DE69602094T2

DE69602094T2 - Antriebsvorrichtung für boote

Info

Publication number: DE69602094T2
Application number: DE69602094T
Authority: DE
Inventors: Lynn John Speppard
Original assignee: ADVANCED MARINE SYSTEMS Ltd
Current assignee: Advanced Marine Systems Ltd Woking Surrey Gb
Priority date: 1995-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: GB9514513D0; WO1997003876A3; AU6465796A; EP0835206A2; DE69602094D1; ATE178853T1; EP0835206B1; WO1997003876A2; ES2132933T3; CA2226951A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schiffsantriebssystem, welches ein Getriebe für zwei Drehzahlen in einem heckangetriebenen Motorboot umfaßt.
Es sind viele Arten von Schiffsantriebssystemen bekannt. Betrachtet man jedoch die herkömmlichen Schraubenpropellerantriebe, so können Motorboote auf einfache Weise in Verdrängungsboote mit Binnenbordantrieben sowie Gleitboote mit Außenbordmotoren oder mit Heckantrieben klassifiziert werden. Bei Binnenbordantrieben, wie sie für Verdrängungsboote verwendet werden, sind der Motor und ein etwaiges Getriebe in einem geeigneten Hohlraum innerhalb des Rumpfes untergebracht, die Schraube wird von einer langen Schraubenwelle angetrieben, die sich durch das Heck erstreckt, und es ist ein separates Ruder vorgesehen. Bei Außenbordmotoren befinden sich der Motor und der Antriebsstrang vollständig außerhalb des Rumpfes und werden als eine Einheit gedreht, um das Boot zu steuern. Heckangetriebene Boote können dahingehend als Hybride angesehen werden, daß sie Außenbordantriebe sowie Binnenbordmotoren aufweisen, wobei der Motor in einer kleinen Ausbuchtung angeordnet ist, welche sich unmittelbar binnenbords der Wrange am Heck befindet, und direkt ein externes, schwenkbar gelagertes Antriebsbein über eine Universalgelenkanordnung antreibt, welche sich durch die Wrange erstreckt; das Antriebsbein umfaßt normalerweise ein Vorwärts- und Rückwärtsgetriebe am oberen Ende des Beins sowie ein Untersetzungsgetriebe am unteren Ende und wird seitlich geschwenkt, um das Boot zu lenken, sowie gekippt, um den Gleitwinkel zu steuern, wenn sich das Boot in Fahrt befindet.
Diese Erfindung soll einen Stufenantrieb für ein heckangetriebenes Boot schaffen, d. h. einen Schnellgang oder eine Einrichtung zur Verfügung stellen, welche ein alternatives, höheres Übersetzungsverhältnis ermöglicht, und sie soll darüber hinaus einen Stufenantrieb schaffen, der nicht nur einen automatischen Gangwechsel ermöglicht, sondern auch nachträglich in viele, existierende, heckangetriebene Boote eingebaut werden kann, ohne die Gewichtsverteilung wesentlich zu beeinflussen.
Die Vorteile mehrerer Übersetzungsverhältnisse umfassen die Möglichkeit, einen niederen Gang zu verwenden, um das Boot zu manövrieren und es zwecks Anheben auf die Tragfläche zu beschleunigen und dann die Motordrehzahl abfallen zu lassen, um sofort den Treibstoffverbrauch, den Verschleiß, die Emissionen und den Lärm zu reduzieren sowie eine höhere obere Endgeschwindigkeit zu ermöglichen.
Verdrängungsboote mit Binnenbordantrieben und langen Antriebswellen weisen bereits umfangreichen Raum auf, um konventionelle Mehrganggetriebe mit parallelen Wellen und mit Vorwärts- und Rückwärtsantriebsverhältnissen in der binnenbords befindlichen Motorausbuchtung aufzunehmen. Dies ist nicht der Fall bei Gleitbooten mit Außenbordmotor sowie Heckantrieb, bei welchen die Motoren am Heck angeordnet sind. Bei diesen findet sich im allgemeinen nur in dem Antriebsbein Raum, um das einfache Vorwärts- und Rückwärtsgetriebe unterzubringen. Es sind Ausnahmen bekannt, welche jedoch dazu neigen, die Kippbewegung des Antriebsbeins einzuschränken. Das US-Patent 4,850,911 ist ein Beispiel eines Versuches, dieses Problem bei einem heckangetriebenen Boot zu überwinden, ohne die Antriebsbeinbewegung einzuschränken, indem ein Getriebe an der Hinterseite des Antriebsbeins, hinter der vertikalen Welle, welche die eingetauchte Schraubenwelle antreibt, angeordnet wird, wobei eine zu dem hinten angeordneten Getriebe führende, konzentrische, mit Buchsen versehene, kombinierte Eingangs- und Ausgangswelle verwendet wird sowie der Vorwärts-/Rückwärtsgangwechsel zwischen der vertikalen Antriebswelle und der Schraubenwelle vorgesehen ist.
