EP1572532A1 - Z-drive for a watercraft - Google Patents

Z-drive for a watercraft

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Publication number
EP1572532A1
EP1572532A1 EP03770849A EP03770849A EP1572532A1 EP 1572532 A1 EP1572532 A1 EP 1572532A1 EP 03770849 A EP03770849 A EP 03770849A EP 03770849 A EP03770849 A EP 03770849A EP 1572532 A1 EP1572532 A1 EP 1572532A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sterndrive
drive
housing
swivel
propeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03770849A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter A. MÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Supraventures AG
Original Assignee
Supraventures AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Supraventures AG filed Critical Supraventures AG
Publication of EP1572532A1 publication Critical patent/EP1572532A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/14—Transmission between propulsion power unit and propulsion element
    • B63H20/18—Transmission between propulsion power unit and propulsion element allowing movement of the propulsion element about a longitudinal axis, e.g. the through transom shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/08—Means enabling movement of the position of the propulsion element, e.g. for trim, tilt or steering; Control of trim or tilt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H20/00—Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/08—Means enabling movement of the position of the propulsion element, e.g. for trim, tilt or steering; Control of trim or tilt
    • B63H20/10—Means enabling trim or tilt, or lifting of the propulsion element when an obstruction is hit; Control of trim or tilt

Definitions

  • the invention is based on a sterndrive for a watercraft according to the preamble of the first claim.
  • BESTATIGUNGSKOPIE A method is also known from US Pat. No. 4,371,350, in which the inflow of water and thus the depth of the propeller are controlled by means of a flap on the watercraft, with the disadvantage of the rigid propeller shaft.
  • the height of the propeller can theoretically also be changed by a few centimeters via the trim, but at the same time the propeller trim is changed unpleasantly.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages of the prior art in a sterndrive for a watercraft of the type mentioned and to provide a method in which in particular the propeller depth, i.e. the height adjustment of the propeller relative to the fuselage, respectively. Water immersion depth, for the various vehicle conditions and regardless of which the trim can be adjusted for sterndrives.
  • the core of the invention is an intermediate piece which, on the one hand, enables the propeller to be immersed by swiveling the drive and, on the other hand, independently takes over the standard trim of the sterndrive in a functional manner.
  • the advantage of the invention lies in the simple feasibility and simple introduction of such a means into the sterndrive system.
  • the intermediate piece can be found compactly between the sterndrive bell housing and the sterndrive itself and includes the swivel device for the sterndrive, the electric or hydraulic drive, the associated optional angle encoder and the bracket for the trim cylinder or cylinders.
  • the intermediate piece further comprises an intermediate housing which is connected to the bell housing or can be designed as an integral part of the bell housing.
  • the sterndrive no longer has a trim cylinder, this can now be short or short stroke, because in order to safely lift the sterndrive at shallows, among other things, it is now swiveled sideways out of the danger zone by a swivel motor.
  • FIG. 1 shows a schematic Z drive according to the invention from behind with a laterally pivotable kinematics and a possible diving depth position, represented by the dashed lines;
  • FIG. 2 shows a schematic Z drive from the side and a possible trim position, represented by the dashed lines; 3 shows a schematic cross section in the region of an intermediate piece; Fig. 4 is a plan view of a watercraft according to the invention.
  • a Z-drive 30 is shown schematically from behind, which comprises a Z-gear upper part 2, a Z-gear lower part 3 and a propeller 4 and is flanged to an intermediate piece 1 with an integrated swivel motor 5 and trim cylinder 6 so that it can be rotated radially.
  • a possible radial pivoting of the sterndrive 30 is demonstrated by the dashed lines.
  • the immersion depth of the propeller in the water is represented by the water line X.
  • the sterndrive 30 is shown schematically from the side, the intermediate piece 1 being located between the sterndrive and a bell housing 7.
  • the bell housing 7 is held by a cardan housing 8 and enables the bell housing 7 and the components located behind it to rotate about the axis A perpendicular to the plane of the drawing and at the same time about the axis B for controlling the sterndrive 30 for the ship's rudder function.
  • the rotary movement about the axis A is ensured by the trim cylinder 6 which is supported on the intermediate housing 1 and the gimbal housing 8.
  • the immersion depth of the propeller in the water is represented by the water line X. 3 shows a schematic cross section in the area of the intermediate piece 1.
  • the intermediate piece 1 comprises an intermediate housing 24, a swivel inner tube 10, bearing 12, tube holder 13 and the swivel motor 5.
  • the Z drive 30 only shows the upper gear part 2 in this view , which is held firmly by screws 9a with the rotatably mounted inner pivot tube 10.
  • the swivel inner tube 10 has at one point a shoulder 11 which is mounted by means of the thrust bearing 12 against the intermediate housing 24 and a tube holder 13, the tube holder 13 additionally preventing the inner swivel tube 10 from being axially displaced, and thus the bearing play can also be adjusted.
  • the tube holder 13 and or the intermediate housing 24 also has at least one radial bearing 14 for low-friction pivoting of the inner pivot tube 10, respectively. of the sterndrive 30.
  • the shoulder 11 is equipped with a gear rim 15 which can be rotated by a pinion 16.
  • the pinion 16 is by the swivel motor
  • gear pairing such as the swivel mechanism can be made self-locking by a worm gear or by other means.
