SE449332B

SE449332B - Flexible mounting for outboard drive through hull

Info

Publication number: SE449332B
Application number: SE8200601A
Authority: SE
Inventors: L Brandt; H Pichl
Original assignee: Volvo Penta Ab
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1987-04-27
Also published as: SE8200601L

Abstract

The inboard engine (1) is linked to an upper differential (1c) by a universal joint (1d) and drives the lower differential via a vertical shaft (5) through the bottom of the hull. The shaft housing is supported through the hull hole by a collar bearing (133) whose axis forms a line through the universal joint and the screw mounting. This prevents undue strain on the outdrive, while the collar bearing protects the hull from vibrations. The engine is linked to the collar mounting by stabilising struts (27) so that the collar is linked to the enqine mountings, and to the hull by other flexible mountings (40).

Description

449 352 lopp kunna ta upp kylvattcn till motordelon, inläggs kylvntten- röret koncentriskt med den lutande styraxellinjen. Inloppet kan med fördel förses med en automatiskt verkande rensanordning. För att en och samma riggdel kan användas för drift med antingen tryckande eller dragande propeller, görs riggdelens nedre utom- bordsparti anslutbart till ett däröver beläget parti i två skil- da vridlägen genom att utombordspartiet utformas i sin anslut- ningsdel symmetriskt relativt kraftöverföringsaxeln. 449 352 races can take up the cooling water to the engine part, the cooling water pipe is inserted concentrically with the inclined steering shaft line. The inlet can advantageously be provided with an automatically operating cleaning device. In order for one and the same rig part to be used for operation with either pushing or pulling propellers, the lower outer part of the rig part is made connectable to a portion located above it in two different rotational positions by the outboard portion being formed in its connecting part symmetrically relative to the PTO shaft.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med hjälp av närslutna schematiska ritningar, som avser utföringsexempel och i vilka fig. 1 visar i sidovy en första utföringsform av uppfin- ningen, fig. 2 förklarar förhållandet mellan styraxellinjen och kraftöverföringsaxeln, i fig. 3 visas en andra utföringsform i sidovy, fig. 4 är ett axialsnitt i större skala genom en före- dragen utföringsform av vridlagret enligt fig. 1 och 3, fig. 5 visar i sidovy en föredragen utföring av en utombordsmodulenhet enligt uppfinningen utan påsatt propeller, fig. 6 visar i mindre skala ett axialsnitt genom en samverkande mellanmodulenhet, fig. 7 och 8 visar i sidovy två monteringsalternativ för ett dubbel- propelleraggregat, och fig. 9 visar i axialsnitt ett komplett S-drev enligt uppfinningen utom själva motordelen.The invention will now be explained in more detail with the aid of close-up schematic drawings, which relate to exemplary embodiments and in which Fig. 1 shows in side view a first embodiment of the invention, Fig. 2 explains the relationship between the steering shaft line and the power transmission shaft, in Fig. 3 a second Fig. 4 is an enlarged axial section through a preferred embodiment of the pivot bearing according to Figs. 1 and 3, Fig. 5 shows in side view a preferred embodiment of an outboard module unit according to the invention without attached propeller, Fig. 6 shows on a smaller scale an axial section through a cooperating intermediate module unit, Figs. 7 and 8 show in side view two mounting alternatives for a twin-propeller unit, and Fig. 9 shows in axial section a complete S-gear according to the invention except the engine part itself.

Konstruktionsdelar med identisk funktion betecknas i alla ritningsfigurer med identiska eller analoga hänvisningsbeteckning- ar.Construction parts with identical function are designated in all drawing figures with identical or analogous reference numerals.

Enligt fig. 1 är inombords en båt vars skrov har en bot- ten 10 en med en horisontell utaxel 1b försedd motordel monterad på vibrationsdämpande sätt med hjälp av elastiska stöd i form av gummiblock 1d.According to Fig. 1, inside a boat whose hull has a bottom 10 and an engine part provided with a horizontal output shaft 1b is mounted in a vibration-damping manner by means of elastic supports in the form of rubber blocks 1d.

