SE511908C2

SE511908C2 - Drivhylsa för propeller med asymmetrisk stötdämpning

Info

Publication number: SE511908C2
Application number: SE9700869A
Authority: SE
Inventors: Hubert S Gilgenbach; Michael P Mihelich
Original assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 1999-12-13
Also published as: JPH102340A; JP3718575B2; CA2196439C; SE9700869L; US5630704A; CA2196439A1; SE9700869D0

Description

511908 2 hållfasthet föreligger ett behov av att skydda dessa vid lägre vridmomentnivåer och det är därigenom önskvärt att åstadkomma en mjukare fjäderkonstant för backriktningen, dvs olika fjäder- konstant för backriktning och framriktning. Föreliggande upp- finning är inriktad på och löser detta behov och åstadkommer asymmetrisk stötdämpning, dvs olika stötdämpande egenskaper mellan framriktning och backriktning. Vid den föredragna ut- föringsformen åstadkommes detta genom en enkel modifiering av drivhylsorna i ovannämnda innefattade patent.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Känd teknik Fig. l-27 är hämtade från det innefattade amerikanska patentet 5 484 264.

Fig. l visar en marin drivanordning.

Fig. 2 visar en sprängbild i perspektiv av en del av fig. l och illustrerar en konstruktion för montering av propellern enligt det innefattade amerikanska patentet 5 244 348.

Fig. 3 är en perspektivvy, delvis uppskuren, av drivhylsan i fig. 2.

Fig. 4 är en genomskärningsvy av en del av konstruktionen i fig. 2 i ihopsatt tillstànd.

Fig. 5 är en genomskärning längs linjen 5-5 i fig. 4.

Fig. 6 är en genomskärning längs linjen 6-6 i fig. 4.

Fig. 7 är en vy som är likadan som fig. 6 och som visar ett ytterligare roterat läge.

Fig. 8 är en genomskärning längs linjen 8-8 i fig. 4 och visar också en ytterligare modifiering enligt det innefattade ameri- kanska patentet 5 322 416. 511908 3 Fig. 9 är en vy liknande fig. 8 och visar ett ytterligare roterat läge.

Fig. 10-14 är kurvdiagram som visar rotation som funktion av vridmoment.

Fig. 15 liknar fig. 4 och visar en ytterligare utföringsform.

Fig. 16 är en genomskärning utmed linjen 16-16 i fig. 15.

Fig. 17 liknar fig. 15 och visar en ytterligare utforingsform.

Fig. 18 är en genomskärning utmed linjen 18-18 i fig. 17.

Fig. 19 visar en sprängvy i perspektiv av en del av fig. l och illustrerar konstruktionen för montering av propellern enligt det innefattade amerikanska patentet 5 484 264.

Fig. 20 är en perspektivvy, delvis uppskuren, av drivhylsadap- tern i fig. 19.

Fig. 21 är en perspektivvy, delvis uppskuren, av drivhylsan i fig. 19.

Fig. 22 är en genomskärning av en del av konstruktionen i fig. 19 i ihopsatt tillstånd.

Fig. 23 är en genomskärning utmed linjen 23-23 i fig. 22.

Fig. 24 är en genomskärning utmed linjen 24-24 i fig. 22.

Fig. 25 liknar fig. 24 och visar ett ytterligare roterat läge.

Fig. 26 är en genomskärning utmed linjen 26-26 i fig. 22.

Fig. 27 är en vy liknande fig. 26 och visar ett ytterligare roterat läge. 511908 Föreliggande uppfinning Fig. 28 visar en sprängvy i perspektiv över en del av konstruk- tionen i fig. l och illustrerar konstruktionen för montering av propellern enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 29 är en genomskärning genom en del av konstruktionen i fig. 28 i ihopsatt tillstånd, tagen utmed linjen 29-29 i fig. 37.

Fig. 30 är en vy liknande fig. 29 men tagen längs linjen 30-30 i fig. 37.

Fig. 3l är en perspektivvy av drivhylsan i fig. 28.

Fig. 32 liknar fig. 3l men är delvis uppskuren.

Fig. 33 är en sidovy bakifrån av drivhylsan i fig. 31.

Fig. 34 är en genomskärning utmed linjen 34-34 i fig. 30.

Fig. 35 är en genomskärning utmed linjen 35-35 i fig. 30.

Fig. 36 är en vy liknande fig. 35 men som visar ett ytterligare roterat läge för framriktningen hos båten, nämligen medursrota- tion av propelleraxeln för en högerroterande propeller.

Fig. 37 är en genomskärning utmed linjen 37-37 i fig. 30.

Fig. 38 liknar fig. 37 men visar ett ytterligare roterat läge i framriktningen, nämligen medursrotation för propelleraxeln för en högerroterande propeller.

Fig. 39 är en vy liknande fig. 35 men som visar ett ytterligare roterat läge i båtens backriktning, nämligen moturs för en högerroterande propeller.

Fig. 40 liknar fig. 37 men visar ett ytterligare roterat läge i båtens backriktning, nämligen moturs för en högerroterande propeller. 5 511908 Fig. 41 är en översiktlig illustration av rotationen i fig. 36.

Fig. 42 är en översiktlig illustration av rotationen i fig. 38.

Fig. 43 är en översiktlig illustration av rotationen i fig. 39.

Fig. 44 är en översiktlig illustration av rotationen i fig. 40.

DETALJERAD BESKRIVNING Känd teknik Fig. 1-27 har tagits från det innefattade amerikanska patentet 5 484 264, som är en continuation-in-part av det amerikanska patentet 5 322 416, som är en continuation-in-part av det amerikanska patentet 5 244 348. Fig. 1-27 visar en marin driv- anordning som beskrives i patentet '264 med början i kolumn 2, rad 46, och vilken beskrivning upprepas här för enklare över- sikt.

Fig. l visar en marin drivanordning 10 som har en propeller med ett propellernav 14. Den marina drivanordningen innefattar en drivaxelkåpa 16 med en undre transmissionskåpa 18 och en torpedkåpa 20. Propelleraxeln 22, fig. 2, sträcker sig bakåt från torpedkåpan 20 och har en del 24 som är försedd med räff- lor och en bakre gängad del 26. Propellernavet 14 är monterat på den spårförsedda delen 24 mellan främre och bakre trycknav eller -brickor 28 och 30, såsom i det amerikanska patentet 5 022 875 innefattat här genom referens. Den främre tryck- brickan 28 ligger an mot den avsmalnande övergångsdelen 32, fig. 4, av propelleraxeln. Navet 14 har en inre navdel 34 som är förbunden med en yttre navdel 36 medelst en mångfald av radiella ekrar, såsom 38. Den främre änden av den inre navdelen 34 ligger an mot tryckbrickan 28. Den bakre tryckbrickan 30 är invändigt räfflad och tas upp på en del 24 av propelleraxeln och griper in i den bakre änden av den inre propellernavdelen 34 för att fästa propellernavet på propelleraxeln. Den bakre tryckbrickan 30 har en mångfald yttre spår eller urtag 40, fig. 2, cylindriskt placerade på avstånd runt omkring propelleraxeln 22. En mutter 42 är skruvad på den bakre, gängade delen 26 av propelleraxeln. En låssäkringsbricka 44 finns runt propeller- 511 908 6 axeln mellan muttern 42 och den bakre tryckbrickan 30. Låssäk- ringsbrickan 44 har en inre, sexkantformad yta 46, fig. 4, som är försänkt i framåtriktningen och tar däri upp sexkantmuttern 42 och förhindrar rotation av muttern 42 gentemot låssäkrings- brickan 44. Låssäkringsbrickan 44 har en mångfald tungor 48 som står ut radiellt därifrån och som är böjbara framåt in i spåren eller urtagen 40 för att förhindra rotation av låssäkrings- brickan 44 gentemot den bakre tryckbrickan 30, vilken i sin tur hindras från att rotera gentemot propelleraxeln 22 medelst den kända räfflade infästningen därpå vid delen 24. För ytterligare referens vad gäller den hittills beskrivna monteringskonstruk- tionen görs hänvisning till det innefattade amerikanska paten- tet 5 022 875.

Propellernavet 14 är fäst på propelleraxeln 22 på den räfflade delen 24 medelst en drivhylsa 50, fig. 2-4. Drivhylsan 50 har en bakre innerdiameterdel 52 i bakåtriktningen som är kilför- bunden med och griper in i propelleraxeln i drivet förhållande.

Det är att föredra att innerdiameterdelen 52 har en mångfald formgjutna räfflor eller tänder 54 som griper in i propeller- axeln, på så sätt att räfflorna griper in i varandra, vid den räfflade delen 24. Drivhylsan 50 har en främre innerdiameterdel 56 som i axiell framåtriktning är placerad på avstånd från innerdiameterdelen 52 och placerad utåt radiellt på avstånd från och ej gripande i propelleraxeln 22, fig. 4. Den främre innerdiameterdelen 56 är avsmalnande i axiell riktning, fig. 4, för att öka radiell åtskiljning från propelleraxeln 22 med ökande axiellt avstånd från den bakre innerdiameterdelen 52.