  • Hydraulic or electrical lines 17 are led out of the intermediate piece 1 and continued into the interior of the watercraft. An is optional
  • Angle encoder 18 installed in the intermediate piece 1, which with the pinion 16 or. can be connected to the swivel motor 5 or the shoulder 11 or other parts not shown and thus indicates an exact position of the propeller 4.
  • the angle encoder 18 is guided out of the intermediate piece 1 by a flexible cable 19 and into the watercraft and as an indicator or as a value for the
  • the intermediate housing 24 is firmly connected to the bell housing 7 by screws 9b.
  • the intermediate housing 24 can also be integrated into the bell housing 7 and in particular also be made in one piece.
  • the bell housing 7 is pivotally connected to the cardan housing 8 at point A, which in turn is pivotally mounted at point B, for example on a receptacle housing (not shown) or directly on the watercraft body.
  • the intermediate piece 1 is connected to the cardan housing 8 by means of the intermediate housing 24 via the trimming cylinder 6 and allows the Z drive 30 to be raised for trimming.
  • Most sterndrives have a trim sensor, which is integrated at position A and can therefore be maintained.
  • transmission gearwheels 20 and a shaft 21, which is guided through the inner swivel tube 10, the intermediate housing 24, the bell housing 7 and is connected to a motor shaft 22, are shown schematically, with a universal joint (not shown) being located at point A around the flexion angle to enable the shaft to be trimmed via swivel joint A and for rudder steering via swivel joint B.
  • a separate line 23 is schematically sketched, which is representative of the lines for oil, cooling water blade adjustment in the case of variable propellers or. To represent clutch and exhaust pipe.
  • FIG. 4 shows a watercraft 31 with a boat hull 32 and the drive 30 and the associated propeller 4.
  • the motor arranged in the stern of the watercraft 31 is not shown.
  • the motor is connected to the drive 30 via a shaft, also not shown, which is arranged on the rear wall 35 of the fuselage 32 and which can have, for example, several shafts and bevel gear pairs.
  • 4 shows an exemplary operating position of the propeller 4 on the right side. On the left side the propeller is shown swung up sideways so that the propeller is at least partially in the Area of a water supply 36 arranged on or in the boat hull 32 comes to rest with a water supply opening 37 and a water outlet opening 38.
  • the pivoting of the propeller 34 can be triggered manually or automatically by a certain event.
  • the operator can e.g. Use a switch on the control station to set various swivel positions as required or the swivel is carried out by control electronics that take various parameters into account, such as the water depth, the speed of the engine, etc.
  • the water supply 36 can on the side wall as a closed channel in the fuselage as shown on the right in Fig. 4, or as a section as shown on the left in Fig. 4, which is in Fuselage of the watercraft is located, in order to achieve the appropriate propeller flow.
  • the water supply 36 or the water supply opening 38 can be open or closed, i.e. Corresponding flaps cover the water inlet opening when not in use or such flaps are missing, as in the cutout in the hull of the watercraft according to FIG. 4 on the left.
  • the drive 30 can be pivoted laterally until it comes to rest at the level of the water supply 36.
  • the water for the propeller thrust is therefore no longer absorbed below the hull of the watercraft, but practically behind and in the protection of the rear wall 35 of the watercraft 31 and the journey can be continued at places which would otherwise be impassable for watercraft with a Z drive due to the shallow water would.
  • the water supply corresponds to the advantages and power output similar to a jet drive.
  • Another advantage is that, on the one hand, the propeller is protected from contact with the ground, and on the other hand, seaweed can still be easily removed from the open propeller area, for example by additional means Swiveling the drive sideways until the drive 30 and the propeller 4 appear even above the water surface.
  • the drive 30 and the propeller can also additionally be designed to be longitudinally pivotable, as described above, i.e. in the longitudinal direction / in the direction of the axis of the watercraft.
  • This trimming also known as trimming, in the longitudinal direction by a few angular degrees helps to keep the bow of the watercraft calm in choppy water, or to become faster.
  • Sterndrives do not have a space problem in the cockpit, but the change in the thrust angle as well as the additional space required at the rear of the vehicle when the drive swings up remains.
  • the underwater gear can be swiveled over a large angular range to this extent and without any loss of power allows the propeller to be operated as a surface propeller drive, i.e. the propeller is only used partially submerged and is used in high-speed watercraft.
  • a modified stern section is used, which is located above the waterline when gliding and at the end of which the swivel section for the underwater gear is attached.
  • a water supply or an opening to the propeller in the swiveled-up state can be open or closed, ie corresponding flaps cover the water inlet opening when not in use or such flaps are missing entirely and a cutout is located in the hull of the watercraft for the appropriate propeller flow.
  • the water supply opening can be on the side wall or in the floor area of the watercraft, depending on the power input of the drive.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown and described.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

The invention relates to a Z-drive (30) for a watercraft, said drive comprising an upper part (2), a lower part (3) and a propeller (4). At least the propeller (4) can be moved by means of a clutch housing (7), a cardan housing (8), and a trim cylinder (6). An intermediate part (1) is arranged between the clutch housing (6) and the Z-drive (30), enabling the Z-drive to be laterally pivoted in relation to the watercraft. The intermediate part (1) enables the immersion depth of the propeller (4) to be adjusted by pivoting the drive (30), and the trim standard of the Z-drive is independently adopted in a serviceable manner.

Description

Z-Antrieb für ein Wasserfahrzeug Sterndrive for a watercraft
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung geht aus von einem Z-Antrieb für ein Wasserfahrzeug nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.The invention is based on a sterndrive for a watercraft according to the preamble of the first claim.
