DE3922669A1

DE3922669A1 - Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3922669A1
Application number: DE3922669A
Authority: DE
Inventors: David E Rawlings; Donald K Sullivan
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1989-07-10
Publication date: 1990-02-01
Also published as: JPH02147497A; BE1002984A5; IT1235285B; IT8948242A0; US4976639A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebs- und -lenkungs vorrichtung und befaßt sich mit einer Servolenkung für eine derartige Vorrichtung, die insbesondere eine in einem Stück ausgebildete Ventil- und Zylinderanordnung aufweist.

In der US PS 45 95 370 ist ein derartiger Servolenkungs mechanismus beschrieben. Ein Nachteil dieses Mechanismus besteht darin, daß die Durchgänge, die zwischen der Trom melbohrung und der Zylinderbohrung verlaufen, relativ kompli ziert sind. Wie es insbesondere in Fig. 2 der Zeichnung der US PS 45 95 370 dargestellt ist, steht der Durchgang 50 mit der linken Mündung der Trommelbohrung und mit dem rech ten Ende des Zylinders in Verbindung, während der Durch gang 48 mit der rechten Mündung der Trommelbohrung und mit dem linken Ende des Zylinders verbunden ist. Das hat zur Folge, daß eine äußere Fluidleitung 52 notwendig ist.

Zum Stande der Technik wird weiterhin auf die US Patentan meldung Nr. 0 28 958 aus 1987 sowie auf die US PS 47 10 141 verwiesen.

Die erfindungsgemäße Schiffsantriebs- und -lenkungsvorrich tung umfaßt eine Antriebseinheit, die an einem Schiff schwenk beweglich relativ dazu um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse angebracht ist, wobei die Antriebseinheit eine dreh bar angebrachte Schraube, eine Maschine, die in Antriebs verbindung mit der Schraube steht, eine Ventil- und Zylin dereinrichtung mit einem Gehäuse, das eine erste Bohrung, die entlang einer Achse verläuft und mit einer Druckfluid quelle verbunden ist, eine Zylinderbohrung mit einem ersten und einem zweiten Ende, die einander gegenüberliegen, wo bei die Zylinderbohrung entlang einer Achse parallel zur ersten Bohrungsachse verläuft, eine erste und eine zweite Öffnung, die mit der ersten Bohrung verbunden sind, einen ersten Kanal mit einem ersten Ende, das mit der ersten Öff nung verbunden ist,und mit einem zweiten Ende, das mit dem ersten Ende der Zylinderbohrung verbunden ist, und einen zweiten Kanal mit einem ersten Ende, das mit der zweiten Öffnung verbunden ist und mit einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende der Zylinderbohrung verbunden ist, auf weist, mit einem ersten Element, das gleitend verschiebbar in der ersten Bohrung aufgenommen ist, wobei das erste Ele ment zwischen einer ersten Lage, in der die erste und die zweite Öffnung durch die Druckfluidquelle den gleichen Druck haben, einer zweiten Lage, in der die erste Öffnung mit der Druckfluidquelle in Verbindung steht, und einer dritten Lage bewegbar ist, in der die zweite Öffnung mit der Druckfluidquelle in Verbindung steht, mit einem zweiten Element, das entlang einer zweiten Achse parallel zur Achse der ersten Bohrung bewegbar ist,und mit Einrichtungen zum Bewegen des ersten Elementes entlang der Achse der ersten Bohrung auf eine Bewegung des zweiten Elementes entlang der zweiten Achse, einen Kolben, der gleitend verschiebbar in der Zylinderbohrung aufgenommen ist, eine Kolbenstange, deren erstes Ende fest mit dem Kolben verbunden ist und de ren zweites Ende mit der Antriebseinheit verbunden ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit um die Lenkachse auf eine Axialbewegung der Kolbenstange zu bewirken, eine Kabeleinrichtung mit einem Mantel, der fest mit dem zweiten Element verbunden ist, so daß er sich damit bewegt, und mit einer inneren Seele, die fest mit dem zweiten Ende der Kolbenstange verbunden ist, so daß sie sich damit bewegt, und von der Bedienungsperson betätigbare Einrichtungen aufweist, um eine Relativbewegung des Mantels und der Seele zu bewirken.

