ES2276940T3 - Eje trasero para motocicletas que presenta un eje de transmision cardan. - Google Patents
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Abstract
Eje trasero para una motocicleta provista de un eje de transmisión cardan (30) con una primera junta universal (32) para su conexión con el motor soportado por el bastidor (100) y una segunda junta universal (36) para su conexión con el cubo (33) de un piñón (22) que es parte de un par de engranajes cónicos junto con un engranaje de corona (23) que está firmemente unido a la rueda posterior de accionamiento (50) comprendiendo dicho eje trasero: - un cuerpo tubular (10) que está fijado al bastidor (100) mediante un pivote (18) y que aloja dicho eje de transmisión cardan (30) y dichas juntas universales (32, 36), - un alojamiento (14) que está unido a dicho cuerpo tubular (10) y que aloja dicho par de engranajes cónicos (22, 23), - unos medios elásticos de amortiguación (60) para suspender dicho cuerpo tubular (10) en el bastidor (100), - una barra de torsión indeformable (40) que se extiende entre dos pivotes (43, 45), el primero de los cuales (43) presenta un eje (Z) que es paralelo al eje(A) del pivote (18) que fija dicho cuerpo tubular (10) al bastidor (100), y el segundo de dichos dos pivotes que está dispuesto en las partes extremas de dicha barra de torsión (40), presenta un eje (F) que es paralelo al eje de rotación (R) de la rueda posterior (50), caracterizado porque el primer pivote está dispuesto en una posición más elevada que el pivote (18) que fija dicho cuerpo tubular, y el segundo (45) de dichos dos pivotes conecta la barra de torsión (40) con un elemento flotante (20) que está soportado en el interior de dicho alojamiento (14) mediante un pivote adicional (27) que está firmemente unido al cubo (52) de la rueda (50) y que a su vez soporta dicho cubo (33) del piñón (22).
Description
Eje trasero para motocicletas que presenta un
eje de transmisión cardan.
La presente invención se refiere a un eje
trasero para motocicletas, del tipo que utiliza un eje cardan para
transmitir la potencia motriz del motor a la rueda posterior de
tracción.
Aunque mucho menos popular que los sistemas de
accionamiento por cadena, los accionamientos con eje cardan para
transmitir la potencia motriz en las motocicletas son un tema
amparado por un cierto número de publicaciones de patentes, la
mayor parte de las cuales dan a conocer sin embargo la utilización
de dos brazos oscilantes que conectan la rueda posterior al
bastidor de la motocicleta, aunque con una única unidad de
amortiguación; ver por ejemplo, los documentos
DE-A-698 258,
CH-A-318 696 y
DE-A-1 055 981.
En la técnica se conocen un cierto número de
ejemplos adicionales de ejes traseros para motocicletas, en los que
un eje de transmisión cardan está acoplado a un único brazo
oscilante, aunque la técnica actual que se considera como la más
importante a los efectos de la presente invención está representada
mediante dos patentes publicadas que son examinadas con más detalle
a continuación.
En ambas patentes, el alojamiento que aloja los
engranajes cónicos utilizados para transmitir el movimiento a la
rueda de accionamiento no está conectada de manera rígida al brazo
oscilante, sino más bien que está articulada con el mismo, de una
manera tal como si estuviera flotando. Además, está guiado mediante
una barra de torsión conectada al bastidor con el resultado de que
el momento generado por las fuerzas de contacto de la rueda
posterior que está en contacto con el suelo es parcialmente opuesto,
es decir, está compensado mediante dicha barra de torsión. De ello
resulta de nuevo, tanto una menor extensión de la suspensión cuando
la motocicleta está acelerando, como una menor compresión de la
misma suspensión cuando la motocicleta está frenando, es decir,
desacelerando. Según ello, permite que la motocicleta se comporte de
una forma más agradable.