Stand der TechnikState of the art
Die Variation der Tauchtiefe von Propellern, welche eine wichtige Komponente der Fahrgeschwindigkeit eines Wasserfahrzeuges im Gleitzustand ist, wird durch verschiedene Methoden erreicht.The variation of the diving depth of propellers, which is an important component of the speed of a watercraft in the sliding state, is achieved by different methods.
So wird dies bei Oberflächenpropellerantrieben mit starrer Propellerwelle entsprechend der US 4,746,314 durch die Fahrzeugsgeschwindigkeit erreicht, indem sich das Aufschwimmen des Schiffsrumpfes ändert, beim Übergang von Verdränger- in Gleitfahrt, d.h. der Propeller sich dadurch bei langsamer Geschwindigkeit in einem vollgetauchten und in Gleitfahrt sich in einem teilgetauchten Zustand befindet.For surface propeller drives with a rigid propeller shaft in accordance with US Pat. No. 4,746,314, this is achieved by the vehicle speed by changing the floating of the ship's hull during the transition from displacement to sliding, i.e. This means that the propeller is fully submerged at slow speed and partially submerged when sliding.
Im weiteren sind aus der US 4,645,463 und der US 5,667,415 Oberflächenantriebe bekannt, bei welchen die Tauchtiefe des Propellers durch ein Trimmen der Propellerwelle erreicht wird, mit dem Nachteil, dass zwangsläufig der Propeller resp. der Schiffskörper einen eventuellen unerwünschten Trimmwinkel einnimmt.Furthermore, from US 4,645,463 and US 5,667,415 surface drives are known, in which the immersion depth of the propeller is achieved by trimming the propeller shaft, with the disadvantage that the propeller or. the hull adopts an undesirable trim angle.
BESTATIGUNGSKOPIE Aus der US 4,371 ,350 ist ebenfalls eine Methode bekannt, bei welcher mittels einer Klappe am Wasserfahrzeug die Wasseranströmung und somit die Tauchtiefe des Propellers gesteuert wird, mit dem Nachteil der starren Propellerwelle. Auch sind bei Aussenborderantrieben - meist im Zubehör Angebot - Mittel be- kannt, bei welchen die Propeller bei niedrigen Geschwindigkeiten vollgetaucht fahren und bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, über ein vertikales Anheben des ganzen Aussenborders durch eine elektro-hydraulisches System, manuell in einen teilgetauchten Modus hochgefahren werden können.BESTATIGUNGSKOPIE A method is also known from US Pat. No. 4,371,350, in which the inflow of water and thus the depth of the propeller are controlled by means of a flap on the watercraft, with the disadvantage of the rigid propeller shaft. Also known for outboard drives - mostly in the range of accessories - are means in which the propellers run fully submerged at low speeds and are manually raised to a partially submerged mode at high speeds by vertically lifting the entire outboard using an electro-hydraulic system can.
Bei den weit verbreiteten Z-Antrieben kann über den Trimm die Höhe des Propel- lers theoretisch um wenige Zentimeter ebenfalls verändert werden, aber gleichzeitig wird der Propellertrimm unangenehm verändert.With the widely used Z drives, the height of the propeller can theoretically also be changed by a few centimeters via the trim, but at the same time the propeller trim is changed unpleasantly.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Z-Antrieb für ein Wasserfahrzeug der eingangs genannten Art die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Methode vorzuweisen, bei welcher insbesondere die Propellertauchtiefe, d.h. die Höhenverstellung des Propellers relativ zum Fahrzeugrumpf resp. Wassereintauchtiefe, für die verschiedenen Fahrzeugzustände und unabhängig davon der Trimm bei Z-Antrieben verstellt werden kann.The invention has for its object to avoid the disadvantages of the prior art in a sterndrive for a watercraft of the type mentioned and to provide a method in which in particular the propeller depth, i.e. the height adjustment of the propeller relative to the fuselage, respectively. Water immersion depth, for the various vehicle conditions and regardless of which the trim can be adjusted for sterndrives.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.According to the invention, this is achieved by the features of the first claim.
Kern der Erfindung ist ein Zwischenstück, welches einerseits durch Schwenkung des Antriebes die Tauchtiefe des Propellers ermöglicht und der andererseits unabhängig davon den Standard Trimm des Z-Antriebes funktionstüchtig übernimmt.The core of the invention is an intermediate piece which, on the one hand, enables the propeller to be immersed by swiveling the drive and, on the other hand, independently takes over the standard trim of the sterndrive in a functional manner.
Der Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen Ausführbarkeit und einfachen Einführung eines derartigen Mittels in das Z-Antriebssystem. Das Zwischenstück be- findet sich kompakt zwischen dem Z-Antrieb-Glockengehäuse und dem Z-Antrieb selbst und beinhaltet die Schwenkvorrichtung für den Z-Antrieb, den elektrischen oder hydraulischen Trieb, den dazugehörenden optionalen Winkelgeber und die Halterung des oder der Trimmzylinder. Das Zwischenstück umfasst weiter ein Zwischengehäuse, welches mit dem Glok- kengehäuse verbunden wird oder als integrierter Bestandteil des Glockengehäuses ausgeführt werden kann.The advantage of the invention lies in the simple feasibility and simple introduction of such a means into the sterndrive system. The intermediate piece can be found compactly between the sterndrive bell housing and the sterndrive itself and includes the swivel device for the sterndrive, the electric or hydraulic drive, the associated optional angle encoder and the bracket for the trim cylinder or cylinders. The intermediate piece further comprises an intermediate housing which is connected to the bell housing or can be designed as an integral part of the bell housing.
