NL8001933A

NL8001933A - Marine engine reversing gearbox - has driving pin turning in bearings in control ring on output shaft

Info

Publication number: NL8001933A
Application number: NL8001933A
Authority: NL
Original assignee: Vetus Antilles N V
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-11-02

Abstract

The reversing gearbox is partic. for use between a marine propulsion engine and a propeller, having two gears fixed to the input shaft and two others turning freely on the output shaft. One of the output shaft gears meshes directly with one on the input shaft, while the other does so via an intermediate idler gear. A control ring is mounted on the output shaft between the gears, turning on it through a set angle and sliding so as to engage via a friction clutch with one or the other of them. The ring is coupled to the output shaft by a pin working in a groove in the latter. the pin (20) turns freely in bearings in the ring, while the groove (27) in the shaft is inclined at less than 30 deg. to a plane at right angles to the shaft axis.

Description

- 1 - t <- 1 - t <

Keerkoppeling.Reverse gear.

De uitvinding heeft betrekking op een keerkoppeling omvattende een huis met draaibaar daarin ondersteund een, bijvoorbeeld door een motor aan te drijven, ingaande as en aan te drijven uitgaande as, met op de ingaande as 5 twee vast aangebrachte tandwielen en op de uitgaande as twee vrij draaibaar daarop aangebraóhte tandwielen, zodanig dat he| ene tandwiel van de ingaande as in direkte aangrijping is met het ene tandwiel van de uitgaande as en het andere stel tandwielen indirekt met elkaar in aangrijping is via 10 een in het huis vrij draaibaar aangebracht tandwiel, waarbij op de uitgaande as tussen de tandwielen een bedienings-rirjg is aangebracht, die over een zekere hoek verdraaibaar en over een zekere afstand axiaal verschuifbaar is op de uitgaande as en tussen deze bedieningsring en elk der tand-15 wielen een wrijvingskoppeling aanwezig is, welke wrijvings-koppelingen in de middenstand van de bedieningsring geen moment over kunnen brengen, terwijl de bedieningsring met de uitgaande as is gekoppeld door middel van ten minste éên pen, die vanaf het binnenoppervlak van de ring in een groef 20 in de as steekt.The invention relates to a gearbox comprising a housing with pivotally supported therein an input shaft, for example driven by a motor, and an output shaft to be driven, with two fixed gears on the input shaft and two free on the output shaft. rotatably mounted gears, such that the | one gear of the input shaft is in direct engagement with one gear of the output shaft and the other set of gears is in direct engagement with each other via a gear wheel freely rotatable in the housing, with an actuator on the output shaft between the gears is provided which is rotatable by a certain angle and axially displaceable by a certain distance on the output shaft and there is a friction coupling between this operating ring and each of the toothed wheels, which friction couplings are not in the central position of the operating ring moment, while the operating ring is coupled to the output shaft by means of at least one pin, which protrudes from the inner surface of the ring in a groove 20 in the shaft.

Dergelijke koppelingen worden bijv. toegepast bij scheepsmotoren om de schroef in beide richtingen te kunnen laten draaien.Such couplings are used, for example, in marine engines to allow the propeller to rotate in both directions.

Een dergelijke keerkoppeling is relatief eenvoudig 25 van constructie, maar daar bij het verschuiven van de ring, bij van buitenaf bedienen van de koppeling, de in de groef in de as lopende pen niet zelf-remmend mag zijn, moet de spoed van de groef in de as groot zijn, dat wil zeggen dat de groef slechts een geringe helling mag maken met de 30 hartlijn van de as. Dit brengt met zich mee, dat wrijvings-koppelingen moeten worden toegepast die een grote slag-lengte bij de bediening toelaten, dat wil zeggen wrijvings-koppelingen met een relatief grote lengte in axiale richting van de as. Hierdoor is de bouwlengte van een dergelijke 35 keerkoppeling relatief groot.Such a gearbox is relatively simple in construction, but since when the ring is displaced, when the clutch is actuated from the outside, the pin running in the groove in the shaft must not be self-braking, the pitch of the groove must the shaft is large, that is, the groove should be only slightly inclined with the axis of the shaft. This implies that friction clutches must be used which allow a large stroke length in the operation, i.e. friction clutches of a relatively great length in the axial direction of the shaft. As a result, the construction length of such a gearbox is relatively great.