En particular, la publicación de la patente
US-A-4 434 868 da a conocer un eje
trasero, según el preámbulo de la reivindicación 1, que está
formado por un mecanismo articulado de cuatro barras, cuyos
componentes principales son el brazo de suspensión oscilante que
aloja el eje de transmisión cardan con sus dos juntas universales,
y el brazo de torsión o de conexión, que soporta todo el peso de la
motocicleta dado que las partes extremas del mismo están
articuladas al bastidor y a un apéndice del alojamiento que se
extiende en sentido descendente y que aloja los engranajes cónicos,
respectivamente. El inconveniente principal con respecto a dicho
tipo de construcción radica en que en caso de que dicho brazo de
torsión y/o la clavija que conecta este último a dicho alojamiento
se rompan (un suceso que realmente no es improbable que ocurra,
considerando la proximidad de estas piezas respecto al suelo), la
motocicleta queda inservible dado que no es capaz de sostenerse por
sí misma o incluso se colapsa.
En el documento
US-A-5 067 580, el brazo oscilante
del eje trasero presenta la parte extrema inferior de un
amortiguador y conecta el bastidor con un pivote cuyo eje no
coincide con el eje de rotación de la rueda posterior; a su vez, el
brazo de torsión o de conexión, está dispuesto por encima del brazo
oscilante y se extiende paralelamente al mismo, y es coplanario con
el eje de transmisión cardan. Dicha construcción, aparte de ser
inherentemente costosa debido al número relativamente elevado de
partes componentes que lo constituyen, está expuesto a los riesgos
obvios debidos a que el eje de transmisión en su totalidad, es
decir, incluyendo sus dos juntas universales, está sin protección y
en consecuencia expuesto a choques contra obstáculos que pueden
encontrarse durante la circulación. Además existe la posibilidad
de que la parte inferior de los dobladillos de las prendas
(pantalones o faldas) que llevan las personas que utilizan la
motocicleta, queden atrapados en el eje de transmisión.
Por consiguiente, sería deseable y actualmente
es un objetivo principal de la presente invención, dar a conocer
una motocicleta provista de todas las ventajas mencionadas
anteriormente de las ruedas traseras o de los ejes traseros que
disponen de un eje de transmisión cardan, con un único brazo de
suspensión y un brazo de torsión o de conexión, pero sin los
inconvenientes técnicos mencionados anteriormente.
Un objetivo adicional de la presente invención
es el dar a conocer un eje trasero que pueda ser fabricado a escala
industrial con unos costes razonablemente reducidos.
Según la presente invención, estos y otros
objetivos se alcanzan mediante un eje trasero provisto de las
características enumeradas en las reivindicaciones adjuntas.
En todo caso, las características y ventajas de
la presente invención se comprenderán más fácilmente a partir de la
siguiente descripción de una forma de realización de la presente
invención descrita a modo de ejemplo no limitativo, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la Figura 1 es una vista lateral del eje
trasero de una motocicleta, en el que las piezas del bastidor
asociadas a dicho eje trasero están ilustradas de manera
esquemática;
- la Figura 2 es una vista, en sección
transversal del eje trasero único según la línea horizontal
X-X de la Figura 1;
- la Figura 3 es una vista en sección
transversal a lo largo de la línea Y-Y de la Figura
2, en la que las partes del bastidor asociadas al eje trasero están
ilustradas nuevamente de manera esquemática.
En la forma de realización aquí ilustrada, las
piezas componentes principales del eje trasero, es decir, los
elementos que conectan el cubo 52 de la rueda posterior 50 de una
motocicleta con el bastidor 100 de la misma motocicleta (dicho
bastidor, por razones de una mayor simplicidad, ha sido ilustrado de
manera esquemática en las figuras, tal como se ha indicado
anteriormente) son:
- una horquilla hueca 10 con dos brazos
paralelos 15 y 17, unidos a un alojamiento 14 que se compone de un
par de envolventes que se acoplan mediante un juego de tornillos (no
mostrados para una mayor simplicidad) en correspondencia con las
respectivas partes con bridas 11 y 13. La horquilla 10 y el
alojamiento 14 pueden estar realizadas en cualquier material y con
cualquier técnica o proceso industrial que garantice el nivel
requerido de resistencia mecánica, con un coste reducido aceptable.
