FR2501620A1

FR2501620A1 - MOTOR SYSTEM FOR A BOAT WHICH IS LIKELY TO TRANSFER FROM HIGH-SPEED TO REDUCED STEP

Info

Publication number: FR2501620A1
Application number: FR8203459A
Authority: FR
Inventors: Erich John; Erich Pollak-Banda
Original assignee: Renk GmbH; Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1981-03-14
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1982-09-17
Also published as: IT1153430B; GB2094922B; IT8219709A0; DE3109871C2; ES509831A0; ES8303218A1; FR2501620B1; GB2094922A; DE3109871A1

Abstract

DANS LA LIAISON CINEMATIQUE ENTRE UN ARBRE D'ENTREE 1 ET UN ARBRE DE SORTIE 3 EST INSERE UN EMBRAYAGE 8 DONT LA PARTIE SECONDAIRE (PARTIE MENEE) EST LIEE A UN MECANISME PLANETAIRE 16. L'ARBRE 21 DU PIGNON CENTRAL 20 DE CE MECANISME PEUT ETRE ENTRAINE PAR UN MOTEUR AUXILIAIRE (NON REPRESENTE) EN VUE DE LA MARCHE A VITESSE REDUITE, TANDIS QUE SA COURONNE 22 PEUT ETRE BLOQUEE PAR UN FREIN 23 PAR RAPPORT A SON CARTER 24. LE FREIN 23 DESSERRE ET L'EMBRAYAGE 8 DEBRAYE, C'EST CE MOTEUR AUXILIAIRE QUI ASSURE LA PROPULSION A LA PLACE DU MOTEUR PRINCIPAL. UN SECOND EMBRAYAGE 38 RELIE AU PREMIER PAR LES DENTURES 10, 11 QUI EN REALITE ENGRENENT L'UNE AVEC L'AUTRE, PERMET LA MARCHE ARRIERE.IN THE KINEMATIC CONNECTION BETWEEN AN INPUT SHAFT 1 AND AN OUTPUT SHAFT 3 IS INSERTED A CLUTCH 8 OF WHICH THE SECONDARY PART (DRIVEN PART) IS LINKED TO A PLANET MECHANISM 16. SHAFT 21 OF THE CENTRAL GEAR 20 OF THIS MECHANISM CAN BE DRIVEN BY AN AUXILIARY MOTOR (NOT SHOWN) FOR REDUCED SPEED OPERATION, WHILE ITS CROWN 22 MAY BE LOCKED BY A BRAKE 23 IN RELATION TO ITS CRANKCASE 24. THE BRAKE 23 RELEASED AND THE CLUTCH 8 DISENGAGED, C IT IS THIS AUXILIARY MOTOR WHICH PROVIDES PROPULSION IN PLACE OF THE MAIN MOTOR. A SECOND CLUTCH 38 CONNECTED TO THE FIRST BY THE DENTURES 10, 11 WHICH IN REALITY ENGAGE WITH ONE ANOTHER ALLOWS REVERSE.

Description

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L'invention a pour objet un système moteur pour bateau qu'on peut faire passer de la marche à grande vitesse à celle à vitesse réduite, du genre comprenant un arbre d'entrée, un arbre de sortie, un embrayage disposé dans la liaison cinématique entre ces deux arbres, et un mécanisme planétaire lié à la partie secondaire ou partie menée The subject of the invention is a boat engine system which can be changed from high speed to low speed, of the type comprising an input shaft, an output shaft, a clutch arranged in the kinematic link. between these two trees, and a planetary mechanism linked to the secondary part or driven part

de l'embrayage.of the clutch.

On peut trouver la description d'un tel système dans la demande The description of such a system can be found in the request

de brevet allemand 2 913 375. Il y est prévu un moteur principal unique pour les deux régimes. Le passage de l'un à l'autre est assuré par un mécanisme planétaire à deux ensembles dont les pignons centraux peuvent être bloqués par des freins, tandis que leurs couronnes sont German patent 2,913,375. A single main engine is provided for the two revs. The passage from one to the other is ensured by a planetary mechanism with two assemblies, the central gears of which can be locked by brakes, while their crowns are

reliées à un organe d'accouplement hydraulique. connected to a hydraulic coupling member.