Motordelen 1 uppvisar ett svänghjulshus 1a. Pâ skrovbott- nen 10 är ett vridlager 133, som visas mera i detalj i fig. 3, monterat i lutande läge. I lagret 133 är en riggdel eller ett pro- pellerben 2 vridbart lagrat. Vid sin nedre ände uppvisar propel- lerbenet 2 ett propellerhus 3 med en nedre 900-vinkelväxel 3c och en tryckpropeller 4. Inuti propellerbenet 2 förlöper mellan den övre vinkelväxeln 1c och den nedre vinkelväxeln 3c en kraftöver- föringsaxel 5 och ur den nedre vinkelväxeln 3c utgår en propeller- axel 3b på vilken propellern 4 är monterad. Propellerbenet 2 pas- serar genom skrovet i ett genombrott 12 i bottnen 10, vilket är större än propellerbenets yttre omfång och är avtätat mot vatten- intrång av ett membran 12a. 449 352 Ur propellerbenet 2 framskjuter i sidled två armar 26 för anslutning av en icke visad sidostyranordning, exempelvis en styr- lina. Genom manövrering av sidostyranordningen, t.ex. från förar- platsen i båten, vrids således propellerhuset 3 åt det ena eller andra hållet.The engine part 1 has a flywheel housing 1a. On the hull bottom 10, a pivot bearing 133, shown in more detail in Fig. 3, is mounted in an inclined position. In the bearing 133 a rig part or a propeller leg 2 is rotatably mounted. At its lower end, the propeller leg 2 has a propeller housing 3 with a lower 900-angle gear 3c and a thrust propeller 4. Inside the propeller leg 2, a power transmission shaft 5 extends between the upper-angle gear 1c and the lower-angle gear 3c and emanates from the lower-angle gear 3c. a propeller shaft 3b on which the propeller 4 is mounted. The propeller leg 2 passes through the hull in a breakthrough 12 in the bottom 10, which is larger than the outer circumference of the propeller leg and is sealed against water intrusion by a diaphragm 12a. 449 352 Two arms 26 project laterally from the propeller leg 2 for connection of a side guide device (not shown), for example a guide line. By operating the side guide device, e.g. from the driver's seat in the boat, the propeller housing 3 is thus turned in one direction or the other.

Mellan motordelen 1 och huset 32 för den övre vinkelvä- xeln 1c, vilket hus är anslutet till riggdelen 2, är en kardan- knut 1d anordnad på utaxeln 1b. Vridlagret 133 lutar med sådan vinkel d mot kraftöverföringsaxeln 5, att styraxellinjen § pas- serar genom kardanknuten 1d.Between the motor part 1 and the housing 32 for the upper angular gear 1c, which housing is connected to the rig part 2, a universal joint 1d is arranged on the output shaft 1b. The pivot bearing 133 is inclined at such an angle d to the power transmission shaft 5 that the guide shaft line § passes through the universal joint 1d.

Propellerbenet 2 är hopbyggt ur tre delar resp. modulen- heter, nämligen det övre växelhuset 32 som bildar en inombords- modul , ett därtill fast anslutet mellanhus eller mellanmodul 31 med konisk mantelyta vars axellinje sammanfaller med styraxel- linjen Q, och som passar i vridlagret 133, samt ett vid § till mellanhuset fast anslutet undre hus eller utombordsmodul 30 som omfattar även propellerhuset 3. Genom denna uppbyggnad möjlig- görs bl.a. insättning av riggdelen 2 i det koniskt utformade vrid- lagret 133.The propeller leg 2 is made up of three parts resp. module units, namely the upper gear housing 32 which forms an inboard module, an intermediate housing or intermediate module 31 with a conical shell surface whose shaft line coincides with the guide shaft line Q, and which fits in the pivot bearing 133, and a connected lower housing or outboard module 30 which also comprises the propeller housing 3. Through this construction it is possible e.g. insertion of the rig part 2 into the conically shaped pivot bearing 133.

I fig. 2 visas kraftigt schematiserat anordningen hos ett S-drev med dubbel propelleraxel 3b, 3b' för ett dubbelpropeller- aggregat såsom 4, 4' i fig. 8. Propelleraxeln 3b, 3b' utgår ur en undre vinkelväxel 3cc som är anordnad för drift i två motsat- ta riktningar. Propellerbenet 2 är lagrat i lagret 133 och i ännu ett vridlager 134. Minsta möjligt lutning (vinkel d) mellan axel- linjen § och axeln 5 bestäms av hållfastheten (diameter Q) för mellanmodulen 31, godstjockleken samt kraftöverföringsaxelns 5 diameter Q.Fig. 2 shows a highly schematic arrangement of the S-gear with a double propeller shaft 3b, 3b 'for a double propeller assembly such as 4, 4' in Fig. 8. The propeller shaft 3b, 3b 'starts from a lower angular gear 3cc which is arranged for operation in two opposite directions. The propeller leg 2 is mounted in the bearing 133 and in another rotary bearing 134. The minimum possible inclination (angle d) between the shaft line § and the shaft 5 is determined by the strength (diameter Q) of the intermediate module 31, the wall thickness and the power transmission shaft 5 diameter Q.

