DE2839457A1

DE2839457A1 - Antriebs-einrueckvorrichtung

Info

Publication number: DE2839457A1
Application number: DE19782839457
Authority: DE
Inventors: Elmer E Croisant; Kass W Sawyer
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1979-03-29
Also published as: JPS6160297B2; JPS5464392A; US4223773A; DE2839457C2; CA1127097A; AU3971578A

Description

PATENTANWÄLTE

A. GRvJNECKER

JCPL-ING

H. KlNKEUDEY

DR-INQ

283^457 W. STOCKMAlR

Antriebs - Einrückvorrichtung

DR-ING. · AeE {CALTECH

K. SCHUMANN

Oft RER NAT. - DIPL-FHYS:

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD cn RSi nät- oa.-oei

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung und betrifft insbesondere eine zwangsgeschaltete Kupplungsvorrichtung für Antriebsmotoren
von Wasserfahrzeugen.

Kupplungsmechanismen wurden verwendet, um wahlweise
ein Antriebszahnrad und ein getriebenes Zahnrad miteinander zu verbinden, um einen zwei entgegengesetzt
rotierender Leitungsausgänge herzustellen. Bei Außen-

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TGLI=QRAMMe MOIMAPAT

TSiLEKOPIERER

bordmotoren · für Wasserfahrzeuge weist das untere Getriebegehäuse eine Propellerwelle auf. Ein Paar in Axialabstand angeordneter,-, angetriebener Kegelräder ist drehbar an der : Welle angebracht und mit einem Antriebskegelrad gekoppelt,, das mittels einer Antriebswelle mit dem Verbrennungsmotor . verbunden ist. Die angetriebenen Kegelräder werden in entgegengesetzter Richtung gedreht. Ein Kupplungsmechanismus, der eine bewegliche Kupplungsmanschette umfaßt_; ist an der Welle angebracht und mit dieser mittels einer Stift-/Schlitzverbindung zwischen den angetriebenen Kegelrädern gekoppelt. Die Kupplungsmanschette ist zwischen einer neutralen Stellung, einer Vorwärtsstellung und einer Rückwärtsstellung beweglich. Die entgegengesetzten Flächen der Kupplungsmanschette und die gegenüberliegenden Flächen der Kegelräder sind mit einander ergänzenden, in formschlüssigen Eingriff tretenden Kupplungszähnen oder- klauen zum formschlüssigen Koppeln der angetriebenen Zahnräder mit der Welle ausgebildet. Die Kupplungsmanschette ist im allgemeinen zur Vorwärtsantrieb-Stellung federvorgespannt. Sie ist über eine koaxiale Schaltstange mit einem rotierenden Nocken verbunden, der am vorderen Ende des Getriebegehäuses angebracht ist und durch eine vertikale Schaltwelle betätigt wird, um die Kupplungsmanschette gegen die Federlast auf die Manschette zu verstellen. Die Feder bildet somit die Betätigungskraft an der Manschette, wenn man von der Rückwärtsschaltstellung auf die Neutralstellung bis auf die Vorwärtsschaltstellung schaltet. Im allgemeinen sind die Kupplungsklauen der Kupplungsmanschette und des rückwärts angetriebenen Zahnrades mit einer mit einem positiven Winkel versehenen Antriebsfläche ausgebildet, um eine den Eingriff lösende Kraftkomponente der Antriebskraft· zu erzeugen, die durch die Kupplungsklauen übertragen wird. Die Ausbildung mit positivem Winkel unterstützt

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somit die Feder beim überwinden der Reibung an den Antriebsklauenflächen,wenn man aus dem Rückwärtsgang herausschaltet, und gestattet hiermit den Schaltvorgang in die Neutralstellung. Allerdings erzeugt der mit dem erforderlichen positiven Winkel Versehene Aufbau eine verhältnismäßig hohe Belastung des Nocken und der Nockenschaltstange mit einer entsprechenden Abnutzung der Bestandteile. Die angenutzten Bestandteile führen zur Fehlstellung der Kupplungsmanschette und verhindern den ordnungsgemäßen Schaltvorgang in den Rückwärtsgang. Ferner müssen die Klauen des VorwärtsZahnrades und der Manschette eine mit negativem Winkel versehene Antriebsklauenfläche aufweisen, die die Feder dabei unterstützt., die Vorwärtsklauen in Eingriff zu halten«, Die hohe Belastung, die durch die positiven und negativen Klauenwinkel erzeugt wird, erfordert auch wesentliche Schalthetätigungskräfte beim Schaltvorgang.

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Kupplungsvorrichtung gerichtet, die die folgenden Merkmale aufweist:

a) ein Gehäuse

b) eine Ausgangswelle, die drehbar im Gehäuse angebracht ist,

c) ein Antriebsteil, das im Gehäuse koaxial zur Ausgangswelle angeordnet ist,

d) ein Kupplungsteil, das drehbar an der Ausgangswelle befestigt ist und in Achsrichtung in Antriebseingriff mit der Antriebseinrichtung beweglich ist, und

e) eine.Schalteinrichtung zum formschlüssigeii Bewegen des Kupplungsteiles auf der Ausgangswelle zwischen einer ersten Stellung, in der das Kupplungsteil aus dem Eingriff mit der Antriebseinrichtung gelöst ist, und einer zweiten Stellung, in der das Kupplungsteil mit der Antriebseinrichtung in Eingriff steht, wobei die Einrichtung _vz um formschlüssigen Bewegen des Kupplungs-

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teiles eine Steuereinrichtung umfaßt , die unmittelbar mit dem Kupplungsteil verbunden ist.

