DE3434211A1

DE3434211A1 - Schiffsschraubenantriebseinheit

Info

Publication number: DE3434211A1
Application number: DE19843434211
Authority: DE
Inventors: Kjiell Hjälteby Borgersen; Lars-Erik Hisings Backa Ohlsson; Ulf Skärhamn Söderbaum
Original assignee: Volvo Penta AB
Current assignee: Volvo Penta AB
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-09-18
Publication date: 1985-04-04
Also published as: FR2552049A1; GB8422417D0; SE8305027L; GB2146602B; US4741713A; SE449080B; AU572557B2; SE8305027D0; FR2552049B1; IT1179246B; CA1241873A; JPS60236895A; US4624643A; IT8448859A1; IT8448859A0; GB2146602A; AU3286684A

Description

HOFFMANtN's.EITLE &.PA-RTNER Q / Q / ο ι ι

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE 0 4 0 4 Δ. I I

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-INS. W. LEHN

DIFL-ING. K. FDCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H -A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRO

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A, NETTE

40 812

AB Volvo Penta

S-40 508 Göteborg / Schweden

Schiffsschraubenantriebseinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schiffsschraubenantriebseinheit, von der ein Teil fest in einer Öffnung eines Bootsspiegels angebracht und dazu ausgelegt ist, antriebsmäßig mit einem Motor verbunden zu werden, welcher sich innerhalb des Spiegels befindet, wobei ein Schraubenschaft außerhalb des Spiegels angeordnet ist, welcher Schaft in verschiedenen Winkeln relativ zum Spiegel durch Kippen um eine horizontale Achse und durch Drehen um eine in einer vertikalen Ebene liegenden Steuerachse einstellbar ist, welche Antriebseinheit Mittel umfaßt, durch die ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem Kippwinkelverhältnis relativ zum Spiegel zu einem Instrument bringbar ist, welches Signal diesen Winkel anzeigt.

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Schiffsschraubenantriebseinheiten dieses Typs sind als sogenannte Innenbord-Außenbord-Antriebseinheiten bekannt und können in verschiedenen Winkeln relativ zum Spiegel gekippt oder getrimmt werden, um die Winkeleinstellung der Antriebseinheit in Abhängigkeit von der Fahrhaltung des Boots im Wasser anzupassen. Diese Antriebseinheiten können ebenso umgekippt werden, daß

3ELLASTRASSE 4 . D-8OOO MÖNCHEN 81 ■ TELEFON (Ό89|) Θ11Ο87 · TELEX 5-29619 CFATHEJ · TELEKOPIERER 918356

das gesamte Schraubengehäuse sich oberhalb des Wassers befindet. Bestimmte Antriebe dieser Art sind mit einem elektrischen Sensor versehen, welche mit einem Positionsindikatorinstrument auf der Instrumententafel des Bootes verbunden sind, wodurch der Trimm/Kipp-Winkel abgelesen werden kann. Bei bisher bekannten Konstruktionen dieses Typs befindet sich der elektrische Sensor an der Kippachse. Dies schafft jedoch Probleme aufgrund der Tatsache, daß die Kippachse sich außerhalb des Spiegels befindet. Die Umgebung der elektrischen Komponenten ist somit der schlechtest denkbare Ort mit hohen Anforderungen an eine sorgfältige Abdichtung sowohl des Sensors selbst als auch der elektrischen Drähte zum Sensor, welche durch den Spiegel geführt werden müssen.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Schiffsschraubenantriebseinheit des genannten Typs zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile der bekannten Trimm/Kippwinkel-Sensoren beseitigt. Dabei soll der Sen^{sor so} liegen, daß eine einwandfreie Funktionsweise ohne besondere Abdichtungserfordernisse möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß aufgrund der Tatsache gelöst, daß diese Mittel einen an der Kippachse entfernten Signalemitter umfassen und eine Einrichtung aufweisen, die durch die Steuerwelle verläuft und mit einem Positionssensor zusammenwirkt, welcher mit dem Schraubenschaft verbunden ist und in einem Kreisbogen verläuft, dessen Zentrum die Kippachse ist, um den Signalemitter dahingehend zu betätigen, daß er ein vom Kippwinkel des Schraubenschaftes abhängiges Signal sendet.

