자전거 포크

Bicycle fork
디스크 브레이크가 장착된 산악 자전거의 서스펜션 포크
자전거 포크의 모양

자전거 포크는 앞바퀴를 잡고 있는 자전거의 부분이다.

포크는 일반적으로 포크 크라운에 의해 꼭대기에서 결합되는 두 개의 날개로 구성된다. 왕관은 종종 맨 앞에 있다. 대부분의 서스펜션 포크에는 하부(차축에 연결된 부분)의 양면을 연결하는 아치가 있다. 종종 스탠치온(하강 슬라이드 축) 앞에 있지만 항상 그런 것은 아니다. 크라운 위에서는 조향 튜브가 자전거와 핸들 바(스템을 통해)에 포크를 부착하여 승차자가 자전거를 조종할 수 있도록 한다. 포크의 조향기 튜브는 헤드 튜브에 장착된 헤드셋이라고 불리는 베어링을 통해 프레임과 접한다.

포크 바닥에서 포크 끝은 바퀴를 잡고 있다. 보통 차축이 포크에 볼트로 고정되거나, 퀵 릴리즈 꼬치가 속이 빈 차축을 통과해 포크에 고정시킨다.

포크라는 용어는 뒷바퀴를 잡고 있는 자전거의 부분을 설명하는 데 쓰이기도 하는데,[1] 19세기에는 일반 자전거나 페니파싱 자전거도 역시 블레이드 포크였다. 대부분의 최신 자전거 설계에서 리어 휠은 현재 실제 포크 대신 시트 튜브, 한 쌍의 시트 스테이, 한 쌍의 체인으로 구성된 후면 삼각형에 부착되어 있지만 리어 포크 사용은 계속된다.[1]

치수

자전거의 포크 위치

포크에는 오프셋, 길이, 폭, 조향관 길이 및 조향관 직경 등 몇 가지 주요 치수가 있다.

오프셋

자전거 포크에는 보통 포크 끝단을 조향 축의 앞쪽에 배치하는 오프셋 또는 레이크(이륜자동차 세계에서 레이크라는 단어를 다르게 사용하는 것과 혼동하지 않음)가 있다. 이는 블레이드를 앞으로 구부리거나, 직각 블레이드를 앞으로 꺾거나, 포크 엔드를 블레이드의 중심선 전방으로 배치함으로써 달성된다. 후자는 서스펜션 메커니즘이 작동하기 위해 직선이 있는 서스펜션 포크에 사용된다. 구부러진 포크 블레이드는 또한 약간의 충격 흡수를 제공할 수 있다.

이 오프셋의 목적은 스티어링 축이 지면과 교차하는 지점 뒤로 프론트 휠 접지 접점이 향하는 거리인 '트레일'을 줄이는 것이다. 오솔길을 너무 많이 가면 자전거가 돌기 어려워진다.

도로 경주용 자전거 포크의 오프셋은 40-55mm이다.[2] 투어링 자전거 및 기타 설계의 경우 오프셋을 결정할 때 프레임의 헤드 앵글과 휠 크기를 고려해야 하며, 양호한 핸들링 특성을 제공할 수 있도록 허용 가능한 오프셋의 범위가 좁다. 일반적으로 느슨한 헤드 각도는 오프셋이 더 많은 포크가 필요하고, 작은 휠은 큰 휠보다 오프셋이 덜 필요하다.

길이

포크의 길이는 보통 하부 베어링 레이스 하단에서 앞바퀴 차축의 중심까지 조향 튜브에 평행하게 측정된다.[3] 1996년 도로포크 13개 700c를 조사한 결과 최대 길이는 374.7mm, 최소 363.5mm로 나타났다.[citation needed]

폭

간격이라고도 하는 포크의 폭은 앞바퀴 차축을 두 포크 끝의 안쪽 가장자리 사이에 두고 콜린어(colinear)로 측정한다. 대부분의 현대 성인용 포크 사이즈는 100mm의 간격을 가지고 있다.[4] 관통 차축용으로 설계된 내리막 산악자전거 포크의 간격은 110mm이다.[4]

조향관 길이

조향기 튜브는 나사산 헤드셋의 경우 헤드셋 베어링만 수용하도록 크기를 조정하거나 나사산이 없는 헤드셋의 경우 원하는 핸들 바 높이에 기여하도록 크기를 조정한다.

