DE3723578A1 - Umsteuerbare getriebebaugruppe fuer jachten - Google Patents
Umsteuerbare getriebebaugruppe fuer jachtenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine umsteuerbare Getriebe
baugruppe für Jachten.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine umsteuerbare
Getriebebaugruppe, die für Jachten bestimmt und dazu einge
richtet ist, zwischen einem Motor, der im hinteren Teil eines
Jachtrumpfes so angeordnet ist, daß sein Kraftabgabeende zum
Heck weist, und einer Propellerwelle angeordnet zu werden, die
sich vom Schiffsrumpf aus nach hinten und unten erstreckt.
Somit bezieht sich die Erfindung auf eine umsteuerbare Ge
triebebaugruppe für Wasserfahrzeuge mit Winkelantrieb.
Eine Standardausführung eines solchen Winkelantriebssystems
ist so aufgebaut, daß die gesamte Antriebseinheit vom Motor
über die umschaltbare Getriebebaugruppe bis zur Propellerwelle
eine Lage einnimmt, die um einen Winkel nach hinten und unten
geneigt ist, der dem der Propellerwelle zu erteilenden Nei
gungswinkel entspricht. Bei einer Jacht mit einem Winkelantrieb
dieser Standardbauart muß das Motorgehäuse wegen der geneigten
Lage des Motors höher ausgeführt sein, so daß sich der benach
barte Raum für die Besatzung entsprechend verkleinert. Es ist
jedoch sehr wichtig und stets erwünscht, einen größeren Raum
für die Besatzung innerhalb des Jachtrumpfes zur Verfügung zu
haben. Aus diesem Grunde sind einige Antriebseinheiten der Win
kelbauart vorgeschlagen worden, bei denen der Motor horizontal
oder annähernd horizontal gelagert ist, während der Kraftüber
tragungsweg in demjenigen Abschnitt geknickt ist, in dem die
umschaltbare Getriebebaugruppe angeordnet ist, um dem Kraft
übertragungsweg die erforderliche Neigung nach hinten und un
ten zu erteilen.
In den US-PSen 35 70 319 und 41 88 833 ist eine Vorrichtung
beschrieben, bei der Kegelzahnräder verwendet werden, um dem
Kraftübertragungsweg für Bootsantriebe innerhalb eines Gehäu
ses für ein umschaltbares Getriebe eine Neigung zu erteilen.
Diese bekannte Antriebseinheit ist wirtschaftlich, da ein
Kegelzahnrad billig auf einer Abwälzfräsmaschine mit Hilfe
eines Kegelzusatzgerätes hergestellt werden kann, das den Ab
stand zwischen einem Fräser und der Mitte des Zahnradrohlings
variiert, während sich der Fräser über den Rohling bewegt, um
das Zahnprofil zu formen. Eine solche Antriebseinheit kann
kompakt ausgebildet sein, denn sie ist so aufgebaut, daß
einige der in einer Umsteuergetriebebaugruppe für die An
triebseinheit des Standardtyps verwendeten Zahnräder durch
Kegelzahnräder oder miteinander kämmende Kegel- und Zylinder
zahnräder ersetzt werden, ohne daß die Anzahl der Zahnräder
vergrößert wird.
Bei den Umsteuergetriebebaugruppen nach den beiden genannten
US-PSen ist innerhalb eines Getriebegehäuses eine Zwischenwelle
auf mittlerer Höhe zwischen einer hochgelegenen Eingangswelle
und einer tiefgelegenen Ausgangswelle angeordnet. Der Vorwärts
antrieb wird von der Eingangswelle direkt auf die Ausgangswelle
durch wahlweises Betätigen einer mit Druckflüssigkeit arbeiten
den Mehrscheiben-Vorwärtskupplung auf der Eingangswelle über
tragen, während der Rückwärtsantrieb von der Eingangswelle
über die Zwischenwelle auf die Ausgangswelle durch wahlweises
Betätigen einer mit Druckflüssigkeit arbeitenden Mehrscheiben-
Rückwärtskupplung auf der Zwischenwelle übertragen wird. Um
eine Kraftübertragung zwischen zwei gegeneinander geneigten
Wellen zu bewirken, werden entweder zwei miteinander kämmende
Kegelzahnräder oder ein mit einem Zylinderzahnrad kämmendes
Kegelzahnrad verwendet. Um die Ausgangswelle und somit auch
die mit dieser verbundene Propellerwelle in beiden Richtungen
mit gleicher Kraft anzutreiben, werden die Übersetzungsverhält
nisse der zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle an
geordneten Zahnradgruppen für den Vorwärts- und den Rückwärts
gang gleich gewählt.