Durch die Erfindung wird gleichfalls eine Ventilvorrich tung geschaffen, die ein Gehäuse mit einer Trommelbohrung, die entlang einer Achse verläuft, eine Ventiltrommel, die gleitend verschiebbar in der Trommelbohrung aufgenommen ist, ein Element, das durch das Gehäuse entlang einer zwei ten Achse parallel zur Trommelbohrungsachse bewegbar ge halten ist,und Einrichtungen zum Bewegen der Trommel ent lang der Trommelbohrungsachse auf eine Bewegung des Elemen tes entlang der zweiten Achse umfaßt.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs und -lenkungsvorrichtung geschaffen, die eine Antriebsein heit umfaßt, die an einem Schiff relativ dazu um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse schwenkbeweglich angebracht werden kann, wobei die Antriebseinheit eine drehbar ange brachte Schraube, eine Maschine, die in Antriebsverbindung mit der Schraube steht, eine Ventil- und Zylindereinrich tung mit einem Gehäuse, das eine erste Bohrung aufweist, die entlang einer Achse verläuft, mit einem ersten Element, das gleitend verschiebbar in der ersten Bohrung aufgenommen ist, mit einem zweiten Element, das durch das Gehäuse ent lang einer zweiten Achse parallel zur Achse der ersten Boh rung bewegbar gehalten ist, und mit Einrichtungen, die das erste Element fest mit dem zweiten Element verbinden, um das erste Element längs der Achse der ersten Bohrung in die selbe Richtung wie das zweite Element bei einer Bewegung des zweiten Elementes entlang der zweiten Achse zu bewegen, wobei die Einrichtungen, die das erste Element mit dem zwei ten Element verbinden, ein Verbindungsglied aufweisen, das relativ zum ersten und zum zweiten Element drehbar ist, das gegenüber einer Axialbewegung des zweiten Elementes fest am zweiten Element angebracht ist, und das gegenüber einer Axialbewegung des ersten Elementes fest am ersten Element angebracht ist, eine Kolbenstange, deren eines Ende mit der Antriebseinheit verbunden ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit um die Lenkachse auf eine Axialbewegung der Kolbenstange zu bewirken, Einrich tungen zum axialen Bewegen der Kolbenstange auf eine Bewe gung des ersten Elementes entlang der Achse der ersten Boh rung, eine Kabeleinrichtung mit einem Mantel, der fest mit dem zweiten Element verbunden ist, so daß er sich damit be wegt, und mit einer inneren Seele, die fest mit dem zweiten Ende der Kolbenstange verbunden ist, so daß sie sich damit bewegt, und von der Bedienungsperson betätigbare Einrich tungen aufweist, die eine Relativbewegung zwischen dem Man tel und der Seele bewirken.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs und -lenkungsvorrichtung geschaffen, die eine Antriebsein heit umfaßt, die an einem Schiff relativ dazu um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse schwenkbeweglich angebracht werden kann, wobei die Antriebseinheit eine drehbar ange brachte Schraube, eine Maschine, die in Antriebsverbindung mit der Schraube steht, eine Ventil- und Zylindereinrich tung mit einem Gehäuse, das eine erste Bohrung, die ent lang einer Achse verläuft, und eine zweite Bohrung aufweist, die entlang einer zweiten Achse parallel zur ersten Achse verläuft, mit einem ersten Element, das gleitend verschieb bar in der ersten Bohrung aufgenommen ist, mit einem zwei ten Element, das gleitend verschiebbar in der zweiten Boh rung aufgenommen ist, so daß es sich entlang der zweiten Achse bewegt, mit Einrichtungen zum Bewegen des ersten Ele mentes entlang der Achse der ersten Bohrung auf eine Bewe gung des zweiten Elementes entlang der zweiten Achse und mit Einrichtungen, die Fluid von der ersten Bohrung dazu be nutzen, das zweite Element in der zweiten Bohrung zu schmieren, eine Kolbenstange, deren eines Ende mit der Antriebseinheit verbunden ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit um die Lenkachse auf eine Axialbewe gung der Kolbenstange zu bewirken, Einrichtungen zum axia len Bewegen der Kolbenstange auf eine Bewegung des ersten Elementes entlang der Achse der ersten Bohrung, eine Ka beleinrichtung mit einem Mantel, der fest mit dem zweiten Element verbunden ist, so daß er sich damit bewegt, und mit einer inneren Seele, die fest mit dem Ende der Kolben stange verbunden ist, so daß sie sich damit bewegt, und von der Bedienungsperson betätigbare Einrichtungen aufweist, die eine Relativbewegung des Mantels und der Seele bewir ken.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht in der Schaffung einer Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung, die eine Ventil- und Zylindereinrichtung umfaßt, die ein Gehäuse mit einer Trommelbohrung, die entlang einer Achse verläuft, eine Trommel, die gleitend verschiebbar in der Trommelbohrung aufgenommen ist, ein Eingabeelement, das entlang einer zweiten Achse parallel zur Achse der Trommel bohrung bewegbar ist, und Einrichtungen zum Bewegen der Trommel entlang der Achse der Trommelbohrung auf eine Be wegung des Eingabeelementes entlang der zweiten Achse auf weist.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs- und -lenkungsvorrichtung der oben beschriebenen Art geschaf fen, bei der sich die Trommel entlang der Achse der Trommel bohrung in eine Richtung bewegt, die der Bewegungsrichtung des Elementes entgegengesetzt ist. Diese Ausbildung erlaubt es, der Trommel und den Durchgängen zwischen der Trommel bohrung und der Zylinderbohrung einen relativ einfachen Aufbau zu geben. Die Trommel kann einen einfachen Aufbau mit drei Stegen und zweiten Nuten haben, und die Bewegung der Trommel in eine zum Eingabeelement entgegengesetzte Richtung erlaubt es, daß die rechte Trommelbohrungsöffnung mit dem rechten Ende des Zylinders und die linke Trommel bohrungsöffnung mit dem linken Ende des Zylinders in Ver bundung stehen. Es ist daher nicht notwendig, daß die Durchgänge, die eine Verbindung zwischen der Trommelbohrung und der Zylinderbohrung herstellen, einander überlappen.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung geschaffen, die eine Ventil- und Zylindereinrichtung umfaßt, die ein Gehäuse mit einer Trom melbohrung, die entlang einer Achse verläuft, und mit einer ersten, einer zweiten, einer dritten, einer vierten und einer fünften Öffnung, die der Reihe nach im Abstand längs der Trommelbohrung in einer gegebenen Richtung angeordnet sind und mit der Trommelbohrung in Verbindung stehen, wo bei die dritte Öffnung mit einer Druckfluidquelle in Verbin dung stehen kann und die erste und die fünfte Öffnung das Fluid zur Druckfluidquelle zurückführen können,und eine Trommel aufweist, die gleitend verschiebbar in der Trommelbohrung auf genommen ist und eine erste, eine zweite und eine dritte Nut aufweist, die der Reihe nach in Richtung der Trommel bohrungsachse im Abstand voneinander angeordnet sind. Diese Anordnung erlaubt es gleichfalls, daß die Durchgänge zwi schen der Trommelbohrung und der Zylinderbohrung einen rela tiv einfachen Aufbau haben, und daß die Trommel sich in dieselbe Richtung wie das Eingabeelement bewegen kann. Der Aufbau der Trommel mit drei Rillen erlaubt es der rechten Trommelbohrungsöffnung mit dem rechten Ende des Zylinders in Verbindung zu stehen, und der linken Trommelbohrungsöff nung mit dem linken Ende des Zylinders in Verbindung zu stehen.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs- und -lenkungsvorrichtung geschaffen, die eine Ventil- und Zylindereinrichtung umfaßt, die ein Gehäuse mit einer Trommelbohrung, die entlang einer Achse verläuft und ein erstes Ende und ein zweites Ende im Abstand vom ersten Ende in einer gegebenen Richtung aufweist, mit einer Zylinder bohrung, die entlang einer Achse parallel zur Trommelboh rungsachse verläuft und ein erstes Ende sowie ein zweites Ende im Abstand vom ersten Ende der Zylinderbohrung in der gegebenen Richtung aufweist, eine erste und eine zweite Öffnung, die mit der Trommelbohrung in Verbindung stehen, wobei die zweite Öffnung im Abstand von der ersten Öffnung in der gegebenen Richtung angeordnet ist, einem ersten Kanal, der eine Verbindung zwischen der ersten Öffnung und dem ersten Ende der Zylinderbohrung herstellt, und einem zweiten Kanal, der eine Verbindung zwischen der zweiten Öffnung und dem zweiten Ende der Zylinderbohrung herstellt, aufweist. Diese Ausbildung erlaubt es, das Volumen des Ge häuses so gering wie möglich zu halten.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung geschaffen, die eine Einrichtung umfaßt, die das Fluid von der Trommelbohrung zum Schmieren des Elementes in der zweiten Bohrung benutzt. Vorzugsweise weist die Schmiereinrichtung im Gehäuse einen Kanal auf, der eine Verbindung zwischen der Trommelbohrung und der zweiten Bohrung herstellt. Diese Ausbildung macht es nicht mehr erforderlich, eine zusätzliche Schmiermittelquelle für das rohrförmige Element vorzusehen.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung geschaffen, bei der das Element relativ zu einer Bezugsposition bewegbar ist, in der sich die Trommel in ihrer mittleren Lage befindet, und die Einrichtungen umfaßt, die das Element in die Bezugsposition vorspannen.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung be sonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilseitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schiffsantriebs- und len kungsvorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Servo lenkmechanismus der in Fig. 1 dargestellten Vor richtung,

Fig. 3 eine Teilseitenansicht des Servolenkmechanismus, der in Fig. 2 dargestellt ist,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine schematische Ansicht des hydraulischen Kreis laufes des in Fig. 2 dargestellten Servolenkmecha nismus,

Fig. 6 eine Teilansicht eines Servolenkmechanismus bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 eine Teilansicht des Servolenkmechanismus bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht des in Fig. 7 dargestellten Mechanismus,

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Servolenkmechanismus bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin dung,

Fig. 10 eine Seitenansicht des linken Endes des in Fig. 9 dargestellten Servolenkmechanismus,

Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 eine Schnittansicht längs der Linie 12-12 in Fig. 10,

Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 in Fig. 10,

Fig. 14 eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 in Fig. 9,

Fig. 15 eine Schnittansicht längs der Linie 15-15 in Fig. 9 und 13,

Fig. 16 eine Schnittansicht längs der Linie 16-16 in Fig. 9 und 13,

Fig. 17 eine auseinandergezogene Ansicht des Verbin dungsgliedes zum Verbinden des Kabelführungs rohres mit der Trommel, und

Fig. 18 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 11.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Schiffsantriebs- und -lenkungsvorrichtung 10 darge stellt. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Schiffs antriebs- und -lenkungsvorrichtung 10 eine Schiffsantriebs einrichtung 12, die an einem Schiff 14 angebracht ist. Obwohl die dargestellte Schiffsantriebseinrichtung 12 ein Heckan trieb ist, versteht es sich, daß die Schiffsantriebsein richtung 12 auch ein Außenbordmotor sein kann.

Die Schiffsantriebseinrichtung 12 umfaßt einen Heckspiegel träger 16, der fest am Schiff 14 angebracht ist, und einen Kardanring 18, der am Heckspiegelträger 16 relativ dazu um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse 20 schwenkbeweglich angebracht ist. Die Schiffsantriebseinrichtung 12 umfaßt auch eine Antriebseinheit 22, die am Kardanring 18 relativ dazu um eine im wesentlichen horizontale Kippachse 24 schwenk beweglich angebracht ist und eine drehbar angebrachte Schrau be 26 aufweist. Die Schiffsantriebseinrichtung 12 umfaßt weiterhin eine Maschine 28, die in Antriebsverbindung mit der Schraube 26 über eine teilweise dargestellte herkömm liche Antriebskette 30 steht, und einen Lenkarm 32, der fest mit dem Kardanring 18 verbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Kardanringes 18 und der Antriebseinheit 12 auf eine Schwenkbewegung des Lenkarmes 32 zu bewirken. Insoweit hat die Schiffsantriebs- und -lenkungsvorrichtung 10 einen herkömmlichen Aufbau.