Der Z-Antrieb besitzt somit keinen Trimmzylinder mehr, dieser kann nun kurzbauend resp. kurzhubig gefertigt werden, denn um den Z-Antrieb unter anderem bei Untiefen sicher zu heben, wird dieser nun seitlich durch einen Schwenkmotor aus der Gefahrenzone seitlich weggeschwenkt.The sterndrive no longer has a trim cylinder, this can now be short or short stroke, because in order to safely lift the sterndrive at shallows, among other things, it is now swiveled sideways out of the danger zone by a swivel motor.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen.Further advantageous refinements of the invention result from the subclaims.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Identical elements are provided with the same reference symbols in the various figures.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen schematischen erfindungsgemässen Z-Antrieb von hinten mit einer seitlich schwenkbaren Kinematik sowie eine mögliche Tauchtiefenpositi- on, dargestellt durch die gestichelten Linien;1 shows a schematic Z drive according to the invention from behind with a laterally pivotable kinematics and a possible diving depth position, represented by the dashed lines;
Fig. 2 einen schematischen Z-Antrieb von der Seite sowie eine mögliche Trimmstellung, dargestellt durch die gestichelten Linien; Fig. 3 ein schematischer Querschnitt im Bereich eines Zwischenstücks; Fig. 4 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Wasserfahrzeug.2 shows a schematic Z drive from the side and a possible trim position, represented by the dashed lines; 3 shows a schematic cross section in the region of an intermediate piece; Fig. 4 is a plan view of a watercraft according to the invention.
Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind namentlich Dichtungen, die Antriebswellen und deren Lagerung, Öl-, Kühlwasser- und Abgasführung vom Z-Antrieb zum Motor.Only the elements essential for the immediate understanding of the invention are shown. Not shown are seals, the drive shafts and their bearings, oil, cooling water and exhaust gas routing from the sterndrive to the engine.
Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention
In Fig. 1 wird schematisch ein Z-Antrieb 30 von hinten dargestellt, welcher ein Z- Getriebeoberteil 2, ein Z-Getriebeunterteil 3 und einem Propeller 4 umfasst und an einem Zwischenstück 1 mit einem integrierten Schwenkmotor 5 und Trimmzylinder 6 radial drehbar angeflanscht ist. Ein mögliches radiales Schwenken des Z- Antriebes 30 wird durch die gestrichelten Linien demonstriert Die Eintauchtiefe des Propellers in das Wasser wird durch die Wasserlinie X dargestellt.In Fig. 1, a Z-drive 30 is shown schematically from behind, which comprises a Z-gear upper part 2, a Z-gear lower part 3 and a propeller 4 and is flanged to an intermediate piece 1 with an integrated swivel motor 5 and trim cylinder 6 so that it can be rotated radially. A possible radial pivoting of the sterndrive 30 is demonstrated by the dashed lines. The immersion depth of the propeller in the water is represented by the water line X.
In Fig. 2 wird schematisch der Z-Antrieb 30 von der Seite dargestellt, wobei sich das Zwischenstück 1 zwischen dem Z-Antrieb und einem Glockengehäuse 7 befindet. Das Glockengehäuse 7 wird durch ein Kardangehäuse 8 gehalten und er- möglicht es dem Glockengehäuse 7 und den dahinter befindlichen Komponenten sich um die Achse A senkrecht zur Zeichnungsebene zu drehen und zugleich um die Achse B zur Steuerung des Z-Antriebes 30 zur Schiffsruderfunktion. Die Drehbewegung um die Achse A wird durch den Trimmzylinder 6 gewährleistet welcher sich am Zwischengehäuse 1 und dem Kardangehäuse 8 abstützt. Die Eintauchtie- fe des Propellers in das Wasser wird durch die Wasserlinie X dargestellt. Fig. 3 zeigt einen schematischen Querschnitt im Bereich des Zwischenstücks 1. Das Zwischenstück 1 umfasst ein Zwischengehäuse 24, ein Schwenkinnenrohr 10, Lager 12, Rohrhalter 13 und den Schwenkmotor 5. Vom Z-Antrieb 30 wird in dieser Ansicht hier nur das Getriebeoberteil 2 gezeigt, welches durch Schrauben 9a fest mit dem drehbar gelagerten Schwenkinnenrohr 10 gehalten wird. Das Schwenkinnenrohr 10 hat an einer Stelle eine Schulter 11 welche mittels des Axiallagers 12 gegen das Zwischengehäuse 24 und einem Rohrhalter 13 gelagert ist, wobei der Rohrhalter 13 zusätzlich ein axiales Verschieben des Schwenkinnenrohres 10 verhindert und damit auch das Lagerspiel eingestellt werden kann. Der Rohrhalter 13 und oder das Zwischengehäuse 24 besitzt zudem mindestens ein Radiallager 14 für ein reibungsarmes Schwenken des Schwenkinnenrohres 10, resp. des Z-Antriebes 30.2, the sterndrive 30 is shown schematically from the side, the intermediate piece 1 being located between the sterndrive and a bell housing 7. The bell housing 7 is held by a cardan housing 8 and enables the bell housing 7 and the components located behind it to rotate about the axis A perpendicular to the plane of the drawing and at the same time about the axis B for controlling the sterndrive 30 for the ship's rudder function. The rotary movement about the axis A is ensured by the trim cylinder 6 which is supported on the intermediate housing 1 and the gimbal housing 8. The immersion depth of the propeller in the water is represented by the water line X. 3 shows a schematic cross section in the area of the intermediate piece 1. The intermediate piece 1 comprises an intermediate housing 24, a swivel inner tube 10, bearing 12, tube holder 13 and the swivel motor 5. In this view, the Z drive 30 only shows the upper gear part 2 in this view , which is held firmly by screws 9a with the rotatably mounted inner pivot tube 10. The swivel inner tube 10 has at one point a shoulder 11 which is mounted by means of the thrust bearing 12 against the intermediate housing 24 and a tube holder 13, the tube holder 13 additionally preventing the inner swivel tube 10 from being axially displaced, and thus the bearing play can also be adjusted. The tube holder 13 and or the intermediate housing 24 also has at least one radial bearing 14 for low-friction pivoting of the inner pivot tube 10, respectively. of the sterndrive 30.
