KR20040103752A - 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬 - Google Patents

카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬 Download PDF

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KR20040103752A
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피에로 소아티
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모토 구찌 에스.피.에이.
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Abstract

모터사이클용 후방액슬이 토크막대(40) 및 포크(10)를 가지고, 상기 포크가 프레임(100)과 탄성상태로 매달려 지지되며, 아암(17)내에서 카르단 구동축(30)을 포함하고, 아암이 후방휠(50)을 구동하는 베벨기어쌍(22,23)을 위한 하우징(14)과 연결된다. 토크막대(40)의 양쪽단부들에 포크(10)의 부착피봇위에서 프레임(100)과 연결되는 제 1 피봇(43) 및 부유부재(20)와 연결되는 제 2 피봇(45)이 제공되고, 부유부재(20)가 후방휠(50)의 허브(52)에 단단히 연결된 또 다른 피봇(27)에 의해 베벨기어쌍(22,23)을 위한 상기 하우징(14)내에서 지지된다. 상기 피봇(45)의 축(F)이 후방휠(50)의 회전축(R)과 평행하다.

Description

카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬{REAR AXLE FOR MOTORCYCLES HAVING A TRANSMISION CARDAN SHAFT}
체인구동시스템보다 상대적으로 덜 이용되더라도, 카르단축방식의 구동장치가 다수의 특허공보의 주제가 되고, 대부분의 공보에 의하면, 단일 감쇄유니트를 가지더라도 모터사이클의 프레임에 후방휠을 연결시키는 두 개의 진동아암들이 이용된다. 문헌 제 DE A 698 258 호, 문헌 제 CH A 318 696 호 및 제 DE A 1 055 981 호를 참고.
모터사이클을 위한 후방액슬의 또 다른 예들이 종래기술에 공지되고, 카르단 구동축이 단일 진동아암에 연결되며, 본 발명의 목적들과 가장 관련된다고 간주되는 종래기술이 하기 두 개의 특허공보들에 의해 제공된다.
상기 특허들에 있어서, 운동을 구동휠에 전달하는 베벨기어들을 수용하는 하우징이 진동아암과 단단히 연결되지 못하고 부유방식으로 힌지연결된다. 추가로 프레임에 연결된 토크막대에 의해 운동이 안내되어, 지면과 접촉하는 후방휠의 접촉하중에 의해 발생되는 모멘트가 부분적으로 억제되고 즉 상기 토크막대에 의해보상된다. 그 결과 모터사이클이 가속될 때 상대적으로 서스펜션의 연장이 작아지고, 모터사이클이 제동되고 즉 감속될 때 동일한 서스펜션의 압축이 작아진다. 따라서 모터사이클이 더욱 만족스럽게 작동한다.
특히 미국특허공보 제 US A 4 434 868 호에 의하면, 네 개의 막대링크연결에 의해 형성되는 후방액슬이 공개되고, 상기 후방액슬의 주요구성부품들이 진동서스펜션아암이며 상기 아암이 두 개의 유니버설조인트 및 토크 또는 링크아암을 가진 카르단 구동축을 포함하며, 토크아암의 단부들이 프레임에 힌지연결되고, 베벨기어들을 수용하는 하우징의 하향연장부와 힌지연결되기 때문에, 모터사이클의 전체중량을 지지한다. 상기 형태의 구성과 관련한 주요 문제에 의하면, 상기 하우징의 ( 실제로 지면에 대해 부품들의 근접상태를 고려할 때 발생할 것 같지 않은)파손에 관계되는 상기 토크아암 및/또는 핀에 있어서, 모터사이클이 더 이상 견디지 못하거나 심지어 고장나기 때문에 모터사이클이 더 이상 이용될 수 없다.
미국특허출원 제 5 067 580 호에 의하면, 후방액슬의 진동아암이 댐퍼의 하단부를 가지고 프레임을 피봇과 연결시키며 피봇의 축이 후방휠의 회전축과 일치하지 않는다. 다음에 토크 또는 링크아암이 진동아암위에 배열되며, 진동아암과 평행하고 카르단 구동축과 공면상태로 연장구성된다. 상기 구성은 상대적으로 많은 개수의 부품들에 기인하여 본질적으로 비용이 증가하는 것이외에 구동축이 두 개의 유니버설조인트를 포함하여 전체적으로 안내되지 못하고 결과적으로 주행중에 부딪칠 수 있는 장해물과 충돌할 수 있는 위험에 노출된다. 또한 모터사이클을 이용하는 운전자에 의해 가먼트(garment)(트로저 또는 스커트(skirts))의 하부이음부가마모될 가능성이 존재한다. 본 발명의 주요 목적은 카르단 구동축, 단일 서스펜션아암 및 토크 또는 링크아암을 가진 후방액슬 또는 후방휠의 장점을 가지고 상기 기술적 문제점을 제거한 모터사이클을 제공하는 것이다.