Die Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung 10 umfaßt gleichfalls einen Servolenkmechanismus 34, der am Schiff 14 angebracht ist und mit dem Lenkarm 32 verbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Lenkarmes 32 auf eine Betätigung des Servolenkmechanismus 34 durch die Bedienungsperson zu bewirken. Wie es am besten in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Servolenkmechanismus 34 eine Ventil- und Zylinder einrichtung 36 mit einem Gehäuse 38 auf, das fest am Schiff 14 angebracht ist. Das Gehäuse 38 enthält eine Trommelbohrung 40, die entlang einer Achse 42 verläuft und ein erstes oder linkes Ende 44 und ein zweites oder rechtes Ende 46 aufweist, das einen Abstand in einer gege benen Richtung vom linken Ende 44 (nach rechts in Fig. 2 und 5) hat. Das Gehäuse 38 enthält weiterhin eine zweite Bohrung 48, die entlang einer Achse 50 parallel zu der und im Abstand von der Achse 42 der Trommelbohrung verläuft, und eine Zylinderbohrung 52, die entlang einer Achse 54 parallel zur Achse 42 der Trommelbohrung verläuft und ein erstes oder linkes Ende 56 und ein zweites oder rechtes Ende 58 aufweist. Das Gehäuse 38 weist gleichfalls eine erste Öffnung 60, die eine Verbindung zwischen der Trom melbohrung 40 und einer Pumpe 62 über einen Kanal 63 her stellt, und eine zweite und eine dritte Öffnung 64, 66 auf, die jeweils eine Verbindung mit der Trommelbohrung 40 und mit einem Sumpf 68 über einen Kanal 69 herstellen. Das Gehäuse 38 weist weiterhin eine vierte oder linke Öffnung 70, die mit der Trommelbohrung 40 in Verbindung steht, eine fünfte oder rechte Öffnung 72, die mit der Trommel bohrung 40 in Verbindung steht, einen ersten Kanal 74, der eine Verbindung zwischen der linken Öffnung 70 und dem linken Ende 56 der Zylinderbohrung 52 herstellt, und einen zweiten Kanal 76 auf, der eine Verbindung zwischen der rechten Öffnung 72 und dem rechten Ende 58 der Zylin derbohrung 52 herstellt.Bei dem bevorzugten Ausführungs beispiel hat der zweite Kanal 76 einen Abstand nach rechts vom ersten Kanal 74, und verlaufen der erste und der zweite Kanal 74, 76 längs Achsen 78 und 80 (siehe Fig. 3), die paral lel und koplanar zur Achse 42 der Trommelbohrung und zur Achse 54 der Zylinderbohrung sind. Vorzugsweise verlaufen die Kanalachsen 78 und 80 in einer Linie.

Die Ventil- und Zylindereinrichtung 36 weist gleichfalls einen spulen-, rollen-, oder trommelartigen Körper 82 auf, der im folgenden als Trommel bezeichnet wird, die gleitend verschiebbar in der Trommelbohrung 40 aufgenommen ist. Die Trommel 82 weist zusammenschiebbare linke und rechte Teile 83 und 85 jeweils auf. Ein Bolzen 87 verläuft durch die Trommelteile 83 und 85 und eine Mutter 89 ist auf das linke Ende des Bolzens 87 geschraubt. Eine Feder 91 spannt den rechten Trommelteil 85 gegen den Kopf des Bolzens 87 und den linken Trommelteil 83 gegen die Mutter 89 vor. Der linke Trommelteil 83 weist einen ersten, einen zweiten und einen dritten Steg 84, 86 und 88 auf, die der Reihe nach im Abstand voneinander von links nach rechts angeordnet sind und dazwischen eine erste, eine zweite oder eine linke und eine rechte Rille 90 und 92 jeweils begrenzen.

Die Trommel 82 ist zwischen einer mittleren Lage, die in Fig. 5 dargestellt ist, einer ersten oder linken Lage, die nicht dargestellt ist, und einer zweiten oder rechten Lage bewegbar, die gleichfalls nicht dargestellt ist. Wenn sich die Trommel 82 in der mittleren Lage befindet, haben die vierte und die fünfte Öffnung 70 und 72 den gleichen Druck aufgrund des Fluides, das durch die erste Öffnung 60 in die Trommelbohrung 40 eintritt. Bei dem be vorzugten Ausführungsbeispiel ist die Breite des zweiten Steges 86 so gewählt, daß die vierte und die fünfte Öff nung 70 und 72 beide mit der ersten Öffnung 60 in Verbin dung stehen, wenn die Trommel 82 ihre mittlere Lage hat. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Trommel 82 so ausgebildet sein, daß die vierte und die fünfte Öffnung 70 und 72 beide gegenüber der ersten Öffnung 60 blockiert sind, wenn die Trommel 82 ihre mittlere Lage hat. Wenn die Trommel 82 sich in der linken Lage befindet, steht die erste Öffnung 60 mit der fünften Öffnung 72 in Ver bindung und ist die zweite Öffnung 84 mit der vierten Öffnung 70 verbunden. Wenn die Trommel 82 ihre rechte Lage einnimmt, dann steht die erste Öffnung 60 mit der vierten Öffnung 70 in Verbindung und ist die dritte Öffnung 66 mit der fünften Öffnung 72 verbunden. Wenn die Trommel 82 ihre linke Lage einnimmt, wird das Fluid somit dem rechten Ende 58 der Zylinderbohrung 52 über die rechte Öffnung 72 und den zweiten Kanal 76 zugeführt. Wenn sich die Trommel 82 in ihrer rechten Lage befindet, wird das Fluid dem linken Ende 56 der Zylinderbohrung 52 über die linke Öffnung 70 und den ersten Kanal 74 zugeführt.

Die Ventil- und Zylindereinrichtung 36 weist gleichfalls ein Lenkrohr oder Lenkelement 94, das gleitend ver schiebbar in der Bohrung 48 längs der Achse 50 bewegbar aufgenommen ist, und Einrichtungen auf, die die Trommel 82 entlang der Achse 42 der Trommelbohrung auf eine Bewegung des Lenkrohres 94 entlang der Achse 50 bewegen. Obwohl verschiedene geeignete Bewegungseinrichtungen verwandt werden können, bewegen bei dem bevorzugten Ausführungsbei spiel diese Einrichtungen die Trommel 82 in eine Richtung, die der Bewegungsrichtung des Lenkrohres 94 entgegengesetzt ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen diese Einrichtungen mehrere axial beabstandete Zähne 96 am Lenk rohr 94, mehrere axial beabstandete Zähne 98 am rechten Trommelteil 85 und ein Zahnrad 100 auf, dessen Zähne mit den Zähnen 96 am Lenkrohr 94 und mit den Zähnen 98 an der Trommel 82 kämmen. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ist das Zahnrad 100 drehbar auf einem Stift 102 im Gehäuse 38 gehalten und in eine Ineingriffnahme mit dem Lenkrohr 94 und mit der Trommel 82 durch eine Federscheibe 104 vorge spannt. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, bewirkt eine Bewegung des Lenkrohres 94 nach rechts eine Drehung des Zahnrades 100 im Uhrzeigersinn, was wiederum zu einer Be wegung der Trommel 82 nach links führt. Eine Bewegung des Lenkrohres 94 nach links führt zu einer Drehung des Zahn rades 100 entgegen dem Uhrzeigersinn, was wiederum zu einer Bewegung der Trommel 82 nach rechts führt.

Das Lenkrohr 94 ist zwischen einer mittleren, einer ersten und einer zweiten Lage jeweils bewegbar, die der mittleren, der ersten und der zweiten Lage der Trommel 82 entsprechen. Um die Trommel 82 zur mittleren Lage oder Bezugslage vor zuspannen, weist die Einrichtung 36 Einrichtungen zum Vor spannen des Lenkrohres 94 in seine mittlere Lage auf. Obwohl verschiedene geeignete Vorspanneinrichtungen ver wandt werden können, weisen bei dem dargestellten Aufbau diese Einrichtungen eine linke Unterlegscheibe 106, die mit einer Schulter 108 am Lenkrohr 94 und mit einer Schul ter 110 im Gehäuse 38 in Eingriff kommen kann, eine rechte Unterlegscheibe 112, die mit einer Schulter 114 am Lenk rohr 94 und mit einer Schulter 116 im Gehäuse 38 in Eingriff kommen kann, und eine Feder 118 auf, die zwischen den Unter legscheiben 106 und 112 verläuft. Die Feder 118 spannt die Unterlegscheiben 106 und 112 gegen ihre jeweiligen Gehäuse schultern 110 und 116 vor, und das Lenkrohr 94 wird durch die Ineingriffnahme der Lenkrohrschultern 108 und 114 mit ihren jeweiligen Unterlegscheiben 106 und 112 zentriert. Wenn sich das Lenkrohr 94 nach links bewegt, bewegt sich die rechte Unterlegscheibe 112 zusammen mit dem Lenkrohr 94, so daß die Feder 118 zusammengedrückt wird. Wenn sich das Lenkrohr 94 nach rechts bewegt, dann bewegt sich die linke Unterlegscheibe 106 zusammen mit dem Lenkrohr 94, so daß die Feder 118 zusammengedrückt wird. In beiden Fällen wirkt die Feder 118 der Kraft entgegen, die das Lenkrohr 94 bewegt , wobei die Feder 118 das Lenkrohr 94 in die mittlere Lage zurückführt, wenn die Kraft ab genommen wird oder kleiner als die Kraft der Feder 118 wird.

