Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, mit dessen Hilfe ein Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann.

Aus DE 10 2018 115 186 A1 ist ein Elektromotor zum elektrischen Antrieb eines Kraft fahrzeugs bekannt, bei dem ein von einem Stator angetriebener Rotor über eine als Schlingfeder ausgestaltete Überlastkupplung mit einer Rotorwelle gekoppelt ist, um das Massenträgheitsmoment des Rotors bei einem plötzlichen Drehmomentstoß im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs abzukoppeln.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bau raumsparend bei plötzlichen Drehmomentstößen zu schützen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei einem geringen Bauraumbedarf einen Schutz eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bei plötzli chen Drehmomentstößen ermöglichen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des An spruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombi nation einen Aspekt der Erfindung darstellen können.

Eine Ausführungsform betrifft einen Elektromotor zum elektrischen Antrieb eines Kraft fahrzeugs mit einem von einem Stator antreibbaren Rotor, einem Abtriebselement zum Ausleiten eines von dem Rotor kommenden Drehmoments und einer zwischen dem Rotor und dem Abtriebselement vorgesehenen Rutschkupplung zur Begrenzung eines maximal übertragbaren Drehmoments, wobei die Rutschkupplung ein zwischen zwei axial feststehenden Gegenreibflächen verklemmtes Federelement zum reib- schlüssigen Anpressen von zwei voneinander weg weisenden Reibflächen an die je weilige Gegenreibfläche aufweist.

Durch das verklemmte Federelement wird das Federelement vorgespannt, wodurch eine definierte Federkraft von dem Federelement auf die mindestens zwei Reibpaa rungen zwischen der jeweiligen Reibfläche und Gegenreibfläche aufgeprägt wird. Die Federkraft hängt hierbei nur von dem axialen Abstand der Gegenreibflächen und der Geometrie des Federelements ab, so dass sehr leicht eine genau definierte Federkraft vorgesehen werden kann. Diese Federkraft bedingt die zwischen der Reibfläche und der Gegenreibfläche Reibungskraft, von der wiederum das in der Rutschkupplung maximal übertragbare Drehmoment abhängt. Falls infolge eines plötzlichen Drehmo mentstoßes („Impact“) das maximal übertragbare Drehmoment in der Rutschkupplung überschritten werden sollte, kann die in den Reibpaarungen angreifende Reibungs kraft überwunden werden und die Rutschkupplung in den Schlupfbetrieb wechseln, bei der ein Durchrutschen der Reibflächen an den Gegenreibflächen erfolgt. Eine Übertragung eines zu großen Drehmoments kann dadurch vermieden werden, wodurch Beschädigungen von Komponenten in dem Antriebsstrang des Kraftfahr zeugs durch Überbelastungen vermieden werden können.

Da die Gegenreibflächen axial feststehen, ändert sich die von dem Federelement er zeugte Federkraft nicht wesentlich, so dass das von der Rutschkupplung maximal übertragbare Drehmoment sehr genau eingestellt und über die Lebensdauer im We sentlichen konstant bleibt. Sofern ein abrasiver Verschleiß in der Reibpaarung zwi schen der Reibfläche und der Gegenreibfläche überhaupt auftreten sollte, ist davon auszugehen, dass der Verschleiß so gering ist, dass die Vorspannung des Federele ments im Wesentlichen erhalten bleibt und das von der Rutschkupplung maximal übertragbare Drehmoment sich nicht wesentlich verändert. Die Rutschkupplung er möglicht dadurch eine sehr präzise Drehmomentbegrenzung über eine lange Lebens dauer.

