DE2059820A1

DE2059820A1 - Getriebe

Info

Publication number: DE2059820A1
Application number: DE19702059820
Authority: DE
Inventors: Arnold Bruce C
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1969-12-17
Filing date: 1970-12-04
Publication date: 1971-07-01
Also published as: US3570319A; GB1258860A

Description

132Ü Racine Street, Ercj.;^, V/isconsin, TJS-A

GETEIEBE

Die Erfindung bezieht sich auf Getriebe insbesondere mit wählbarer .Antriebsübertragung;«

Solche Getriebe werden namentlich jauch für Schiffs- bzw. Bootsentriobe verwendet, in denen die Abtriebcwelle gegenüber der Antriebswelle und anderen Wollen geneigt verläuft und antriebaübertraKonc! mit der Bchraubenwelle beispielsweise eines Eootos verbunden ist.

Bei bekannten-,.Antrieben dieser Art iat ein Antrieb der geneigten Aritrlübßwelllc mit gleicher Antriebsleistung in beiden Dreh-

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richtungen nur schwer erzielbar. Wegen der Neigung der Antriebswelle erforderten die übrigen Getriebeeinrichtungen und der Antrieb selbst außerdem eine relativ große Einbauhöhe, was "beträchtlich zu einer hohen Gesamtbauhöhe des Bootes oder Fahrzeugs beitrug.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung diese und andere Nachteile zu vermeiden sowie mit einfachen Kitteln cd.ii wesentlich verbessertes Getriebe zu schaffen.

Bei einem Getriebe insbesondere zur Antriebsübertragung von einer Antriebswelle auf eine zu dieser geneigt angeordnete Abtriebswella ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine zusätzliche Welle zum Antrieb der geneigten Abtriebswelle im Rückwärtslauf mit gleicher Leistung wie im Vorwärtslauf und ferner in ständigem Eingriff miteinander stehende, wahlweise einkuppelbare Getrieberäder zur wählbaren Antriebsverbindung der Wellen vorhanden sind.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die zusätzliche Welle parallel zur Antriebswelle angeordnet ist, daß jede dieser Wellen ein drehbar gelagertes Getrieberad aufweist, dag mittels einer auf der zugehörigen Welle angebrachten Kupplung mit der betreffenden Welle in Antriebsverbindung bringbar ist, und daß die zu beiden Wellen geneigt angeordnete Abtriebswelle ein mit ihr drehfest verbundenes Kegelrad aufweist, das mit den anderen Getrieberädern ständig im Eingriff steht. Die Anordnung ist so getroffen, daß jede der Kupplungen wahlweise betätigt werden kann, um der Abtriebawolle in der einen oder anderen Umlaufrichtung Leistung zuzuführen.

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Ein Getriebe der eingangs genannten Art ist er gekennzeichnet durch ein Gehäuse, durch eine drehbar darin gelagerte Antriebswelle riit einem auf letzterer drehbar -gelagerten Getrieberad und einer zwischen diesem v-r.d der Antriebswelle angeordneten Kupplung zur unterbrtchbaren Antrieb^übertragung von der Welle auf dan Getrieberad, durch eine zweite parallel zur Antriebswelle drehbar in Gehäuse gelagerte Getriebewelle mit einem drehbar daraui gelagerten Getrieberad und einer zwischen diesem und der Gctri ebevrelle angeordneten Kupplung zur unterbrechbaren Antriebaübertragunrr von der zweiten Welle auf das zugeordnete Getrieberad, durch im Dauereingriff miteinander stehende gleichzeitig mittels der Antriebswelle antreibbare "Verzahnungsträger und durch eine gegenüber der Antriebswelle sowie der Getriebewelle geneigt angeordnete, drehbar in dem Gehäuse gelagerte Abtriebswelle mit einem fest darauf angeordneten, mit den Getrieberädern auf der Antriebs- und der Getriebewelle im Dauereingriff stehenden Getrieberad, wobei entweder die Antriebswelle oder die zweite Getriebewelle über die betreffenden Getrieberäder wahlweise kraftschlüssig mit der Abtriebswelle verbindbar ist.

In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist das auf der Antriebsvielle des Getriebes angeordnete Getrieberad als schrägverzahntes Stirnrad ausgebildet und die zweite Getriebewelle versetzt gegenüber der Antriebswelle angeordnet, wobei das darauf angeordnete Getrieberad als schrägverzahrites Kegelrad ,ausgebildet ist, und das auf der geneigten Abtriebswelle fest angeordnete Getrieberad ist ein'im Dauereingriff mit den Getrieberädern auf der Antriebswelle und der zweiten Getriebewelle stehendes Kegelrad.

