DE69217232T2

DE69217232T2 - Getriebe für Bootsmotoren

Info

Publication number: DE69217232T2
Application number: DE69217232T
Authority: DE
Inventors: Benny Hedlund; Staffan Mansson
Original assignee: Volvo Penta AB
Current assignee: Volvo Penta AB
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-09-12
Also published as: DE69217232D1; SE9102646D0; WO1993005317A1; EP0603291A1; EP0603291B1; SE469292B; AU2590992A; JPH06510837A; CA2116124A1; SE9102646L; US5509863A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einem Getriebe dieser Art, das in der SE-B-417 075 offenbart ist, treibt eine Antriebswelle über ein Doppelkegelradvorgelege eine Zwischenwelle an, die wiederum über ein zusätzliches Kegelradgetriebe eine Abtriebswelle antreibt, die entweder die Schraubenwelle selbst sein kann oder mit dem zum Ankuppeln an eine Schraubenwelle bestimmten Flansch versehen ist. Der Umschaltmechanismus ist in das Kegelradgetriebe dadurch integriert, daß es zwei frei drehbar befestigte Kegelräder aufweist, die mittels Kupplungsmittel mit der Zwischenwelle automatisch blockiert werden können und die mit einem Kegelrad auf der Antriebswelle kämmen.
Die verwendeten Kupplungsmittel waren u.a. Kegelkupplungen, die eine auf der Zwischenwelle zwischen den Kegelrädern verschiebbaren Doppelkupplungskonus umfassen, wodurch der Kupplungskonus mit einer zugewandten konischen Kupplungsfläche auf dem jeweiligen Kegelrad in Eingriff gelangend verschiebbar ist. Die Verschiebung des Kupplungskonus wurde mechanisch erzielt und es wurden spezielle mechanische Einrichtungen, die die Drehung der Welle benutzten, verwendet, um die Tendenz zur Selbstblockierung zu überwinden, die bei derartigen Kupplungen auftritt und die Probleme beim Auseinanderrücken schaffen kann, insbesondere bei hohen Motordrehmomenten.
Vor kurzem wurden hydraulisch betätigte Mehrfach- Scheibenkupplungen zum Blockieren und Lösen der Getriebe im Umschaltmechanismus entwickelt. Eine derartige Anordnung ist in der EP-A-295 569 gezeigt. Zwei Kegelräder auf einer Antriebswelle sind abwechselnd mit der Welle in Eingriff bringbar, um eine Abtriebswelle anzutreiben, welche ein mit den zwei Zahnrädern auf der Antriebswelle kämmendes Kegelrad aufweist. Die mit den jeweiligen Zahnrädern zusammenwirkenden Hälften der Kupplung sind in einer Einheit integriert, die zwischen den frei drehbar befestigten Zahnrädern plaziert ist, d.h. nahe dem Schnittpunkt der Drehachsen der Wellen. Die Verwendung hydraulisch betätigter Kupplungen anstatt mechanisch betätigter Kegelkupplungen macht es möglich, sogar bei sehr hohen Leistungen das Einrücken ruckfrei (smoothly) zu steuern, wodurch die Selbstblockierungsgefahr eliminiert wird. Die Ausgestaltung der bekannten Mehrfach-Scheiben- Kupplung als eine zwischen den lösbaren Zahnrädern im gleichen Raum wie die bekannten Kegelkupplungen plazierte Doppelkupplung schafft jedoch Probleme. Dies aufgrund der Tatsache, daß die Anordnung in Axialrichtung mehr Platz benötigt als die Kegelkupplung-Anordnung, und dies bedeutet, daß die Zahnräder im Kegelradgetriebe mit größeren radialen Abmessungen hergestellt werden müssen und dies macht das gesamte Getriebe mit zugehörigem Gehäuse schwerer, teuerer und nimmt mehr Raum ein.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einem Getriebe der eingangs beschriebenen Art mit Mehrfach- Scheiben-Kupplungen eine Anordnung zu erhalten, die es ermöglicht, das gesamte Getriebe leichter, billiger und kompakter zu machen als das oben beschriebene bekannte Getriebe. Dies wird gemäß der Erfindung mittels eines Getriebes erzielt, das die charakteristischen Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Bei einem derartigen Getriebe sind die Kupplungsmittel von einer Lage, wo sie mit den Zahnrädern des Kegelradgetriebes interferieren, zu einer Stelle außerhalb des Doppelkegelradgetriebes verschoben, was bedeutet, daß sie die Dimensionierung der Kegelräder nicht beeinflussen. Somit müssen sie lediglich hinsichtlich der Belastungen dimensioniert werden und in der Praxis wird dies bedeuten, daß ihre Durchmesser wesentlich reduziert werden können, verglichen mit Getrieben, bei denen die Kupplung zwischen den Doppelzahnrädern liegt. Die Erfindung wird nun im einzelnen nachfolgend unter Bezugnahme zu den in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Beispielen beschrieben, in denen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Getriebes gemäß der Erfindung zeigt und die Fig. 2 und 3 schematische Diagramme zweier anderer Ausführungsformen eines Getriebes gemäß der Erfindung sind.