Die formschlüssige Anordnung insbesondere im Rückwärtsgang, die durch die Erfindung vorgesehen wird, hebt die " hohen Druckkräfte des früheren federbetätigten Nockenfolgers auf. Dies verringert die Schaltkräfte und die Antriebsdrehmomenterfordernisse, und hebt die Notwendigkeit für positive (selbstausrückende) Kupplungsklauen auf. Zusätzlich gestattet das Einrasten in die Gänge es der Betätigungsperson, die Gänge ohne irgendein. Zahnrad-Einrückgeräusch, zu schalten.

Ein besonderer Aspekt der Erfindung bezieht, sich auf eine Kupplungsvorrichtung für ein unteres Getriebe für ein Wasserfahrzeug, und die Vorrichtung umfaßt eine Propellerwelle, die in einem Getriebegehäuse angebracht ist. Ein Antriebszahnrad für sowohl Vorwärts-als auch Rückwärtsfahrt ist im Gehäuse koaxial zur Propellerwelle angeordnet, und ein Kupplungsteil ist drehbar an der Propellerwelle befestigt und axial in Antriebseingriff mit dem Antriebszahnrad beweglich. Kupplungseingriff-elemente sind an gegenüberliegenden Abschnitten der AntriebsZahnräder und des Kupplungsteiles vorgesehen. Eine Schalteinrichtung, die eine formschlüssig wirkende Nockeneinrichtung verwendet, bewegt formschlüssig .das Kupplungsteil in und außer Eingriff mit den Antriebszahnrädern. Die Schalteinrichtung umfaßt auch eine lösbare Klinken - bzw. Rasteinrichtung, um die Schalteinrichtung formschlüssig bzw.. wirksam in der Eingriffsstellung zu halten, sowie eine Vorspanneinrichtung ■zwischen der Schalteinrichtung und dem Kupplungsteil, um das Kupplungsteil in Eingriff schnappen bzw. rasten zu lassen.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand der beigefügten,

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schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; es ist

Fig. 1 eine seitliche, teilweise geschnittene Teilansicht einer unteren Antriebseinheit eines Wasserfahrzeugs, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung aufgebaut, ist _t

Fig. 2 ein vergrößerter Vertikalschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Getriebe,

Fig. 3 eine bildhafte Explosionsansieht des in Pig. 1 und 2 gezeigten Kupplungsmechanismus,

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei die Vorwärtsfahrtstellung dargestellt ist,

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei die Rückwärtsfahrtstellung dargestellt ist_r

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Schaltmechanismus, die allgemein längs Linie 6-6 der Fig. 2 vorgenommen wurde,

Fig. 7 ein vertikaler Querschnitt, der allgemein längs.. Linie 7-7 in Fig. 2 vorgenommen wurde und

Fig. 8 ein vertikaler Querschnitt, der allgemein längs Linie 8-8 in Fig. 2 vorgenommen wurde.

Es wird nun auf die Zeichnungen insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen; ein Teilausschnitt eines Außenbordmotors ist zusammen mit einem Antriebswellengehäuse 1 gezeigt, das an seinem oberen Ende einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) trägt. Eine untere Einheit 2, die am unteren Ende des Gehäuses 1 befestigt ist, umfaßt einen Getriebekasten 3, der einstückig als torpedoförmiger Abschnitt an einer schmalen Strebe 4 ausgebildet ist, die eine ebene obere Montagefläche aufweist. Eine Propeller- oder Abtriebwelle 5 ist drehbar innerhalb des Getriebekastens 3 angebracht und steht aus dem rückwertigen Ende heraus. Ein Propeller bzw. eine Schraube 6 ist auf der Abtriebwelle 5 befestigt. Das rückwertige Ende des Kastens 3 ist abgestumpft, und der Propeller 6

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weist eine Nabe 7 auf, die die Ausbildung des Kastens zum Ende der Abtriebswelle 5 hin verlängert.

Die Abtriebsvelle 5 und der Propeller 6 werden durch eine vertikale Antriebswelle 8 angetrieben, die am oberen Ende mit dem Motor verbunden ist. Die..Antriebswelle 8 wird drehbar in der Strebe 4 abgestützt,wobei das untere Ende unmittelbar oberhalb der Getriebekammer 9 angeordnet ist, die vom Getriebekasten 3 gebildet wird. Ein Antriebskegelrad 10 ist am unteren, mit Nuten versehenen Ende der Antriebswelle 8 befestigt. Das Kegelrad 10 hängt mit einem angetriebenen Vorwärtskegelrad 11 und einem fluchtend hierzu angeordneten, angetriebenen Kegelrad 12, die drehbar koaxial mit der Welle 5 durch geeignete Kugellagereinrichtungen 13 und 14 innerhalb der Getriebekammer 9 angebracht sind. Die angetriebenen Zahnräder 11 und 12 sind die Antriebsteile für die Abtriebswelle 5. Die Kegelräder 11 und 12 werden wahlweise mit der Ausgangswelle 5 durch ein Kupplungsteil 15 gekoppelt, das die Drehung des Propellers 6 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung liefert.

