DE2839457C2

DE2839457C2 -

Info

Publication number: DE2839457C2
Application number: DE2839457A
Authority: DE
Inventors: Elmer E. Croisant; Kass W. Oshkosh Wis. Us Sawyer
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1991-01-31
Also published as: US4223773A; JPS6160297B2; DE2839457A1; CA1127097A; AU3971578A; JPS5464392A

Description

Die Erfindung betrifft ein Wendegetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem aus der US-PS 34 55 420 bekannten Wendegetriebe, von dem in Patentanspruch 1 ausgegangen wird, greift das verschiebbare Schaltglied um das Antriebsglied in eine Umfangsnut der Kupplungsmanschette ein. Das Nockenfolgeglied ist ein mit dem Schaltglied verbundener Zapfen, der zwischen Nockenflächen eines schrägen Führungsschlitzes im Nockenstellglied abgestützt ist. Das Nockenstellglied ist im Getriebegehäuse senkrecht zur Richtung der Achse der Abtriebswelle verschiebbar. Nachteilig ist dabei, daß keine definierte Neutralstellung für die Kupplungsmanschette gegeben ist, daß zwischen dem Schaltglied und der Kupplungsmanschette wegen des großen Durchmessers, auf dem die rotierende Kupplungsmanschette am Schaltglied angreift, beim Schalten starke Reibungskräfte auftreten, und daß die Schaltverbindung vom Nockenstellglied zur Kupplungsmanschette starr ist, so daß unangenehme Schaltgeräusche mit starkem Verschleiß der Eingriffselemente auftreten. Ferner bleibt es der Bedienungsperson überlassen, wie rasch oder wie langsam der Schaltvorgang abläuft, was unter Umständen die Kupplungsklauen unzweckmäßig stark belasten kann.

Bei einem aus der US-PS 27 18 792 bekannten Wendegetriebe ist die Schaltverbindung zwischen einem Schaltnocken und der Kupplungsmanschette in einer Schaltrichtung formschlüssig und in der entgegengesetzten Schaltrichtung kraftschlüssig. In der Schaltrichtung mit der formschlüssigen Verbindung bleibt es der Bedienungsperson überlassen, wie schnell bzw. wie grob der Schaltvorgang abläuft. Es können Beschädigungen auftreten. In der Schaltrichtung der kraftschlüssigen Verbindung besteht die Gefahr, daß bei einer Beschädigung der für diese Schaltrichtung verantwortlichen Feder die Kupplungsmanschette hängen bleibt. Es ist auch nicht sichergestellt, daß die Feder den Schaltvorgang ordnungsgemäß durchführt, wenn die Kupplungsklauen belastet sind. Es muß erst abgewartet werden, bis die Belastung zwischen den Kupplungsklauen abgebaut ist.

Bei einem aus der GB-PS 9 38 303 bekannten Wendegetriebe greift ein Schwenkhebel der Schalteinrichtung von außen in eine Umfangsnut der Kupplungsmanschette. Für die Neutralstellung der Kupplungsmanschette ist eine federbelastete Kugel verantwortlich. Jedoch hängt das Einhalten der Neutralstellung der Kupplungsmanschette davon ab, daß die Schalteinrichtung ordnungsgemäß in die Neutralstellung gebracht bzw. in dieser gehalten wird. Zwischen dem Schwenkhebel und der Kupplungsmanschette treten starke Reibungskräfte auf.