Im Gegensatz zu bekannten Bauformen von Reibungskupplungen sind die Gegenreib flächen axial unbeweglich. Eine axial verschiebbare Gegenreibfläche, die von einem Federelement angepresst wird, um eine Kupplungsscheibe reibschlüssig zu verpres- sen ist vermieden. Stattdessen ist die Kupplungsscheibe durch das Federelement er- setzt, wobei das Federelement die Reibflächen in axialer Richtung voneinander weg gegen die aufeinander zu gerichteten Gegenreibflächen drückt. Eine axial oder radial außerhalb der Gegenreibflächen vorgesehene Aktorik und/oder Abstütztechnik zur Er zeugung einer das maximal übertragbare Drehmoment bestimmenden Anpresskraft in den Reibpaarungen zwischen der Reibfläche und der Gegenreibfläche ist nicht erfor derlich und kann eingespart werden. Der Bauraumbedarf der Rutschkupplung, insbe sondere in axialer Richtung, kann dadurch gering gehalten werden und/oder minimiert werden. Die Funktionen der Reibungskupplung eine Anpresskraft zu erzeugen, eine Reibfläche bereitzustellen und eine Drehmomentübertragung bis zu dem vordefinier ten maximal übertragbaren Drehmoment herbeizuführen kann auf eine geringere An zahl an Bauteilen konzentriert werden. Insbesondere ist es möglich, dass in dem Fe derelement mehr als eine dieser Funktionen kombiniert sind. Die Bauteleanzahl für die Rutschkupplung kann dadurch gering gehalten werden, wodurch auch ein entspre chend geringer Bauraumbedarf erreicht werden kann. Durch die Verklemmung des Federelements zwischen den axial feststehenden Gegenreibflächen kann bei einem geringen Bauraumbedarf sehr präzise ein maximal übertragbares Drehmoment einge stellt werden, so dass bei einem geringen Bauraumbedarf einen Schutz eines An triebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bei plötzlichen Drehmomentstößen ermöglicht ist.

Bei einem plötzlichem Drehmomentstoß („Impact“) können sich im Antriebsstrang nicht vorgesehene Belastungen ergeben, die zu einer Beschädigung von drehmomen tübertragenden Komponenten im Antriebsstrang führen können. Impacts entstehen beispielsweise, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs der Kraftfahrzeugmotor ab gewürgt wird, ein Verschalten stattfindet, ein schnelles Einkuppeln erfolgt, ein Rück schalten mit gleichzeitigen Gas geben durchgeführt wird, eine Notbremsung erfolgt, ein Knallstart („Kavalierstart“) stattfindet und/oder ein Motorstart eines als Verbren nungsmotor ausgestalteten angekoppleten Kraftfahrzeugmotors erfolgt. Zudem kann ein Impact im Antriebsstrang aufgrund von Antriebsstrangelastizitäten auftreten, ins besondere wenn sich die Traktion des Kraftfahrzeugs plötzlich ändernd, beispielswei se bei einem Übergang der Fahrbahnbeschaffenheit zwischen einer Eisfläche und ei ner eisfreien Fläche auf einem Untergrund. Außerdem kann ein schlagartiger Impact auftreten, wenn eine Komponente des Antriebsstrangs an einem Endanschlag an schlägt und aus der Bewegung plötzlich angehalten wird, wie dies beispielsweise bei einem plötzlichen Einrasten einer Parksperre oder ähnlichem der Fall wäre. Die Rutschkupplung kann als Drehmomentbegrenzer in der Art eines Tiefpassfilters eine Übertragung von zu hohen Drehmomenten verhindern, indem die aus der Reibfläche und der Gegenreibfläche gebildete Reibpaarung bei zu hohen Drehmomenten in der Rutschkupplung durchrutschen kann. Das von der Rutschkupplung noch übertragbare maximale Drehmoment hängt von Reibungseigenschaften, insbesondere Reibwert und Anpresskraft, in der mindestens einen Reibpaarung ab, die zur Einstellung des gewünschten maximalen Drehmoments geeignet gewählt sind. Durch die durchrut schende Rutschkupplung kann das wirksame Massenträgheitsmoment des Rotors des Elektromotors und das wirksame elektrisch erzeugte Drehmoment zumindest be grenzt werden, um eine Beschädigung von Komponenten des Antriebsstrangs bei ei nem plötzlich auftretenden Gegenmoment im Antriebsstrang zu vermeiden.

Der Elektromotor kann dazu dimensioniert sein das Kraftfahrzeug, an dessen An triebsstrang der Elektromotor angeschlossen werden kann, rein elektrisch anzutrei ben. Hierzu kann der Stator des Elektromotors elektrisch betriebene Elektromagneten aufweisen, die mit Permanentmagneten des Rotors Zusammenwirken können, um den Rotor und eine mit dem Rotor verbundene und am Antriebsstrang permanent oder lösbar angekoppelte Rotorwelle in Rotation zu versetzen. Der Rotor kann hierbei als Innenläufer oder Außenläufer ausgestaltet sein. Der Stator kann an einer wieder auf ladbaren Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen sein, in der die für den Betrieb des Elektromotors benötigte elektrische Energie gespeichert werden kann. Vorzugsweise ist der Elektromotor als elektrische Maschine ausgestaltet, die auch im Generatorbe trieb betrieben werden kann, so dass auch mechanische Energie aus dem Antriebs strang mit Hilfe des im Generatorbetrieb betriebenen Elektromotors in elektrische Energie gewandelt werden kann, die in der angeschlossenen Kraftfahrzeugbatterie gespeichert werden kann. Dadurch kann beispielsweise beim Abbremsen des Kraft fahrzeugs Bremsenergie rekuperiert werden.