Drivhylsan 50 har en ringtjocklek som är störst vid den bakre innerdiameterdelen 52 och vilkens ringtjocklek minskar längs med den främre innerdiameterdelen 56 med ökande axiellt avstånd från den bakre innerdiameterdelen 52. Den minsta ringtjockleken hos drivhylsan finns vid den främre axiella änden av den främre innerdiameterdelen 56 placerad på avstånd längst bort i axiell riktning från den bakre innerdiameterdelen 52.

Drivhylsan 50 har en bakre ytterdiameterdel 58 som radiellt är inriktad med den bakre innerdiameterdelen 52. Drivhylsan 50 har en främre ytterdiameterdel 60 som radiellt är inriktad med den v 511 908 främre innerdiameterdelen 56 och som framåt i axiell riktning är placerad på avstånd från innerdiameterdelen 52 och ytter- diameterdelen 58.

Drivhylsans 50 ytterdiameter är avsmalnande så att den har en större ytterdiameter vid den främre delen 60 än vid den bakre delen 58. Den främre ytterdiameterdelen 60 griper tättslutet in i propellernavet vid delen 34 i ett fastkilat förhållande, så- som att båda ges en mångsidig form, fig. 5. Den bakre ytter- diameterdelen 58 är radiellt inåt placerad något på avstånd från propellernavdelen 34 med ett litet gap 62 på så sätt, att den bakre ytterdiameterdelen 58 hos drivhylsan till viss del kan rotera i förhållande till propellernavet som svar på rota- tion hos propelleraxeln som vid drivning gör ingrepp med inner- diameterdelen 52.

När propellern slår emot ett föremål, dämpas stöten genom torsionsvridning av drivhylsan 50, varvid den bakre inner- diameterdelen 52 och den bakre ytterdiameterdelen 58 fortsätter att rotera till ett ytterligare roterat läge, fig. 7, jämfört med läget hos den främre ytterdiameterdelen 60, varpå driv- hylsans räfflor 54 skjuvas. Fig. 6 visar det normala läget hos drivhylsans 50 bakre ytterdiameterdel 58 i förhållande till propellernavdelen 34. När propellern slår emot ett föremål, fortsätter delen 58 att rotera till det ytterligare roterade läget som visas i fig. 7. Torsionsvridningen av drivhylsan följt av skjuvning av räfflorna eller tänderna 54 skyddar propelleraxeln och drivanordningen. Skjuvkrafternas styrka bestäms av den axiella längden hos drivhylsans räfflor 54.

Drivhylsans torsionsvridningsdeformation dämpar stötar när propellern slår emot ett föremål.

Under monteringen skjuts drivhylsan 50 bakåt mot propellern till dess att dess bakre ansats 64 stoppar mot propellernavets 34 ansats 66. Navet skjuts sedan framåt på propelleraxeln till dess att navdelens 34 främre ände griper in i den främre tryck- brickan 28. Den bakre tryckbrickan 30, låssäkringsbrickan 44 och muttern 42 monteras sedan och skruvas fast. Främre form- gjutna avståndsstoppar 68 på drivhylsan 50 sammanpressas under 511908 8 fastskruvandet av muttern 42 och åstadkommer kompensation för toleranser.

Drivhylsans 50 ytteryta och propellernavets 34 inneryta avsmal- nar relativt varandra, så att det radiella gapet 62 mellan dessa ökar då man förflyttar sig axiellt bakåt. Vid drivhylsans främre ände finns en tät passning utan mellanrum, se fig. 5.

Vid drivhylsans bakre ände har det radiella gapet 62 ökat till sin största dimension, se fig. 8. Då propellern träffar ett föremål och propelleraxeln 22 och den bakre delen av drivhylsan 50 fortsätter att rotera till ytterligare roterade lägen, gör yttre spetsar, såsom 102, se fig. 7, på drivhylsan ingrepp med innerytan av det inre propellernavet 34. Den axiella längden av detta ingrepp ökar med ökande vinkelrotation hos propelleraxeln 22 och den bakre delen av drivhylsan 50. Antag exempelvis att propellern har träffat ett föremål, se fig. 4, och att pro- pelleraxeln 22 och den bakre delen av drivhylsan 50 fortsätter att rotera även då det inre propellernavet 34 har stannat.

Efter l° rotation gör drivhylsan 50 ingrepp med propellernavet 34 inte bara vid det främre området 104 utan även vid området l06 något bakom detta till följd av den angivna rotationen.

Utan sådan rotation finns ett litet mellanrum vid området 106 mellan drivhylsan 50 och propellernavet 34. Om vi fortsätter med detta exempel har efter 2° rotation drivhylsans yttre spetsar l02 nu roterats till kontakt med propellernavet 34 vid området l08. Efter 3° rotation sträcker sig punkten för sådan ytkontakt bakåt till området ll0, så att ingreppets axiella längd nu sträcker sig från det främre området l04 bakåt till området ll0. Efter 5° rotation finns kontakt vid området ll2, vilket illustreras i fig. 7. Det angivna exemplet fungerar som illustration och kontaktpunkterna kan variera beroende på tole- ranser och avsmalning.

Det antas särskilt viktigt att minimera stötbelastning på driv- anordningen inom de första 5° av rotation för propelleraxeln efter att propellern har stoppats av ett föremål. Det föredra- ges därför, att det avsmalnande gapet 62 mellan drivhylsan 50 och propellernavet 34 är så att åtminstone 5° rotation tillåts innan drivhylsan 50 gör ingrepp med det inre propellernavet 34 9 511 908 i presspassningsförhållande för åtminstone viss axiell ut- sträckning av sådan passning, såsom från området 104 till om- rådet 112, fig. 4.

Områden ytterligare längre bak, såsom 114, fig. 4, roterar till ännu mer roterade lägen än området 112. Exempelvis visar fig. 8 att mellanrummet 62 är bredare vid området 114 än vid området 112, fig. 6. Följaktligen roterar den bakre delen av drivhylsan 50 vid området 114 till ett ytterligare roterat läge, fig. 9.

Vid varje område 106, 108, 110, etc, fig. 4, gör drivhylsan progressivt ingrepp med propellernavet 34 i presspassning, var- vid den återstående bakre delen av drivhylsan 50 fortsätter att rotera av torsionsvridning. Ingreppsområdet kan fortsätta att rotera något till följd av hoptryckning av spetsen 102 och torsionsvridning relativt områden framför detta.

Denna torsionsvridning är en funktion av konstruktionsutform- ningen och materialet för drivhylsan 50. Såsom tidigare an- givits är det önskvärt att drivhylsans material är tillräckligt mjukt, dvs har en låg fjäderkonstant, särskilt vid små rota- tionsvinklar, dvs mindre än 5°, för att tillåta fortsatt rota- tion av drivhylsan och propelleraxeln under åtminstone 5° efter att propellern stannat. Såsom tidigare nämnts antas det sär- skilt viktigt att minimera stötbelastning under detta inledande rotationsområde för att dämpa den inledande stöten. Det är å andra sidan önskvärt, att drivhylsans material är tillräckligt starkt, dvs har hög fjäderkonstant, för att stödja tillräckligt vridmoment för förhållande med hög belastning, företrädesvis åtminstone ett vridmoment av 1360 Nm (1000 lb.ft.).

Många olika drivhylsmaterial prövades och testresultaten visas i fig. 10-12 som kurvor som visar moment i Nm som funktion av grader av rotation hos propelleraxeln 22 efter att propellern har stoppats. Generellt sett visar kurvorna ökande vridmoment med ökande rotation då drivhylsan 50 torsionsvrides, följd av avtagande vridmoment med ökande rotation motsvarande fel hos drivhylsan, dvs skjuvning av räfflorna 54 och ibland sprick- bildning och splittring av drivhylsan. De olika drivhylsmate- rial som representeras av kurvorna i fig. 10-12 är oacceptabla 511 908 10 eftersom: a) vridmomentet ökade alltför snabbt vid små rota- tionsvinklar, momentet steg exempelvis över 680 Nm (500 lb.ft.) vid mindre än 5° rotation; och/eller b) drivhylsan inte kunde klara av ett vridmoment av 1360 Nm innan den gick sönder. Om vridmomentet ökar alltför snabbt vid små rotationsvinklar är drivmaterialet alltför styvt, dvs fjäderkonstanten är alltför hög. Detta kan ej tillåtas eftersom, såsom tidigare angivits, det antas att den största skadan sker inom 5° rotation efter att propellern stannat och därigenom en låg fjäderkonstant önskas, åtminstone under de första 5° av rotation. Den ovan angivna andra anledningen att drivhylsmaterialet är oaccepta- belt är dess vridmomentupptagande egenskap. För att framdriva båten under förhållanden med hög belastning önskar man, att drivhylsan kan klara av ett vridmoment av åtminstone 1360 Nm innan den går sönder.

