DE3015473A1

DE3015473A1 - Heckantriebseinheit fuer boote

Info

Publication number: DE3015473A1
Application number: DE19803015473
Authority: DE
Inventors: Gerald E Kashmerick
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1980-04-22
Publication date: 1980-11-06
Also published as: SE8002893L; US4276034A; JPH0134199B2; SE444420B; IT8048509A0; FR2454958B1; JPS55145097A; FR2454958A1; GB2047645A; GB2047645B; IT1127452B; CA1126590A; DE3015473C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Heckantriebseinheit für Boote, d.h. eine Heckantriebseinheit, die an einem Bootsrumpf befestigt werden kann. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Getriebe in dem k'raf tüber tragend en Räderwerk der Heckantriebseinheit, um die Motorantriebsleistung dem Propeller zuzuführen. Dieses Getriebe ermöglicht eine Schwenk- und Einstellbewegung des Propellers relativ zum Bootsrumpf und Motor.

Heckantriebseinheiten sind bekannt und enthalten verschiedene Getriebe oder Übertragungsmechanismen. Beispiele für Heckantriebseinheiten sind in den US Patentschriften 3 977 356 und 3 847 108'zu finden. Desweiteren wird auf die US Patentschriften 4 037 558 und 3 182 629 hingewiesen.

Andere Heckantriebseinheiten sind Gegenstand der US Patentschriften 3 217 688, 3 183 880, 3 146 755, 3 826 219 und 3 857 357.

Die Erfindung zielt auf eine Verbesserung der bekannten Heckantriebseinheiten für Boote ab.

Die erfindungsgemäße Heckantriebseinheit umfaßt ein stationäres Gehäuse, das in Relation zu einem Bootsrumpf befestigt werden kann, ein bewegliches Gehäuse und eine Einrichtung zur Befestigung des beweglichen Gehäuses am stationären Gehäuse dergestalt, daß ersteres um eine Schwenkachse, die im wesentlichen horizontal liegt, wenn das stationäre Gehäuse am Bootsrumpf befestigt ist, verschwenkt werden kann. Die Heckantriebseinheit enthält ferner einen Propellerarm oder ein Propellerteil mit einem drehbar gelagerten Propeller, eine im stationären Gehäuse quer zur Schwenkachse angeordnete Eingangswelle, eine beweglich im Gehäuse gelagerte Abtriebswelle, deren Achse quer

030045/0801 " ⁹ "

zur Schwenkachse liegt und die mit dem Propeller verbunden ist, und ein Umkehrgetriebe, das mit der Eingangs- und Abtriebswelle verbunden ist, um gezielt die Wirkung des Propellers zu steuern. Das Umkehrgetriebe umfaßt ein Übertragungsrad, das koaxial zur Schwenkachse drehbar gelagert ist, beabstandete Kegelräder, die koaxial zum Übertragungsrad drehbar gehalten sind und eine Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung des Übertragungsrades mit den Kegelrädern, so daß letztere sich mit ersterem drehen, wobei die Verbindungseinrichtung ein erstes Kupplungspaket zum gezielten Verbinden und Trennen des Übertragungsrades mit einem der Kegelräder und ein zweites Kupplungspaket aufweist, das gezielt eine Verbindung zwischen Übertragungsrad und dem anderen Kegelrad herstellen oder wieder lösen kann. Das Umkehrgetriebe besitzt ferner ein erstes Zahnrad, das an einer der beiden Wellen (Eingangswelle bzw. Abtriebswelle) mit dem Übertragungsrad kämmend befestigt ist, und ein zweites Zahnrad, das an der betreffenden anderen Welle mit beiden beabstandeten Kegelrädern kämmend befestigt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält das Übertragungsrad eine Kammer und ist wenigstens ein Kupplungspaket in der Kammer axial ausgerichtet zur Schwenkachse angeordnet.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Übertragungswelle koaxial zur Schwenkachse vom Gehäuse drehbar gehalten ist, daß eines der Kegelräder an der Übertragungswelle sich gemeinsam mit dieser drehend befestigt ist, daß das erste Kupplungspaket wenigstens eine Kupplungsscheibe, die in der Kammer zur Drehung um die Achse zusammen mit dem Übertragungsrad gehalten ist, und eine zweite Kupplungsscheibe aufweist, die an der Übertragungswelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser befestigt ist, wobei die erste und zweite Kupplungsscheibe nahe beieinander angeordnet sind, und daß die Einrichtung zur gezielten und abwechselnden Verbindung der Ke-

- 10 -

030045/0801

gelräder mit dem Übertragungsrad eine Einrichtung aufweist, um gezielt die Kupplungsscheiben in Eingriff miteinander zu drücken, so daß eine gemeinsame Drehung v.on Übertragungswelle und dem einen Kegelrad mit dem Übertragungsrad stattfindet.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in dem übertragungsrad ein Raum vorgesehen ist, der einen ersten zylindrischen Raumbereich, welcher eine der Kupplungspakete aufnimmt und einen zweiten zylindrischen Raumbereich bildet, der in axialem Abstand von dem ersten zylindrischen Raumbereich liegt und das andere Kupplungspaket aufnimmt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Kegelräder mit dem Übertragungsrad zu verbinden, wobei die Einrichtung Kolben umfaßt, die in dem Raum untergebracht und gezielt in Eingriff mit den Kupplungsscheiben bringbar sind.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfaßt das Umkehrgetriebe eine Fluidpumpe, die im stationären Gehäuse angeordnet ist und vom Übertragungsrad angetrieben wird.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Heckantriebseinheit ein stationäres Gehäuse, das Einrichtungen zur drehbaren Lagerung des Übertragungsrades um die Schwenkachse enthält, und ein bewegliches Gehäuse, das Einrichtungen zur drehbaren Lagerung der Kegelräder in koaxialer Ausrichtung zum Übertragungsrad umfaßt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung hat das stationäre Gehäuse der Heckantriebseinheit eine zentrale Bohrung, die wenigstens einen Abschnitt des beweglichen Gehäuses so abstützt, daß dieses um die Schwenkachse verschwenkt werden kann, wobei der Abschnitt des beweglichen Gehäuses eine zentrale Bohrung enthält, in der die Kegelräder aufgenommen sind, und ist ferner in der zentralen Bohrung des stationären Gehäuses eine erste Lagereinrichtung angeordnet und gehalten , die