Il est encore connu d'utiliser un moteur principal pour la marche à grande vitesse et un moteur auxiliaire séparé pour celle à vitesse réduite, cela en vue d'économiser l'énergie et d'éviter de fatiguer le moteur principal en le faisant fonctionner très au-dessous de sa charge maximale. Lorsqu'il tourne à vitesse réduite l'arbre d'hélice (arbre de couche) absorbe une bien moindre énergie, conformément aux lois qui régissent ce genre de propulsion. En fait la puissance absorbée varie à peu près suivant la troisième puissance de la vitesse angulaire. L'invention vise à résoudre le problème d'établir un tel système de façon plus simple, sous une forme constructive moins encombrante et It is also known to use a main motor for high-speed walking and a separate auxiliary motor for low-speed walking, this in order to save energy and avoid tiring the main motor by operating it very below its maximum load. When rotating at reduced speed the propeller shaft (diaper shaft) absorbs much less energy, in accordance with the laws that govern this kind of propulsion. In fact the absorbed power varies roughly according to the third power of the angular velocity. The invention aims to solve the problem of establishing such a system in a simpler way, in a less bulky construction form and

avec un prix de revient favorable.with a favorable cost price.

Conformément à l'invention, dans un système du genre précité l'arbre du pignon central du mécanisme planétaire constitue arbre d'entrée susceptible d'être entraîné par un moteur auxiliaire destiné à assurer la marche à vitesse réduite, la couronne de ce mécanisme According to the invention, in a system of the aforementioned kind the central pinion shaft of the planetary mechanism constitutes an input shaft capable of being driven by an auxiliary motor intended to ensure running at reduced speed, the crown of this mechanism

pouvant être bloquée par un frein approprié. can be blocked by an appropriate brake.

Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, le mécanisme planétaire comprend deux jeux qui sont agencés à la façon connue sous la forme d'un inverseur de sens de marche. On a ainsi la possibilité de naviguer à vitesse lente dans les deux sens avec le In a particular embodiment of the invention, the planetary mechanism comprises two sets which are arranged in the known manner in the form of a direction reverser. It is thus possible to navigate at slow speed in both directions with the

moteur auxiliaire.auxiliary motor.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de prccurer: Fig. 1 est une coupe schématique d'un système moteur pour The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is likely to provide: FIG. 1 is a schematic section of a motor system for

bateau suivant l'invention.boat according to the invention.

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T''2 2 -antre ahmtiquetn uaautre forme d'exécution T''2 2 -antre ahmtiquetn uaother form of execution

de l'invention.of the invention.

Fig. 3 représente également de façon schéeatique le système suivant fig. 1 ou 2 vu à partir de l'arbre d'entraînement d'un moteur principal. Le système représenté en fig. 1 comprend un arbre d'entrée 1, entraîné à partir -'un moteur principal et sur lequel est monté un pignon 2. Il est encore prévu un arbre de sortie S. ou arbre de couche Fig. 3 also schematically represents the system according to FIG. 1 or 2 seen from the drive shaft of a main motor. The system shown in fig. 1 comprises an input shaft 1, driven from a main motor and on which a pinion is mounted 2. An output shaft S or layer shaft is also provided

aboutissant à l1'hélice du bateau et équipe d'une roue d'engrenage 4. ending at the propeller of the boat and fitted with a gear wheel 4.