Bei einem aus der DE-PS 64 45 14 bekannten Wendegetriebe für ein Schienenfahrzeug ist die Schaltwelle im Getriebegehäuse undrehbar und axial verschieblich gelagert. Sie ist zum Teil als Gewindespindel ausgebildet, an der eine Stellmutter der Schalteinrichtung zur axialen Verstellung greift. Zwei Federn in der Kupplungsmanschette sind über Axialdrucklager an der Schaltwelle abgestützt, um die Kupplungsmanschette zu verschieben. Die Abtriebswelle muß parallel zur Schaltwelle und außerhalb der Kupplungsmanschette liegen. Die Kupplungsmanschette ist über ein Zwischenrad mit der Abtriebswelle verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wendegetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das verschleißarm zu schalten ist, wobei die Schaltvorgänge nur mehr in vernachlässigbarer Weise von der Handhabung durch die Bedienungsperson beeinflußbar sein sollen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung dreht sich das Schaltglied zwangsweise mit der Kupplungsmanschette, so daß zwischen diesen beiden Bauteilen keine nennenswerten Radialbelastungen und Reibungskräfte auftreten. Das Schaltglied ist mit dem Nockenfolgeglied in beiden Schaltrichtungen formschlüssig gekoppelt, so daß Schaltbewegungen zuverlässig auf die Kupplungsmanschette übertragen werden. In der axial wirkenden Drehkupplung zwischen dem Nockenfolgeglied und dem Schaltglied wirken Umfangs- und Reibungskräfte aus Geschwindigkeitsdifferenzen an kleinen Durchmessern, so daß die Reibungsverluste des Wendegetriebes durch solche Belastungen vernachlässigbar und der damit verbundene Verschleiß gering bleiben. Die vorgespannten Federn, die die Kupplungsmanschette zumindest aus der Neutralstellung in die Eingriffsstellung schnappen lassen, schließen den Einfluß der Bedienungsperson auf den Schaltvorgang weitgehend aus. Der Schaltvorgang erfolgt jeweils erst dann und unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der die Bedienungsperson schalten will, wenn die Federn überwunden sind. Die Federn lassen sich so auslegen, daß ein Druckpunkt entsteht, ab dem die Kupplungsmanschette nachhaltig in die Eingriffsstellung schnappt, wodurch der Verschleiß zwischen den Kupplungsklauen gering bleibt und Schaltgeräusche kaum hörbar sind.

Zweckmäßige Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Bootsantriebs,

Fig. 2 einen vergrößerten Vertikal schnitt zu Fig. 1,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Kupplungsmechanismus,

Fig. 4, 5 die Vorwärts- und die Rückwärts fahrtstellungen verdeutlichende Schnitte ähnlich der Fig. 2,

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Detail in der Ebene 6-6 von Fig. 2,

Fig. 7 einen Schnitt in der Ebene 7-7 von Fig. 2, und

Fig. 8 einen Schnitt in der Ebene 8-8 von Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist ein Antriebsgehäuse 1 mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden. Eine untere Einheit 2 wird von einem Getriebegehäuse 3 in Torpedoform mit einer schmalen Strebe 4 gebildet. Eine Abtriebswelle 5 ist im Getriebegehäuse 3 gelagert und trägt fest eine Schraube 6. An dem unteren, mit Nuten versehenen Ende einer vertikalen Antriebswelle 8 ist ein Antriebskegelrad 10 befestigt. Das Antriebskegelrad 10 kämmt mit Antriebszahnrädern 11, 12, die auf der Abtriebswelle 5 mit innerhalb einer Getriebekammer 9 angebrachten Lagern 13, 14 gelagert sind. Die Antriebszahnräder 11, 12 werden wahlweise mittels einer Kupplung 15 mit der Abtriebswelle 5 gekuppelt. Die Antriebszahnräder 11, 12 besitzen Kupplungselemente mit Kupplungszähnen 18, 19 an ihren Stirnseiten. Eine Kupplungsmanschette 20 ist auf der Abtriebswelle 5 auf einer Keilverzahnung 20a (Fig. 3) verschiebbar. Die Endflächen der Kupplungsmanschette 20 sind mit Kupplungszähnen 21 und 22 versehen, die zu den Kupplungszähnen 18, 19 der Kegelräder 11 und 12 passen.

In der Neutralstellung der Kupplungsmanschette 20 sind die Kupplungszähne außer Eingriff; der Motor kann dann ohne Drehen der Schraube 6 betrieben werden. Aus der Neutralstellung läßt sich die Kupplungsmanschette 20 in beiden Richtungen verstellen, um jeweils eines der Antriebszahnräder 11, 12 einzukuppeln. Zum Verstellen der Kupplungsmanschette 20 in axialer Richtung dient eine drehbare Schaltwelle 23, die durch einen nicht gezeigten Hebel über eine Kabelschaltsteuerung verdrehbar ist.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 ist in der Abtriebswelle 5 eine axiale Innenbohrung 25 vorgesehen, in der ein Schaltglied 26 einer Schaltvorrichtung verschiebbar ist. Die Schaltvorrichtung umfaßt außerdem eine Nockeneinrichtung 27, die aus einem Nockenstellglied 46 und einem Nockenfolgeglied 45 besteht. Ein Querstift 30 durchsetzt einen Axialschlitz 28 des Schaltglieds 26, einen Axialschlitz 19 in der Abtriebswelle 5 und Radialbohrungen 31, 32 der Kupplungsmanschette 20. Im Schaltglied 26 ist eine Axialbohrung 33 vorgesehen, die sich an gegenüberliegenden Seiten des Querstifts 30 erstreckt, die an jeder dieser gegenüberliegenden Seiten eine vorgespannte Feder 34, 35 enthält, die den Querstift 30 federnd abstützen. Ein Stift 36 verschließt das außenliegende Ende der Axialbohrung 33.