Ein anderes wünschenswertes Merkmal eines Schiffsantriebs besteht darin, daß es sich um eine ausfallsichere Konstruktion handelt, so daß der Antrieb im Falle einer Fehlfunktion des automatischen Betätigungsmechanismusses weiterhin funktioniert.
Die vorliegende Erfindung betrifft Aspekte des im folgenden beschriebenen Schiffsantriebs. Der Schutzumfang der Erfindung erstreckt sich auf alle neuen Aspekte des Antriebs unabhängig davon, ob sie einzeln oder in Kombination mit beliebigen anderen, hier beschriebenen Merkmalen verwirklicht werden.
Erfindungsgemäß umfaßt ein Schiffsantriebssystem die Elemente und Merkmale, welche in den beigefügten Ansprüchen beschrieben sind.
Genauer gesagt haben wir hinsichtlich eines Aspektes der Erfindung herausgefunden, daß es möglich ist, ein Getriebe mit einem alternativen Übersetzungsverhältnis binnenbords in einem heckangetriebenen Boot zwischen dem Motor und dem Antriebsbein anzuordnen. Auf diese Weise kann ein existierendes Antriebsbein verwendet werden und das Getriebe sowie beliebige zugehörige Steuervorrichtungen, insbesondere elektrische Steuervorrichtungen, werden vor externem Wasser geschützt, bei welchem es sich oft um korrodierendes Salzwasser handelt. Dementsprechend umfaßt die Erfindung ein Kraftübertragungsorgan für ein heckangetriebenes Boot, welches einen Motor aufweist, der bezüglich des Hecks des Bootes binnenbords sowie an dieses angrenzend angeordnet ist und der durch das Heck des Bootes hindurch mittels einer Gelenkkupplung mit einem steuerbaren, außenbords vorgesehenen Antriebsbein verbunden ist, umfassend ein im Gebrauch binnenbords an der Hinterseite des Motors montiertes Planetengetriebe, welches eine von dem Motor angetriebene Getriebeeingangswelle aufweist, die in wenigstens zwei alternativen, auswählbaren Übersetzungsverhältnissen mit einer Getriebeausgangswelle antriebsverbunden ist, wobei die Ausgangswelle mit der Gelenkkupplung verbunden ist.
Vorzugsweise wird das geringste der Übersetzungsverhältnisse ständig mittels einer Einwegkupplung an die Ausgangswelle angelegt. Höhere Übersetzungsverhältnisse führen dazu, daß sich die Ausgangswelle schneller dreht als die Eingangswelle. Bei dem geringsten Übersetzungsverhältnis kann es sich um ein Direktantriebsübersetzungsverhältnis handeln, so daß das Getriebe ein Schnellganggetriebe ist. Insbesondere in diesem letztgenannten Fall kann davon ausgegangen werden, daß eine Getriebefehlfunktion zu einer Kraftübertragung führt, welche in den Zustand des Direktantriebs zurückkehrt oder in diesem verbleibt.
Bei einem bevorzugten Kraftübertragungsorgan ist das Getriebe ein Planetengetriebe, welches eine Eingangs- und eine Ausgangswelle, welche koaxial in einem Gehäuse angeordnet sind, ein Sonnenrad, welches um die Eingangswelle herum angeordnet und bezüglich dieser frei drehbar ist, einen Planetenradträger, welcher auf der Eingangswelle montiert ist und sich mit dieser mitdreht, wobei wenigstens ein von dem Träger getragenes Planetenrad in Eingriff mit dem Sonnenrad steht, einen ein innenverzahntes Hohlrad tragenden Ring, der als Antriebsverbindung zwischen dem Planetenrad und der Ausgangswelle angeordnet ist, und eine Bremseinrichtung aufweist, welche das Sonnenrad wahlweise entweder bezüglich des Gehäuses oder bezüglich des Hohlrades bremsen kann.