030045/0801

das Übertragungsrad zur Drehung um die Schwenkachse lagert, während eine zweite Lagereinrichtung von dem beweglichen Gehäuse gehalten und in der zentralen Bohrung des beweglichen Gehäuses angeordnet ist, um die Kegelräder drehbar um die Schwenkachse zu lagern.

Erfindungsgemäß ist weiter eine Heckantriebseinheit mit einem stationären an einem Bootsrumpf befestigbaren Gehäuse, einem beweglichen Gehäuse und einer Einrichtung vorgesehen, die das bewegliche Gehäuse am stationären Gehäuse schwenkbeweglich um eine Schwenkachse hält, die im wesentlichen horizontal liegt, wenn das stationäre Gehäuse relativ zum Bootsrumpf fixiert ist. Die Heckantriebseinheit weist ferner eine Kraftübertragungswelle auf, die koaxial zur Schwenkachse drehbar gehalten ist, sowie ein drehbar um die Schwenkachse angeordnetes übertragungsrad und in Abstand gegenüber liegend angeordnete Kegelräder, die koaxial zur Schwenkachse drehbar befestigt sind, wobei eines der Kegelräder an der Übertragungswelle angebracht ist, so daß es sich mit dieser dreht, während das andere Kegelrad koaxial zur Übertragungswelle drehbar gehalten ist. Die Heckantriebseinheit umfaßt ferner eine Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung des Ubertragungsrades mit dem anderen Kegelrad und der Übertragungswelle, so daß zwischen den Teilen eine gemeinsame Drehung stattfindet, eine Eingangswelle im stationären Gehäuse,die sich quer zur Übertragungswelle erstreckt, eine Abtriebswelle, die im beweglichen Gehäuse gelagert ist und eine Achse hat, die in einer Ebene quer zur Schwenkachse diese schneidend liegt, ein erstes Zahnrad, das an einer der Wellen (der Eingangswelle bzw. Abtriebswelle) mit dem Übertragungsrad kämmend befestigt ist und ein zweites Zahnrad, das an der betreffenden anderen Welle mit beiden beabstandeten Kegelrädern kämmend befestigt ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung hat das übertragungsrad, das drehbar um die Schwenkachse gehalten ist, eine Kammer mit

030045/0801

einem ersten zylindrischen Kaitimerbereich und einem zweiten zylindrischen Kammerbereich, wobei die Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung des Übertragungsrades ein erstes Kupplungspaket, das in dem ersten zylindrischen Kammerbereich untergebracht ist und gezielt eine Verbindung zwischen der Übertragungswelle und dem Übertragungsrad herstellt, und ein zweites Kupplungspaket umfaßt, das in dem zweiten zylindrischen Kammerbereich untergebracht ist und gezielt das eine Kegelrad mit dem Übertragungsrad verbinden kann.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfaßt das erste Kupplungspaket wenigstens eine Kupplungsscheibe, die sich mit dem Übertragungsrad um die Schwenkachse dreht, und eine zweite Kupplungsscheibe, die sich mit der Übertragungswelle dreht, wobei erste und zweite Kupplungsscheibe nahe beieinander angeordnet sind und umfaßt die Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung mit dem Übertragungsrad eine Einrichtung, die abwechselnd und gezielt die Kupplungsscheiben in reibschlüssigem Eingriff miteinander drückt. Das zweite Kupplungspaket umfaßt wenigstens eine Kupplungsscheibe, die sich mit dem Übertragungsrad um die Schwenkachse dreht_; und eine zweite Kupplungsscheibe, die sich mit dem einen Kegelrad dreht, wobei erste und zweite Kupplungsscheibe des zweiten Kupplungspaketes nahe beieinander angeordnet sind und eine Einrichtung vorgesehen ist, um die erste und zweite Kupplungsscheibe des zweiten Kupplungspaketes in reibschlüssigem Eingriff miteinander zu drücken.

Zusammengefaßt wird durch die Erfindung eine Heckantriebseinheit mit einem stationären Gehäuse, das relativ zu einem Bootsrumpf befestigbar ist,und einem beweglichen Gehäuse geschaffen, das am stationären Gehäuse schwenkbeweglich um eine Schwenkachse gehalten ist, die im wesentlichen horizontal liegt, wenn das stationäre Gehäuse am Bootsrumpf befestigt ist. Die Heckantriebseinheit umfaßt ferner ein Propellerteil oder -arm mit

- 13 -

030045/0801

einem drehbar darin gehaltenen Propeller, eine Eingangswelle im stationären Gehäuse, die quer zur Schwenkachse liegt, und eine Abtriebswelle, die im beweglichen Gehäuse gelagert ist und eine senkrecht zur Schwenkachse liegende Achse hat, so daß sie die Schwenkachse schneidet, sowie mit dem Propeller verbunden ist. Die Heckantriebseinheit enthält ferner ein Umkehrgetriebe, das mit der Eingangs- und Abtriebswelle verbunden ist, um gezielt die Wirkung des Propellers zu steuern. Das Umkehrgetriebe umfaßt ein Übertragungsrad, das koaxial zur Schwenkachse drehbar gehalten ist, beabstandete Kegelräder, die koaxial zum Übertragungsrad drehbar befestigt sind, ein erstes Kupplungspaket aur gezielten Verbindung und Trennung von Übertragungsrad und einem der Kegelräder sowie ein zweites Kupplungspaket zur gezielten Verbindung und Trennung von Übertragungsrad und dem anderen Kegelrad. Die Heckantriebseinheit umfaßt ferner ein erstes Zahnrad, das an einer der Wellen (Eingangswelle bzw. Abtriebswelle) mit dem Übertragungsrad kämmend befestigt ist und ein zweites Zahnrad, das an der betreffenden anderen Welle mit beiden beabstandeten Kegelrädern kämmend befestigt ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine fragmentarische Seitenansicht von einem Boot mit daran befestigter Heckantriebseinheit nach der Erfindung.

