本发明专利技术涉及一种用于从机器的转子部件(100，100
【技术实现步骤摘要】
用于排放电流的排放装置和具有这种类型的排放装置的机器
[0001]本专利技术涉及一种用于从机器的转子部件排放电流的排放装置，所述转子部件具有轴，排放装置包括特别是轴向可移位的接触件，该接触件至少部分地容纳在导向件中，用于在接触件的滑动接触表面和轴的轴接触表面之间形成导电的滑动接触，滑动接触表面设置用于形成滑动接触，接触件导电地连接至机器的导向件和/或保持件，以及接触件通过弹簧件被朝向轴接触表面施加预应力。
技术介绍
[0002]从现有技术中已知这种类型的排放装置的不同实施例。具体地，已知使用碳刷来排放低电阻电流，该碳刷在轴周围轴向或径向分布并且经由连接线与定子电连接。在这种情况下，碳刷被容纳在在保持件或刷架中，由于其低电阻，该碳刷允许电流的直接排放，从而能够防止经由轴的轴承位置产生不希望的电流传导，这可能会由于点状焊接对轴承体或轴承环的表面造成损害。
[0003]在本专利技术中，术语“轴”用作术语“转子部件”或“轴杆”的同义词。因此，术语“轴”指代所有旋转的机器部件，电流可从这些部件排放至机器的固定定子部件或机器部件。
[0004]排放装置也常用于铁路技术中，可经由轮轴流出交流电或工作电流。例如，DE102010039847A1中描述了这种类型的排放装置。
[0005]一般来说，诸如机动车辆的电动机器需要采取用于排放电流的措施。对于驱动轴或齿轮轴或连接至所述驱动轴的其他功能组件，可能会发生连续地波动的交流电压或交流电流以及高频电流脉冲，这也会损坏转子轴或齿轮轴的轴承位置，这就是为什么排放装置在这种情况下通常是必要的。
[0006]所述的排放装置和包含这种排放装置的机器的问题在于由电气和机械损耗引起的高发热量，这导致排放装置和机器(例如马达、变速器)都产生大量热应力。为了至少在某种程度上解决这个问题，之前特别是通过通风器，将产生的热量带走。然而，这种通风器只能部分地减小热组件应力。这种通风器的另一个缺点是，将这种通风器集成到相应机器内所需的安装空间会显著增加。
技术实现思路
[0007]因此，本专利技术的目的是克服上述从现有技术中已知的缺点。本专利技术的目的特别是在保持所需的安装空间尽可能小的情况下，使排放寄生电流时的热组件应力最小化。
[0008]根据本专利技术，通过上述的排放装置实现该目的，其特征在于接触件至少部分地被油性流体润湿，特别是至少在其滑动接触表面区域中被油性流体润湿。
[0009]通过根据本专利技术的排放装置，电容耦合的高频电压(所谓寄生交流电压)可以以理想的方式排放—由于所使用的电力电子器件(脉宽调制)，该电容耦合的高频电压通过电驱动产生—同时，在这种情况下可以通过油性流体控制或排放产生的热量。特别地，本专利技术不需要用于最小化热应力的特殊冷却装置(诸如通风装置)。因此，诸如电动马达之类的机器
可以具有更简单，因而更有成本效益的设计，并且可以比已知系统的情况下更有效地冷却马达。例如，径向轴密封引起的摩擦损耗也不适用。此外，如上所述，机器的总体尺寸可以更小(旋转部件的惯性矩减小)。
[0010]通常，油性流体是马达油和/或齿轮油，通常已经存在于设置了根据本专利技术的排放装置的马达或齿轮中。
[0011]在根据本专利技术的排放装置的特别优选实施例中，导向件导电地可连接至机器的定子部件。例如，机器的定子部件可以作为用于排放装置的保持件。当排放电流时，电流从各自的轴排放至排放装置的接触件和导向件。在所述的实施例中，被排放的电流随后流入机器的所述定子部件中。
[0012]有利地，接触件通过优选的低电阻绞合线导电地连接至导向件，绞合线一端优选地压入或压印到接触件中，另一端优选地焊接或焊合或压接至导向件。导向件优选至少部分地由低电阻材料制成，特别是由金属，优选铝、铝合金、铜和/或黄铜制成。
[0013]在根据本专利技术的排放装置的特别优选的实施例中，接触件基本上由碳
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金属混合物，特别是石墨和具有高导电性的金属的混合物制成，银优选地至少在接触件的滑动接触表面的区域中作为金属提供；铜优选地在接触件的后部区域中作为金属提供；接触件优选地在滑动接触表面的区域中不含铜。接触件中的金属分数的体积百分比优选为至少30％。接触件优选地在滑动接触表面的区域中不含铜，因为当电流流过该金属时，该金属可导致油性流体的催化变化，从而会负面地改变该流体的物理特性。出于这个原因，根据本专利技术的机器的轴(下文将更详细地描述)也不含铜，至少在该轴与接触件建立电接触的区域中不含铜。
[0014]为了在所有操作条件下都保持尽可能低的系统电阻，应当将根据本专利技术的排放装置的电阻也选择为低电阻。通过使用低电阻材料和由金属
