DE2252426C2 - Lenkvorrichtung für einen abgewinkelten schwenkbaren Außenbordantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für einen abgewinkelten schwenkbaren Außenbordantrieb, einem sogenannten Z-Antrieb, mit einem Lenkrad und damit verbundener Seilscheibe, die über ein flexibles Doppelzugkabel mit einer Abtriebsseilscheibe verbunden ist, welche mit dem Lenkarm des Außenbordantriebes in kraftschlüssiger Verbindung steht.

Die Schwenkbarkeit des Außenbordantriebs ermöglicht auch das Steuern des Bootes, so daß ein Ruder nicht erforderlich ist. Eine vergleichbare Lenkvorrichtung ist beispielsweise durch die FR-PS 12 15 268 bekannt.

Schwenkbare Außenbordantriebe haben die Neigung, bei einem seitlichen Ausschwenken des Vortriebselementes, also des Propellers, den Ausschlagwinkel zu vergrößern. Dem muß am Lenkrad entgegengewirkt werden, was eine Unstabilität der Steuerung des Bootes zur Folge hat und von dem Fahrzeuglenker eine erhöhte Aufmerksamkeit erfordert.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Unstabilität zu beseitigen und dafür zu sorgen, daß bei einer Vergrößerung des Ausschwenkwinkels die Lenkreaktionsdrehmomente gleich bleiben.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mit der Abtriebsseilscheibe ein kleines Zahnrad verbunden ist, daß mit dem kleinen Zahnrad ein am Heck drehbar gelagertes großes Zahnrad kämmt, daß mit dem großen Zahnrad ein Winkelarm fest verbunden ist, daß der Winkelarm kürzer als der Lenkarm ist und daß der Winkelarm an dem Lenkarm durch eine starre Verbindungsstange angekuppelt ist.

Die Verwendung eines Doppelzugkabels, welches die Lenkradbewegung über zwei Seilscheiben oder -trommeln überträgt, beseitigt auch jeglichen toten Gang, der ebenfalls Unstabilitäten bei der Steuerung des Fahrzeuges verursachen kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung mit teilweise weggebrochenen Teilen einer Doppelzugkabelverbindung, die für die Lenkvorrichtung gemäß der Erfindung

geeignet ist,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung der F i g. 1,

F: g. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Vorrichtung der F i g. 1 und 2,

F i g. 4 ein vergrößerter Querschnitt durch den Mantel eines Doppelzugkabels längs der Linie 4-4 in der Fig. 2.

F i g. 5 eine vergrößerte Stirnansicht einer in der Vorrichtung der F i g. 1 verwendeten Kabeltrommel,

F i g. 6 eine Draufsicht auf ein Bootsheck, die die Lenkvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt,

F i g. 7 ein Schnitt nach Linie 7-7 in F i g. 8 durch eine andere Ausführung der mit der Steuerradwelle verbundenen Lenkvorrichtung, und

F i g. 8 ein Schnitt längs der Linie 8-8 in der F i g. 1.
In F i g. 1 ist eine Doppelzugkabelverbindung zwischen zwei Seilscheiben dargestellt.
Zwischen einem Paar von im Abstand voneinander befindlichen Haltebügeln 12 und 14 ist ein Mantel 10 eines Doppelzugkabels angebracht. Der Haltebügel 12 ist mit dem Steuerkopf für ein Lenkrad zusammengebaut dargestellt. Der Steuerkopf hat eine Eingabevorrichtung, beispielsweise ein auf einer Eingabewelle 18 angebrachtes Lenkrad 16. Auf einem Ende Jer in dem Haltebügel 12 drehbar gelagerten Welle 18 ist eine Kabeltrommel 20 montiert. Eine ähnliche Kabeltrommel 22 ist auf einer in dem Haltebügel 14 drehbar gelagerten Abtriebsseilscheibe 23 angebracht. Die Abtriebsseilscheibe 23 kann mit einem Gerät oder einer Vorrichtung verbunden sein, das bzw. die durch eine Eingabevorrichtung, beispielsweise durch das Lenkrad 16, über eine Entfernung gesteuert werden soll.
Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß ein Drehen des Lenkrades 16 eine entsprechende Drehung der Abtriebsseilscheibe 23 bewirkt. Diese Bewegung wird durch ein Paar von Kabelseelen 24 übertragen, die in dem Mantel 10 voneinander getrennt beweglich angeordnet sind. Die Seelen 24 sind mit ihren benachbarten Enden durch entsprechende Verbindungsmittel an den Kabeltrommeln 20 bzw. 22 befestigt. Die Kabeltrommeln wirken auf diese Weise in der Art einer Seilscheibe, um auf diese Weise einen konstanten Kabelzug des Doppelkabels aufrechtzuerhalten.