Insbesondere ist das Federelement als Tellerfeder ausgestaltet, wobei insbesondere eine Federkennlinie der Tellerfeder einen Teilbereich mit einer über einen begrenzten Verformungsbereich im Wesentlichen konstanten Federkraft aufweist und die Teller feder in diesem Teilbereich zwischen den Gegenreibflächen vorgespannt ist. Die Tel lerfeder ist in axialer Richtung sehr klein, so dass der axiale Bauraumbedarf beson ders gering ist. Die Tellerfeder kann durch eine Änderung ihrer Konizität eine Feder- kraft zwischen in radialer Richtung zueinander beabstandeten Anlagestellen aufprä gen. Die jeweilige Reibfläche kann an unterschiedlichen Axialseiten der Tellerfeder an den in radialer Richtung zueinander beabstandeten Anlagestellen, an denen die Fe derkraft der Tellerfeder angreift, vorgesehen sein, wobei insbesondere die Reibfläche durch einen separaten mit der Tellerfeder in dem Anlagestellen befestigten Reibbelag oder durch die Anlagestelle der Tellerfeder selber ausgebildet sein kann. Durch die Bauart und Funktionsweise der Tellerfeder ist es möglich eine lineare Federkennlinie zu vermeiden und für die Federkennlinie des Federelements eine nicht lineare Feder kennlinie mit einem Teilbereich auszubilden, in dem die Federkraft über einen be stimmten axialen Verformungsweg im Wesentlichen konstant ist. Insbesondere weicht in diesem Teilbereich der Federkennlinie die Federkraft um maximal 20%, vorzugs weise um maximal 10% und besonders bevorzugt um maximal 5% von einem sich in diesem Teilbereich ergebenen Mittelwert der Federkraft ab. In der Regel liegt in die sem Teilbereich eine Abweichung von dem Mittelwert der Federkraft um über 0%, ins besondere über 2% und vorzugsweise über 4% vor. Die in diesem Teilbereich der Fe derkennlinie belastete Tellerfeder kann dadurch axiale Toleranzen automatisch aus- gleichen, ohne dass sich die von dem Federelement aufgeprägte Federkraft signifi kant verändert. Dadurch kann auch bei geringen und kostengünstigen Toleranzanfor derungen ein bestimmtes maximal übertragbares Drehmoment für die Rutschkupp lung sehr genau eingehalten werden. Zudem kann das als Tellerfeder ausgestaltete Federelement einen abrasiven Verschleiß in der Reibpaarung zwischen der Reibflä che und der Gegenreibfläche automatisch ausgleichen, ohne dass sich die von dem Federelement aufgeprägte Federkraft signifikant verändert. Das für die Rutschkupp lung vorgesehene maximal übertragbare Drehmoment ist dadurch im Wesentlichen verschleißunabhängig und kann über die Lebensdauer im Wesentlichen konstant bei behalten werden.

Vorzugsweise sind die Reibflächen durch unmittelbar an dem Federelement oder an von dem Federelement verformbaren Reibblechen befestigte Reibbeläge ausgebildet. Dadurch ist es möglich, dass die Gegenreibflächen nicht durch Reibbeläge ausgebil det werden und stattdessen durch das Material der mit dem Rotor beziehungsweise mit dem Abtriebselement verbundenen Bauteils oder Teilbereichs ausgebildet werden. Die für die Rutschkupplung vorgesehenen Reibbeläge können dadurch mit einem Bauteil verbunden werden, dessen beide Axialseiten bei der Herstellung leicht zu- gänglich sind, wodurch die Montage vereinfacht ist. Die Reibeläge können leicht an den frei zugänglichen Axialseiten des, insbesondere als Tellerfeder ausgestalteten, Federelement unmittelbar oder mittelbar über das zwischengeschaltete Reibblech be festigt, insbesondere verklebt oder vernietet, werden. Das Federelement kann zwi schen den Reibblechen in axialer Richtung federnd verklemmt sein und die Reibble che voneinander wegbiegen, bis die Reibflächen der Reibbleche mit der gewünschten Federkraft an den zugeordneten Gegenreibflächen angreifen können. In einer alterna tiven Ausführungsform können die Gegenreibflächen durch Reibbeläge und die Reib fläche durch die axiale Oberfläche des Federelements beziehungsweise der Reibble che ausgebildet sein.