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碳混合物制成的接触件的上述实施例，可以保持整个装置的电阻是低的。另一方面，系统电阻主要受轴表面和接触件的滑动接触表面之间的电压降的影响。这是整个系统中的最大比例。因此，也应该保持低的电压降。为在连续供油到位时确保这一点，轴上接触件的高比接触压力是有利的。该值应当至少为10N/cm2。另一方面，与油性流体相关的电化学反应不应当发生在滑动接触表面区域的接触件上。这特别是通过在接触件的区域中使用银和石墨制成的材料来确保的，这个区域在整个操作寿命期间都会磨损。
[0015]有利地，接触件在滑动接触表面的区域中具有凹部，特别是孔或狭缝。因此，可以防止触点浮在油膜上。有利地，接触件在滑动接触表面的区域中是开孔的，有助于抑制轴和接触件之间的电接触损耗，并将接触件在油膜上的浮动降至最低。
[0016]通常，接触件为销形刷或螺栓形刷。这种刷通常是通过模压成型和随后的热处理生产的。
[0017]有利地，弹簧件是螺旋压缩弹簧，该螺旋压缩弹簧优选地通过一端紧靠在接触件与滑动接触表面相对的端面上。通过这种螺旋压缩弹簧，很容易以特定预期的接触压力将接触件持续地压在轴上。
[0018]本专利技术还涉及一种机器，特别是电驱动马达或变速器，该机器具有转子部件和根据权利要求1至9中任一项的排放装置，该转子部件具有轴，排放装置的接触件通过其滑动接触表面与轴建立电接触，以形成滑动接触。根据本专利技术的机器具有大幅降低热应力并同
时保持安装空间小且具有简单设计的上述优点。
[0019]在根据本专利技术的机器的情况下，排放装置可完全布置在油性流体中，特别是马达油或齿轮油中。优选地，特别是在轴和导向件之间的由接触件桥接的空间中提供油性流体。在本实施例中，特别是最高发热量的位置，即轴和接触件之间的区域，由油性流体冷却。
[0020]排放装置可至少部分地布置在流体导向件中，特别是油性导向件中，油性流体优选地首先流入轴和导向件之间的空间中，随后经由轴被排放。在本实施例中，在轴和接触件之间的接触区域中产生的热量可以通过流体导向件中的油性流体的流动而被立即带走。
[0021]此外，可以设想，油性流体以雾化的形式被喷在、滴在或施加到排放装置上，特别是排放装置的接触件上。
[0022]在根据本专利技术的机器或根据本专利技术的排放装置的另一个实施例中，排放装置的导向件中设有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于从机器的转子部件排放电流的排放装置(1，1
’
，1”)，所述转子部件具有轴(2)，排放装置(1，1
’
，1”)包括可移位的接触件(3)，接触件(3)至少部分地容纳在导向件(6)中，用于在接触件(3)的滑动接触表面(4)和轴(2)的轴接触表面(5)之间形成导电滑动接触，滑动接触表面(4)被提供用于形成滑动接触，接触件(3)导电地连接至机器(100)的导向件(6)和/或保持件(7)，并且接触件(3)通过弹簧件(9)被朝向轴接触表面(5)施加预应力，其特征在于，接触件(3)至少部分地被油性流体(20)润湿，特别是至少在接触件(3)的滑动接触表面(4)的区域中被油性流体润湿。2.根据权利要求1的所述的排放装置，其特征在于，油性流体为马达油(20)和/或齿轮油。3.根据权利要求1或2中任一项所述的排放装置，其特征在于，导向件(6)能够导电地连接至机器的定子部件。4.根据上述权利要求中任一项所述的排放装置，其特征在于，接触件(3)通过优选的低电阻绞合线(8)导电地连接至机器(100)的导向件(6)或保持件(7)，绞合线(8)的一端优选地压入或压印在接触件(3)中，另一端优选地焊接或焊合或压接至导向件(6)。5.根据上述权利要求中任一项所述的排放装置，其特征在于，导向件(6)至少部分地由低电阻材料制成，特别是由金属，优选铝、铝合金、铜和/或黄铜制成。6.根据上述权利要求中任一项所述的排放装置，其特征在于，接触件(3)基本上由碳
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金属混合物，特别是石墨和金属的混合物制成，金属的总体积分数的体积百分比优选为至少30％，银优选地至少在接触件(3)的前部区域(16，21)中作为金属提供，所述前部区域(16，21)具有滑动接触表面(4)，铜优选地在接触件(3)的后部区域(22)中作为金属提供，接触件优选地在滑动接触表面的区域中不含铜。7.根据上述权利要求中任一项所述的排放装置，其特征在于，接触件(3)在滑动接触表面(4)的区域中具有凹部，特别是孔或狭缝，接触件优选地在滑动接触表面的区域中是开孔的。8.根据上述权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬，
申请(专利权)人：申克碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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