DE3015000C2

DE3015000C2 - Wendegetriebe in Kegelradbauweise

Info

Publication number: DE3015000C2
Application number: DE3015000A
Authority: DE
Inventors: Herbert Alexius Fond Du Lac Wis. Bankstahl
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1979-04-30
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3015000A1; US4244454A

Description

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

Bei einem aus der US-PS 3165 005 bekannten

Wendegetriebe dieser Art liegt zwischen jedem Hauptlager und dem benachbarten Kegelradlager ein axialer Abstand vor. Die Kegelradlager sind auf den Gehäusevorsprüngen angeordnet, die um die Hauptlager herum abgekröpft und in Gehäusewangen befestigt sind. In den Gehäusewangen sind die Hauptlager außen abgestützt. Da die Gehäusevorsprünge von den Gehäusewangen weit auskragen, unterliegen die Gehäusevorsprünge unter den Reaktionskräften von den jo Kegelradlagern starken Biegebeanspruchungen. Nachteilig ist ferner der in Längsrichtung der Abtriebswelle erforderlichen Bauraum, da zwischen den Hauptlagern und den Kegelradlagern wegen Abkröpfung der Gehäusevorsprünge viel Baulänge verschenkt werden muß. Die Hauptlager liegen gegenüber den Kegelradlagern nicht nur in axial voneinander getrennten Ebenen, sondern es ist zum Zwecke der thermischen Isolierung zwischen den Gehäusevorsprüngen und den auf der Abtriebswelle angeordneten Hülsen zum Abstützen der Hauptlager ein Spalt geschaffen.

Aus der DE-AS 12 53 544 ist ein Wendegetriebe einer anderen Art bekannt, bei dem die Kegelräder außenseitig im Gehäuse gelagert sind, so daß infolge der ebenfalls außenliegenden Verzahnung jedes Kegelrades die Lagerstelle des Kegelrades seitlich versetzt neben der Verzahnung liegt. Die Antriebswelle wird mit ihren Hauptlagern in den Kegelrändern und wiederum seitlich neben dem axialen Bereich der Verzahnungen gelagert, und zwar radial innerhalb der Kegelradlager. Dies bedeutet, daß die Lagerkräfte der Abtriebswelle über deren Hauptlager auf die beiden Kegelräder und dann von diesen über deren Lager ins Gehäuse eingeleitet werden.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Wendegetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich nicht nur durch eine einwandfreie Aufnahme der Reaktionskräfte aus den Eingriffskräften der Kegelräder auszeichnet, sondern auch kompakter aufgebaut ist als bekannte Wendegetriebe.

Das gestellte Problem wird erfindungsgemäB durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebene Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung liegen die Hauptlager innerhalb der Lager der Kegelräder, so daß die tragfähigen und massiven Gehäuseteile, in die die Reaktionskräfte einzuleiten sind, optimal nahe an die Kegelräder herangerückt werden können. Weiterhin wird bei dieser Ausbildung in besonders vorteilhafter Weise eine unzulässige Biegebeanspruchung der rohrartigen Gahäusefortsätze vermieden, selbst wenn diese verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet sind, da den Reaktionskräften von selten der Kegelräder die Hauptlager der Abtriebswelle unmittelbar ausgesetzt werden, so daß die stabilde Abtriebswelle zum Tragen mit herangezogen wird. Es werden ungünstige Momente in der Lageranordnung auf ein vernachiässigbares Maß reduziert, da die Reaktionskräfte aus den Eingriffskräften der Kegelräder stets im gleichen axialen Bereich anfallen und wirken wie auch eventuelle Reaktionskräfte von Seiten der Abtriebswelle. Es spielt sich sozusagen alles in einer Ebene ab und nicht - wie beim Stand der Technik — in zwei durch einen Abstand voneinander getrennten Ebenen, in denen die Kräfte mit gegenläufigen Richtungen wirken können. Da die Hauptlager und die Lager der Kegelräder in der gleichen Ebene untergebracht sind, beanspruchen sie in axialer Richtung der Abtriebswelle keinen zusätzlichen Einbauraum, der über den Platzbedarf der Kegelräder hinausgeht. Es ergibt sich somit eine sehr gedrängte und kompakte Bauweise des Wendegetriebes, das im besonderen zur Verwendung bei Bootsantrieben geeignet ist.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Wendegetriebe, F i g. 2 eine Ansicht der Schaltbetätigung für das Wendegetriebe von F i g. 1, und
Fig.3 einen Querschnitt durch die Schaltbetätigung. F i g. 1 zeigt ein Wendegetriebe im oberen Teil eines Heckantriebes 10 eines Bootes. Eine Eingangswelle 11 trägt ein Kegelrad 12, mit dem Kegelräder 13 und 14 kämmen, die auf einer Abtriebswelle 15 frei drehbar sind. Die Kegelräder 13 und 14 besitzen innenliegende, kegelige Kupplungsflächen 16, 17. Die Kupplungsflächen 16,17 sind einander zugewandt. Die Abtriebswelle 15 trägt eine Kupplungshübe 18, die zwischen den Kegelrädern 13 und 14 liegt. Die Kupplungshülse 18 besitzt an beiden Enden kegelige Kupplungsflächen 19 und 20, die zur Zusammenarbeit mit den Kegelrädern 13 und 14 bestimmt sind. Die Kupplungshülse 18 besitzt innen Spiral-Nuten 21, die mit Spiral-Nuten 22 der Abtriebswelle 15 in Eingriff stehen. Wenn die Kupplungshülse 18 mit einem Kegelrad 13 oder 14 gekuppelt ist, bewirken die in Eingriff stehenden Nuten 21 und 22 ein Anpressen der sich jeweils berührenden Kupplungsflächen. Auf diese Weise wird die Abtriebswelle 15 entweder in der einen oder in der anderen Richtung gedreht. Die Abtriebswelle 15 erstreckt sich nach unten zu einem nicht gezeigten Propeller.