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Umschaltgetriebe für einen reinen Innenbootsmotor. Das Getriebe besitzt eine Antriebswelle 2, die zur Ankupplung mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors ausgestaltet ist und besitzt eine Abtriebswelle 3, die zur Ankupplung mit einer Schraubenwelle (nicht gezeigt) ausgestaltet ist. Die Wellen 2, 3 und eine Zwischenwelle oder zweite Welle 4 sind in einem Gehäuse 5 angebracht. Die Antriebswelle 1 ist mit einem Kegelrad 6 versehen, das mit zwei Doppelzahnrädern 7 und 8 kämmt, welche auf Nadellagern 9 bzw. 10 auf der Zwischenwelle angebracht sind. Ein Kegelrad 11, das auf der Zwischenwelle 4 mittels einer Keilwellenprofilverbindung aufgebracht ist, kämmt mit einem mit der Abtriebswelle 3 integral ausgebildeten Kegelrad 12.
Die Kegelräder 7 und 8, die jeweils auf der Zwischenwelle 4 drehbar befestigt sind, arbeiten mit individuellen Kupplungseinrichtungen 13 bzw. 14 zusammen. Die Kupplungen 13 und 14 sind spiegelbildlich ansonsten jedoch identisch und aufgrund dessen wurden identischen Bauteilen die gleichen Bezugszeichen gegeben. Die Kegelräder 7 und 8 sind jeweils auf ihren voneinander wegzeigenden Seiten mit individuellen schalenförmigen Elementen 15 starr verbunden, mit denen eine Anzahl Kupplungsscheiben 16 nicht drehbar aber axial verschiebbar verbunden sind. Der Scheibenträger 17 ist mit der Zwischenwelle 4 nicht drehbar verbunden und trägt nicht drehbar verschiebbare Scheiben 18. Ein Hydraulikkolben 19 ist auf einer Seite eines jeden Scheibenpaketes angeordnet und grenzt zusammen mit einem Zylinderelement 20 eine Kammer 21 für Hydraulikflüssigkeit ab. Das jeweilige Kegelrad 7, 8 wird durch unter Druck setzen der beigeordneten Kammer 21 auf der Zwischenwelle blockiert, so daß dessen Kolben 19 das Scheibenpaket im in Fig. 1 gezeigten Beispiel zusammendrückt, die obere Kupplung 13 des Kegelrades 7 in Eingriff ist, so daß ein Drehmoment über dieses Kegelrad übertragen wird, während die untere Kupplung 14 ausgerückt ist. Hydraulikflüssigkeit wird durch eine Hydraulikpumpe 22, die durch die Antriebswelle 2 über ein Kontrollventil 23 und Kanäle 24 und 25 in der Zwischenwelle 4 angetrieben wird, zu der jeweiligen Kammer 21 zugeführt. Die Kupplungen 13, 14 sind vom Naßscheibentyp und werden über einen Kanal in der Zwischenwelle 4 mit Flüssigkeit versorgt. Beim Umschalten der Drehrichtung der Abtriebswelle 3 wird die obere Kupplung 13 gelöst, woraufhin die untere Kupplung 14 eingerückt wird.
Wie aus der Fig. 1 ersehen werden kann, gestattet es die mit den zwei Kupplungseinheiten 13, 14, die außerhalb der Doppelkegelradanordnung plaziert sind, d.h. außerhalb des Schnittpunktes P der Drehachsen, beschriebene Ausführungsform, daß die Kegelräder 7, 8 mit einem kleinen axialen Abstand auf der Zwischenwelle angeordnet werden können und dies bedeutet, daß der Radius der Kegelräder nur durch die Belastungen bestimmt wird, für das das Getriebe dimensioniert werden muß, und dies wiederum bedeutet, daß das Doppelkegelgetriebe sehr kompakt hergestellt werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, die sich von der in der Fig. 1 gezeigten, lediglich dadurch unterscheidet, daß die zwei lösbaren Kegelräder 7 und 8 mit zugehörigen Kupplungen 13, 14 auf der Antriebswelle 2 befestigt sind, während das Kegelrad 6 auf einer Zwischenwelle 4 fest angebracht ist.
Das Getriebe gemäß der Erfindung kann in einem Modulsystem des in der SE-B-417 075 beschriebenen Typs einbezogen werden, und somit sowohl gänzlich in Innenbordinstallationen des in Fig. 1 gezeigten Designs und für Außenbordantriebseinheiten des Aquamatik -Typs verwendet werden. Insbesondere beim letzteren Typ ist es wünschenswert, die Abmessungen und das Gewicht so niedrig wie möglich zu halten.
Ein derartiger Außenbordantrieb für Doppelgegendrehschrauben 50, 51 ist in Fig. 3 gezeigt. Bauteile, die in Fig. 1 ein Gegenstück haben, wurden mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Die Zwischenwelle 4 treibt über Kegelräder 52, 53 und 54 zwei Gegendrehschraubenwellen 55, 56 an.