Besonders bevorzugt weisen mindestens eine Reibfläche und die zugehörige Gegen reibfläche im Wesentlichen in axialer Richtung. Die Reibfläche und die zugehörige Gegenreibfläche können im Wesentlichen in einer Radialebene des Elektromotors an einander anliegen. Der axiale Bauraumbedarf und der Fierstellungsaufwand kann dadurch minimiert werden.

Insbesondere sind mindestens eine Reibfläche und die zugehörige Gegenreibfläche im Wesentlichen konisch ausgeformt. Die Bauteile der Rutschkupplung können dadurch automatisch aneinander zentriert werden, so dass sich genau geometrisch vorherbestimmte Reibungsverhältnisse sicherstellen lassen. Die Reibfläche und die zugehörige Gegenreibfläche können zu einer Radialebene des Elektromotors kegel förmig angeschrägt verlaufen, wodurch die angreifenden Reibkräfte verstärkt werden können. Insbesondere können durch die mindestens zwei an unterschiedlichen Axial seiten des Federelements vorgesehenen Reibpaarung bezüglich der Größe und der relativen Ausrichtung zur Radialebene des Elektromotors derart aneinander ange passt sein, dass auch bei einem radialen Versatz der Reibpaarungen in beiden Reib paarungen das im Wesentlichen gleiche maximale Drehmoment erreicht wird.

Vorzugsweise ist mindestens eine Gegenreibfläche durch einen separat befestigten Sicherungsring axial abgestützt. Dies ermöglicht es die mindestens zwei Gegenreib flächen von einem gemeinsamen Bauteil auszubilden. Dieses Bauteil kann sich schei benartig an der einen Axialseite des Federelements erstrecken und das Federelement radial umgreifen. Dadurch kann in dem scheibenartigen Teilbereich die eine Gegen- reibfläche ausgebildet werden. Das Federelement mit den mindestens zwei Reibflä chen kann bei der Montage der Rutschkupplung an den scheibenartigen Teilbereich angelegt werden. Danach kann das Federelement mit axialer Vorspannung durch den in den radial abstehenden Teil des Bauteils eingesetzten Sicherungsring in axialer Richtung verliersicher gehalten werden. Hierbei kann zwischen dem Sicherungsring und der zugewandten Axialseite ein die entsprechende andere Gegenreibfläche aus bildendes, insbesondere als ringförmige Scheibe ausgestaltetes, Bauteil vorgesehen sein. Alternativ kann die andere Gegenreibfläche von dem Sicherungsring selber aus gestaltet sein.

Besonders bevorzugt verläuft die Reibfläche und/oder die Gegenreibfläche in Um fangsrichtung geschlossen oder über Nuten unterbrochen in Umfangsrichtung seg mentiert. Durch die in Umfangsrichtung geschlossene Reibfläche und/oder Gegenreib fläche ist eine einfache und kostengünstige Formgestaltung realisiert, bei der aufgrund der maximierten aneinander angreifenden Reibpaarungen der abrasive Verschleiß ge ring gehalten werden kann. Durch den segmentierten Verlauf in Umfangsrichtung sind zwischen den jeweiligen Segmenten der Reibfläche und/oder der Gegenreibfläche die Nuten ausgebildet, wodurch eine unnötige Versteifung der Reibfläche beziehungswei se der Gegenreibfläche vermieden ist. Die Wegunabhängigkeit der durch die Reibflä che und die Gegenreibfläche ausgebildeten Reibpaarung ist dadurch erhöht, so dass sich das maximal übertragbare Drehmoment in der Rutschkupplung bei axialen Tole ranzen und/oder Verschleiß von Reibbelägen weniger stark ändert. Zudem kann über die Nuten in den Reibpaarungen entstehende Reibungswärme konvektiv abgeführt werden. Ein zu starkes Aufheizen der Reibbeläge kann dadurch vermieden werden. Die Erstreckung in Umfangsrichtung der Segmente der Reibfläche beziehungsweise der Gegenreibfläche ist hierbei groß genug, um ein hinreichend großes maximal über tragbares Drehmoment erreichen zu können. Die Erstreckung des jeweiligen Seg ments in Umfangrichtung ist hierbei geeignet gewählt, dass die Anzahl der Segmente möglichst gering ist, aber entsprechend viele Nuten für eine über den Umfang verteilte ausreichende Wärmeabfuhr gegeben ist.