A este respecto, pueden estar realizadas, por ejemplo, en una
aleación de aluminio moldeado. En los extremos libres de los dos
brazos paralelos 15 y 17, están dispuestos dos soportes 15A y 17A
previstos para alojar un pivote 18 con la ayuda del cual la
horquilla 10 está suspendida del bastidor 100, de una forma
tradicional, a lo largo de un eje indicado como A en las Figuras 1
y 2, de tal manera que puede oscilar en un plano vertical que es
perpendicular al plano de rotación R de la rueda 50;
- un elemento flotante 20, que constituye la
característica básica de la presente invención, y que, debido al
importante papel que realiza tanto desde un punto de vista
estructural como funcional, está realizado en un material de alta
resistencia, tal como preferentemente una aleación de aluminio que
ofrece la ventaja adicional de un peso reducido. Cuando se
contempla desde un lado, tal como aparece en realidad en la Figura
3, el elemento flotante 20 presenta la forma de una "L" con una
zona central 25 de la que puede verse un primer brazo 24 y un
segundo brazo 26 que se extienden a lo largo de los ejes H y V
respectivamente, que son perpendiculares ambos al eje de rotación R
de la rueda 50 (ver Figura 3). Dicha zona central 25 del elemento
flotante 20 está soportada con la ayuda de rodamientos 28, mediante
un pivote 27 que está unido al cubo 52 de la rueda posterior 50
mediante tornillos (de los cuales solamente aparecen los ejes en la
Figura 2 y están indicados en su conjunto con 21) y que a su vez
está soportado mediante rodamientos 29, por el alojamiento 14. De
acuerdo con ello, el elemento flotante 20 está encerrado en el
interior del alojamiento 14 mencionado anteriormente, excepto
únicamente en el extremo libre del segundo brazo 26, que sale del
mismo a través de una ranura 19 dispuesta en la parte superior del
alojamiento 14;
- una barra de torsión 40, cuyo eje rectilíneo
está indicado como C en la Figura 3, y que se extiende por encima
de la horquilla 10 y que obviamente está realizada asimismo en un
material de alta resistencia. La parte extrema más cercana 42 de la
barra 40 está unida al bastidor 100 mediante un primer pivote 43,
cuyo eje Z es paralelo al eje A del pivote 18, mediante lo cual la
horquilla 10 queda suspendida del bastidor, mientras que la parte
extrema más alejada 44, cuyo eje F es paralelo al eje de rotación R
de la rueda posterior 50, está unido mediante un segundo pivote 45
a dicho extremo libre del segundo brazo 26 del elemento flotante
20;
- una unidad de amortiguación mediante resorte
60, conecta un punto 62 del bastidor 100 dispuesto por encima de
los pivotes 43 y 45, dispuesto en la parte del extremo de la barra
de torsión 40, con un ojal 64 en el lado superior y al exterior del
brazo 17 de la horquilla 10 (ver Figuras 1 y 3).
El brazo más largo 17 de la horquilla 10, aloja
el eje de transmisión cardan 30, que se extiende a lo largo de un
eje indicado por B entre una primera junta universal 32 para su
conexión al eje de salida 34 del motor (no mostrado, pero
sobradamente conocido, que está soportado por el bastidor 100) y una
segunda junta universal 36, que será explicada a continuación con
mayor detalle y que está dispuesta más o menos en correspondencia
con las bridas 11 y 13 (ver Figura 2). El eje B del eje de
transmisión cardan 30 y el eje C de la barra de torsión 40 definen
un plano vertical que discurre perpendicular al eje de rotación R de
la rueda posterior 50. A su vez, el brazo más corto 15 de la
horquilla 10 está dispuesto en el lado opuesto de la rueda posterior
50.