조향관 직경

포크의 크기를 프레임에 맞출 때 포크 조향 장치 또는 조향 튜브의 직경(1" 또는 1" 또는 1")은 프레임의 직경보다 크면 안 되며, 조향 장치 튜브의 길이는 헤드셋의 스택 높이와 헤드셋의 머리 튜브 길이보다 크지만 대략 같아야 한다. 어댑터 키트는 1인치 조향 튜브용으로 설계된 프레임에 1인치 포크를 사용하거나 1인치" 프레임에 1인치 포크를 사용할 수 있도록 사용할 수 있다.

도로와 산 둘 다 고급 자전거 제조사들은 테이퍼형 조향 튜브를 사용하기 시작했다. 알려진 이점은 있지만 각 제조사가 자체 규약을 준수하면서 아직 개발된 표준은 없다. 이것은 교체 부품을 구하기 어렵게 만들며, 원래 제조업체에서만 구할 수 있다.[5]

일반적인 크기 조정 문제

블레이드는 원하는 휠을 수용하기에 적절한 길이여야 하며 프레임 설계자가 의도한 대략적인 조향 기하학을 제공할 수 있는 레이크 양이 정확해야 한다. 포크의 기능 길이는 일반적으로 차축 대 크라운 레이스 길이(A-C)로 표현된다. 또한 바퀴의 차축은 포크 단부(일반적으로 9mm 솔리드 또는 중공 차축 또는 20mm 스루 액슬)에 맞아야 한다. 일부 제조사는 포크와 매버릭의 24mm 차축, 특수 25mm 스루 액슬, 캐논데일의 레프티 시스템 등 독점적 표준을 가진 매칭 허브 등을 도입했다.

스레딩

포크 조향 장치 튜브는 포크를 자전거 프레임의 나머지 부분에 부착하는 데 사용되는 헤드셋에 따라 나사산이 있거나 나사산이 없을 수 있다. 나사산이 없는 강철 조향 튜브는 필요한 경우 적절한 다이(die)로 나사산을 만들 수 있다. 스레드 피치는 26을 사용하는 일부 오래된 롤리어를 제외하고 대개 인치당 24개의 나사산이다.[6]

현수

브리지스톤의 후행 링크 서스펜션 포크
캐논데일 헤드 쇼크 서스펜션 포크
주요기사 : 자전거 서스펜션

대부분의 산악자전거에서 포크에는 충격 흡수기 세트가 들어 있는데, 이 경우 날개는 전형적으로 위쪽과 아래쪽 텔레스코핑 튜브로 구성되어 있으며 "다리"라고 불린다. 서스펜션 이동 및 핸들링 특성은 포크가 설계된 산악자전거의 종류에 따라 다르다. 예를 들어, 제조업체는 크로스컨트리(XC), 내리막길, 프리라이드 라이딩을 위해 다양한 포크를 생산한다. XC 레이싱을 위해 설계된 포크는 일반적으로 더 가볍고, 덜 견고하며, 더 거친 지형 및 더 극단적인 조건을 위해 설계된 포크보다 서스펜션 이동량이 적다.

서스펜션 포크의 인기 메이커로는 카논데일, 폭스, SR 선투어, 매니토우, 마조치, 록쇼크 등이 있다.[7]

서스펜션 포크 디자인은 최근 들어 서스펜션 포크가 점점 정교해지고 디자인이 다양해지면서 발전했다. 이용 가능한 정지 여행의 양은 시간이 지남에 따라 증가했다. 서스펜션 포크가 도입되었을 때, 80–100 mm의 이동은 내리막 산악자전거에 충분한 것으로 간주되었다. 일반적으로 이 정도의 이동량은 현재 XC 종목에서 사용되며, 내리막 포크는 현재 극한 지형을 다루기 위해 150~200mm의 이동량을 제공한다. 이것은 서스펜션 포크 여행의 한도가 아니다. 예를 들어, Marzocchi Super Monster T는 300mm(12인치)의 여행을 제공한다.[8]

설계의 다른 진보에는 승객이 특정 지형 프로필에 포크의 이동을 조정할 수 있는 조정 가능한 여행이 포함된다. 일반적으로 내리막 지형보다 오르막이나 평탄한 지형에서 서스펜션 이동이 덜 필요하다. 고급 디자인은 또한 부드러운 지형을 더 효율적으로 타기 위해 포크의 이동을 제거하거나 대폭 줄이기 위해 포크를 잠그는 기능을 특징으로 한다. 이 잠금 장치는 때때로 케이블과 핸들 바의 레버에 의해 원격으로 작동될 수 있다.