Der Servolenkmechanismus 34 weist gleichfalls einen Kol ben 120, der gleitend verschiebbar in der Zylinderboh rung 52 aufgenommen ist, und eine Kolbenstange 52 auf, deren erstes oder linkes Ende fest mit dem Kolben 120 verbunden ist, so daß es sich damit bewegt, und deren zweites oder rechtes Ende schwenkbar mit dem Lenkarm 32 über einen Träger 124 verbunden ist, um eine Schwenkbewe gung des Lenkarmes 32 auf eine Axialbewegung der Kolben stange 122 zu bewirken. Der Servolenkmechanismus 34 weist weiterhin ein Halterohr 136, das gleitend verschiebbar im Lenkrohr 94 aufgenommen und mit dem Träger 124 verbunden ist, und eine Kabeleinrichtung 128 mit einem Mantel 130, der fest mit dem Lenkrohr 94 verbunden ist, so daß er sich damit bewegt, und mit einer inneren Seele 132, die durch den Mantel verläuft und fest mit dem Halterohr 126 verbunden ist, auf. Die Seele 132 ist somit mit dem Lenkarm 32 und mit dem rechten Ende der Kolbenstange 122 verbunden.

Die Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung 10 umfaßt weiterhin von der Bedienungsperson betätigbare Einrichtun gen zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem Mantel 130 und der Seele 132. Obwohl verschiedene geeignete Ein richtungen verwandt werden können, weisen bei dem darge stellten Ausführungsbeispiel diese Einrichtungen einen her kömmlichen Lenkmechanismus oder ein herkömmliches Ruder 134 auf, das schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn der Lenkmechanismus 134 betätigt wird, um die Seele 132 relativ zum Mantel 130 nach rechts zu bewegen, dann wider steht der Lenkarm 32 einer derartigen Bewegung der Seele 132, so daß er eine Bewegung des Mantels 130 nach links re lativ zur Seele 132 bewirkt. Dadurch wird das Lenkrohr 94 nach links bewegt, wodurch die Trommel 82 nach rechts be wegt wird. Wie es im obigen erläutert wurde, wird dadurch Fluid zum linken Ende 56 der Zylinderbohrung 52 geführt. Dadurch werden wiederum der Kolben 120 und die Kolbenstange 122 nach rechts bewegt, wodurch der Lenkarm 32 nach rechts bewegt wird. In ähnlicher Weise führt eine Betätigung des Lenkmechanismus 134, bei der die Seele 132 nach links be wegt wird, zu einer Bewegung des Lenkarmes 32 nach links, wodurch auch die Trommel 82 nach links bewegt wird.

Wenn sich die Trommel 82 in ihrer mittleren Lage befindet, ist die Trommel 82 und insbesondere der linke Trommelteil 83 in der Trommelbohrung 40 so angeordnet, daß das Produkt aus dem Druck am linken Ende 56 der Zylinderbohrung 52 und der Fläche des Kolbens 120, die am linken Ende 56 der Zylinderbohrung 52 freiliegt, gleich dem Produkt aus dem Druck am rechten Ende 58 der Zylinderbohrung 52 und dem Flächenbereich des Kolbens 120 ist, der am rechten Ende 58 der Zylinderbohrung 52 freiliegt. Die mittlere Lage kann eingestellt werden, d.h., die Trommel 82 kann in geeigneter Weise zentriert werden, indem die Mutter 89 auf dem Bolzen 87 gedreht wird, um den linken Trommelteil 83 relativ zum rechten Trommelteil 85 zu bewegen, bis der linke Trommel teil 83 eine Lage hat, in der die Kräfte an den gegenüber liegenden Seiten des Kolbens 120 im Gleichgewicht stehen. Ein Einwirken der Bedienungsperson über den Lenkmechanismus 134 zerstört dieses Gleichgewicht und löst die Servounter stützung aus.

Wenn sich die Trommel 82 in der linken Lage befindet, ist der Druckunterschied über dem Kolben 120 am größten, so daß der Kolben 120 nach links vorgespannt ist. Eine Teilverschiebung der Trommel 82 nach links führt zu einer geringeren Vorspannung nach links am Kolben 120.

Im Betrieb kann ein Lenkdrehmoment auf den Lenkarm 32 durch die Antriebseinheit 22 ausgeübt werden. Dieses Lenk drehmoment am Lenkarm 32 führt zu einer Relativbewegung zwischen dem Mantel 130 und der Seele 132, die wiederum die Trommel 82 so bewegt, daß ein Druck am Kolben 120 entwickelt wird, der dem Lenkdrehmoment entgegenwirkt, das durch die Antriebseinheit 22 bewirkt wird. Die Bedie nungsperson ist daher gegenüber den Lenkdrehmomenten von der Antriebseinheit 22 abgeschirmt.

Im folgenden wird anhand der Fig. 6 ein Servolenkmechanis mus 200 gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Er findung beschrieben. Mit den im folgenden beschriebenen Ausnahmen ist der Mechanismus 200 im wesentlichen mit dem Servolenkmechanismus 34 des ersten Ausführungsbeispiels identisch, wobei gemeinsamen Bauelementen gleiche Bezugs zeichen gegeben sind. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel weisen die Einrichtungen zum Bewegen der Trommel 82 in eine Richtung, die der Bewegungsrichtung des Lenkrohres 94 entgegengesetzt ist, eine Ringnut oder Ringaussparung 202 im Lenkrohr 94, eine Aussparung 204 im rechten Ende des rechten Trommelteils 85 und einen Hebel 206 auf, der um eine Achse 208 schwenkbeweglich angebracht ist und dessen oberes Ende schwenkbar in der Nut 202 aufgenommen ist, während sein unteres Ende schwenkbar in der Ausspa rung 204 aufgenommen ist. Eine Bewegung des Lenkrohres 94 nach rechts führt zu einer Drehung des Hebels 206 im Uhr zeigersinn, was wiederum eine Bewegung des rechten Trommel teils nach links bewirkt. Eine Bewegung des Lenkrohres 94 nach links führt zu einer Drehung des Hebels 206 entge gen dem Uhrzeigersinn, was wiederum zu einer Bewegung des rechten Trommelteils 85 nach rechts führt.

Im folgenden wird anhand der Fig. 9 bis 18 ein Servo lenkmechanismus 300 gemäß eines weiteren Ausführungsbei spiels der Erfindung beschrieben. Der Servolenkmechanis mus 300 weist eine Ventil- und Zylindereinrichtung 310 mit einem Gehäuse 312 auf, das fest an einem nicht darge stellten Schiff angebracht ist. Das Gehäuse 312 enthält eine Trommelbohrung 314 (Fig. 11), die entlang einer Achse 316 verläuft und ein erstes oder rechtes Ende 318 und ein zweites oder linkes Ende 320 aufweist, eine Zylin derbohrung 322 (Fig. 11 und 13), die entlang einer Achse 324 parallel zur Achse 316 der Trommelbohrung verläuft und ein erstes oder rechtes Ende 326 und ein zweites oder linkes Ende 328 aufweist, und eine zweite Bohrung 330 (Fig. 12), die entlang einer Achse 332 parallel zur Achse 316 der Trommelbohrung verläuft und ein erstes oder rech tes Ende 334 und ein zweites oder linkes Ende 336 aufweist. Das Gehäuse 312 weist gleichfalls (siehe Fig. 11) eine erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte und eine fünfte Öff nung 338, 340, 342, 344 und 346 auf, die der Reihe nach im Abstand voneinander von links nach rechts angeordnet sind und mit der Trommelbohrung 314 in Verbindung stehen. Die dritte Öffnung 342 ist mit einer Pumpe 348 über einen Kanal 349 verbunden, und die erste und die fünfte Öffnung 338 und 346 stehen über einen Kanal 351 mit einem Sumpf 350 in Ver bindung. Das Gehäuse 312 (siehe Fig. 13, 15 und 16) enthält gleichfalls einen ersten Kanal 352, dessen erstes Ende mit der zweiten Öffnung 340 und dessen zweites Ende mit dem linken Ende 328 der Zylinderbohrung 322 verbunden ist, und einen zweiten Kanal 354, dessen erstes Ende mit der vierten Öffnung 344 und dessen zweites Ende mit dem rechten Ende 326 der Zylinderbohrung 322 in Verbindung steht. Der erste und der zweite Kanal 352 und 354 verlaufen jeweils entlang Achsen 356 und 358. Vorzugsweise liegen die Achsen 356 und 358 in einer Linie und parallel zur Achse 316 der Trommelbohrung.