Wenn die Übersetzungsverhältnisse der Zahnradgruppen für den
Vorwärts- und Rückwärtsgang einander gleichen sollen, wie
oben beschrieben, besteht eine gewisse Grenze hinsichtlich
der gegenseitigen Abstände zwischen je zwei der genannten
drei Wellen, nämlich der Eingangs-, Zwischen- und Ausgangs
welle. Jenseits dieser Grenze wird bei den Getriebebaugruppen
nach den beiden oben erwähnten US-PSen mit zwei Kegelzahn
rädern gearbeitet. Die Verwendung zweier Kegelzahnräder ist
jedoch nicht erwünscht, da ein Kegelzahnrad im Vergleich zu
einem Zylinderzahnrad immer noch teurer in der Herstellung ist.
Ein ernsteres Problem besteht darin, daß bei einem Kegelrad
eine genaue Einstellung des Zahnradspiels erforderlich ist.
Ist das Spiel zu groß, werden Zahnkanten abgebrochen, während
bei einem zu kleinen Spiel ein hochfrequentes Geräusch ent
steht. Ein solches Spiel läßt sich nur durch Verschieben
eines Kegelzahnrades entlang seiner Achse einstellen. Dies
ist ein schwieriger Arbeitsgang, und es wird daher vorgezogen,
die Anzahl der verwendeten Kegelräder zu reduzieren, um Her
stellungskosten zu sparen.
Ein Weg zur Lösung dieses Problems ist in der Britischen
Patentanmeldung GB 21 69 571A beschrieben. Bei der umsteuerbaren
Getriebebaugruppe nach dieser Anmeldung sind eine horizontale
Eingangswelle und eine nach hinten und unten geneigte Ausgangs
welle innerhalb eines Getriebegehäuses in geringer Höhe derart
angeordnet, daß zwischen diesen beiden Wellen in der Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung des Gehäuses ein geringer Abstand vor
handen ist. In dem Getriebegehäuse sind außerdem eine hoch
gelegene horizontale Kupplungswelle und eine horizontale Zwi
schenwelle in mittlerer Höhe gelagert. Die Kupplungswelle trägt
in einem axialen Abstand angeordnete Antriebszahnräder für den
Vorwärts- und den Rückwärtsgang. Das Zahnrad für den Vorwärts
gang wird durch direktes Kämmen mit einem Eingangszahnrad auf
der Eingangswelle in Umdrehung versetzt, während das Zahnrad
für den Rückwärtsgang über ein erstes Zwischenzahnrad, das
auf der Zwischenwelle sitzt und mit dem oben genannten Ein
gangszahnrad kämmt, und ein zweites Zwischenzahnrad angetrie
ben wird, das auf der Zwischenwelle sitzt und mit dem Zahnrad
für den Rückwärtsgang kämmt. Auf der Kupplungswelle ist zwi
schen den Zahnrädern für den Vorwärts- und den Rückwärtsgang
eine Kupplungsanordnung vorgesehen, die eines dieser Zahnräder
wahlweise mit der Kupplungswelle kuppelt. Um die Umdrehung der
horizontalen Kupplungswelle, die wahlweise in der Richtung für
den Vorwärts- oder den Rückwärtsgang gedreht wird, auf die
geneigte Ausgangswelle zu übertragen, an die eine gleich
achsige Propellerwelle gekuppelt ist, kämmt ein Zylinderzahn
rad, das auf dem hinteren Endabschnitt der Kupplungswelle fest
montiert ist, mit einem Kegelzahnrad, das fest auf der Aus
gangswelle montiert ist.
Es ist also ersichtlich, daß nur ein Kegelzahnrad verwendet
wird, das zur Herstellung der betriebsmäßigen Verbindung zwi
schen der horizontalen Kupplungswelle und der geneigten Aus
gangswelle dient. Somit ist bei der umsteuerbaren Getriebe
baugruppe nach der genannten Britischen Patentanmeldung die
genaue Einstellung des Spiels nur für ein Kegelzahnrad erfor
derlich.
Andererseits arbeitet diese Getriebebaugruppe mit einer rela
tiv großen Zahl von Transmissionswellen und Zahnrädern in dem
Getriebegehäuse.