쇼크 업소버는 보통 스프링과 댐퍼 또는 대시팟의 두 부분으로 구성된다. 스프링은 강철 또는 티타늄 코일, 탄성체 또는 심지어 압축 공기로 구현될 수 있다. 스프링 소재의 선택은 포크 전체의 특성에 근본적인 영향을 미친다. 코일 스프링 포크는 압축 공기 스프링을 사용하는 디자인보다 무거운 경우가 많지만, 여행 내내 선형 후크 반응을 보이도록 더 쉽게 설계된다. 강철 코일을 설계에서 티타늄 코일로 교체하면 설계 중량은 줄일 수 있지만 비용은 증가하게 된다. 에어 스프링은 압축될 때 압력이 증가하는 가스의 열역학적 특성을 활용한다. '스프링'은 금속의 코일이 아닌 공기로 제공되기 때문에 에어스프링을 장착한 포크는 가벼워지는 경우가 많다. 이것은 XC 디자인에서 그들의 사용을 더 흔하게 만든다. 이러한 유형의 포크 설계의 또 다른 장점은 공기압을 조정하여 스프링 상수를 조정할 수 있다는 것이다. 이것은 포크를 기수의 무게에 맞춰 조절할 수 있게 해준다. 이 설계의 한 가지 단점은 기체의 부피에 따라 압력이 거의 반비례(선형이 아님)적으로 변화하기 때문에 선형 반응을 얻기 어렵다는 것이다. 포크가 압축되면 포크의 유효 스프링 상수가 증가한다. 스프링 내부의 공기의 부피를 증가시키면 이러한 효과를 줄일 수 있지만, 스프링의 부피는 포크 블레이드의 치수 내에 포함될 필요가 있기 때문에 궁극적으로 제한된다.

댐퍼는 보통 오일이 하나 이상의 작은 개구부 또는 서스펜션 포크의 심 스택을 통과하도록 강제한다. 일부 모델에서는 스프링, 댐퍼 또는 둘 다 라이더 중량, 승차 스타일, 지형 또는 이러한 요소 또는 기타 요인의 조합에 맞게 조정할 수 있다. 두 구성 요소는 한 블레이드에 스프링 메커니즘을 장착하고 다른 블레이드에 댐퍼를 장착하여 분리할 수 있다.

변형

수년간 많은 포크 디자인 변형이 시도되어 왔다. 몇몇은 오늘날에도 여전히 사용되고 있다.

현수

어떤 이들은 망원경에 의존하는 대신 기계적인 동작을 제공하기 위해 링크를 사용하였다. 다른 것들, 특히 카논데일은 왕관 위의 조향 튜브에 내장된 단일 충격을 사용한다. 포크 기술의 또 다른 주목할 만한 최근 발전은 복합 리프 스프링을 사용하여 기계적 충격 흡수 및 댐핑을 제공하는 동시에 기존의 설계에 비해 상당한 무게 감소를 제공하는 Lauf 스프링이다.

싱글 블레이드

그래미 오브리 올드 페이스풀에 싱글 블레이드 포크
Dursley Pedersen 자전거는 1910년경이다.

카논데일과 스트리다와 같은 일부 제조업체는 다리 하나로 포크를 제공한다. 레프티라고 불리는 캐논데일의 단일 블레이드 포크는 재래식 또는 반전된 구성의 서스펜션 포크다. 이 포크들은 8각 레이스에 선형 니들 롤러 베어링을 사용하여 조향 토크를 휠로 전달하며, 기존의 2개의 블레이드 서스펜션 포크들은 관 모양의 선형 플레인 베어링을 사용한다. Lefty 포크를 사용하려면 특수 Lefty 허브가 필요하며, 이 허브는 포크로 고정된 액슬 위로 허브를 누르는 나사로 포크 엔드에 부착된다.

트랙 바이크

트랙 포크에는 전통적으로 로드 바이크에 사용되는 타원형 섹션이 아니라 라운드 섹션 블레이드가 있는데, 이는 부분적으로는 빈번한 단거리 달리기에 의해 부과되는 횡력에 의해 둥근 섹션이 더 딱딱하지만 주로 트랙 레이싱 타이어가 항상 좁고 타원형 블레이드에 의해 제공되는 추가적인 간극이 필요하지 않기 때문이다. 둥근 날개는 둥근 소켓을 가진 특별한 포크 크라운이 필요하다. 자전거가 벨로드롬에만 사용되도록 의도된 경우, 전방 브레이크에 대해 트랙 포크를 드릴로 천공하지 않을 수 있다. 타이어와 포크 크라운 하부 사이의 간극은 종종 5mm 미만이다.