Kurvan 120, fig. 10, visar testresultaten för en drivhylsa bestående av ett acetalplastmaterial som inom området är känt som Delrin 500. Detta material är oacceptabelt eftersom vid 5° rotation hos propelleraxeln 22 efter att propellern har stannat har vridmomentet redan stigit till 680 Nm, såsom anges vid l20a, och därför är sådant material alltför styvt och bedöms ej tillräckligt mjukt för att ta upp stötar och förhindra skador som man önskar, dvs fjäderkonstanten är alltför hög. Vidare är det högsta avklarade vridmomentet endast ca 820 Nm (600 lb.ft.), såsom anges vid l20b, varefter vridmomentet avtar, såsom visas vid l20c, vilket anger fel hos drivhylsan.

Kurvan l22 visar testresultaten för en drivhylsa bestående av acetalplastmaterial som inom området är känt som Delrin 100, vilket material är oacceptabelt eftersom dess maximala vrid- momentupptagningsförmåga endast är ca 550 Nm (400 lb.ft.), såsom visas vid l22a.

Kurvan l24 är för en drivhylsa bestående av polypropylen inkluderande l5% glas och 20% glimmer efter vikt, vilket mate- rial är oacceptabelt till följd av dess höga inledande fjäder- konstant som ger snabbt ökande vridmoment till över 680 Nm vid 511 908 11 mindre än 5° rotation och eftersom det endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 820 Nm innan det går sönder.

Kurvan 126 är för en drivhylsa av polyester-PBT-material utan glas och som är oacceptabel till följd av den höga fjäderkon- stanten vid vinklar mindre än 5° som får vridmomentet att öka alltför snabbt och till följd av att det endast klarar av ett vridmoment av ca 950 Nm (700 lb.ft.) innan det går sönder.

Kurvan 128 är för ett nylonmaterial Nypel Type 6 med 15% glas som är oacceptabelt till följd av den höga inledande fjäder- konstanten som får vridmomentet att öka över 680 Nm vid vinklar mindre än 5° och till följd av att det endast klarar av ett maximalt vridmoment av endast ca 1300 Nm (900 lb.ft.) innan det går sönder.

Kurvan 130 är för termoplastiskt polyuretan TPU med 30% glas och som är oacceptabelt eftersom det endast klarar av ett maxi- malt vridmoment av ca 680 Nm innan det går sönder.

Kurvan 132 är för polypropylen utan glas och som är oacceptabel eftersom den endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 410 Nm (300 lb.ft.) innan den går sönder.

Kurvan 134 är för acetalpolyplenco-stångmaterial som inom områ- det är känt som Delrin 15OE och som är oacceptabelt till följd av dess höga inledande fjäderkonstant som får vridmomentet att öka alltför snabbt till ca 1360 Nm vid 5° rotation och där- igenom inte ger det önskade skyddet mot skador. Materialet för kurvan 134 har dock en önskvärd vridmomentkapacitet av nästan 1630 Nm (1200 lb.ft.) innan det går sönder.

Kurvan 136, fig. 11, är för polyester-PBT med 10% glas, känt inom teknikområdet som Celanex 5200 och 2002, och som är oacceptabelt till följd av dess inledningsvis höga fjäder- konstant som får vridmomentet att öka till ca 680 Nm vid 5° rotation och eftersom det klarar av ett maximalt vridmoment av endast ca 950 Nm innan det går sönder. 511 908 12 Kurvan 138 är för ett acetalplastmaterial med 10% glas som inom teknikområdet är känt som Celcon GC25A och M25 och som är oacceptabelt till följd av dess inledningsvis höga fjäder- konstant som får vridmomentet att öka alltför snabbt till ca 680 Nm vid 5° rotation.

Kurvan 140 är för nyloncopolymer NC utan glas och som är oacceptabel till följd av att den endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 950 Nm.

Kurvan 142 är för en nylonblandning av 30% glas och copolymer och 15% av den angivna typen 6 och som är oacceptabel till följd av dess inledningsvis höga fjäderkonstant som får vrid- momentet att öka alltför snabbt till ca 680 Nm vid 5° rotation.

Kurvan 144 är för acetalplast med 25% glasfyllt material och som är oacceptabel till följd av dess inledningsvis höga fjäderkonstant som får vridmomentet att öka alltför snabbt till ca 680 Nm vid 5° rotation.

Kurvan 146 är för acetalplastmaterialet Delrin ST och som är oacceptabelt till följd av att det endast klarar av ett maxi- malt vridmoment av ca 540 Nm.

Kurvan 148 är för ett acetalplastblandmaterial inkluderande 50% Delrin 100 och 50% Delrin ST och som är oacceptabelt till följd av att det endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 950 Nm.

Kurvan 150 är för ett acetalblandmaterial inkluderande Delrin ll l50E och 25% Delrin 100 ST och som är oacceptabelt till följd av att det endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 950 Nm.

Kurvan 152, fig. 12, är för ett acetalblandmaterial inkluderan- de Delrin ll l50E och 10% Delrin 100 ST och som är oacceptabelt eftersom det endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 950 Nm. 511 9108 å' 13 Kurvan 154 är för ett acetalplastmaterial som inom teknikområ- det är känt som Celcon UV90 och som är oacceptabelt eftersom vridmomentet redan är ca 680 Nm vid ca 5° rotation.

Kurvan 156 är för ett polypropylenmaterial med 30% och som är oacceptabelt eftersom det endast klarar av ett maximalt vrid- moment av ca 410 Nm.

Kurvan 158 är för ett polyester-PBT-material som inom teknik- området är känt som Celanex 2002 och som är oacceptabelt till följd av att den inledande fjäderkonstanten är alltför hög eftersom vridmomentet redan är ca 680 Nm vid 5° rotation och eftersom det endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 950 Nm innan det går sönder.

Kurvan 160 är för materialet Delrin 150E med 1% Activex 535 skummedel och som är oacceptabelt till följd av dess inled- ningsvis höga fjäderkonstant som får vridmomentet att öka över 680 Nm vid mindre än 5° rotation.

Kurvan 162 är för ett acetalplastmaterial som inom teknikområ- det är känt som Delrin ll 900 och som är oacceptabelt eftersom vridmomentet redan är ca 680 Nm vid 5° rotation och eftersom det endast klarar av ett maximalt vridmoment av ca 950 Nm innan det går sönder.

Kurvan 164 är för ett nylon 6-12 Zytel GRZ 77633-material och som är oacceptabelt till följd av att den inledande fjäderkon- stanten är alltför hög, vilket får vridmomentet att öka över 680 Nm vid mindre än 5° rotation.

Kurvan 166 är för materialet PET Rynite 545 och som är oaccep- tabelt eftersom den inledande fjäderkonstanten är alltför hög, vilket får vridmomentet att snabbt öka över 680 Nm vid mindre än 5° rotation.

Kurvan 170, fig. 13, visar testresultaten för en drivhylsa bestående av ett strängsprutbart acetalhartsplastmaterial som inom teknikområdet är känt som Delrin II l50E. Såsom framgår av 511 908 14 kurvan har detta material befunnits ge åtminstone 5° vinkel- rotation av torsionsvridning vid momentbelastningar under- stigande 680 Nm och ha en fjäderkonstant som är mindre än 136 Nm (100 lb.ft.) per grad torsionsvridning från 0° till 5°.

Vidare torsionsvrids drivhylsan till vinkelrotationer över- stigande 5° och klarar den av över 1360 Nm vridmoment före fel.

Från 5° till l0° är fjäderkonstanten från punkt 170a till punkt 170b större än 136 Nm per grad. Hylsan klarar av ca 1630 Nm vridmoment vid punkten 170c vid ca 20° rotation innan den går sönder, som anges vid 170d.

Såsom framgår av fig. 13 har detta material en inledningsvis låg fjäderkonstant som får vridmomentet att öka till endast ca 410 Nm vid punkten 170a vid 5° rotation. Denna fjäderkonstant är mindre än 136 Nm per rotationsgrad och är tillräckligt låg för att ge ett tillräckligt mjukt material, åtminstone under inledande rotation, för stötupptagning i enlighet med ovannämn- da antagande, att det är särskilt viktigt att minimera stöt- belastning inom de första 5° av propelleraxelrotation efter att propellern har stoppats.

Från 5° till l0° rotation, fig. 13, ökar vridmomentet från ca 410 Nm vid punkten l70a till ca 1300 Nm vid punkten 170b, vilket är en fjäderkonstant överstigande 140 Nm per grad. Detta är önskvärt, eftersom det får vridmomentet att öka snabbare efter den inledande 5° rotationen, vilken ökning är önskvärd så att slutvridmomentet som hylsan klarar av kan öka över 1360 Nm.

Det vridmoment som drivhylsan klarar av ökar till ca 1360 Nm vid ca 12-l3° rotation och når slutligen ca 1630 Nm vid ca 20° rotation innan den går sönder.

Den angivna konstruktionsutformningen och materialet för driv- hylsan ger i kombination vinkelrotation vid torsionsvridning vid en första fjäderkonstant som är mindre än 140 Nm per grad från 0° till 5° rotation, en andra, högre fjäderkonstant från 5° till l0° rotation och den klarar av över 1360 Nm innan fel uppstår. Enligt föregående och föreliggande uppfinning är det önskvärt att den inledande fjäderkonstanten är så låg som möj- ligt upp till ca 5° rotation och därefter ökar snabbt för att 15 511 908 klara av ett vridmoment av över 1360 Nm. Om det mesta av stöten kan upptas inom de fem första graderna av rotation är det önsk- värt att därefter snabbt öka drivhylsans förmåga att uppta vridmomentbelastning. Det är önskvärt att drivhylsan fortsätter att rotera till åtminstone ca 15° eller 20° rotation innan fel uppstår, även om detta ej bedömts vitalt, eftersom det mesta av stöten redan bör ha absorberats dessförinnan, dvs från O° till 5° rotation.