Der Erfindung liegt daher hauptsächlich die Aufgabe zugrunde,
eine neuartige umsteuerbare Getriebebaugruppe für Jachten zu
schaffen, bei der die Anzahl der verwendeten Wellen und Zahn
räder auf ein Mindestmaß reduziert ist und nur ein Kegelzahn
rad verwendet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an
hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine als Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Aus
führungsform der erfindungsgemäßen umsteuerbaren Ge
triebebaugruppe;
Fig. 2 eine Schnittzeichnung eines anderen Abschnitts der
Baugruppe nach Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Schrägansicht zur Veranschaulichung
der Anordnung der Wellen und Zahnräder in der Baugruppe
nach Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Zeichnung zur Erläuterung des Ein
griffs der Zahnräder der umsteuerbaren Getriebebaugrup
pe nach Fig. 1; und
Fig. 5 die schematische Seitenansicht einer Jacht, in der die
umsteuerbare Getriebebaugruppe nach Fig. 1 verwendet
wird.
Erfindungsgemäß ist eine umsteuerbare Getriebebaugruppe 13
für Jachten der in Fig. 5 gezeigten Art vorgesehen, die zwi
schen einem im hinteren Teil des Jachtrumpfes mit in Heckrich
tung weisendem Kraftabgabeende gelagerten Motor 11 und einer
sich vom Rumpf aus nach hinten und unten erstreckenden Propel
lerwelle 12 angeordnet ist.
Gemäß Fig. 1 bis 4 gehört zu der umsteuerbaren Getriebebaugrup
pe 13 nach der Erfindung ein Getriebegehäuse 14, in dem eine ho
rizontale Eingangswelle 15 angeordnet ist, die sich von dem
Getriebegehäuse 14 aus nach vorn erstreckt, eine geneigte Aus
gangswelle 16, die sich von dem Gehäuse 14 aus nach hinten
und unten erstreckt, sowie eine Zwischenwelle 17, die parallel
zur Ausgangswelle 16 verläuft.
Zu der Getriebebaugruppe gehören ferner ein erstes Zylinder
zahnrad 16 und ein in einem Abstand davon angeordnetes zwei
tes Zylinderzahnrad 19, die auf der Eingangswelle 15 fest
montiert sind, ein Kegelzahnrad 20 und ein in einem Abstand
davon angeordnetes drittes Zylinderzahnrad 21, die auf der
Ausgangswelle 16 drehbar gelagert sind, sowie ein auf der
Zwischenwelle 17 sitzendes "skew cylindrical gear", das im
folgenden als schrägverzahntes Zylinderrad bezeichnet wird.
Das Kegelzahnrad 20 auf der Ausgangswelle 16 kämmt mit dem
ersten Zylinderzahnrad 18 auf der Eingangswelle 15 und bildet
so die Zahnradgruppe für den Vorwärtsgang. Das dritte Zylinder
zahnrad 21 auf der Ausgangswelle 16 ist gegenüber dem zweiten
Zylinderzahnrad 19 auf der Eingangswelle 15 in der Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung leicht versetzt angeordnet, um zwischen
diesen Zylinderzahnrädern 19 und 21 einen axialen Abstand zu
schaffen. Das schrägverzahnte Zylinderrad 22 auf der Zwischen
welle 17 kämmt sowohl mit dem zweiten als auch mit dem drit
ten Zylinderzahnrad 19 und 21. Das Zentrum des Eingriffs oder
Kontakts zwischen dem zweiten Zylinderzahnrad 19 und dem
schrägverzahnten Zylinderrad 22 liegt im wesentlichen auf
einer gemeinsamen zu der Eingangs- und der Zwischenwelle 15
und 17 rechtwinklig verlaufenden Linie.
Zu der Getriebebaugruppe 13 gehört außerdem eine Kupplungs
anordnung 23, die auf der Ausgangswelle 16 zwischen dem Kegel
zahnrad 20 und dem dritten Zylinderzahnrad 21 angeordnet ist
und dazu dient, eines dieser Zahnräder wahlweise mit der Aus
gangswelle 16 zu kuppeln, wie in Fig. 1 gezeigt.
Da das zweite Zylinderzahnrad 19 auf der Eingangswelle 15 und
das dritte Zylinderzahnrad 21 auf der Ausgangswelle 16 in der
Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gegeneinander versetzt ange
ordnet sind, weist das schrägverzahnte Zylinderrad 22, das
auf der Zwischenwelle 17 zum Eingreifen in das zweite und das
dritte Zylinderzahnrad 19 und 21 montiert ist, eine relativ
große axiale Länge auf und kämmt mit seinen beiden axialen
Hälften jeweils mit dem zweiten bzw. dritten Zahnrad 19 und 21.