Bei dem Planetenrad kann es sich um ein Verbundzahnrad handeln, welches ein erstes Zahnradelement mit einem ersten Durchmesser, welches in das Sonnenrad eingreift, und ein zweites koaxiales Zahnradelement mit einem zweiten Durchmesser, welches in das Hohlrad eingreift, aufweist, um die Gesamtabmessungen für ein gegebenes Übersetzungsverhältnis zu reduzieren. Das Sonnenrad kann einteilig mit einer außenverzahnten Hülse ausgebildet sein, welche sich um die Eingangswelle drehen kann, und die Brems- (oder Kupplungs-)einrichtung kann eine Reibscheibe aufweisen, welche mit der Hülse verzahnt ist und axial entlang dieser zwischen einer ersten Stellung, in welcher sie reibschlüssig an den Ring angreift, und einer zweiten Stellung, in welcher sie reibschlüssig an das Gehäuse angreift, verschiebbar ist.
Eine Gangwechselbetätigungseinrichtung zum Verschieben der Bremsscheibe kann eine Betätigungsstange, welche über ein bidirektionales Axialdrucklager mit der Bremsscheibe verbunden ist, und eine Nockeneinrichtung aufweisen, welche in Wirkverbindung mit der Betätigungsstange steht. Die Nockeneinrichtung kann zwischen Nockenfolgern angeordnet sein, welche mit der Betätigungsstange verbunden sind, um die Stange entsprechend der Drehung der Nockeneinrichtung in wechselnde Richtungen zu drücken.
Ein bevorzugtes Kraftübertragungsorgan beinhaltet eine Gangwechselsteuereinrichtung zum automatischen Auswählen der Übersetzungsverhältnisse in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Die Gangwechselsteuereinrichtung kann den Gang auf ein geringeres Übersetzungsverhältnis schalten, wenn ein Abfall der Motordrehzahl auf einen Wert unterhalb eines ersten vorgegebenen Wertes detektiert wird, und den Gang auf ein höheres Übersetzungsverhältnis schalten, wenn ein Anstieg der Motordrehzahl auf einen Wert über einen zweiten vorgegebenen Wert detektiert wird. Der zweite Wert kann derselbe sein wie der erste, sollte in der Praxis jedoch größer sein als der erste, um das Risiko zu reduzieren, daß das Getriebe endlos zwischen zwei Übersetzungsverhältnissen hin- und herschaltet. Um dies vollständig zu vermeiden, sollte das Verhältnis des zweiten Werts zu dem ersten Wert größer sein als das Verhältnis des geringen Übersetzungsverhältnisses zu dem hohen Übersetzungsverhältnis.
Im allgemeinen weisen moderne Konstruktionen einen sehr geringen Schraubenschlupf auf. Eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei einer gegebenen Geschwindigkeit gegenüber dem Wasser wird daher vorrangig die Motordrehzahl ändern, um das neue Übersetzungsverhältnis einzuhalten.
Es kann natürlich eine Gangwechselsteuereinrichtung vorgesehen sein, welche nicht automatisch funktioniert, sondern durch Auswahl und Steuerung des Bootsführers. Jedenfalls kann die Steuereinrichtung auch derart arbeiten, daß sie den Eingriff eines höheren Übersetzungsverhältnisses vermeidet, wenn die Motordrehzahl nicht größer als ein dritter vorgegebener Wert ist, welcher derselbe sein kann wie der zweite Wert.
Das Kraftübertragungsorgan kann, wie bei konventionellen Heckantrieben, in dem Außenbordantriebsbein eine Vorwärts- und Rückwärtsgangwähleinrichtung sowie eine Einrichtung aufweisen, welche die Auswahl eines höheren Ganges hemmt, wenn ein Rückwärtsgang gewählt ist.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein heckangetriebenes Boot gemäß Anspruch 15, welches ein derartiges Kraftübertragungsorgan aufweist; und auf ein Verfahren gemäß Anspruch 16 zum Umwandeln eines Kraftübertragungsorgans eines heckangetriebenen Bootes, welches ein hinteres Motorantriebsgehäuse aufweist, das sich zwischen dem Motor und einer Wrange erstreckt und in welchem eine Motorausgangswelle direkt mit einer Gelenkkupplung für ein außenbords angeordnetes Antriebsbein verbunden ist, in ein solches Kraftübertragungsorgan, welches mehrere auswählbare Vorwärtsübersetzungsverhältnisse aufweist, umfassend das Entfernen der Ausgangswelle und des Gehäuses sowie ihr Ersetzen durch ein Kraftübertragungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen illustriert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Teils eines konventionellen, aus dem Stand der Technik bekannten, heckangetriebenen Gleitmotorboots mit einem Binnenbordmotor und einem Außenbordantriebsbein;