Som ett experiment modifierades drivhylsan av det angivna mate- rialet som uppträdde enligt fig. 13 genom att mellanrummet 62 mellan drivhylsan 50 och propellernavet 34 fylldes med epoxy och detta bringades härda. Detta gjordes för att förhindra torsionsvridning. Testresultaten på den sistnämnda drivhylsan visas vid kurva 172 i fig. 14, där vridmomentet snabbt ökar betydligt över 1360 Nm vid mindre än 5° rotation. En jämförelse av fig. 13 och 14 illustrerar skillnaden mellan torsionsvrid- ningen enligt uppfinningen och en styv, icke vridande drivhylsa eller en drivhylsa med hög inledande fjäderkonstant.

Pig. 15 visar en alternativ utföringsform och använder samma hänvisningsbeteckningar som fig. 4 där det är lämpligt för att underlätta förståelsen. Drivhylsan 180 har en plan, bakre ände 182 något framför propellernavets 34 ansats 66 med ett axiellt mellanrum 184. Den avsmalnande passningen för drivhylsan i propellernavet vid den främre delen 60 begränsar bakåtrörelse hos drivhylsan och tvingar utsprången 68 mot den främre tryck- brickan 28 såsom tidigare nämnts, varvid de främre, gjutna dis- tansutsprången 68 på drivhylsan pressas samman under åtdragning av muttern 42 och kompenserar toleranser. Såsom visas i fig. 5 är utsprången 68 fördelade runt propelleraxeln i ett balanserat mönster som ger balanserad axiell belastning och likformig axiell inriktning av drivhylsan i propellernavet 34 och på pro- pelleraxeln 22 för att förhindra lutning av drivhylsan relativt dessa och att upprätthålla inriktning av drivhylsan parallell med propellernavet 34 och parallell med propelleraxeln 22.

Drivhylsan kan innefatta en bakre förlängningsdel 186 med mindre diameter, såsom i fig. 4, eller kan den sistnämnda delen utelämnas, såsom visas i fig. 15, exempelvis för att ändra den 511908 16 axiella längden av drivhylsans räfflor 54 för att ändra dessas förhållande till drivhylsans totala axiella längd. Vid den föredragna utföringsformen har drivhylsans innerdiameterdel som gör ingrepp med propelleraxeln 22 en axiell längd som är ca 40% till 50% av drivhylsans totala axiella längd.

En annan modifiering av utföringsformen i fig. 15 är stegminsk- ningen vid 188 av drivhylsans ytterdiameter mellan den främre ytterdiameterdelen 60 och den bakre ytterdiameterdelen 190.

Stegminskningen 188 minskar drivhylsans ytterdiameter utmed en skarpare avsmalning än avsmalningen hos propellernavets 34 innerdiameter för att ge ett mellanrum 192 mellan propeller- navet 34 och den bakre ytterdiameterdelen 190. Då propellern stannar fortsätter på detta sätt drivhylsan att rotera och det sker ingen progressiv ingreppspassning av propellernavet av de yttre spetsarna 102 av drivhylsans bakre del som i fig. 4. I stället torsionsvrides drivhylsan i fig. 15 längs sin axiella utsträckning bakom steget 188 tills en bakre del, såsom 194, gör ingrepp med propellernavet 34, vilket visas vid ingrepps- punkten för den yttre spetsen 196, fig. 16. På detta sätt behöver den fortsatta rotationen av propelleraxeln 22 och torsionsvridningen av drivhylsan 180 inte ytterligare samman- pressa de yttre spetsarna eller hörnen, såsom 102, fig. 7 och 9, av drivhylsan, vilka spetsar gör ingrepp med propellernavet 34 och progressivt sammanpressas vid progressiva områden 106, 108, 110, etc för att tillåta fortsatt rotation av propeller- axeln 22 och torsionsvridning av drivhylsan. Utföringsformen i fig. 4 föredras eftersom det antas, att sådan ytterligare hörn- hoptryckning vid spetsarna 102 underlättar ökning av fjäder- konstanten mellan punkterna l70a och 170b, fig. 13. Det antas att utföringsformen i fig. 15 också ger ökad fjäderkonstant under rotation men inte förrän vid högre rotationsgrader. Det sistnämnda kan vara önskvärt om man önskar ta upp stötar och ytterligare minimera stötbelastningen utöver de första 5° rota- tion. Det antas att utföringsformen i fig. 15 ger progressiva fjäderkonstanter som i fig. 4 men möjliggör upprätthållande av en lägre fjäderkonstant utöver de första 5° rotation följd av en högre fjäderkonstant. 511 908 17 Fig. 17 visar en ytterligare utföringsform och använder samma hänvisningsbeteckningar från fig. 4 och 15 där så är lämpligt för att underlätta förståelsen. Drivhylsan 200 har ett steg 202 till en minskad ytterdiameter 204 på avstånd från propeller- navet 34 med ett radiellt mellanrum 206, som är tillräckligt brett för att de yttre spetsarna 208, fig. 18, av drivhylsans ytterdiameterdel 204 ej skall göra ingrepp med propellernavet 34 i ingreppspassning, utan i stället är fria att rotera däri.

Vid denna utföringsform beror den ökade fjäderkonstanten efter ett inledande rotationsområde helt på själva drivhylsmaterialet utan att den beror av hoptryckning av ytterspetsar, såsom 102, fig. 7 och 9, eller 218, fig. 16, för ytterligare ökning av fjäderkonstanten. Vid utföringsformen i fig. 4 och 15 sträcker sig respektive radiella gap 62 och 192 vanligtvis kontinuerligt runt hela periferin av drivhylsans bakre ytterdiameterdel så- vida inte propellern träffar ett föremål, varefter valda delar av mellanrummen stängs, fig. 7, 9 och 16, vid respektive punk- ter 102 och 196, då drivhylsans bakre ytterdiameterdel roterar genom en given vinkel relativt propellernavet och gör ingrepp med propellernavet i ingreppspassning vid valda delar, såsom 102 och 196. Drivhylsans bakre ytterdiameterdel innefattar ett flertal radieförsedda hörn utspridda radiellt innanför pro- pellernavet och roterbara en given vinkel relativt propeller- navet för ingrepp med propellernavet vid de angivna valda delarna. Vid utföringsformen i fig. 17 gör drivhylsans ytter- spetsar, såsom 208, vid de radieförsedda hörnens kanter ej in- grepp med propellernavet, inte ens efter fortsatt rotation av propelleraxeln och drivhylsan efter att propellern har stoppats.

Fig. 19-27 använder samma hänvisningsbeteckningar som fig. 1-18 där det är lämpligt för att underlätta förståelsen. Fig. 19 illustrerar propellermonteringskonstruktionen enligt det ameri- kanska patentet 5 484 264. Propelleraxeln 22 sträcker sig bakåt från torpedhuset 20 och har en räfflad del 24 och en bakre, gängad del 26. Propellernavet 14 monteras på den räfflade delen 24 mellan en främre tryckbricka eller hylsa 28 och en bakre tryckbricka eller hylsa 302 av drivhylsadaptern 304, fig. 19 och 20. Den främre tryckbrickan 28, fig. 19, vilar mot den av- 511 908 18 smalnande övergångsdelen 32, fig. 22, av propelleraxeln 22.

Navet 14 har en inre navdel 34 förbunden med en yttre navdel 36 via ett flertal radiella ekrar, såsom 38, fig. 23. Navet 14, fig. 19, mottar drivhylsan 308, fig. 19 och 21, i den inre nav- delen 34, fig. 22. Den främre änden av den inre navdelen 34 vilar mot tryckbrickan 28.

Drivhylsadaptern 304 är invändigt räfflad och mottas på pro- pelleraxelns 22 räfflade del 24 och gör ingrepp med den bakre änden av den inre propellernavdelen 34 för montering av pro- pellernavet 14 och drivhylsan 308 på propelleraxeln 22. Driv- hylsadaptern 304 har den bakre tryckbrickan 302 riktad framåt på den bakre änden av drivhylsadaptern 304. Adapterns 304 bakre tryckbricka 302 har ett flertal yttre urtag 306, fig. 19, riktade bakåt och fördelade periferiellt runt propelleraxeln 22. Låssäkringsbrickan 44 placeras över propelleraxeln 22 och mot drivhylsadaptern 304. Muttern 42 gängas på propelleraxelns 22 bakre, gängade del 26. Låssäkringsbrickan 44 har en inre, sexkantig yta 46, fig. 19 och 22, som framåt är försänkt och mottar sexkantsmuttern 42 för att förhindra rotation av muttern 42 relativt låssäkringsbrickan 44. Låssäkringsbrickan 44 har också ett flertal tungor 48 som sträcker sig radiellt utåt och som är böjbara framåt in i adapterns 304 urtag 306 för att för- hindra rotation av låssäkringsbrickan 44 relativt adapterns 304 bakre tryckbricka 302, som i sin tur förhindras att rotera relativt propelleraxeln 22 av räffelmonteringen på denna vid delen 24.