Kupplungseingriffselemente 16 und 17, die mit Kupplungszähnen 18 und 19 ausgebildet sind, sind innerhalb der angetriebenen Kegelseite 11 und 12 angebracht. Ein Kupplungsteil oder eine Manschette 20 ist verschieblich auf der Ausgangswelle 5 durch eine Teilverbindung 20a angebracht. Die Endfläche der Kupplungsmanschette 20 ist ebenfalls mit Kupplungszähnen 21 und 22 ausgebildet, die zu den Zähnen 18 und 19 an den Kupplungseingriffselementen 16 und 17 der Kegelräder 11 und 12 passen.

Die Kupplungsmanschette 20 ist.axialin eine Neutralstellung in der Mitte zwischen-, den Elementen 16 und 17 beweglich, was den Motorbetrieb ohne Drehung des Propellers 6 gestattet. Die Manschette 20"ist-von der Neutralstellung aus

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in entgegengesetzten Richtungen beweglich, um wahlweise entweder mit den Kupplungszähnen 18 und 21 in Eingriff zu treten, um eine Drehung der Abtriebswelle mit dem Propeller 6 zum Vorwärtsantrieb herzustellen, oder mit den Kupplungszähnen 19 und 22, um eine Rückwärtsdrehung dieser Teile herzustellen.

Die Kupplungsmanschette 20 wird in Axialrichtung durch eine drehende Schaltwelle 23 positioniert, die drehbar im vorderen Teil der unteren Einheit 2 und des Antriebswellengehäuses 1 angebracht ist.. Die Schaltwelle 23 wird durch eine geeignete Hebeleinrichtung {nicht gezeigt) wie etwa einen handbetätigten Hebel gedreht, der mit einer Fern- Kabelschaltsteuerung gekoppelt ist.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf eine Schalteinrichtung zum formschlüssigen Bewegen der Kupplungsmanschette 20 gerichtet. Die Schalteinrichtung umfaßt eine Steuereinrichtung, die eine Steuerstange oder ein Steuerteil 26 umfaßt, eine Eingriffsnockeneinrichtung zum formschlüssigen Bewegen der Kupplungsmanschette 20 und eine lösbare Klinken - bzw. Rast~ einrichtung, um die Schalteinrichtung formschlüssig·. bzw. wirksam in Eingriff zu halten.

Es wird nun auf Fig. 2 bis 5 Bezug genommen; die Abtriebswelle 5 ist mit einer Axialbohrung 25 ausgebildet, die sich von dem weitesten .innenliegenden Ende durch die Keil- Nuten- Verbindung hindurch einwärts erstreckt. Das Steuerteil 26 ist verschieblich innerhalb der Bohrung 25 angebracht. Die Schalteinrichtung umfaßt auch eine Vorspanneinrichtung, um die Kupplungsmanschette 20 in Eingriff mit der Antriebsmanschette bzw. den Kupplungszähnen 21 zu rasten.

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_Die" Vorspanneinrichtung umfaßt eine federnde Einrichtung, die eine Verbindung zwischen der Kupplungsmanschette 20 urd der Schalteinrichtung herstellt, sowie eine lösbare Verbindungseinrichtung, die zwischen der Kupplungswelle und der Abtriebwelle 5 eingreift. Die federnde Einrichtung und die lösbare Verbindungseinrichtung wirken derart zusammen, daß sie einen Rasteingriff der Kupplungsmanschette 20 und des Antriebsteils oder Kegelrades 11 oder 12 erheben, und die federnde Einrichtung ergibt getrennt einen Schlupf zwischen dem Äntriebsteil und dem Kupplungsteil, wenn sich die Abtriebwelle 5 mit einer Drehzahl dreht, die größer ist als die Drehzahl des Antriebsteils. . ■

Die federnde Einrichtung umfaßt einen Querstiftteil 30,. einen radialen Schlitz 28 durch das Steuerteil und eine Aussparungseinrichtung oder eine Axialbohrung 33, die sich an den gegenüberliegenden Seiten des radialen bzw. axialen Schlitzes 28 erstreckt, sowie eine Eedereinrichtung oder Spiralfeder 34 und 35, die innerhalb der Ausnehmungseinrichtung an den gegenüberliegenden Seiten des Quersitfteiles 30 angeordnet ist und federnd den Querstift

30 im wesentlichen in den axialen Schlitz 28 eingeführt halten. Die Abtriebwelle 5 umfaßt auch einen Axialschlitz 29 v^pmnd die Kupplungsmanschette 20 weist radiale Löcher 31 und 32 auf, die auf die Schlitze 28 und 29 ausgerichtet sind. Das Querstiftsteil 30 erstreckt sich durch die Schlitze 28 und 29 und ist in den Löchern

31 und 32 in der Kupplungsmanschette 20 befestigt. Das äußere Ende der Bohrung 33 ist durch einen Stift 36 verschlossen,und die Spiralfedern 34 und 35 sind so vorgespannt/ daß sie den Stift 30 in eine zentrale Stellung zum Schlitz 28 drücken und dort halten,und hierbei die Manschette 20 auf der Keil-/Nutverbindung 20a in

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neutraler Antriebstellung im wesentlichen zentriert anzuordnen.