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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Kupplungen jeweils als hydraulisch gesteuerte Reibungskupplungen.mit einer auf der betreffenden Welle fest angeordneten Trommel ausgebildet. Jede Trommel weist eine Zahnung auf, so daß dio Trommeln miteinander im Dauereingriff und soitit gemeinsam angetrieben sind. Damit sind die Antriebswelle und die zweite Getriebewelle gleichzeitig angetrieben, während die betreffenden Getrieberäder darauf frei drehbar sind. Bei Wirksarawerden der entsprechenden Kupplung erfolgt der Antrieb der Geti'ieberäder unter Kraftschluß und damit eine Antriebsübertragung im gewünschten Drehsinn.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Fig. Λ eine schematisierte Ansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes bei Verwendung in einem Schiffs- bzw. Bootsantrieb,

Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittansicht des Getriebes nach Fig. 1, unter Weglassung gewisser Teile,

Fig. $ Eine Rückansicht des Getriebes nach Fig. 2, mit wcggehrochenen dargestellten Teilen,

Fig. i\ eine Schnittansicht entlang der Linie *\-M in Fig. 3,

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Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 3»

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 3 und

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung in Form eines Getriebes für einen V-Antrieb für Boote.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebe bei Verwendung in einem (nur teilweise dargestellten) Boot B, für die es insbesondere geeignet ist. Eine Brennkraftmaschine 1 treibt ein in einem Schwungradgehäuse 2 angeordnetes Schwungrad 3» und dieses gibt die Antriebsleistung an ein Gebriebe PiP ab. Das Getriebe seinerseits überträgt den Antrieb auf die geneigt abwärts verlaufende Schraubenwelle 4 und damit auf an dieser angeordnete Einrichtungen wie eine (nicht gezeichnete) Schraube.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Deck D des Bootes B in der ausgezogen gezeichneten niedrigeren Höhe angeordnet sein, während es bei Verwendung eines (gestrichelt angedeuteten) herkömmlichen Antriebs, welcher nach oben hin mehr Raum beansprucht, in der gestrichelt angedeuteten Höhe liegen muß.

In Fig. 2 ist das erfindungngemäße Getriebe im einzelnen dargestellt. Eb weist ein Gehäuse H auf, in welchem die Antriebswelle 10 in Wälzlagern 11 und 12 drehbar gelagert ist. Auf der Welle 10 int eine Kupplung ö angeordnet. Diese weist eine

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b^a

Trommel "13 euf, die fest auf der Welle 10 befestigt und mit dieser drehbar ist. 3)it Kupplung ist eine hydraulisch.betätigb**e Keh**eheiben-B«ilwagskuppluiig mit «iner Bruckkammer 14, welcher in bekannter Weise ein Strömungsmittel unter Druck zuführbar ist, um einen Kolben I5 zu verschieben und damit wechselweise in der Trommel I3 und an eine» Zahnrad 18 angeordnete Kupplungsscheiben 16 und I7 zusammenzuspannen. Das Getrieberad 18 ist frei auf der Welle 10 drehbar und nur beim Einrücken der Kupplung C durch die Einspannwirkung des Kolbens I5 antriebsübertragend engetrieben. Das Getrieberad 18 ist ein schrägverzahntes Stirnrad mit in axialer Richtung konstantem Durchmesser. Die Trommel 13 trägt eine sich in axialer Richtung über ein Teil derselben erstreckende, umlaufende Verzahnung 19» deren Zweck nachfolgend beschrieben ist. Ferner enthält die Kupplung C eine Gegenhaltplatte 20, welche an der Trommel 13 befestigt ist, und eine Rückführfeder 21 atm sicheren Lösen der Kupplung bei Druckentlastung der Druckkammer 14. Das Druckmittel wird der Druckkammer 14 über eine Leitung 22 zugeführt, die als Bohrung in der Welle 10 ausgebildet ist. Das Druckmittel wird von einer Druckquelle, beispielsweise einer auf dem Gehäuse angeordneten Pumpe P, geliefert.

Das Getriebe weist eine zweite Welle JO auf, die Mittels Wälzlagern 31» 32 drehbar im Gehäuse gelagert ist (Fig. 4). Die Welle 30 trägt eine Kupplungseinrichtung Cp die im wesentlichen gleich der auf der Welle 10 angeordneten Kupplung 0 ist. Eine Druckkammer 14a dieser Kupplung C^ erhält über Zuleitungen 33, 55, 56 das Druckmittel zugeführt. Das mit der Kupplung Cj verbundene Getrieberad 34 ist ebenfalls schrägverzahnt und darüberhinaus aus im folgenden erläuterten Gründen