Propellernavet 14 monteras på propelleraxeln 22 vid den räff- lade delen 24 medelst drivhylsadaptern 304 och drivhylsan 308.

Drivhylsadaptern 304, fig. 20, har en innerdiameterdel 310 fastkilad och i ingrepp med propelleraxeln i drivande för- hållande. Det föredras att innerdiameterdelen 310 har ett fler- tal räfflor 312 som gör ingrepp med propelleraxeln i räfflat drivande förhållande vid den räfflade delen 24, fig. 22. Driv- hylsan 308 och adaptern 304 har en total axiell längd och innerdiameterdelen 310 i ingrepp med propelleraxeln 22 har en axiell längd som är 40% till 50% av nämnda totala axiella längd. Drivhylsadaptern 304 har en ytterdiameterdel 314, fig. 5101 93008 19 20, fastkilad och i ingrepp med drivhylsan 308, vilket beskrivs mer senare. Ytterdiameterdelen 314 har företrädesvis ett fler- tal yttre räfflor 316 för ingrepp med drivhylsan 308.

Drivhylsan 308, fig. 21 och 22, har en bakre innerdiameterdel 318 fastkilad och i ingrepp med drivhylsadaptern 304 i drivet förhållande. Det föredras att innerdiameterdelen 318 har ett flertal inre räfflor 320 som gör ingrepp med adapterns yttre räfflor 316, fig. 20, i räfflat drivande förhållande. Driv- hylsan 308 har en främre innerdiameterdel 322 på avstånd axiellt framför drivhylsadaptern 304 och på avstånd axiellt utanför drivaxeln 22, fig. 22. Den främre innerdiameterdelen 322 börjar vid innerdiameterövergångsdelen 323, fig. 21 och 22, och avsmalnar radiellt utåt då den sträcker sig axiellt framåt ökande den radiella separationen från propelleraxeln 22 med ökande axiellt avstånd från innerdiameterövergângsdelen 323.

Drivhylsan 308 har en ringtjocklek som är störst vid inner- diameterövergångsdelen 323 och som avtar längs den avsmalnande, främre innerdiameterdelen 322 med ökande axiellt avstånd från den bakre innerdiameterdelen 318. Den smalaste ringtjockleken hos drivhylsan 308 finns vid den främre axiella änden av den främre innerdiameterdelen 322 på avstånd axiellt längst bort från den bakre innerdiameterdelen 318.

Drivhylsan 308, fig. 21 och 22, har en bakre ytterdiameterdel 324 radiellt inriktad i linje med den bakre innerdiameterdelen 318. Drivhylsan 308 har en främre ytterdiameterdel 326 radiellt inriktad i linje med den främre innerdiameterdelen 322 och axiellt på avstånd framför innerdiameterdelen 318 och ytter- diameterdelen 324.

Drivhylsans 308 ytterdiameter avsmalnar så att den har större ytterdiameter vid den främre delen 326 än vid den bakre delen 324. Den främre ytterdiameterdelen 326 gör tätt ingrepp med propellernavet vid delen 34, fig. 22 och 23, i fastkilat för- hållande vid området 104. Drivhylsans 308 ytterdiameter är företrädesvis polygonformad, fig. 23. Såsom visas i fig. 24 befinner sig den bakre ytterdiameterdelen 324 något radiellt innanför den inre propellernavdelen 34 och bildar ett litet 511 908 20 radiellt gap 62 så att drivhylsans 308 bakre ytterdiameterdel 324 delvis kan rotera relativt det inre propellernavet 34 som svar på rotation av propelleraxeln 22 som drivande gör ingrepp med adaptern 304 som drivande gör ingrepp med drivhylsan 308.

Propelleraxeln 22 driver adaptern 304 med den räfflade delen 24 som gör ingrepp med adapterns 304 inre räfflor 312. Adaptern 304 driver drivhylsan 308 med adapterns yttre räfflor 316 som gör ingrepp med drivhylsans 308 inre räfflor 320.

Drivhylsans 308 ytteryta och det inre propellernavets 34 inner- yta avsmalnar relativt varandra, så att gapets 62 radiella bredd ökar då det sträcker sig axiellt bakåt, såsom visas i fig. 22. Vid den främre änden av drivhylsan 308, fig. 23, finns en tät passning mellan drivhylsan 308 vid ytterdiameterdelen 326 och det inre propellernavet 34, så att inget radiellt gap finns. Vid den bakre änden av drivhylsan 308 är det radiella gapet 62 som störst, fig. 22 och 26.

Då propellern 12, fig. 1, träffar ett föremål, fortsätter pro- pelleraxeln 22, fig. 24 och 25, drivhylsadaptern 304 och den bakre delen av drivhylsan 308 att rotera till ett ytterligare roterat läge, såsom visas i fig. 25. Drivhylsans 308 yttre spetsar 328 gör ingrepp med propellernavets 14 inre propeller- navdel 34. Ingreppets axiella längd ökar med ökande vinkelrota- tion hos propelleraxeln 22, adaptern 304 och den bakre delen av drivhylsan 308. Under hänvisning till fig. 22 och antagande att propellern har träffat ett föremål fortsätter propelleraxeln 22, drivhylsadaptern 304 och den bakre delen av drivhylsan 308 att rotera även om den inre propellernavdelen 34 har stoppats.

Efter l° rotation gör drivhylsan 308 ingrepp med det inre propellernavet 34 inte bara vid det främre området 104 utan även vid området 106 något bakom detta som resultat av rotatio- nen på 1°. Innan propellern träffade föremålet förekom ingen torsionsrotation och ett litet radiellt gap förelåg mellan drivhylsan 308 och det inre propellernavet 34 vid området 106.

Efter 2° torsionsrotation till följd av att propellern träffat ett föremål har drivhylsans yttre spetsar 328, fig. 24, rote- rats till kontakt med det inre propellernavet 34 vid området 108, fig. 22. Efter 3° rotation sträcker sig ingreppskontakt- 21 511 908 punkten bakåt till området 110, så att ingreppets axiella längd sträcker sig från det främre området 104 bakåt till området 110. Fig. 25 illustrerar exemplet med 3° torsionsrotation vid området 110 med ytterspetsarna 328 i ingrepp med det inre propellernavet 34. Om man jämför fig. 24, som illustrerar av- saknad av torsionsrotation, och fig. 25, som illustrerar 3° torsionsrotation, inses att då det inre propellernavet 34 har slutat rotera tillåts propelleraxeln 22 och adaptern 304 att fortsätta rotera till en viss roterad vinkel. Efter 5° rotation föreligger kontakt vid området 112, fig. 22. Dessa givna exem- pel fungerar som illustration och kontaktpunkterna kan variera i beroende av toleranser och avsmalning.

Det antas särskilt viktigt att minimera stötbelastning på driv- anordningen inom de första 5° rotation av propelleraxeln efter att propellern har stoppats av ett föremål. Det föredrages där- för att det avsmalnande gapet 62 mellan drivhylsan 308 och det inre propellernavet 34 tillåter åtminstone 5° rotation innan drivhylsan 308 fullständigt gör ingrepp med det inre propeller- navet 34 i ingreppspassning. Exempelvis ger 5° torsionsrotation ingreppspassning mellan drivhylsan 308 och det inre propeller- navet 34 från området 104 till området 112, fig. 22. Ytterliga- re torsionsrotation, förbi 5°, får ingreppspassningen att sträcka sig till området 114 och till slut resultera i att drivhylsan 308 går sönder och/eller splittras vid ca 25° torsionsrotation, vilket tillåter propelleraxeln 22 att fort- sätta rotera för att förhindra skada på den marina drivanord- ningen.

Områden ytterligare bakåt, såsom 114, fig. 22, tillåter rota- tion till ännu mer roterade lägen än området 112. Exempelvis visar fig. 22 och 26 att det radiella gapet 62 är bredare vid området 114 än vid området 110, fig. 24. Följaktligen roterar den bakre delen av drivhylsan 308 vid området 114 till ett ytterligare roterat läge såsom visas i fig. 27. Allt eftersom varje område 106, 108, 110, etc, fig. 22, av drivhylsan 308 gör progressivt ingrepp med det inre propellernavet 34 i ingrepps- passning, fortsätter den återstående bakre delen av drivhylsan 308 som ännu ej befinner sig i kontakt med det inre propeller- 511908 22 navet 34 att rotera genom torsionsvridning. Ingreppsområdet kan fortsätta att rotera något till följd av hoptryckning av ytter- spetsarna 328, fig. 25 och 27, och torsionsvridningen av driv- hylsområdena som redan är i kontakt med det inre propellernavet 34. Torsionsvridningen är en funktion av drivhylsans 308 kon- struktionsuppbyggnad och material, vilket tidigare förklarats.

Drivhylsan 308 består företrädesvis av strängsprutbar harts- plast som är känd som Delrin 11 l50E, såsom tidigare beskri- vits, och drivhylsadaptern 304 består företrädesvis av mässing.