De uitvinding heft nu dit bezwaar op, door een keerkoppeling van het bovenbeschreven type te verschaffen, 8001933 \ N! - 2 - die daardoor is gekenmerkt, dat de pen door middel van legers vrij draaibaar is aangebracht in de bedieningsring en de groef in de as een hoek van minder dan 30° maakt met een haaks op de hartlijn van de as staand vlak.The invention now obviates this drawback by providing a reverse gear of the type described above, 8001933 \ N! - 2 - characterized in that the pin is freely rotatable in the operating ring by means of bearings and the groove in the shaft is at an angle of less than 30 ° with a plane perpendicular to the axis of the shaft.

5 Gebleken is, dat zich bij een dergelijke constructie de bovenaangegeven moeilijkheden niet voordoen en dat een goede werking van de koppeling kan worden bereikt. Een verder voordeel is daarbij uiteraard, dat de bedieningsring slechts over een beperkte afstand behoeft te worden 10 verschoven, waardoor ook de daarvoor dienende onderdelen eenvoudiger kunnen worden uitgevoerd. Dit betreft zowel de onderdelen, die zich binnen het huis van de keerkoppeling bevinden als die daar buiten.It has been found that with such a construction the above-mentioned difficulties do not arise and that a good functioning of the coupling can be achieved. A further advantage is, of course, that the operating ring only has to be shifted over a limited distance, so that the parts serving for it can also be made simpler. This concerns both the parts inside the gearbox housing and those outside it.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding 15 is in een in lengterichting van de pen aangebrachte boring een drukveer aangebracht, die inwerkt op een kogel welke iets onder het ondervlak van de pen uitsteekt en samenwerkt met de bodem van de, in de as aangebrachte, groef, welke bodem in lengterichting van de groef is voorzien van twee, 20 in de middenstand van de bedieningsring ter weerszijden van de kogel liggende, omhoog stekende delen.According to a further elaboration of the invention, a compression spring is arranged in a bore arranged longitudinally of the pin, which acts on a ball projecting slightly below the bottom surface of the pin and cooperates with the bottom of the groove arranged in the shaft which bottom is provided in the longitudinal direction of the groove with two parts projecting upwards on either side of the ball in the central position of the operating ring.

In de middenstand van de bedieningsring ligt dus de kogel in het middelste deel van de twee omhoog stekende delen in, waardoor de bedieningsring deze stand zal blijven 25 innemen, zolang er geen voldoend grote kracht op wordt uitgeoefend. Bij het uitoefenen van een zekere kracht op de bedieningsring, om deze in axiale richting naar de ene of de andere kant toe te schuiven, zal deze kracht voldoende groot moeten zijn om op een gegeven moment de 30 kogel over êén der omhoog stekende delen heen te drukken, waarna de kogel in het andere lager liggende deel snapt. Hierdoor wordt ook een positieve inschakeling van de koppeling verkregen, waardoor de bedieningsring niet direkt op de as zal gaan verschuiven, wanneer het tegenwerkende 35 koppel op de uitgaande as tijdelijk iets afneemt.In the middle position of the operating ring, therefore, the ball lies in the middle part of the two upwardly projecting parts, so that the operating ring will continue to assume this position, as long as no sufficiently great force is exerted on it. When a certain force is exerted on the operating ring, in order to slide it in one axial direction to the other, this force will have to be large enough to at one point pass the ball over one of the parts projecting upwards. the ball snaps into the other lower part. This also results in a positive engagement of the clutch, so that the operating ring will not shift directly on the shaft when the counteracting torque on the output shaft temporarily decreases slightly.

Volgens "een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de bodem van de groef gevormd door drie in lengterichting van de groef aangebrachte kegelvormige uithollingen.According to a preferred embodiment of the invention, the bottom of the groove is formed by three conical recesses arranged longitudinally of the groove.

40 Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding 800193340 According to a further elaboration of the invention 8001933

Μ IΜ I

- 3- zijn de zich op de uitgaande as bevindende tandwielen in axiale richting verschuifbaar aangebracht en ligt elk der tandwielen, aan die zijde die van de bijbehorende wrijvingskoppeling is afgekeerd, onder tussenkomst van een 5 ring aan tegen een drukveer, die anderzijds is afgesteund op het huis van de koppeling, waarbij de ring door de veer in de normale toestand van de koppeling tegen een aanslag wordt aangedrukt, zodanig dat het tandwiel bij normaal bedrijf van de koppeling op een vaste plaats op de 10 as wordt gehouden.The gears located on the output shaft are axially displaceable and each of the gears, on that side which faces away from the associated friction coupling, rests against a compression spring, which is supported on the other side, by means of a ring. the housing of the coupling, the ring being pressed against a stop by the spring in the normal condition of the coupling, such that during normal operation of the coupling the gear wheel is held in a fixed position on the shaft.