Der Vorteil der Anordnung der Erfindung besteht darin, daß der Signalemitter an einer Stelle angebracht werden kann, wo er gut gegen Spritzwasser geschützt ist, nämlich innerhalb der Schirmplatte, die als Befestigungsteil

der Antriebseinheit am Spiegel dient und durch die die Steuerwelle verläuft. Als Resultat müssen keine Drähte durch den Spiegel gezogen werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch ausgestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bekannten Außenbordantriebseinheit,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch die Steuerwelle und das Steuer einer Antriebseinheit gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Vorderansicht durch die Steuerwelle und das Steuer und

Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Spiegel eines Bootes mit einer darin befindlichen öffnung 2, durch die die Außenbordantriebseinheit 3 auf herkömmliche Weise angebracht ist und die von außen durch eine Schirmplatte 4 der Antriebseinheit abgedeckt ist. Die Antriebseinheit weist einen Schraubenschaft 5 auf, welcher durch die Schirmplatte 4 abgestützt wird. Eine Steuerwelle 6 mit einer Gabel 7 ist an der Schirmplatte befestigt und steht mit einem Steuerarm

gQ in Verbindung, welcher mit den Steuerelementen des Bootes verbunden ist. Die Zinken der Gabel 7 sind an ihren äußeren Enden mit Stiften 9 versehen, auf denen der Helm 10 drehbar angebracht ist. Der Helm 10 deckt die Antriebswellenverbindung' ab und steht mit dem Schraubenschaft 5 in Verbindung,

gc um die Drehung der Steuerwelle auf den Schraubenschaft zu übertragen.

Entsprechend der Erfindung ist die Steuerwelle 6 an ihrem oberen Ende mit einer zentralen Ausnehmung 11 versehen, in der ein Signalsender 12 in Form eines Drehpotentiometers angebracht ist (Fig. 2 und 3). Von der Ausnehmung 11 geht eine zentrale Durchgangsbohrung 13 aus, in der eine Welle 14 drehbar in einem Lager 15 angeordnet ist, und zwar unter Verwendung eines Schnapprings 16, welcher die Welle axial festlegt. Die Welle 14 steht mit ihrem oberen Ende mit dem . Potentiometer 12 in Verbindung. Am unteren Ende befindet sich ein Zahnrad 17 aus Kunststoff, welches durch einen Klemmsitz mit der Welle verbunden ist. Somit kann durch Drehen des Zahnrades 17 das vom Potentiometer kommende Signal geändert werden.

Das Zahnrad 17 weist einen gezahnten Rand 18 auf, welcher über dünne, gekrümmte Speichen 19 mit einer Nabe 20 (Fig. 4) verbunden ist. Die Zähne des Randes 18 stehen mit den Zähnen eines Zahnsegmentes 21 im Eingriff, welches am Helm 10 befestigt ist und an die Form des Helmes angepaßt ist, d.h. das Zahnsegment hat eine Kreisbogenform mit der Kippachse als Zentrum. Wenn der Schraubenschaft gekippt wird, so dreht das Zahnsegment 21 das Zahnrad 17 und verändert somit die Einstellung des Potentiometers. Das Potentiometer kann einen hohen Widerstand (1kfl) , keinen mechanisehen Anschlag und einen elektrischen Drehwinkel von 320° haben.

Das Zahnsegment 21 hat an einem Ende einen Haken 22, welcher um einen Rand des Helms greift. Am anderen Ende weist das Zahnsegment einen Stift 23 auf, welcher in ein im Helm befindliches Loch eingesetzt und dort verriegelt ist. Ein seitliches Bewegen des Zahnsegmentes wird durch eine Nut in der Gabel 7 gesteuert. Das Zahnsegment befindet sich in Relation zum Zahnrad, um so einen gewissen Vorspannungsbetrag in den Speichen zu erzeugen, damit das normale Spiel im System kompensiert wird und somit Toleranzen ausgeglichen werden, damit in allen Fällen ein spielloser Zahn-

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eingriff gewährleistet ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform folgt das Zahnsegment der Auf- und Abbewegung des Helms ohne Spiel. Die seitlichen Bewegungen des Helms, die durch die Steuerkräfte verursacht werden, beeinträchtigen den Zahneingriff nicht.

