DE102015214373A1

DE102015214373A1 - Starter with starter clutch

Info

Publication number: DE102015214373A1
Application number: DE102015214373.2A
Authority: DE
Inventors: Karl Mayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlasserkupplung für einen Anlasser einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Anlasser eines Kraftfahrzeugmotors, sowie einen Anlasser bzw. eine Verbrennungskraftmaschine mit einer entsprechenden Anlasserkupplung. Die Anlasserkupplung weist ein drehbar gelagertes primärseitiges Kupplungselement zur Verbindung mit einer Antriebsseite des Anlassers und ein drehbar gelagertes sekundärseitiges Kupplungselement zur Verbindung mit einer Abtriebsseite des Anlassers auf. Dabei ist das primärseitige Kupplungselement mit dem sekundärseitigen Kupplungselement zur Drehmomentübertragung zwischen beiden Kupplungselementen gekoppelt oder koppelbar. Die beiden Kupplungselemente sind dabei ausgehend von einer Ausgangsstellung zumindest über einen endlichen Drehwinkelbereich hinweg relativ zueinander drehbar und der Drehwinkel kennzeichnet eine relative Verdrehung der beiden Kupplungselemente zueinander gegenüber der Ausgangsstellung. Die Kopplung zwischen den Kupplungselementen ist so ausgelegt, dass wenn das sekundärseitige Kupplungselement festgesetzt und das ruhende primärseitige Kupplungselement aus der Ausgangsstellung heraus mit einem konstanten Drehmoment beaufschlagt und dadurch in eine Drehbewegung relativ zum sekundärseitigen Kupplungselement versetzt wird, die Drehzahl dieser Drehbewegung bei Vorliegen der Kopplung ein Drehzahlmaximum bei einem bestimmten Drehwinkel erreicht, der wenigstens 180 Grad beträgt, und danach wieder abfällt.The invention relates to a starter clutch for a starter of an internal combustion engine, in particular for a starter of a motor vehicle engine, and a starter or an internal combustion engine with a corresponding starter clutch. The starter clutch has a rotatably mounted primary-side coupling element for connection to a drive side of the starter and a rotatably mounted secondary-side coupling element for connection to a driven side of the starter. In this case, the primary-side coupling element is coupled to the secondary-side coupling element for torque transmission between the two coupling elements or coupled. Starting from an initial position, the two coupling elements are rotatable relative to one another at least over a finite angle of rotation range, and the angle of rotation indicates a relative rotation of the two coupling elements relative to the starting position. The coupling between the coupling elements is designed so that when the secondary-side coupling element fixed and the stationary primary-side coupling element from the initial position out with a constant torque applied and thereby placed in a rotational movement relative to the secondary-side coupling element, the rotational speed of this rotational movement in the presence of the coupling a Maximum speed reached at a certain angle of rotation, which is at least 180 degrees, and then drops again.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Anlasser für Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren. Speziell betrifft die Erfindung eine Anlasserkupplung, einen Anlasser mit Anlasserkupplung, sowie eine mit einem solchen Anlasser ausgestattete Verbrennungskraftmaschine.The present invention relates to the field of starters for internal combustion engines, in particular for motor vehicle engines. Specifically, the invention relates to a starter clutch, a starter with starter clutch, as well as equipped with such a starter internal combustion engine.

Zum Anlassen von Verbrennungskraftmaschinen sind verschiedene Anlassertypen bekannt. Ein vor allem bei Kraftfahrzeugmotoren häufig eingesetzter Anlassertyp ist der sogenannte Schub-Schraubtriebstarter, der insbesondere in einer Ausprägung als Ritzelstarter verwendet wird. Als Anlassermotor ist dabei in der Regel ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor, vorgesehen, der durch das Bordnetz des Fahrzeugs mit elektrischer Energie versorgt wird. Zwischen dem Anlassermotor und der Verbrennungskraftmaschine befindet sich ein Antriebsstrang, über den der Anlassermotor die Verbrennungskraftmaschine starten kann, indem ein Drehmoment bzw. Rotationsenergie über den Antriebsstrang übertragen wird. Die Kopplung zwischen dem Antriebsstrang und der Verbrennungsmaschine erfolgt dabei über eine Kopplungseinrichtung, speziell bei einem sogenannten Ritzelstarter über ein Ritzel. Beim Starten wird das Ritzel in einen Zahnkranz des Motors eingerückt und über den Antriebsstrang mittels des Anlassermotors angetrieben, um die Verbrennungskraftmaschine zu beschleunigen, bis diese ohne Unterstützung weiterlaufen kann. Im Antriebsstrang befindet sich des Weiteren in der Regel ein Freilauf, der dazu dient, zu verhindern, dass die Verbrennungskraftmaschine unmittelbar nach ihrem Start den Anlassermotor über das noch eingerückte Ritzel und den Antriebsstrang mit einer für ihn zu hohen Drehzahl antreibt und ihn dadurch gegebenenfalls beschädigt. Des Weiteren ist es bekannt, im Antriebsstrang ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe vorzusehen, um die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Elektromotors auf eine gewünschte Anlasserdrehzahl bzw. ein gewünschtes Anlasserdrehmoment am Ritzel zu übersetzen.For starting internal combustion engines different starter types are known. A starter often used especially in motor vehicle engines is the so-called thrust Schraubtriebstarter, which is used in particular in a form as pinion starter. As a starter motor is usually an electric motor, in particular a DC motor, provided, which is powered by the electrical system of the vehicle with electrical energy. Between the starter motor and the internal combustion engine is a drive train, via which the starter motor can start the internal combustion engine by a torque or rotational energy is transmitted via the drive train. The coupling between the drive train and the internal combustion engine takes place via a coupling device, especially in a so-called pinion starter via a pinion. When starting, the pinion is engaged in a ring gear of the engine and driven by the drive train by means of the starter motor to accelerate the internal combustion engine until it can continue to run without support. In addition, there is usually a freewheel in the drive train, which serves to prevent the internal combustion engine, immediately after its start, from driving the starter motor via the still engaged pinion and the drive train at a speed which is too high for it, thereby possibly damaging it. Furthermore, it is known to provide in the drive train a transmission, in particular a planetary gear, in order to translate the rotational speed or the torque of the electric motor to a desired starter rotational speed or a desired starter torque at the pinion.

Auch das Vorsehen von Dämpfungsvorrichtungen im Antriebsstrang ist bekannt. So ist in der amerikanischen Patentschrift US 5,533,415 eine Anlasservorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine beschrieben, bei der eine mit einem Planentengetriebe kombinierte und mit Federelementen ausgestattete Dämpfungsvorrichtung im Antriebsstrang vorgesehen ist, um etwaige Drehmomentstöße zwischen dem Starterritzel und dem Anlassermotor zu dämpfen. Eine weitere ähnliche Dämpfungslösung ist in der amerikanischen Patentschrift US 4,503,719 beschrieben.The provision of damping devices in the drive train is known. Such is in the American patent specification US 5,533,415 a starting device for an internal combustion engine, in which a combined with a planetary gear and equipped with spring elements damping device is provided in the drive train to dampen any torque shocks between the starter pinion and the starter motor. Another similar damping solution is in the American patent specification US 4,503,719 described.

In vielen Anwendungsfällen, insbesondere bei Kraftfahrzeuganlassern, wird der Anlasser durch Starterbatterien oder andere elektrische Energiequellen mit beschränkter Leistung mit elektrischer Energie versorgt. Für Kraftfahrzeuge sind dabei insbesondere Starterbatterien mit einer Nennspannung in Höhe von 12 V oder 24 V üblich. Daher kann es bei den bekannten Anlassern dazu kommen, dass beim Auftreten von hohen Belastungen und somit Anlasserströmen während des Anlassvorgangs die Versorgungsspannung, bei Fahrzeugen entspricht dies meist auch deren Bordnetzspannung, absinkt, wodurch sich auch der Anlassvorgang verlängern kann. Auch können dadurch beim Anlassvorgang regelmäßig auftretende Geräusche oder Bewegungen, etwa sogenanntes „Startschütteln”, verstärkt oder in ihrer Dauer verlängert werden.In many applications, especially in motor vehicle starters, the starter is powered by starter batteries or other electrical power sources with limited power with electrical energy. For motor vehicles in particular starter batteries with a nominal voltage of 12 V or 24 V are common. Therefore, it can happen in the known starters that when high loads and thus starter currents occur during the starting process, the supply voltage, in vehicles this usually also their vehicle electrical system voltage drops, which can extend the starting process. Also can be amplified during the starting process regularly occurring noises or movements, such as so-called "starting shaking" or extended in duration.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine mittels eines Anlassers noch weiter zu verbessern.The invention has for its object to improve the starting of an internal combustion engine by means of a starter even further.

Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht durch eine Anlasserkupplung gemäß Anspruch 1, einen Anlasser gemäß Anspruch 10, sowie eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 14 mit einem solchen Anlasser.A solution of this object is achieved according to the teaching of the independent claims by a starter clutch according to claim 1, a starter according to claim 10, and an internal combustion engine according to claim 14 with such a starter.

Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Various embodiments and development of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Anlasserkupplung für einen Anlasser einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Anlasser eines Kraftfahrzeugmotors. Die Anlasserkupplung weist ein drehbar gelagertes primärseitiges Kupplungselement zur Verbindung mit einer Antriebsseite des Anlassers und ein drehbar gelagertes sekundärseitiges Kupplungselement zur Verbindung mit einer Abtriebsseite des Anlassers auf. Dabei ist das primärseitige Kupplungselement mit dem sekundärseitigen Kupplungselement zur Drehmomentübertragung zwischen beiden Kupplungselementen gekoppelt oder koppelbar. Die beiden Kupplungselemente sind dabei ausgehend von einer Ausgangsstellung zumindest über einen endlichen Drehwinkelbereich hinweg relativ zueinander drehbar und der Drehwinkel kennzeichnet eine relative Verdrehung der beiden Kupplungselemente zueinander gegenüber der Ausgangsstellung. Dabei ist die Kopplung zwischen den Kupplungselementen so ausgelegt, dass wenn das sekundärseitige Kupplungselement festgesetzt und das ruhende primärseitige Kupplungselement aus der Ausgangsstellung heraus mit einem konstanten Drehmoment beaufschlagt und dadurch in eine Drehbewegung relativ zum sekundärseitigen Kupplungselement versetzt wird, die Drehzahl dieser Drehbewegung bei Vorliegen der Kopplung ein Drehzahlmaximum bei einem bestimmten Drehwinkel erreicht, der wenigstens 180 Grad beträgt, und danach wieder abfällt.A first aspect of the invention relates to a starter clutch for a starter of an internal combustion engine, in particular for a starter of an automotive engine. The starter clutch has a rotatably mounted primary-side coupling element for connection to a drive side of the starter and a rotatably mounted secondary-side coupling element for connection to a driven side of the starter. In this case, the primary-side coupling element is coupled to the secondary-side coupling element for torque transmission between the two coupling elements or coupled. Starting from an initial position, the two coupling elements are rotatable relative to one another at least over a finite angle of rotation range, and the angle of rotation indicates a relative rotation of the two coupling elements relative to the starting position. In this case, the coupling between the coupling elements is designed so that when the secondary-side coupling element fixed and the stationary primary side coupling element from the starting position applied with a constant torque and thereby is set in a rotational movement relative to the secondary-side coupling element, the rotational speed of this rotational movement in the presence of the coupling a speed maximum at a certain Angle reached, which is at least 180 degrees, and then drops again.

Unter einer „Anlasserkupplung” im Sinne der Erfindung ist eine Kupplung zur Verbindung einer Eingangswelle auf einer Antriebsseite und einer Ausgangswelle auf einer Abtriebsseite eines Anlassers für eine Verbrennungskraftmaschine zur Übertragung von Rotation, Drehmoment und letztlich mechanischer Arbeit zu verstehen.A "starter clutch" in the context of the invention is to be understood as meaning a clutch for connecting an input shaft on a drive side and an output shaft on an output side of a starter for an internal combustion engine for transmitting rotation, torque and ultimately mechanical work.