Hierdoor wordt een beveiliging verkregen van de inrichting tegen overbelasting, wanneer bijv. op de uitgaande as een veel te groot tegenwerkend moment wordt uitgeoefend.This provides a protection of the device against overload, when, for example, a much too great counteracting moment is exerted on the output shaft.

Het betreffende tandwiel kan dan, tegen de werking van de 15 erop inwerkende veer in, iets verschuiven waardoor de wrijvingskoppeling wordt ontlast.The relevant gear wheel can then shift slightly, against the action of the spring acting on it, so that the friction clutch is relieved.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding vindt de verschuiving van de bedieningsring in axiale richting plaats met behulp van een nokrol, die verdraaibaar 20 in het huis van de koppeling is ondersteund. Dit is mogelijk doordat de bedieningsring slechts een geringe slag behoeft te maken en ook de daarbij uit te oefenen kracht gering kan zijn.According to a further elaboration of the invention, the shifting of the actuating ring in axial direction takes place with the aid of a cam roller, which is rotatably supported in the housing of the coupling. This is possible because the operating ring only needs to make a small stroke and the force to be exerted thereby can also be small.

Ook hierdoor wordt een bijzonder eenvoudige con-25 structie van de keerkoppeling verkregen en tevens van de verdere bedieningsorganen, die meestal op een aanmerkelijke afstand zijn verwijderd van de keerkoppeling.This also provides a particularly simple construction of the gearbox and also of the further operating members, which are usually at a considerable distance from the gearbox.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in de 3 0 tekening, waarin: fig. 1 schematisch een doorsnede toont over een keerkoppeling volgens de uitvinding? fig. 2 een gedeeltelijke doorsnede toont volgens de lijn II-II van fig. 1? en 35 fig. 3 schematisch een bovenaanzicht toont op de •bedieningsring en de daarbij gebruikte nokrol.The invention is now further elucidated on the basis of an exemplary embodiment, shown in the drawing, in which: Fig. 1 schematically shows a cross-section over a gearbox according to the invention? fig. 2 shows a partial cross-section along the line II-II of fig. 1? and Fig. 3 schematically shows a top view of the operating ring and the cam roller used therewith.

De in de tekening weergegeven keerkoppeling omvat de huisdelen 1 en 2, die door middel van flenzen en daarin aan te brengen, niet weergegeven, bouten met elkaar kunnen 40 worden verbonden.The gearbox shown in the drawing comprises the housing parts 1 and 2, which bolts can be connected to each other by means of flanges and bolts (not shown) which can be arranged therein.

8001933 - 4 -8001933 - 4 -

In het huis is door middel van de legers 3 de ingaande as 4 ondersteund. Van de as 4 steekt het ene uiteinde buiten het huis uit en dit einde kan op de een of andere wijze worden verbonden met een motor. Op de as 5 4 zijn de tandwielen 5 en 6 vast aangebracht.The input shaft 4 is supported in the housing by means of the bearings 3. One end of the shaft 4 protrudes outside the housing and this end can be somehow connected to a motor. The gears 5 and 6 are fixed on the shaft 5 4.

In het huis is door middel van de legers 7 de uitgaande as 8 draaibaar ondersteund. Het ene einde van de as 8 steekt buiten het huis uit en hierop wordt een deel 9 van een koppeling aangebracht, door middel van de spiesleuven 10 10 en de moer 11. Het koppelingsdeel 9 kan worden verbonden met de aan te drijven as, op verder niet weergegeven wijze.In the housing, the output shaft 8 is rotatably supported by means of the bearings 7. One end of the shaft 8 protrudes outside the housing and a part 9 of a coupling is mounted on it, by means of the key slots 10 and the nut 11. The coupling part 9 can be connected to the shaft to be driven, on further mode not shown.

Op de as 8 zijn tandwielen 12 en 13 vrij draaibaar aangebracht met behulp van de legers 14.Gear wheels 12 and 13 are freely rotatable on the shaft 8 using the bearings 14.

