[发明专利]具有集成的电流消除功能的滚动轴承

说明书

本发明涉及一种用于可旋转地支撑轴(15)的滚动轴承(1)，所述滚动轴承具有：内环(2)，所述内环具有用于滚动体(4)的第一滚道(13)；外环(3)，所述外环具有用于滚动体(4)的第二滚道(14)；以及滚动体(4)，所述滚动体布置在所述轴承环(2、3)的所述滚道(13、14)之间。经设置，至少两个板(5、6)紧固至所述轴承环(2、3)中的第一轴承环，其中在所述两个板(5、6)之间布置有导电元件(7)，所述导电元件抵靠所述相应的另一轴承环(2、3)或连接至所述相应的另一轴承环(2、3)的部件(12、15)。此外，本发明涉及一种用于制造这种类型的滚动轴承的方法，其中在所述两个板(5、6)之间夹持有导电元件(7)，其中在夹持在所述板(5、6)之间的所述导电元件(7)中形成开口(10)，并且其中所述两个板(5、6)紧固至所述滚动轴承(1)的所述轴承环(2、3)中的一个轴承环。

技术领域

本发明涉及具有集成的电流消除功能的滚动轴承以及用于制造这种滚动轴承的方法。

背景技术

从现有技术中已知例如涡轮、电动机的旋转轴或其他轴，这些轴导电地连接至向其引入电压或在操作期间可在其中积聚电压的部件。电压的这种积聚是已知的，特别是在交流电动机的驱动轴的情况下，由此在带电部件与另一部件之间可能会产生高压。在电动机操作时，轴承中的电阻增加，由此在旋转轴的表面上生成电荷。这可能会导致高电压差，所述高电压差会在电阻最低的电气路径上放电。这种放电可能会导致电火花，该电火花导致表面上的材料发生腐蚀。如果电阻最低的电气路径穿过滚动轴承，则可能会损坏滚动体的表面或滚动体的滚道，从而损坏滚动轴承并导致滚动轴承过早失效。

为了避免这种情况，从现有技术中已知电气部件的旋转轴，其中例如借助于滑动铜刷来实现电位平衡。从EP 1 755 207 A2中已知一种用于支撑和密封轴的组件，该组件具有刷单元，该刷单元具有导电细纤维。此类导电纤维可在壳体与轴之间产生电位平衡，使得电阻最低的电气路径不会穿过滚动轴承的滚动体，从而降低了损坏和过早失效的风险。

从WO 2015/086096 A1中已知一种密封装置，该密封装置布置在第一机器部件(例如，壳体)上并且在第二机器部件(例如，轴)上具有滑动接触，其中密封装置的至少一个密封唇口位于第二机器部件上。此外，密封装置具有接触元件，该接触元件是导电的并且因此实现第一机器部件与第二机器部件之间的电位平衡。

DE 10 2014 112 561 A1公开了一种具有用于滚动体的电气旁路的滚动轴承，其中在滚动轴承的至少一侧上布置有导电膜，该导电膜作为电流桥与外环和内环导电连接。膜形成绕过滚动体的电流路径，用于传导走在外环与内环之间产生的电流。

从DE 10 2014 204 719 A1中已知一种具有一体式分流器的滚动轴承，该滚动轴承设置有防止放电损坏的保护。为此目的，在滚动轴承的内环与外环之间设置有防护罩，该防护罩在内环与外环之间径向延伸，其中防护罩具有主体部分和至少一个导电密封件，其中导电纤维从主体伸出，所述导电纤维抵靠轴承环中的一个轴承环。

此外，DE 10 2017 106 695 B3公开了一种用于在电动机中支撑驱动轴的滚动轴承，其中碳纤维复合部件紧固在滚动轴承的内环与外环之间，该碳纤维复合部件具有载体元件和嵌入载体元件中的碳纤维，其中碳纤维位于相应的另一轴承环上并且因此形成分流器。

然而，已知的解决方案的缺点在于：在铜刷上发生磨损，这会降低滚动轴承的使用寿命或需要更换铜刷；或者在利用了单独的细碳纤维的解决方案的情况下，存在纤维断裂或碳纤维相对于相应的相对的滚动轴承环或轴的位置不确定的风险。具有碳纤维复合部件的解决方案组装起来比较复杂，因此相应地成本很高。

发明内容

本发明的目的是提出一种滚动轴承，该滚动轴承实现滚动轴承的内环与外环之间的基本上无磨损的电位平衡，其中简化了组装、提高了坚固性并且降低了成本。