Die Schulter 11 ist mit einem Zahnradkranz 15 bestückt, welcher durch ein Ritzel 16 in Drehung versetzt werden kann. Das Ritzel 16 wird durch den SchwenkmotorThe shoulder 11 is equipped with a gear rim 15 which can be rotated by a pinion 16. The pinion 16 is by the swivel motor
5 angetrieben, welches elektrisch oder hydraulisch angetrieben werden kann.5 driven, which can be driven electrically or hydraulically.
Durch geeignete Zahnradpaarung wie z.B. durch ein Schneckengetriebe oder durch andere Mittel kann der Schwenkmechanismus selbsthemmend ausgeführt werden. Hydraulische oder elektrische Leitungen 17 werden aus dem Zwischen- stück 1 heraus- und in das Wasserfahrzeuginnere weitergeführt. Optional ist einBy suitable gear pairing such as the swivel mechanism can be made self-locking by a worm gear or by other means. Hydraulic or electrical lines 17 are led out of the intermediate piece 1 and continued into the interior of the watercraft. An is optional
Winkelgeber 18 im Zwischenstück 1 eingebaut, welcher mit dem Ritzel 16 resp. dem Schwenkmotor 5 oder der Schulter 11 oder weiteren nicht gezeigten Teilen verbunden werden kann und damit eine genaue Position des Propellers 4 anzeigt.Angle encoder 18 installed in the intermediate piece 1, which with the pinion 16 or. can be connected to the swivel motor 5 or the shoulder 11 or other parts not shown and thus indicates an exact position of the propeller 4.
Der Winkelgeber 18 wird durch ein flexibles Kabel 19 aus dem Zwischenstück 1 heraus- und in das Wasserfahrzeug geführt und als Anzeige oder als Wert für denThe angle encoder 18 is guided out of the intermediate piece 1 by a flexible cable 19 and into the watercraft and as an indicator or as a value for the
Algorithmus für die Steuerung des Propellerstellung, resp. des Wasserfahrzeuges zu Verfügung zu stehen.Algorithm for the control of the propeller creation, resp. of the watercraft to be available.
Das Zwischengehäuse 24 ist fest mit Schrauben 9b mit dem Glockengehäuse 7 verbunden. Das Zwischengehäuse 24 kann auch in das Glockengehäuse 7 integriert werden und insbesondere auch einteilig ausgeführt werden. Das Glockengehäuse 7 ist drehgelagert an der Stelle A mit dem Kardangehäuse 8 verbunden, welcher wiederum an der Stelle B drehgelagert ist, z.B. an ein nicht gezeigtes Aufnahmegehäuse oder direkt an den Wasserfahrzeugskörper. Das Zwischenstück 1 ist mittels des Zwischengehäuses 24 über den Trimmzylinder 6 mit dem Kardangehäuse 8 verbunden und erlaubt das Hochfahren des Z-Antriebes 30 für das Trimmen. Die meisten Z-Antriebe verfügen über einen Trimmsensor, welcher an der Stelle A integriert ist, und somit beibehalten werden kann. Schematisch sind zudem Getriebezahnräder 20 angezeigt und eine Welle 21 , welche durch das Schwenkinnenrohr 10, dem Zwischengehäuse 24, dem Glok- kengehäuse 7 geführt und mit einer Motorenwelle 22 verbunden ist, wobei an der Stelle A sich ein nicht gezeigtes Kardangelenk befindet, um den Beugewinkel der Welle beim Trimmen über das Drehgelenk A und beim Rudersteuern über das Drehgelenk B zu ermöglichen.The intermediate housing 24 is firmly connected to the bell housing 7 by screws 9b. The intermediate housing 24 can also be integrated into the bell housing 7 and in particular also be made in one piece. The bell housing 7 is pivotally connected to the cardan housing 8 at point A, which in turn is pivotally mounted at point B, for example on a receptacle housing (not shown) or directly on the watercraft body. The intermediate piece 1 is connected to the cardan housing 8 by means of the intermediate housing 24 via the trimming cylinder 6 and allows the Z drive 30 to be raised for trimming. Most sterndrives have a trim sensor, which is integrated at position A and can therefore be maintained. In addition, transmission gearwheels 20 and a shaft 21, which is guided through the inner swivel tube 10, the intermediate housing 24, the bell housing 7 and is connected to a motor shaft 22, are shown schematically, with a universal joint (not shown) being located at point A around the flexion angle to enable the shaft to be trimmed via swivel joint A and for rudder steering via swivel joint B.