Unter einem „Kupplungselement” im Sinne der Erfindung ist ein Bauteil einer Anlasserkupplung zu verstehen, das dazu vorgesehen und geeignet ist, mit einem korrespondierenden weiteren Kupplungselement der Anlasserkupplung eine Kopplung einzugehen, die Antriebsseite der Kupplung mit einer Abtriebsseite der Kupplung zum Zwecke der Drehmomentübertragung zu verbinden. Die Kupplungselemente können jede dazu geeignete Form aufweisen. Im Sinne der Erfindung wird als „primärseitiges Kupplungselement” das Kupplungselement auf der Antriebsseite der Kupplung und als „sekundärseitiges Kupplungselement” das Kupplungselement auf der Abtriebsseite der Kupplung bezeichnet.A "coupling element" in the sense of the invention is understood to mean a component of a starter clutch which is provided and suitable for coupling with a corresponding further coupling element of the starter clutch, to connect the drive side of the clutch to an output side of the clutch for the purpose of torque transmission , The coupling elements may have any suitable shape. For the purposes of the invention is referred to as "primary-side coupling element", the coupling element on the drive side of the clutch and as a "secondary-side coupling element" the coupling element on the output side of the clutch.

Unter einer „Kopplung” bzw. „gekoppelt” im Sinne der Erfindung ist eine Verbindung zweier Bauteilen zu verstehen, die so geartet ist, dass darüber ein Drehmoment übertragbar ist. Die Kopplung kann insbesondere mechanisch mittels einer unmittelbaren oder mittelbaren Verbindung der Bauteile erfolgen. Bei einer mittelbaren Kopplung wird diese über ein oder mehrere andere Bauteile oder berührungslos über ein Kraftfeld, etwa ein magnetisches oder elektrisches Kraftfeld, vermittelt. „Koppelbar” bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die entsprechende Kopplung zumindest temporär herstellbar ist.A "coupling" or "coupled" within the meaning of the invention is to be understood as meaning a connection of two components which is such that a torque can be transmitted via it. The coupling can in particular be effected mechanically by means of a direct or indirect connection of the components. In the case of an indirect coupling, this is mediated via one or more other components or contactlessly via a force field, for example a magnetic or electric force field. "Coupling" in the sense of the invention means that the corresponding coupling can be produced at least temporarily.

Unter einer „Ausgangsstellung” im Sinne der Erfindung ist ein Zustand der Anlasserkupplung zu verstehen, bei der die beiden Kupplungselemente eine Orientierung relativ zueinander einnehmen, von der aus sie zumindest über einen endlichen Drehwinkelbereich hinweg relativ zueinander drehbar sind, wenn das primärseitige Kupplungselement angetrieben und dabei in eine Drehbewegung gegenüber der sekundärseitigen Kupplungselement versetzt wird. Dabei kennzeichnet der Drehwinkel eine relative Verdrehung der beiden Kupplungselemente zueinander gegenüber der Ausgangsstellung. In der Ausgangstellung liegt dementsprechend definitionsgemäß ein Drehwinkel von 0 Grad vor, unabhängig von einer absoluten Orientierung der Kupplungselemente im Raum. Der Drehwinkel entspricht dem von der Ausgangsstellung aus zurückgelegten Gesamtwinkel, d. h. er ist größer als 360 Grad, wenn die Drehung mehr als eine Umdrehung aufweist.A "starting position" in the sense of the invention means a state of the starter clutch in which the two coupling elements assume an orientation relative to each other, from which they are rotatable relative to each other at least over a finite angle of rotation range when the primary-side coupling element is driven and thereby is set in a rotational movement relative to the secondary-side coupling element. In this case, the rotation angle characterizes a relative rotation of the two coupling elements relative to one another with respect to the starting position. Accordingly, in the initial position, by definition, a rotation angle of 0 degrees is present, regardless of an absolute orientation of the coupling elements in space. The angle of rotation corresponds to the total angle traveled from the initial position, d. H. it is greater than 360 degrees when the rotation is more than one turn.

Das sekundärseitige Kupplungselement ist „festgesetzt” im Sinne der Erfindung, wenn es so fixiert oder zumindest belastet ist, dass es einer Drehung des primärseitigen Kupplungselements auch bei Vorliegen der Kopplung zwischen beiden nicht folgen kann, so dass eine antriebsseitige Drehbewegung nicht auf die Abtriebsseite übertragen werden kann. Insbesondere bedeutet dies, dass die Fixierung bzw. Belastung so stark ist, dass sie dem Antriebsdrehmoment, welches durch die Kopplung auf das sekundärseitige Kupplungselement übertragen wird, widerstehen kann. Das Festsetzen des sekundärseitigen Kupplungselements dient hier zur Charakterisierung der Anlasserkupplung. Davon zu unterscheiden ist der tatsächliche Betrieb der Anlasserkupplung beim Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine mittels eines Anlassers mit einer solchen Anlasserkupplung. In diesem Fall ist das sekundärseitigen Kupplungselement nicht festgesetzt. Stattdessen wirkt dann die Verbrennungskraftmaschine als durch den Anlasser bewegliche Last am sekundärseitigen Kupplungselement.The secondary-side coupling element is "fixed" in the context of the invention, if it is fixed or at least loaded, that it can not follow a rotation of the primary-side coupling element in the presence of coupling between the two, so that a drive-side rotational movement is not transmitted to the output side can. In particular, this means that the fixation or load is so strong that it can resist the drive torque, which is transmitted by the coupling to the secondary-side coupling element. The setting of the secondary-side coupling element is used here to characterize the starter clutch. To distinguish this is the actual operation of the starter clutch when starting an internal combustion engine by means of a starter with such a starter clutch. In this case, the secondary-side coupling element is not fixed. Instead, the internal combustion engine then acts as a load that can be moved by the starter on the secondary-side coupling element.

Unter „Vorliegen der Kopplung” im Sinne der Erfindung ist ein Zustand der Anlasserkupplung zu verstehen, bei der die Kopplung besteht. Soweit die Anlasserkupplung mit lösbarer Kopplung ausgebildet ist, bedeutet dies, dass die Kopplung in diesem Zustand nicht gelöst sondern aktiviert bzw. hergestellt ist.The term "presence of coupling" in the sense of the invention means a state of the starter clutch in which the coupling exists. As far as the starter clutch is designed with detachable coupling, this means that the coupling is not solved in this state but activated or made.

Unter dem „Drehzahlmaximum” im Sinne der Erfindung ist der Drehzahlwert „n” des mit zunehmendem Drehwinkel, insbesondere ersten, während einer vorliegenden Kopplung auftretenden Maximums des Drehzahlverlaufs zu verstehen, welches auftritt, wenn der Drehwinkel ausgehend von der Ausgangsstellung durchlaufen wird. Insbesondere ist im Maximum die erste Ableitung der Drehzahl als Funktion des Drehwinkels gleich Null, d. h. der Drehzahlverlauf hat im Maximum eine horizontale Tangente. Unter Drehzahl n = 1/T ist hier wie üblich die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit einer Rotationsbewegung mit der Periode T zu verstehen. Die Drehzahl wird üblicherweise in Umdrehungen pro Minute angegeben. Mit der Winkelgeschwindigkeit ω der Rotationsbewegung ist sie über die Beziehung ω = 2π/T = 2π·n verbunden.For the purposes of the invention, the term "rotational speed maximum" means the rotational speed value "n" of the maximum speed profile occurring with increasing rotational angle, in particular the first occurring during a present coupling, which occurs when the rotational angle is traversed starting from the initial position. In particular, the maximum derivative of the first derivative of the speed as a function of the rotation angle is equal to zero, d. H. The speed curve has a horizontal tangent at the maximum. Under speed n = 1 / T as usual, the number of revolutions per unit time of a rotational movement with the period T to understand. The speed is usually given in revolutions per minute. With the angular velocity ω of the rotational movement, it is connected via the relationship ω = 2π / T = 2π · n.

Wenn die erfindungsgemäße Anlasserkupplung in einen Antriebsstrang zwischen einem Anlassermotor und einer damit anzulassenden Verbrennungskraftmaschine angeordnet wird, findet beim Anfahren des Anlassermotors also in einem Drehwinkelbereich von zumindest 180 Grad selbst bei sehr hoher Last an der Abtriebsseite zunächst keine oder zumindest keine vollständige Übertragung des Drehmoments des Anlassermotors auf die Abtriebsseite statt. Stattdessen kann die Drehzahl des Anlassermotors beim Durchlaufen dieses Drehwinkelbereichs bis zu einem ersten Maximum ansteigen, so dass auf der Antriebsseite der Anlasserkupplung entsprechend verstärkt kinetische Rotationsenergie, insbesondere im Rotor des Anlassermotors, aufgebaut werden kann, ohne dass bereits die volle Last der Verbrennungskraftmaschine auf das erste Kupplungselement wirkt. Die kinetische Rotationsenergie E_Rot ist dabei bei gegebenem Trägheitsmoment J bezüglich der Drehachse durch den folgenden Zusammenhang bestimmt: E_Rot = ½·J·ω² = 2π²·J·n². If the starter clutch according to the invention is arranged in a drive train between a starter motor and an internal combustion engine to be started, when starting the starter motor, at least 180 degrees, even at very high load on the output side, there is initially no or at least no complete transmission of the torque of the starter motor on the output side instead. Instead, the speed of the starter motor when passing through this Rotation angle range rise up to a first maximum, so that on the drive side of the starter clutch correspondingly increased kinetic rotational energy, in particular in the rotor of the starter motor, can be constructed without already the full load of the internal combustion engine acts on the first coupling element. The kinetic rotational energy E _Red is determined at a given moment of inertia J with respect to the axis of rotation by the following relationship: E _Red = ½ · J · ω ² = 2π ² · J · n ² .