Die lösbare Verbindungseinrichtung umfaßt mindestens eine Arretiernut in der Abtriebwelle.-5 ,. mindestens einen Arretierstift in einem Radialloch in der Kupplungsmanschette 20 sowie eine Federeinrichtung, die den Arretierstift in Eingriff mit der Arretiernut drückt. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel liegen zwei Arretiernuten 39 und 40 in der Abtriebwelle 5 sowie zwei Arretierstifte 41 und 42 vor, die jeweils ein Kugelende aufweisen, das in den öffnungen 44 in der Kupplungsmanschette 20 angeordnet ist. Die Federeinrichtung umfaßt eine gewickelte Spiralfeder 37, die die Kupplungsmanschette innerhalb einer mittleren Ausnehmung oder Nut 38 umgibt und mindestens mit einem Ende in radialer Richtung zur Kupplungsmanschette umgebogen ist. Das umgebogene Ende greift in den Arretierstift ein, um diesen in die Nut zu drücken. Bei dem in Eig. 2 und 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Federeinrichtung zwei gebogene Enden auf, um jeden der beiden Arretierstifte 41 und 42 in die passenden Nuten zu drücken.

Die Arretierstifte 41 und 42 halten lösbar die Manschette 20 in neutraler Stellung, bis die Kraft an den Spiralfedern 34 und 35 größer ist als die Haltekräft der Arretierstifte 41 und 42 in den Arretiernuten 39 und Die Anfangsbewegung des Steuerteiles 26 aus der neutralen Stellung bewegt nicht den Querstift 30, aber drückt zum Teil die Feder 34 und 35 zusammen, je nachdem welcher einer/derartigen. Bewegung entgegengerichtet ist.Wenn man beispielsweise das Steuerteil 26 in Fig. 2 nach rechts drückt, dann führt dies dazu, daß die Feder 35 zusammengedrückt wird, bis ihre Kraft größer ist als die Halte-

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kraft von den Arretierungen. Die Arretierung 41 und 42 löst sich dann aus den Arretiernuten 39 und 40, und die Feder 35 dehnt sich rasch aus, wobei sie die Kupplungsmanschette 20 aus der Neutralstellung in den Eingriff mit den Kupplungszähnen 18 des in Vorwärtsrichtung angetriebenen Zahnrades 11 schnappen läßt, wie dies in Eig. gezeigt ist. Dies .verhindert das übliche Rattern der ' Zähne und führt zu einem glatten/leisen Schaltvorgang.

Die entgegengesetzte Bewegung des Steuerteiles 26 nach rechts, entsprechend der Ansicht in Fig. 2, drückt in ähnlicher Weise die Feder 34 zusammen, um ein Einschnappen der Führungsmanschette 20 in Eingriff mit dem Antriebszahnrad 12~für die Rückwärtsfahrt zu erreichen. '

Das Steuerteil· 26 und die Manschette 20 werden wirksam bzw. formschlüssig in der neutralen Stellung durch die Arretiernute 39 und 40 sowie die Arretierstifte 41 und und in den Antriebsstellungen 7a durch eine lösbare Klinkeneinrichtung bzw. Rasteinrichtung gehalten. Die lösbare Rasteinrichtung umfaßt eine Rastoberfläche an Nocken und eine dazu passende Rastoberfläche am Nockenfolger.

Die Schalteinrichtung umfaßt auch eine eingreifende Nockeneinrichtung, um die Kupplungsmanschette 20 wirksam bzw. formschlüssig zu bewegen. Die eingreifende Nockeneinrichtung umfaßt einen Nocken 46, der im Getriebekasten 3 angeordnet ist, sowie einen Nockenfolger 45, der drehbar mit der Schalteinrichtung verbunden ist und im Gehäuse derart angeordnet ist, daß er mit den Nocken 46 zum wirk-r samen bzw. formschlüssigen Positionieren des Steuerteiles 26 zum Zweck der Bewegung der Kupplungsmanschette angeordnet ist. Die Drehung des Nocken 46 veranlaßteine Hin- und Herbewegung des Nockenfolgers 45, der seinerseits

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eine Hin- und Herbewegung des Steuerteiles 26 veranlaßt» Am Ende seiner Bewegung in beide Drehrichtungen erzielen der Nocken 46 und der Nockenfolger 45 eine Einrastung durch die vorher beschriebene lösbare Rasteinrichtung.

Die Nockeneingriffseinrichtung 27 umfaßt einen Nockenfolger 45, der mit dem Steuerteil 26 verbunden ist, sowie einen Nocken 46, der mit der Welle 23 gekoppelt ist und durch diese gedreht wird. Die Drehung des Nocken 46 veranlaßt die Hin- und Herbewegung des Nockenfolgers und des Steuerteiles 26, und verrastet am Ende seiner Bewegungsbahn.-.in beiden Richtungen wirksam die Kupplungsmanschette 20.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuerteil 26 durch eine Koppelung oder Drehkupplung 24 mit dem Nockenfolger 45 verbunden. Die Drehkupplung 24,weist einen mit einer Einschnürung und einem knopfartigen Abschluß versehenen, T-förmigen Kopf 47 am Steuerteil auf, der drehbar in einer abgesetzten zylindrischen Ausnehmung 48 im Ende des Nockenfolgers 45 gelagert ist-Die Ausnehmung 48 ist mit einem Einführschlitz 50 versehen, der den Einbau des T-förmigen Kopfes mit dem Nockenfolger 45 gestattet. Dies gestattet eine hin- und hergehende Bewegung des Nockenfolgers 45 sowie eine Drehbewegung des Steuerteiles 26.