Die Ventil- und Zylindereinrichtung 310 weist gleich falls eine Trommel 360 auf, die in der Trommelbohrung 314 gleitend verschiebbar aufgenommen ist und (siehe Fig. 11) einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Steg 362, 364, 366 und 368 aufweist, die dazwischen jeweils eine erste, eine zweite und eine dritte Rille 370, 372 und 374 begrenzen. Die Rillen 370, 372 und 374 sind der Reihe nach im Abstand voneinander von links nach rechts angeordnet. Die Trommel 316 ist zwischen einer mittleren Lage (Fig. 11), einer ersten oder linken Lage (nicht dargestellt) und einer zweiten oder rechten Lage (nicht dargestellt) bewegbar. Die Trommel 360, die Öffnungen 338 bis 346 und die Kanäle 352 und 354 haben dieselbe Funktion wie die Trommel 252, die Öffnungen 230 bis 238 und die Kanäle 244 und 246 des zweiten Ausführungsbeispiels. Wenn sich somit die Trommel 360 in der linken Lage befindet, wird Fluid über die zweite Öffnung 340 und den ersten Kanal 352 zum linken Ende 328 der Zylinderbohrung 322 geführt. Wenn sich die Trommel 360 in der rechten Lage befindet, wird Fluid über die vierte Öffnung 344 und den zweiten Kanal 354 zum rechten Ende 326 der Zylinderbohrung 322 geführt.

Die Ventil- und Zylindereinrichtung 310 weist gleichfalls ein Lenkrohr, ein Kabelführungsrohr oder ein Kabelführungs element 376 auf, das gleitend verschiebbar entlang der Achse 332 bewegbar in der zweiten Bohrung 330 aufgenommen ist. Bei dem dargestellten Aufbau ist das Kabelführungs rohr 376 teilweise in der zweiten Bohrung 330 durch eine Ringbuchse oder ein Halteelement 450 gehalten, das in der zweiten Bohrung 330 aufgenommen ist. Die Buchse 450 erfaßt eine Schulter 452 im Gehäuse 312 und ist an der Schulter 452 durch einen Haltering 454 befestigt. Ein O-Ring 456 dichtet die Verbindung zwischen der Buchse 450 und dem Gehäuse 312 ab und eine Ringdichtung 458 dichtet die Verbindung zwischen der Buchse 450 und dem Kabelführungsrohr 376 ab. Ein Ringfaltenbalg 460 umgibt das Kabelführungsrohr und geht vom linken Ende der Boh rung 330 aus. Ein zweiter Ringfaltenbalg 462 umgibt das Kabelführungsrohr 376 und geht vom rechten Ende der Bohrung 330 aus.

Die Einrichtung 310 weist gleichfalls Einrichtungen zum Bewegen der Trommel 360 entlang der Achse 316 der Trom melbohrung auf eine Bewegung des Lenkrohres 376 längs der Achse 332 auf. Bei dem dargestellten Aufbau bewegen diese Einrichtungen die Trommel 360 in die gleiche Rich tung wie das Lenkrohr 376 und weisen diese Einrichtungen Einrichtungen zum festen Verbinden der Trommel 360 mit dem Lenkrohr 376 auf. Obwohl verschiedene geeignete Ver bindungseinrichtungen verwandt werden können, weisen diese Einrichtungen bei dem dargestellten Aufbau ein Ver bindungsglied 378 auf, das relativ zum Lenkrohr 376 und zur Trommel 360 drehbar ist, das gegenüber einer Axial bewegung des Lenkrohres 376 fest am Lenkrohr 376 ange bracht ist und das gegenüber einer Axialbewegung der Trommel 360 fest an der Trommel 360 angebracht ist.

Bei dem dargestellten Aufbau weist das Lenkrohr 376 eine in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung 380 auf (Fig. 12), weist das Verbindungsglied 378 eine konische innere Ring fläche 382 auf, die eine Bohrung 383 begrenzt,und weisen die Einrichtungen zum Verbinden der Trommel 360 mit dem Rohr 376 zwei halbkreisförmige Buchsen 384 , die in der Aussparung 380 sitzen und konische Außenflächen 386 haben, die zu der Innenfläche 382 des Verbindungsgliedes 378 komplementär sind, und Einrichtungen auf, die die Buchsen 384 in der Bohrung 383 festlegen und die Außenfläche 386 der Buchsen 384 gegen die Innenfläche 382 des Verbindungs gliedes 378 drücken. Bei dem dargestellten Aufbau weisen die Befestigungseinrichtungen eine Platte 388 auf, die lösbar am Verbindungsglied 378 durch Bolzen 390 befestigt ist. Die Platte 388 verkeilt die Buchsen 384 in der Boh rung 383 und zwingt die gegenüberliegenden Enden der Buch sen 384 in eine Ineingriffnahme derart, daß die Buchsen 384 eine Anordnung mit kleinstem Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Rohres 376 ist, in der Aussparung 380 annehmen. Das Rohr 376 ist daher im Inneren der Buchsen 384 drehbar, die Ineingriffnahme der Wände der Aussparung 380 mit den Buchsen 384 verhindert jedoch eine Axialbewegung des Elementes 376 relativ zum Verbindungsglied 378.

Das Verbindungsglied 378 enthält eine zweite Bohrung 392, (Fig. 17 und 18) und das linke Ende der Trommel 360 ist mit einem Außengewinde versehen und erstreckt sich durch die Bohrung 392 im Verbindungsglied 378, so daß die Trommel 360 relativ zum Verbindungsglied 378 drehbar ist. Eine Bewegung des Verbindungsgliedes 378 axial zur Trom mel 360 ist durch zwei Unterlegscheiben 394 und 396 ver hindert. Die Unterlegscheibe 394 steht mit einer Feder 398 in Eingriff, die ihrerseits eine Schulter 400 (Fig. 11) an der Trommel 360 erfaßt, um nachgiebig eine Bewegung des Verbindungsgliedes 378 nach rechts relativ zur Trom mel 360 zu verhindern, und die Unterlegscheibe 396 steht mit einer Mutter 402 in Eingriff, die auf die Trommel 360 geschraubt ist, um eine Bewegung des Verbindungsgliedes 378 nach links relativ zur Trommel 360 zu verhindern. Die axiale Lage des Verbindungsgliedes 378 relativ zur Trommel 360 kann dadurch eingestellt werden, daß die Mutter 402 gedreht wird. Eine Kappe 470 ist über die linke Un terlegscheibe 376 geklemmt und schützt die Mutter 402 und ein Faltenbalg 472 verläuft zwischen dem Verbindungs glied 378 und dem Gehäuse 312 und schützt die Feder 398.

Das Verbindungsglied 378 wird in der folgenden Weise mit dem Lenkrohr 376 und der Trommel 360 verbunden. Zunächst wird das Verbindungsglied 378 über dem linken Ende des Lenkrohres 376 so angeordnet, daß das Lenkrohr durch die Bohrung 383 verläuft und das Verbindungsglied 378 rechts von der Aussparung 380 angeordnet ist. Anschließend wer den die Buchsen 384 in der Aussparung 380 angeordnet und wird das Verbindungsglied nach links bewegt, so daß die Innenfläche 382 des Verbindungsgliedes die Außenflächen 386 der Buchsen 384 umgibt. Anschließend wird die Platte 388 über einen Bolzen mit dem Verbindungsglied 378 ver bunden. Wie es oben beschrieben wurde, ist dadurch das Verbindungsglied 378 gegenüber einer Axialbewegung des Rohres 376 festgelegt. Gleichzeitig mit der Anordnung des Verbindungsgliedes 378 über dem linken Ende des Rohres 376 wird das Verbindungsglied 378 auch über dem linken Ende der Trommel 360 angeordnet, so daß das linke Ende der Trommel 360 durch die Bohrung 392 im Verbindungs glied 378 verläuft. Das Verbindungsglied 378 wird an der Trommel 360 dadurch befestigt, daß die Mutter 402 auf das linke Ende der Trommel 360 geschraubt wird, wobei eine Unterlegscheibe 396 zwischen der Mutter 402 und dem Verbindungsglied 378 angeordnet wird.