Claims

1. Getriebe in einem Boots-Außenbordmotor versehen mit einer ersten Welle (2), die ein auf der ersten Welle (2) verdrehsicher befestigtes erstes Kegelrad (6) aufweist, und mit einer zweiten Welle (4), deren Drehachse die Drehachse der ersten Welle schneidet, und die zwei Kegelräder (7, 8) aufweist, die auf der zweiten Welle drehbar gelagert und auf der zweiten Welle durch Kupplungsmittel (13, 14) feststellbar sind, wobei die zwei Kegelräder (7, 8) und das erste Kegelrad (6) miteinander kämmen, wobei eine der Wellen eine zum Verbinden mit einem Motor angepaßte Antriebswelle ist und die andere Welle (4) eine Zwischenwelle ist, die ein mit einem Zahnrad auf einer Abtriebswelle kämmendes Zahnrad (11) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel (13, 14) Mehrfach-Scheiben- Kupplungsmittel sind, die außerhalb eines zwischen den drehbar gelagerten Kegelrädern (7, 8) gebildeten Raums angeordnet sind und Scheibenpakete besitzen, die durch einen Kolben (19) für jedes Paket zusammendrückbar sind, wobei der Kolben in einem Zylinder (20) verschiebbar ist, der über ein Betätigungsventil (23) mit einer durch eine der eingangs genannten Wellen angetriebenen Hydraulikpumpe (22) in Verbindung steht.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel durch zwei individuelle Mehrfach- Scheiben-Kupplungen (13, 14) gebildet sind, die auf den voneinander wegzeigenden Seiten der jeweiligen Kegelräder angeordnet sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel durch zwei Mehrfach-Scheiben- Kupplungen (13, 14) gebildet sind, wovon jede mit einem frei drehbar befestigten Kegelrad verbunden ist, wobei die Mehrfach-Scheiben-Kupplungen eine Einheit (30) auf einer Seite eines (8) der Kegelräder bildet.