Der Nockenfolger 45 umfaßt einen Hauptabschnitt 51 _r der als massives zylindrisches Teil gezeigt ist, das eine Kurvenausnehmung 52 aufweist, die in der oberen Oberfläche mit einer allgemein U-förmigen Kurvenoberfläche oder Wand 53 ausgebildet ist. Der Nocken 46 ist mit der Schaltwelle 23 durch eine Axialnutverbindung 5 4 gekoppelt, wobei sich die Schaltwelle 23 durch ein mit Axialnuten versehenes Loch in den Nocken 46 erstreckt und

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in einem Loch im Getriebekasten 3 endet, der eine Lagerabstützung für das Ende der-Schaltwelle 23 bildet. Der Nocken 46 weist eine Nockenoberfläche 57 auf, die im Gleiteingriff mit der Kurvenoberfläche 53 im Nockenfolger 45 angeordnet ist. Der Nocken 46 und der Nockenfolger 45 sind mit ächssymmetrisch angeordneten» zueinander passenden Nockenrampen ausgebildet. Deshalb steuert die entgegengesetzte Drehung des Nocken 46 unmittelbar und formschlüssig die Linearbewegung des Nockenfolgers 45 und des SteuErteiles 26..

Näher gesagt, und wie in Eig. 3, 4 und 5 gezeigt, ist der Nocken 46 ein im allgemeinen halbkreisförmiges Teil, bei dem die Axialnutenverbindung 54 mit der Schaltwelle 23 neben der Mitte des halbkreisförmigen Umfangs liegt. Die Nockenoberfläche 57 des Nocken 46 ist in ähnlicher Weise in der entgegengesetzten Richtung von der Mitte aus und bezüglich der Keil-/Nutverbindung 54 gegenüberliegend unmittelbar einwärts zu ähnlichen, gekrümmten Nockenoberflächen 58 und 59 für".:Vorwärts~ und Rückwärtöbetrieb gekrümmt. Die Nockenoberflächen 58 und 59 gehen in eine Rasteinrichtung oder Rast- Nockehrampen 60 und 61 für Vorwärt- und Rückwärtsrichtung an jedem der entgegen-· gesetzten Enden des Nocken 46 über.

Die Kurvenausnehmung 52 im Nockenfolger 45 und insbesondere die U-föfmige Kurvenwand 53 ist in ähnlicher Weise mit einem mittleren, allgemein· flachen Abschnitt 62 ausgebildet, der mit ähnlichen, gekrümmten Endkurvenflächen 63 und 64 an einem nach außen auseinanderlaufenden Wandaufbau verbunden ist, die jeweils querverlaufende flache Wände 65 und 66"aufweisen. In der neutralen Stellung ist der Nocken 46 symmetrisch innerhalb der Kurvenaussparung 53 angeordnet, wobei die gegenüberliegenden Enden der Nockenrampen 60 und 61 gegen die

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Kurvenoberflächen. 63 und 64 ah der Verbindungsstelle mit den Rastwänden 65 und 66 anliegen.

Die Drehung des Nocken 46 im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 4 gezeigt, veranlaßt die Schaltnockenoberfläche 59, sich nach außen aus der Neutralstellung in den danebenliegend versetzten Abschnitt der Kurvenausnehmung 52 zu bewegen. Die gegenüberliegende Schaltriockenoberflache 58 dreht sich und bewegt sich aus der neutralen Stellung der gekrümmten Endkurvenoberflache 63 einwärts und übt hierauf eine Kraft aus, die den Nockenfolger 45 zwingt, sich nach links zu bewegen, wenn sich die Schaltriockenoberf lache 59 auswärts bewegt. Die volle Schaltdrehung der Schaltwelle 23 und des angebrachten Nocken 4 6 bewegt die Rastoder Nockenrampe.60 in die gekrümmte Endkurvenoberfläche oder den Rastabschnitt 63 der Ausnehmung 52„ Das Steuerteil· 26 wird hierbei nach links gezogen, spannt die Feder 35 und bewegt bis zum Zeitpunkt der Vorrastung in der Schaltstellung den Stift 30 im Radialschlitz 29 in der- Abtriebwelle. 5 nach links ο Die Kupplungszähne 21 der Kupplungsmanschette 20 schnappen in Eingriff mit den Kupplungszähnen .18 des vorwärtsrotierenden Kegelrades 11, weil die Spiralfeder 35 zusammengedrückt wird,' und wenn die Arretierkraft überwunden wird, dann wird.die Kupplungsmanschette 20 aus der neutralen Stellung freigesetzt, wie vorher beschrieben ist.

Die Rückwärtsdrehung des Nocken 46 veranlaßt die Rastnockenrampe 60, sich aus dem Eingriff mit der Nockenfolgeoberfläche 63 zu bewegen, während die gegenüber?-- -Inliegende Schaltnockenoberfläche 59 mit der gekrümmten Endkurvenoberfläche des Nockenfolgers 45 in Eingriff tritt, um den eingerasteten Nockenfolger 45 wirksam bzw. durch formschlüssige Wirkung aus der Raststellung

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zu entfernen. Die im Gegenuhrzeigersinn erfolgende Drehung des Nocken 46 veranlaßt die gegenüberliegende Schaltnockenoberfläche 59, mit der gekrümmten Endkurvenfläche 64 und der "äußeren Nockenrampenfläche der Ausnehmung in Eingriff zu treten, um formschlüssig den Nockenfölger 45 wieder in die neutrale Stellung zurückzubringen. Wird, wobei auf die Eiguren Bezug genommen wird_f die Jm Gegen-Uhrzeigersinn erfolgende Drehung bis zu einer vollständigen Umkehrstellung fortgesetzt, dann tritt die gegenüberliegende Schaltnockenoberfläche 59 mit der gegenüberliegenden, gekrümmtem Endkurvenoberfläche in Eingriff und bringt in ähnlicher Weise den Nockenfolger 45 und das Steuerteil 26 in eine umgekehrte Stellung, um die entgegengesetzten Antriebszähne 22 der Manschette 20 in Eingriff mit dem Umkehrantriebszahnrad 12 zu bringen und demzufolge den Propeller 6 für den Antrieb in Umkehrrichtung zu drehen. Die Rastnockenrampe 61 bewegt sich gegen die gekrümmte EndkurvenflächeM64 .und verrastet wieder wirksam bzw. formschlüssig den Nockenfölger 45 und.das Steuerteil 26 in der Schältstellung>

§09813/081?