Enligt fig. 3 är till motordelen 1 fast ansluten en rak konsol 27, exempelvis genom fastbultning vid 27a, och vridlagret 133 är monterat i denna konsol. Genombrottet 12 i skrovbottnen 10 tätas av membranet 12a och inombords omslutes det av ett ring- formigt elastiskt element 40 som uppbär konsolens 27 bakre änd- parti i vilket lagret 133 med propellerbenet 2 är anordnat.According to Fig. 3, a straight bracket 27 is fixedly connected to the motor part 1, for example by bolting at 27a, and the pivot bearing 133 is mounted in this bracket. The breakthrough 12 in the hull bottom 10 is sealed by the diaphragm 12a and inside it is enclosed by an annular elastic element 40 which supports the rear end portion of the bracket 27 in which the bearing 133 with the propeller leg 2 is arranged.

Vridlagret 133 innefattar enligt fig. 4 en trattformig upptagningsdel 133a för själva propellerbenet, vilken upptag- ningsdel är vridbart lagrad i en konisk lagerbädd 133b vilken i sin tur är med behövlig lutning d monterad i båtskrovet. I fig. 4 visas på ömse sidor om styraxeln § två olika alternativ för vrid- lagrets utförande, nämligen dels medelst rullkroppar såsom kulla- 449 532 4 gerkulor 133c som är kompletterade med en tätningspackning 133d, och dels medelst självtätande glidlagerelement 133e. Den Särëkilåä upptagningsdelen l33a kan också utgå och motsvarande konisk upptag- ningsyta kan anordnas direkt på riggdelen 2 som det visas i fig. l Och 3_0mständigheten, att propellerbenet 2 på vridbart sätt framskjuter ur skrovets botten 10 kräver en särskild anordning av kylvattenintagsröret, och samtidigt medger anordnande av ett automatiskt rensningsdon 28, 29a för vattenintaget till ett kyl- vattenledningsrör 29. Detta don visas med större tydlighet i fig. 5 och 9. Enligt fig. 5 är i utombordsmodulen 30 en kylvattenin- tagslednings 129 (fig. 6) mynningsdel 29 anordnad, Själva vatten- intagsöppningen är tillsluten av ett medelst fästskruvar 229 av- tagbart fastskruvat galler 29a med tvärgående slitsar 29a'. Vid skrovbottnen 10 eller annan icke vridbar del är på utsidan ett renskamorgan 28 anordnat som är försett med kamtänder 28' vilka passar in i gallrets slitsar 29a'. Vid varje sidostyrrörelse av propellerbenet 2 skrapar kamtänderna 28' rent slitsarna 29a', varigenom kylvattenintagets tilltäppning genom avlagring av vat- tenväxter etc förhindras resp. förebyggs.According to Fig. 4, the pivot bearing 133 comprises a funnel-shaped receiving part 133a for the propeller leg itself, which receiving part is rotatably mounted in a conical bearing bed 133b which in turn is mounted in the boat hull with the required inclination d. Fig. 4 shows on both sides of the guide shaft § two different alternatives for the design of the pivot bearing, namely partly by means of roller bodies such as ball bearings 133c which are supplemented with a sealing gasket 133d, and partly by means of self-sealing plain bearing elements 133e. The Särëkilåä receiving part 133a can also be removed and the corresponding conical receiving surface can be arranged directly on the rig part 2 as shown in Fig. 1. The fact that the propeller leg 2 rotatably projects from the bottom of the hull 10 requires a special arrangement of the cooling water inlet pipe. arranging an automatic cleaning device 28, 29a for the water intake of a cooling water line pipe 29. This device is shown with greater clarity in Figs. The water inlet opening itself is closed by a grid 29a with removable screws 29a 'which can be detachably screwed on by means of fixing screws 229. At the hull bottom 10 or other non-rotatable part, a reindeer cam member 28 is arranged on the outside which is provided with cam teeth 28 'which fit into the slots 29a' of the grid. During each lateral guide movement of the propeller leg 2, the cam teeth 28 'scrape the slits 29a', whereby the clogging of the cooling water inlet by deposition of water plants etc. is prevented resp. preventable.