Der Eingriff zwischen dem zweiten Zylinderzahnrad 19 und dem
schrägverzahnten Zylinderrad 22 sowie der Eingriff zwischen
dem schrägverzahnten Zylinderrad 22 und dem dritten Zylinder
zahnrad 21 sind in Fig. 4 schematisch dargestellt. Für das
schrägverzahnte Zylinderrad 22 sind der Teilkreis der hinteren
Hälfte 22 A (mit dem Mittelpunkt 22 a) und der Teilkreis der vor
deren Hälfte 22 B (mit dem Mittelpunkt 22 b) auf der rechten
Seite von Fig. 4 dargestellt. Der Mittelpunkt des zweiten
Zylinderzahnrades 19 ist mit der Bezugszahl 15 für die Ein
gangswelle bezeichnet, während der Mittelpunkt des dritten Zy
linderzahnrades 21 mit der Bezugszahl 16 für die Ausgangswelle
bezeichnet ist. Für den angenommenen Fall, daß das dritte Zy
linderzahnrad 21 entlang der Ausgangswelle 16 in eine Lage ver
schoben würde, die der axialen Lage des zweiten Zylinderzahn
rades 19 entspricht, ist dieses verschobene Zylinderzahnrad
21 X (mit dem Mittelpunkt 16 X) in Fig. 4 mit strichpunktierten
Linien dargestellt.
Hinsichtlich der horizontalen Eingangswelle 15 und der geneig
ten Zwischenwelle 17 existiert eine einzige Linie PL, die zu
diesen beiden Wellen rechtwinklig verläuft. Das Eingriffszen
trum MC zwischen dem zweiten Zylinderzahnrad 19 und dem schräg
verzahnten Zylinderrad 22 auf diesen beiden Wellen liegt genau
auf der einzigen gemeinsamen rechtwinkligen Linie PL, wie in
Fig. 4 gezeigt.
Genauer gesagt, liegt das Zentrum des Teilkreises 22 b auf der
rechten Seite von Fig. 4 für die vordere Hälfte des schräg
verzahnten Zylinderrades 22 in einer Ebene, die auch das Zen
trum 22 a des Teilkreises für die hintere Hälfte des Zahnrades
22 enthält und sich rechtwinklig zu der gemeinsamen rechtwink
ligen Linie PL erstreckt (nämlich gemäß Fig. 4 einer senkrech
ten Ebene, die die gezeigte gerade Linie SL enthält). Da sich
die Zwischenwelle 17 parallel zur Ausgangswelle 16 erstreckt,
liegt das Zentrum des dritten Zylinderzahnrades 21, das in
Fig. 4 mit der Bezugszahl 16 für die Ausgangswelle bezeichnet
ist, praktisch in einer senkrechten Ebene, die gemäß Fig. 4
die gezeigte gerade Linie OL enthält. Auf dieser Linie OL
liegen das zuvor erwähnte gedachte Zentrum 16 X des dritten
Zylinderzahnrades und das Zentrum des zweiten Zylinderzahn
rades 19 (in Fig. 4 mit 15 bezeichnet), und sie verläuft
rechtwinklig zu der gemeinsamen rechtwinkligen Linie PL.
Die umsteuerbare Getriebebaugruppe nach der Erfindung kann in
einer Jacht mit Winkelantriebssystem verwendet werden, indem
man die Eingangswelle 15 oder ihr vorderes Ende mit dem Motor
und die Ausgangswelle 16 oder ihr hinteres Ende mit einer Pro
pellerwelle kuppelt, wie in Fig. 5 gezeigt.
Der Vorwärtsgang der Jacht wird eingeschaltet, indem man das
Kegelzahnrad 20 mit Hilfe der Kupplung 23 mit der Ausgangs
welle 16 kuppelt. Die Motorkraft wird von der Eingangswelle 15
über das erste Zylinderzahnrad 18, das Kegelrad 20 und die
Ausgangswelle 16 auf die Propellerwelle übertragen. Der Rück
wärtsgang wird eingeschaltet, indem man das dritte Zylinder
zahnrad 21 mit Hilfe der Kupplung 23 mit der Ausgangswelle 16
kuppelt. In diesem Fall wird die Motorkraft von der Eingangs
welle 15 über das zweite Zylinderzahnrad 21, das schrägverzahn
te Zylinderrad 22, das dritte Zylinderzahnrad 21 und die Aus
gangswelle 16 auf die Propellerwelle übertragen.