Leerseite

Claims

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A. GRUNECKER

O)F¹L-ItS(G.

H. KINKELDEY

DR-IN&

W. STOCKMAIR

DH-ING-AeE (CALTECH

K. SCHUMANN

DR, RER PiAT · DrPU-PHYS

F>. H. JAKOB

G. BEZOLD

DR RSlNW.-DIPL-CHEM

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSS

Brunswick Corporation

One Brunswick Plaza, Skokie, 111., USA

Ansprüche

11. Sept. 1978 P 13 114-

.Kupplungsvorrichtung, gekennzeichent durch die folgenden Merkamle:

a) ein Gehäuse (3)

b) eine Abtriebwelle (5),"die drehbar im Gehäuse angebracht ist,

c) ein Antriebsteil (11/ 12), das im Gehäuse koaxial zur Abtriebwelle angebracht ist,

d) ein Kupplungsteil (20), das drehbar an der Abtriebwelle befestigt ist und in Äxialric-htung in Eingriff mit der Antriebseinrichtung beweglich ist und

e) eine Schalteinrichtung zum formschlüssigen Bewegen des Kupplungsteiles an der Ausgangswelle zwischen einer ersten Stellung, in der das Kupplungsteil aus dem Eingriff mit der Antriebseinrichtung gelöst ist, und einer zweiten Stellung, in der das Kupplungsteil in Eingriff mit der Antriebseinrichtung steht, wobei die Einrichtung zum wirksamen Bewegen des Kupplungsteiles eine Steuereinrichtung (26) aufweist, die
unmittelbar mit dem Kupplungsteil verbunden ist.

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TELEFON (OBB) 933963 TELEX Οβ-3β38Ο TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIEREF*

ORIGINAL. INSPECTED

2 * Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die folgenden Merkmale aufweist;

a) ein Steuerteil (26) _f

b) eine Nockeneingriffseinrichtung (45;46) zum formschlüssigen Bewegen des Kupplungsteiles (20) und

c) eine lösbare Rasteinrichtung (60,- 63 und 61, 64,)

um die Schalteinrichtung formschlüssig in der Einrückstellung zu halten.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, zusätzlich gekennζeichent durch eine Verbindungseinrichtung, die das Steuerteil (26) und die lösbare Rasteinrichtung (60, 63 und 61,. 64) miteinander verbindet.

4. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche

2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneingriffseinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

a) einen Nocken (46) , der im Gehäuse (3) angeordnet ist _c und

b) einen Nockenfolger (45), der drehbar mit der Schalteinrichtung verbunden ist und derart angeordnet ist, daß er mit dem Nocken zum formschlüssigen Verstellen der Steuereinrichtung (26) zum Bewegen des Kupplungsteiles (20) in Eingriff bringbar ist.

5. Kupplungvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dciß das Antriebsteil ein Paar gegenläufig angetriebene und mit Abstand angeordneter Antriebsteile (11, 12) umfaßt, wobei das Kupplungsteil (20) entgegengesetzt aus einer gewählten Neutralstellung in Eingriff mit einem der beiden Antriebsteile beweglich ist, und daß der Nocken in einer Ausnehmung ausgebildet ist, mit einer Nocken- bzw. Kurvenoberfläche, die ähnliche Rampen umfaßt, die in Axialabstand zur Nöckenfolgerbewegung angebracht sind, wobei der Nockenfolger drehbar innerhalb der

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Ausnehmung angebracht ist und entgegengesetzte Nockenfolgerendflächen aufweist, die in NeutraIstellung auf die Nockenrampen ausgerichtet sind, und wobei der Nocken gegenläufig gedreht wird, um den Nockenfolger in entgegengesetzte Stellungen zu bringen und das Steuerteil in eine Stellung zum Einrücken des Kupplungsteiles in Abhängigkeit von einer Voll verdrehten Lage zu bewegen.

6. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Rasteinrichtung eine Rastoberfläche (60, 61) am Nocken (46) und eine zugehörige bzw. dazu passende Bastoberfläche (59, 58) am Nockenfolger (45) aufweist.

7. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zusätzlich gekennzeichnet durch Kupplungseingriff selemente (18, 19, 21,22), die in Antriebsrichtung betätigbar am gegenüberliegenden Abschnitt vom Kupplungsteil (20) und Antriebsteil (11, 12) vorgesehen sind, wobei die Schalteinrichtung zusätzlich eine federnde Einrichtung (34, 35) aufweist,· die eine Verbindung zwischen der Kupplungseinrichtung und der Schalteinrichtung herstellt, und wobei die federnde Einrichtung einen Schlupf zwischen Antriebseinrichtung und Kupplungseinrichtung herstellt, wenn das Antriebsteil die Drehzahl des Kupplungsteiles übersteigt«

8. Kupplungsvorrichtung nach Anypjnich

1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung zusätzlich eine Vorspanneinrichtung (34, 35)aufweist, um das Kupplungsteil (20) in den Eingriff mit dem Antriebsteil (11, 12) einschnappen zu lassen.

9. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die VorspanneinricMung die folgenden

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OFUGiNAL

Merkmale aufweist:

a) eine federnde Einrichtung (26, 30, 34, 35), die eine Verbindung zwischen dem Kupplungsteil (20) und der Schalteinrichung herstellt, und

b) eine lösbare Verbindungseinrichtung (39, 40, 41, 42), die einen Eingriff zwischen dem Kupplungsteil (20) und der Abtriebwelle (5) herstellt, wobei die federnde Ein-

-•richtung und die lösbare Verbindungseinrichtung zusammenwirken, um ein 'einschnappendes Eingreifen des Kupplungsteiles in die Antriebseinrichtung vorzusehen, .und wobei die federnde Einrichtung einen Schlupf zwischen der Antriebseinrichtung und dem Kupplungsteil ergibt, wenn sich die Abtriebwelle mit einer Drehzahl dreht, die größer ist als die Drehzahl . der Antriebseinrichtung.

w Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Einrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

a) ein Querstiftteil (30)

b) eine Steuerstange (26) mit einem durchgehenden, axialen Schlitz (28) und einer Aussparungseinrichtung (33) an den entgegengesetzten Seiten.:des Schlitzes, und

c) eine Eedereinrichtung (34_f 35), die in der Aussparungseinrichung an den entgegengesetzten Seiten de« Dreherstiftteiles angeordnet ist und federnd das Querstiftteil im Schlitz im wesentichen zentriert hält.

11. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (20) mindestens ein radiales Loch (31, 32) aufweist, und daß .die lösbare Verbindungseinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

a) mindestens eine Arretiernut (39, 40) in der Abtriebwelle (5)

b) mindestens:einen Arretierstift (41 , 42), der im radialen Loch im Kupplungsteil (20) angeordnet ist und ein kugeliges

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. Ende aufweist, und

c) eine Federeinrichung (37, 43), die den Arretierstift .'. in Eingriff mit der Arretiernut drückt.

12. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung eine Spiralfeder (37) aufweist, die das Kupplungsteil (20) umgibt und an mindestens einem Ende (43) in radialer Richtung bezüglich des Kupplungsteiles (20) gebogen ist, und daß das Ende mit dem Arretierstift (4.1, 42) in Eingriff steht, um diesen in die Nut (39, 40) zu drücken.

13. Kupplungsvorrichtung, gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse (3)

b) eine Abtriebwelle (5), die drehbar im Gehäuse angebracht ist,

c) ein Antriebsteil (11, 12), das im Gehäuse coaxial zur Abtriebwelle angeordnet ist,

d) ein Kupplungsteil (20) , das drehbar an der Abtriebwelle befestigt und axial in Antriebseingriff mit der Antriebseinrichtung beweglich ist und

e) eine lösbare Verbindungeinrichtung (39, 40, 41, 42), die zwischen dem Kupplungsteil und der Abtriebwelle angeordnet ist, um das Kupplungsteil außer Eingriff mit dem Antriebs teil zu halten,, und

ferner dadurch gekennzeichnet,daß

f) die Abtriebwelle mit einer axialen öffnung (25) ausgebildet ist, wobei, ein Steuerteil.(26) verschieblich in der axialen Öffnung angebracht ist,

g) die Abtriebwelle und das Steuerteil (26) , mit aufeinander ausgerichteten, Axialschlitzen (28, 29) ausgebildet sind und das Kupplungsteil mit radialen Löchern (31, 32) ausgebildet ist, die auf die Schlitze ausgerichtet sind, wobei sich ein Querstiftteil (30) durch die Schlitze in der Abtriebwelle und im Steuerteil

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erstreckt und in den Löchern im Kupplungsteil befestigt ist,

h) das Steuerteil innere Aussparungen (33) an den enggegengesetzten .Seiten des Schlitzes aufweist, wobei eine federnde Einrichtung (34, 35) in den Aussparungen an den entgegengesetzten Seiten des Querstifteiles (30) angeordnet ist und federnd das Querstifteil innerhalb eines mittleren Abschnitts des Schlitzes hält und

i) die Schalteinrichtung (23,26,45) mit dem Steuerteil zum Bewegen des Steuerteiles verbunden ist, um die federnde Einrichtung gegen den Querstift anzudrücken, bis die lösbare Verbindungseinrichtung gelöst wird und das Kupplungsteil zum Einschnappen in den betrieblichen Eingriff mit dem Antriebsteil gebracht wird.