Figur 2 eine vergrößerte geschnittene und teilweise weggebrochene Ansicht von einem Teil der Heckantriebseinheit nach Figur 1 mit Darstellung der Abtriebswelle in einer erhöhten oder im wesentlichen horizontalen Lage.

Figur 3 eine schematische Ansicht von einem für die Heckantriebseinheit nach Figur 1 verwendeten Ventil.

Bevor auf die Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung im Detail eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, daß die Er-

030045/0801

findung, was ihre Anwendung betrifft, nicht auf die in der nachfolgenden Beschreibung oder Zeichnung aufgeführten Konstruktiven Details und Anordnung von Bauteilen beschränkt ist. Die Erfindung läßt sich vielmehr in anderen Ausführungsformen und in unterschiedlichen Weisen verwirklichen und durchführen. Auch versteht es sich, daß die verwendete Terminologie nur der Erläuterung dient und nicht als begrenzend angesehen werden sollte.

Die in Figur 1 gezeigte Heckantriebseinheit läßt sich an der Heckwand eines Bootsrumpfes 12 befestigen und steht in Antriebsverbindung mit einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor.

Die Heckantriebseinheit 10 umfaßt eine Halterung 14,die in irgendeiner gewünschten Weise in Bezug auf den Bootsrumpf 12 befestigt werden kann. Zum Beispiel könnte die Halterung 14 direkt an der Bootheckwand 16 oder aber unabhängig von dieser am Bootsrumpf befestigt werden. Obgleich die Halterung 14 so ausgelegt ist, daß sie sich durch ein Loch in der Heckwand 16 bei der gezeigten Konstruktion erstreckt, könnte auch die Halterung 14 unabhängig von der Heckwand 16 am Bootsrumpf 12 angebracht werden.

Obgleich andere Konstruktionen verwendet werden können, umfaßt bei der dargestellten speziellen Konstruktion die Halterung 14 ein stationäres Gehäuse 20 (Figur 2). Das stationäre Gehäuse 20 umfaßt ein Gehäuseteil 22, das eine große abgestufte zylindrische Bohrung oder einen Raum 23 bildet, wobei die Bohrung 23 an ihren gegenüberliegenden Enden offen ist. Das stationäre Gehäuse 20 weist ferner eine Abdeckplatte 24 auf, die an dem abgestuften zylindrischen Gehäuseteil 22 fest angebracht ist und eines der Enden der Bohrung 23 verschließt. Das stationäre Gehäuse 20 ist in einer Abdeckanordnung 26 eingeschlossen, die an dem Gehäuse 20 angeschraubt oder auf andere Weise befestigt ist und eine Vielzahl von Abdeckelementen 25, 27 und 29 umfaßt, die

- 15 -

030045/0801

durch Schrauben 31 miteinander verschraubt sind. Wie in Figur 2 gezeigt, umgibt die Abdeckanordnung 26 die Seiten des stationären Gehäuses 20 und verschließt das Ende der abgestuften Bohrung 23,das der Abdeckplatte 24 gegenüberliegt.

An der Halterung 14 ist eine Propellereinheit 28 (Figur 1) durch eine Einrichtung so befestigt, daß die Propellereinheit 28 um eine grundsätzlich horizontale Schwenkachse 30 vertikale Schwenkbewegungen vornehmen kann. Die Propellereinheit 28 umfaßt ein bewegliches Gehäuse 32 und ein unteres Propeller- oder Steuerteil 34, das einen Propeller 36 enthält und mit dem beweglichen Gehäuse 32 durch eine Einrichtung verbunden ist, die eine Steuerbewegung des Propellerteils 34 relativ zum beweglichen Gehäuse 32 um eine Achse quer zur Schwenkachse 30 ermöglicht. Obschon zur Abstützung des beweglichen Gehäuses 32 unter vertikaler Schwenkbewegung um die Schwenkachse 30 verschiedene Konstruktionen verwendet werden können, weist bei der dargestellten Konstruktion das bewegliche Gehäuse 32 an seinem oberen Ende ein Drehlagerteil 38 auf, das in der abgestuften zylindrischen Bohrung 23 zur Schwenkbewegung um die Schwenkachse 3 0 aufgenommen ist. Das Drehlagerteil 38 bildet ein hohles abgestuftes zylindrisches Gehäuse mit einer zentralen Ausnehmung 40 und einer äußeren zylindrischen Lagerfläche 42 an einem axialen Ende. Die Lagerfläche 42 stützt sich auf einer zylindrischen inneren Lagerfläche 44 am stationären Gehäuse 20 ab. Die Lagerfläche 44 stellt einen Abschnitt der abgestuften zylindrischen Bohrung 23 dar. Das gegenüberliegende Ende des Drehlagerteils 38 bildet ebenfalls eine äußere zylindrische Lagerfläche 46, die auf einer komplimentären Lagerfläche 48 am stationären Gehäuse 20 aufliegt. Zwischen den Lagerflächen 42 und 4 4 wird durch Dichtungselemente 50 eine fluiddichte Abdichtung erhalten. Eine ähnliche Fluiddichtung wird durch ein Dichtungselement 52 zwischen den Lagerflächen 46 und 48 vorgesehen.