Wenn dann an der Anlasserkupplung die Kopplung zwischen den beiden Kupplungselementen einsetzt, bzw. weiter zunimmt, wird die Brennkraftmaschine zum Zwecke des Anlassens sowohl durch die Kraft des Anlassermotors, als auch über die Wirkung der antriebsseitig zwischengespeicherten kinetischen Rotationsenergie angetrieben. Die Belastung der Abtriebsseite durch die Verbrennungskraftmaschine bewirkt dann, dass die Drehzahl auf der Antriebsseite der Anlasserkupplung abnimmt, so dass sich das genannte Maximum der Drehzahl des ersten Kupplungselements zeigt. Zum Starten der Verbrennungskraftmaschine steht somit nicht nur die unmittelbar von dem Anlassermotor gelieferte Energie, sondern zusätzlich die gespeicherte kinetische Rotationsenergie zur Verfügung. Dementsprechend kann die Leistungsaufnahme des Anlassermotors gegenüber dem herkömmlichen Fall ohne eine solche Anlasserkupplung bei gleicher insgesamt zur Verfügung stehender Antriebsleistung gesenkt werden, insbesondere im Hinblick auf Leistungsspitzen. Auf diese Weise können die Energieversorgung, insbesondere im Falle eines Kraftfahrzeugs dessen Bordnetz bzw. dessen Starterbatterien, entlastet und nennenswerte Spannungseinbrüche verhindert werden. Auch kann die Länge der für die Beschleunigung der Verbrennungskraftmaschine erforderlichen Zeitspanne aufgrund der höheren insgesamt zur Verfügung stehende Antriebsenergie reduziert werden. Dadurch können insbesondere die beim Anlassen regelmäßig auftretenden Geräusche und Vibrationen verringert oder gar zumindest weitgehend vermieden werden. So wird die zugrunde liegende Aufgabe gelöst.When the coupling between the two coupling elements then starts or increases at the starter clutch, the internal combustion engine is driven for the purpose of starting both by the force of the starter motor and by the action of the rotational kinetic energy cached on the drive side. The load on the output side by the internal combustion engine then causes the speed decreases on the drive side of the starter clutch, so that the said maximum of the rotational speed of the first coupling element shows. To start the internal combustion engine is thus not only the energy directly supplied by the starter motor, but also the stored kinetic rotational energy available. Accordingly, the power consumption of the starter motor compared to the conventional case can be reduced without such a starter clutch with the same total available drive power, especially with regard to power peaks. In this way, the power supply, especially in the case of a motor vehicle whose electrical system or its starter batteries, relieved and significant voltage dips are prevented. Also, the length of time required for the acceleration of the internal combustion engine due to the higher total available drive power can be reduced. As a result, in particular the noises and vibrations which regularly occur during starting can be reduced or at least largely avoided. This solves the underlying task.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Anlasserkupplung und deren Weiterbildungen beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, beliebig miteinander sowie mit den im Weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.Hereinafter, preferred embodiments of the starter clutch and its developments are described, which, unless this is not expressly excluded, may be combined with one another as well as with the other aspects of the invention described below.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist zur Kopplung zwischen dem primärseitigen Kupplungselement und dem sekundärseitigen Kupplungselement eine mit beiden Kupplungselemente verbundene Spiralfeder vorgesehen, die so angeordnet ist, dass sie sich während der von der Ausgangsstellung ausgehenden Drehbewegung zumindest teilweise aufwickeln kann. Unter einer „Spiralfeder” im Sinne der Erfindung ist dabei eine zumindest im Wesentlichen eben gewundene, elastische Biegefeder zu verstehen. Eine Spiralfeder kann insbesondere als in einer Ebene spiralförmig aufgewickeltes Metallband gefertigt sein. Auf diese Weise kann die Kopplung zwischen den beiden Kupplungselementen auf einfache Weise bewerkstelligt und variabel gestaltet werden, wenn etwa die von der Spiralfeder ausgeübte Federkraft mit zunehmender Aufwicklung ansteigt. So findet zu Beginn der Drehbewegung aus der Ausgangsstellung, in der sich die Spiralfeder bevorzugt ebenfalls in ihrer entspannten Ausgangslage befindet, aufgrund der noch geringen Federspannung nur eine geringe und unvollständige Übertragung eines Antriebsdrehmoments von dem ersten Kupplungssegment auf das zweite Kupplungselement statt, während diese Kopplung mit zunehmender Aufwicklung ansteigt. Wenn ein Zustand erreicht wird, in dem die Spiralfeder im Wesentlichen auf gewickelt ist, dann ergibt sich zwischen beiden Kupplungselementen in Drehrichtung eine zumindest im weitgehend starre Kopplung, über die das volle anliegende Drehmoment eines Anlassermotors übertragen werden kann. Über verschiedene Parameter der Spiralfeder, insbesondere über ihre Länge, ihren Verdrehsteifigkeitsverlauf mit zunehmenden Drehwinkel, und/oder gegebenenfalls Hystereseeigenschaften, kann der Drehwinkel angepasst werden, an dem ein bestimmtes Antriebsdrehmoment vollständig auf die Abtriebsseite der Anlasserkupplung übertragen werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die rücktreibende Federkraft der aufgewickelten Spiralfeder nach dem Anlassvorgang eingesetzt werden kann, um die Spiralfeder und damit die Anlasserkupplung insgesamt wieder in die Ausgangsstellung zurück zu bewegen, sobald die Abtriebsseite der Anlasserkupplung freikommt, d. h. von der Verbrennungskraftmaschine entkoppelt und somit im Wesentlichen lastfrei wird (etwa durch Ausrücken des Ritzels aus dem Zahnkranz bei einem Ritzelstarter).According to a first preferred embodiment, a coil spring connected to both coupling elements is provided for coupling between the primary-side coupling element and the secondary-side coupling element, which is arranged so that it can at least partially wind during the outgoing from the initial position rotational movement. A "spiral spring" in the sense of the invention is to be understood as an elastic spiral spring that is wound at least essentially in the same direction. A spiral spring can be made in particular as a spiral wound in a plane metal band. In this way, the coupling between the two coupling elements can be accomplished in a simple manner and made variable when, for example, the force exerted by the coil spring spring force increases with increasing winding. Thus, at the beginning of the rotational movement from the initial position in which the coil spring is preferably also in its relaxed starting position, due to the still low spring tension only a small and incomplete transmission of driving torque from the first coupling segment to the second coupling element instead, while this coupling with increasing winding up. If a state is reached in which the coil spring is wound substantially on, then arises between two coupling elements in the direction of rotation, at least in a largely rigid coupling over which the full applied torque of a starter motor can be transmitted. Via various parameters of the coil spring, in particular over its length, its torsional stiffness curve with increasing rotational angle, and / or optionally hysteresis properties, the rotation angle can be adjusted at which a certain drive torque can be completely transferred to the output side of the starter clutch. Another advantage of this embodiment is that the restoring spring force of the wound coil spring can be used after the starting operation to return the coil spring and thus the starter clutch as a whole back to the starting position as soon as the output side of the starter clutch is released, d. H. decoupled from the internal combustion engine and thus is substantially free of load (such as by disengaging the pinion from the sprocket in a pinion starter).

In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Spiralfeder an einer ersten Position ihres Verlaufs, insbesondere an wenigstens einem Ende der Spiralfeder, mit dem ersten Kupplungselement verbunden. An einer zweiten Position entlang des Verlaufs der Spiralfeder, die von der ersten Position beabstandet ist, und die sich insbesondere an einem anderen Ende der Spiralfeder oder im Zentrum der Spiralfeder befinden kann, ist die Spiralfeder an dem zweiten Kupplungselement so befestigt, dass die Spiralfeder sich zumindest teilweise aufwickelt, wenn die beiden Kupplungselemente in entsprechender Drehrichtung gegeneinander verdreht werden.In a preferred development of this embodiment, the spiral spring is connected to the first coupling element at a first position of its profile, in particular at least one end of the spiral spring. At a second position along the course of the coil spring, which is spaced from the first position, and which may be located in particular at another end of the coil spring or in the center of the coil spring, the coil spring is attached to the second coupling element such that the coil spring at least partially wound up when the two coupling elements are rotated in a corresponding direction of rotation against each other.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Spiralfeder so konfiguriert, dass ihre Verdrehsteifigkeit ausgehend von ihrem Zustand in der Ausgangsstellung mit zunehmender Aufwicklung monoton (im mathematischen Sinne), bevorzugt progressiv, zunimmt. Auf diese Weise kann eine Verdrehsteifigkeitskennlinie in Abhängigkeit von Drehwinkel erreicht werden, bei der die Verdrehsteifigkeit mit zunehmendem Drehwinkel stets zunimmt (also progressiv verläuft) oder zumindest gleich bleibt, ohne abzufallen. So lässt sich der Aufwickelvorgang der Spiralfeder glatt bzw. zumindest weitgehend ruckfrei realisieren. Insbesondere kann dazu gemäß einer bevorzugten Variante die Querschnittsfläche der Spiralfeder entlang ihrem Verlauf von einer ersten Position an der Spiralfeder, welche gegenüber einer zweiten Position an der Spiralfeder näher an einer Verbindungsstelle liegt, an der die Spiralfeder mit dem primärseitigen Kupplungselement verbunden ist, zur zweiten Position hin zunehmen. Auf diese Weise nehmen der Querschnitt des aufzuwickelnden Spiralfederbandes und somit die Verdrehsteifigkeit mit zunehmenden Drehwinkel zu, d. h. mit zunehmender Aufwicklung, so dass die Stärke der Kopplung zwischen den beiden Kupplungselementen progressiv ansteigt und insbesondere über die Variation der Querschnittsfläche entlang des Verlaufs der Spiralfeder eingestellt werden kann. According to a further preferred development of this embodiment, the coil spring is configured so that its torsional rigidity, starting from its state in the starting position with increasing winding monotonously (in the mathematical sense), preferably progressively increases. In this way, a Verdrehsteifigkeitskennlinie can be achieved in dependence on rotation angle at which the torsional stiffness always increases with increasing rotation angle (ie progressively) or at least remains the same without falling off. Thus, the winding process of the coil spring can be smooth or at least largely realize jerk-free. In particular, according to a preferred variant, the cross-sectional area of the spiral spring along its course from a first position on the coil spring, which is closer to a second position on the coil spring closer to a connection point at which the coil spring is connected to the primary-side coupling element, to the second position increase. In this way, the cross-section of the coiled coil spring band and thus the torsional stiffness increase with increasing rotational angle, ie, with increasing winding, so that the strength of the coupling between the two coupling elements increases progressively and can be adjusted in particular via the variation of the cross-sectional area along the course of the coil spring ,

Gemäß weiterer bevorzugter Weiterbildungen dieser Ausführungsform, nimmt die Verdrehsteifigkeit der Spiralfeder ausgehend von ihrem Zustand in der Ausgangsstellung mit zunehmender Aufwicklung bis hin zu einem Aufwickelwinkel von zumindest 180 Grad, bevorzugt von zumindest 1800 Grad, besonders bevorzugt von zumindest 3600 Grad, stets Werte unterhalb eines Zwischenwerts von 1000 Nmm/Grad, bevorzugt von unterhalb 100 Nmm/Grad, an. Mit noch weiter zunehmendem Aufwickelwinkel liegt der Wert der Verdrehsteifigkeit zumindest abschnittsweise über dem Zwischenwert. Insbesondere sind hier im Hinblick auf Verbrennungskraftmaschinen im Kraftfahrzeugbereich, Werte für die Verdrehsteifigkeit Spiralfeder kurz vor ober bei deren vollständiger Aufwicklung von über 20.000 Nmm vorteilhaft. Auf diese Weise wird ein nur geringfügig belastetes Hochfahren der Drehzahl des Anlassermotors gefördert.According to further preferred developments of this embodiment, the torsional stiffness of the spiral spring, starting from its state in the starting position with increasing winding up to a winding angle of at least 180 degrees, preferably of at least 1800 degrees, more preferably of at least 3600 degrees, always values below an intermediate value of 1000 Nmm / deg, preferably less than 100 Nmm / deg. With still increasing winding angle, the value of the torsional rigidity is at least in sections above the intermediate value. In particular, with regard to internal combustion engines in the motor vehicle sector, values for the torsional stiffness of the spiral spring shortly before the top in their complete winding of more than 20,000 Nmm are advantageous. In this way, a only slightly loaded ramping up the speed of the starter motor is promoted.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform, weist die Anlasserkupplung zudem einen parallel zur Kopplungsfeder wirkenden Kupplungsfreilauf auf der konfiguriert ist, während des Startvorgangs ein Rückdrehen der Sekundärseite der Kupplung relativ zur Primärseite zu verhindern. Die Einschränkung der Wirkung der Freilauffunktion des Kupplungsfreilaufs auf den Startvorgang erfolgt vorzugsweise über eine elektrische Betätigung. Diese kann insbesondere so mit der ,Bestromung' des Anlassermotors gekoppelt sein, dass die Freilauffunktion nur aktiviert ist, wenn zugleich auch der Anlassermotor in Betrieb ist. Auf diese Weise kann nach dem Anlassvorgang eine Rückführung der Spiralfeder in die Ausgangsstellung erfolgen, ohne dass der Kupplungsfreilauf dem entgegenwirktAccording to a further preferred development of this embodiment, the starter clutch also has a coupling freewheel acting parallel to the coupling spring, which is configured to prevent reverse rotation of the secondary side of the clutch relative to the primary side during the starting process. The limitation of the effect of the freewheeling function of the coupling freewheel on the starting process preferably takes place via an electrical actuator. This can in particular be coupled with the 'energization' of the starter motor in such a way that the free-wheeling function is activated only when the starter motor is also in operation at the same time. In this way, a return of the coil spring can be carried out in the starting position after the starting process, without the coupling freewheel counteracts