Bei der Vorwärtsfahrt der Jacht wird das Drehmoment zwischen
dem ersten Zylinderzahnrad 18 auf der Eingangswelle 15 und dem
Kegelrad 20 auf der Ausgangswelle 16 derart übertragen, daß
die Zähne dieser Zahnräder 18 und 20 sich unter der zwischen
ihnen herrschenden Beanspruchung verformen, so daß ein Kontakt
oder Eingriff entsteht, bei dem die Last über die gesamte
axiale Länge der Zahnräder 18 und 20 verteilt wird. Vom Stand
punkt des Wirkungsgrades der Drehmomentübertragung wäre es na
türlich am besten, das erste Zylinderzahnrad 18 durch ein Ke
gelrad zu ersetzen, um die Eingangs- und die Ausgangswelle
durch zwei kämmende konische Zahnräder miteinander zu verbin
den. Bei Jachten ist jedoch der Motorantrieb Teil einer Hilfs
vorrichtung, die nur während begrenzter Zeitabschnitte benutzt
wird, z.B. bei der Hafeneinfahrt oder -ausfahrt. Infolgedessen
genügt es, für die Vorwärtsfahrt die Zahnradgruppe mit dem Zy
linderzahnrad 18 und dem mit diesem kämmenden Kegelrad 20 zu
verwenden.
Beim Rückwärtsantrieb der Jacht wird das Drehmoment zwischen
dem zweiten Zylinderzahnrad 19 auf der Eingangswelle 15 und
dem schrägverzahnten Zylinderrad 22 auf der Zwischenwelle 17
derart übertragen, daß die Zähne durch die zwischen ihnen
herrschende Beanspruchung verformt werden, so daß ein Kontakt
oder Eingriff bewirkt wird, bei dem sich die Last über einen
Teil der axialen Länge der Zahnräder 19 und 22 verteilt. Eine
solche Drehmomentübertragung ist natürlich hinsichtlich ihres
Wirkungsgrades und hinsichtlich einer möglichen Beschädigung
der Übertragungsglieder durch Torsionsverformung ungünstig,
doch dient der Rückwärtsgang bei einer Jacht fast ausschließ
lich zum Stoppen der Jacht nach dem Einfahren in einen Hafen,
wobei der Rückwärtsgang zum Bremsen benutzt wird. Infolgedes
sen verursacht die Zahnradgruppe für den Rückwärtsgang mit dem
schrägverzahnten Zylinderrad 22 im Betrieb keinerlei Probleme.
Wegen des beschränkten Einsatzes des Motorantriebs bei einer
Jacht wird erfindungsgemäß im Antriebsweg für den Vorwärtsgang
mit dem Zylinderzahnrad 18 und dem mit diesem kämmenden Kegel
zahnrad 22 auf der horizontalen Eingangswelle 15 und der ge
neigten Ausgangswelle 16 gearbeitet, während für den Rückwärts
gang, der fast nur zum Bremsen der Jacht dient, Gebrauch von
einem Kraftübertragungsmechanismus mit dem schrägverzahnten
Zylinderrad 22 zwischen der horizontalen Eingangswelle 15 und
der geneigten Zwischenwelle 17 gemacht wird. Zu der erfindungs
gemäßen umsteuerbaren Getriebebaugruppe gehören also drei Wellen,
nämlich die Eingangs-, die Ausgangs- und die Zwischenwelle 15,
16 und 17, und fünf Zahnräder, nämlich zwei Zahnräder 18 und
19 auf der Eingangswelle 15, zwei Zahnräder 20 und 21 auf der
Ausgangswelle 16 und ein Zahnrad 22 auf der Zwischenwelle 17;
von diesen fünf Zahnrädern ist nur eines (20) ein Kegelzahnrad.
Drei Wellen und fünf Zahnräder sind das Minimum, das für einen
Vorwärts- und einen Rückwärtsgang sowie zur Drehzahlreduzie
rung bei einer umsteuerbaren Getriebebaugruppe für ein Wasser
fahrzeug erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Getriebebau
gruppe ist so ausgebildet, daß die Anzahl der Wellen und Zahn
räder auf ein Mindestmaß reduziert ist, während nur ein einzi
ges Kegelzahnrad verwendet wird. Infolgedessen werden Herstel
lungskosten gespart.
Bei der Konstruktion mit einer horizontalen Eingangswelle 15
und geneigten, parallel verlaufenden Ausgangs- und Zwischen
wellen 15 und 17 ist es theoretisch möglich, das zweite und das
dritte Zylinderzahnrad 19 und 21 auf der Eingangs- und der Aus
gangswelle 15 und 16 in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in
der gleichen Lage anzuordnen, so daß das schrägverzahnte Zylin
derrad 22 auf der Zwischenwelle 17 mit dem zweiten und dritten
Zylinderzahnrad 19 und 21 in der gleichen Position in der Vor
wärts- und Rückwärtsrichtung kämmt. In diesem Fall kann die
axiale Länge des schrägverzahnten Zylinderrades 22 reduziert
werden. Is ist dann jedoch erforderlich, das dritte Zylinder
zahnrad 21 auf der Ausgangswelle 16 extrem groß zu bemessen,
so daß sich die Ausmaße der umsteuerbaren Getriebebaugrup
pe vergrößern und die Herstellungskosten erhöhen. Aus
diesem Grunde wird erfindungsgemäß eine versetzte Anordnung
in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung für das zweite und
dritte Zylinderzahnrad 19 und 21 vorgesehen, so daß das
schrägverzahnte Zylinderrad 22 mit dem zweiten und dritten
Zylinderrad 19 und 21 mit seinen jeweiligen axialen Hälften
kämmt. Auf diese Weise werden die oben erwähnten Nachteile
vermieden.