Die Abtriebswelle 5 weist zwei Arretiernuten 39, 40 für jeweils einen Arretierstift 42, 41 auf. Die Arretierstifte haben Kugelenden, die in Öffnungen 44 der Kupplungsmanschette 20 eingreifen. Eine Spiralfeder 37 liegt in einer Umfangsnut 38 der Kupplungsmanschette 20 und beaufschlagt mit abgebogenen Enden 43 die Arretierstifte 41, 42 in Richtung auf die Arretiernuten 39, 40 der Abtriebswelle 5.

Die Arretierstifte 41, 42 halten die Kupplungsmanschette 20 in der Neutralstellung, bis die in axialer Richtung wirksame Kraft auf eine der Federn 34, 35 größer ist als die Haltekraft der Arretierstifte 41, 42 in den Arretiernuten 39, 40. Eine Anfangsbewegung des Schaltgliedes 26 aus der neutralen Stellung verlagert den Querstift 30 nicht, drückt jedoch eine der Federn 34, 35 zusammen. Wird in Fig. 2 das Schaltglied 26 nach links bewegt, wird die Feder 35 zusammengedrückt, bis die Arretierstifte 41, 42 aus den Arretiernuten 39, 40 austreten. Die Feder 35 expandiert dann rasch, wobei sie die Kupplungsmanschette 20 aus der Neutralstellung in einen Eingriff mit den Kupplungszähnen 18 des Vorwärts-Antriebszahnrades 11 schnappen läßt (Fig. 4). Dies führt zu einem raschen, glatten und leisen Schaltvorgang.

Eine entgegengesetzte Bewegung des Schaltgliedes 26 nach rechts in Fig. 2 führt zunächst zu einer Kompression der Feder 34, ehe die Arretierstifte ausrasten und die Kupplungsmanschette 20 in einen Eingriff mit dem Antriebszahnrad 12 für die Rückwärtsfahrt schnappt.

Im Getriebegehäuse 3 ist das Nockenstellglied 46 gelagert, das mit dem Nockenfolgeglied 45 formschlüssig gekoppelt ist. Das Nockenstellglied 46 ist mit der Schaltwelle 23 undrehbar verbunden. Eine Drehung des Nockenstellgliedes 46 bewirkt eine Hin- und Herbewegung des Nockenfolgegliedes 45, das das Schaltglied 26 mitnimmt. Das Nockenstellglied 46 und das Nockenfolgeglied 45 sind in beiden Endstellungen verrastbar.

Das Schaltglied 26 ist über eine Kupplung 24 mit dem Nockenfolgeglied 45 verbunden. Ein T-förmiger Kopf 47 am Schaltglied 26 greift in eine Ausnehmung 48 im Ende 49 des Nockenfolgeglieds 45 ein. Zur Ausnehmung 48 führt ein seitlicher Einführschlitz 50 für den T-förmigen Kopf 47. Das Nockenfolgeglied 45 besitzt einen massiven, zylindrischen Hauptabschnitt, der eine Kurvenausnehmung 52 mit einer Kurvenfläche 53 besitzt.

Das Nockenstellglied 46 ist mit der Schaltwelle 23 durch eine Keileverzahnung 54 gekoppelt. Die Schaltwelle 23 erstreckt sich durch das Nockenstellglied 46 hindurch bis in eine Lagerbohrung im Getriebegehäuse 3. Das Nockenstellglied 46 besitzt eine außenliegende Nockenoberfläche 57, die mit der Kurvenbahn 53 im Nockenfolgeglied 45 in Gleiteingriff steht.