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Spiralfeder so konfiguriert, dass bei Wegfall einer kupplungsexternen auf das erste Kupplungselement wirkenden Kraft die Anlasserkupplung durch die Spiralfeder angetrieben in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt.According to a further preferred development of this embodiment, the spiral spring is configured so that when eliminating a coupling external force acting on the first coupling element, the starter clutch driven by the coil spring returns to its initial position.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Anlasserkupplung weist das primärseitige Kupplungselement eine erste Kupplungsbacke auf und das sekundärseitige Kupplungselement weist eine dazu zur Herstellung der Kopplung zwischen den beiden Kupplungselementen korrespondierende zweite Kupplungsbacke auf. Wenigstens eine der Kupplungsbacken ist mittels eines Gewindes relativ zur anderen Kupplungsbacke ausgehend von einer Ausgangsstellung, in der die beiden Kupplungsbacken nicht gekoppelt sind, axial so beweglich, dass wenn das sekundärseitige Kupplungselement festgesetzt und das ruhende primärseitige Kupplungselement aus der Ausgangsstellung heraus mit einem Drehmoment beaufschlagt und dadurch in eine Drehbewegung relativ zum sekundärseitigen Kupplungselement versetzt wird, die wenigstens eine axial bewegliche Kupplungsbacke mittels des Gewindes so auf die andere Kupplungsbacke zubewegt wird, dass eine Kopplung zwischen den Kupplungsbacken zur Übertragung des Antriebsdrehmoments von dem primärseitigen Kupplungselement auf das sekundärseitige Kupplungselement erst dann hergestellt ist, wenn bei dieser Drehbewegung gegenüber der Ausgangsstellung ein bestimmter Drehwinkel von wenigstens 180 Grad beträgt erreicht ist.According to a second preferred embodiment of the starter clutch, the primary-side coupling element has a first coupling jaw and the secondary-side coupling element has a second coupling jaw corresponding thereto for producing the coupling between the two coupling elements. At least one of the clutch shoes is by means of a thread relative to the other clutch jaw starting from a starting position in which the two clutch shoes are not coupled, axially movable so that when the secondary-side coupling element fixed and applied to the resting primary-side coupling element from the initial position with a torque and characterized in a rotational movement is offset relative to the secondary-side coupling element, the at least one axially movable coupling jaw is moved by means of the thread on the other coupling jaw that a coupling between the clutch shoes for transmitting the drive torque from the primary-side coupling element is only then made on the secondary-side coupling element , if in this rotational movement relative to the starting position, a certain angle of rotation of at least 180 degrees is reached.

Bei dieser Ausführungsform kommt also anstelle (oder zusätzlich zu) einer Spiralfeder eine Kopplung zwischen zwei Kupplungsbacken zur Kopplung zwischen primärseitigen und dem sekundärseitigen Kupplungselement zum Einsatz, wobei die beiden Kupplungsbacken mittels eines Gewindes zu Kopplung gebracht werden, wenn das primärseitige Kupplungselement ausgehend von einer Ausgangsstellung in eine Drehbewegung versetzt wird. Dazu kann wenigstens einer der Kupplungsbacken, insbesondere die primärseitige Kupplungsbacke, gemäß einer bevorzugten Variante über einen Außengewinde axial beweglich geführt sein. Bei einer anderen bevorzugten Variante weist die primärseitige Kupplungsbacke einen Bolzen auf, die in ein entsprechendes Innengewinde auf Seiten der sekundärseitigen Kupplungsbacke so eingreift, dass wenn die primärseitige Kupplungsbacke in eine entsprechend gerichtete Drehbewegung versetzt ist, über die Gewindekopplung eine axiale Bewegung der beiden Kupplungsbacken aufeinander zu erfolgt. Mithilfe dieser Ausführungsform ist es möglich, die Kopplung zwischen den beiden Kupplungselementen so zu gestalten, das sie erst ab einem bestimmten Drehwinkel überhaupt einsetzt, nämlich wenn bei genügend großer Annäherung zueinander eine Wechselwirkung zwischen den beiden Kupplungsbacken zum Zwecke der Drehmomentübertragung aufzutreten beginnt.In this embodiment, therefore, instead of (or in addition to) a coil spring, a coupling between two coupling jaws for coupling between the primary side and the secondary side coupling element is used, wherein the two coupling jaws are brought to coupling by means of a thread when the primary side coupling element starting from a starting position in a rotational movement is offset. For this purpose, at least one of the coupling jaws, in particular the primary-side coupling jaw, according to a preferred variant can be guided axially movably via an external thread. In another preferred variant, the primary-side clutch shoe on a bolt which engages in a corresponding internal thread on the side of the secondary-side clutch shoe so that when the primary-side clutch shoe is placed in a correspondingly directed rotational movement over the Threaded coupling takes place an axial movement of the two coupling jaws toward each other. Using this embodiment, it is possible to make the coupling between the two coupling elements so that they are used only from a certain angle of rotation at all, namely when an approach sufficiently close to each other an interaction between the two clutch shoes begins to occur for the purpose of torque transmission.

Gemäß verschiedener bevorzugter weiterer Weiterbildungen dieser Ausführungsform sind die Kupplungsbacken zur Herstellung der Kopplung dazu ausgebildet, gemäß einer oder mehrerer der folgenden Kopplungsarten aneinander zu koppeln: formschlüssig; reibschlüssig; mittels magnetischer Kräfte; mittels elektrostatischer Kräfte. Die Anlasserkupplung kann dabei insbesondere als gewindebetätigte Klauenkupplung ausgebildet sein.According to various preferred further developments of this embodiment, the coupling jaws for producing the coupling are designed to couple to one another according to one or more of the following types of coupling: positive fit; friction; by means of magnetic forces; by means of electrostatic forces. The starter clutch can be designed in particular as a threaded claw clutch.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stärke der Kopplung zwischen dem primärseitigen und dem sekundärseitigen Kupplungselement, also das maximal übertragbare Drehmoment, bei dem bestimmten Drehwinkel (an dem das Drehzahlmaximum auftritt), wenigstens doppelt so hoch, bevorzugt wenigstens 5 mal so hoch, wie in der Ausgangsstellung. Auf diese Weise kann ein drehwinkelabhängiger Kopplungsstärkeverlauf implementiert werden, bei dem zunächst von der Ausgangsstellung aus die Drehbewegung des primärseitigen Kupplungselements nicht oder nur wenig durch eine sekundärseitig vorhandene Last belastet wird, so dass eine zum Zwecke des nachfolgenden Anlassvorgangs nennenswerte mechanische Rotationenergie aufgebaut und gespeichert werden kann, bevor danach eine demgegenüber sehr viel stärkere Kopplung auftritt, mittels derer schließlich der eigentliche Anlassvorgang bewerkstelligt werden kann. Wie schon vorausgehend beschrieben, kann dies insbesondere über eine entsprechende Gestaltung der Verdrehsteifigkeit einer koppelnden Spiralfeder, oder über Anlasserkupplungen, gemäß der zweiten Ausführungsform erfolgen, bei denen ab einem bestimmten Drehwinkel eine Kopplung der beiden Kupplungselemente überhaupt erst einsetzt oder insbesondere aufgrund eines gewindebetätigten Andrucks oder Eingreifens der beiden Kupplungselemente aneinander bzw. ineinander, durch Reibschluss bzw. Formschluss, stark progressiv ansteigt. Soweit, insbesondere bei der ersten Ausführungsform, durch die Verdrehung der beiden Kupplungselemente gegeneinander eine Spannung aufgebaut wird, welche nach Wegfall eines Antriebsdrehmoments auf der Antriebsseite der Anlasserkupplung ein diese in Richtung ihrer Ausgangsstellung rücktreibendes Drehmoment ausübt (etwa die Federspannung der Spiralfeder bei der ersten Ausführungsform), kann ein solcher Verlauf das schnelle Rückstellen der Anlasserkupplung in ihre Ausgangsstellung fördern. Dabei wird Nachschwingungen um die Ausgangstellung herum wirksam begegnet, insbesondere auch aufgrund des gegenüber dem beim bestimmten Drehwinkel wirkenden rücktreibenden Drehmoment deutlich geringen Drehmoments im zur Ausgangsstellung unmittelbar benachbarten Drehwinkelbereich.According to a further preferred embodiment, the strength of the coupling between the primary-side and the secondary-side coupling element, ie the maximum transmittable torque at the specific rotation angle (at which the maximum speed occurs), at least twice as high, preferably at least 5 times as high as in the starting position. In this way, a rotation angle-dependent coupling strength curve can be implemented in which initially from the initial position, the rotational movement of the primary-side coupling element is not or only slightly loaded by a secondary side existing load, so that a significant for the subsequent starting operation mechanical rotational energy can be built and stored before then a contrast much stronger coupling occurs, by means of which finally the actual starting process can be accomplished. As already described above, this can be done in particular via a corresponding design of the torsional stiffness of a coupling coil spring, or via starter clutches, according to the second embodiment, in which above a certain angle of rotation, a coupling of the two coupling elements only ever or especially due to a thread-pressed pressure or engagement the two coupling elements to each other or into each other, by friction or positive engagement, strongly progressively increases. As far as, in particular in the first embodiment, by the rotation of the two coupling elements against each other, a voltage is built up which, after the elimination of a driving torque on the drive side of the starter clutch this one in the direction of its initial position restoring torque exerts (about the spring tension of the coil spring in the first embodiment) , Such a course can promote the rapid return of the starter clutch to its original position. In this case, ringing around the starting position around effectively counteracted, in particular due to the opposite of the acting at a certain angle of rotation restoring torque significantly low torque in the starting position immediately adjacent rotation angle range.

Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform ist die Kopplung zwischen dem primärseitigen und dem sekundärseitigen Kupplungselement in wenigstens einem dem bestimmten Drehwinkel bei der Drehbewegung nachfolgenden Drehwinkelbereich zumindest im Wesentlichen starr. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass nach dem Durchlaufen eines initialen Drehwinkelbereichs, in dem die Kopplung noch nicht vorhanden oder jedenfalls beschränkt ist, eine Kopplung erreicht wird, die insoweit der bei herkömmlichen Anlassern ohne Anlasserkupplung bekannten starren Kopplung entspricht, bei der das volle an der Antriebsseite der Anlasserkupplung vorhandene Antriebsdrehmoment auf die Abtriebsseite der Anlasserkupplung übertragen werden kann.According to a further preferred embodiment, the coupling between the primary-side and the secondary-side coupling element is at least substantially rigid in at least one rotational angle range following the specific rotational angle during the rotational movement. In this way it can be achieved that, after passing through an initial rotation angle range in which the coupling is not present or at least limited, a coupling is achieved, which corresponds to the extent known in conventional starters without starter coupling rigid coupling, in which the full the drive side of the starter clutch existing drive torque can be transmitted to the output side of the starter clutch.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Anlasser, der zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugmotors, bei einer definierten dem Anlasser zuzuführenden Versorgungsspannung konfiguriert ist. Der Anlasser weist einen an einer Antriebsseite des Anlassers angeordneten Anlassermotor zum Antrieb einer Verbrennungskraftmaschine während des Anlassens und eine an einer Abtriebsseite des Anlassers angeordnete Kopplungseinrichtung zum Koppeln des Anlassers an eine Verbrennungskraftmaschine auf. Dabei ist die Kopplungseinrichtung über einen Antriebsstrang mit dem Anlassermotor gekoppelt oder koppelbar. Des Weiteren weist der Anlasser eine zwischen dem Anlassermotor und der Kopplungseinrichtung in dem Antriebsstrang angeordnete Anlasserkupplung auf. Die Anlasserkupplung weist ein drehbar gelagertes primärseitiges Kupplungselement zur Verbindung mit der Antriebsseite des Anlassers und ein drehbar gelagertes sekundärseitiges Kupplungselement zur Verbindung mit der Abtriebsseite des Anlassers auf. Das primärseitige Kupplungselement ist mit dem sekundärseitigen Kupplungselement zur Drehmomentübertragung zwischen beiden Kupplungselementen gekoppelt oder koppelbar. Die beiden Kupplungselemente sind dabei ausgehend von einer Ausgangsstellung zumindest über einen endlichen Drehwinkelbereich hinweg relativ zueinander drehbar, und der Drehwinkel kennzeichnet eine relative Verdrehung der beiden Kupplungselemente zueinander gegenüber der Ausgangsstellung. Die Anlasserkupplung ist so konfiguriert, dass wenn das ruhende primärseitige Kupplungselement jeweils aus der Ausgangsstellung heraus durch den mit der Versorgungsspannung beaufschlagten Anlassermotor in eine Drehbewegung versetzt wird:

– wenn dabei das sekundärseitigen Kupplungselement frei und unbelastet ist, eine bestimmte maximale Leerlaufdrehzahl für die Drehbewegung erreicht wird; und
– wenn stattdessen das sekundärseitige Kupplungselement festgesetzt ist, die Drehzahl des ersten Drehzahlmaximums der Drehbewegung wenigstens 30%, bevorzugt wenigstens 50% der maximalen Leerlaufdrehzahl beträgt.