Insbesondere ist das Federelement drehmomentübertragend aber axial bewegbar, insbesondere über eine Verzahnung und/oder eine axial biegeweiche Übertragungs scheibe, mit dem Abtriebselement oder mit dem Rotor direkt oder indirekt gekoppelt. Durch die axiale Nachgiebigkeit der Anbindung des Federelements kann das Fe derelement gut zwischen den Gegenreibflächen verspannt werden und einen axialen Toleranzausgleich erreichen. Durch die drehmomentübertragende Koppelung kann das über die Reibpaarungen eingeleitete Drehmoment in Kraftflussrichtung an der Koppelstelle ausgeleitet werden beziehungsweise das an der drehmomentübertra genden Koppelstelle eingeleitete Drehmoment an den Reibpaarungen ausgeleitet werden. Hierbei kann das Federelement in einer an der Koppelstelle ausgebildeten Verzahnung axial verschiebbar ausgeführt sein. Es ist aber auch möglich das Fe derelement über mindestens eine dünne und in axialer Richtung nachgiebige Scheibe, die auch als „Flexplate“ bezeichnet wird, in der Koppelstelle anzubinden.

Vorzugsweise ist ein den Stator und den Rotor aufnehmendes Motorgehäuse vorge sehen, wobei die Rutschkupplung innerhalb oder außerhalb des Motorgehäuses vor gesehen ist. Wenn die Rutschkupplung innerhalb des, insbesondere als Trockenraum ausgestalteten, Motorgehäuse aufgenommen ist, kann die Rutschkupplung vor äuße ren Einflüssen geschützt sein. Wenn die Rutschkupplung außerhalb des Motorgehäu ses, insbesondere in einem mit Schmieröl geschmierten Nassraum, vorgesehen ist, kann die Rutschkupplung zur Abfuhr von Reibungswärme besser gekühlt werden.

Besonders bevorzugt sind der Rotor und das Abtriebselement über eine, insbesonde re als Planetengetriebe ausgestaltete, Übersetzungsstufe zur Drehzahluntersetzung gekoppelt, wobei die Übersetzungsstufe radial innerhalb zu dem Rotor in einem ge meinsamen Axialbereich mit dem Rotor vorgesehen ist, wobei insbesondere die Rutschkupplung zwischen dem Rotor und der Übersetzungsstufe vorgesehen ist. Da mit der Elektromotor ein zum Antrieb des Kraftfahrzeugs ausreichende Leistung er zeugen kann, weisen der Stator und der Rotor eine entsprechende Dimensionierung mit einem entsprechend großen Außendurchmesser auf. Dadurch kann leicht radial innerhalb der mit dem Stator zusammenwirkenden Magneten des Rotors Bauraum geschaffen werden, der von der Übersetzungsstufe genutzt werden kann. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass ein Elektromotor sehr gut sehr hohe Drehzahlen bei einem geringen Drehmoment erzeugen kann und die Übersetzungsstufe die von dem Elektromotor erzeugte Drehzahl auf eine für Anwendungen im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs besser geeignete Drehzahl untersetzen kann, wodurch gleichzeitig das von dem Elektromotor erzeugte Drehmoment auf ein für die gewünschte Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs besser geeignetes Drehmoment übersetzt werden kann. Mit Hilfe der Übersetzungsstufe kann ein für den Anrieb des Kraftfahrzeugs nicht benötigter Drehzahl- und Drehmomentbereich vermieden werden, so dass eine Drehzahlsprei zung eines im Antriebsstrang nachfolgenden Kraftfahrzeuggetriebes geringer dimen sioniert werden kann. Besonders bevorzugt ist die Rutschkupplung in der Überset zungsstufe integriert und/oder wirkt mit Komponenten der Übersetzungsstufe zusam men. Beispielsweise kann die Gegenreibfläche durch eine Komponente der Überset zungsstufe, beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad oder ein Planetenträger, oder durch ein mit dieser Komponente der Übersetzungsstufe unmittelbar verbundenes Bauteil ausgebildet sein. Ein Rotorträger des Rotors oder eine mit dem Rotor verbun dene Rotorwelle kann insbesondere ein Sonnenrad, ein Hohlrad oder einen Planeten träger der als Planetengetriebe ausgestalteten Übersetzungsstufe ausbilden oder mit einer dieser Komponenten verbunden sein. Bei dem Planetengetriebe können drehbar an dem Planetenträger gelagerte Planetenräder sowohl mit dem radial inneren Son nenrad als auch mit den koaxial zu Sonnenrad vorgesehenen Hohlrad kämmen. Um eine bestimmte Übersetzung für die Übersetzungsstufe einzustellen, kann eine der Komponenten des Planetengetriebes permanent oder zweitweise bewegungslos fest gehalten oder gebremst sein. Beispielsweise kann das Hohlrad bewegungsfest mit ei nem Motorgehäuse des Elektromotors verbunden sein.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfol gend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Schnittansicht eines Elektromotors,