Under montering, se fig. 19, bringas drivhylsan 308 glida in bakåt i propellernavet 14 tills den bakre ansatsen 330, fig. 22, av drivhylsan 308 befinner sig i kontakt med det inre propellernavets 34 ansats 66. Navet 14, fig. 19, drivhylsan 308 och den främre tryckbrickan 28 bringas därefter glida framåt på propelleraxeln 22 tills den främre änden av den inre navdelen 34 göra ingrepp med den främre tryckbrickan 28, fig. 22, och den främre tryckbrickan 28 gör ingrepp med propelleraxelns 22 avsmalnande övergångsdel 32. Drivhylsadaptern 304, fig. 19, med den integrerade bakre tryckbrickan 302 bringas glida framåt i propellernavet 14 och drivhylsan 308 och över propelleraxeln 22 och gör ingrepp med räfflorna 24 tills den integrerade, bakre tryckbrickan 302 stoppas mot innernavets 34 bakre navansats 334. Låssäkringsbrickan 44, fig. 19 och 22, och muttern 42 mon- teras därefter och dras åt. De främre, gjutna distansvulsterna 332 på drivhylsan 308 trycks ihop mot den främre tryckbrickan 28, fig. 22, under åtdragningen av muttern 42 för att ge tole- ranskompensering.

Föreliggande uppfinning Fig. 28-44 använder samma hänvisningsbeteckningar som fig. 1-27 där det är lämpligt för att underlätta förståelsen.

Fig. 28 visar ett torpedhus 20 av den marina drivanordningen 10 i fig. 1, liknande fig. 19, innefattande propelleraxeln 22, den räfflade delen 24 och den gängade delen 26. Propellern 12 är monterad vid propellernavet 14 till den räfflade delen 24 mellan den främre tryckbrickan 28 och den bakre tryckbrickan 302 av drivhylsadaptern 304. Den främre tryckbrickan 28 vilar 5131 908 23 mot den avsmalnande övergångsdelen 32, fig. 22 och 29, av propelleraxeln 22. Navet 14 har en inre navdel 34 förbunden med den yttre navdelen 36, fig. 4, via ett flertal radiella ekrar, såsom 38, fig. 23. Navet 14, fig. 28, mottar drivhylsan 402, fig. 28-32, i den inre navdelen 34, fig. 29 och 30. Den främre änden av den inre navdelen 34 anligger mot tryckbrickan 28.

Drivhylsadaptern 304 är invändigt räfflad och mottagen på pro- pelleraxelns 22 räfflade del 24 och i ingrepp med den bakre änden av den inre propellernavdelen 34 för montering av pro- pellernavet 14 och drivhylsan 402 på propelleraxeln 22. Driv- hylsadaptern 304 har den bakre tryckbrickan 302 riktad framåt på den bakre änden av drivhylsadaptern 304. Adapterns 304 bakre tryckbricka 302 har ett flertal yttre urtag 306, fig. 19 och 28, riktade bakåt och fördelade periferiellt runt propeller- axeln 22. Låssäkringsbrickan 44 placeras över propelleraxeln 22 och mot drivhylsadaptern 304. Muttern 42 gängas på den bakre, gängade delen 26 av propelleraxeln 22. Låssäkringsbrickan 44 har en inre, sexkantig yta 46, fig. 22, 29, 30, försänkt framåt och som mottar sexkantsmuttern 42 för att förhindra rotation av muttern 42 relativt låssäkringsbrickan 44. Låssäkringsbrickan 44 uppvisar även ett flertal tungor 48 som sträcker sig radiellt utåt och vilka kan böjas framåt in i adapterns 304 urtag 306 för att förhindra rotation av låssäkringsbrickan 44 relativt adapterns 304 bakre tryckbricka 302 som i sin tur förhindras rotera relativt propelleraxeln 22 av spår- eller räffelmonteringen till denna vid delen 24.

Propellernavet 14 monteras på propelleraxeln 22 vid den räffla- de delen 24 medelst drivhylsadaptern 304 och drivhylsan 402.

Drivhylsadaptern 304, fig. 20, har en innerdiameterdel 310 fastkilad och i ingrepp med propelleraxeln i drivande för- hållande. Det föredras att innerdiameterdelen 310 har ett fler- tal räfflor 312 som gör ingrepp med propelleraxeln i räfflat, drivet förhållande vid den räfflade delen 24, fig. 22, 29, 30.

Drivhylsan 402 och adaptern 304 har en total axiell längd och innerdiameterdelen 310 som gör ingrepp med propelleraxeln 22 har en axiell längd som är 40-50% av nämnda totala axiella längd. Drivhylsadaptern 304 har en ytterdiameter 314, fig. 20, 511 908 24 fastkilad och i ingrepp med drivhylsan 402. Företrädesvis upp- visar ytterdiameterdelen 314 ett flertal yttre räfflor 316 för ingrepp med drivhylsan 402.

Drivhylsan 402, fig. 28-32, har en bakre, inre omkretsdel 404 fastkilad och i ingrepp med drivhylsadaptern 304 i drivet för- hållande. Det föredras att den inre omkretsdelen 404 har ett flertal inre räfflor 406 som gör ingrepp med adapterns yttre räfflor 316, fig. 20, i räfflat, drivet förhållande. Drivhylsan 402 har en bakre, yttre omkretsdel 408 radiellt inriktad med den bakre, inre omkretsdelen 404. Drivhylsan 402 har en främre, yttre omkretsdel 410 axiellt framför den yttre omkretsdelen 408 och den inre omkretsdelen 404. Drivhylsan 402 har en främre, inre omkretsdel 412 radiellt inriktad med den yttre omkrets- delen 410 och axiellt framför den inre omkretsdelen 404 och den yttre omkretsdelen 408. Då den inre omkretsdelen 412 sträcker sig axiellt bakåt avsmalnar den radiellt inåt mot propeller- axeln 22. Den yttre ömkretsen av drivhylsan 402 avsmalnar radiellt inåt då den sträcker sig bakåt, liksom ovan beskrivna drivhylsor.

Drivhylsan 402 upptar stötar genom torsionsvridning. Den bakre, inre omkretsdelen 404 är fastkilad för att rotera med pro- pelleraxeln 22. Den bakre, yttre omkretsdelen 408 är radiellt inriktad med den bakre, inre omkretsdelen 404 och befinner sig radiellt på avstånd innanför den inre propellernavdelen 34 med ett gap, liksom drivhylsorna 50, 180, 200, 308. Den främre, yttre omkretsdelen 410 är fastkilad för att rotera med pro- pellernavet vid den inre navdelen 34. Såsom framgår av fig. 34, som är en sektionsvy genom den främre delen av hylsan längs sektionslinjen 34-34 i fig. 30, finns en tät kilpassning fram- för drivhylsans 402 yttre omkretsdel 410 i den inre navdelen 34 utan mellanliggande gap. Såsom framgår av fig. 35 och 37, vilka är tagna längs respektive sektionslinjer 35-35 och 37-37 i fig. 30, befinner sig den bakre, yttre omkretsdelen 408 på avstånd radiellt innanför den inre navdelen 34 med ett radiellt mellan- rum, som ökar då hylsan sträcker sig bakåt, vilket visas vid gapet 414 i fig. 35 och det större gapet 416 i fig. 37. Den 511 908 25 hittills beskrivna konstruktionen är sålunda jämförbar med de drivhylsor som beskrivits ovan i samband med fig. 1-27.

Då propellern 12 träffar ett föremål, slutar propellerns inre navdel 34 och drivhylsans 402 främre, yttre omkretsdel 410 att rotera och hylsan 402 torsionsvrids för att tillåta den bakre, inre omkretsdelen 404 och den bakre, yttre omkretsdelen 408 att fortsätta att rotera till ett ytterligare roterat läge jämfört med den främre, yttre omkretsdelen 410. Torsionsvridningen illustreras i fig. 36 för sektionen längs linjen 35-35 i fig. 30. Såsom framgår av fig. 36 fortsätter, för en högerroterande propeller, propelleraxeln 22, adaptern 304, den inre omkrets- delen 404 och den yttre omkretsdelen 408 av drivhylsan att rotera medurs till ett ytterligare roterat läge jämfört med den inre navdelen 34. Såsom visas i fig. 41 fortsätter propeller- axeln att rotera medurs en rotationsvinkel 418 till ett ytter- ligare roterat läge jämfört med navet. Det ytterligare roterade läget i fig. 36 visas i fig. 41 som en heldragen linje vid 420.

Drivhylsans 402 obelastade eller ej torsionsvridna läge, såsom visas i fig. 35, illustreras i fig. 41 med den streckade linjen 422.

Ytterligare bakre delar av drivhylsan torsionsvrides ännu mer till ytterligare roterade lägen. Detta illustreras i fig. 38, som visar torsionsvridningen av den bakersta delen av driv- hylsan längs sektionslinjen 37-37 i fig. 30. Vid denna bakre sektion fortsätter propelleraxeln 22, adaptern 304, den inre omkretsdelen 404 och den yttre omkretsdelen 408 av drivhylsan 402 att rotera medurs med rotationsvinkeln 424, fig. 42, till det ytterligare roterade läget jämfört med den inre navdelen 34, såsom visas i fig. 38. Det ytterligare roterade läget i fig. 38 visas i fig. 42 som den heldragna linjen 426. Driv- hylsans obelastade läge utan vridmoment och torsionsvridning som visas i fig. 37 illustreras i fig. 42 med den streckade linjen 428.