De tandwielen 5 en 12 zijn direkt met elkaar in 15 aangrijping, terwijl de tandwielen 6 en 13 met elkaar in aangrijping zijn via een tandwiel 15, dat op niet nader weergegeven wijze wordt ondersteund door middel van een as, die vast in het huis van de keerkoppeling is ondersteund.The gears 5 and 12 are engaged directly with each other, while the gears 6 and 13 are engaged with each other via a gear 15, which is supported in a manner not shown, by means of a shaft fixed in the housing of the gearbox is supported.

Op de as 8 bevindt zich, tussen de tandwielen 12 en 20 13 in, een bedieningsring 16, die op het deel 17 van de as 8 enigszins axiaal verschuifbaar en iets verdraaibaar is. Om de beweging van de ring 16 ten opzichte van het deel 17 te beperken, zijn in de ring 16 drie boringen 18 aangebracht. In elke boring 18 wordt door middel van een 25 leger 19 een pen 20 draaibaar ondersteund. In de pen 20 bevindt zich een boring 21. In het uiteinde van de boring 21 ligt een kogel 22, die via een drukstuk 23 onder invloed staat van een veer 24. De pen 20 en de veer 24 worden via een schijf 25 op hun plaats gehouden met behulp van 30 een veerring 26, die is opgenomen in een groef in de wand van de boring 18.On the shaft 8 there is, between the gears 12 and 20 13, an operating ring 16, which is slightly axially slidable and slightly rotatable on the part 17 of the shaft 8. In order to limit the movement of the ring 16 relative to the part 17, three bores 18 are arranged in the ring 16. A pin 20 is rotatably supported in each bore 18 by means of a bearing 19. In the pin 20 there is a bore 21. In the end of the bore 21 there is a ball 22, which is under the influence of a spring 24 via a pressure piece 23. The pin 20 and the spring 24 are in place via a disc 25 held by means of a spring washer 26, which is received in a groove in the wall of the bore 18.

Het ondereinde van elke pen 20 is opgenomen in een groef 27 in het deel 17 van de as 8. In fig. 1 is de groef 27 in een iets andere stand getekend, ter wille van 35 de duidelijkheid.The lower end of each pin 20 is received in a groove 27 in the part 17 of the shaft 8. In Fig. 1, the groove 27 is drawn in a slightly different position, for the sake of clarity.

In de bodem van elke groef zijn drie kegelvormige uitsparingen 28 aangebracht, waarin de kogel 22 kan worden opgenomen, nadat deze over de rand tussen twee kegelvormige delen is heengesnapt. Hierdoor zal de ring 16 gemakkelijker 40 in een bepaalde stand worden vastgehouden, t.o.v. de as 8.Three conical recesses 28 are provided in the bottom of each groove, into which the ball 22 can be received after it has been snapped over the edge between two conical parts. This will make it easier to hold the ring 16 in a certain position, relative to the shaft 8.

8001933 < - 5 -8001933 <- 5 -

Tussen de bedieningsring 16 en de tandwielen 12 en 13 zijn wr ij ving skoppelingen 29 resp. 30 aangebracht, van een bekend type. In de middenstand van de ring 16 zullen de wrijvingskoppelingen niet werkzaam zijn en zal ook bij 5 draaiende as 4 de as 8 stilstaan. Bij een axiale verschuiving van de ring 16, bijv. naar links toe, zal de koppeling 29 worden ingeschakeld en zal de as 8 beginnen te draaien, terwijl door de samenwerking van de pen 20 en de groef 27 en het tegenwerkende koppel op de as 8, de koppeling 29 vaster 10 zal worden aangedrukt.Between the operating ring 16 and the gears 12 and 13 there are friction couplings 29 and 29 respectively. 30 of a known type. In the middle position of the ring 16, the friction clutches will not work and the shaft 8 will also stand still at rotating shaft 4. With an axial shift of the ring 16, e.g. to the left, the coupling 29 will engage and the shaft 8 will start to rotate, while the interaction of the pin 20 and the groove 27 and the counter torque on the shaft 8 , the coupling 29 will be tightened 10.

Elk der tandwielen 12 en 13 is iets verschuifbaar op de as 8, doordat de tandwielen via de ring 31 aanliggen tegen een schotelveer 32. Elke ring 31 ligt aan tegen een kraag 33 van de as 8, zodat de tandwielen 12 en 13 door 15 de veren 32 niet verder naar de bedieningsring 16 kunnen worden toegedrukt. Wel kunnen de tandwielen 12 en 13, tegen de werking van de veren 32 in, iets naar buiten toe worden gedrukt, waardoor overbelasting van de keerkoppeling kan worden vermeden.Each of the gears 12 and 13 is slidable on the shaft 8, in that the gears abut against the disk spring 32 via the ring 31. Each ring 31 rests against a collar 33 of the shaft 8, so that the gears 12 and 13 pass through the springs 32 cannot be pressed further towards the actuation ring 16. However, the gears 12 and 13, against the action of the springs 32, can be pressed slightly outward, so that overloading of the gearbox can be avoided.