Das Rohr 376 ist zwischen der mittleren, der ersten und der zweiten Lage jeweils bewegbar, die der mittleren, der ersten und der zweiten Lage der Trommel 360 entspre chen. Um die Trommel 360 in die mittlere Lage oder die Bezugslage vorzuspannen, weist die Einrichtung 310 Ein richtungen zum Vorspannen des Rohres 376 in seine mittlere Lage auf. Obwohl verschiedene Vorspanneinrichtungen verwandt werden können, weisen bei dem dargestellten Aufbau diese Einrichtungen (siehe Fig. 12) eine linke Unterlegscheibe 404, die mit einem Haltering 406 am Rohr 376 und mit einer Schulter 408 im Gehäuse 312 in Eingriff kommen kann, eine rechte Unterlegscheibe 410, die mit einem Haltering 412 am Rohr 376 und mit einer Schulter 414 im Gehäuse 312 in Eingriff kommen kann, und eine Feder 416 auf, die zwischen den Unterlegschei ben 404 und 410 verläuft. Bei dem dargestellten Aufbau wird die Schulter 408 von der Buchse 450 gebildet. Die Feder 416 spannt die Unterlegscheiben 404 und 410 gegen ihren jeweiligen Gehäuseschultern 408 und 414 vor,und das Rohr 376 wird durch die Ineingriffnahme der Halte ringe 406 und 412 mit ihren jeweiligen Unterlegscheiben 404 und 410 zentriert. Wenn sich das Rohr 376 nach links bewegt, bewegt sich die rechte Unterlegscheibe 410 zu sammen mit dem Rohr 376, so daß die Feder 416 zusammen gedrückt wird. Wenn sich das Rohr 376 nach rechts bewegt, bewegt sich die linke Unterlegscheibe 404 zusammen mit dem Rohr 376, so daß die Feder 416 zusammengedrückt wird.

Die Ventil- und Zylindereinrichtung 310 weist gleichfalls Einrichtungen auf, die das hydraulische Fluid oder das Öl von der Trommelbohrung 314 dazu verwenden, das Lenk rohr 376 in der zweiten Bohrung 330 zu schmieren. Obwohl verschiedene geeignete Einrichtungen verwandt werden können, weisen bei dem dargestellten Aufbau diese Einrich tungen einen dritten Kanal 418 im Gehäuse 312 auf, der eine Verbindung zwischen der Trommelbohrung 314 und der zweiten Bohrung 330 herstellt. Diese Ausbildung ist in Fig. 14 dargestellt.

Der Servolenkmechanismus 300 weist gleichfalls einen Kolben 420, der gleitend verschiebbar in der Zylinder bohrung 322 aufgenommen ist, und eine Kolbenstange 422 auf, deren erstes oder linkes Ende fest mit dem Kolben 420 verbunden ist, so daß es sich damit bewegt, und de ren zweites oder rechtes Ende schwenkbar mit dem Lenk arm 32 über einen Träger 424 verbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Lenkarmes 32 auf eine Axialbewegung der Kolbenstange 422 zu bewirken. Der Servolenkmechanis mus 300 weist weiterhin ein Halterohr 426 (Fig. 9), das gleitend verschiebbar in dem Kabelführungsrohr 376 aufgenommen und mit dem Träger 424 verbunden ist, und eine Kabelanordnung 428 mit einem Mantel 430 auf, der fest mit dem Rohr 376 verbunden ist, so daß er sich damit bewegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf den Mantel 430 ein ringförmiges Endpaßstück 429 ge preßt, das mit dem Rohr 376 über einen Kragen 431 ver bunden ist, der auf das linke Ende des Rohres 376 ge schraubt ist. Da das Rohr 376 relativ zum Verbindungs glied 378 drehbar ist, wird eine Drehung des Rohres 376 bei auf das Rohr 376 aufgeschraubtem Kragen 431 das Ver bindungsglied 378 nicht drehen und eine Spannung an die Trommel 360 legen. Die Kabelanordnung weist gleichfalls ein Führungsrohr 433, das vom Endpaßstück 429 ausgeht und durch das Rohr 376 verläuft, und eine innere Seele 432 auf, die durch das Führungsrohr 433 und das Halte rohr 426 verläuft und fest mit dem Träger 424 verbunden ist. Die Seele 432 ist somit mit dem Lenkarm 32 und mit dem rechten Ende der Kolbenstange 422 verbunden. Wenn die Kabelseele 432 relativ zum Mantel 430 nach rechts be wegt wird, widersteht der Lenkarm 32 einer derartigen Bewegung, so daß er eine Bewegung des Mantels 430 nach links relativ zur Kabelseele 432 bewirkt. Dadurch werden das Kabelführungsrohr 376 und die Trommel 360 in die linke Lage bewegt, wodurch in der oben beschriebenen Weise bewirkt wird, daß Fluid zum linken Ende 328 der Zylinder bohrung 322 strömt. Das wiederum bewirkt eine Bewegung des Kolbens 420 und der Kolbenstange 422 nach rechts, wodurch der Lenkarm 32 dazu gebracht wird, sich nach rechts zu bewegen. In ähnlicher Weise führt eine Bewe gung der Seele 432 nach links zu einer Bewegung des Lenk armes 32 nach links.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Servolenkmechanismus 500 gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Mit den im folgenden beschriebenen Ausnahmen ist der Servolenkmechanismus 500 im wesentlichen identisch mit dem Servolenkmechanismus 300, wobei gemeinsame Bau teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dem Servolenkmechanismus 500 weisen die Einrichtungen zum festen Verbinden der Trommel 360 mit dem Lenkrohr 376 ein Verbindungsglied 502 auf, das gegenüber einer Axialbewe gung des Lenkrohres 376 fest am Lenkrohr 376 angebracht ist, das gegenüber einer Axialbewegung der Trommel 360 fest an der Trommel 360 angebracht ist, das relativ zum Lenkrohr 376 und zur Trommel 360 drehbar ist und das im Inneren des Gehäuses 312 angeordnet ist.

Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, weist das Lenkrohr 376 eine in Umfangsrichtung verlaufende Rille oder Aussparung 504 auf, ist die Trommel 360 mit einer Ringnut oder Aus sparung 506 versehen, ist das untere Ende des Verbindungs gliedes 502 mit einem gebogenen Teil 508 versehen, der in der Rille 504 aufgenommen ist, und ist das obere Ende des Verbindungsgliedes 502 mit einem gebogenen Teil 510 versehen, der in der Nut 506 aufgenommen ist. Der mittlere Teil des Verbindungsgliedes 502 weist eine durchgehende Bohrung 512 auf, in der gleitend verschiebbar ein Stift 514 aufgenommen ist, dessen gegenüberliegende Enden durch das Gehäuse 312 gehalten sind. Das Verbindungsglied 502 gleitet längs des Stiftes 514 auf eine Axialbewegung des Lenkrohres 376. Der Stift 514 hält das Verbindungsglied 502 senkrecht zur Trommel 360 und zum Lenkrohr 376 und verhindert dadurch ein Verklemmen des Verbindungsgliedes 502.