14. .._· . Kupplungsvorrichtung,gekennzeichnet durch

a) ein Gehäuse (3)

b) eine Abtriebwelle (5),die drehbar im Gehäuse angebracht ist,

c) ein Antriebsteil (11, 12), das im Gehäuse coaxial zur Abtriebwelle angeordnet ist,

d) ein Kupplungsteil (20), das drehbar an der Abtriebwelle befestigt und in Achsrichtung in Antriebseingriff mit der Antriebseinrichtung beweglich ist,

e) Kupplungseingriff elemente (18,. 19, 21, 22), die an einander gegenüberliegenden Abschnitten des Antriebsteiles und des Kupplungsteiles vorgesehen sind,

f) ein Steuerteil (26), das zur Hin- und Herbewegung relativ zum Kupplungsteil angebracht ist,

g) ein Kopplungsteil,. (30) , das axial am S teuer teil beweglich ist,

h) eine federnde Einrichtung (34, 35), die zwischen dem Steuerteil und dem Kopplungsteil angeordnet ist, um

A) die anfängliche Vorspannung des Kopplungsteiles in der Bewegungsrichtung zu gestatten und

B) es den Kupplungseingriffselementen zu gestatten, in

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Drehrichtung entgegengestzt zur Äntriebsrichtung durchzurutschen, und

i) eine lösbare Einrichtung (39, 40, 41, 42) zwischen dem Kupplungsteil und der Abtriebwelle, um

A) die ursprüngliche Vorspannung des Kopplungsteiles zu gestatten und

j) eine Schalteinrichtung (23, 46, 45),die am Steuerteil zum formschlüssigen Bewegen des Steuerteiles angebracht ist, um die lösbare Einrichtung zu überwinden.

15. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (20) zwei radiale Durchgangslöcher (31, 32).aufweist, daß die Ausgangswelle (5) zwei radiale Durchgangsschlitze

(29) aufweist, die in entsprechender axialer;Ausrichtung zu den Löchern im Kupplungsteil angeordnet sind, sowie eine axiale Durchgangsöffnung (25) , und daß die Steuerwelle (26) zwei radiale Durchgangsschlitze (28) aufweist, die in entsprechender radialer Ausrichtung zu den Löchern im Kupplungsteil angeordnet sind, sowie eine axiale Durchgangsöffnung (33), daß das Koppelungsteil einen Querstiftteil (30) aufweist, daß die federnde Einrichtung zwei Druckfedern (34, 35) aufweist, daß die Steuerxvelle (26) in der axialen öffnung *(25) in der Welle (5) angeordnet ist, daß dia beiden Federn (34, 35) in deraaxialen Öffnung (33) in der Welle (26) angeordnet sind und daß das Querstiftteil (30) sich durch den Schlitz (28) im Steuerteil zwischen den beiden Federn (34, 35) sowie durch den Schlitz (29) in der Abtriebwelle (5) erstreckt und in den Löchern (31, 32) im Kupplungsteil (20) befestigt ist.

16. Hängende Antriebseinrichtung für Wasserfahrzeuge, gekennzeichnet durch

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a) eine Getriebeeinheit (2)

b) eine Propellerwelle .(5) , die drehbar in der Getriebe-Einheit angebracht ist,

c) gegenläufig drehbare angetriebene Einrichtung (11/ 12) ,

d) ein Kupplungsteil (20), das drehbar an der Welle befestigt und in Achsrichtung in Eingriff mit der angetriebenen Einrichtung beweglich ist, um die Drehung der Welle zu bewirken,

e) eine lösbare Einrichtung (39, 40, 41, 42)_f die das Kupplungsteil außer Eingriff mit der angetriebenen Einrichtung hält;.

f) eine Steuereinrichtung (26) zum Bewegen der Kupplungseinrichtung, ' .

g) eine federnde Einrichtung (34, 35) zwischen der Kupplungseinrichtung und der Steuereinrichtung und

h) eine Schalteinrichtung (23, 46, 45), die an die Steuereinrichtung angeschlossen ist, um die Kraft der lösbaren Einrichtung zu überwinden und um das Kupplungsteil in die Angriffsstellung mit einer der. angetriebenen Einrichtungen zu bewegen.

17. Antriebseinrichtung für ein Wasserfahrzeug, gekennzeichnet durch

a) einen unteren Uinkehrgetriebekasten (3)

b)"eine Propellerwelle (5), die drehbar im Getriebekasten gelagert .ist,

c) ein Paar gegenläufig drehbarer angetriebener Zahnräder (11, 12), die im Getriebekasten im wesentlichen konzentrisch zur Propellerwelle angebracht sind,

d) ein Kupplungsteil (20), das drehbar an der Welle befestigt und axial an der Welle in Eingriff mit dem Zahnrad beweglich ist, um die Welle zu drehen,

und ferner dadurch gekennzeichent, daß

A) eine lösbare Verbindungseinrichtung (39, 40, 41, 42) zwischen dem Kupplungsteil (20) und der Propellerwelle

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ORIGINAL INSPECTED

(5) das Kupplungsteil außer Eingriff mit dem Paar gegenläufig drehbarer angetriebener Zahnräder hält,

B) die Propellerwelle (5) mit einer axialen Öffnung (25) ausgebildet ist, in der ein Steuerteil (26) verschieb-Iich angebracht ist

C) die Propellerwelle (5) und das Steuerteil (26) mit aufeinander ausgerichteten Axiälschlitzen (29, 28) und das Kupplungsteil (20) mit Radiallöchern (31,32) ausgebildet sind, die auf die Schlitze ausgerichtet sind, wobei sich ein Querstxftteil (30) durch die Schlitze in der Propellerwelle und dem Steuerteil erstreckt und in den Löchern im Kupplungsteil befestigt ist, und

D) das' Steuerteil innenliegende Ausnehmungen (33) an den gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes (28) aufweist, wobei eine federnde Einrichtung (34, 35) in der Ausnehmung an den gegenüberliegenden Seiten des Querstiftteiles angeordnet ist und federnd den Stift in einem mittleren Abschnitt des Schlitzes hält.

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