Gemäß F i g. 4 besteht der Mantel 10 aus einer rohrförmigen Innenhülse 26 aus Kunststoff. Die Kabelseele 24 kann aus fest gewickelten Bündeln aus rostfreiem Stahl hergestellt werden. Um jede der Kunststoffinnenhülsen 26 sind mehrere in Umfangsrichtung angeordnete Verstärkungsdrähte 28 vorzugsweise getemperte Federdrähte in einer Schraubenlinie mit ziemlich großer Steigung zur Bildung einer schraubenförmig gewickelten Anordnung gelegt. Ein Außenmantel 30 aus Kunststoff bildet eine flexible äußere Abdeckung, die die durch Drähte verstärkte Innenhülsen 26 zur Bildung eines Mantels eines Doppelzugkabels einhüllt. Die Innenhülsen 26 können aus flexiblem harzhaltigen Material, beispielsweise einem Thermoplast, Nylon, Polyäthylin oder linearem Polyäthylin hergestellt sein. Falls erwünscht, können die Innenhülsen 26 eine selbstschmierende Einlage haben, die aus einer Mischung eines Harzklebers und pulverisierten oder gedockten Polytetrafluoräthylinpartikeln oder aus einem gewebten PoIytetrafluoräthylintuch, das in einen derartigen Harz eingebettet ist, bestehen. Die zwischen der Kabelseele und der Innenhülse auftretende Gleitreibung kann auch durch die Verwendung einer geringen Menge eines Schmiermittels, beispielsweise Molybdändisulfid verrin-

gert werden.

Der Außenmantel 30 aus Kunststoff hindert die Verstärkungsdrähte 28 daran, unter einer Druckbelastung nach außen auszuheulen. Die Innenhülsen 26 hindern die schraubenförmigen Drähte, die die innenhülsen umgeben, daran, unter Zugbelastung nach innen auszubeulen. Ein bevorzugtes Außenmantelmaterial für den Außenmante! 30 ist lineares Polyäthylin, das in einem Stuck um die Innenhülsen extrudiert werden kann. Der Durchmesser der Kabelseelen 24 kann ausreichend kleiner sein als der Innendurchmesser der Innenhülsen 26, um den Hülsen eine Flexibilität zu geben.

Gemäß den Fi ,3.1, 2 und 3 ist der Mantel 10 des Doppelzugkabeis an den Enden der Haltebügel 12 und 14 befestigt Jedes Ende des Mantels 10 ist durch eine Verankerung 32 mit im allgemeinen ovalem Querschnitt festgehalten, die fest um die rohrförrnige Kabelleitung paßt. Da die Verankerungen an beiden Enden gleich sind, ist im nachfolgenden nur eine Verankerung näher beschrieben. Die Kabelseelen 24 erstrecken sich für eine Befestigung durch Öffnungen, die sich in einer Innenwand 33 der Verankerung 32 befindem. In einem Ende der Verankerung 32 ist durch einen Befestigungsstift 35 ein blockartiger Einsatz 34, der vorzugsweise aus

gels angeordnet sein können. Jeder der Haltebügelarme hat eine hohle Armverlängerung 56, die gegenüberliegend miteinander fluchten. Ein Klemmbolzen 58 geht durch beide Verlängerungen 56. Eine Mutter 60 steht mit einem Ende des Bolzens 58 in Eingriff und hält auf diese Weise die beiden Haltebügelarme zusammen. Ein ähnlicher Haltebügel 14 ist an dem Abrabeende der Kabelvorrichtung angeordnet.

Gemäß Fig. 1, 3 und 5 ist der Umfang jeder Kabeltrommel 20 und 22 mit mehreren Nuten versehen, um die die Kabelseelen gewickelt sind. Die Kabelseelen berühren zuerst die auf den Kabeltrommeln in der Mitte angeordneten Nuten und sie sind dann in entgegengesetzte Richtungen in axialer Richtung nach außen gewickelt, wobei jedes Kabelseelenende in einer Endtasche 62 auf der Trommelseite befestigt ist Jedes Ende der Kabelseele 24 kann ein in eine Seitenlasche 62 passendes aufgepreßtes zylindrisches Endstück 64 haben, um das Ende der Kabelseele mit der Trommel zu verbinden. Die Seitentaschen 62 befinden sich auf entgegengesetzten Seiten der Trommel und sie sind im wesentlichen um 180° zueinander versetzt.

Ein abgewandelter Steuerkopf ist in den F i g. 7 und 8 dargestellt. Hierbei ist die Eingabekabeltrommel 20

Kunststoff besteht, sicher befestigt. Ein Paar von nach 25 durch eine Kombination einer Seilscheibe 66 mit einem außen divergierenden, kegelstumpfförmigen Vertiefun- Zahnrad ersetzt. Die Seilscheibe 66 mit einem daran gen 36 bildet die inneren Flächen jedes Endblockes und sie wirken als Führungsflächen für die Kabelseelen 24. Die Kabelverankerung 32 kann aus einem Spritzgußmaterial mit geringem Gewicht beispielsweise aus Aluminium, Zink oder Magnesium hergestellt sein, und der Endblock 34 kann aus einem Kunststoff, wie Nylon oder aus einem Azetylpolymer wie Delrin, bestehen.