A su vez, el alojamiento 14 aloja un par de
engranajes cónicos. El primer engranaje es un piñón 22 montado a
presión en un cubo 33 unido a dicha primera junta universal 32 y
sostenido por el primer brazo 24 de dicho elemento flotante 20 a
través de los rodamientos 38. El segundo engranaje es un engranaje
de corona 23 montado a presión en el pivote 27 mencionado
anteriormente, unido al cubo 52 de la rueda posterior 50 (ver
Figuras 2 y 3). En el interior de dicho alojamiento 14, dichos
engranajes cónicos están sumergidos en un baño de aceite lubricante
delimitado por una junta de estanqueidad 35 en forma de fuelle, que
está retenida entre las bridas 11, 13 de la horquilla 10 y el
primer brazo 24 del elemento flotante 20, y mediante una segunda
junta de estanqueidad 28 en forma de fuelle que está retenida entre
la parte extrema libre del segundo brazo 26 del elemento flotante
20 y el borde de la abertura 19 dispuesta en la parte superior del
alojamiento 14 (ver Figura 3).
Debido a la construcción especial descrita
anteriormente, es por consiguiente el elemento flotante 20 el que
garantiza la conexión entre el eje de transmisión 30 y la barra de
torsión 40. De este modo el eje trasero según la presente
invención, permite no solamente las tradicionales oscilaciones de la
horquilla 10 alrededor del eje A del pivote 18 mediante el cual
está suspendido al bastidor 100, y por consiguiente de la rueda
posterior 50 en un plano vertical perpendicular al eje de rotación
R de la misma rueda, sino asimismo las oscilaciones del cubo 33 del
piñón 22 sobre el mismo eje de rotación R, dentro de los límites
permitidos por el espacio entre la anchura de la ranura 19 de la
parte superior del alojamiento 14 y la parte extrema libre del
segundo brazo 26 del elemento flotante 20.
Esta es una característica particularmente
ventajosa de la presente invención que no ha podido ser localizada o
encontrada en el estado de la técnica.
Las ventajas adicionales ofrecidas por la
presente invención se derivan de que, incluso en el caso en que la
barra de torsión 40 y/o los pivotes 43, 45 dispuestos en las partes
extremas de la misma se estropeen o se rompan, la motocicleta no se
colapsa gracias precisamente a la función ejercida por el elemento
flotante 20 como medio de conexión que conecta el eje de
transmisión 30 y la barra de torsión 40.
Se apreciará que, aunque la descripción anterior
se refiere a una forma de realización preferida de la presente
invención, pueden realizarse un cierto número de variantes y formas
de realización, sin apartarse del alcance de la presente invención
tal como queda definida mediante las reivindicaciones adjuntas.
En particular, se apreciará que la barra de
torsión puede presentar incluso una disposición diferente con
respeto al cuerpo tubular y al eje de transmisión alojado en su
interior, y que pueden utilizarse asimismo diferentes medios y
procedimientos para suspender de forma elástica la horquilla al
bastidor de la motocicleta.
Claims (7)
1. Eje trasero para una motocicleta provista de
un eje de transmisión cardan (30) con una primera junta universal
(32) para su conexión con el motor soportado por el bastidor (100) y
una segunda junta universal (36) para su conexión con el cubo (33)
de un piñón (22) que es parte de un par de engranajes cónicos junto
con un engranaje de corona (23) que está firmemente unido a la rueda
posterior de accionamiento (50) comprendiendo dicho eje trasero:
- un cuerpo tubular (10) que está fijado al
bastidor (100) mediante un pivote (18) y que aloja dicho eje de
transmisión cardan (30) y dichas juntas universales (32, 36),
- un alojamiento (14) que está unido a dicho
cuerpo tubular (10) y que aloja dicho par de engranajes cónicos (22,
23),
- unos medios elásticos de amortiguación (60)
para suspender dicho cuerpo tubular (10) en el bastidor (100),
- una barra de torsión indeformable (40) que se
extiende entre dos pivotes (43, 45), el primero de los cuales (43)
presenta un eje (Z) que es paralelo al eje (A) del pivote (18) que
fija dicho cuerpo tubular (10) al bastidor (100), y el segundo de
dichos dos pivotes que está dispuesto en las partes extremas de
dicha barra de torsión (40), presenta un eje (F) que es paralelo al
eje de rotación (R) de la rueda posterior (50),
caracterizado porque el primer pivote
está dispuesto en una posición más elevada que el pivote (18) que
fija dicho cuerpo tubular, y el segundo (45) de dichos dos pivotes
conecta la barra de torsión (40) con un elemento flotante (20) que
está soportado en el interior de dicho alojamiento (14) mediante un
pivote adicional (27) que está firmemente unido al cubo (52) de la
rueda (50) y que a su vez soporta dicho cubo (33) del piñón
(22).