Auf einem Getriebegehäuse 23 ist eine obere Abdeckung 24 durch nicht gezeigte Schrauben festgelegt. Die Abtriebswelle 15 ist drehbar in zwei Hauptlagern 25, 26, z. B. Nadellager, gelagert, die am Innenumfang von rohrförmigen Gehäusevorsprüngen 27 und 28 angeordnet sind, die sich von der Abdeckung und unten aus dem Gehäuse heraus aufeinander zu erstrecken. Auf dem Außenumfang der Gehäusevorsprünge 27 und 28 sind im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Hauptlager 25, 26 und die Verzahnungen der Kegelräder 13, 14 Kegelrad-Lager 30 und 31, z. B. Nadellager, angebracht, welche die Kegelräder 13 und 14 tragen. Schublager 32 und 33 sind im Gehäuse befestigt, um die Kegelräder 14, 13 axial abzustützen und die von diesen ausgeübten Belastungen aufzunehmen. Schubhülsen 34 und 35 auf der Abtriebswelle 15 stützen sich an den Stirnflächen der Kegelräder 13, 14

ab. Das Kegelrad 12 wird durch Lager 36 und 37 gehalten, welche in axialer Richtung durch eine Mutter i,S zusammengespart werden. Zwischen den Lagern 36 und 37 ist eine Hülse 39 eingesetzt, welche dazu dient, die Lageranordnung gegen eine Schulter 40 des Gehäuses 23 in axialer Richtung zu positionieren. Eine eingeschraubte Hülse 41 drückt die Hülse 39 in das Gehäuse 23. Da die Abstützflächen für die Lager exakt spanabhebend bearbeitet werden können, kann eine exakte Ausrichtung der Kegelräder 13, 14 relativ zum Kegelrad 12 sichergestellt werden. Dies verhindert das Entstehen von Kräften, welche die Kupplungsflächen gegeneinander verkanten können.

Die KupplungshOIse 18 besitzt Nuten 42 und 43 an beiden Enden. In diesen Nuten liegen Schraubenfedern \~> 44 und 45, die wie Ringfedern die Abtriebswelle 15 mit Vorspannung umfassen. Jede Nut 42 und 43 besitzt zwei Nockenflächen 46, 48; 47, 49, auf denen sich die Federn abstützen. Die axial innenliegende Nockenfläche 46 bzw. 47 ist jeweils unter 20° gegen die Achse der Abtriebswelle 15 geneigt, während die axial außenliegenden Nockenflächen 48 und 49 unter 45° geneigt sind. Daraus resultiert, daß die Schraubenfedern 44 und 45 aus den Nuten 42 und 43 jeweils axial nach außen gedruckt werden und gegen Schubplatten 50 und 51 2j anliegen, welche wiederum auf Lagern 52 und 53 abgestützt sind, die gegen die Kegelräder 13 und 14 drücken. Die Verschneidungslinien der 45°- und der 20°-Nockenfläche sind so angeordnet, daß die Schraubenfedern 44 und 45 möglichst nahe an den Verschnei- so dungslinien liegen, wenn sich die Kupplungshülse 18 i;_s ihrer neutralen Position befindet, die auf halbern Weg zwischen den Kegelrädern 13 und 14 liegt.