프레임에 부착

모든 포크가 헤드 튜브에 설치된 베어링을 조향하지는 않는다. 스트리다스와 페더슨 자전거의 포크들은 포크의 바깥쪽 축을 중심으로 회전하며, 프레임의 서로 다른 두 지점에서 지지된다. 3종 경기 자전거의 새로운 경향은 총검이나 외부 조향 포크라고 불리는 유사하지만, 피벗 베어링은 여전히 헤드 튜브와 닮은 어떤 것의 위아래에 있다.[10]

자재

포크는 강철, 알루미늄, 탄소 섬유, 티타늄, 마그네슘, 그리고 다양한 조합으로 만들어졌다. 예를 들어, 포크는 알루미늄 크라운, 조향 튜브 또는 포크 끝단이 있는 탄소 섬유 날을 가질 수 있다.

단단한 포크에서 포크 재료, 모양, 무게 및 디자인은 자전거의 느낌과 취급에 눈에 띄게 영향을 미칠 수 있다. 탄소섬유포크는 가볍고, 노면에서 오는 진동을 줄이고 흡수할 수 있도록 설계할 수 있어 도로자전거에서 인기가 높다.

나무포크의 예도 있었다.[11][12][13] 그러나 이러한 것들은 현대에는 흔하지 않았다.

부착점

포크에는 브레이크, 랙 및 펜더에 부착점이 있을 수 있다. 이것들은 왕관, 날을 따라 그리고 포크 끝 근처에 위치할 수 있다. 이러한 구멍은 종종 나사산이 있거나 그렇지 않으며 돌출된 탭 위에 위치할 수 있다.

참고 항목

갤러리

  • BuzBike의 선도적 링크 포크

  • 버디 접이식 자전거의 리딩 링크 포크

  • Lauf 피벗리스, 후행 링크 포크

  • 카논데일 레프티

  • 펠트 B2 프로 베이오넷 포크

  • 자전거 포크 골절된 스콧 10번 구역

  • M5 카본 하이 레이서(후면 및 앞면 포크 2중 블레이드 포함)

참조

  1. ^ a b Brown, Sheldon (2006). "Sheldon Brown's Bicycle Glossary". Sheldon Brown. Retrieved 2018-01-26. The term "rear fork" is sometimes used to refer to the part of the frame that holds the rear wheel.
  2. ^ "Geometry of Bike Handling". Calfee Design. Retrieved 2011-04-06.
  3. ^ Rinard, Damon (2001). "Fork Lengths". Harris Cyclery. Sheldon Brown.
  4. ^ a b Brown, Sheldon (2008). "Bicycle Frame/Hub Spacing". Harris Cyclery.
  5. ^ Cunningham, Richard (2008-11-18). "Ask Richard: What Exactly Are The Advantages Of A Dual-sized Headset?". roadbikeaction.com. Retrieved 2008-12-18.
  6. ^ "Sheldon Brown: Threading/interchangeability Issues for Older Raleigh Bicycles". Archived from the original on 2009-03-17. Retrieved 2008-04-08.
  7. ^ Barnett, John (2003). Barnett's Manual: Analysis and Procedures for Bicycle Mechanics. Vol. 4 (5th ed.). ISBN 1931382298.
  8. ^ "SUPER MONSTER 2003". Archived from the original on 2008-11-19. Retrieved 2008-12-23.
  9. ^ Benedict, Tyler (11 July 2013). "Lauf introduces 980 gram trail racer 29" leaf spring suspension fork". Bike Rumor. Retrieved 2014-01-29.
  10. ^ Salazar, Nick (Nov 20, 2011). "Blue Triad SL Review". TriRig. Retrieved 2012-07-21. The fork on the Triad SL is what's generally referred to as a bayonet-style or external-steerer fork.
  11. ^ Ridden, Paul (May 10, 2011). "Splinter Bike - a bicycle built ENTIRELY out of wood". GizMag. Retrieved 2012-07-21. every part of the Splinter Bike is made from either birch plywood, Lignum Vitae, Ekki or an old broom handle.
  12. ^ Ridden, Paul (July 17, 2011). "Lagomorph wood-framed bike now available for special order". GizMag. Retrieved 2012-07-21. The frame, forks and stem of the medium-sized, 18-inch (45.72 cm) Lagomorph bike are made using lengths of American Black Walnut
  13. ^ Fritz, Yokota (January 12, 2010). "Japanese Shipbuilder Creates Wooden Bicycles". Cyclelicious. Retrieved 2012-07-21. This initial build was a mostly solid bike with an aluminum seat tube wrapped in thin laminate, a big honkin' wooden head tube with a metal sleeve for the steerer, a solid wooden fork with metal fork ends, and wooden seatpost.

외부 링크