Drivhylsan 402 har en asymmetrisk fjäderkonstant, så att hylsan har en högre fjäderkonstant i propelleraxelns 22 ena rotations- riktning än i propelleraxelns 22 andra rotationsriktning. 511 908 26 Hylsan har en högre fjäderkonstant med större vridmomentupptag- ningsförmåga för båtens framriktning, vilken är propelleraxelns 22 medursrotation sett bakifrån för en högerroterande pro- peller. Hylsan har en lägre fjäderkonstant och absorberar större stötar för båtens backriktning, vilken är propeller- axelns 22 motursrotation sett bakifrån för en högerroterande propeller.

Drivhylsan 402 upptar stötar genom att tillåta propelleraxeln 22 att fortsätta rotera till ett ytterligare roterat läge jäm- fört med propellernavet då propellern träffar ett föremål.

Hylsan monterar propellernavet på propelleraxeln asymmetriskt så att: vid medursrotation, då propellern träffar ett föremål, fortsätter propelleraxeln 22 att rotera medurs med en fram- rotationsvinkel 418, fig. 41, till ett ytterligare framroterat läge 420, fig. 41 och 36, relativt navet; och vid motursrota- tion, fig. 39, 40, 43, 44, som skall beskrivas, då propellern träffar ett föremål, fortsätter propelleraxeln 22 att rotera moturs till en backrotationsvinkel 430, fig. 43, relativt navet. Backrotationsvinkeln 430, fig. 43, är större än fram- rotationsvinkeln 418, fig. 41. Denna skillnad i rotations- vinkelns storlek mellan fram och back ger den nämnda asymme- triska fjäderkonstanten.

Då, under hänvisning till fig. 35 och 39, den marina drivanord- ningen backar och propellern träffar ett föremål, slutar den inre propellernavdelen 34 och drivhylsans yttre omkretsdel 410 att rotera och propelleraxeln 22, adaptern 304, den inre omkretsdelen 404 och den yttre omkretsdelen 408 av drivhylsan 402 fortsätter att rotera moturs en vinkel 430, fig. 43, till det med heldragna linjer angivna läget 432 i fig. 43. Driv- hylsans obelastade läge utan torsionsvridning av drivhylsan som visas i fig. 35 illustreras i fig. 43 med den streckade linjen 422. Det motursroterade läget som visas i fig. 39 illustreras i fig. 43 med den heldragna linjen 432.

De motursroterade lägena i fig. 39 och 43 avser delen av driv- hylsan längs sektionslinjen 35-35 i fig. 30. Ytterligare bakre delar av drivhylsan roterar moturs till ännu mer roterade lägen šﬂ 'áosß 27 då hylsan torsionsvrides. Den bakersta delen av drivhylsan torsionsvrids och roteras moturs rotationsvinkeln 436, fig. 44, till det med heldragen linje angivna läget som visas vid 438, motsvarande fig. 40. Det obelastade startläget utan torsions- vridning för den bakersta sektionen av drivhylsan som visas i fig. 35 illustreras i fig. 44 med den streckade linjen 428.

Asymmetrin hos stötdämpningen framåt och bakåt illustreras genom en jämförelse av fig. 41 och 43. Motursrotationsvinkeln 430 i fig. 43 vid bakåtdrift är större än medursrotations- vinkeln 418 i fig. 41 vid framåtdrift. Detta illustreras även genom en jämförelse av fig. 42 och 44, varvid motursrotations- vinkeln 436 i fig. 44 i backriktningen är större än medurs- rotationsvinkeln 424 i fig. 42 i framriktningen.

Drivhylsan 402 och den inre navdelen 34 är asymmetriskt utfor- made relativt varandra för att ge ovannämnda skilda rotation mellan framriktning och backriktning. Vid den föredragna ut- föringsformen är hylsan och navet asymmetriskt avsmalnande relativt varandra, så att då propellern träffar ett föremål gör hylsan progressivt ingrepp med mer av navet i ena rotations- riktningen jämfört med i den andra rotationsriktningen. För enklare tillverkning föredrages, att avsmalningen och asymme- trin åstadkommes på drivhylsan. Hylsan 402 sträcker sig i den axiella riktningen, dvs utmed propelleraxelns 22 axel, från den yttre omkretsdelen 410 bakåt till den yttre omkretsdelen 408.

Hylsan har relieflinjer 442 och 444, fig. 31, längs den yttre omkretsdelen 408 som definierar en relief 446 däremellan radiellt på avstånd innanför den inre navdelen 34 med ett mellanrum 448, fig. 37, som gör att vinkeln 436, fig. 44, blir större än vinkeln 424, fig. 42.

Relieflinjerna 442 och 444 sträcker sig i olika vinklar rela- tivt den nämnda axiella riktningen. Relieflinjen 442 sträcker sig med en divergensvinkel 448 relativt den axiella riktningen.

Relieflinjen 444 sträcker sig i en divergensvinkel 450 relativt den axiella riktningen. Divergensvinkeln 448 är större än divergensvinkeln 450. Relieflinjen 442 avsmalnar i omkretsrikt- ningen utmed divergensvinkeln 448 och relieflinjen 444 avsmal- 511 908 28 nar i motsatt omkretsriktning utmed divergensvinkeln 450.

Divergenslinjerna 442 och 444 lutar från varandra då de sträck- er sig bakåt från den yttre omkretsdelen 410, så att bredden för reliefen 446 i omkretsriktningen ökar då reliefen sträcker sig bakåt bort från den yttre omkretsdelen 410. Båda relief- linjerna 442 och 444 avsmalnar radiellt inåt då de sträcker sig bakåt bort från den yttre omkretsdelen 410, såsom visas i fig. 30 resp. 29.

Relieflinjerna 442 och 444 definierar stegövergångar 452 resp. 454 med olika storlek i den yttre omkretsdelens 408 radie.

Stegets 452 storlek eller höjd är större än stegets 454. Skill- naden mellan stegstorlekarna ökar då relieflinjerna 442 och 444 sträcker sig bakåt bort från den yttre omkretsdelen 410. Stor- leken på steget 452 ökar då relieflinjen 442 sträcker sig bak- åt. Storleken på steget 454 är väsentligen konstant då relief- linjen 444 sträcker sig bakåt. Stegen 452 och 454 divergerar bort från varandra då relieflinjerna 442 och 444 sträcker sig bakåt. Steget 452 divergerar med den nämnda divergensvinkeln 448 och steget 454 divergerar med den nämnda divergensvinkeln 450. Reliefen 446 avsmalnar radiellt inåt då den sträcker sig bakåt från den yttre omkretsdelen 410. Den radiella inåtriktade avsmalningen eller lutningen hos reliefen 446 då den sträcker sig bakåt är större än den radiella inåtriktade avsmalningen eller lutningen hos relieflinjen 442 då den sträcker sig bakåt, så att stegets 452 radiella höjd eller storlek ökar då det sträcker sig bakåt. Den radiella inåtriktade avsmalningen eller lutningen hos relieflinjen 444 då den sträcker sig bakåt är väsentligen samma som den hos reliefen 446.

Såsom tidigare angivits har drivhylsan 402 ett obelastat läge, vid vilket den bakre, yttre omkretsdelen 408 ej är torsionsvri- den relativt den främre yttre omkretsdelen 410, såsom visas i fig. 35 och 37. Relieflinjerna 442 och 444 definierar respekti- ve yttre ansatser 456 och 458 åtskilda av respektive gap 460 och 462 från den inre navdelen 34 i drivhylsans nämnda obelas- tade läge. Gapet 460 är mindre än gapet 462. Ansatsen 456, fig. 38, gör ingrepp med den inre navdelen 34 vid det nämnda medurs- roterade läget för drivhylsan 402. Ansatsen 458, fig. 40, gör 29 511 908 ingrepp med den inre navdelen 34 i det nämnda motursroterade läget för drivhylsan 402. Ansatserna 456 och 458 avsmalnar radiellt inåt då de sträcker sig bakåt bort från den yttre om- kretsdelen 410. Den radiellt inåtriktade avsmalningen eller lutningen hos ansatsen 458 då den sträcker sig bakåt är större än den hos ansatsen 456, och därigenom blir gapet 462 större än gapet 460. Ansatserna 456 och 458 avsmalnar i omkretsrikt- ningen, fig. 31, bort från varandra då de sträcker sig bakåt.

Ansatsen 456 sträcker sig i divergensvinkeln 448 och ansatsen 458 sträcker sig i divergensvinkeln 450.