본 발명은 엔진으로부터 후방의 구동휠로 동력을 전달하기 위한 카르단 (cardan)축을 가진 모터사이클용 후방액슬에 관련된다.
도 1은 후방액슬과 연결된 프레임부분들이 개략적으로 도시된 모터사이클의 후방액슬을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 수평선X-X을 따르는 단일 후방액슬을 도시한 단면도.
도 3은 후방액슬과 연결된 프레임부분들이 다시 개략적으로 도시되고 도 2의 선 Y-Y을 따라 도시된 단면도.
*부호설명*
10 : 포크 22, 23 : 베벨기어
30 : 카르단 구동축 40 : 토크막대
50 : 후방휠 100 : 프레임
본 발명의 또 다른 목적은 합리적인 비용으로 공업단위로 제조될 수 있는 후방액슬을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 아암 및 다른 아암들이 첨부된 청구범위에 청구된 것과 같은 특징을 가진 후방액슬에 의해 구성된다.
본 발명의 특징들 및 장점들이 첨부된 도면들을 참고하여 비제한적으로 제공되는 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 이해된다.
도시된 선호되는 실시예에 있어서, 후방액슬의 주요구성부품 즉 모터사이클을 구성하는 후방휠(50)의 허브(52)를 모터사이클의 프레임(100)과 연결시키는 부재가(용이한 이해를 위해 도면들에서 개략적으로 도시되고, )
각각 플랜지연결된 부분(11,13)들과 일치하여 (간단한 구성을 위해 도면에 도시되지 않은)한 세트의 나사들에 의해 하우징(14)에 연결되고 두 개의 아암(15,17)들을 가진 중공의 포크(10)를 가지며, 짝을 이루는 한 쌍의 쉘(shell)들로 하우징이 구성된다. 허용될 수 있는 저비용으로 소요기계강도를 제공할 수 있는 재료 및 공업적 과정 또는 기술에 의해 상기 포크(10) 및 하우징(14)이 제조될 수 있다. 이와 관련하여, 예를 들어, 포크 및 하우징(14)이 주조알루미늄합금으로 제조될 수 있다. 평행한 두 개의 아암들(15,17)들의 자유단부들에 피봇(18)을 수용하기 위한 지지체(15A, 17A)들이 제공되고, 종래기술에 의하면, 상기 피봇에 의해 포크(10)가 도 1 및 도 2에서 축(A)을 따라 프레임(100)에 부착되고, 휠(50)의 회전축(R)과 수직인 수직평면위에서 진동운동을 한다.
본 발명의 부유부재(20)가 구성되고, 상기 부유부재(20)는 구조적 관점 및 기능적 관점으로부터 중요한 역할을 수행하기 때문에, 알루미늄합금과 같은 고강성재료로 제조되고, 추가로 중량이 감소된다. 측면으로부터 관찰할 때, 도 3에서와 같이, 부유부재(20)가 L자 형상부에서 중심영역(25)을 가지고, 중심영역으로부터 제 1 아암(24) 및 제 2 아암(26)이 축(H, V)들을 따라 연장구성될 수 있고, 상기 축(H, V)들은 휠(50)의 회전축(R)과 수직으로 배열된다. 도 3을 참고.베어링(28)들에 의해 부유부재(20)의 상기 중심영역(25)이 피봇(27)에 의해 지지되고, 상기 피봇이 나사들에 의해 후방휠(50)의 허브(52)에 부착되며, (도 2에서 나사들의 축(21)들이 도시되고, )상기 피봇이 하우징(14)에 의해 베어링(29)을 통해 지지된다. 따라서 제 2 아암(26)의 자유단부만을 제외하곤, 부유부재(20)가 상기 하우징(14)내부에 포함되고, 상기 자유단부가 하우징(14)의 상부에 제공된 슬릿(19)을 통해 돌출한다.