2. Eje trasero para una motocicleta provista de
un eje de transmisión cardan (30) según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha barra de torsión (40) se extiende
por encima de dicho cuerpo tubular (10) y, por consiguiente, por
encima de dicho eje de transmisión cardan (30).
3. Eje trasero para una motocicleta provista de
un eje de transmisión cardan (30) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el punto (62) en el que están fijados
dichos medios elásticos de amortiguación (60) para la suspensión de
dicho cuerpo tubular (10) al bastidor (100), está dispuesto por
encima de los pivotes (43, 45) dispuestos en las partes extremas de
dicha barra de torsión (40).
4. Eje trasero para una motocicleta provista de
un eje de transmisión cardan (30) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
cuerpo tubular (10) presenta la forma de una horquilla con dos
brazos paralelos (15, 17), el más largo (17) de los cuales encierra
dicho eje cardan (30) y presenta una parte extrema con una brida
(11) para su conexión a una brida correspondiente (13) de dicho
alojamiento (14) para los engranajes cónicos (22, 23) mientras que
el brazo más corto (15) está dispuesto en el lado opuesto de la
rueda (50).
5. Eje trasero para una motocicleta provista de
un eje de transmisión cardan (30) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
elemento flotante (20) comprende:
- una zona central (25) que es la parte del
mismo que está soportada por dicho pivote (27) unido firmemente al
cubo (52) de la rueda (50);
- un primer brazo (24) que se extiende desde
dicha zona central (25) a lo largo de un eje (H) que es
perpendicular al eje de rotación (R) de la rueda (50) y que es la
parte que soporta dicho cubo (33) del piñón (22) mediante unos
soportes asociados (38);
- un segundo brazo (26), que se extiende desde
dicha zona central (25) a lo largo de otro eje (V) que es
perpendicular tanto con respecto al elemento de rotación (R) de la
rueda (50) como con respecto al eje (H) de dicho primer brazo (24),
y que presenta la parte extrema libre del mismo sobresaliendo a
través de una abertura (19) y a partir de la misma, en dicho
alojamiento (14) que asimismo es la parte que conecta dicho elemento
flotante (20) con dicho segundo pivote (45) de la barra de torsión
(40).
6. Eje trasero para una motocicleta provisto de
un eje de transmisión cardan (30) según la reivindicación 5,
caracterizado porque entre la parte extrema libre de dicho
segundo brazo (26) de dicho elemento flotante (20) y dicha abertura
(19) del alojamiento (14) está retenida una junta de estanqueidad en
forma de fuelle (28) adaptada para impedir que el aceite lubricante
escape de dicho alojamiento
(14).
(14).
7. Eje trasero para una motocicleta provista de
un eje de transmisión cardan (30) según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque otra junta de estanqueidad en forma de
fuelle (35) que realiza la misma función que ejerce dicha junta de
estanqueidad en forma de fuelle (28), está retenida entre las partes
de unión (11, 13) de dicho cuerpo tubular (10) con dicho
alojamiento (14) y dicho primer brazo (24) del elemento flotante
(20), respectivamente.
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