Die Nockenoberfläche 57 des Nockenstellglieds 46 besitzt Nockenflächen 58, 59, die zu Rastflächen 60, 61 an den entgegengesetzten Enden des Nockenstellgliedes 46 führen. Die U-förmige Kurvenbahn 53 in der Kurvenausnehmung 52 im Nockenfolgeglied 45 weist einen mittleren, flachen Abschnitt 62 auf, an den sich beiderseits ähnliche gekrümmte Rastflächen 63, 64 und quer verlaufende flache Nockenflächen 65, 66 anschließen.

In der Neutralstellung der Kupplungsmanschette 20 ist das Nockenstellglied 46 symmetrisch innerhalb der Kurvenbahn 53 angeordnet, wobei die gegenüberliegenden Enden der Rastflächen 60, 61 gegen die Übergangs stelle zwischen den Rastflächen 63, 64 und den flachen Nockenflächen 65, 66 anliegen. Eine Drehung des Nockenstellgliedes 46 im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 4 bewegt die Nockenfläche 59 in der Kurvenausnehmung 52 nach außen. Die Nockenfläche 58 bewegt sich entlang der Rastfläche 63 einwärts und verstellt das Nockenfolgeglied 45 nach links. In der Endstellung des Nockenstellgliedes 46 trifft die Rastfläche 60 auf die Rastfläche 63 in der Kurvenausnehmung 52. Das Schaltglied 26 wird dabei nach links gezogen, die Feder 35 wird zunächst zusammengedrückt, bis schließlich die Kupplungsmanschette 20 unter Kuppeln des Antriebszahnrades 11 in Eingriff schnappt. Das Nockenstellglied 46 bleibt in dieser Lage verrastet.

Bei einer Drehung des Nockenstellgliedes 46 in der anderen Richtung gelangt die Rastfläche 60 aus ihren Eingriff mit der Rastfläche 63, während die Nockenfläche 59 das Nockenfolgeglied 45 verstellt. Diese Drehung des Nockenstellgliedes 46 entgegen dem Uhrzeigersinn bringt die Nockenfläche 59 mit der Rastfläche 64 in Eingriff, um das Nockenfolgeglied 45 wieder in die neutrale Stellung der Kupplungsmanschette 20 zu verlagern. Wird dann die Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn fortgesetzt, dann trifft die Nockenfläche 59 auf die Rastfläche 64, wobei das Schaltglied 26 in der entgegengesetzten Richtung verstellt wird, bis die Kupplungsmanschette 20 mit dem Rückwärts-Antriebszahnrad 12 gekuppelt ist. Die Rastfläche 61 wird an der Rastfläche 64 verrastet, so daß das Nockenstellglied 46 in dieser Endstellung gehalten bleibt.

Claims

1. Wendegetriebe, insbesondere für einen Bootsantrieb, mit einer in einem Getriebegehäuse (3) drehbar gelagerten Abtriebswelle (5), mit zwei koaxial zur Abtriebswelle (5) angeordneten, getriebenen Antriebszahnrädern (11, 12), mit einer auf der Abtriebswelle (5) axial zwischen einer ausgerückten Neutralstellung und je einer Eingriffsstellung mit jedem der Antriebszahnräder (11, 12) verschiebbaren Kupplungsmanschette (20), und mit einer zum Verschieben der Kupplungsmanschette (20) vorgesehenen Schaltvorrichtung, die ein relativ zur Abtriebswelle (5) axial verschiebbliches, mit der Kupplungsmanschette (20) unmittelbar verbundenes Schaltglied (26) und eine damit verbundene Nockeneinrichtung aufweist, die aus zwei in gegenseitigem Eingriff stehenden Nockengliedern, nämlich einem ersten, relativ zur Abtriebswelle undrehbaren und zwischen einer ersten und einer zweiten Schaltstellung im Getriebegehäuse (3) verschiebbar gelagerten Nockenfolgeglied (45) sowie einem zweiten mit dem Nockenfolgeglied (45) formschlüssig gekoppelten, im Getriebegehäuse (3) gelagerten Nockenstellglied (46) zum Verstellen des Nockenfolgegliedes (45) zwischen seinen Schaltstellungen, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (26) im Inneren der Abtriebswelle (5) gelagert ist und mit der Kupplungsmanschette (20) durch einen die Kupplungsmanschette (20) radial durchsetzenden Querstift (30) drehfest sowie mit dem Nockenfolgeglied (45) über eine, nur axiale Verschiebungen formschlüssig übertragende, Kupplung (47, 48) verbunden ist, daß zwischen dem Querstift (30) und dem Schaltglied (26) auf in Richtung der Abtriebswelle gegenüberliegenden Seiten des Querstifts vorgespannte Federn (34, 35) und zwischen der Kupplungsmanschette (20) und der Abtriebswelle (5) eine lösbare, in axialer Richtung elastisch wirkende Rastvorrichtung vorgesehen sind, so daß die Kupplungsmanschette (20) zumindest aus der Neutralstellung federnd in die Eingriffsstellung schnappbar ist.

2. Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im in einer axialen Innenbohrung (25) der Abtriebswelle (5) verschiebbaren Schaltglied (26) und in der Abtriebswelle (5) aufeinander ausgerichtete Axialschlitze (28, 29) und in der Kupplungsmanschette (20) auf die Axialschlitze (28, 29) ausgerichtete Radialbohrungen (31, 32) für den die Radialbohrungen (31, 32) und die Axialschlitze (28, 29) durchsetzenden Querstift (30) vorgesehen sind, daß die im Schaltglied (26) zu beiden Seiten des Querstifts (30) angeordneten Federn (34, 35) den Querstift (30) auf eine Mittelstellung im Axialschlitz (28) des Schaltgliedes (26) zu beaufschlagen, und daß das Schaltglied (26) über das Nockenfolgeglied (45) unter Verformung jeweils einer Feder (34, 35) verschiebbar ist, bis über den die Kupplungsmanschette (20) belastenden Querstift (30) die Rastvorrichtung gelöst und die Kupplungsmanschette (20) in ihre Eingriffsstellung schnappbar ist.

3. Wendegetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für unterschiedliche Drehrichtungen vorgesehenen getriebenen Antriebszahnräder (11, 12) beiderseits der Kupplungsmanschette (20) und koaxial zur Abtriebswelle (5) im Getriebegehäuse gelagert sind, und daß die Kupplungsmanschette (20) aus der Neutralstellung wahlweise in eine Eingriffsstellung mit einem der Antriebszahnräder (11, 12) schnappbar ist.

4. Wendegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmanschette (20) und die beiden Antriebszahnräder (11, 12) mit Kupplungszähnen (21, 22, 18, 19) versehen sind, zwischen denen in der jeweiligen Eingriffsstellung der Kupplungsmanschette (20) unter dem Einfluß der Federn (34 oder 35) eine relative Schlupf-Drehbewegung erzeugbar ist, sobald die Drehzahl der Abtriebswelle (5) und der Kupplungsmanschette (20) die Drehzahl des jeweiligen Antriebszahnrades (11, 12) überschreitet.

5. Wendegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmanschette (20) wenigstens eine Radialbohrung (44) aufweist, in der ein Arretierstift (41, 42) durch eine Feder (37) gehalten und in Eingriff mit einer Arretiernut (39, 40) der Abtriebswelle (5) gedrückt wird, und daß der Arretierstift (41, 42) unter der Kraft einer der Federn (34, 35) gegen die Kraft der Feder (37) aus der Arretiernut (39, 40) herauszwängbar ist.

6. Wendegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenstellglied (46) im Getriebegehäuse (3) angeordnet ist und in eine Kurvenausnehmung (52) des Nockenfolgegliedes (45) eingreift und auf einer das Nockenfolgeglied (45) durchsetzenden im Getriebegehäuse (3) gelagerten Schaltwelle (23) mittels einer Axialnutverbindung undrehbar gelagert ist, und daß das Nockenstellglied (46) und das Nockenfolgeglied (45) zusammenwirkende Nockenflächen (58, 59, 65, 66) mit an den Nockenflächenenden des Nockenstellgliedes (46) vorgesehenen Rastflächen (60, 61) und zwischen den Nockenflächen (66, 65) des Nockenfolgegliedes (45) vorgesehenen Rastflächen (63, 64) aufweisen, derart, daß jeweils am Ende eines vorbestimmten Drehhubs des Nockenstellgliedes (46) in Rastflächen (60, 62 bzw. 61, 64) das Zurückdrehen des Nockenstellgliedes (46) unter der Kraft einer der Federn (34 oder 35) verhindern.