第一實(shí)施方式。所示元件可粗略地分成兩類(lèi)。一方面存在與所述輪轂電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地機(jī)械聯(lián)接并且因而在持續(xù)運(yùn)行中自身旋轉(zhuǎn)的元件。另一方面，所示的軸承單元包括與所述電機(jī)的定子不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地機(jī)械聯(lián)接并且因而從旋轉(zhuǎn)上來(lái)看是靜止的。
[0032]作為靜止元件,所述輪轂軸承單元包括輪轂1，雙排滾動(dòng)軸承的第一軸承環(huán)2布置在輪轂I上。第一軸承環(huán)2在所示實(shí)施方式中是內(nèi)環(huán)。這個(gè)內(nèi)環(huán)與輪轂I不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，因而如該輪轂一樣從旋轉(zhuǎn)上來(lái)看保持靜止。雙排滾動(dòng)軸承還包括第二軸承環(huán)3,第二軸承環(huán)3被構(gòu)造為外環(huán)并且與輪轂電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電連接以及機(jī)械連接。
[0033]所示軸承單元還包括接觸元件4和電位平衡元件5。接觸元件4通過(guò)預(yù)加載的彈簧6抵靠盲孔的底部進(jìn)行支承，所述盲孔設(shè)在輪轂I中并且沿輪轂I的軸向延伸。接觸元件4被構(gòu)造為球體，并且導(dǎo)電連接輪轂1，進(jìn)而導(dǎo)電連接所述輪轂電動(dòng)機(jī)的定子。通過(guò)在所述盲孔的開(kāi)口區(qū)域中環(huán)形模壓，所述球體被阻止脫落。相應(yīng)地，所述球體與輪轂I防脫離地連接。預(yù)加載的彈簧朝向所述盲孔的開(kāi)口推壓所述球體。
[0034]電位平衡元件5在這里構(gòu)造為所述輪轂軸承的蓋罩，并在安裝狀態(tài)下抵靠所述球體和彈簧力地被支撐。所述蓋罩和球體之間形成壓力接觸。因?yàn)樗錾w罩與軸承外環(huán)形成連接，所述軸承外環(huán)又與電機(jī)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)電地連接，在所述蓋罩和球體之間的壓力接觸位置處構(gòu)成所述轉(zhuǎn)子和輪轂I之間的導(dǎo)電連接。現(xiàn)在，如果在持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，所述輪轂電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中由定子感應(yīng)出電壓，則由此引起的電流通過(guò)電位平衡元件5和接觸元件4流到輪轂1，進(jìn)而流到所述電機(jī)的殼體。如果在所述靜止部件和旋轉(zhuǎn)部件之間沒(méi)有所述電連接，那么所述電流通過(guò)滾動(dòng)軸承并因而通過(guò)它的潤(rùn)滑劑實(shí)現(xiàn)。然而，所述蓋罩和球體通過(guò)滾動(dòng)軸承電短路連接，從而避免所述潤(rùn)滑劑老化和改善所述結(jié)構(gòu)的電磁兼容性。
[0035]圖2示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例與圖1所示的實(shí)施例的不同之處在于所述盲孔的構(gòu)造。在圖2所示的實(shí)施方式中，所述盲孔是通過(guò)鉆孔形成在輪轂I的端面中。
[0036]圖3示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第三實(shí)施方式。電位平衡元件5在這里構(gòu)造為用于輪轂軸承的蓋罩，它在所述球體的接觸面區(qū)域中具有凹形拱面。由此得到球體表面和蓋罩之間改善的貼靠，以及擴(kuò)大接觸橢圓的大小。
[0037]圖4示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第四實(shí)施方式。這個(gè)實(shí)施方式的特點(diǎn)在于所述蓋罩內(nèi)部的硬化板7。硬化板7定位在壓力接觸區(qū)域中，所述壓力接觸區(qū)域是被成型為球體的接觸元件4與電位平衡元件5構(gòu)成的。通過(guò)所述蓋罩硬化地形成在所述壓力接觸區(qū)域中，所述蓋罩的磨損減小和滾動(dòng)軸承油脂或滾動(dòng)軸承油的污染被抵制。
[0038]圖5示出了用于輪轂電動(dòng)機(jī)的軸承單元的第五實(shí)施方式。圖5所示的實(shí)施方式與前述實(shí)施方式的不同之處在于接觸元件4的構(gòu)成。接觸元件4在這里構(gòu)成為近似蘑菇狀，其中，接觸元件4的凸形面朝向電位平衡元件5。接觸元件4布置在輪轂I的通孔內(nèi)部。借助于穿過(guò)所述通孔的線材，接觸元件4固定在輪轂I的沿軸向看與電位平衡元件5相對(duì)的端部。由此接觸元件4也可在不使用環(huán)形模壓或者點(diǎn)模壓或者卷邊的情形下被阻止脫落。
[0039]附圖標(biāo)記列表
[0040]I 輪轂
[0041]2第一軸承環(huán)
[0042]3第二軸承環(huán)
[0043]4接觸元件
[0044]5電位平衡元件
[0045]6 彈簧
[0046]7硬化板
【權(quán)利要求】
1.一種用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的輪轂電動(dòng)機(jī)，具有 轉(zhuǎn)子， 輪轂⑴， 輪轂軸承，其具有第一軸承環(huán)(2)和第二軸承環(huán)(3)，所述第一軸承環(huán)(2)與所述輪轂(I)不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但導(dǎo)電地相連接，所述第二軸承環(huán)(3)與所述轉(zhuǎn)子不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但導(dǎo)電地相連接，以及 接觸元件(4)，其用于產(chǎn)生所述軸承環(huán)(2、3)之間的導(dǎo)電連接， 其特征在于， 所述接觸元件(4)通過(guò)彈簧(6)抵靠所述輪轂(I)被支撐，并且與電位平衡元件(5)壓力接觸，所述電位平衡元件(5)與所述第二軸承環(huán)(3)不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)但導(dǎo)電地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸元件(4)與所述輪轂(I)防脫離地連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述輪轂(I)包括盲孔，所述接觸元件(4)支承在所述盲孔中，其中所述彈簧(6)安置在所述盲孔的底部上，所述彈簧將所述接觸元件(4)壓靠在所述電位平衡元件(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述盲孔(6)具有與底部相對(duì)的開(kāi)口，所述開(kāi)口的直徑選定為使所述接觸元件(4)防脫離地保持在所述盲孔￠)中。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸元件(4)與所述電位平衡元件(5)具有近似點(diǎn)狀的接觸,其中，所述接觸點(diǎn)位于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸元件(4)具有凸形設(shè)計(jì)的接觸面，所述接觸面與所述電位平衡元件(5)構(gòu)成所述壓力接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸元件(4)被構(gòu)造為球體。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電位平衡元件(5)被構(gòu)造為用于輪轂軸承的蓋罩。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪轂電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電位平衡元件(5)包括硬化板，所述接觸元件(4)與所述硬化板構(gòu)成所述壓力接觸。
10.機(jī)動(dòng)車(chē)輛，具有前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪轂電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】B60K7/00GK104245382SQ201380016446
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】T·福格勒, D·施蒂恩魏斯, D·德盧蓋 申請(qǐng)人:舍弗勒技術(shù)有限兩合公司