A second aspect of the invention relates to a starter, which is configured to start an internal combustion engine, in particular a motor vehicle engine, at a defined supply voltage to be supplied to the starter. The starter has a starter motor arranged on a drive side of the starter for driving an internal combustion engine during starting and a coupling device arranged on an output side of the starter for coupling the starter to an internal combustion engine. The coupling device is coupled or connectable via a drive train to the starter motor. Furthermore, the starter has a starter clutch arranged between the starter motor and the coupling device in the drive train. The starter clutch has a rotatably mounted primary-side coupling element for connection to the drive side of the starter and a rotatably mounted secondary-side coupling element for connection to the output side of the starter. The primary-side coupling element is coupled to the secondary-side coupling element for torque transmission between the two coupling elements or coupled. Starting from an initial position, the two coupling elements are rotatable relative to each other at least over a finite angle of rotation range, and the angle of rotation characterizes a relative rotation of the two coupling elements relative to the starting position. The starter clutch is configured in such a way that when the stationary primary-side coupling element is rotated from the initial position by the starter motor subjected to the supply voltage:

- If in this case the secondary-side coupling element is free and unloaded, a certain maximum idle speed for the rotational movement is achieved; and
- If instead the secondary-side coupling element is fixed, the rotational speed of the first rotational speed maximum of the rotational movement is at least 30%, preferably at least 50% of the maximum idle speed.

Auf diese Weise kann auf der Antriebsseite der Anlasserkupplung selbst bei voller Belastung der Abtriebsseite stets eine Drehzahl erreicht werden, die einen Aufbau nebst Speicherung von kinetischer Rotationsenergie in für den Anlassvorgang erheblichem Umfang ermöglicht, um diese entsprechen dem nachfolgenden eigentlichen Anlassvorgang zur Verfügung stellen zu können. Dies lässt sich erreichen, indem die Anlasserkupplung so ausgeführt ist, das eine volle Kopplung zur Drehmomentübertragung von der Antriebsseite, d. h. dem primärseitigen Kupplungselement, auf die Abtriebsseite, d. h. auf das sekundärseitige Kupplungselement, erst stattfindet, nachdem die Antriebsseite mit dem primärseitigen Kupplungselement in eine Drehbewegung mit entsprechend hoher Drehzahl versetzt wurde und somit eine entsprechend hohe kinetische Rotationsenergie aufgenommen hat.In this way, on the drive side of the starter clutch, even at full load on the output side a speed can always be achieved, which allows a structure together with storage of kinetic rotational energy in the annealing process considerable extent to make this correspond to the subsequent actual starting process available. This can be accomplished by designing the starter clutch to provide full coupling to torque transmission from the drive side, i. H. the primary-side coupling element, on the output side, d. H. on the secondary-side coupling element, takes place only after the drive side has been offset with the primary-side coupling element in a rotational movement with a correspondingly high speed and thus has received a correspondingly high kinetic rotational energy.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Anlassers und deren Weiterbildungen beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, beliebig miteinander sowie mit den anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.In the following, preferred embodiments of the starter and their developments will be described, which, unless expressly excluded, may be combined as desired with one another as well as with the other aspects of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Anlasser insbesondere so konfiguriert sein, dass wenn das sekundärseitige Kupplungselement festgesetzt ist, die Drehzahl des ersten Drehzahlmaximums der Drehbewegung einen Wert von 1000 Umdrehungen/Min oder mehr, bevorzugt von 2000 Umdrehungen/Min oder mehr, erreicht. Bei typischen Anlassern, insbesondere für Fahrzeugmotoren, ist bei solchen Drehzahlen eine kinetische Rotationsenergie in für den Anlassvorgang erheblichem Umfang aufgebaut.According to a preferred embodiment, the starter may in particular be configured so that when the secondary-side coupling element is fixed, the rotational speed of the first rotational speed maximum of the rotational movement reaches a value of 1000 revolutions / min or more, preferably 2000 revolutions / min or more. In typical starters, in particular for vehicle engines, a kinetic rotational energy is built up at a considerable extent for the starting process at such speeds.

Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen ist die Anlasserkupplung des Anlassers als Anlasserkupplung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere gemäß einer oder mehrere der vorbeschriebenen Ausführungsformen oder deren Weiterbildungen und Varianten ausgebildet. Das vorausgehend jeweils für die Anlasserkupplung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung Gesagte trifft dementsprechend gleichermaßen auf den Anlasser gemäß dieser Ausführungsformen zu.According to further preferred embodiments, the starter clutch of the starter is designed as a starter clutch according to the first aspect of the invention, in particular according to one or more of the above-described embodiments or their developments and variants. Accordingly, the foregoing for the starter clutch according to the first aspect of the invention applies equally to the starter according to these embodiments.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Elektromotor einen angetriebenen Rotor zu Verbindung mit dem primärseitigen Kupplungselement der Anlasserkupplung und eine Schwungmasse zum Speichern von Rotationsenergie auf. Der Rotor ist so mit einer Schwungmasse gekoppelt oder koppelbar, dass diese einerseits mittels des angetriebenen Rotors in Rotation versetzbar ist und andererseits eine Rotationsbewegung der Schwungmasse auf den Rotor zur Rückübertragung von Rotationsenergie rückgekoppelt werden kann. Auf diese Weise kann das Trägheitsmoment des Rotors des Elektromotors, und somit das auf der Antriebsseite der Anlasserkupplung verfügbare Trägheitsmoment noch weiter erhöht werden. Da die kinetische Rotationsenergie E_Rot einer Drehbewegung bei gegebener Drehzahl n proportional zum Trägheitsmoment J ist, erhöht sich mit dessen Erhöhung auch die gespeicherte und für den eigentlichen Anlassvorgang zur Verfügung stehende kinetische Rotationsenergie E_Rot entsprechend.According to a further preferred embodiment, the electric motor has a driven rotor for connection to the primary-side coupling element of the starter clutch and a flywheel for storing rotational energy. The rotor is coupled or couplable with a flywheel so that it is on the one hand by means of the driven rotor in rotation displaceable and on the other hand, a rotational movement of the flywheel can be fed back to the rotor for retransmission of rotational energy. In this way, the moment of inertia of the rotor of the electric motor, and thus the moment of inertia available on the drive side of the starter clutch, can be further increased. Since the kinetic rotational energy E _{Rot of} a rotational movement at a given rotational speed n is proportional to the moment of inertia J, the stored kinetic rotational energy E _Rot available for the actual starting process increases correspondingly with its increase.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Anlasser gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Das vorausgehend jeweils für den Anlasser Gesagte trifft dementsprechend gleichermaßen auf die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine zu.A third aspect of the invention relates to an internal combustion engine with a starter according to the second aspect of the invention. Accordingly, what was previously said for the starter applies equally to the internal combustion engine according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei die Anlasserkupplung in einem Antriebsstrang zwischen dem Anlassermotor und einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine an einer der folgenden Stellen angeordnet:

– zwischen dem Anlassermotor auf der Antriebsseite und einem in dem Antriebsstrang angeordneten Getriebe auf der Abtriebsseite der Anlasserkupplung;
– zwischen einem im Antriebsstrang angeordneten Getriebe auf der Antriebsseite und einem Freilauf oder der Kopplungseinrichtung auf der Abtriebsseite der Anlasserkupplung;
– zwischen einem Freilauf auf der Antriebsseite und der Kopplungseinrichtung auf der Abtriebsseite der Anlasserkupplung;
– zwischen einem Schwungrad oder einem Starterzahnkranz der Verbrennungskraftmaschine auf der Antriebsseite und der Kurbelwelle auf der Abtriebsseite der Anlasserkupplung.

According to a preferred embodiment, the starter clutch is arranged in a drive train between the starter motor and a crankshaft of the internal combustion engine at one of the following locations:

Between the drive-side starter motor and a transmission-mounted gearbox on the output side of the starter clutch;
- Between a arranged in the drive train transmission on the drive side and a freewheel or the coupling device on the output side of the starter clutch;
Between a freewheel on the drive side and the coupling device on the output side of the starter clutch;
- Between a flywheel or a starter ring gear of the internal combustion engine on the drive side and the crankshaft on the output side of the starter clutch.

Dabei ist eine Anordnung der Anlasserkupplung gemäß der ersten der vier vorgenannten Optionen besonders bevorzugt, insbesondere dann, wenn im Antriebsstrang ein Getriebe mit einer Übersetzung vorgesehen ist, welche die Drehzahl im Antriebsstrangabschnitt zwischen dem Getriebe und der Verbrennungskraftmaschine gegenüber der Drehzahl des Anlassermotors herabsetzt, so dass die von der Drehzahl n (quadratisch) abhängige kinetische Rotationsenergie durch eine solche Übersetzung bei einer Anordnung der Anlasserkupplung im Antriebsstrangabschnitt zwischen dem Getriebe und der Verbrennungskraftmaschine entsprechend reduziert würde. Wenn dagegen die Anlasserkupplung im Antriebsstrang zwischen dem Anlassermotor und dem Getriebe vorgesehen wird, kann mittels der Übersetzung des Getriebes vorteilhaft bei gegebener Zieldrehzahl an der Verbrennungskraftmaschine (Kurbelwelle) eine demgegenüber um ein Vielfaches höhere Drehzahl des Anlassermotors ermöglicht werden. Da die kinetische Rotationsenergie E_Rot bei einem gegebenen Trägheitsmoment J bezüglich der Drehachse über die schon genannte Beziehung E_Rot = 2π²·J·n² quadratisch von der Drehzahl n abhängt, kann so die für den Anlassvorgang zur Verfügung stehende Rotationsenergie über die erhöhte Drehzahl ω des Anlassermotors enorm gesteigert werden.Here, an arrangement of the starter clutch according to the first of the four aforementioned options is particularly preferred, especially if in the drive train, a transmission is provided with a translation which reduces the speed in the drive train section between the transmission and the internal combustion engine relative to the speed of the starter motor, so that the kinetic rotational energy dependent on the rotational speed n (quadratic) by such a translation at a Arrangement of the starter clutch in the drive train section between the transmission and the internal combustion engine would be reduced accordingly. If, in contrast, the starter clutch is provided in the drive train between the starter motor and the transmission, by means of the transmission ratio advantageously at a given target speed to the internal combustion engine (crankshaft) a contrast be increased by a multiple speed of the starter motor. Since the kinetic rotational energy E _Rot at a given moment of inertia J with respect to the axis of rotation over the already mentioned relationship E _Rot = 2π ² · J · n ² depends quadratically on the rotational speed n, the rotational energy available for the starting process can be increased by the increased rotational speed ω of the starter motor can be increased enormously.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the figures.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch in einer axialen Aufsicht eine Anlasserkupplung mit einer Spiralfeder gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in einer Ausgangsstellung mit entspannter Spiralfeder; 1 schematically in an axial plan view of a starter clutch with a coil spring according to a first preferred embodiment of the invention, in a starting position with a relaxed coil spring;

2 schematisch in einer axialen Aufsicht die Anlasserkupplung aus 1 in einer aufgewickelten Stellung mit gespannter Spiralfeder; 2 schematically in an axial plan the starter clutch 1 in a wound-up position with a tensioned spiral spring;

3 eine Kennlinie für die Verdrehungssteifigkeit der Anlasserkupplung aus 1, gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform; 3 a characteristic curve for the torsional rigidity of the starter clutch 1 , According to a preferred embodiment of this embodiment;

4 schematisch eine Querschnittansicht einer in Form einer gewindebetätigten Klauenkupplung ausgestalteten Anlasserkupplung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 4 2 is a schematic cross-sectional view of a starter clutch in the form of a threaded dog clutch according to a second preferred embodiment of the invention;