Fig. 2: eine schematische Detailansicht einer ersten Ausführungsform einer Rutsch kupplung für den Elektromotor aus Fig. 1 ,

Fig. 3: eine schematische Detailansicht einer zweiten Ausführungsform einer Rutsch kupplung für den Elektromotor aus Fig. 1 ,

Fig. 4: eine schematische Detailansicht einer dritten Ausführungsform einer Rutsch kupplung für den Elektromotor aus Fig. 1 ,

Fig. 5: eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines Federelements der Rutsch kupplung aus Fig. 4, Fig. 6: ein schematisches Diagramm einer Federkennlinie eines Federelements der

Rutschkupplung für den Elektromotor aus Fig. 1 und

Fig. 7: eine schematische Detailansicht eines alternativen Elektromotors.

Der in Fig. 1 dargestellte Elektromotor 10 ist zum rein elektrischen Antrieb eines Kraft fahrzeugs dimensioniert. Der Elektromotor 10 kann hierbei als elektrische Maschine ausgestaltet sein, die sowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetrieb betrieben werden kann. Der Elektromotor 10 weist einen mit einem Motorgehäuse 12 fest ver bundenen Stator 14 auf, der mit einem drehbaren als Innenläufer ausgestalteten Rotor 16 elektromagnetisch Zusammenwirken kann. Die Drehzahl des Rotors 16 kann mit Hilfe eines mit dem Motorgehäuse 12 befestigten Drehzahlsensors 18 gemessen wer den. Der Rotor 16 ist über einen Rotorträger 20 mit einer zu dem Magneten aufwei senden Rotor 18 radial innen beabstandet vorgesehenen Rotorwelle 22 drehfest ver bunden. Die Rotorwelle 22 ist über beispielsweise als Wälzlager ausgestaltete Lager 24 an dem Motorgehäuse 12 gelagert. An einem aus dem Motorgehäuse 12 axial her ausragenden Wellenende der Rotorwelle 22 ist ein Abtriebselement 26 vorgesehen, das, beispielsweise über eine Außenverzahnung, das in dem Elektromotor 10 erzeug te Drehmoment an eine in einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs nachgelagerte Komponente ausleiten kann. Das von dem Abtriebselement 26 ausgeleitete Drehmo ment kann beispielsweise, gegebenenfalls über eine Trennkupplung, an eine Getrie beeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes geleitet werden.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Abtriebselement 26, insbe sondere über ein Gleitlager, an der Rotorwelle 22 relativ drehbar gelagert und über ei ne an der Rotorwelle 22 und dem Abtriebselement 26 angreifende Rutschkupplung 28 mit der Rotorwelle 22 gekoppelt. Die in Fig. 2 im Detail dargestellte Rutschkupplung 28 des in Fig. 1 dargestellten Elektromotors 10 weist ein mit der Rotorwelle 22, bei spielsweise durch Schweißen, drehfest verbundenes Eingangsbauteil 30 auf, das an einem mit dem Abtriebselement 26 beispielsweise durch Schweißen drehfest verbun denes Ausgangsbauteil 32 oberhalb eines definierten maximalen Drehmoments durchrutschen kann, so dass eine Drehmomentübertragung von bei einem „Impact“ auftretenden zu hohen und schädigenden Drehmomenten vermieden ist. Hierzu weist das Eingangsbauteil 30 auf unterschiedlichen zueinander versetzten Radien insge samt zwei, beispielsweise durch separate Reibbeläge ausgestaltete, Reibflächen 34 auf, die an korrespondierenden Gegenreibflächen 36 des Ausgangsbauteils 32 reib schlüssig angreifen können. Mit Hilfe eines insbesondere als Tellerfeder ausgestalte ten Federelements 38, das in axialer Richtung zwischen den beiden durch die Reib fläche 34 und die zugehörige Gegenreibfläche 36 