Das bewegliche Gehäuse 32 umfaßt ferner ein im wesentlichen nach unten ragendes hohles zylindrisches Gehäuseteil 54 für die

030045/0801 · -16-

Antriebswelle, das integral mit dem Drehlagerteil 38 verbunden ist und sich von diesem nach unten erstreckt. Das zylindrische Gehäuseteil 54 nimmt den oberen Abschnitt des schwenkbaren Steuerteils 34 auf. Das Gehäuseteil 54 enthält eine zentrale Bohrung 56, die ein Traggehäuse 58 für das Steuerteil und ein Lagergehäuse 60 aufnimmt. Sowohl das Traggehäuse 58 für das Steuerteil als auch das Lagergehäuse 6 0 sind fest mit dem Gehäuseteil 54 des beweglichen Gehäuses 32 verbunden. Das Lagergehäuse 60 trägt an seinem unteren Ende einen ringförmigen nach innen sich erstreckenden Flansch 62 mit einer planen oberen Fläche zur Abstützung von einem Lager 64. Das Lager 64 hält drehbar das schwenkbare Steuerteil 34, indem sich darauf ein integral am Steuerteil 34 angeformter und das Steuerteil 34 umgebender Ringflansch 66 abstützt.

Weiter sind Einrichtungen vorgesehen, um eine Steuerdrehbewegung des schwenkbaren Steuerteils 34 zu bewirken. Obgleich verschiedene Steuereinrichtungen verwendet werden können, ist bei der dargestellten Ausführungsform mit dem Propellerteil 34 ein Steuergestänge 38 verbunden. Die Steuereinrichtung umfaßt ferner eine nicht gezeigte vor der Halterung 14 angeordnete Einrichtung, die eine Drehbewegung des Gestänges und damit des Steuerteils 34 bewirkt. Ein Zahnrad 70 ist am oberen Abschnitt des drehbaren Steuerteils 34 befestigt und kämmt mit einem Ritzel 72,das an einem Endbereich einer Steuerwelle 74 des Steuergestänges befestigt ist. Das Ende der Steuerwelle 74, das das Ritzel 72 trägt, wird von einem Paar Lager 71 gehalten, die sich wiederum in einem Lagergehäuse 76 abstützen, das von dem Lagergehäuse fest gehalten wird. Das gegenüberliegende Ende der Steuerwelle 74 wird von einem Lager 73 gehalten, welches in einer von dem Drehlagerteil 38 des beweglichen Gehäuses 32 gehaltenen Konsole eingesetzt ist. Das Steuergestänge 68 für den Lenkvorgang umfaßt ferner einen nach vorne sich erstreckenden Steuerwellenabschnitt 78, der im stationären Gehäuse 20 in radial sich erstreckender Beziehung zur Schwenkachse 3 0 gelagert ist. Der Steuerwellenabschnitt 78 erstreckt sich durch eine Öffnung 80

030045/0801 " ¹⁷ "

im Drehlagerteil 38 des beweglichen Gehäuses 32. Die Öffnung 8 0 erlaubt eine Drehbewegung des Drehlagerteils 38 des Gehäuses 32 um die Schwenkachse 30, wobei jedoch der Abschnitt 78 der Steuerwelle 68 in Bezug auf das stationäre Gehäuse 20 ortsfest bleibt.

Die Abschnitte 74 und 78 der Steuerwelle 6 8 sind durch ein Universalgelenk 82 miteinander verbunden, wobei die Schnittlinie der Schwenkelemente 84 und 8 6 des Universalgelenkes 82 durch die Schwenkachse 3 0 geht.

Eine Betätigung des Lenksteuergestänges 68 bewirkt eine Drehbewegung des Wellenabschnitts 7 8 und damit über das Universalgelenk 82 eine Drehbewegung des Wellenabschnitts 74. Diese Bewegung der Welle 74 überträgt sich auf das Ritzel 72, so daß das Zahnrad 70 und das Steuerteil 34 in Drehbewegung versetzt werden.

Das stationäre Gehäuse 20 und das bewegliche Gehäuse 32 bilden eine Umhüllung oder einen Getriebekasten, der ein sich von dem nicht gezeigten Motor zum Propeller 36 erstreckendes Räderwerk für die Kraftübertragung enthält. Dieses Räderwerk umfaßt ferner ein Umschaltgetriebe zur Steuerung der Wirkung des Propellers. Ferner bildet die durch das stationäre Gehäuse 2 0 und das bewegliche Gehäuse 32 geschaffene Umhüllung einen fluiddichten Ölbehälter zur Schmierung des sich durch den Behälter erstreckenden und das Umkehrgetriebe enthaltenden Räderwerks.

Was das Räderwerk für die Kraftübertragung betrifft so hält das stationäre Gehäuse 20 drehbar eine Eingangswelle 88, die sich quer zur Schwenkachse 30 erstreckt und durch den nicht gezeigten Verbrennungsmotor in eine Drehrichtung angetrieben wird. Durch Lager 90 und 92, die in einer zentralen zylindrischen Bohrung 94 in einem nach oben sich erstreckenden,im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 96 des beweglichen Gehäuses 32 gehalten sind, wird drehbar eine Abtriebswelle 98 gelagert, die

- 18 -

030045/0801

in Antriebsverbindung mit dem Propeller 36 gebracht werden kann und sich ebenfalls quer zur Schwenkachse 30 im wesentlichen koaxial zur Eingangswelle 8 8 erstreckt.