Im Weiteren ist eine separate Leitung 23 schematisch skizziert, welche stellvertre- tend die Leitungen für Öl-, Kühlwasser- Flügelverstellung bei Verstellpropeller resp. Kupplung- und Abgasführungsleitung darstellen soll.Furthermore, a separate line 23 is schematically sketched, which is representative of the lines for oil, cooling water blade adjustment in the case of variable propellers or. To represent clutch and exhaust pipe.
In der CH Patentanmeldung Nr. 2002 2041/02, deren Offenbarung hiermit einge- schlössen ist, werden seitlich verschwenkbare Antriebe gezeigt, durch die es ermöglicht wird, mit wenig Aufwand die Vorteile des Propellertauchtiefe mit dem Propellertrimm in einem integrierten Gehäuse zu vereinen.CH patent application no. 2002 2041/02, the disclosure of which is hereby incorporated, shows drives which can be swiveled laterally, by means of which it is possible to combine the advantages of the propeller immersion depth with the propeller trim in an integrated housing with little effort.
In Fig. 4 ist ein Wasserfahrzeug 31 mit einen Bootsrumpf 32 und dem Antrieb 30 und dem zugehörigen Propeller 4 dargestellt. Der im Heck des Wasserfahrzeuges 31 angeordnete Motor ist nicht dargestellt. Über eine ebenfalls nicht dargestellt Welle ist der Motor mit dem Antrieb 30 verbunden, welcher an der Heckwand 35 des Rumpfes 32 angeordnet ist und welcher z.B. über mehrere Wellen und Kegel- radpaare verfügen kann. In Fig. 4 ist auf der rechten Seite eine beispielhafte Betriebsposition des Propellers 4 dargestellt. Auf der linken Seite ist der Propeller seitlich hochgeschwenkt dargestellt, so dass der Propeller zumindest teilweise im Bereich einer am oder im Bootsrumpf 32 angeordneten Wasserzuführung 36 mit einer Wasserzuführungsöffnung 37 und einer Wasseraustrittsöffnung 38 zu liegen kommt.4 shows a watercraft 31 with a boat hull 32 and the drive 30 and the associated propeller 4. The motor arranged in the stern of the watercraft 31 is not shown. The motor is connected to the drive 30 via a shaft, also not shown, which is arranged on the rear wall 35 of the fuselage 32 and which can have, for example, several shafts and bevel gear pairs. 4 shows an exemplary operating position of the propeller 4 on the right side. On the left side the propeller is shown swung up sideways so that the propeller is at least partially in the Area of a water supply 36 arranged on or in the boat hull 32 comes to rest with a water supply opening 37 and a water outlet opening 38.
Die Verschwenkung des Propellers 34 kann manuell oder automatisch ausgelöst durch ein bestimmtes Ereignis erfolgen. Der Bootsführer kann z.B. durch einen Schalter am Steuerstand verschiedene Schwenkpositionen je nach Wunsch einstellen oder die Verschwenkung erfolgt durch eine Steuerelektronik, welche verschiedene Parameter berücksichtigt, wie z.B. die Wassertiefe, die Drehzahl des Motors, usw.. Die Wasserzuführung 36 kann an der seitlichen Bordwand als geschlossener Kanal im Rumpf entsprechend der Darstellung rechts in der Fig. 4, oder als Ausschnitt entsprechend der Darstellung links in der Fig. 4, welcher sich im Rumpf des Wasserfahrzeuges befindet, angeordnet sein, um jeweils die geeignete Pro- pelleranströmung zu erreichen. Die Wasserzuführung 36, respektive die Wasser- Zuführungsöffnung 38, kann offen oder geschlossen sein, d.h. entsprechende Klappen verdecken die Wassereinlassöffnung bei Nichtgebrauch oder es fehlen derartige Klappen ganz wie beim Ausschnitt im Rumpf des Wasserfahrzeuges nach Fig. 4 links.The pivoting of the propeller 34 can be triggered manually or automatically by a certain event. The operator can e.g. Use a switch on the control station to set various swivel positions as required or the swivel is carried out by control electronics that take various parameters into account, such as the water depth, the speed of the engine, etc. The water supply 36 can on the side wall as a closed channel in the fuselage as shown on the right in Fig. 4, or as a section as shown on the left in Fig. 4, which is in Fuselage of the watercraft is located, in order to achieve the appropriate propeller flow. The water supply 36 or the water supply opening 38 can be open or closed, i.e. Corresponding flaps cover the water inlet opening when not in use or such flaps are missing, as in the cutout in the hull of the watercraft according to FIG. 4 on the left.