Das Ende der Kabelverankerung 32, das den Endblock 34 trägt, ist in eine an einem Ende eines Endhaltebügels angeordnete Fassungsöffnung 38 eingesetzt. Gemäß Fig.2 und 3 hat die Fassungsöffnung 38 einen ovalen Querschnitt, der etwas größer ist als der Querschnitt der Verankerung 32. Die Verankerung 32 kann sich in axialer Richtung frei bewegen, sie kann sich je- 40 ein Führungsrillenpaar, und zwar eine Führungsrille für doch innerhalb der Fassungsöffnung nicht drehen. jede der beiden Kabelseelen 24. Die maximale Länge

einer einzelnen Kabelseele, die um die Seilscheibe 66 gewickelt ist, ist auf eine Umschlingung begrenzt. Ein Vorteil bei der Verwendung eine: derartigen Seilschei-

einer Spannmutter 40 in Eingriff steht. Die Spannmutter 45 be mit einem großen Durchmesser liegt im Vergleich zu 40 hat eine innere, leicht hinterdrehte zylindrische Flä- den vorher beschriebenen Kabeltrommeln darin, daß ehe an einem Endo, die mit einer zylindrischen Lagerfläche 42 auf dem Ende des Haltebügels 14 in Berührung steht. Bei einer Drehung der Mutter 40 bewegt sich die Verankerung 32 in axialer Richtung, wodurch der Mantel 10 des Doppelzugkabels veranlaßt wird, die Mantellänge zwischen den Kabeltrommeln 20 und 22 zu verkürzen und hierdurch gleichzeitig den Zug der beiden

befindlichen Zahnrad hat eine hohle Nabe 68, die in einem Zapfenlagerpaar 70 eines Haltebügels 72 drehbar gelagert ist. Eine Lenkradwelle 74 hat ein an ihrem einen Ende befestigtes Ritzel 76. Die Zahnradzähne des Ritzels 76 kämmen mit den Zahnradzähnen 78 auf dem größeren Zahnrad der Seilscheibe 66. Dieses Untersetzungsgetriebe erlaubt mehrere Drehungen des Lenkrades ohne daß eine vollständige Umdrehung der Seilscheibe an dem Abgabeende der Kabelvorrichtung ausgeführt wird. Die Abgabeseilscheibe ist natürlich die gleiche wie sie in dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Der Seilscheibenteil der Kombination 66 aus einer Seilscheibe und einem Zahnrad hat

Gemäß F i g. 3 hat die Verankerung 32 ein gebogenes äußeres Flächenabschnittspaar 39, das mit einem Gewinde versehen ist und das mit einem Innengewinde

Kabelseelen einzustellen. Die Vertiefungen 36 in dem eine geringere Kraft zum Drehen der Seilscheibe 66 erforderlich ist. Weiterhin ist die Lebensdauer der Kabelseelen dadurch verlängert, daß die Anzahl der Umso schlingungen und der Krümmungsradius verringert sind. Das Untersetzungsgetriebe vermindert zusätzlich einen toten Gang und es ermöglicht ein besseres sogenanntes Betätigungsgefühl für die Bedienungskraft. Ein Teil des Haltebügels ist als dreieckig geformte Führung

Endblock, die in der Form kegelstumpfförmig sind, füh- 55 82 für die Kabelseelen ausgeführt und diese Führung ist

ren die Kabelseelen 24 bei verschiedenen Veranke rungsspannstellungen.

Gemäß F i g. 3 ist die Eingabewelle 18 in einer Stützlagerhülse 46 drehbar gelagert. Die Stützlagerhülse 46 kann auf der Innenseite eines Armaturenbrettes 44 durch Befestigungsmittel wie ein Bolzenpaar 48 befestigt sein. Die Bolzen 48 dienen ebenfalls zur Befestigung einer Abstandshülse 50 zwischen dem Armaturenbrett und einer Seite des Haltebügels 12. Eine Anzahl von Schrauben 52, von denen nur eine gezeigt ist, befestigen die Abstandshülse 50 an dem Haltebügel 12. Die Welle 18 ist auch in einem Lagerpaar 54 gelagert, die als Kugellager in Vertiefungen in den Armen des Haltebü-

zwischen der Seilscheibe 66 und der Verankerung für den Mantel des Doppelzugkabels angeordnet, um das Kabelseelenpaar zu führen. In de. Führung für die Kabelseelen ist eine Vertiefung 83 vorgesehen, die als Lager für ein Ende der Welle 74 dient.