Celle-ci engrène avec un pignon de sortie 5 sur un arbre intermédiaire traversant 6. L'une des extrémités de ce dernier est solidaire de la partie secondaire 7 (partie mcnée) d'un embrayage 8 dont la partie primaire 9 (partie menante) comporte une denture extérieure 10. Cette dernière est en prise avec celle 1! de la partie primaire 39 d'un second embrayage 38. Une autre denture extérieure 12 de la partie This meshes with an output pinion 5 on a through intermediate shaft 6. One of the ends of the latter is integral with the secondary part 7 (part mcné) of a clutch 8 whose primary part 9 (driving part) has an external toothing 10. The latter is in engagement with that 1! of the primary part 39 of a second clutch 38. Another external toothing 12 of the part

primaire 39 précitée engrène avec le pignon d'entraînement 2. primary 39 above meshes with the drive pinion 2.

Sur le coté du pignon de sortie 5 opposé à l'embrayage 8 se troutve le mécanisme planétaire 16 d'un dispositif d'entraînement auxiliaire, ce mécanisme comportant un jeu de roues d'engrenage 17 dans lequel le support 18 des satellites 19 est relié à l'extrémité adjacente de l'arbre intermédiaire 6. La roue centrale 20 est montée sur un arbre 21 susceptible d'être entraîné par un moteur auxiliaire non représenté. La couronne 22 du mécanisme planétaire sus-mentionné On the side of the output pinion 5 opposite the clutch 8 is the planetary mechanism 16 of an auxiliary drive device, this mechanism comprising a set of gear wheels 17 in which the support 18 of the satellites 19 is connected at the adjacent end of the intermediate shaft 6. The central wheel 20 is mounted on a shaft 21 capable of being driven by an auxiliary motor, not shown. The crown 22 of the above-mentioned planetary mechanism

peut être bloquée par un frein 23 par rapport au carter 24. can be blocked by a brake 23 relative to the casing 24.

L'ensemble es réalisé sous la forme d'un inverseur en ce sens qu'il est prévu un autre embrayage 38 dont la partie primaire 39 est en prise avec l'arbre d'entrée 2 tandis que celle secondaire 37 est reliée par un arbre intermédiaire 36 et par un pignon 35 avec la roue The assembly is produced in the form of an inverter in the sense that another clutch 38 is provided, the primary part 39 of which is engaged with the input shaft 2 while the secondary one 37 is connected by a shaft. intermediate 36 and by a pinion 35 with the wheel

de sortie 4 de l'arbre de couche 3.Layer 3 output shaft 4.

Les modes de fonctionnement possibles sont les suivants: a) Les embrayage 8 et 38 sont hors d'action (débrayés) et le frein 23 est desserré. Il ne peut alors y avoir aucune transmission de coupleà l'arbre de sortie 3. Si en effet l'on met en marche le moteur principal, le pignon d'entrée 2 fait simplement tourner les parties primaires 9 et 39 des embrayages 8 et 38, mais non leurs parties secondaires. Lorsque c'est le moteur auxiliaire de l'arbre 21 qui fonctionne, la couronne 22 tourne avec le pignon central 20 sans entraîner le porte-satellites 18, de sorte que là encore aucun couple The possible operating modes are as follows: a) The clutch 8 and 38 are out of action (disengaged) and the brake 23 is released. There can then be no torque transmission to the output shaft 3. If indeed the main motor is started, the input pinion 2 simply rotates the primary parts 9 and 39 of the clutches 8 and 38 , but not their secondary parts. When it is the auxiliary motor of the shaft 21 which operates, the crown 22 rotates with the central pinion 20 without driving the planet carrier 18, so that again no torque

n'est transmis à l'arbre de sortie 3 à partir du moteur auxiliaire. is only transmitted to the output shaft 3 from the auxiliary motor.

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b) L'embrayage 8 est mis en action, le frein 23 est desserré tandis que l'embrayage 38 est hors d'action. Le couple moteur est transmis à l'arbre de sortie 3 à partir du pignon d'entrée 2 par b) The clutch 8 is put into action, the brake 23 is released while the clutch 38 is out of action. The engine torque is transmitted to the output shaft 3 from the input pinion 2 by

l'intermédiaire de l'embrayage 8 et du pignon 5. via clutch 8 and pinion 5.