I fig. 6 visas i ett tvärsnitt i mindre skala genom en mellanmodul 31 kylvattenintagsrörets 129 bockade utförande för att i rörets övre del erhålla koncentriskt förlopp relativt styr- axellinjen § medan i den nedre delen 129' denna koncentricitet in- te râder. Det bör läggas märke till att kylvattenintagsröret 129 samtidigt kyler smörjoljan som via en kanal 129a cirkulerar mel- lan utombordsmodulen 30 (fig. 5) och mellanmodulen 31 när oljan befinner sig inuti mellanmodulen 31 i utrymmet 31K.Fig. 6 shows in a cross-section on a smaller scale through an intermediate module 31 the bent design of the cooling water intake pipe 129 in order to obtain a concentric course in the upper part of the pipe relative to the guide shaft line § while in the lower part 129 'this concentricity does not prevail. It should be noted that the cooling water intake pipe 129 simultaneously cools the lubricating oil which circulates via a channel 129a between the outboard module 30 (Fig. 5) and the intermediate module 31 when the oil is inside the intermediate module 31 in the space 31K.

För att efter önskemål eller behov kunna montera utombords- modulen 30 för tryckande eller dragande propeller, utformas denna modul med fördel symmetriskt i sin anslutningsdel till inombords- modulen 31, dvs i den översta delen, t.ex ovanför planet V i fig. 5. Utombordsmodulen 30 kan då med hjälp av en fläns 30a anslutas till mellanmodulen 31 antingen i det visade läget, eller spegel- 'vf vänd, dvs med propelleranslutningsdelen 3P vänd åt motsatt håll.In order to be able to mount the outboard module 30 for pushing or pulling propellers as desired or required, this module is advantageously designed symmetrically in its connection part to the inboard module 31, ie in the upper part, eg above the plane V in Fig. 5. The outboard module 30 can then be connected by means of a flange 30a to the intermediate module 31 either in the position shown, or mirror-vf facing, ie with the propeller connection part 3P facing in the opposite direction.

Kylvattenintagsrörets 129 mynningsdel 29 görs då dubbel: i läget 29 och i läget 29'. Vidare anordnas med fördel en i och för sig känd stabiliseringsfena(lateral yta) 128 på så sätt, att dess an- slutningsdel 128a till propellerbenet har formen av en tillslut- ningskåpa för den icke utnyttjade rörmynningen 29, 29; dvs i prin- cip av en del med samma form som gallret SOm uppvisar identiskt 449 332 5 placerade fästorgan såsom fästskruvar 228 som gallret 29a har.The mouth part 29 of the cooling water intake pipe 129 is then made double: in position 29 and in position 29 '. Furthermore, a stabilizing fin (lateral surface) 128 known per se is advantageously arranged in such a way that its connecting part 128a to the propeller leg has the shape of a closing cap for the unused pipe mouth 29, 29; i.e. in principle of a part with the same shape as the grid SOm having identically placed fastening means such as fastening screws 228 which the grid 29a has.

Därigenom uppnås att vid omvänd montering av utombordsmodulen 30, gallret 29a och fenan 128 lätt kan byta plats så att gallret åter befinner sig föröver och fenan akterut i körriktningen §.Thereby it is achieved that with reverse mounting of the outboard module 30, the grille 29a and the fin 128 can easily change place so that the grille is again in front and the fin aft in the direction of travel §.

I fig. 7 och 8 visas de båda alternativen hos ett arrange- mang med dubbelpropellrar. Av hydrodynamiska skäl kompletteras riggdelens propellerhusparti 3 med olikt utformade avslutningskå- por 3e, 3f i beroende av om en avslutningskåpa behövs i för- el- ler i akterläge. Kåpan 3f kan med fördel vara så utformad att den också kan tillsluta en avgasutsläppsöppning 4G i propellerna- vet, som det visas i fig. 7.Figures 7 and 8 show the two alternatives of an arrangement with double propellers. For hydrodynamic reasons, the propeller housing portion 3 of the rig part is supplemented with differently designed end caps 3e, 3f depending on whether an end cap is needed in or in the stern position. The housing 3f can advantageously be designed so that it can also close an exhaust outlet opening 4G in the propeller hub, as shown in Fig. 7.

I fig. 9 visas montering av ett S-drev enligt uppfinningen i en lutande bädd 11C som är anordnad på skrovbottnen 10. Rens- kamorganet 28 passerar genom genombrottet 12 i bottnen och är fäst till en stationär del 288. Kraftöverföringsaxeln är uppde- lad i tre delar 50, 51, 52 hopmonterade med hjälp av splines-för- bindelser när modulenheterna 30, 31 och 32 sätts ihop. Mellan bäd- den 11C och lagerbädden 133b är ett elastiskt element 40 anordnat med samma funktion som enligt fig. 3, inklusive tätning. Genombrot- tet 12 är annars icke särskilt avtätat och utrymmet 120 fylls med vatten, varvid locket 120a fyller främst hydrodynamisk funk- tion, utan att täta.Fig. 9 shows the mounting of an S-gear according to the invention in an inclined bed 11C which is arranged on the hull bottom 10. The cleaning cam member 28 passes through the breakthrough 12 in the bottom and is attached to a stationary part 288. The power transmission shaft is divided into three parts 50, 51, 52 assembled by means of splines connections when the module units 30, 31 and 32 are assembled. Between the bed 11C and the storage bed 133b, an elastic element 40 is arranged with the same function as according to Fig. 3, including sealing. The breakthrough 12 is otherwise not very sealed and the space 120 is filled with water, the lid 120a mainly fulfilling hydrodynamic function, without sealing.