Selbst dann, wenn auf Wunsch eines Kunden das Übersetzungs-
oder Transmissionsverhältnis der Zahnradgruppe für den Vor
wärtsgang gegenüber der Standardausführung verändert wird,
kann das schrägverzahnte Zylinderrad 22 in der Zahnradgruppe
für den Rückwärtsgang unverändert bleiben. Dies ist deshalb
der Fall, weil die sich ergebende Veränderung des Übersetzungs
verhältnisses der Zahnradgruppe für den Rückwärtsgang kein Pro
blem darstellt, da der Rückwärtsgang nicht zum zwangsläufigen
Antreiben der Jacht, sondern zum Abbremsen dient. Die Verwen
dung des schrägverzahnten Zylinderrades ist auch in dieser
Hinsicht von Vorteil.
Zu einer bevorzugten Ausführungsform der umsteuerbaren Ge
triebeanordnung 13 zur Verwendung in Jachten der in Fig. 6
gezeigten Art gehört ein Getriebegehäuse 14, das am hinteren
Ende eines Motors angebracht wird, wie in Fig. 1 gezeigt. Das
Gehäuse weist an seinem vorderen Ende eine Abdeckung 14 a auf,
die auch zum Montieren der Getriebebaugruppe an der Rückseite
des Motors dient.
Gemäß Fig. 1 bis 3 sind in dem Getriebegehäuse 14 eine Ein
gangswelle 15, eine Ausgangswelle 16 und eine Zwischenwelle 17
gelagert. Von diesen drei Wellen werden die Eingangswelle 15
und die Ausgangswelle 16 durch die vordere Abdeckung 14 a und
die Rückwand des Gehäuses 14 über Lager unterstützt. Die Zwi
schenwelle 17 ist mit ihren beiden Enden in Bohrungen in der
vorderen Abdeckung 14 a und der Rückwand des Gehäuses 14 ein
gepaßt und wird gemäß Fig. 2 durch eine an der Rückseite des
Gehäuses 14 befestigte Platte 25 daran gehindert, sich aus
ihrer Lage zu bewegen. Die Eingangswelle 15 erstreckt sich
horizontal, während die Ausgangswelle 16 nach hinten und unten
um einen Winkel geneigt ist, der dem Neigungswinkel der Pro
pellerwelle 12 nach Fig. 5 gleicht. Die Zwischenwelle 17 ist
um einen Winkel α gemäß Fig. 4 geneigt, der dem Neigungswin
kel der Ausgangswelle 16 gleicht, so daß die Zwischenwelle
parallel zu der Ausgangswelle verläuft.
Gemäß Fig. 1 ragt die Eingangswelle 15 nach vorn aus dem Ge
triebegehäuse 14 heraus und ist über eine Dämpfungskupplung
27 mit dem Schwungrad 26 des Motors verbunden. Die Ausgangs
welle 16 ragt nach hinten aus dem Gehäuse 14 heraus und trägt
an ihrem hinteren Endabschnitt eine Kupplungshälfte 28 zur
Verbindung mit der Propellerwelle 12.
An die Eingangswelle 15 sind an ihre vorderen und hinteren
Endabschnitte innerhalb des Gehäuses 14 ein kleines erstes
Zylinderzahnrad 18 und ein zweites Zylinderzahnrad 19 ange
formt. Auf der Ausgangswelle 16 sind ein großes Kegelzahnrad
20 und ein großes Zylinderzahnrad 21 drehbar gelagert, die in
der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in einem Abstand vonein
ander angeordnet sind. Das Kegelzahnrad 20 auf der nach hinten
und unten geneigten Ausgangswelle 16 trägt Zähne auf einer
konischen Fläche, die in Richtung auf einen Punkt auf der nach
vorn verlängerten Achse der Ausgangswelle 16 konvergieren, und
es kämmt mit dem ersten Zylinderzahnrad 18 auf der horizonta
len Eingangswelle 15. Das dritte Zylinderzahnrad 21 auf der
Ausgangswelle 16 ist etwas weiter vorn als das zweite Zylinder
zahnrad 19 auf der Eingangswelle 15 angeordnet.
