Þróun blaðfjöðrunar

Samsett afturblaðfjöður lofar meiri aðlögunarhæfni og minni þyngd.

Ef hugtakið „blaðfjaður“ er nefnt er tilhneiging til að hugsa um gamaldags vöðvabíla með ófullkomnum, fjöðruðum, heilum öxlum að aftan eða, ef marka má mótorhjól, hjól frá fyrri tíð með blaðfjöðrun að framan. Hins vegar erum við nú að skoða að endurlífga hugmyndina um motocrosshjól.

Í raun og veru, þótt gömul, einföld fjöðrunarkerfi notuðu oft blaðfjaðrir, er fjaðrið sjálft yfirleitt ekki ástæðan fyrir skorti á fágun þeirra. Corvette frá Chevrolet notaði þverlaga blaðfjaðrir í sjálfstæðri fjöðrun frá annarri kynslóð árið 1963 og þar til áttunda kynslóðin kom á markað árið 2020, og tók upp samsettar plastfjaðrir með einni blaðfjaðri á níunda áratugnum. Það sem er ekki eins frægt er að Volvo notar samsettar, þverlaga blaðfjaðrir í nokkrum af nýjustu gerðum sínum. Rétt notaðar geta blaðfjaðrir úr nútíma efnum verið léttari en stálfjaðrir og í sumum tilfellum er auðveldara að pakka löngu, flötu lögun þeirra. Samsettar blaðfjaðrir, sem eru gerðar úr einu stykki frekar en staflaðar blaðfjaðrir hefðbundinna málmblaðfjaðra, forðast einnig núninginn þegar mörg blað nuddast saman, sem var einn helsti gallinn við eldri hönnun.
Blaðfjaðrir hafa komið fyrir í motocross hjólum á nútímanum áður fyrr. Yamaha verksmiðjumótorhjólið YZM250 0WE4 frá 1992–93 notaði eitt samsett blað að aftan, framendann festan undir vélinni og afturendann boltaðan við tengibúnað fyrir neðan sveifararminn, þannig að þegar afturhjólið lyftist beygðist blaðið til að veita fjöður. Hugmyndin var að hreinsa svæðið þar sem afturfjöðrunin og demparinn væru venjulega, sem gerði kleift að beina inntaksleið fyrir vélina. Þéttur, snúningsdempari var einnig settur upp og hjólið vann keppni bæði árin 1992 og 1993 í All-Japan meistaramótinu.
Nýja hönnun okkar, sem kynnt var í einkaleyfisumsókn frá austurríska fyrirtækinu, vísar til Yamaha og bendir á svipaða kosti hvað varðar umbúðir, en notar aðra uppsetningu. Eins og sést á myndunum, setjum við blaðið næstum lóðrétt, þétt að aftan á vélinni til að rýma fyrir rýmið sem venjulega er fyllt af fjöðrum (einkaleyfið staðfestir að þó að fremsta myndin sýni kerfið ofan á mynd af hefðbundnum mótocrossökumanni, þá væri fjöðrin sem sést á myndinni ekki til staðar).

Efri og neðri hluti fjöðurarinnar eru hvor um sig fast festir við enda tengibúnaðarins. Efri tengibúnaðurinn er snúningsfestur á aðalgrind hjólsins, en neðri tengibúnaðurinn snýst frá festingu undir sveifararminum. Þetta er vegna þess að þegar sveifararmurinn færist upp á við beygist samsetta blaðfjöðurinn. Til að auka stillingarmöguleika er hægt að stilla lengd efri tengibúnaðarins með skrúfugangi og stillitakka, sem gerir það auðvelt að auka eða minnka forspennu í kerfinu.Einkaleyfið sýnir ekki dempara fyrir afturfjöðrunina en textinn staðfestir að hefðbundinn dempari yrði notaður til að stjórna afturfjöðruninni. Hins vegar þyrfti hann að vera minni en venjulegur afturdempari, eða festur á annan hátt, til að KTM geti nýtt sér kosti blaðfjöðrarinnar, sem að mestu leyti tengist rýminu sem hún losar um. Einkaleyfið bendir til að þetta rými megi nota til að gera hluta af drifrásinni eins og loftkassann, inntaksrásina eða hljóðdeyfinn stærri eða skilvirkari. Að auki gæti hönnunin leyft meiri sveigjanleika í uppsetningu framtíðar rafknúinna motocrosshjóla.

Auk kostanna við umbúðir er annar kostur kerfisins stillanleiki þess. Einkaleyfi okkar sýnir hvernig breyting á lengd eða lögun tengibúnaðarins sem heldur hvorum enda fjöðrarinnar getur breytt hegðun fjöðrunar. Í einni mynd (mynd 7 í einkaleyfinu) eru sýndar fjórar mismunandi handfangsstillingar til að breyta hegðun afturfjöðrunar: breyting úr hækkandi hraða (7a) í fastan hraða (7b) og minnkandi hraða fjöðrunar (7c og 7d). Þessari róttæku hegðun er náð án þess að breyta fjöðrinni sjálfri.
Eins og alltaf er einkaleyfisumsókn engin trygging fyrir því að hugmynd nái framleiðslu, en umbúðakostir blaðfjaðranna að aftan gætu orðið sífellt verðmætari, sérstaklega í framtíðinni þar sem rafdrifnar drifrásir neyða verkfræðinga til að endurhugsa hefðbundnar skipulagningar sem hafa verið fínpússaðar á öld mótorhjóla með stimpilvélum.