Drei Kegelräder 100,102 und 104 sind in koaxialer Beziehung zueinander drehbar um die. Schwenkachse 30 angeordnet. Ein angetriebenes Kegelrad 99 ist integral mit dem oberen Ende der Abtriebswelle 98 verbunden, um diese Welle anzutreiben und steht in kämmender Berührung mit den Kegelrädern 100 und 102 , so daß es von diesen den Antrieb erfährt. Das Kegelrad 104 ist ein relativ großes Übertragungsrad, das mit einem Zahnrad 105 kämmt, welches an der Antriebswelle 88 integral befestigt ist und von dieser in Drehbewegung versetzt wird. Das Kegelrad 104 stützt sich drehbar an einer nach innen vorstehenden hohlen Welle 106 der Platte 24 ab. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das Übertragungsrad 104 durch Lager 120 und 122 drehbar um die Schwenkachse 30 gehalten. Das Lager 120 wird von der inneren zylindrischen Fläche 23 am stationären Gehäuse und das Lager durch eine äußere Fläche an einem Ringflansch 124 gehalten, der sich von der Endplatte 24 des stationären Gehäuses nach innen erstreckt. Das Übertragungsrad 104 enthält einen ersten Abschnitt 108, der durch die Welle 106 drehbar um diese abgestützt ist, und einen zweiten Abschnitt 110, der fest an dem ersten Abschnitt 108 durch eine Vielzahl von Schrauben 112 befestigt ist. Der erste und der zweite Abschnitt 108 und 110 des Übertragungsrades 104 bilden einen abgestuften zylindrischen Raum 114 zwischen sich, der ein Paar unabhängige und nachfolgend noch näher beschriebene Kupplungspakete 116 und 118 aufnimmt.

Was die Einrichtung, die die Kegelräder 100 und 102 abstützt, betrifft, so ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Lagergehäuse 130 fest in der zentralen Bohrung des Drehlagerteils 38 des beweglichen Gehäuses 32 aufgenommen,und dieses Gehäuse 130 hält die Lager 132 und 134. Das Lagergehäuse 130 hält ferner ein Paar Lager 136 und 138, die wiederum das Kegelrad 102 lagern. Die Kegelräder 100 und 102 sind somit drehbar um die Schwenk-

- 19 -

030045/0801

achse 30 gehalten. Ein Vorteil der gezeigten Konstruktion liegt darin, daß das Übertragungsrad 104 drehbar vom Gehäuse 20 gehalten wird, was einen genauen kämmenden Eingriff zwischen den Rädern 104 und 105 gewährleistet, und daß die Räder 100 und 102 vom beweglichen Gehäuse gehalten sind, was einen genauen kämmenden Eingriff zwischen den Rädern 100,102 und 99 sicherstellt.

Das Umkehrgetriebe 87 weist ebenfalls eine zentrale drehbare Übertragungswelle 140 auf, deren Längs- oder Drehachse mit der Schwenkachse 30 zusammenfällt. Ein Ende der Übertragungswelle 140 trägt eine Kerbverzahnung, die sich in eine zentrale Bohrung mit einer inneren Kerbverzahnung im Kegelrad 100 hineinerstreckt, so daß eine Drehung der Übertragungswelle 140 zu einer Verdrehung des Kegelrades 100 führt. Das Kegelrad 102 umgibt die Übertragungswelle 140 und ist in Bezug auf die Übertragungswelle frei drehbar.

Einrichtungen sind ferner vorgesehen, um gezielt und abwechselnd das Übertragungsrad 104 mit den Kegelrädern 100 und 102 zu verbinden^und diese Verbindungseinrichtung umfaßt die Kupplungspakete 116 und 118. Die Übertragungswelle 140 trägt an ihrem dem Kegelrad 100 abgewandten Ende einen Ringflansch 142 mit einem Durchmesser, der wesentlich größer als der Durchmeser der Welle 140 ist. Die Umfangskante des Ringflansches 142 stützt eine Vielzahl von parallel in Abstand voneinander angeordneten Kupplungsscheiben 144 ab, die von dem Flansch 140 zur gemeinsamen Drehung mit diesem in geeigneter Weise gehalten sind und zwischen die sich jeweils eine Vielzahl von Kupplungsscheiben 146 erstreckt, die durch Stifte 147 an dem Übertragungsrad zur Drehung mit diesem befestigt sind.

Einrichtungen sind weiter vorgesehen, um die Kupplungsscheiben 144 und 146 miteinander in Reibberührung zu drücken, so daß sich die Übertragungswelle 140 und das Kegelrad 100 gemeinsam mit dem

- 20 -

030045/0801

Übertragungsrad 104idrehen. Diese Einrichtung umfaßt einen Kolben 148, der in einem Zylinder 150 im Übertragungsrad 104 aufgenommen ist und gegen die gestapelten Scheiben 144 und 146 bewegt werden kann, um diese in Reibberührung zu drücken, sobald durch die Leitung 152 ein Druckfluid in den Zylinder 150 eingeführt wird. Die Eingriffnähme der Scheiben des Kupplungspaketes 116 könnte auch durch eine andere Einrichtung,zum Beispiel eine elektrische,mechanische oder andere hydraulische Anordnung bewirkt werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform besteht das Kupplungspaket 118 aus einer Vielzahl von Kupplungsscheiben 154, die in geeignter Weise von dem übertragungsrad 104 gehalten sind, so daß sie sich mit diesen drehen, und aus einer Vielz.ahl von dazwischenliegenden Kupplungsscheiben 156, die von einer Hülse 158 um die Schwenkachse 30 drehbar gehalten sind. Die Hülse umgibt einen Abschnitt der Übertragungswelle 140 und trägt äußere Keilnuten, die in in eine integral keilverzahnte Bohrung 160 im Kegelrad 102 eingreifen, so daß sich Hülse 158 und Kegelrad 102 gemeinsam um die Schwenkachse 30 drehen. Einrichtungen sind auch vorgesehen, um gezielt und abwechselnd die reibschlüssige Eingriffnähme der Kupplungsscheiben 154 und 156 zu bewirken, so daß das Übertragungsrad 104 die Hülse 158 und das Kegelrad 102 antreibt. Obschon verschiedene Anordnungen vorgesehen werden können, umfaßt bei der dargestellten Konstruktion diese Einrichtung einen Kolben 162, der in einem Zylinder 164 im Übertragungsrad 104 aufgenommen ist und in Berührung mit den gestapelten Kupplungsscheiben 154 und 156 tritt, wenn in den Zylinder 164 über Passagen 166 und 168 ein Fluid eingeführt wird. Die Eingriffnähme der Scheiben des Kupplungspaketes 118 könnte auch durch eine andere Einrichtung, z.B. eine elektrische, mechanische oder alternative hydraulische Anordnung erfolgen.