ausgebildeten Reibpaarungen vor gesehen ist, kann eine definierte Anpresskraft in den Reibpaarungen aufgeprägt wer den. Das Federelement 38 ist hierzu mit einer definierten in axialer Richtung vorge spannten Federkraft verklemmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Ein gangsbauteil 30 zwei mit der Rotorwelle 22 verbundene Reibbleche 40 auf, zwischen denen das Federelement 38 verklemmt ist. Das Federelement 38 kann zumindest die Teilbereiche der Reibbleche 40, in denen die Reibflächen 34 ausgebildet sind, elas tisch in axialer Richtung voneinander wegbiegen, um die zur Einstellung des maximal möglichen Drehmoments der Rutschkupplung 28 erforderliche Anpresskraft in den Reibpaarungen aufzuprägen. Anstelle eines Gleitlagers zwischen dem Abtriebsele ment 26 und der Rotorwelle 22 kann auch eine Reibhülse vorgesehen sein, die eine bestimmte Mindestreibung bereitstellt und damit unabhängig von der Federkraft des Federelements 38 ein minimal übertragbares Drehmoment vorgibt, bevor ein Durch rutschen auftreten kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Ausgangs bauteil 32 die Reibpaarungen radial außen umgreifen, so dass die radial äußere Ge genreibfläche 36 nach der Montage des Eingangsbauteils 30 und des Federelements 38 in das Ausgangsbauteil 32 durch eine axiale Relativbewegung eingehangen und durch einen Sicherungsring 42 axial verliersicher zurückgehalten und axial abgestützt werden kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die durch die Reibflächen 34 und die zugehörigen Gegenreibflächen 36 ausgebildeten Reibpaarungen konisch ausgeführt. Zudem ist die Rutschkupplung 28 außerhalb des Motorgehäuses 12, bei spielsweise in einem geölten Nassbereich, vorgesehen. Bei dem in Fig. 3 dargestell ten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 10 ist im Vergleich zu dem Fig. 2 darge stellten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 10 die Rutschkupplung 28 in einem Trockenbereich innerhalb des Motorgehäuses 12 vorgesehen. Zudem sind die durch die Reibflächen 34 und die zugehörigen Gegenreibflächen 36 ausgebildeten Reibpaa rungen nicht konisch, sondern in einer Radialebene des Elektromotors 10 als umlau fende oder unterteilte ebene Ringflächen ausgestaltet. Zudem sind die Reibflächen 34 von dem Federelement 38 selber ohne zwischengeschaltete elastisch zu verbiegende Reibbleche 40 ausgebildet, indem beispielsweise die Reibflächen 34 ausbildende Reibbeläge an unterschiedlichen Axialseiten des als Tellerfeder ausgestalteten Fe derelements 38 auf unterschiedlichen Radien mit dem Federelement 38 verbunden sind. Zudem ist es das mit der Rotorwelle 22 verbundene Eingangsbauteil 30, das die durch die Reibflächen 34 und die zugehörigen Gegenreibflächen 36 ausgebildeten Reibpaarungen radial außen umgreift und die radial äußere Gegenreibfläche 36 mit Hilfe des Sicherungsrings 42 axial sichert und abstützt. Das Ausgangsbauteil 32 kann einstückig mit dem Abtriebselement 26 ausgebildet sein und in der Art eines nach ra dial außen abstehenden Flansches ausgeformt sein. Das Federelement 38 ist insbe sondere an seinem radial inneren Rand über eine Verzahnung 44 drehfest mit dem Ausgangsbauteil 32 gekoppelt, wobei eine axiale Verschiebbarkeit des Federelements 38 in der Verzahnung 44 gegeben ist, beispielsweise um einen axialen Toleranzaus gleich in der Rutschkupplung 28 erreichen zu können.

Bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 10 ist im Ver gleich zu dem Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 10 ver gleichbar zu dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Elektromotors 10 das Eingangsbauteil 30 in der Art eines Flansches einstückig mit der Rotorwelle 22 ausgebildet und über die Verzahnung 44 drehfest aber axial relativ bewegbar mit dem die Reibflächen 34 ausbildenden Federelement 38 gekoppelt. Auch in dieser Ausfüh rungsform sind separate Reibbleche 40 eingespart. Zudem sind die Reibflächen 34 des als Tellerfeder ausgestalteten Federelement 38 nicht in Umfangsrichtung ge schlossen, sondern segmentiert unterbrochen ausgebildet, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dadurch ergeben sich in Umfangsrichtung zwischen den einzelnen Segmenten der jeweiligen Reibfläche 34 Nuten 46, die eine unnötige Versteifung und eine dadurch verursachte erhöhte Wegabhängigkeit der aufgeprägten Anpresskraft in der Reibpaa rung zwischen der Reibfläche 34 und der Gegenreibfläche 36 vermeiden können.

Das insbesondere als Tellerfeder ausgestaltete Federelement 38 kann beispielsweise die in Fig. 6 dargestellte Federkennlinie 48 aufweisen, wobei in dem in Fig. 6 darge stellten Diagramm eine Federkraft 50 in N in Abhängigkeit von einem axialen Feder weg 52 im mm aus einer designierten mit 1.000 N verspannten Ausgangslage darge stellt ist. Bei einem Federweg von ca. ± 0,7 mm um die verspannte Ausgangslage ist die Federkraft des Federelements 38 nahezu konstant, so dass das Federelement 38 in diesem Ausmaß axiale Toleranzen und/oder einen abrasiven Verschleiß in den Reibpaarungen zwischen der Reibfläche 34 und der Gegenreibfläche 36 ausgleichen kann, ohne dass sich das in der Rutschkupplung 28 eingestellte maximal übertragbare Drehmoment signifikant ändert.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform des Elektromotors 10 ist zwischen der Rutschkupplung 28 und dem Abtriebselement 26 eine als Planetengetriebe ausgestal tete Übersetzungsstufe 54 zwischengeschaltet, die bauraumsparend in radialer Rich tung zwischen dem Rotor 16 und der Rotorwelle 22 vorgesehen ist. Das Eingangs bauteil 30 der Rutschkupplung 28 wird in diesem Fall durch den mit dem Rotor 16 be festigten Rotorträger 20 ausgebildet, der relativ zu der Rotorwelle 22 ausgeführt ist. Zwischen dem Rotorträger 20 und der Rotorwelle 22 ist beispielsweise ein Gleitlager oder eine Reibhülse vorgesehen. Das die Reibflächen 34 ausbildende Federelement 38 ist über die Verzahnung 44 mit der Rotorwelle 22 drehfest gekoppelt. Im dargestell ten Ausführungsbeispiel ist das Federelement 38 radial außen über eine konusförmige Reibpaarung und radial innen über eine in einer Radialebene vorgesehene ebene Reibpaarung mit dem durch den Rotorträger 22 ausgebildeten Eingangsbauteil ge koppelt. Die Rotorwelle 22 kann ein, insbesondere einstückiges oder separat befestig tes, Sonnenrad 56 aufweisen, das mit einem in einem Planetenträger 58 drehbar ge lagerten Planetenrad 60 kämmt, wobei das Planetenrad 60 wiederum mit einem Hohl rad 62 kämmt. Insbesondere ist das Flohlrad 62 drehfest mit dem Motorgehäuse 12 verbunden, während der Planetenträger 58 mit dem Abtriebselement 26 gekoppelt ist. Der Rotorträger 22 kann zu einer Axialseite hin geöffnet ausgeführt sein, so dass die Übersetzungsstufe 54 durch eine axiale Relativbewegung als gemeinsame Bauein heit, insbesondere zusammen mit der Rotorwelle 22, in den Rotor 16 und den Rotor träger 22 eingesteckt werden kann. Dies ermöglicht es auch die Übersetzungsstufe 54 in axialer Richtung gegen die Rotorwelle 22 und den Rotorträger 20 anzudrücken und über ein Axiallager 64 zu lagern, so dass axiale Toleranzen eliminiert werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Planetenträger 58 über das Axiallager 64 an dem Ausgangsbauteil 32 der Rotorwelle 22 relativ verdrehbar axial abgestützt. Bezuqszeichenliste Elektromotor Motorgehäuse Stator Rotor Drehzahlsensor Rotorträger Rotorwelle Lager Abtriebselement Rutschkupplung Eingangsbauteil Ausgangsbauteil Reibfläche Gegenreibfläche Federelement Reibblech Sicherungsring Verzahnung Nut Federkennlinie Federkraft Federweg Übersetzungsstufe Sonnenrad Planetenträger Planetenrad Hohlrad Axiallager