c) Les embrayages 8 et 38 sont hors d'action tandis que le frein 23 est serré. Ainsi la couronne 22 du mécanisme planétaire 16 est à l'arrêt et le porte-statellites 18 est entraîné par le pignon central 20. Il en résulte qu'un couple se transmet du porte-satellites c) The clutches 8 and 38 are out of action while the brake 23 is applied. Thus the crown 22 of the planetary mechanism 16 is stopped and the statellite carrier 18 is driven by the central pinion 20. As a result, a torque is transmitted from the planet carrier

18 précité à l'arbre de sortie 3 par l'intermédiaire du pignon 5. 18 above to the output shaft 3 via the pinion 5.

d) L'embrayage 38 est en action, alors que le frein 23 est desserré et que l'embrayage 8 est hors d'action. Dans ces conditions l'arbre de sortie 3 est entraîné à partir de l'arbre d'entrée 1 à travers l'embrayage 38 et le pignon de sortie 35, mais en sens Inverse par rapport à ce qui est le cas lorsque l'embrayage 8 fonctionne d) The clutch 38 is in action, while the brake 23 is released and the clutch 8 is out of action. Under these conditions the output shaft 3 is driven from the input shaft 1 through the clutch 38 and the output pinion 35, but in the opposite direction to what is the case when the clutch 8 works

suivant le paragraphe b) ci-dessus.following paragraph b) above.

Les embrayages 8 et 38 ont pour rôle de transmettre le couple relativement élevé correspondant à la marche à grande vitesse, tandis que le frein 23 et le mécanisme planétaire 16 assurent la transmission The clutches 8 and 38 have the role of transmitting the relatively high torque corresponding to high-speed walking, while the brake 23 and the planetary mechanism 16 ensure the transmission.

du couple plus faible qui apparaît lors de la marche à vitesse réduite. of the lower torque that appears when walking at reduced speed.

Dans le cas o l'on ne doit naviguer à grande vitesse que dans un sens, on peut se dispenser de l'embrayage 38 et du pignon de sortie 35. Le pignon d'entrée 2 doit alors engrener directement avec la In the case where one has to navigate at high speed only in one direction, one can dispense with the clutch 38 and the output pinion 35. The input pinion 2 must then mesh directly with the

denture extérieure 10 de l'embrayage 8. external teeth 10 of the clutch 8.

Une autre possibilité consiste à associer le mécanisme planétaire Another possibility is to associate the planetary mechanism

à l'arbre intermédiaire 36 et non plus à l'arbre 6 comme ci-dessus. to the intermediate shaft 36 and no longer to the shaft 6 as above.

C'est une telle forme d'exécution qui a été représentée en fig. 2. It is such an embodiment which has been shown in FIG. 2.

Dans cette figure on a utilisé les mêmes références qu'en fig. 1 pour désigner les mêmes pièces. Ici un mécanisme planétaire 46 comprend un premier jeu de roues d'engrenages 17 auquel est associé un autre jeu 48. Ces deux jeux 17 et 48 constituent par leur ensemble un dispositif d'inversion pour l'entraInement auxiliaire. Ainsi lors de la marche à vitesse réduite, l'arbre de sortie 3 peut être commandé aussi bien dans le sens de l'avance du bateau que dans celui de sa marche en arrière. Le pignon central 20 du jeu 17 est relié par une pièce de liaison 49 à celui 50 de l'autre jeu 48 et par conséquent aussi avec l'arbre d'entrée auxiliaire 21. Le porte-satellite 18 du jeu 17 est de son côté relié par une pièce 51 à la couronne 52 de l'autre jeu 48. Quant au portesatellites 53 de ce second jeu 48, il In this figure, the same references have been used as in FIG. 1 to designate the same parts. Here a planetary mechanism 46 comprises a first set of gear wheels 17 with which another set 48 is associated. These two sets 17 and 48 together constitute an inversion device for the auxiliary drive. Thus, when walking at reduced speed, the output shaft 3 can be controlled both in the direction of advance of the boat and in that of its reverse. The central pinion 20 of the set 17 is connected by a connecting piece 49 to that 50 of the other set 48 and therefore also with the auxiliary input shaft 21. The planet carrier 18 of the set 17 is on its side connected by a piece 51 to the crown 52 of the other set 48. As for the satellite carriers 53 of this second set 48, it

peut être bloqué par un frein 54 par rapport au carter 24 du mécanisme. can be blocked by a brake 54 relative to the casing 24 of the mechanism.