Fig. 2 eine entsprechende Ansicht desselben Bootes, welches erfindungsgemäß mit einem Kraftübertragungsorgan mit zwei Vorwärtsübersetzungsverhältnissen versehen wurde;
Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein Getriebe der in Fig. 2 gezeigten Art; und
Fig. 4 eine Ilustration des Steuersystems für den dargestellten Schiffsantrieb.
Fig. 1 zeigt einen Bootsrumpf 10, an dessen Heck sich eine kleine Motorbucht 12 zwischen einer vorderen Trennwand 14 und einer Wrange 16 befindet. Die Motorbucht wird fast vollständig von einem Diesel- oder Benzinmotor 18 ausgefüllt. Das Schwungrad 24 ist von einem Laternengehäuse 20 umgeben, welches als hintere Motorabdichtung und als Adapter zu einem Wrangenschild 22 fungiert, welches sowohl gegenüber dem Gehäuse als auch gegenüber der Wrange abdichtet. Innerhalb des Laternengehäuses 20 trägt das Schwungrad eine Drehmomentplatte 26, welche die Motorausgangswelle 28 antreibt.
Außenbords des Wrangenschildes 22 befindet sich ein kipp- und schwenkbares Antriebsbein 30. Dieses befindet sich an der Hinterseite des Gehäuses 20 und enthält den Rest des Antriebsstranges einschließlich der Kupplung 32 innerhalb einer schützenden Gummigamasche, wobei der Antriebsstrang ein von der Motorantriebswelle 28 angetriebenes Doppeluniversalgelenk, ein Kegelantriebsrad 34 und eine vertikale Antriebswelle 36 umfaßt, welche an ihrem oberen Ende eine verzahnte Hülse 38 aufweist, die Vorwärts- und Rückwärtskegelräder trägt, von denen jedes selektiv mit dem Antriebsrad 34 in Eingriff gebracht werden kann, indem ein Selektorkonus 40 bewegt wird, welcher in der in der Hülse vorgesehenen Umfangsnut 42 läuft, um die an der vertikalen Welle befindliche Hülse anzuheben oder abzusenken. Die Zwischenstellung, in welcher sich weder der Vorwärts- noch der Rückwärtsgang in Eingriff befindet, ist neutral.
Am unteren Ende der vertikalen Welle treibt ein weiteres Kegeluntersetzungsgetriebe 44 die den Schraubenpropeller 48 tragende Schraubenwelle 46 mit einem Untersetzungsverhältnis von beispielsweise 1.80 : 1 oder 1.95 : 1 an.
In Fig. 2 sind unveränderte Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Motorausgangswelle 28 und das Gehäuse 20 des konventionellen Kraftübertragungsorgans wurden entfernt und durch eine verkürzte Welle 52 ersetzt, welche als Eingangswelle in ein automatisches Planetengetriebe 50 dient, das eine zu der Gelenckupplung 32 führende Ausgangswelle 54 aufweist, wobei das Getriebe und seine Eingangs- und Ausgangswelle in einem Gehäuse 56 enthalten sind, welches insgesamt nur etwa 50 mm länger ist als das Gehäuse 20. Eine kleine Vorwärtsverschiebung des Motors 18 in der Motorbucht 12 kann dies ausgleichen, ohne das Gleichgewicht und die Handhabung des Boots wesentlich zu beeinflussen. Es ist kein größerer Umbau der Motorbucht oder ein Verschieben der Trennwand 14 notwendig und die Mobilität des Außenbordantriebs bleibt unbeeinflußt.
Fig. 3 zeigt das Planetengetriebe 50 im Detail. Es ist in einem Gehäuse 56 angeordnet, welches an der Hinterseite des Motors 18 mittels eines Schwungradadapterringes 60 montiert ist, welcher das Schwungrad 24 und die Drehmomentplatte 26 umgibt. Die Getriebeeingangswelle 52 ist an einem Ende in dem Schwungradzentrum gelagert, wird von dem gefederten Zentrum 62 der Drehmomentplatte, durch welche sie verläuft, angetrieben und wird an ihrem anderen Ende im Zentrum des Ringes 66 mittels einer in einer Richtung wirkenden Kupplung 64 abgestützt.
Der Ring ist mit einer Getriebeausgangswelle 54 einteilig ausgebildet oder koaxial mit dieser verbunden, wobei die Getriebeausgangswelle im hinteren Teil des Gehäuses 56 gelagert und an ihrer Verbindungsstelle mit der Kupplung 32 gegen Ölverlust und Wassereintritt abgedichtet ist.