Sobald die Kupplungshülse 18 aus ihrer neutralen Stellung verschoben wird, z. B. in Richtung auf das η Kegelrad 13. dann gleitet die Feder 45 an der 45°-Nockenfläche 49 abwärts, während die andere Feder 44 auf der .?0°-Nockenfläche 46 aufwärtsgleitet. Daraus resultiert eine axiale Kraft, die von der Feder 45 zunehmend verstärkt wird, während die Kraft von der ■"> anderen Feder gleichzeitig abnimmt. Die resultierende Kraft schiebt die Kupplungshülse weiter gegen das Kegelrad 13 hin. Die Feder 44 auf der 20°-Nockenfläche 46 wird dabei nurmehr eine minimale axiale Kraft auf die Schubplatte 50 ausüben, während die Feder 45 eine ■< > große axiale Kraft ausübt. Daraus ergibt sich eine schonende und gleichmäßige Schaltbewegung, wobei jeweils nahezu die gleiche Kraft auf die Kupplungshülse 18 ausgeübt wird, wenn sie verschoben wird. Der Kraftverlauf ist umgekehrt, wenn die Kupplungshülse ">» IS in Richtung auf das Kegelrad 14 verschoben wird.

Die Schaltbewegung der Kupplungshülse 18 wird durch eine Schalteinrichtung 54 bewirkt, die ein Schaltgehäuse 55, eine Betätigungswelle 56, einen Schalthebel 57 und eine Kurbelwelle 58 enthält. Die Betätigungswelle 56 ist im Schaltg=häuse 55 drehbar angebracht Wie F i g. 3 zeigt, ist ein Ende 59 der Betätigungswelle 56 radial exzentrisch abgesetzt und trägt dort eine Rolle 60, welche in eine ringförmige Schattnut 61 der Kupplungshülse 18 eingreift Sobald die Betätigungswelle 56 verdreht wird, bewegt sich die Rolle 60 in einem Bogen und verstellt dabei die Kupplungshülse 18 in axialer Richtung. Die Rolle 60 hat eine kreisförmige Umfangsfläche; ihre Durchgangsbohrung ist jedoch geringfügig exzentrisch gegenüber der Umfangsfläche, und zwar um annähernd 0,25 mm. Deshalb erzeugt die Rolle 60 schwellende Kraftimpulse an der Seitenwand der Schaltnut 61, wenn umgeschaltet wird, was insbesondere zum Trennen der eingerückten Kupplungshülse wünschenswert ist, da der Eingriff zwischen den spiralförmigen Nuten bei eingerückter Kupplung kurzzeitig eine starke Haltekraft hervorrufen kann.

Am anderen Ende der Betätigungswelle 56 ist der Schalthebel 57 befestigt. Er erstreckt sich von der Betätigungswelle 56 radial nach außen und besitzt eine Nut 62, die von der Betätigungswelle 56 gekrümmt nach außen verläuft. Eine Kurbelwelle 58 ist drehbar am Schaltgehäuse 55 mit einem Zapfen 63 angebracht. Ein Ende 64 der Kurbelwelle 58 ist mit einem nicht gezeigten Schallkabel verbunden, so daß eine axiale Bewegung des Schaltkabels eine Verdrehung der Kurbelwelle 58 um ihren Zapfen 63 bewirkt. Ein Folgeglied 65 ist auf einer Welle 66 der Kurbelwelle 58 befestigt und greift in die Nut 62 des Schalthebels 57 ein. Eine axiale Bewegung des Schaltkabels verdreht die Kurbelelle 58 und veranlaßt das Folgeglied 65, den Schalthebel 57 zu verdrehen, wobei sich die Betätigungswelle 56 ebenfalls verdreht und die Kupplungshülse 18 in axialer Richtung bewegt, bis die Kupplungsflächen in oder außer Eingriff gebracht worden sind. Die gesamte Schalteinrichtung ist am Getriebegehäuse befestigt und wird durch eine Abdeckung 67 geschützt.

Ein Verriegelungsmechanismus (F i g. 3) hält den Schalthebel in seiner neutralen Stellung, wenn dies erwünscht ist. Der Mechanismus enthält eine durch eine Feder 69 vorgespannte Kugel 68, die im Schaltgehäuse 55 gegen einen Flansch 70 auf der Betätigungswelle 56 drückt. Der Flansch 70 enthält eine kleine Bohrung 71, in welche die Kugel 68 in der neutralen Stellung einrasten kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1
Patentanspruch:

30 ί5

Wendegetriebe in Kegelradbauweise, dessen Abtriebswelle über zwei Hauptlager im Gehäuse gelagert und wahlweise mit zwei Kegelrädern über eine zwischen diesen liegende Kupplungshülse kuppelbar ist, bei dem die Kegelräder auf rohrartigen Gehäusevorsprüngen gelagert sind, die auf ihrem Außenumfang die in der Ebene der Kegelradverzahnungen liegenden Kegelradiager tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlager (25,26) am Innenumfang der Gehäusevorsprünge (24, 28) in der gleichen Ebene wie die Kegelradlager (30,31) angeordnet sind.

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