I sin föredragna form är drivhylsan 402 fastkilad med pro- pelleraxeln 22 av drivhylsadaptern 304 med en inre omkrets 310 vid räfflorna 312 som gör ingrepp och är fastkilad med pro- pelleraxeln 22 vid räfflorna 24 i drivande förhållande, och en yttre omkrets 314 vid de yttre räfflorna 316 fastkilade och i ingrepp med den inre omkretsdelen 404 vid drivhylsans 402 räff- lor 406 i drivande förhållande. Alternativt kan drivhylsans 402 inre omkretsdel 404 vid räfflorna 406 direkt göra ingrepp med propelleraxeln 22 vid räfflorna 24 i fastkilat, drivande för- hållande, liksom drivhylsorna 50, 180, 200 ovan.

Det inses att olika ekvivalenter, alternativ och modifieringar är möjliga inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims

511 908 30 Patentkrav

1. Marin drivanordning (10), innefattande en propeller (12) med ett nav (14), en axiellt sig sträckande propelleraxel (22), en stötdämpande drivhylsa (402) anordnad i nämnda pro- pellernav och monterande propellernavet på propelleraxeln och uppvisande en asymmetrisk fjäderkonstant, så att hylsan (402) har en högre fjäderkonstant i propelleraxelns ena rotations- riktning än i propelleraxelns andra rotationsriktning, hylsan (402) upptar stötar genom att tillåta pro- pelleraxeln (22) att fortsätta rotera till ett ytterligare roterat läge jämfört med propellernavet (14) då propellern (12) träffar ett föremål, och att hylsan monterar propellernavet (14) till propelleraxeln på asymmetriskt sätt, så att i ena rotationsriktningen, då propellern träffar ett föremål, propelleraxeln fortsätter att rotera i nämnda ena rotationsriktning genom en första rotationsvinkel (418) till ett första ytterligare roterat läge relativt navet, och i den andra rotationsriktningen, då propellern träffar ett föremål, propelleraxeln fortsätter att rotera i nämnda andra rotationsriktning genom en andra rotationsvinkel (430) till ett andra ytterligare roterat läge relativt navet, varvid den andra rotationsvinkeln är större än den första rotationsvinkeln, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsan (402) upptar stötar genom torsionsvridning, varvid hylsan har en inre omkretsdel (404) fastkilad för att rotera med propelleraxeln (22), en första yttre omkretsdel (408) radiellt inriktad med den inre omkretsdelen, en andra yttre omkretsdel (410) på axiellt avstånd från den inre omkretsdelen och den första yttre omkretsdelen och fastkilad för att rotera med navet, så att då propellern träffar ett föremål torsionsvrides hylsan för att tillåta den inre omkretsdelen och den första yttre omkretsdelen att fortsätta rotera till ett ytterligare roterat läge jämfört med den andra yttre omkretsdelen. 511908 31

2. Drivanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsan och navet avsmalnar asymmetriskt relativt varandra, så att då propellern träffar ett föremål, hylsan gör progressivt ingrepp med mer av navet i nämnda ena rotations- riktning än i nämnda andra rotationsriktning.

3. Drivanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsan (402) sträcker sig i en axiell riktning från den andra yttre omkretsdelen till den första yttre omkrets- delen, varvid hylsan har första och andra relieflinjer (442, 444) utmed den första yttre omkretsdelen, vilka mellan sig definierar en relief radiellt på avstånd innanför navet med ett mellanrum som tillåter att den andra vinkeln i nämnda andra rotationsriktning blir större än den första vinkeln i nämnda ena rotationsriktning.

4. Drivanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att de första och andra relieflinjerna (442, 444) sträcker sig i olika vinklar relativt den axiella riktningen.

5. Drivanordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att den första relieflinjen (442) sträcker sig i en första divergensvinkel (448) relativt den axiella riktningen, den andra relieflinjen (444) sträcker sig i en andra divergens- vinkel (450) relativt den axiella riktningen, och att den första divergensvinkeln är större än den andra divergens- vinkeln.

6. Drivanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att den första relieflinjen (442) avsmalnar i omkrets- riktningen längs den första divergensvinkeln (448) och att den andra relieflinjen (444) avsmalnar i omkretsriktningen längs den andra divergensvinkeln (450).

7. Drivanordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att de första och andra relieflinjerna (442, 444) avsmal- nar bort från varandra då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410), så att bredden av nämnda relief i 511 908 32 omkretsriktningen ökar då reliefen sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen.

8. Drivanordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att både den första och den andra relieflinjen (442, 444) avsmalnar radiellt inåt då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

9. Drivanordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att den andra relieflinjens radiella inåtriktade avsmal- ning då den sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410) är större än den för den första relieflinjen.

10. Drivanordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att reliefen avsmalnar radiellt inåt då den sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410), och att reliefens radiella inåtriktade avsmalning då den sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen är större än den för den första relieflinjen (442).

11. Drivanordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d a v att den andra relíeflinjen (444) och reliefen har väsent- ligen samma radiella inåtriktade avsmalning då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

12. Drivanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att de första och andra relieflinjerna (442, 444) avsmal- nar i omkretsriktningen bort från varandra då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410), så att bredden på nämnda relief i omkretsriktningen ökar då reliefen sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen.

13. Drivanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att de första och andra relieflinjerna (442, 444) definie- rar första och andra stegövergångar (452, 454) med olika stor- lek i radien av den första yttre omkretsdelen (408). 511 908 33

14. Drivanordning enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d a v att den första stegstorleken är större än den andra steg- storleken.

15. Drivanordning enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d a v att skillnaden mellan stegstorlekarna ökar då de första och andra relieflinjerna (442, 444) sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen.

16. Drivanordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d a v att den första stegstorleken ökar då den första relief- linjen sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

17. Drivanordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d a v att de första och andra stegen (452, 454) divergerar bort från varandra då de första och andra relieflinjerna (442, 444) sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

18. Drivanordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d a v att det första steget (452) divergerar med en första divergensvinkel (448) relativt den axiella riktningen, det andra steget (454) divergerar med en andra divergensvinkel (450) relativt den axiella riktningen, den första divergens- vinkeln är större än den andra divergensvinkeln, och att den första stegstorleken ökar då den första relieflinjen sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

19. Drivanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsan (402) har ett obelastat läge, vid vilket den första yttre omkretsdelen (408) ej är torsionsvriden relativt den andra yttre omkretsdelen (410), och att de första och andra relieflinjerna (442, 444) definierar respektive första och andra yttre ansatser (456, 458) som skiljs av respektive första och andra mellanrum (460, 462) från navet (14) i det obelastade läget, varvid det första mellanrummet är mindre än det andra mellanrummet. 511 908 34

20. Drivanordning enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d a v att den första ansatsen (456) gör ingrepp med navet (14) i hylsans (402) första ytterligare roterade läge, och att den andra ansatsen (458) gör ingrepp med navet (14) i hylsans andra ytterligare roterade läge.

21. Drivanordning enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d a v att både den första och den andra ansatsen (456, 458) av- smalnar radiellt inåt då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

22. Drivanordning enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a d a v att de första och andra ansatserna (456, 458) avsmalnar i omkretsriktningen bort från varandra då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

23. Drivanordning enligt krav 22, k ä n n e t e c k n a d a v att den första ansatsen (456) sträcker sig i en första divergensvinkel (448) relativt den axiella riktningen, den andra ansatsen (458) sträcker sig i en andra divergensvinkel (450) relativt den axiella riktningen, och att den första divergensvinkeln är större än den andra divergensvinkeln.

24. Drivanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsan (402) sträcker sig i en axiell riktning från den andra yttre omkretsdelen (410) till den första yttre omkretsdelen (408) och har ett obelastat läge, vid vilket den första yttre omkretsdelen ej är torsionsvriden relativt den andra yttre omkretsdelen, varvid hylsan har första och andra relieflinjer (442, 444) längs den första yttre omkretsdelen, vilka definierar en relief mellan respektive första och andra ansatser (456, 458) åtskilda med respektive första och andra mellanrum (460, 462) från navet i det obelastade läget, och det första mellanrummet är mindre än det andra mellanrummet.

25. Drivanordning enligt krav 24, k ä n n e t e c k n a d a v att reliefen sträcker sig från den andra ansatsen (458) och möter den första ansatsen (456) vid en stegövergång (452) för att skilja den första ansatsen från navet med det första 511 908 35 mellanrummet som är mindre än den andra ansatsens avstånd från navet (14) med det andra mellanrummet som är mindre än relie- fens avstånd från navet.

26. Drivanordning enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a d a v att både den första och den andra ansatsen (456, 458) och reliefen avsmalnar radiellt inåt då de sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410), och att storleken på den radiella inåtriktade avsmalningen hos den första ansatsen då den sträcker sig bort från den andra yttre omkretsdelen (410) är mindre än den för den andra ansatsen och reliefen.

27. Drivanordning enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a d a v att stegets (452) höjd ökar då det sträcker sig axiellt bort från den andra yttre omkretsdelen (410).

28. Drivanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsan (402) är fastkilad till propelleraxeln (22) medelst en drivhylsadapter (304) med en inre omkrets som gör ingrepp och är fastkilad med propelleraxeln i drivande för- hållande, och en yttre omkrets fastkilad med och i ingrepp med drivhylsans inre omkretsdel i drivande förhållande.

29. Drivanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att hylsans (402) inre omkretsdel gör direkt ingrepp med propelleraxeln (22) i fastkilat, drivande förhållande.