In der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Quelle für das Druckfluid eine Fluidpumpe 170, die im stationären Gehäuse 20 untergebracht, ist und durch die Drehbewegung des Übertragungsrades 104 angetrieben wird. Das Druckfluid könnte auch durch

030045/0801

- 21 -

eine andere interne oder externe Quelle bereitgestellt werden.

Einrichtungen sind ferner vorgesehen, um abwechselnd und gezielt eine Druckfluidströmung von der Fluidpumpe 170 zu den Leitungen oder Kanälen 152 und 168 zu richten. Diese Einrichtung umfaßt ein in Figur 3 gezeigtes Dreiwegeventil 174. Eine Fluidleitung 178 liefert das Druckfluid von der Pumpe 170 zum Ventil 174, und eine Fluidleitung 176 führt das Fluid zurück zur Pumpe. Wenn sich das Ventil 174 in der angedeuteten Stellung befindet, wird den Zylindern 150' oder 154 kein Fluid zugeführt. Wenn der Ventilschieber 184 in Figur 3 nach unten bewegt wird, entsteht eine Verbindung zwischen der Fluidleitung 178 und der Fluidleitung 182, so daß über die Leitung 152 das Druckfluid zum Kolben 148 geführt wird. Gleichzeitig wird der Zylinder 164 mit der Rückflußleitung über die Passagen 166, 168 und 180 in Verbindung gesetzt. Bei Bewegung des Ventilschiebers in Figur 3 nach oben entsteht eine Verbindung zwischen der Fluidleitung 178 und der Fluidleitung 180, so daß das Druckfluid zum Zylinder 164 gelangt und die Fluidleitung 182 mit der Rückflußleitung 176 in Verbindung kommt.

Beim Betrieb werden die Eingangswelle 88, das antreibende Rad 105 und das Übertragungsrad 104 vom nicht gezeigten Motor in Drehbewegung versetzt. Die Drehbewegung des Übertragungsrades 104 treibt auch die Pumpe 170 an. In der neutralen Stellung wird kein Druckfluid den beiden Zylindern 150 und 164 zugeführt. Daher können sich die mit dem Übertragungsrad gekoppelten Kupplungsscheiben 146 und 154 frei gegenüber den Kupplungsscheiben 144, die mit dem Ringflansch 142 verbunden sind, und gegenüber den Kupplungsscheiben 156 drehen, die mit der Hülse 158 verbunden sind. Wird das Ventil 174 dann betätigt, um der Leitung 152 und dem Zylinder 150 Druckfluid zuzuführen, so drückt der Kolben 148 die Kupplungsscheiben 144 und 146 in Eingriff miteinander, was bewirkt, daß der Ringflansch 142 und die Übertragungswelle 140 vom Übertragungsrad 104 in Drehbewegung versetzt werden.

- 22 -

Q300A5/0801

Die Übertragungswelle 140 treibt wiederum das Kegelrad 100 an, was zu einer Drehung des Kegelrades 99 und der Welle 98 in eine erste Richtung führt. Wenn dagegen das Ventil 174 so betätigt wird, daß das Druckfluid zur Leitung 168 und zum Zylinder 164 fließt, drückt der Kolben 162 die Kupplungsscheiben
154 und 156 in reibschlüssiger Eingriffnahme miteinander, so
daß das Übertragungsrad 104 die Hülse 158 und das mit der Hülse 158 verkeilte Kegelrad 102 in Drehbewegung versetzt. Das Kegelrad 102 treibt wiederum das Kegelrad 99 und die Welle 98 in allerdings entgegengesetzte Drehrichtung an.

Es versteht sich, daß bei einer anderen Konstruktion der Erfindung die Bauteile des Umkehrgetriebes so vertauscht werden könnten, daß das Übertragungsrad 104 mit dem Kegelrad 99 kämmt und die Kegelräder von dem antreibenden Rad 104 angetrieben werden würden, wobei die Kupplungspakete abwechselnd und gezielt eine Verbindung zwischen den getriebenen Kegelrädern und dem Übertragungsrad zu dessen Antrieb herstellen.

030045/080 1

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Heckantriebseinheit für Boote gekennzeichnet durch ein an einem Bootsrumpf (12) zu befestigendes stationäres Gehäuse (20), ein bewegliches Gehäuse (32), eine Einrichtung zur derartigen Verbindung des beweglichen Gehäuses mit dem stationären Gehäuse, daß ersteres um eine Schwenkachse (30) schwenkbeweglich ist, die sich in einer im wesentlichen horizontalen Lage befindet, wenn das stationäre Gehäuse am Bootsrumpf befestigt ist, ein Propellerteil (34), das einen drehbar gehaltenen Propeller (36) enthält, eine im stationären Gehäuse quer zur Schwenkachse angeordnete Eingangswelle(88), eine im beweglichen Gehäuse gelagerte Abtriebswelle (98), deren Achse quer zur Schwenkachse liegt und die mit dem Propeller verbunden ist, und ein Umkehrgetriebe (87), das mit der Eingangsund Abtriebswel'le in Verbindung steht, um gezielt die Wirkung des Propellers zu steuern, wobei das Umkehrgetriebe aufweist:

030045/0801

ein Übertragungszahnrad (104), das koaxial zur Schwenkachse drehbar gehalten ist, in Abstand voneinander liegende Kegelräder (100,102), die koaxial zum Übertragungsrad drehbar gehalten sind, eine Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung zwischen Übertragungsrad und Kegelrädern, so daß letztere sich mit dem Übertragungsrad drehen, wobei die Verbindungseinrichtung ein erstes Kupplungspaket (116) zur gezielten Verbindung und Trennung von Übertragungsrad und einem der Kegelräder und ein zweites Kupplungspaket (118) zum gezielten Verbinden und Trennen von Übertragungsrad und den anderen Kegelrad umfaßt, ein erstes Zahnrad (105), das an einer der beiden Wellen (Eingangswelle bzw. Abtriebswelle) mit des Übertragungsrad kämmend befestigt ist, und ein zweites Zahnrad (99), das an der anderen der beiden Wellen mit beiden beabstandeten Kegelrädern kämmend befestigt ist.

2. Heckantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Übertragungsrad (104) eine Kammer enthält und daß die Kupplungspakete (116,118) in der Kammer axial ausgerichtet zu der Schwenkachse (30) angeordnet sind.

3. Heckantriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragungswelle (140) von dem Gehäuse koaxial zur Schwenkachse (30) drehbar gehalten ist, wobei eines der Kegelräder (100,102) an der Übertragungswelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser befestigt ist, daß das erste Kupplungspaket (116) wenigstens eine Kupplungsscheibe (146), die in der Kammer zur Drehung um die Achse mit dem Übertragungsrad (104) gehalten ist, und eine zweite Kupplungsscheibe (144) umfaßt, die an der Übertragungswelle zur Drehung mit dieser gehalten ist, wobei die erste und zweite Kupplungsscheibe nahe beieinander angeordnet sind, und daß die Einrichtung zur gezielten und abwechselnden Verbindung der Kegelräder mit dem Übertragungsrad eine Einrichtung (148) aufweist> die gezielt

030045/0801

die Kupplungsscheiben in Eingriff miteinander drückt, um eine Drehung von Übertragungswelle und dem einen Kegelrad mit dem Übertragungsrad zu bewirken.

4. Heckantriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Kegelrad (102) relativ zur Übertragungswelle (140) drehbar ist, daß das zweite Kupplungspaket (118) eine erste Kupplungsscheibe (154), die von dem Übertragungsrad (104) zur Drehung mit diesem gehalten ist, und eine zweite Kupplungsscheibe (156) aufweist, die mit dem zweiten Kegelrad zur Drehung mit diesem verbunden ist, und daß die Einrichtung zur gezielten und abwechselnden Verbindung der Kegelräder mit dem Übertragungsrad eine Einrichtung (162) aufweist, die gezielt die Kupplungsscheiben des zweiten Kupplungspaketes in reibschlüssigen Eingriff miteinander drückt, um eine Drehung des anderen Kegelrades mit dem Übertragungsrad zu bewirken.

5. Heckantriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch g e kennz eichnet, daß die Einrichtung, die die Kupplungsscheiben (144,146) in Eingriff miteinander drückt, einen fluidbeaufschlagten Kolben (148) aufweist, der in Eingriff mit einer der Kupplungsscheiben bringbar ist, um die Kupplungsscheiben zusammenzudrücken.

6. Heckantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsrad (104) einen Raum aufweist, der einen ersten zylindrischen Raumbereich, welcher eine der Kupplungspakete (116,118) aufnimmt,und einen zweiten zylindrischen Raumbereich bildet, der von dem ersten zylindrischen Raurabereich in axialem Abstand liegt und das andere Kupplungspaket aufnimmt, und daß die Einrichtung, die die Kegelräder (100,102) mit dem Übertragungssrad verbindet, Kolben (148,162) aufweist, die in dem Raum aufgenommen und gezielt mit den Kupplungspaketen in Eingriff bringbar sind.

030045/0801

7. Heckantriebseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im stationären Gehäuse (20) angeordnete und vom Übertragungsrad (104) angetriebene Fluidpumpe (170).

8. Heckantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß das stationäre Gehäuse (20) eine Einrichtung aufweist, die das Übertragungsrad (104) zur Drehung um die Schwenkachse (30) abstützt, und daß das bewegliche Gehäuse (32) eine Einrichtung aufweist, die die Kegelräder (100,102) zur Drehung in koaxialer Ausrichtung zum Übertragungsrad abstützt.

9. Heckantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Gehäuse (20) eine zentrale Bohrung besitzt, die wenigstens einen Abschnitt des beweglichen Gehäuses (32) schwenkbeweglich um die Schwenkachse

(30) hält, wobei der Abschnitt des beweglichen Gehäuses eine Bohrung enthält, in der die Kegelräder (100,102) untergebracht sind,und daß in der zentralen Bohrung des stationären Gehäuses eine erste Lagereinrichtung zur drehbaren Abstützung des Übertragungsrades (104) um die Schwenkachse gehalten ist, während eine von dem beweglichen Gehäuse in dessen zentraler Bohrung gehaltene zweite Lagereinrichtung die Kegelräder drehbar uia die Schwenkachse abstützt.