Mittels des radial schwenkbaren Antriebs 30 und damit des Propellers 4 wird ein Platz sparendes Unterwasser-Getriebe mit unveränderter Propeller Schubrichtung in jeder Schwenkposition ermöglicht. Damit kann bei Wasseruntiefen der Antrieb 30 seitlich verschwenkt werden, bis dieser auf Höhe der Wasserzuführung 36 zu liegen kommt. Das Wasser für den Propellerschub wird somit nicht mehr unter- halb der Rumpfes des Wasserfahrzeuges aufgenommen, sondern praktisch hinter und im Schutz der Heckwand 35 des Wasserfahrzeuges 31 und die Fahrt kann an Stellen weitergeführt werden, welche sonst wegen Wasseruntiefe für Wasserfahrzeuge mit Z-Antrieb unpassierbar wären. Die Wasserzuführung entspricht den Vorteilen und Leistungsabgaben ähnlich wie bei einem Jet Antrieb. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass einerseits der Propeller vor Grundberührung geschützt ist, anderseits sich auch Seegras immer noch leicht aus dem offenen Propellerbereich entfernen lässt, so z.B. durch weiteres seitliches Hochschwenken des Antriebes, bis der Antrieb 30 und der Propeller 4 sogar über der Wasseroberfläche in Erscheinung treten.By means of the radially pivotable drive 30 and thus the propeller 4, a space-saving underwater gear with unchanged propeller thrust direction is made possible in any pivot position. Thus, at shallow water, the drive 30 can be pivoted laterally until it comes to rest at the level of the water supply 36. The water for the propeller thrust is therefore no longer absorbed below the hull of the watercraft, but practically behind and in the protection of the rear wall 35 of the watercraft 31 and the journey can be continued at places which would otherwise be impassable for watercraft with a Z drive due to the shallow water would. The water supply corresponds to the advantages and power output similar to a jet drive. Another advantage is that, on the one hand, the propeller is protected from contact with the ground, and on the other hand, seaweed can still be easily removed from the open propeller area, for example by additional means Swiveling the drive sideways until the drive 30 and the propeller 4 appear even above the water surface.
Das Antrieb 30 und der Propeller können auch noch zusätzlich wie oben be- schrieben längs schwenkbar ausgeführt sein, d.h. in Längsrichtung / in Richtung der Achse des Wasserfahrzeuges. Diese auch trimmen genannte Schwenkung in Längsrichtung um wenige Winkelgrade hilft den Bug des Wasserfahrzeuges in kabbeligem Wasser ruhig zu halten, respektive schneller zu werden.The drive 30 and the propeller can also additionally be designed to be longitudinally pivotable, as described above, i.e. in the longitudinal direction / in the direction of the axis of the watercraft. This trimming, also known as trimming, in the longitudinal direction by a few angular degrees helps to keep the bow of the watercraft calm in choppy water, or to become faster.
Es wird auch das Problem des grossen Platzbedarfes am Wasserfahrzeugende, gelöst. Z-Antriebe haben zwar kein Platzproblem im Cockpit, aber die Schubwinkeländerung als auch der zusätzliche Platzbedarf am Fahrzeugheck beim Hochschwenken des Antriebes bleibt bestehen.The problem of the large space requirement at the end of the watercraft is also solved. Sterndrives do not have a space problem in the cockpit, but the change in the thrust angle as well as the additional space required at the rear of the vehicle when the drive swings up remains.
Die Funktion, dass das Unterwasser-Getriebe insoweit und ohne jeglichen Leistungsverlust über einen grossen Winkelbereich verschwenkt werden kann, erlaubt es den Propeller auch als Oberflächenpropellerantrieb zu fahren, d.h. der Propeller wird bei Fahrt nur teilgetaucht eingesetzt und findet seine Verwendung bei Hochgeschwindigkeits-Wasserfahrzeugen. Dazu wird ein verändertes Heckteil verwendet, welches sich über der Wasserlinie bei Gleitfahrt befindet und an dessen Ende das Schwenkteil für das Unterwassergetriebe befestigt wird.The function that the underwater gear can be swiveled over a large angular range to this extent and without any loss of power allows the propeller to be operated as a surface propeller drive, i.e. the propeller is only used partially submerged and is used in high-speed watercraft. For this purpose, a modified stern section is used, which is located above the waterline when gliding and at the end of which the swivel section for the underwater gear is attached.
Eine Wasserzuführung respektive eine -Öffnung zum Propeller im hochge- schwenkten Zustand kann offen oder geschlossen sein, d.h. entsprechende Klappen verdecken die Wassereinlassöffnung bei Nichtgebrauch oder es fehlen derartige Klappen ganz und ein Ausschnitt befindet sich im Rumpf des Wasserfahrzeuges für die geeignete Propelleranströmung. Die Wasserzuführungsöffnung kann an der seitlichen Bordwand oder im Bodenbereich des Wasserfahrzeug liegen, je nach Leistungseinsatzes des Antriebes. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.A water supply or an opening to the propeller in the swiveled-up state can be open or closed, ie corresponding flaps cover the water inlet opening when not in use or such flaps are missing entirely and a cutout is located in the hull of the watercraft for the appropriate propeller flow. The water supply opening can be on the side wall or in the floor area of the watercraft, depending on the power input of the drive. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiment shown and described.