Det vridbara propellerbenet kan, om så önskas, mekaniskt hopkopplas med båtens konventionella roderblad för gemensam vrid- ning i valt utväxlingsförhållande.The rotatable propeller leg can, if desired, be mechanically coupled to the boat's conventional rudder blades for joint rotation in the selected gear ratio.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning är speciellt lämplig för en planande båt, eftersom denna vid kurvtagning kasar något på tvären genom kurvan och ett drev med utsvängt roderblad kan delvis motverka kurvtagningsförmågan jämfört med ett vridbart propellerhus enligt uppfinningen.The device according to the present invention is particularly suitable for a planing boat, since when cornering it falls slightly transversely through the curve and a gear with a flared rudder blade can partially counteract the cornering ability compared to a rotatable propeller housing according to the invention.

Claims

449 352 6 Claims 1. An inboard / outboard gear of the S-type, comprising an engine part (1) arranged inboard in a hull with a horizontal output shaft (1b), an inwardly arranged upper angular gear (1c) from which also inboard a vertically downwardly directed power transmission shaft (5), and a vertical propeller leg section (2) with an upper portion located inboard adjacent to the upper angular gear, which propeller leg section is UPPbY99d in undivided condition or of rotatably assembled parts and comprises said power transmission shaft and via a breakthrough (12) in the bottom surface (10) of said hull passes outboard where it carries at its lower part a lower angular gear (3c) and a propeller housing part (3), characterized in that the propeller leg part with the power transmission shaft is by means of a receiving shaft. rotatably mounted in a bearing means (133) arranged inwardly at or adjacent to said bottom surface for rotation about the axis of rotation (G) of this member, that between the motor part and the upper angle the gear is arranged inwardly at a distance in front of the aft end of said hull a universal joint (1d), and that said pivot axis in this case in a manner known per se with an acute angle (u) slopes opposite the transfer shaft and passes through said universal joint.

Drive according to claim 1, characterized in that the bearing means is arranged in a bracket (27) fixedly connected to the engine part.

Drive according to claim 1, characterized in that the bearing member is attached to the bottom of the hull (10).

Gear according to claim 1, characterized in that the bearing member comprises a downwardly tapered conical bearing bed (133b) which in an inclined position is attached to the hull or to the engine part and is arranged for co-operation with a propeller leg part supporting the corresponding conical receiving surface. , which constitute said receiving means, wherein sealing and rotation-promoting elements (133c, 133d, 133e) are arranged between the bearing bed and the receiving surface. Gear according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the front edge of the propeller leg part a mouth of a cooling water inlet line (129) is arranged which is covered by a grid (29a) with at least one transverse slot (29a '). ) and that at the outside of the hull bottom a fixed cam member (28) is arranged next to the propeller leg part which for each slot in the grid has a cam tooth (28 ') fitting therein so that at the rotational movement of the propeller leg member about the rotary shaft line (G) each cam tooth automatically scrapes clean associated grid slot. 5.. Drive according to claim 5, characterized in that said cooling water intake line in its end part remote from the mouth runs concentrically with the side guide shaft line (G). A drive according to claim 4 or 5, characterized in that the conical receiving surface is arranged directly on the propeller leg part. Drive according to claim 4 or 7, characterized in that the propeller leg part comprises an outboard module (30) and an intermediate module (31) and that the conical receiving surface is arranged on the intermediate module. Gear unit according to one or more of Claims 1 and 2-8, characterized in that the bearing member is arranged in an inclined bed (11C) attached to the hull bottom. Drive according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotatable propeller leg is mechanically coupled to a conventional rudder blade for joint rotation in the selected gear ratio. ll. Drive according to one or more of the preceding patent claims, characterized in that a stabilizing fin (128) is rigidly connected to the rotatable propeller leg. Gear according to claim 5 or 6 and claim 11, characterized in that the propeller leg part comprises an outboard module (30) mountable in two opposite rotational positions, that said orifice is doubled so that it is always on the front edge of the module regardless of mounting position, and that the stabilizing fin is designed as a closing member for that of the orifices which is not located on the leading edge and can be attached thereto by means of identical fastening means as said grid.