20 Zoals schematisch weergegeven in fig. 3 kan voor de axiale verschuiving van de bedieningsring 16 gebruik ~ worden gemaakt van een nokrol 34, die is opgenomen tussen twee flensranden 35 van de bedieningsring 16. De nokrol 34 is aangebracht op een as 36, die op verder niet weergegeven 25 wijze draaibaar is ondersteund in het huis 1, 2. Reeds bij een relatief geringe hoekverdraaiïng, van bijv. 30°, van de nokrol 34 kan een voldoende verplaatsing van de bedieningsring 16 worden bereikt om een inschakelen van de koppeling te verkrijgen. Door de snappende werking van de kogels 30 22 in de bodem 28 van de groef 27, zal de koppeling in een bepaalde stand worden gehouden, hoewel het uiteraard mogelijk is om ook bij de bedieningshandgreep een zekere blokkering aan te brengen, zodat ook bij tussenschakeling van lange kabels een zeker "bedieningsgevoel" aanwezig 35 blijft.As schematically shown in Fig. 3, for the axial displacement of the operating ring 16, use can be made of a cam roller 34, which is received between two flange edges 35 of the operating ring 16. The cam roller 34 is arranged on a shaft 36, which not further shown 25 is rotatably supported in the housing 1, 2. Already with a relatively small angular rotation, of for instance 30 °, of the cam roller 34, a sufficient displacement of the operating ring 16 can be achieved to obtain a coupling engagement . Due to the snapping action of the balls 30 in the bottom 28 of the groove 27, the coupling will be held in a certain position, although it is of course possible to provide a certain blocking also at the operating handle, so that even when intervening long cables, a certain "operating feeling" remains.

Het zal duidelijk zijn, dat slechts een mogelijke uitvoeringsvorm is weergegeven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht, zonder buiten de uitvindings-gedachte te vallen.It will be clear that only one possible embodiment has been shown and that many changes can be made without departing from the inventive idea.

- conclusies - 8001933- conclusions - 8001933

Claims

Reversing clutch comprising a housing with rotatably supported therein an input shaft, for instance driven by a motor, and an output shaft to be driven, with two fixed gears 5 mounted on the input shaft and two freely rotatable gears mounted thereon such that one gear of the input shaft is in direct engagement with one gear of the output shaft and the other set of gears is in indirect engagement via a gear wheel freely rotatable in the housing, with the output shaft being between the gears are provided with an actuating ring which is rotatable by a certain angle and axially displaceable over a certain distance on the output shaft and there is a friction coupling between this actuating ring and each of the gears, which friction couplings are not in the central position of the actuating ring moment while the control ring is coupled to the output shaft by means of ten at least one pin projecting into a groove in the shaft 20 from the inner surface of the ring, characterized in that the pin is freely rotatable in the operating ring by means of bearings and the groove in the shaft is angled less than 30 ° makes plane standing at right angles to the axis of the axis.

2. Reverse gear according to claim 1, characterized in that a compression spring is arranged in a bore arranged in the longitudinal direction of the pin, which acts on a ball projecting slightly below the bottom surface of the pin and cooperates with the bottom of the groove arranged in the shaft, the bottom of which is provided in the longitudinal direction of the groove 30 with two parts projecting upwards on either side of the ball in the central position of the operating ring.

3. Reverse gear according to claim 2, characterized in that the bottom of the groove is formed by three conical recesses arranged in the longitudinal direction of the groove. 8001933 ¥ V - 7 -

Reversing clutch according to any one of the preceding claims, characterized in that the gears located on the output shaft are arranged to be axially displaceable and that each of the gears, on that side 5, faces away from the associated friction clutch. the ring rests against a compression spring, which is on the other hand supported on the housing of the coupling, the ring being pressed against a stop by the spring in the normal condition of the coupling, such that in normal operation of the coupling the gear wheel is on a fixed place on the shaft.

5. Reverse gear according to any one of the preceding claims, characterized in that the actuation ring is displaced in axial direction by means of a cam roller, which is rotatably supported in the housing of the coupling.

6. Reverse gear as described and / or shown in the drawing. 8001933