Gemäß F i g. 8 ist eine einzelne Seitentasche 84 radial inneihalb des Seilscheibenumfanges angeordnet. Die Kabelseelenenden werden in die Seitentasche 84 durch ein Paar von Durchgangswegen 86 und 88 geführt. Ein einzelner Bolzen 90 und eine Keilscheibe 92 klemmen die Kabelseelenenden in der Tasche 84 fest. Es kann auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 7 und 8 eine einzelne Mutter als Vorrichtung zum Einstellen des

Zuges, wie dies weiter oben beschrieben ist, verwendet werden.

Ein weiteres besonderes Merkmal des beschriebenen Lenksystems ist ein in Fig.6 gezeigter Mechanismus für eine veränderbare Drehmomentabgabe. Ein Haltebügel 14 für das Abgabeende ist, wie dies weiter oben beschrieben worden ist, an einem Heck 94 eines Bootes befestigt. Ein üblicher Motor 96 für einen Heckantrieb treibt einen Schiffsantrieb 98 an, der an dem Heck schwenkbar befestigt ist. An dem Haitebügel 14 ist eine Kabeltrommel und eine Abtriebsseilscheibe 23 angebracht, wie sie oben beschrieben sind. Auf dem Ende der Abtriebsseilscheibe 23 ist ein kleines Zahnrad 100 befestigt, das sich mit der Abtriebsseilscheibe 23 dreht. Das kleine Zahnrad 100 arbeitet mit einem großen Zahnrad 102 zusammen, das von einem nicht gezeigten Haltearmpaar am Heck gehalten ist. Mit dem großen Zahnrad 102 ist ein Winkelarm 104 fest verbunden. Ein Lenkarm 106 geht durch eine öffnung in dem Heck und er ist mit dem Schiffsantrieb 98 gekuppelt. Eine Bewegung des Lenkarmes verursacht ein Schwenken des Schiffsantriebes um die Lenkachse S. Eine Verbindungsstange 108 verbindet den Winkelarm 104 mit dem Lenkarm 106. Der Winkelarm 104 ist kürzer ausgeführt als der Lenkarm 106.

In Fig.6 befindet sich der Winkelarm 104 in einer Stellung, in der er ein geringstes Drehmoment auf den Lenkarm 106 ausübt. Im Gegensxatz dazu bringt der Winkelarm 104 ein maximales Drehmoment auf, wenn er aus der Stellung mit dem minimalen Drehmoment um 90° in eine der beiden Richtungen gedreht ist. Die Stellung des Winkelarmes 104 wird durch die Bedienungskraft über das Lenkrad durch eine Drehbewegung des Lenkrades und damit der Eingabewelle gesteuert. Diese Drehbewegung wird durch die Kabelvorrichtung 10 auf den Untersetzungszahnradsatz 100,102 übertragen. Die Verbindungsstange 108 dient dazu, das sich verändernde Drehmoment auf den Lenkarm in Abhängigkeit von der Stellung des Kurbelarmes 104 aufzubringen, um auf diese Weise die Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung umzusetzen.

Der vorstehend beschriebene Mechanismus für ein veränderliches Drehmoment ist insbesondere anwendbar, wenn ein Lenken nach hart steuerbord oder nach hart backbord erfolgt, da dieser Mechanismus der Bedienungsperson ein vergrößertes Lenkdrehmoment gibt, wenn der Lenkarm in seine voll ausgestreckte Stellung schwenkt.

Die Abgabetrommel 22 und der Untersetzungsgetriebesatz 100, 102 kann auch durch eine einzelne, nicht gezeigte Abtriebsseilscheibe mit einem großen Durchmesser ersetzt werden, an der Kabelseelen 24 befestigt sind, wobei der Winkelarm 104 an der Abtriebswelle einer derartigen großen Abtriebsseilscheibe befestigt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lenkvorrichtung für einen abgewinkelten schwenkbaren Außenbordantrieb mit einem Lenkrad und damit verbundener Seilscheibe, die über ein flexibles Doppelzugkabel mit einer Abtriebsseilscheibe verbunden ist, welche mit dem Lenkarm des Außenbordantriebes in kraftschlüssiger Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Abtriebsseilscheibe (23) ein kleines Zahnrad (100) verbunden ist, daß mit dem kleinen Zahnrad (100) ein am Heck drehbar gelagertes großes Zahnrad (102) kämmt, daß mit dem großen Zahnrad (102) ein Winkelarm (104) fest verbunden ist, daß der Winkelarm (104) kürzer als der Lv.nkarm (106) ist und daö dar Winkelarm (104) an dem Lenkarm (106) durch eine starre Verbindungsstange (108) angekuppelt ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lenkradwelle (74) und der von ihr betätigte Seilscheibe (66) ein Untersetzungsgetriebe (76,78) eingeschaltet ist.