Ein konventioneller Klemmring 68 drückt Gummidichtungen 70 zusammen, welche sich zwischen dem Ring, dem Wrangenschild 22 und einer konischen, hinteren Fläche des Getriebegehäuses 56 befinden, und hält somit den hinteren Teil des Getriebes fest in der Wrange.
Die Einwegkupplung 64 ist ausreichend, um die Motorkraft an das Antriebsbein in dem Direktgang zu übertragen, jedoch ist ein Planetengetriebe vorgesehen, um ein ins Schnelle übersetzendes, höheres Übersetzungsverhältnis zu ermöglichen.
Ein Sonnenrad 72 ist konzentrisch auf der Eingangswelle montiert, um welche es sich frei drehen kann. Eine Hülse 74 erstreckt sich von dem Sonnenrad aus nach vorne und weist eine Außenverzahnung auf. Sie trägt das verzahnte Mittelstück einer Kupplungs- oder Bremsscheibe 76, welche mittels eines bidirektionalen Axialdrucklagers 78 entlang der Hülse axial verschiebbar angeordnet ist, wobei das Lager vier gleichmäßig beabstandete Betätigungsstangen 80 trägt, welche sich verschiebbar durch die Vorderwand des Gehäuses 56 hindurch in den Raum innerhalb des Adapterrings 60 erstrecken.
Ein Paar von Nockenfolgerplatten 82, 84 ist auf jeder Seite der Getriebeeingangswelle fest mit jedem Paar der Betätigungsstangen verbunden. Ein Nocken und eine Nockenwelle 86, welche auf jeder Seite zwischen den Nockenfolgern angeordnet sind, können sich drehen, um die Betätigungsstangen und somit die Bremsscheibe entsprechend der Drehrichtung der Nockenwelle zwischen einer ersten, hinteren Stellung und einer zweiten, vorderen Stellung zu bewegen. Die Schraubenfedern 88 an den Betätigungsstangen neigen dazu, die Vorwärtsbewegung zu unterstützen, sind jedoch nicht genügend stark, um eine Vorwärtsbewegung durch Drehen der Nockenwelle zu verursachen.
Die Nockenwelle wird von einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 90 gedreht, der mit Nockenwellenbetätigungshebeln 92 verbunden ist, welche sich auf jeder Seite des Getriebegehäuses befinden. Öl für den Zylinder wird in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer solenoidgesteuerten, elektrischen Pumpe zur Verfügung gestellt.
Das hintere Ende der Eingangswelle 52 ist außenverzahnt, um sowohl in die in eine Richtung wirkende Kupplung 64 als auch in einen Planetenradträger 94 einzugreifen. Bei den Planetenrädern 96, von denen insgesamt vier gleichmäßig beabstandet um die Eingangswelle herum angeordnet sind, handelt es sich um Verbund- oder abge stufte Zahnräder, welche aus einem Zahnradelement mit größerem Durchmesser, welches in das Sonnenrad eingreift, und einem Zahnradelement mit einem kleineren Durchmesser, welches in ein innenverzahntes Hohlrad 98 eingreift, welches innerhalb des Rings 66 ausgebildet ist, bestehen.
Befindet sich die Bremsscheibe 76 in ihrer ersten, hinteren Stellung auf der Sonnenradhülse 74, so greift sie reibschlüssig an eine an dem Ring 66 befindliche Bremsfläche 100 an, wodurch sie verursacht, daß sich das Sonnenrad mit dem Ring mitdreht und die Planetengetriebebaugruppe wirksam gesperrt wird, so daß sich die Eingangs- und die Ausgangswelle zusammen miteinander bei gleicher Drehzahl und ohne Relativbewegung zueinander drehen. Dies ist ein Direktübersetzungsverhältnis.
Befindet sich die Bremsscheibe in ihrer zweiten, vorderen Stellung auf der Sonnenradhülse, so greift sie reibschlüssig an eine an dem Getriebegehäuse befindliche Bremsfläche 102 an, wodurch sie verursacht, daß das Sonnenrad aufhört, sich zu drehen und in einem stationären Zustand verbleibt. Dies bedeutet, daß sich der Planetenradträger 94 um das Sonnenrad drehen muß. Die verschiedenen Zahnraddurchmesser für das Sonnenrad, für die beiden Abstufungen der Planetenräder und für das Hohlrad werden derart gewählt, daß der Ring und die Ausgangswelle 20% bis 30% schneller, beispielsweise 22% oder 27% schneller, als die Eingangswelle angetrieben werden.