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als Kegelrad ausgebildet. Die Kupplung O^ ist somit ztiischen der zweiten Getriebewelle 30 und dem dar^iu' angeordneten Getrieberad 34 eingefügt und stellt eino untororechbare Antriebaübertmcung dazv;ischen her·

Die Wellen 10 und 30 sind parallel zueinander im Gehäuse gelagert. Die Trommeln 13 und 13a der Kupplungen C und Cj stehen mit ihren Zahnungen 19 bzw. 19a im Dauereingriff. Somit sind die Wellen 10, 50 gleichzeitig angetrieben und die Kupp- f lungen C, Cj zur Kraftübertragung auf die betreffenden Getrieberäder 18 bzw. 34 und weiter auf eine im folgenden beschriebene dritte Welle wahlweise einrück- bzw. betätigbar.

Die dritte oder Abtriebswelle 40 des Getriebes ist mittels Wälzlagern 41 und 42 im Gehäuse E gelagert und gegenüber den zueinander parallelen Wellen 10, 30 schräg angeordnet. Dabei ist der Neigungswinkel beliebig; er beträgt in der abgebildeten Ausführung etwa 10° gegenüber der Waagerechten. Die Abtriebswelle 40 trägt einen Anschlußflansch 43 zur Befestigung an der Schraubenwelle (Fig. 1). Auf der Abtriebswelle Λ 40 ist ein Kegelrad 44 mit relativ großem Durchmesser starr befestigt. Dieses steht? «it den Getrieberädern 18 und 3^ isi Dauereingriff. Da die Welle 30 seitlich versetzt ißt, muß deren Getrieberad 34- sowohl als Kegelrad ausgebildet als auch schrägverzahnt sein, um den Eingriff mit dem Kegelrad44 zu ermöglichen.

Abhängig davon, welche der beiden Kupplungen C bzw. G^ jeweils jsur Antriebsübertragung auf das betreffende Getrieberad 18 bzw, 34 betätigt ist, erfolgt der Antrieb der Abtriebswelle 40 in

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dein einen oder anderen Drehsinn, Dabei int der Antrieb mit;I.eic der beschriebenen Anordnung sowohl für Vorwärts- via auch für Rückwärts fährt des Bootes in voller Stärke auf .die Welle A-O übertragbar.

Zum wahlweisen Betätigen der beiden Kupplungen C und C₁ ist eine als Steuerschieber V ausgebildete Steuereinrichtung vorgesehen. Der Schieber V enthält ein mittels eines Hebel·'.;

51 in einer Bohrung 52 des Schiebergehäuses 53 νerdrehbarer Steuerglied 50. Ibi Schiebergehäuse 53 vorgesehene Druckmittelleitungen 55 und 56 sind mit den Zuleitungen 22 und 33 der Kupplungen C bzw. G^ durch entsprechendes Verdrehen des Steuergliedes 50 des Schiebers verbindbar. Die Pumpe P saugt das Druckmittel über Leitungen 60, 61 und eine in die Bohrung

52 mündende Leitung 62 aus dem im untersten Teil des Gehäuses gebildeten Sumpf an. Von der Pumpe gefördertes, überschüssiges Druckmittel kommt über die Leitungen 57, 58 in den Schmierkreislauf.

Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Getriebe in einer V-Anordnung, wobei die Antriebs- und Abtriebswellen an der gleichen Seite des Gehäuses ein- bzw. austreteil. Demgemäß erfolgt der Antrieb der UeHe 10 durch das Schwungrad 3 an der gegenüberliegenden Seite, während das Getriebe PT im übrigen unverändert ist. Bei dieser Anordnung ist zu bemerken, daß die Neigung der Abtriebswelle en ermöglicht, die Schraubenwelle 4-auch bei geringem axialem Abstand zwischen Getriebe PT und Kurbel wanne des Motors frei an der Kurbelwanne vorbeizufuhren. Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäße Getriebe eine kurze Bauweise des so ausgebildeten /.ntriebblocks.

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Somit schafft die Erfindung ein Getriebe für die Antriebsübertragung auf eine geneigt verlaufende Abtriebswelle mit;, gleicher Leistung bzw. gleichem Drehmoment in beiden Breinrichtungen, mit parallel zueinander liegenden ersten und zweiten Getriebewellen bzw. Antriebswellen und im Dauereingriff stehenden Getrieberädern für die Kraftübertragung.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders geeignet für Antriebe von Booten bzw. Schiffen und ermöglicht eine beträchtliehe Verringerung der für den Antrieb benötigten Gesamthöhe und Gesamtlänge.