5 schematisch eine axiale Aufsicht auf die jeweiligen Kupplungsflächen der beiden Kupplungselemente der gewindebetätigten Klauenkupplung aus 4; 5 schematically an axial plan view of the respective coupling surfaces of the two coupling elements of the threaded claw coupling 4 ;

6 schematisch eine Verbrennungskraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Anlasser, gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und 6 schematically an internal combustion engine with a starter according to the invention, according to another preferred embodiment of the invention; and

7 qualitativ einen beispielhaften ungefähren Verlauf der Drehzahl des primärseitigen Kupplungselements einer Anlasserkupplung gemäß den 1 und 2. 7 qualitatively an exemplary approximate course of the rotational speed of the primary-side coupling element of a starter clutch according to the 1 and 2 ,

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, in der eine Anlasserkupplung 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Die Anlasserkupplung 1 weist ein erstes, primärseitiges Kupplungselement 2 sowie ein zweites, sekundärseitiges Kupplungselement 4 auf, die um eine gemeinsame Achse, auch relativ zueinander, drehbar sind. Die beiden Kupplungselemente 2 und 4 sind bevorzugt aus Metall ausgeführt und sie sind miteinander über eine Spiralfeder 7 gekoppelt. Dazu weist das erste Kupplungselement 2 einen Mitnehmer 3 auf, in dem die Spiralfeder 7 mit ihrem Mittelteil so fixiert ist, dass wenn sich das erste Kupplungselemente relativ zum zweiten Kupplungselement 4 dreht, die Spiralfeder über den Mitnehmer 3 ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt wird. Die Spiralfeder 7 kann insbesondere aus einem Band aus Federstahl ausgebildet sein. Die beiden Enden der Spiralfeder 7, sind an Befestigungspositionen 5 bzw. 6 an dem zweiten Kupplungselement 4 in der Nähe von dessen äußerem Umfang befestigt, so dass die Spiralfeder 7 insgesamt zwischen den beiden Kupplungselementen 2 und 4 verläuft und diese verbindet. Die Anlasserkupplung 1 befindet sich hier in ihrer Ausgangsstellung, in der die Spiralfeder 7 entspannt ist, d. h. in der sie kein Drehmoment auf die Kupplungselemente 2 bzw. 4 ausübt.First, it will open 1 Referenced in which a starter clutch 1 is shown according to a first preferred embodiment of the invention. The starter clutch 1 has a first, primary-side coupling element 2 and a second, secondary-side coupling element 4 on, which are rotatable about a common axis, also relative to each other. The two coupling elements 2 and 4 are preferably made of metal and they are connected to each other via a coil spring 7 coupled. For this purpose, the first coupling element 2 a driver 3 on, in which the coil spring 7 is fixed with its central part so that when the first coupling elements relative to the second coupling element 4 turns, the coil spring on the driver 3 is also placed in a rotary motion. The spiral spring 7 may in particular be formed from a band of spring steel. The two ends of the coil spring 7 , are at attachment positions 5 respectively. 6 on the second coupling element 4 fastened near its outer periphery, leaving the coil spring 7 in total between the two coupling elements 2 and 4 runs and connects them. The starter clutch 1 is here in its initial position, in which the coil spring 7 is relaxed, ie in which they no torque on the coupling elements 2 respectively. 4 exercises.

In 2 ist dieselbe Anlasserkupplung 1 nochmals gezeigt, diesmal jedoch in einer anderen Stellung, in der das erste Kupplungselement 2 gegenüber dem zweiten Kupplungselement 4 so um die gemeinsame Achse verdreht ist, dass die Spiralfeder 7 im Wesentlichen aufgewickelt ist, wobei sie ein in die Ausgangsstellung rücktreibendes Drehmoment auf die beiden Kupplungselemente 2 und 4 ausübt. Der aus der Ausgangsstellung der 1 zurückgelegte Drehwinkel beträgt dabei wenigstens 180 Grad. Bevorzugt ist er jedoch abhängig von der Länge und Querschnittsstärke der Spiralfeder deutlich höher und erstreckt sich über mehrere volle Umdrehungen. Wird das erste Kupplungselement 2 gegenüber dem zweiten Kupplungselement 4 aus dieser aufgewickelten Stellung der Spiralfeder 7 heraus noch weiter (entgegen dem Uhrzeigersinn) gedreht, so kann sich die bereits vollständig aufgewickelte Spiralfeder nicht mehr weiter aufwickeln, da die Zwischenräume zwischen ihren Windungen schon geschlossen sind, so dass eine weitgehend starre Kopplung zwischen den beiden Kupplungselementen 2 und 4 resultiert. In dieser Stellung kann daher ein deutlich größeres Drehmoment über die Anlasserkupplung 1 übertragen werden, als in der Ausgangsstellung gemäß 1, bei der sich zu Beginn der Drehbewegungen zunächst im Wesentlichen nur die Spiralfeder aufwickelt, ohne dass Drehmomente, welche das sich aufbauende rücktreibende Drehmoment der Spiralfeder 7 überschreiten, schon vollständig auf das zweite Kupplungselement 4 übertragbar wären.In 2 is the same starter clutch 1 shown again, but this time in a different position, in which the first coupling element 2 opposite the second coupling element 4 so twisted about the common axis is that the coil spring 7 is essentially wound, with a restoring torque in the initial position on the two coupling elements 2 and 4 exercises. The from the starting position of 1 covered angle of rotation is at least 180 degrees. However, it is preferably much higher depending on the length and cross-sectional thickness of the spiral spring and extends over several full revolutions. Will be the first coupling element 2 opposite the second coupling element 4 from this wound position of the coil spring 7 turned out even further (counterclockwise), so the already fully wound coil spring can not continue to wind up, since the spaces between their turns are already closed, so that a substantially rigid coupling between the two coupling elements 2 and 4 results. In this position, therefore, a much larger torque on the starter clutch 1 be transmitted as in the starting position according to 1 in which, at the beginning of the rotary movements, essentially only the spiral spring winds, without torques which are the restoring torque of the spiral spring that builds up 7 exceed, already completely on the second coupling element 4 would be transferable.

Wenn daher die Anlasserkupplung 1, von der Ausgangsstellung in 1 ausgehend, am ersten Kupplungselement 2 mit einem Antriebsdrehmoment eines Anlassermotors beaufschlagt wird, welches höher ist, als das rücktreibende Drehmoment der sich zunächst aufwickelnden Spiralfeder 7, so kann die Drehbewegung des vom Anlassermotor angetriebenen Antriebsstrangs an Fahrt aufnehmen bis hin zu einer maximalen Drehzahl, an der das Drehmoment des Anlassermotors und das rücktreibende Drehmoment des Antriebsstrangs, welches im Wesentlichen von der Spiralfeder 7 aufgebracht wird, sich gegeneinander aufheben. Somit kann auf der Antriebsseite der Anlasserkupplung während des Aufwickelvorgangs bis hin zur Stellung der 2, der sich über wenigstens eine halbe Umdrehung, bevorzugt über mehrere Umdrehungen hinweg erstreckt, kinetische Rotationsenergie aufgebaut werden, welche in einem nachfolgenden Anlassvorgang zur Verfügung gestellt werden kann. Therefore, if the starter clutch 1 , from the starting position in 1 starting, on the first coupling element 2 is applied with a driving torque of a starter motor, which is higher than the restoring torque of the initially wound coil spring 7 Thus, the rotational motion of the drive train driven by the starter motor can pick up speed up to a maximum speed, at which the torque of the starter motor and the restoring torque of the drive train, which substantially from the coil spring 7 is applied, cancel each other. Thus, on the drive side of the starter clutch during the winding up to the position of 2 which is built up over at least one half revolution, preferably over several revolutions, of kinetic rotational energy which can be provided in a subsequent annealing process.

In 3 ist eine berechnete Kennlinie für die Verdrehsteifigkeit der Spiralfeder 7 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Dabei ist jedoch nur der rechte Ast der Kennlinie welcher Verdrehungswinkel größer oder gleich Null betrifft, physikalisch relevant und soll hier erläutert werden. Wie man sieht, besteht die Kennlinie im Wesentlichen aus einem vom Drehwinkel 0° (0 deg) ausgehenden ersten flachen Teilabschnitt, in dem die Verdrehsteifigkeit und somit die Federwirkung der Spiralfeder 7 noch sehr gering ist, sowie einem nachfolgenden zweiten Teilabschnitt, der demgegenüber sehr steil verläuft. Dementsprechend ist die Spiralfeder 7 gemäß dieser Kennlinie so konfiguriert, dass bei einer Verdrehung des ersten Kupplungselements 2 gegenüber dem zweiten Kupplungselement 4 aus der Ausgangsstellung (0°) heraus zunächst kaum eine rücktreibende Kraft auf das erste Kupplungselement 2 von der Spiralfeder 7 ausgeübt wird, so dass die Antriebsseite der Anlasserkupplung 1 schnell Fahrt aufnehmen kann, wenn sie durch einen Anlassermotor angetrieben wird. Etwa ab einem Drehwinkel von 6000°, steigt dagegen die Kennlinie progressiv schnell an, so dass ab diesem Zeitpunkt die rücktreibende Kraft sehr schnell zunimmt, bis die Spiralfeder vollständig aufgewickelt ist und somit eine gegenüber der Ausgangsstellung sehr viel höhere Kopplung, insbesondere eine im Wesentlichen starre Kopplung, auf das zweite Kupplungselement 4 in Drehrichtung vermittelt.In 3 is a calculated characteristic for the torsional rigidity of the spiral spring 7 shown in a preferred embodiment. However, only the right branch of the characteristic which angle of rotation is greater than or equal to zero, physically relevant and will be explained here. As can be seen, the characteristic curve essentially consists of a first flat section extending from the angle of rotation 0 ° (0 °), in which the torsional rigidity and thus the spring action of the spiral spring 7 is still very low, and a subsequent second section, which in contrast runs very steep. Accordingly, the coil spring 7 configured in accordance with this characteristic such that upon rotation of the first coupling element 2 opposite the second coupling element 4 From the initial position (0 °) out initially hardly a restoring force on the first coupling element 2 from the coil spring 7 is exercised so that the drive side of the starter clutch 1 can quickly pick up speed when driven by a starter motor. For example, starting at an angle of rotation of 6000 °, the characteristic increases progressively rapidly, so that from this point the restoring force increases very rapidly until the coil spring is completely wound up and thus a relation to the starting position much higher coupling, in particular a substantially rigid Coupling, on the second coupling element 4 mediated in the direction of rotation.

In den 4 und 5 ist jeweils eine in Form einer gewindebetätigten Klauenkupplung ausgestaltete Anlasserkupplung 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit zwei zueinander korrespondierenden Kupplungsbacken 9 und 11 schematisch dargestellt. Dabei zeigt 4 einen Querschnitt durch die Anlasserkupplung 1 entlang der in 5 dargestellten Schnittlinien A-A bzw. B-B, wobei die Anlasserkupplung 1 in 4 eine Stellung einnimmt, bei der sich die vorstehenden Klauen 10 bzw. 12 der beiden Kupplungsbacken 9 bzw. 11 genau gegenüberliegen, während sie sich der in 5 gezeigten Stellung in einer gegeneinander verdrehten relativen Lage befinden, bei der die Klauen der einen Kupplungsbacke in entsprechende Zwischenräume bzw. Vertiefungen zwischen den Klauen an der anderen Kupplungsbacke zur Herstellung der Kopplung eingreifen können. Das primärseitige Kupplungselement der Anlasserkupplung 1 weist neben der Kupplungsbacke 9 mit den zugehörigen Klauen 10 eine Eingangswelle 8 zur Kopplung an eine Antriebsseite sowie einen Bolzen 13 mit einem Außengewinde 14 auf, der sich in Fortsetzung der Eingangswelle 8 in Richtung zum gegenüberliegenden sekundärseitigen Kupplungselement erstreckt.In the 4 and 5 is in each case designed in the form of a threaded claw clutch starter clutch 1 according to a second preferred embodiment of the invention with two mutually corresponding coupling jaws 9 and 11 shown schematically. It shows 4 a cross section through the starter clutch 1 along the in 5 illustrated section lines AA and BB, wherein the starter clutch 1 in 4 occupies a position in which the protruding claws 10 respectively. 12 the two clutch shoes 9 respectively. 11 exactly opposite while they are in the 5 shown position in a mutually rotated relative position, in which the claws of a clutch shoe can engage in corresponding spaces or recesses between the jaws on the other coupling jaw for the preparation of the coupling. The primary-side coupling element of the starter clutch 1 points next to the clutch shoe 9 with the associated claws 10 an input shaft 8th for coupling to a drive side and a bolt 13 with an external thread 14 on, in continuation of the input shaft 8th extends in the direction of the opposite secondary-side coupling element.