-토크막대(40)가 구성되고, 상기 토크막대의 직선축(C)이 도 3에 도시되며, 상기 포크(10)위에서 연장구성되고, 고강성재료로 제조된다. 상기 토크막대(40)의 근접단부(42)가 제 1 피봇(18)에 의해 프레임(100)에 부착되고, 제 1 피봇의 축(Z)이 피봇(18)의 축(A)고 평행하며, 피봇(18)에 의해 포크(10)가 프레임에 매달려 구성되고, 이격단부(44)가 제 2 피봇(45)에 의해 부유부재(20)의 제 2 아암(26)에 구성된 상기 자유단부에 부착되며, 상기 이격단부의 축(F)이 후방휠(50)의 회전축(R)과 평행하게 배열된다.
-포크(10)의 아암(17)의 외측 및 상측부에 배열된 구멍부(64)와 프레임(100)의 위치(62)를 연결시키는 스프링감쇄유니트(60)가 구성되고, 상기 위치가 피봇(43)위에 위치하며, 토크막대(40)의 단부에 위치한다. 도 1 및 도 3을 참고.
포크(10)에 구성되고 상대적으로 긴 아암(17)이 카르단 구동축(30)을 포함하고, 상기 카르단 구동축은 (일반적으로 프레임(100)에 의해 지지되는 것으로 공지되고 도면에 도시되지 않은 )엔진의 출력축(34)과 연결되는 제 1 유니버설조인트(32) 및 제 2 유니버설조인트(36)사이에서 축(B)을 따라 연장구성되며, 상기 제 2 유니버설조인트는 추가로 하기에 상세히 설명되고, 도 11 및 도 13에 일치하여 배열된다. 도 2를 참고. 후방휠(50)의 토크막대(40)의 축(C) 및 카르단 구동축(30)의 축(B)이 후방휠(50)의 회전축(R)과 수직인 수직평면을 형성한다. 다음에 상대적으로 짧은 포크(10)의 아암(15)이 후방휠(50)의 마주보는 측부에 위치한다.
다음에, 하우징(14)이 한 쌍의 베벨기어들을 수용하고, 제 1 기어는 허브(33)위에 억지끼워맞춤된 피니온(22)이고, 상기 허브는 상기 제 1 유니버설조인(32)에 부착되며, 베어링(38)을 통해 상기 부유부재(20)의 제 1 아암(24)에 의해 지지된다. 제 2 기어가 상기 피봇(27)위에 억지끼워맞춤된 링기어(23)이고, 피봇(27)은 후방휠(50)의 허브(52)에 부착된다. 도 2 및 도 3을 참고. 상기 하우징(14)내에서 벨로우즈형상의 제 1 가스켓(35) 및 제 2가스켓(28)에 의해 형성된 윤활유의 수용체내에 상기 베벨기어들이 잠기고, 상기 부유부재(20)의 제 1 아암(24) 및 포크(10)의 플랜지(11, 13)들사이에 상기 제 1 가스켓이 배열되고, 부유부재(20)의 제 2 아암(26)의 자유단부 및 하우징(14)의 상부에 제공된 구멍(19)의 림사이에 상기 제 2 가스켓이 지지된다. 도 3을 참고.
상기 구성에 의하면, 카르단 구동축(30) 및 토크막대(40)사이의 연결이 상기 부유부재(20)에 의해 확실해진다. 상기 방법에 의하면, 본 발명의 후방액슬에 의해 포크(10)가 매달려 프레임(100)에 매달려 지지되는 피봇(18)의 축(A)주위에서 종래기술에 따라 포크(10), 따라서 후방휠(50)의 회전축(R)과 수직인 수직평면위에서 후방휠(50)이 진동하는 것이 방지되고, 부유부재(20)의 제 2 아암(26)에 구성된자유단부 및 하우징(14)의 상부위치에 위치한 슬릿(19)의 폭사이에서 간격에 의해 허용되는 한계내에서 회전축(R)주위에서 피니온(22)의 허브(33)가 진동운동하는 것이 방지된다.
종래기술에 의해 제공될 수 없는 본 발명의 유리한 특징이 제공된다.
손상되거나 파괴되는 단부들에 제공되는 토크막대(40) 및/또는 피봇(43,45)들의 경우에 있어서, 카르단 구동축(30) 및 토크막대(40)의 연결수단으로서 부유부재(20)에 의해 수행되는 기능에 의해 모터사이클이 고장나지 않는 사실로부터 본 발명의 또 다른 장점이 제공된다.
상기 설명이 본 발명의 선호되는 실시예에 관해 설명되더라도, 청구범위에 청구된 본 발명의 범위내에서 제공될 수 있는 다수의 변형예 및 실시예들이 구성될 수 있다.