10. Heckantriebseinheit für Boote gekennzeichnet durch ein am Bootsrumpf zu^befestigendes stationäres Gehäuse (20), ein bewegliches Gehäuse (32), eine das bewegliche Gehäuse am stationären Gehäuse um eine Schwenkachse (3 0) schwenkbeweglich haltende Einrichtung, wobei die Schwenkachse im wesentlichen horizontal liegt, wenn das stationäre Gehäuse am Bootsrumpf befestigt ist,eine Kraftübertragungswelle (140), die koaxial zur Schwenkachse drehbar gehalten ist, ein·zur Drehung um die Schwenkachse gehaltenes Übertragungsrad (104)/ gegenüberliegend in Abstand angeordnete Kegelräder (100,102),

030045/0801

die koaxial zur Schwenkachse drehbar gehalten sind, wobei eines der Kegelräder an der Übertragungswelle zur gemeinsamen Drehung mit dieser befestigt ist und das andere Kegelrad koaxial zur Übertragungswelle gegenüber dieser verdrehbar gehalten ist, eine Einrichtung (118) zur abwechselnden und gezielten Verbindung des Übertragungsrades mit dem anderen Kegelrad und der Übertragungswelle, so daß zwischen diesen Teilen eine gemeinsame Drehung stattfindet, eine Eingangswelle (88) im stationären Gehäuse, die sich quer zur Übertragungswelle erstreckt, eine im beweglichen Gehäuse gelagerte Abtriebswelle (98), die in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse liegt, ein erstes Zahnrad (105), das an einer der beiden Wellen (Eingangswelle bzw. Ausgangswelle) mit dem Übertragungsrad kämmend befestigt ist, und ein zweites Zahnrad (99), das an der anderen Welle mit beiden beabstandeten Kegelrädern kämmend befestigt ist.

11. Heckantriebseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsrad (104) um die Schwenkachse (30) drehbar gehalten ist, daß das Übertragungsrad eine Kammer enthält, die einen ersten zylindrischen Kammerbereich und einen zweiten zylindrischen Kammerbereich bildet, und daß die Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung des Übertragungsrades ein erstes Kupplungspaket (116), das in dem ersten zylindrischen Kammerbereich zur gezielten Verbindung der Übertragungswelle (140) mit dem Übertragungsrad aufgenommen ist, und ein zweites Kupplungspaket (118) umfaßt, das in dem zweiten zylindrischen Kammerbereich aufgenommen ist, um gezielt das eine der beiden Kegelräder (100,102) mit dem Übertragungsrad zu verbinden.

12. Heckantriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungspaket (116) wenigstens eine Kupplungsscheibe (144), die drehbar um die Schwenkachse zusammen mit dem Übertragungsrad gehalten ist, und eine zweite Kupplungsscheibe (146) umfaßt, die drehbar zu-

030045/0801

sammen mit der Übertragungswelle (140) gehalten ist, wobei die erste und die zweite Kupplungsscheibe nahe beieinander angeordnet sind, daß die Einrichtung zur abwechselnden und gezielten Verbindung des Übertragungsrades eine Einrichtung (148) umfaßt, die abwechselnd und gezielt die Kupplungsscheiben in reibschlüssigem Eingriff miteinander drückt, daß das zweite Kupplungspaket (118) wenigstens eine Kupplungsscheibe (156), die drehbar um die Schwenkachse zusammen mit dem Übertragungsrad gehalten ist, und eine zweite Kupplungsscheibe (158) umfaßt, die drehbar zusammen mit dem einen Kegelrad gehalten ist, wobei die erste und die zweite Kupplungsscheibe des zweiten Kupplungspaketes nahe beieinander angeordnet sind, und daß die Einrichtung zum abwechselnden und gezielten Verbinden des Übertragungsrades eine Einrichtung (162) aufweist, die die erste und zweite Kupplungsscheibe des zweiten Kupplungspaketes in reibschlüssigem Eingriff miteinander drückt.

13. Heckantriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die Kupplungsscheiben (144,146) des ersten Kupplungspaketes (116) in reibschlüssigem Eingriff miteinander drückt, einen ersten fluidbeaufschlagten Kolben (148) aufweist, der in dem ersten Kammerbereich untergebracht ist, daß die Einrichtung, die die Kupplungsscheiben (156,158) des zweiten Kupplungspaketes (118) in reibschlüssigem Eingriff miteinander drückt, einen zweiten fluidbeaufschlagten Kolben (162) aufweist, und daß die Einrich" tung zum abwechselnden und gezielten Verbinden der Übertragungswelle (140) eine Einrichtung zum gezielten und abwechselnden Beaufschlagen der Kolben aufweist.

14. Heckantriebseinheit nach Anspruch 13, dadurch g e kennz eichnet, daß die Einrichtung zur gezielten und abwechselnden Beaufschlagung der Kolben (148,162) eine Fluidpumpe (170) umfaßt, die von der Halterung (14) · abgestützt und von dem Übertragungsrad (104) angetrieben ist.

030045/0801

15. Heckantriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Gehäuse (20) eine Einrichtung zur drehbaren Lagerung des Übertragungsrades (104) aufweist, und daß das bewegliche Gehäuse (32) eine Einrichtung zur drehbaren Lagerung der Kegelräder (100,102) um die Schwenkachse (30) und in koaxialer Ausrichtung zum Übertragungsrad umfaßt sowie wenigstens ein Lager und ein Lagergehäuse besitzt, das von dem beweglichen Gehäuse gehalten ist.

16. Heckantriebseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Gehäuse (20) eine zentrale Bohrung enthält, in der wenigstens ein Abschnitt des beweglichen Gehäuses (32) um die Schwenkachse (30) schwenkbeweglich gehalten ist, wobei der Abschnittdes beweglichen Gehäuses eine Bohrung enthält, in der die Kegelräder (100,102) aufgenommen sind, und daß die Heckantriebseinheit ferner eine erste Lagereinrichtung aufweist, die in der zentralen Bohrung des stationären Gehäuses gehalten ist und das Übertragungsrad (104) zur Drehung um die Schwenkachse lagert, sowie eine zweite Lagereinrichtung aufweist, die von dem beweglichen Gehäuse gehalten ist und die Kegelräder zur Drehung um die Schwenkachse lagert.

030045/0801