Das sekundärseitige Kupplungselement weist neben der zweiten Kupplungsbacke 11 mit den zugehörigen Klauen 12 eine koaxial zur Eingangswelle 8 des ersten Kupplungselements verlaufende Ausgangswelle 17 zur Kopplung an eine Abtriebsseite der Anlasserkupplung 1 auf. In der dem ersten Kupplungselement gegenüberliegenden Stirnseite des zweiten Kupplungselements, weist dieses eine zylindrische Aussparung 15 zur Aufnahme des Bolzens 13 des ersten Kupplungselements auf, welche ein zum Gewinde 14 des Bolzens 13 korrespondierendes Innengewinde 16 aufweist, so dass die beiden Kupplungselemente mithilfe der beiden Gewinde 14 und 16 in Schraubverbindung stehen.The secondary-side coupling element has in addition to the second clutch shoe 11 with the associated claws 12 a coaxial with the input shaft 8th the first coupling element extending output shaft 17 for coupling to an output side of the starter clutch 1 on. In the first coupling element opposite end face of the second coupling element, this has a cylindrical recess 15 for receiving the bolt 13 of the first coupling element, which one to the thread 14 of the bolt 13 corresponding internal thread 16 so that the two coupling elements using the two threads 14 and 16 in screw connection.

Wird also das erste Kupplungselement über die Eingangswelle 8 in eine Drehbewegung gegenüber dem zweiten Kupplungselement versetzt, so werden die beiden Kupplungselemente über die Schraubverbindung axial relativ zueinander bewegt. Ist dabei die Drehrichtung so gewählt, dass die Schraubverbindung die beiden Kupplungselemente aufeinander zu bewegt, so kommt es ab einem bestimmten Drehwinkel zum Eingreifen der Klauen der Kupplungsbacken 9 bzw. 11 in korrespondierende Vertiefungen auf der jeweils anderen Kupplungsbacke, so dass eine mechanische Kopplung eintritt, mittels derer ein Drehmoment zwischen der Eingangswelle 8 und der Ausgangswelle 17 übertragbar ist. Bevor dieser Drehwinkel erreicht wird, tritt diese Kopplung der Klauen jedoch noch nicht auf, so dass, von geringfügigen Reibungskopplungen abgesehen, die Eingangswelle 8 von der Ausgangswelle 17 noch entkoppelt ist, und somit keine nennenswerte Drehmomentübertragung über die Anlasserkupplung 1 möglich ist. Dementsprechend kann in dieser Phase der Drehbewegung ein mit der Eingangswelle 8 gekoppelter Anlassermotor kinetische Rotationsenergie aufnehmen, bevor er ab einem bestimmten Drehwinkel über die dann eintretende Kopplung mit einer abtriebsseitigen Last belastet wird. Der Drehwinkel ist dabei so gewählt, dass er von einer entkoppelten Ausgangsstellung der Anlasserkupplung 1 aus wenigstens 180° beträgt, wodurch es dem Anlassermotor ermöglicht wird, wenigstens eine halbe Drehung auszuführen und dabei kinetische Energie aufzubauen, bevor die abtriebsseitige Last wirkt.So is the first coupling element on the input shaft 8th offset in a rotational movement relative to the second coupling element, the two coupling elements are moved axially relative to each other via the screw connection. If the direction of rotation is chosen such that the screw connection moves the two coupling elements toward one another, then the engagement of the jaws of the coupling jaws occurs at a certain angle of rotation 9 respectively. 11 in corresponding recesses on the respective other coupling jaw, so that a mechanical coupling occurs, by means of which a torque between the input shaft 8th and the output shaft 17 is transferable. However, before this angle of rotation is reached, this coupling of the claws does not yet occur, so that, apart from minor friction couplings, the input shaft 8th from the output shaft 17 is still decoupled, and thus no significant torque transmission via the starter clutch 1 is possible. Accordingly, in this phase of the rotational movement with the input shaft 8th coupled starter motor absorb kinetic rotational energy before it is loaded from a certain angle of rotation on the then incoming coupling with a driven-side load. The angle of rotation is chosen so that it is from a decoupled starting position of the starter clutch 1 is at least 180 °, thereby allowing the starter motor to make at least half a turn and thereby build up kinetic energy before the output side load acts.

In 6 ist die Kombination 18 einer Verbrennungskraftmaschine 20 mit einem erfindungsgemäßen Anlasser 19, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Der Anlasser 19 weist einen Anlassermotor 21 auf, der insbesondere als Elektromotor ausgeführt ist und einen drehbeweglichen Rotor 21a sowie eine daran gekoppelte Schwungmasse 21b zur Erhöhung von dessen Trägheitsmoment bezüglich der gemeinsamen Drehachse aufweist. Dieser Anlassermotor 21 treibt einen Antriebsstrang 22 des Anlassers 19. Im Antriebsstrang ist an einer Position P1, welche zu dem Anlassermotor 21 direkt benachbart ist, eine erfindungsgemäße Anlasserkupplung 1 vorgesehen, die insbesondere gemäß einer der anhand der 1 bis 5 erläuterten bevorzugten Ausführungsformen implementiert sein kann. Nach der Anlasserkupplung 1 folgt im Antriebsstrang 22 ein Getriebe 23, welches die Drehzahl des Anlassermotors 21 in einem bestimmten Umsetzungsverhältnis herabsetzt. Dieses Getriebe ist bevorzugt als Planetengetriebe ausgeführt. Als nächstes folgt im Antriebsstrang 22 ein Freilauf 24 sowie eine Kopplungseinrichtung 25, die insbesondere als ein Ritzel ausgeführt ist. Das Ritzel 25 greift in eine Verzahnung eines Zahnkranzes 26 ein, der mit einem Schwungrad 27 und im weiteren Verlauf mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 20 gekoppelt ist. Alternative Positionen für die Anlasserkupplung 1 sind die angegebenen Positionen P2 zwischen dem Getriebe 23 und dem Freilauf 24, die Position P3 zwischen dem Freilauf 24 und dem Ritzel 25, die Position P4 zwischen dem Zahnkranz 26 und dem Schwungrad 27, sowie die Position P5 zwischen dem Schwungrad 27 und der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 20. Über das Getriebe 23 sowie die zwischen dem Ritzel 25 und dem Zahnkranz 26 bestehende Übersetzung, werden das Drehmoment und die Drehzahl des Anlassermotors 21 an für das Anlassen der Verbrennungskraftmaschine 20 geeignete Drehmomente bzw. Drehzahlen angepasst. Wenn nun aus einer Ausgangsstellung heraus der Anlassermotor 21 aktiviert wird, so wird die abtriebsseitige Last an der Anlasserkupplung 1 zunächst nicht oder jedenfalls nicht vollständig auf die mit dem Anlassermotor 21 gekoppelte Antriebsseite gekoppelt, so dass auf der Antriebsseite eine für den Anlassvorgang erhebliche kinetische Rotationenergie aufgebaut werden kann. Diese kann dann zusätzlich zur elektromagnetischen Kraft des Anlassermotors genutzt werden, um nach dem Eintreten bzw. Verstärken der Kopplung ab einem bestimmten Drehwinkel des ersten Kupplungselements der Anlasserkupplung 1 gegenüber der Ausgangsstellung den Anlassvorgang für die Verbrennungskraftmaschine 20 auszuführen. Auf diese Weise kann Spitzenbelastungen in der Leistungsaufnahme des Elektromotors effektiv begegnet werden und der eigentliche Anlassvorgang kann zeitlich verkürzt werden, so dass unangenehme Nebenerscheinungen des Anlassvorgangs, wie etwa Startrütteln oder unerwünschte Geräuschentwicklungen verringert oder gar verhindert werden können.In 6 is the combination 18 an internal combustion engine 20 with a starter according to the invention 19 , shown schematically according to a preferred embodiment of the invention. The ignition 19 has a starter motor 21 on, which is designed in particular as an electric motor and a rotatable rotor 21a and a coupled thereto flywheel 21b to increase its moment of inertia with respect to the common axis of rotation. This starter motor 21 drives a drive train 22 of the starter 19 , In the drive train is at a position P1, which is to the starter motor 21 is directly adjacent, a starter clutch according to the invention 1 provided, in particular, according to one of the 1 to 5 illustrated preferred embodiments may be implemented. After the starter clutch 1 follows in the powertrain 22 a gearbox 23 , which is the speed of the starter motor 21 reduced in a certain implementation ratio. This transmission is preferably designed as a planetary gear. Next follows in the powertrain 22 a freewheel 24 and a coupling device 25 , which is designed in particular as a pinion. The pinion 25 engages in a toothing of a sprocket 26 one with a flywheel 27 and in the further course with the crankshaft of the internal combustion engine 20 is coupled. Alternative positions for the starter clutch 1 are the specified positions P2 between the gearbox 23 and the freewheel 24 , the position P3 between the freewheel 24 and the pinion 25 , the position P4 between the sprocket 26 and the flywheel 27 , as well as the position P5 between the flywheel 27 and the crankshaft of the internal combustion engine 20 , About the transmission 23 as well as between the pinion 25 and the sprocket 26 existing gear ratio, will be the torque and speed of the starter motor 21 on for starting the internal combustion engine 20 adapted suitable torques or speeds. If now from a starting position of the starter motor 21 is activated, the load on the output side becomes the starter clutch 1 initially not or at least not completely on the with the starter motor 21 coupled drive side coupled, so that on the drive side a significant for the starting process kinetic rotational energy can be built up. This can then be used in addition to the electromagnetic force of the starter motor to after entering or reinforcing the coupling from a certain angle of rotation of the first coupling element of the starter clutch 1 relative to the starting position the starting process for the internal combustion engine 20 perform. In this way, peak loads in the power consumption of the electric motor can be effectively countered and the actual starting process can be shortened in time, so that unpleasant side effects of the starting process, such as starter shakes or unwanted noise developments can be reduced or even prevented.

In 7 ist schließlich zum Zwecke der Illustration rein qualitativ ein beispielhafter ungefährer Verlauf der Drehzahl des primärseitigen Kupplungselements einer Anlasserkupplung gemäß 1 bzw. 2 bei einem Anlassvorgang gezeigt (durchgezogene gezeichnete Kennlinie). Dabei steigt die Drehzahl ausgehend von einer Ausgangsstellung, die zum Drehwinkel 0° korrespondiert, im Wesentlichen gemäß einer typischen Leerlaufkennlinie (gestrichelt gezeichnete Kennlinie) eines als Elektromotor ausgebildeten Anlassermotors an, bevor ab einem Drehwinkel von etwa 360° (eine volle Umdrehung) die Kopplung über die Spiralfeder 7 so stark wirkt, dass deutliche Abweichungen von der Leerlaufkennlinie auftreten und die Drehzahl entsprechend weniger steil bis hin zu einem Maximum ansteigt, das hier im Beispiel bei einem Drehwinkel von etwa vier vollen Umdrehungen liegt. Danach fällt die Drehzahl durch die beim Anlassvorgang abtriebsseitig wirkende Last deutlich ab, bis der Anlassvorgang beendet ist und der Anlasser gestoppt wird. Wird dagegen die Abtriebsseite, d. h. das sekundärseitige Kupplungselement, etwa zu Charakterisierungszwecken, festgesetzt, so steigt die Kennlinie zum einen weniger steil an, weil die Abtriebsseite nicht in Bewegung gesetzt werden kann und nach dem Erreichen eines (in der Regel tiefer gelegenen) Maximums fällt sie steil ab. Insbesondere kann es dabei sogar zum Stillstand (Drehzahl Null) kommen, wenn sich die Spiralfeder nicht mehr weiter aufwickeln kann (vorausgesetzt das Drehmoment des antreibenden Motors ist nicht so stark, dass es zu Beschädigungen der Anlasserkupplung kommt).In 7 Finally, for the purpose of illustration purely qualitatively, an exemplary approximate course of the rotational speed of the primary-side coupling element of a starter clutch according to 1 respectively. 2 shown during a starting process (solid drawn characteristic curve). In this case, the speed increases, starting from an initial position corresponding to the rotational angle 0 °, substantially according to a typical open-circuit characteristic (dashed curve) of a starter motor designed as an electric motor, before starting from a rotation angle of about 360 ° (one full revolution) the coupling via the spiral spring 7 is so strong that significant deviations from the idle characteristic occur and the speed increases correspondingly less steeply up to a maximum, which is here in the example at a rotation angle of about four full revolutions. After that, the rotational speed drops significantly due to the load acting on the output side during the starting process until the starting process is completed and the starter is stopped. If, on the other hand, the output side, ie the secondary-side coupling element, is set for characterization purposes, the characteristic increases less steeply because the output side can not be set in motion and after reaching a (generally lower) maximum, it drops steep. In particular, it can even come to a standstill (zero speed) when the coil spring can not continue to wind (assuming the torque of the driving motor is not so strong that it comes to damage the starter clutch).

Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zu Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.While at least one exemplary embodiment has been described above, it should be understood that a large number of variations exist. It should also be understood that the described exemplary embodiments are nonlimiting examples only and are not intended to thereby limit the scope, applicability, or configuration of the devices and methods described herein. Rather, the foregoing description will provide those skilled in the art with guidance for implementing at least one example embodiment, it being understood that various changes in the operation and arrangement of the elements described in an exemplary embodiment may be made without departing from the appended claims Derogated from the requirements of the respective subject matter as well as its legal equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anlasserkupplungstarter clutch
22: primärseitiges Kupplungselement der Spiralfederkupplungprimary-side coupling element of the spiral spring clutch
33: Mitnehmer für SpiralfederDriver for coil spring
44: sekundärseitiges Kupplungselement der Spiralfederkupplungsecondary-side coupling element of the spiral spring clutch
5, 65, 6: Befestigungspositionen für Spiralfeder am sekundärseitigen KupplungselementMounting positions for spiral spring on the secondary-side coupling element
77: Spiralfederspiral spring
88th: antriebsseitige Eingangswelledrive-side input shaft
99: Kupplungsbacke des primärseitigen KupplungselementsClutch jaw of the primary-side coupling element
1010: Klaue der primärseitigen KupplungsbackeClaw of the primary-side clutch shoe
1111: Kupplungsbacke des sekundärseitigen KupplungselementsClutch jaw of the secondary-side coupling element
1212: Klaue der sekundärseitigen KupplungsbackeClaw of the secondary-side clutch shoe
1313: Bolzenbolt
1414: Außengewinde des BolzensExternal thread of the bolt
1515: Aussparung im sekundären KupplungselementRecess in the secondary coupling element
1616: Innengewinde der AussparungInternal thread of the recess
1717: Abtriebsseitige AusgangswelleOutput-side output shaft
1818: Verbrennungskraftmaschine mit AnlasserInternal combustion engine with starter
1919: AnlasserStarter
2020: Verbrennungskraftmaschine (Fahrzeugmotor)Internal combustion engine (vehicle engine)
2121: Anlassermotorstarter motor
21a21a: Rotor des AnlassermotorsRotor of the starter motor
21b21b: zusätzliche Schwungmasse des Anlassermotorsadditional flywheel mass of the starter motor
2222: Antriebsstrang des AnlassersPowertrain of the starter
2323: Getriebe, insbesondere PlanetengetriebeTransmission, in particular planetary gear
2424: Freilauffreewheel
2525: Kopplungseinrichtung, insbesondere RitzelCoupling device, in particular pinion
2626: Zahnkranzsprocket
2727: Schwungradflywheel
P1–P5P1-P5: verschiedene Positionen für Anlasserkupplungdifferent positions for starter clutch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 5533415 [0003]
US 4503719 [0003]

Claims

Starter clutch ( 1 ) for a starter ( 19 ) an internal combustion engine ( 20 ), in particular for a starter of a motor vehicle engine, comprising: a rotatably mounted primary-side coupling element ( 2 ) for connection to a drive side of the starter ( 19 ); and a rotatably mounted secondary-side coupling element ( 4 ) for connection to a driven side of the starter ( 19 ); wherein the primary-side coupling element ( 2 ) with the secondary-side coupling element ( 4 ) for torque transmission between the two coupling elements ( 2 . 4 ) coupled or can be coupled, the two coupling elements are starting from a starting position at least over a finite angle of rotation range away relative to each other rotatable, and the angle of rotation relative rotation of the two coupling elements ( 2 . 4 ) to each other with respect to the starting position; and wherein the coupling between the coupling elements ( 2 . 4 ) is designed so that when the secondary-side coupling element ( 4 ) and the resting primary-side coupling element ( 2 ) is acted upon from the initial position with a constant torque and thereby in a rotational movement relative to the secondary-side coupling element ( 4 ) is offset, the speed of this rotational movement in the presence of the coupling reaches a maximum speed at a certain angle of rotation, which is at least 180 degrees, and then the speed drops again.

Starter clutch according to claim 1, wherein for the coupling between the primary-side coupling element ( 2 ) and the secondary-side coupling element ( 4 ) one with both coupling elements ( 2 . 4 ) connected spiral spring ( 7 ) is provided, which is arranged so that it can at least partially wind up during the outgoing from the starting position rotational movement.

Starter clutch according to claim 2, wherein the spiral spring ( 7 ) is configured so that its torsional rigidity, starting from its state in the initial position monotonically, preferably progressively increases with increasing winding.

A starter clutch according to claim 3, wherein the cross-sectional area of the spiral spring ( 7 ) along its course from a first position ( 3 ) to the coil spring, which is closer to a second position on the coil spring closer to a connection point at which the coil spring is connected to the primary-side coupling element, to the second position ( 5 . 6 ) increases.

Starter clutch according to one of claims 2 to 4, wherein the torsional stiffness of the spiral spring ( 7 ) starting from its state in the starting position with increasing winding up to a winding angle of at least 180 degrees, preferably of at least 1800 degrees, more preferably of at least 3600 degrees, always values below an intermediate value of 1000 Nmm / degree, preferably of below 100 Nmm / Degree, assumes and with still increasing winding angle of the value of the torsional stiffness is at least partially above the intermediate value.

The starter clutch according to claim 1, wherein: the primary-side clutch element is a first clutch shoe 9 ) and the secondary-side coupling element to a corresponding one for producing the coupling between the two coupling elements corresponding second coupling jaw ( 11 ) having; at least one of the coupling jaws ( 9 . 11 ) by means of a thread ( 14 . 16 ) relative to the other clutch shoe ( 11 . 9 ) starting from a starting position in which the two coupling jaws ( 9 . 11 ) are not axially coupled so that when the secondary-side coupling element fixed and the resting primary-side coupling element from the initial position out with a torque applied and thereby in a rotational movement relative to the secondary-side coupling element, the at least one axially movable coupling jaw ( 9 . 11 ) by means of the thread ( 14 . 16 ) is moved to the other clutch shoe, that a coupling between the clutch shoes for transmitting the drive torque from the primary-side coupling element is only made on the secondary-side coupling element when in this rotational movement relative to the starting position, a certain angle of rotation of at least 180 degrees is reached.

Starter clutch according to claim 6, wherein for the production of the coupling the coupling jaws ( 9 . 11 ) are adapted to couple to each other according to one or more of the following types of coupling: - positively, in particular in the sense of a dog clutch; - frictionally engaged; By means of magnetic forces; - By means of electrostatic forces.

Starter clutch according to one of the preceding claims, wherein the strength of the coupling between the primary-side and the secondary-side coupling element ( 2 . 4 ) is at least twice as high at the determined angle of rotation, preferably at least 5 times as high as in the starting position.

Starter clutch according to one of the preceding claims, wherein the coupling between the primary side and the secondary side coupling element ( 2 . 4 ) is at least substantially rigid in at least one rotational angle range following the specific rotational angle during the rotational movement.

Starter ( 19 ), for starting an internal combustion engine ( 20 ), in particular a motor vehicle engine, at a defined the starter ( 19 ) is configured, comprising: one on a drive side of the starter ( 19 ) starter motor ( 21 ) for driving an internal combustion engine ( 20 ) during the start; one on a driven side of the starter ( 19 ) arranged coupling device ( 25 ) for coupling the starter to an internal combustion engine ( 20 . 26 . 27 ), the coupling device ( 25 ) via a drive train ( 22 ) with the starter motor ( 21 ) is coupled or can be coupled; and one between the starter motor ( 21 ) and the coupling device ( 25 ) in the drive train ( 22 ) arranged starter clutch ( 1 ); where: the starter clutch ( 1 ) a rotatably mounted primary-side coupling element ( 2 . 9 ) for connection to the drive side of the starter ( 19 ) and a rotatably mounted secondary-side coupling element ( 4 . 11 ) for connection to the output side of the starter ( 19 ) having; the primary-side coupling element ( 2 . 9 ) with the secondary-side coupling element ( 4 . 11 ) for torque transmission between the two coupling elements ( 2 . 4 ; 9 . 11 ) is coupled or couplable, the two coupling elements ( 2 . 4 ; 9 . 11 ) are rotatable starting from an initial position at least over a finite angle of rotation range relative to each other, and the angle of rotation relative rotation of the two coupling elements ( 2 . 4 ; 9 . 11 ) to each other with respect to the starting position; and the starter clutch ( 1 ) is configured so that when the dormant primary side coupling element ( 2 ; 9 ) each out of the initial position by the acted upon by the supply voltage starter motor ( 21 ) is set in a rotational movement: - if the secondary-side coupling element ( 4 ; 11 ) is free and unloaded, a certain maximum idle speed for the rotational movement is achieved; and - if instead the secondary-side coupling element ( 4 ; 11 ), the rotational speed of the first rotational speed maximum of the rotational movement is at least 30%, preferably at least 50% of the maximum idling rotational speed.

Starter according to claim 10, wherein the starter is configured so that when the secondary-side coupling element ( 4 ; 11 ), the rotational speed of the first rotational speed maximum of the rotary motion reaches at least a value of 1000 revolutions / min or more, preferably of 2000 revolutions / min or more.

A starter according to claim 10 or 11, wherein the starter clutch ( 1 ) is designed as a starter clutch according to one of claims 1 to 9.

Starter according to one of claims 10 to 12, wherein the starter motor ( 21 ) a driven rotor ( 21a ) for connection to the primary-side coupling element ( 2 ; 9 ) of the starter clutch ( 1 ) and a flywheel ( 21b ) for storing rotational energy; and the rotor ( 21a ) so with a flywheel ( 21b ) coupled or coupled, that these on the one hand by means of the driven rotor ( 21a ) is in rotation and on the other hand, a rotational movement of the flywheel ( 21b ) on the rotor ( 21a ) can be fed back for the transmission of rotational energy.

Internal combustion engine with a starter ( 19 ) according to any one of claims 10 to 13.

Internal combustion engine according to claim 14, wherein the starter clutch ( 1 ) is arranged in a drive train between the starter motor and a crankshaft of the internal combustion engine at one of the following locations: - between the starter motor ( 21 ) on the drive side and arranged in the drive train transmission ( 23 ) on the output side of the starter clutch ( 1 ); Between a transmission arranged in the drive train ( 23 ) on the drive side and a freewheel ( 24 ) or the coupling device ( 25 ) on the output side of the starter clutch ( 1 ); Between a freewheel ( 24 ) on the drive side and the coupling device ( 25 ) on the output side of the starter clutch; Between a flywheel ( 27 ) or a starter ring gear ( 26 ) of the internal combustion engine on the drive side and the crankshaft on the output side of the starter clutch ( 1 ).