특히 토크막대가 관형몸체 및 관형몸체내에 수용된 구동축에 대해 서로 서로 다른 배열을 가질 수 있고, 모터사이클의 프레임에 대해 포크가 탄성상태로 매달려 지지되도록 다른 수단 및 방법이 이용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 프레임(100)에 의해 지지되는 엔진과 연결되는 제 1 유니버설조인트(32) 및 피니온(22)의 허브(33)와 연결되는 제 2 유니버설조인트(36)를 가진 카르단 구동축(30)을 가지고, 상기 피니온이 링기어(23)와 함께 한 쌍의 베벨기어의 일부분을 형성하며, 상기 링기어가 후방휠(50)과 단단히 연결되고,
    -피봇(18)에 의해 프레임(100)에 부착된 관형의 몸체(10)가 구성되며, 상기 관형몸체가 상기 카르단 구동축(30) 및 상기 유니버설조인트(32, 36)를 수용하고,
    상기 몸체(10)와 연결되며 상기 베벨기어(22,23)를 수용하는 하우징(14)이 구성되며,
    상기 프레임(100)에 상기 몸체(10)를 매달려 지지하기 위한 탄성의 감쇄수단(60)이 구성되고,
    두 개의 피봇(43,45)들사이에서 연장구성되고 변형없는 토크막대(40)가 구성되며, 상기 피봇들중 피봇(43)이 상기 몸체(10)를 프레임(100)에 고정시키는 피봇(18)의 축(A)과 평행하고 동일 피봇(18)보다 높게 위치하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬에 있어서,
    상기 토크막대(40)의 단부들에 제공된 두 개의 피봇들의 제 2 피봇(45)이 후방휠(50)의 회전축(R)과 평행한 축(F)을 가지고 또 다른 피봇(27)에 의해 하우징(14)내부에 지지되는 부유부재(20)와 토크막대(40)를 연결시키며, 상기 피봇(27)이 후방휠(50)의 허브(52)와 단단히 연결되고 상기 피니온(22)의 허브(33)를 지지하는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 토크막대(40)가 상기 관형의 몸체(10)위 및 상기 카르단 구동축(30)위로 연장구성되는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 몸체(10)를 상기 프레임(100)에 매달려 지지하는 탄성의 감쇄수단(60)이 상기 토크막대(40)의 단부들에 제공된 피봇(43,45)들위에 고정되고 위치하는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
  4. 전항들 중 한 항에 있어서, 상기 관형의 몸체(10)가 두 개의 평행한 아암(15, 17)들을 가진 포크형상으로 구성되고, 아암들중 긴 아암(17)이 상기 카르단 구동축(30)을 둘러싸고 베벨기어(22, 23)들을 위한 상기 하우징(14)의 해당 플랜지(13)와 연결되는 단부(11)를 가지고, 후방휠(50)의 마주보는 측부에 상대적으로 짧은 아암(15)이 위치하는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
  5. 전항들 중 한 항에 있어서, 상기 부유부재(20)가
    -후방휠(50)의 허브(52)에 단단히 연결된 상기 피봇(27)에 의해 지지되는 부분으로 구성된 중심영역(25),
    - 후방휠(50)의 회전축(R)과 수직인 축(H)을 따라 상기 중심영역(25)으로부터 연장구성되고 연결된 베어링(38)을 통해 피니온(22)의 상기 허브(33)를 지지하는 부분으로 구성된 제 1 아암(24),
    -후방휠(50)의 회전축(R) 및 상기 제 1 아암(24)의 축(H)과 수직인 또 다른 축(V)을 따라 상기 중심영역(25)으로부터 연장구성되고, 상기 하우징(14)내부에서 구멍(19)으로부터 돌출하는 자유단부를 가지며, 상기 토크막대(40)의 제 2 피봇(45)과 상기 부유부재(20)가 연결되는 부분으로서 제 2 아암(26)이 구성되는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 부유부재(20)의 상기 제 2 아암(26)의 자유단부 및 상기 하우징(14)의 상기 구멍(19)사이에 하우징(14)으로부터 윤활유가 누출되는 것을 방지하는 벨로우즈형상의 가스켓(28)이 지지되는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
  7. 제 5항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 벨로우즈형상의 가스켓(28)과 동일한 기능을 수행하는 또 다른 벨로우즈형상의 가스켓(35)이 하우징(14)D을 가진 몸체(10)의 연결부분(11,13) 및 부유부재(20)의 제 1 아암(24)사이에 지지되는 것을 특징으로 하는 카르단 구동축을 가진 모터사이클용 후방액슬.
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