Gemäß Fig. 2 weist die hintere Hälfte der Zwischenwelle 17
einen Abschnitt 17 a mit verkleinertem Durchmesser auf, auf dem
ein schrägverzahntes Zylinderrad 22 mit relativ großer axialer
Länge über Lagereinrichtungen drehbar gelagert ist. Dieses
Schrägzahnrad 22 steht mit seiner hinteren Hälfte in Eingriff
mit dem zweiten Zylinderzahnrad 19 auf der Eingangswelle 15
und mit seiner vorderen Hälfte in Eingriff mit dem dritten
Zylinderzahnrad 21 auf der Ausgangswelle 16.
Durch die Umdrehung der miteinander kämmenden Zahnräder 19
und 22 auf den Wellen 15 und 17, die gegeneinander geneigt
sind, wird eine axiale Schubwirkung erzeugt. Daher sind gemäß
Fig. 2 zwei Drucklager 30 und 31, die das schrägverzahnte Zy
linderrad 22 zwischen sich einschließen, auf dem Abschnitt 17 a
geringeren Durchmessers der Zwischenwelle 17 vorgesehen. Auf
der Welle 17 ist außerdem ein Ring 32 in einem kleinen Ab
stand von dem hinteren Lager 31 angeordnet, der an den einen
größeren Durchmesser aufweisenden Endabschnitt 17 b der Zwi
schenwelle anstößt. Innerhalb dieses Ringes 32 ist auf der
Welle 17 eine Kompressions-Schraubenfeder 33 angeordnet, deren
Enden durch das Lager 31 und den Endabschnitt 17 b der Welle
abgestützt werden.
Gemäß Fig. 1 ist zwischen dem Kegelzahnrad 20 und dem Zylinder
zahnrad 21 auf der Ausgangswelle 16 eine Kupplung 23 angeordnet.
Zu dieser Kupplung 23 gehört ein verschiebbarer Doppelkegel 35,
der gleitend, jedoch nicht drehbar auf der Ausgangswelle 16
mit Hilfe einer schrägen Keilnutverbindung 34 gelagert ist.
Der Kegel 35 weist zwei konische Kupplungsflächen 35 a und 35 b
auf, die wahlweise in Reibungsschluß mit entsprechenden koni
schen Kupplungsflächen 20 a und 21 a des Kegelzahnrades 20 und
des Zylinderzahnrades 21 gebracht werden können. Um bei jeder
der eingerückten Stellungen der Kupplung 23 eine übermäßige
Drehmomentübertragung zu vermeiden, sind die beiden Zahnräder
20 und 21 auf der Ausgangswelle 16 verschiebbar gelagert, so
daß sie sich aus der in Fig. 1 gezeigten Lage um eine kleine
Strecke von dem Kegel 35 fort bewegen können, und sie sind
durch Belleville-Federn 36 und 37 in Richtung auf die gezeigte
Stellung vorgespannt.
Der Kegel 35 auf der Ausgangswelle 16 wird durch einen Fern
steuermechanismus, wie er z.B. in der US-PS 42 78 156 beschrie
ben ist, wahlweise in eine Position für den Vorwärtsgang ge
schoben, wobei der Kegel 35 nach vorn bewegt wird, um einen
Reibungsschluß zwischen den Kupplungsflächen 20 a und 35 a zu
bewirken, oder in eine Position für den Rückwärtsgang, wobei
der Kegel 35 nach hinten bewegt wird, um einen Reibungsschluß
zwischen den Kupplungsflächen 21 a und 35 b hervorzurufen.
Die umsteuerbare Getriebebaugruppe 13 ist zur Verwendung auf
einer Jacht der in Fig. 5 gezeigten Art bestimmt. Der Vor
wärtsgang bzw. der Rückwärtsgang der Jacht werden jeweils
durch Verschieben des Kegels 35 auf der Ausgangswelle 16 ein
geschaltet, um wahlweise das Kegelzahnrad 20 oder das Zylin
derzahnrad 21 mit der Ausgangswelle 16 zu kuppeln. Bei beiden
Gängen wird die Drehbewegung der Eingangswelle 15 auf die Aus
gangswelle 16 und die Propellerwelle 12 mit einer Drehzahl
reduzierung zwischen den Zahnrädern 18 und 20 oder zwischen
den Zahnrädern 22 und 21 übertragen.