Bei der beschriebenen Ausführungsform beträgt das Verhältnis zwischen dem Winkel des Schraubenschaftes und dem Potentiometer 1:4,6, was dem Potentiometer eine hohe Definition gibt. Die Ausführungsform der Erfindung schafft eine Vorrichtung, die einfach zu kalibrieren ist. Man muß lediglich die Befestigung des Potentiometers lösen und dann diesen drehen. Andere Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung sind trotz der vorstehenen Beschreibung möglich. Zum Beispiel kann eine Nockenkurve auf dem Helm mit einer Stange zusammenwirken, welche in der Welle gleitet, um ein Potentiometer einzustellen. Es kann aber auch ein induktiver Sensor mit einem magnetischen Streifen am Helm selbst zusammenwirken.

Claims

HOFFMAWN - EITLE « PARTKER PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL-ING. W. LEHN DIPL.-ΙΝβ. K. FÜCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRG DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE 40 812 AB Volvo Penta S-40 508 Göteborg / Schweden Schiffsschraubenantriebseinheit Patentansprüche

1. Schiffsschraübenantriebseinheit, von der ein Teil fest in einer Öffnung eines Bootsspiegels angebracht und dazu ausgelegt ist, antriebsmäßig mit einem Motor verbunden zu werden, welcher sich innerhalb des Spiegels befindet, wobei ein Schraubenschaft außerhalb des Spiegels angeordnet ist, welcher Schaft in verschiedenen Winkeln relativ zum Spiegel durch Kippen um eine horizontale Achse und durch Drehen um eine in einer vertikalen Ebene liegenden Steuerachse einstellbar ist, welche "Antriebseinheit Mittel umfaßt, durch die ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem Kippwinkelverhältnis relativ zum Spiegel zu einem Instrument bringbar ist, welches Signal diesen Winkel anzeigt, dadurch g e k e η η zeichnet, daß diese Mittel einen an der Kippachse entfernten Signalemitter (12) umfassen und eine Einrichtung (14) aufweisen, die durch die Steuerwelle verläuft und mit einem Positionssensor (21) zusammenwirkt, welcher mit dem Schraubenschaft (5) verbunden ist und in einem Kreisbogen verläuft, dessen Zentrum die Kippachse ist, um den Signalemitter (12)

ARABELLASTRASSE 4 · D-BOOO MÜNCHEN Bl ■ TELEFON CO895 Θ11Ο87 · TELEX 5-29619 CPATHEJ · TELEKOP1ERER 9183i

dahingehend zu betätigen, daß er ein vom Kippwinkel des Schraubenschaftes abhängiges Signal sendet.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalemitter (12) mit der Steuerwelle verbunden und konzentrisch zur Steuerwelle angeordnet ist.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalemitter (12) und der Positionssensor Elemente (17,21) haben, die mechanisch miteinander wirken.

4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalemitter (12) mit einer in einer zentralen Bohrung (13) der Steuerwelle (6) befestigten Welle (14) verbunden ist, welche Welle (14) an einem vorstehenden Teil ein Zahnrad (17) aufweist, und daß der Positionssensor (21) aus einem Zahnsegment besteht, welches in einem Kreisbogen gekrümmt ist, dessen Zentrum die Kippachse ist.

5. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (17) und das Zahnsegment (21) elastisch nachgiebig im Eingriff miteinander stehen.

6. Antriebseinheit nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (17) einen gezahnten Rand (18) aufweist, welcher mittels nachgiebigen Speichen (19) mit einer Nabe (20) verbunden ist, die ihrerseits fest mit

OQ der Welle (14) verbunden ist.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die Steuerwelle eine Gabel aufweist, die einen Helm ergreift, welcher mit dem Schraubenschaft verbunden ist und

gg drehbar auf Stiften an Enden der Gabelzinken angebracht ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Sig-

nalemitter (12) in einer Ausnehmung (11) in der Steuerwelle (16) angebracht ist, und zwar von der Gabel (7) weggerichtet, daß das Zahnrad (17) an dem entgegengesetzten Ende der Steuerwelle zwischen den Gabelzinken angeordnet ist, und daß das Zahnsegment (21) außerhalb des Helms (10) befestigt ist.

8. Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnsegment für eine begrenzte seitliche Bewegung relativ zum Helm (10) angebracht ist.

9. Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel (7) eine Nut (24) aufweist, welche als eine Führung für das Zahnsegment (21) dient.