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Lorsqu'on serre le frein 23 du jeu 17 ou celui 54 de l'autre jeu 48, le couple d'entraînement appliqué à l'arbre auxiliaire 21 est transmis à l'arbre de sortie 3 dans l'un ou l'autre sens de rotation. Les deux jeux de planétaires 17 et 48 constituent par leur ensemble une unité autonome susceptible d'être sélectivement rattachée au système principal. En fig. 1 et 2 les embrayages 8 et 38 ont été représentés comnsme When the brake 23 of set 17 or that 54 of other set 48 is applied, the drive torque applied to the auxiliary shaft 21 is transmitted to the output shaft 3 in either direction of rotation. The two sets of planets 17 and 48 together constitute an autonomous unit capable of being selectively attached to the main system. In fig. 1 and 2 clutches 8 and 38 have been shown as

écartés l'un de l'autre, cela afin de rendre le dessin plus clair. separated from each other, in order to make the drawing clearer.

Dans la réalité les dentures extérieures 10 et Il de ces deux embrayages sont en prise l'une avec l'autre. C'est ce que l'on a représenté en fig. 3. Mais dans cette figure il a fallu donner aux roues d'engrenage , l1 et 12 des diamètres différents en vue d'obtenir une représentation In reality, the outer teeth 10 and 11 of these two clutches are engaged with each other. This is what has been represented in FIG. 3. But in this figure it was necessary to give the gear wheels, 11 and 12 different diameters in order to obtain a representation

claire, bien que dans la réalité ces diamètres puissent être égaux. clear, although in reality these diameters may be equal.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède It should also be understood that the foregoing description

n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the

détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. execution details described by all other equivalents.

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Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Motor system for a boat, capable of changing from high speed to low speed operation, of the type comprising an input shaft (1), an output shaft (3), a switching clutch (8; 38 ) interposed in the kinematic connection between these two shafts, and a planetary mechanism (16; 46) whose planet carrier (18) is connected to the secondary part or driven part (7; 37) of said clutch (8; 38), characterized in that the shaft (21) of the central pinion (20) of the planetary mechanism constitutes an input shaft capable of being driven by an auxiliary motor intended to ensure running at reduced speed, and in that the crown (22 ) of this mechanism can be

blocked by a brake (23).

2. System according to claim 1, characterized in that the secondary part (7; 37) of the clutch (8; 38) and the planet carrier (18) of the planetary mechanism (16; 46) are connected by a shaft intermediate (6; 36) on which is mounted a pinion (5; 35) intended to drive a gear (4) of the output shaft (3), and in that the clutch (8; 38) and the mechanism planetary are arranged on the side

and other of this pinion (5; 35).

3. System according to any one of claims 1 and 2,

characterized in that the planetary mechanism (46) constitutes a reverser for the auxiliary drive and for this purpose comprises a second set of gear wheels (48), the wheels (20, 50) of these two sets being linked one to the other, the crown (52) of the second set (48) being linked to the satellite carriers (18) of the first (17), and the planet carrier (53)

the second can be blocked by a brake (54).

4. System according to any one of claims 2 and 3,

characterized in that, in order to produce a direction of rotation reverser for driving by the main motor, the input shaft (1) is equipped with a corresponding pinion (2), in that it is provided a second clutch (8; 38) whose secondary part (7; 37) is kinematically linked to the gear wheel (4) of the output shaft (3), in that the primary parts or driving parts ( 9; 39) of the two clutches (8; 38) are also kinematically linked one to

the other, and in that the output pinion (2) is on its kinematic side-

ment linked with the primary part (9; 39) of only one of the two clutches.