리프 스프링 서스펜션 개발

합성 리어 리프 스프링은 더 나은 적응성과 더 가벼운 무게를 약속합니다.

"판 스프링"이라는 용어를 들으면, 카트 스프링에 솔리드 액슬을 장착한 단순한 리어 엔드를 가진 구식 머슬카나, 오토바이 용어로 말하면 판 스프링 프론트 서스펜션을 장착한 전쟁 이전의 바이크를 떠올리는 경향이 있습니다. 하지만 이제 우리는 모터크로스 바이크에 대한 아이디어를 되살리고자 합니다.

실제로, 조잡하고 오래된 서스펜션 시스템은 종종 판 스프링을 사용했지만, 스프링 자체가 정교함의 부족의 원인은 아닙니다.쉐보레 코르벳은 1963년 2세대부터 2020년 8세대 출시까지 독립 서스펜션에 가로 판 스프링을 사용했고, 80년대에는 복합 플라스틱 단일 판 스프링을 채택했습니다.덜 유명한 예로, 볼보는 최신 모델 중 여러 모델에 복합 가로 판 스프링을 사용합니다.현대 소재로 만든 판 스프링은 올바르게 사용하면 강철 코일보다 가벼울 수 있으며, 경우에 따라 길고 평평한 모양이 포장하기가 더 쉽습니다.기존 금속 판 스프링의 겹쳐진 판 대신 단일 조각으로 만든 복합 판 스프링은 여러 판이 서로 마찰하는 마찰을 피할 수 있는데, 이는 이전 디자인의 주요 단점 중 하나였습니다.
판 스프링은 현대 모터크로스 바이크에 등장한 적이 있습니다. 야마하의 1992-93년 팩토리 '크로스 바이크'인 YZM250 0WE4는 뒷부분에 단일 복합 판 스프링을 사용했는데, 앞쪽 끝은 엔진 아래에 고정되고 뒤쪽은 스윙암 아래의 링크에 볼트로 고정되어 뒷바퀴가 올라갈 때 판이 휘어져 스프링을 형성했습니다. 이는 뒷부분 스프링과 댐퍼가 일반적으로 위치할 공간을 비워 엔진의 흡기 경로를 더 직선으로 만들기 위한 것이었습니다. 소형 회전식 댐퍼도 장착되었고, 이 바이크는 1992년과 1993년 전일본 선수권 대회에서 우승을 차지했습니다.
오스트리아 회사의 특허 출원을 통해 공개된 저희의 새로운 디자인은 야마하를 참고하여 패키징 측면에서 유사한 장점을 제시하지만, 레이아웃은 다릅니다. 사진에서 볼 수 있듯이, 코일오버가 일반적으로 차지하는 공간을 확보하기 위해 리프를 거의 수직으로 엔진 후면에 밀착시켜 배치했습니다. (특허는 앞 이미지가 기존 모터크로스 차량 사진 위에 시스템을 겹쳐 놓은 모습을 보여주지만, 이미지에 보이는 코일 스프링은 존재하지 않음을 명시하고 있습니다.)

스프링의 상단과 하단은 각각 링크 끝에 단단히 고정되어 있습니다. 상단 링크는 자전거 메인 프레임에 회전 가능하게 장착되고, 하단 링크는 스윙암 아래 브래킷에서 회전합니다. 결과적으로 스윙암이 위로 올라가면 합성 리프 스프링이 구부러집니다. 조절 기능을 더하기 위해 상단 링크의 길이는 나사산과 조절 손잡이를 통해 조절 가능하여 시스템의 예압을 쉽게 높이거나 낮출 수 있습니다.이 특허는 리어 엔드용 댐퍼를 보여주지는 않지만, 본문을 통해 기존 댐퍼가 리어 서스펜션 제어에 사용될 것임을 확인할 수 있습니다. 그러나 KTM이 판 스프링의 이점을 최대한 활용하려면 일반 리어 쇼크보다 더 컴팩트하거나 다른 방식으로 장착되어야 합니다. 판 스프링의 이점은 주로 판 스프링이 확보하는 공간과 관련이 있습니다. 이 특허는 이 공간을 활용하여 에어박스, 흡기 덕트, 머플러와 같은 파워트레인 부품을 더 크게 만들거나 더 효율적으로 만들 수 있음을 시사합니다. 또한, 이 설계는 향후 전기 모터크로스 바이크의 레이아웃을 더욱 유연하게 만들 수 있습니다.

패키징의 장점 외에도 이 시스템의 또 다른 장점은 조절 가능성입니다. 저희 특허는 스프링 양쪽 끝을 고정하는 연결 장치의 길이나 모양을 변경하면 서스펜션의 거동이 어떻게 변하는지 보여줍니다. 한 그림(특허의 그림 7)에서는 네 가지 레버 배열을 통해 리어 서스펜션의 거동을 변경하는 방법을 보여줍니다. 상승 속도(7a)에서 일정 속도(7b)로 변경하고, 스프링 속도를 감소시키는 것(7c 및 7d)입니다. 이처럼 근본적으로 다른 거동은 스프링 자체를 변경하지 않고도 구현됩니다.
언제나 그렇듯이 특허 출원은 아이디어가 생산으로 이어질 것이라는 보장은 없지만, 리프 스프링 리어 엔드의 패키징 장점은 점점 더 가치가 높아질 수 있습니다. 특히 미래에는 전기 파워트레인이 엔지니어들에게 피스톤 엔진 자전거의 세기 동안 다듬어진 기존 레이아웃을 재고하도록 강요하기 때문입니다.