Claims

1. Schiffsantriebs- und -lenkungsvorrichtung mit einer Antriebseinheit, die an einem Schiff relativ dazu um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse schwenkbeweglich ange bracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (22) eine drehbar angebrachte Schraube (26), eine Maschine (28) , die in Antriebsverbin dung der Schraube (26) steht, eine Ventil- und Zylinder einrichtung (36) mit einem Gehäuse (38), das eine erste Bohrung (40), die längs einer Achse (42) verläuft und mit einer Druckfluidquelle in Verbindung steht, eine Zylinder bohrung (52) mit einem ersten und einem zweiten Ende, die einander gegenüberliegen, wobei die Bohrung längs einer Achse parallel zur Achse (42) der ersten Bohrung verläuft, eine erste und eine zweite Öffnung (60, 64), die mit der ersten Bohrung (40) verbunden sind, einen ersten Kanal (63) mit einem ersten Ende, das mit der ersten Öffnung (60) ver bunden ist,und mit einem zweiten Ende, das mit dem ersten Ende der Zylinderbohrung (52) verbunden ist, und einen zwei ten Kanal (69) mit einem ersten Ende, das mit der zweiten Öffnung (64) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende der Zylinderbohrung (52) verbunden ist, aufweist, mit einem ersten Element (82), das gleitend ver schiebbar in der ersten Bohrung (40) aufgenommen ist, wobei das erste Element (82) zwischen einer ersten Lage, in der die erste und die zweite Öffnung (60, 64) durch die Druck fluidquelle den gleichen Druck haben, einer zweiten Lage, in der die erste Öffnung (60) mit der Druckfluidquelle in Verbindung steht, und einer dritten Lage bewegbar ist, in der die zweite Öffnung (64) mit der Druckfluidquelle in Verbindung steht, mit einem zweiten Element (94), das vom Gehäuse (38) längs einer zweiten Achse (50) parallel zur Achse (42) der ersten Bohrung bewegbar gehalten ist, und mit Einrichtungen zum Bewegen des ersten Elementes (82) längs der Achse (42) der ersten Bohrung auf eine Bewegung des zweiten Elementes (94) längs der zweiten Achse (50), einen Kolben (120), der gleitend verschiebbar in der Zylinder bohrung (52) aufgenommen ist, eine Kolbenstange (122), die mit einem ersten Ende fest mit dem Kolben (120) verbunden ist und mit einem zweiten Ende mit der Antriebseinheit (22) verbunden ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit (22) um die Längsachse auf eine Axialbewegung der Kolben stange (122) zu bewirken, eine Kabelanordnung (128) mit einem Mantel (130), der fest mit dem zweiten Element (94) verbunden ist, so daß er sich damit bewegt, und mit einer inneren Seele (132), die fest mit dem zweiten Ende der Kolbenstange (122) verbunden ist, so daß sie sich damit bewegt, und von der Bedienungsperson betätigbare Einrich tungen aufweist, die eine Relativbewegung zwischen dem Mantel (130) und der Seele (132) bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (38) eine zweite Bohrung (48) aufweist, die längs der zweiten Achse verläuft, das zweite Element (94) rohrförmig ausgebildet und gleitend verschiebbar in der zweiten Bohrung (48) aufgenommen ist und die innere Seele (132) durch das zweite Element (94) hindurch verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen das erste Element (82) in dieselbe Richtung wie das zweite Element (94) bewegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen Einrichtun gen aufweisen, die das erste Element (82) fest mit dem zwei ten Element (94) verbinden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtungen, die das erste Ele ment (360) mit dem zweiten Element (376) verbinden, ein Verbindungsglied (378) aufweisen, das relativ zum zweiten Element (376) drehbar ist, das gegenüber einer Axialbewe gung des zweiten Elementes (376) fest am zweiten Element (376) angebracht ist, und das gegenüber einer Axialbewegung des ersten Elementes (360) fest am ersten Element (360) ange bracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das zweite Element (376) eine in Um fangsrichtung verlaufende Aussparung (380) aufweist, daß das Verbindungsglied (378) eine durchgehende Bohrung (383) aufweist und daß die Einrichtungen zum Verbinden des ersten Elementes (360) mit dem zweiten Element (376) zwei halbkreis förmige Buchsen (384), die in der Aussparung (380) sitzen, und Einrichtungen zum Festlegen der Buchsen (384) in der Bohrung (383) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verbindungsglied (378) eine koni sche ringförmige Innenfläche (382) aufweist, die die Boh rung (383) begrenzt, die Buchsen (384) konische Außenflächen (386) aufweisen, die zu der Innenfläche (382) komplementär sind, und die Befestigungseinrichtungen die Außenflächen (386) gegen die Innenfläche (382) drücken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtungen zum Verbinden des ersten Elementes (360) mit dem zweiten Element (376) ein Verbindungsglied (378) aufweisen, das relativ zum ersten Element (360) drehbar ist, das gegenüber einer Axialbewe gung des ersten Elementes (360) fest am ersten Element (360) angebracht ist, und das gegenüber einer Axialbewe gung des zweiten Elementes (376) fest am zweiten Element (376) angebracht ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das zweite Element (376) eine in Um fangsrichtung verlaufende Aussparung (380) aufweist, und daß die Einrichtungen zum Verbinden des ersten Elementes (360) mit dem zweiten Element (376) ein Verbindungsglied (378), das eine durchgehende Bohrung (383) aufweist und gegenüber einer Axialbewegung des ersten Elementes (360) fest am ersten Element (360) angebracht ist, zwei halb kreisförmige Buchsen (384), die in der Aussparung (380) sitzen, und Einrichtungen zum Befestigen der Buchsen (384) in der Bohrung (383) aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verbindungsglied (378) eine kreisförmige konische Innenfläche (382) aufweist, die die Bohrung (383) begrenzt, die Buchsen (384) konische Außenflächen (386) aufweisen, die zu der Innenfläche (382) komplementär sind, und Befestigungseinrichtungen die Außenflächen (386) gegen die Innenfläche (382) drücken.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtungen zum Verbinden des ersten Elementes (360) mit dem zweiten Element (376) ein Verbindungsglied (378) aufweisen, das im Inneren des Gehäuses (312) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bewegungseinrichtungen das erste Element (82) in eine Richtung bewegen, die der Bewegungs richtung des zweiten Elementes (94) entgegengesetzt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Bewegen des ersten Elementes (82) Zahnradeinrichtungen (96,98,100) aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Bewegen des ersten Elementes (84) eine Vielzahl von axial beabstandeten Zähnen (96) am zweiten Element (94), eine Vielzahl von axial beabstandeten Zähnen (98) am er sten Element (82) und ein Zahnrad (100) einschließen, dessen Zähne mit den Zähnen (96) am zweiten Element (94) und mit den Zähnen (98) am ersten Element (82) kämmen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (312) eine zweite Bohrung (330) aufweist, die längs der zweiten Achse verläuft, das zweite Element (376) gleitend ver schiebbar in der zweiten Bohrung (330) aufgenommen ist, und die Ventil- und Zylindereinrichtung (310) Einrichtun gen aufweist , die das Fluid von der ersten Bohrung (314) zum Schmieren des zweiten Elementes (376) in der zweiten Bohrung (330) verwenden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtungen einen dritten Kanal (418) im Gehäuse (312) aufweisen, der eine Verbindung zwischen der ersten Bohrung (314) und der zweiten Bohrung (330) herstellt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (94) relativ zu einer Bezugslage bewegbar ist, daß das erste Element (82) sich in der ersten Lage befindet, wenn sich das zweite Element (94) in der Bezugslage befindet,und daß die Ventil- und Zylindereinrichtung (36) weiterhin Einrichtungen zum Vorspannen des zweiten Elementes (94) in die Bezugslage aufweisen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (94) in entgegengesetzte erste und zweite Richtungen in der zweiten Bohrung (48) bewegbar ist und daß die Vorspann einrichtungen Einrichtungen zum Vorspannen des zweiten Elementes (94) in die erste Richtung auf eine Bewegung des zweiten Elementes (94) in die zweite Richtung aus der Bezugslage und zum Vorspannen des zweiten Elementes (94) in die zweite Richtung auf eine Bewegung des zwei ten Elementes (94) in die erste Richtung aus der Bezugs lage aufweisen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (63) längs einer Achse parallel zur Achse (42) der ersten Bohrung verläuft und daß der zweite Kanal (69) längs einer Achse verläuft, die in einer Linie mit der Achse des ersten Kanals (63) liegt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (63) längs einer Achse parallel und koplanar mit der Achse (42) der ersten Bohrung und der Zylinderbohrungsachse verläuft und daß der zweite Kanal (69) längs einer Achse parallel und koplanar mit der Achse (42) der ersten Boh rung und der Zylinderbohrungsachse verläuft.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalachsen in einer Linie liegen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Öffnung (64) einen Abstand in einer gegebenen Richtung von der ersten Öffnung (60) hat, das zweite Ende der Zylinder bohrung (52) einen Abstand vom ersten Ende der Zylinder bohrung (52) in dieser Richtung hat, und der zweite Ka nal (69) einen Abstand vom ersten Kanal (63) in dieser Richtung hat.

23. Ventilvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (38) mit einer Trommelbohrung (40), die längs einer Achse verläuft, eine Ventiltrommel (82), die gleitend verschiebbar in der Trommelbohrung (40) auf genommen ist, ein Element (94), das durch das Gehäuse (83) entlang einer zweiten Achse parallel zur Achse (42) der Trommelbohrung (40) bewegbar gehalten ist, und Ein richtungen zum Bewegen der Trommel (82) längs der Achse (42) der Trommelbohrung (40) auf eine Bewegung des Elemen tes (94) entlang der zweiten Achse.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbohrung (40) mit einer Druckfluidquelle verbunden werden kann, das Gehäuse (38) eine erste und eine zweite Öffnung (60, 64), die mit der Trommelbohrung (40) verbunden sind, eine Zylinderbohrung (52) mit einem ersten und einem zweiten Ende, die einander gegenüberliegen, wobei die Bohrung (52) längs einer Achse parallel zur Achse (42) der Trom melbohrung verläuft, einen ersten Kanal (63) mit einem ersten Ende, das über die erste Öffnung (60) mit der Trommelbohrung (40) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem ersten Ende der Zylinderbohrung (52) verbunden ist, und einen zweiten Kanal (69) aufweist, dessen erstes Ende mit der Trommelbohrung (40) über die zweite Öffnung (64) verbunden ist, während sein zweites Ende mit dem zweiten Ende der Zylinderbohrung (52) verbun den ist, und die Trommel (82) zwischen einer ersten Lage, in der die erste und die zweite Öffnung (60, 64) durch die Druckfluidquelle den gleichen Druck haben, einer zweiten Lage, in der die erste Öffnung (60) mit der Druckfluidquelle verbunden ist, und einer dritten Lage bewegbar ist, in der die zweite Öffnung (64) mit der Druck fluidquelle verbunden ist.

25. Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung mit einer Antriebseinheit, die an einem Schiff relativ dazu um eine etwa vertikale Lenkachse schwenkbeweglich angebracht wer den kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (22) eine drehbar angebrachte Schraube (26), eine Maschine (28), die in Antriebsverbindung mit der Schraube (26) steht, eine Ventil- und Zylindereinrich tung (310) mit einem Gehäuse (312), das eine erste Boh rung (314) aufweist, die längs einer Achse (316) verläuft, mit einem ersten Element (360), das gleitend verschiebbar in der ersten Bohrung (314) aufgenommen ist, mit einem zweiten Element (376), das vom Gehäuse (312) längs einer zweiten Achse parallel zur Achse (316) der ersten Bohrung bewegbar gehalten ist, und mit Einrichtungen, die das erste Element (360) fest mit dem zweiten Element (376) verbinden, um das erste Element (360) längs der Achse (316) der ersten Bohrung in die gleiche Richtung wie das zweite Element (376) auf eine Bewegung des zweiten Elementes (376) längs der zweiten Achse zu bewegen, wobei die Einrichtungen, die das erste Element (360) mit dem zweiten Element (376) verbinden, ein Verbindungsglied (378) aufweisen, das rela tiv zum ersten Element (360) und zum zweiten Element (376) drehbar ist, das gegenüber einer Axialbewegung des zweiten Elementes (376) fest am zweiten Element (376) an gebracht ist und das gegenüber einer Axialbewegung des ersten Elementes (360) fest am ersten Element (360) an gebracht ist, eine Kolbenstange (422), deren eines Ende mit der Antriebseinheit (22) verbunden ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit (22) um die Lenkachse auf eine Axialbewegung der Kolbenstange (422) zu bewirken, Einrichtungen zum axialen Bewegen der Kolbenstange (422) auf einer Bewegung des ersten Elementes (360) längs der Achse (316) der ersten Bohrung, eine Kabelanordnung mit einem Mantel (430), der fest mit dem zweiten Element (376) verbunden ist, so daß er sich damit bewegt, und mit einer inneren Seele (432), die fest mit dem Ende der Kolben stange (422) verbunden ist, so daß sie sich damit bewegt, und von der Bedienungsperson betätigbare Einrichtungen zum Bewirken einer Relativbewegung des Mantels (430) und der Seele (432) aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (376) eine in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung (380) auf weist, daß das Verbindungsglied (378) eine durchgehende Bohrung (383) aufweist, und daß die Einrichtungen, die das erste Element (360) mit dem zweiten Element (376) verbin den, zwei halbkreisförmige Buchsen (384), die in der Aus sparung (380) sitzen, und Einrichtungen zum Festlegen der Buchsen (384) in der Bohrung (383) aufweisen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (378) eine ringförmige konische Innenfläche (382) aufweist, die die Bohrung (383) begrenzt, daß die Buchsen (384) konische Außenflächen (386) aufweisen, die zu der Innenfläche (382) komplementär sind, und daß die Befestigungseinrichtungen die Außenflächen (386) gegen die Innenfläche (382) drücken.

28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (378) im Inneren des Gehäuses (312) angeordnet ist.

29. Schiffsantriebs- und lenkungsvorrichtung mit einer Antriebseinheit, die an einem Schiff relativ dazu um eine im wesentlichen vertikale Lenkachse schwenkbeweglich ange bracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (22) eine drehbar angebrachte Schraube (26), eine Maschine (28), die in Antriebsverbindung mit der Schraube (26) steht, eine Ventil- und Zylindereinrich tung (310) mit einem Gehäuse (312), das eine erste Bohrung (314), die längs einer Achse (316) verläuft, und eine zwei te Bohrung (330) aufweist, die längs einer zweiten Achse parallel zur ersten Achse (316) verläuft, mit einem ersten Element (360), das gleitend verschiebbar in der ersten Boh rung (314) aufgenommen ist, mit einem zweiten Element (376), das gleitend verschiebbar in der zweiten Bohrung (330) längs der zweiten Achse bewegbar aufgenommen ist, mit Ein richtungen zum Bewegen des ersten Elementes (360) längs der Achse (316) der ersten Bohrung auf eine Bewegung des zweiten Elementes (376) längs der zweiten Achse und mit Einrichtungen, die das Fluid von der ersten Bohrung (314) zum Schmieren des zweiten Elementes (376) in der zweiten Bohrung (330) verwenden, eine Kolbenstange (422), deren eines Ende mit der Antriebseinheit (22) verbunden ist, um eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit (22) um die Lenk achse auf eine Axialbewegung der Kolbenstange (422) zu be wirken, Einrichtungen zum axialen Bewegen der Kolbenstange (422) auf eine Bewegung des ersten Elementes (360) längs der Achse (316) der ersten Bohrung, eine Kabelanordnung mit einem Mantel (430), der fest mit dem zweiten Element (376) verbunden ist, so daß er sich damit bewegt, und mit einer inneren Seele (432), die fest mit dem Ende der Kolben stange (422) verbunden ist, so daß sie sich damit bewegt, und von der Bedienungsperson betätigbare Einrichtungen zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem Mantel (430) und der Seele (432) aufweist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtungen einen dritten Kanal (418) im Gehäuse (312) aufweisen, der eine Verbindung zwischen der ersten Bohrung (314) und der zweiten Bohrung (330) herstellt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bohrung (314) mit einer Druckfluidquelle verbunden werden kann, die Ein richtungen zum Bewegen der Kolbenstange (422) im Gehäuse (312) eine Zylinderbohrung (322) mit einem ersten und einem zweiten Ende, die einander gegenüberliegen, wobei die Bohrung (322) längs einer Achse parallel zur Achse (316) der ersten Bohrung verläuft, eine erste und eine zweite Öffnung (338, 340), die mit der ersten Bohrung (314) verbunden sind,einen ersten Kanal (351) mit einem ersten Ende, das mit der ersten Öffnung (338) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem ersten Ende der Zylin derbohrung (322) verbunden ist, und einen zweiten Kanal (352) mit einem ersten Ende, das mit der zweiten Öffnung (340) verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende der Zylinderbohrung (322) verbunden ist, auf weisen, das erste Element (376) zwischen einer ersten Lage, in der die erste und die zweite Öffnung (338, 340) durch die Druckfluidquelle auf dem gleichen Druck liegen, einer zwei ten Lage, in der die erste Öffnung (338) mit der Druckfluid quelle verbunden ist, und einer dritten Lage bewegbar ist, in der die zweite Öffnung (340) mit der Druckfluid quelle in Verbindung steht, die Einrichtungen zum Bewe gen der Kolbenstange (422) einen Kolben (420) einschlie ßen, der gleitend verschiebbar in der Zylinderbohrung (322) aufgenommen ist, und die Kolbenstange (422) mit einem ersten Ende fest mit dem Kolben (420) verbunden ist.