BezugszeicheniisteBezugszeicheniiste
1 Zwischengehäuse1 intermediate housing
2 Getriebeoberteil2 upper part of gearbox
3 Getriebeunterteil3 lower part of gearbox
4 Propeller4 propellers
5 Schwenkmotor5 swing motor
6 Trimmzylinder6 trim cylinders
7 Glockengehäuse7 bell housing
8 Kardangehäuse8 gimbals
9a Schrauben von 2 zu 109a screws from 2 to 10
9b Schrauben von 1 zu 79b screws from 1 to 7
10 Schwenkinnenrohr10 inner swivel tube
11 Schulter11 shoulder
12 Axiallager12 thrust bearings
13 Rohrhalter13 pipe holder
14 Radiallager14 radial bearings
15 Zahnradkranz15 gear rim
16 Ritzel16 sprockets
17 Leitungen17 lines
18 Winkelgeber18 angle encoder
19 Kabel19 cables
20 Getriebezahnräder20 gear gears
21 Welle21 wave
22 Motorenwelle22 motor shaft
23 Separate Leitung 24 Zwischengehäuse23 Separate line 24 intermediate housing
30 Z-Antrieb30 sterndrive
31 Wasserfahrzeug31 watercraft
32 Bootsrumpf32 boat hull
35 Heckwand35 rear wall
36 Wasserzuführung36 water supply
37 Wasserzuführungsöffnung37 water supply opening
38 Wasseraustrittsöffnung38 water outlet opening
A TrimmachseA trim axis
B LenkachseB steering axle
X Wasserlinie X waterline

Claims

Patentansprüche claims
1. Z-Antrieb (30) für ein Wasserfahrzeug (31 ), umfassend ein Z- Getriebeoberteil (2), ein Z-Getriebeunterteil (3) und einen Propeller (4), wo- bei mittels einem Glockengehäuse (7), einem Kardangehäuse (8) und einem Trimmzylinder (6) zumindest der Propeller (4) bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Glockengehäuse (6) und dem Z-Antrieb (30) ein Zwischenstück (1 ) angeordnet ist, mittels dessen der Z-Antrieb (30) seitlich ge- genüber dem Wasserfahrzeug (31 ) verschwenkbar ist.1. Z drive (30) for a watercraft (31), comprising a Z transmission upper part (2), a Z transmission lower part (3) and a propeller (4), whereby by means of a bell housing (7), a gimbal housing (8) and a trim cylinder (6) at least the propeller (4) can be moved, characterized in that an intermediate piece (1) is arranged between the bell housing (6) and the Z drive (30), by means of which the Z- Drive (30) can be pivoted laterally relative to the watercraft (31).
2. Z-Antrieb (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischengehäuse (24) des Zwischenstücks (1 ) fest mit dem Glok- kengehäuse (7) verbunden ist und dass das Zwischengehäuse (24) ein ra- dial drehbares und gelagertes Schwenkinnenrohr (10) aufnimmt, welches fest mit dem Z-Antrieb (30) verbunden ist.2. Z drive (30) according to claim 1, characterized in that an intermediate housing (24) of the intermediate piece (1) is fixedly connected to the bell housing (7) and that the intermediate housing (24) is a radially rotatable and mounted swivel inner tube (10) which is firmly connected to the sterndrive (30).
3. Z-Antrieb (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (1 ) durch mindestens einen Trimmzylinder (6) mit dem Kardangehäuse (8) verbunden ist.3. sterndrive (30) according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate piece (1) by at least one trim cylinder (6) is connected to the cardan housing (8).
4. Z-Antrieb (30) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (1 ) einen Schwenkmotor (5) aufweist.4. sterndrive (30) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the intermediate piece (1) has a swivel motor (5).
5. Z-Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 1Z5. sterndrive according to claim 4, characterized in 1Z
dass der Schwenkmotor (5) in Wirkverbindung mit dem Schwenkinnenrohr (10) steht, um das Schwenkinnenrohr radial zu drehen.that the swivel motor (5) is operatively connected to the swivel inner tube (10) in order to rotate the swivel inner tube radially.
6. Z-Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmotor (5) mit dem Schwenkinnenrohr (10) über ein Antriebsmittel bestehend aus Zahnradkranz (15) und Ritzel (16) verbunden ist.6. sterndrive according to claim 5, characterized in that the swivel motor (5) with the swivel inner tube (10) via a drive means consisting of gear ring (15) and pinion (16) is connected.
7. Z-Antrieb nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmotor (5) durch eine elektronische Steuerung und / oder elektronisches Signal aktivierbar ist.7. sterndrive according to one of claims 4, 5 or 6, characterized in that the swivel motor (5) can be activated by an electronic control and / or electronic signal.
8. Z-Antrieb nach einem der Ansprüche 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmotor (5) durch Tasten am Führerstand vom Lenker aktivierbar ist.8. sterndrive according to one of claims 4, 5, 6 or 7, characterized in that the swivel motor (5) can be activated by buttons on the driver's cab by the driver.
9. Z-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Zwischengehäuse (24) und das Schwenkinnenrohr (10) eine Welle (21 ) durchgeführt ist.9. sterndrive according to one of the preceding claims, characterized in that a shaft (21) is carried out through the intermediate housing (24) and the swivel inner tube (10).
10. Z-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkinnenrohr (10) mindestens durch ein Radiallager (14) resp. Gleitflächen radial gelagert ist.10. Z-drive according to one of the preceding claims, characterized in that the swivel inner tube (10) at least by a radial bearing (14) respectively. Sliding surfaces is mounted radially.
1 1. Z-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse (24) ein integrierter Bestandteil des Glockengehäuses (7) ist. 1 1. Z-drive according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate housing (24) is an integrated part of the bell housing (7).
12. Z-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchtiefe des Z-Antriebes (30) unabhängig von dessen Trim- mung und ohne Verstellung der Motorenwelle einstellbar ist.12. sterndrive according to one of the preceding claims, characterized in that the immersion depth of the sterndrive (30) is adjustable independently of its trim and without adjusting the motor shaft.
13. Z-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenstück (1 ) ein Winkelgeber (5) integriert ist, welcher die Stellung des Z-Antriebes (30) misst und die Weiterleitung und Verarbeitung der Daten zulässt. 13. sterndrive according to one of the preceding claims, characterized in that an angle sensor (5) is integrated in the intermediate piece (1), which measures the position of the sterndrive (30) and permits the forwarding and processing of the data.
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