Die Federn 88 sind vorgesehen, weil es normalerweise mehr Kraft erfordert, das Sonnenrad bezüglich des Gehäuses stationär zu halten als es bezüglich des Ringes stationär zu halten.
Fig. 3 zeigt die Bremsscheibe 76 hauptsächlich zum Zwecke der Klarheit in einer Zwischenstellung, obwohl die Bremse in der Praxis entweder mit dem Gehäuse oder mit dem Ring in Eingriff steht. Es ist jedoch aus dieser Zeichnung ersichtlich, daß selbst dann, wenn das Planetengetriebe oder seine Steuereinrichtungen vollständig ausfallen, noch ein Direktantrieb über die Einwegkupplung 64 vorhanden wäre, mit der Ausnahme des unwahrscheinlichen Falls, daß diese Komponente gleichzeitig ausfällt.
Wenn keine Sperrung des Sonnenrades bezüglich des Ringes im Direktantrieb gegeben wäre, würde die Einwegkupplung einen Auskupplungs- oder Freilaufeffekt auf das Verzögern des Motors ermöglichen. Da sich der Bootsführer auf den Bremseffekt der langsamer werdenden Schraube verlassen wird, um das Boot in dem Wasser zu bremsen, gewährleistet die hintere Stellung der Bremsscheibe eine ordnungsgemäße Geschwindigkeitssteuerung des Bootes bei beiden Übersetzungsverhältnissen.
Fig. 4 illustriert das elektrische Energie- und Steuersystem diagrammartig. Auf der Energieseite stellt die Quelle 110 eine übliche, wiederaufladbare Bordbatterie mit Schmelzschutz für den Schaltkreis dar. Der Schalter 112 ist der Hauptmotorzündschalter, welcher die Primärsteuerung ausübt. Der Schalter 114 ist ein zusätzlicher Schalter, mittels welchem der Bootsführer wählen kann, ob der automatische Gangwechsel in Betrieb sein soll oder nicht. Ist er nicht in Betrieb, so befindet sich der Direktantrieb immer in Eingriff. Ein Gangwechselrelais 116 kann dann unter der Steuerung der Motormanagementeinheit 124 einem Gangwechselbetätigungssolenoid 120 Energie zum Wechseln zu einem Gang mit hohem Übersetzungsverhältnis zuführen, wobei dies von einem Trennschalter 118 abhängig ist, welcher den Solenoid aus Sicherheitsgründen trennt, wenn sich der Rückwärtsgang in Eingriff befindet. Der Solenoid aktiviert die Ölpumpe für den Zylinder 90.
Der Trennschalter 118 wird von einem Aufnehmer 126 an der Gashebelsteuerung 128 gesteuert, welche die Vorwärts-, Neutral- und Rückwärtsgangwahl in dem Antriebsbein 30 sowie die Motordrehzahl steuert.
Die Steuerungsseite umfaßt auch einen Schwungradaufnehmer 122, welcher die Motordrehzahl detektiert und diese Daten der Motormanagementeinheit zuführt. Vorprogrammierte Schaltdrehzahlen für Gangwechsel zu einem höheren Übersetzungsverhältnis können bei einem Anstieg der Drehzahl auf über 3000 U/min bis 3700 U/min liegen und Schaltdrehzahlen für Wechsel zu einem geringeren Übersetzungsverhältnis können bei einem Abfall der Drehzahl auf unter 2000 U/min bis 2500 U/min liegen. Die Übersetzungsverhältnisse können mit einem Abfall der Motordrehzahl um 1000 bis 1200 U/min verbunden sein, wenn ein hoher Gang in Eingriff ist.
Die Motormanagementeinheit kann einfach derart programmiert sein, daß sie die Schnellgangwahl unterhalb einer bestimmten Motordrehzahl hemmt, wodurch es dem Bootsführer überlassen bleibt, zu bestimmen, wann er den Gang oberhalb dieser Drehzahl mittels eines einfachen Kipphebels oder eines anderen Schalters am Armaturenbrett oder nahe der Gashebelsteuerung wechselt.
Von der Getriebeausgangswelle zu der Schraube kann die Energie in vielfältiger Weise übertragen werden und die Übertragung ist nicht auf die illustrierte Weise beschränkt. Des weiteren kann die Erfindung auf Boote mit mehreren Motoren angewendet werden; jeder Motor wird normalerweise sein eigenes Kraftübertragungsorgan haben und die Kraftübertragungsorgane werden elektrisch derart gekoppelt, daß die Übersetzungsverhältnisse immer synchronisiert werden. Wenn ein ins Schnelle übersetzendes Getriebesystem ausfallen sollte, werden die anderen gehemmt.