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Claims

P at entansprüche

1.) Getriebe insbesondere zur Antriebsübertragung von einer Antriebswelle auf eine zu dieser poneigt angeordnete Abtriebswelle, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Welle (30) zum Antrieb der geneigten Abtriebswelle (40) im Rückwärtslauf mit gleicher Leistung wie im Vorwärtslauf und durch in ständigem.Eingriff miteinander stehende, v/ahlweise einkuppeibare Getrieberäder 08,34-,44·) zur wählbaren Antriebsverbindung der Wellen (10,30,40).

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zusätzliche Welle (30) parallel zur Antriebswelle (10) angeordnet ist, daß jede dieser Wellen (10, 30) ein drehbar gelagertes Getrieberad (18 bzw. 54) aufweist, das mittels einer auf der zugehörigen Welle angebrachten Kupplung (C bzw. C^) mit der betreffenden Welle in Antriebsverbindung bringbar ist, und daß die zu beiden Wellen (10,30) geneigt angeordnete Abtriebswelle (40) ein mit ihr drehfest verbundenes Kegelrad (44) aufweist, das mit den anderen Getrieberädern (18, 54) ständig im Eingriff steht.

3. Getriebe insbesondere mit wählbarer Antriebsubertragiing, gekennzeichnetdurch ein Gehäuse (H), durch eine drehbar darin gelagerte Antriebswelle (10) mit einem auf

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letzterem drehbar gelagerten Getrieberad (18) und einer zwischen diesem und dor Antriebswelle angeordneten Kupplung (C) zur unterbrechbaren Antricbr.übertragung von der Welle (10) auf das Getrieberad (18), durch eine zweite parallel zur Antriebswelle drehbar· im Gehäuse (H) gelagerte Gebriebewelle (30) mit einem drehbar darauf gelagerten Getrieberad (34) und einer zwischen diesem und der Getriebewelle angeordneten Kupplung (Cj) zur unterbrechbaren Antriebeübertragung von der zweiten Uelle (30) auf das zugeordnete Getrieberad (34), durch im Dauereingriff miteinander stehende, gleichzeitig mittels der Antriebswelle (1O) antreibbare Verzahnungsträger und durch eine gegenüber der Antriebswelle (10) sowie der zweiten Getriebewelle (30) geneigt angeordnete, drehbar im Gehäuse (H) gelagerten Abtriebswelle (40) mit einem fest darauf angeordneten, mit den Getrieberädern (18,34) auf der Antriebs- und der Getriebewelle (10 bzw. 30) in Dauereingriff stehenden Getrieberad (44), wobei entweder die Antriebswelle (10) oder die zweite Getriebewelle (30) über die betreffenden Getrieberäder wahlweise kraftschlüssig mit der Abtriebswelle (40) verbindbar ist.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (II) Einrichtungen zum Befestigen einer die Antriebswelle (10) des Getriebes antreibenden Antriebsquelle (1) am Schwungradgehäuse (2) vorhanden sind, und daß die auf der Antriebswelle (10) und der zusätzlichen bzw. zweiten Getriebewelle (30) angeordneten Kupplungen hydraulisch betätigbar sind.

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5. Getriebe nach wenigstens einem dor Ansprüche 1 bis 4, insbesondere für die Verwendung in Schiffs- .oder Bootsantrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (G, (L·) jeweils eine Jbst mit der entsprechenden Welle (10 bzw. JO) verbundene Verzahnung (I9 bsw. 19-i) aufweisen'und mittels einer Steuerungseinrichtung (V) \\rahl~ weise betätigbar sind.

6. Getriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 3 "bis 5, P dadurch gekennzeichnet, daß das auf

der Abtriebsvrelle (40) befestigte Getrieberad (44) ein Kegelrad und eines der beiden anderen Getrieberäder, vorzugsweise das Getrieberad (34) der zweiten bzw. zusätzlichen Getriebewelle (30), ein schrägverzahntes Kegelrad ist.

7. Getriebe wenigstens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Getrieberad (18) auf der Antriebswelle (10) ein schrägverzahntes Stirnrad ein schrägverzahntes Kegelrad ist.

8. Getriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Kupplungen (G, G^) eine auf der betreffenden Welle (10 bzw, 30) fest angeordnete Tronnuol (1.3) aufweist uud är.R die Verzahnungen (I9, 19.·]) auf den .im Dau or eingriff miteinander stehenden und gleichzeitig antreibbaren Trommeln gebildet sind.

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9. Getriebe nach wenigstens einem der- Ansprüche 1 bis 8, d c>- Ί u r c h gekennzeichnet , daß die.Kupplun.g:jri(ö, C^) Hehrscheiben-Eeibungskupplungen sind, wobei einige Scheiben (16) mit der betreffenden Trommel (13) und andere Scheiben (17) mit den entsprechenden Getrieberädern (18 birv/. 3^) verbunden sind.

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