Das schrägverzahnte Zylinderrad 22 auf der Zwischenwelle 17
ist derart gelagert, daß es unter der Vorspannung der Kompres
sionsfeder 33 leichte Bewegungen ausführen kann. Diese Art der
Lagerung trägt dazu bei, das Zahnrad 22 vor möglichen Beschädi
gungen durch eine Torsionsverformung beim Rückwärtsantrieb
der Jacht zu schützen.
Claims (3)
1. Umsteuerbare Getriebebaugruppe zum Einbau in Jachten
zwischen einem im hinteren Teil des Jachtrumpfes mit zum
Heck gerichtetem Kraftabgabeende angeordneten Motor und
einer sich vom Rumpf aus nach hinten und unten erstrecken
den Propellerwelle, gekennzeichnet durch:
ein Getriebegehäuse (14), in dem eine sich von dem Ge häuse aus nach vorn erstreckende horizontale Eingangswelle (15), eine sich von dem Gehäuse aus nach hinten und unten erstreckende geneigte Ausgangswelle (16) sowie eine Zwi schenwelle (17) angeordnet sind, die parallel zu der Aus gangswelle verläuft;
ein erstes Zylinderzahnrad (18) und ein zweites Zylin derzahnrad (19), die in einem axialen Abstand voneinander fest auf der erwähnten Eingangswelle (15) montiert sind, ein Kegelzahnrad (20) und ein drittes Zylinderzahnrad (21), die in einem axialen Abstand voneinander drehbar auf der erwähnten Ausgangswelle (16) gelagert sind, wobei das Ke gelzahnrad mit dem ersten Zylinderzahnrad kämmt und das dritte Zylinderzahnrad gegenüber dem zweiten Zylinderzahn rad in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung etwas versetzt angeordnet ist, ein schrägverzahntes Zylinderrad (22), das auf der Zwischenwelle (17) montiert ist und sowohl mit dem zweiten als auch mit dem dritten Zylinderzahnrad kämmt, wobei das Eingriffszentrum zwischen dem zweiten Zylinder zahnrad und dem schrägverzahnten Zylinderrad im wesentli chen auf einer gemeinsamen zur Eingangs- und zur Zwischen welle rechtwinklig verlaufenden Linie liegt; und
eine Kupplungsanordnung (23), die auf der Ausgangswelle (16) zwischen dem Kegelzahnrad (20) und dem dritten Zylin derzahnrad (21) angeordnet ist, um eines dieser Zahnräder wahlweise mit der Ausgangswelle zu kuppeln.
ein Getriebegehäuse (14), in dem eine sich von dem Ge häuse aus nach vorn erstreckende horizontale Eingangswelle (15), eine sich von dem Gehäuse aus nach hinten und unten erstreckende geneigte Ausgangswelle (16) sowie eine Zwi schenwelle (17) angeordnet sind, die parallel zu der Aus gangswelle verläuft;
ein erstes Zylinderzahnrad (18) und ein zweites Zylin derzahnrad (19), die in einem axialen Abstand voneinander fest auf der erwähnten Eingangswelle (15) montiert sind, ein Kegelzahnrad (20) und ein drittes Zylinderzahnrad (21), die in einem axialen Abstand voneinander drehbar auf der erwähnten Ausgangswelle (16) gelagert sind, wobei das Ke gelzahnrad mit dem ersten Zylinderzahnrad kämmt und das dritte Zylinderzahnrad gegenüber dem zweiten Zylinderzahn rad in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung etwas versetzt angeordnet ist, ein schrägverzahntes Zylinderrad (22), das auf der Zwischenwelle (17) montiert ist und sowohl mit dem zweiten als auch mit dem dritten Zylinderzahnrad kämmt, wobei das Eingriffszentrum zwischen dem zweiten Zylinder zahnrad und dem schrägverzahnten Zylinderrad im wesentli chen auf einer gemeinsamen zur Eingangs- und zur Zwischen welle rechtwinklig verlaufenden Linie liegt; und
eine Kupplungsanordnung (23), die auf der Ausgangswelle (16) zwischen dem Kegelzahnrad (20) und dem dritten Zylin derzahnrad (21) angeordnet ist, um eines dieser Zahnräder wahlweise mit der Ausgangswelle zu kuppeln.
2. Umsteuerbare Getriebebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Drucklager (30, 31) vorgesehen
sind, um den auf das schrägverzahnte Zylinderrad (22) wir
kenden axialen Schub aufzufangen.
3. Umsteuerbare Getriebebaugruppe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das schrägverzahnte Zylinderrad (22)
auf der Zwischenwelle (17) drehbar gelagert ist, wobei die
genannten Drucklager (30, 31) auf der Zwischenwelle so gela
gert sind, daß sie das schrägverzahnte Zylinderrad zwischen
sich einschließen.
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