Claims

1. Kraftübertragungsorgan für ein heckangetriebenes Gleitboot, welches einen Motor aufweist, der bezüglich des Hecks des Bootes (10) binnenbords sowie an dieses angrenzend angeordnet ist und der durch das Heck des Bootes hindurch mittels einer Gelenkkupplung (32) mit einem steuerbaren, außenbords vorgesehenem Schraubenantriebsbein (30) verbunden ist, umfassend ein im Gebrauch binnenbords an der Hinterseite des Motors (18) montiertes Planetengetriebe (50), welches eine von dem Motor angetriebene Getriebeeingangswelle (52) aufweist, die in zwei alternativen, auswählbaren Vorwärtsübersetzungsverhältnissen mit einer Getriebeausgangswelle (54) antriebsverbunden ist, wobei die Ausgangswelle (54) mit der Gelenkkupplung (32) verbunden ist.

2. Kraftübertragungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Getriebeeingangswelle (52) in der Mitte des Motorschwungrades (24) gelagert ist.

3. Kraftübertragungsorgan nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswelle (52) mittels einer an einem Schwungrad (24) vorgesehenen Drehmomentplatte (26) direkt mit der Hinterseite des Motors (18) verbunden ist.

4. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (54) mittels einer Einwegkupplung (64) mit dem geringeren der Übersetzungsverhältnisse beaufschlagt wird.

5. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das geringere der Übersetzungsverhältnisse ein Direktantriebsübersetzungsverhältnis ist.

6. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe eine Eingangs- (52) und eine Ausgangswelle (54), welche koaxial in einem Gehäuse (56) angeordnet sind, ein Sonnenrad (72), welches um die Eingangswelle (52) herum angeordnet und bezüglich dieser frei drehbar ist, einen Planetenradträger (94), welcher auf der Eingangswelle (52) montiert ist und sich mit dieser mitdreht, wobei wenigstens ein von dem Träger getragenes Planetenrad (96) in Eingriff mit dem Sonnenrad (72) steht, einen ein Hohlrad (98) tragenden Ring (66), der als Antriebsverbindung zwischen dem Planetenrad (96) und der Ausgangswelle (54) angeordnet ist, und eine Bremseinrichtung (76) aufweist, welche das Sonnenrad (72) wahlweise entweder bezüglich des Gehäuses (56) oder bezüglich des Hohlrades (98) bremsen kann.

7. Kraftübertragungsorgan nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenrad (96) ein Verbundzahnrad ist, welches ein erstes Zahnradelement mit einem ersten Durchmesser, welches in das Sonnenrad (72) eingreift, und ein zweites koaxiales Zahnradelement mit einem zweiten Durchmesser, welches in das Hohlrad (98) eingreift, aufweist.

8. Kraftübertragungsorgan nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (72) einteilig mit einer außen verzahnten Hülse (74) ausgebildet ist, welche sich um die Eingangswelle (52) drehen kann, und die Bremseinrichtung (76) eine Reibscheibe aufweist, welche mit der Hülse verzahnt ist und axial entlang dieser zwischen einer ersten Stellung, in welcher sie reibschlüssig an den Ring (66) angreift, und einer zweiten Stellung, in welcher sie reibschlüssig an das Gehäuse (56) angreift, verschiebbar ist.

9. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gangwechselsteuereinrichtung (124) zum Hemmen der Auswahl des höheren Übersetzungsverhältnisses unterhalb einer vorgegebenen Motordrehzahl vorgesehen ist.

10. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gangwechselsteuereinrichtung (124) zum automatischen Auswählen der Übersetzungsverhältnisse in Abhängigkeit von der Motordrehzahl vorgesehen ist.

11. Kraftübertragungsorgan nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangwechselsteuereinrichtung den Gang auf das geringere Übersetzungsverhältnis schaltet, wenn ein Abfall der Motordrehzahl auf einen Wert unterhalb eines ersten vorgegebenen Wertes detektiert wird, und den Gang auf das höhere Übersetzungsverhältnis schaltet, wenn ein Anstieg der Motordrehzahl auf einen Wert über einen zweiten vorgegebenen Wert detektiert wird, wobei der zweite Wert größer ist als der erste Wert.

12. Kraftübertragungsorgan nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des zweiten Werts zu dem ersten Wert größer ist als das Verhältnis des geringen Übersetzungsverhältnisses zu dem hohen Übersetzungsverhältnis.

13. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Außenbordantriebsbein (30) eine Vorwärts- und Rückwärtsgangwähleinrichtung (128) vorgesehen ist.

14. Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (118) vorgesehen ist, welche die Auswahl des höheren Ganges hemmt, wenn ein Rückwärtsgang gewählt ist.

15. Heckangetriebenes Gleitboot, umfassend ein Kraftübertragungsorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche.

16. Verfahren zum Umwandeln eines Kraftübertragungsorgans eines heckangetriebenen Gleitbootes, welches ein hinteres Motorantriebsgehäuse aufweist, das sich zwischen dem Motor und einer Wrange erstreckt und in welchem eine Motorausgangswelle direkt mit einer Gelenkkupplung für ein steuerbares, außenbords angeordnetes Schraubenantriebsbein verbunden ist, in ein solches Kraftübertragungsorgan, welches zwei auswählbare Vorwärtsübersetzungsverhältnisse aufweist, umfassend das Entfernen der Ausgangswelle und des Gehäuses sowie ihr Ersetzen durch ein Kraftübertragungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 14.