פיתוח מתלה קפיצי עלים

קפיץ עלה אחורי מרוכב מבטיח יכולת הסתגלות רבה יותר ופחות משקל.

אם מזכירים את המונח "קפיצי עלים" יש נטייה לחשוב על מכוניות שרירים של פעם עם קצוות אחוריים פשוטים, בעלי קפיצי עלים וציר מוצק, או, במונחים של אופנועים, אופנועים שלפני המלחמה עם מתלה קדמי עם קפיצי עלים. עם זאת, כעת אנו בוחנים להחיות את הרעיון של אופנועי מוטוקרוס.

במציאות, בעוד שמערכות מתלים ישנות וגולמיות השתמשו לעתים קרובות בקפיצי עלים, הקפיץ עצמו אינו בדרך כלל המקור לחוסר התחכום שלהן. הקורבט של שברולט השתמשה בקפיצי עלים רוחביים במתלים עצמאיים מהדור השני בשנת 1963 ועד להשקת הדור השמיני בשנת 2020, ואימצה קפיצי עלים בודדים מפלסטיק מרוכב בשנות ה-80. באופן פחות מפורסם, וולוו משתמשת בקפיצי עלים רוחביים מרוכבים בכמה מהדגמים האחרונים שלה. בשימוש נכון, קפיצי עלים העשויים מחומרים מודרניים יכולים להיות קלים יותר מסלילי פלדה, ובמקרים מסוימים צורתם הארוכה והשטוחה קלה יותר לאריזה. קפיצי עלים מרוכבים, העשויים מחתיכה אחת ולא העלים המוערמים של קפיצי עלים מתכתיים מסורתיים, גם נמנעים מהחיכוך של העלים המרובים המשפשפים זה את זה, שהיה אחד החסרונות העיקריים של עיצובים ישנים יותר.
קפיצי עלים הופיעו באופנועי מוטוקרוס גם בעידן המודרני. אופנוע הקרוסאובר של ימאהה משנת 1992-93, ה-YZM250 0WE4, השתמש בעלה עלים מרוכבת אחת מאחור, הקצה הקדמי שלו מהודק מתחת למנוע והחלק האחורי מחובר לחיבור מתחת לזרוע המתלה, כך שכאשר הגלגל האחורי עלה, העלה התכופף כדי לספק קפיצים. הרעיון היה לפנות את האזור שבו הקפיץ האחורי ובולם הזעזועים היו בדרך כלל יושבים, מה שיאפשר נתיב יניקה ישר יותר למנוע. בולם זעזועים קומפקטי וסיבובי הותקן גם הוא והאופנוע זכה במרוצים בשנים 1992 ו-1993 באליפות כל-יפן.
העיצוב החדש שלנו, שנחשף בבקשת פטנט של החברה האוסטרית, מתייחס לימאהה ומצביע על יתרונות דומים מבחינת האריזה, אך מאמץ פריסה שונה. כפי שמוצג בתמונות, הצבנו את העלה בכיוון כמעט אנכי, צמוד לחלק האחורי של המנוע כדי לפנות את החלל שבדרך כלל ממלא קפיץ (הפטנט מאשר שבעוד שהתמונה המובילה מציגה את המערכת מעל תמונה של מוטוקרוס קונבנציונלי, קפיץ הסליל המוצג בתמונה לא יהיה נוכח).

החלק העליון והתחתון של הקפיץ מהודקים היטב לקצה החיבורים. החיבור העליון מורכב באופן ציר על שלדת האופניים הראשית, בעוד שהחיבור התחתון מסתובב מתלה מתחת לזרוע המתלה. התוצאה היא שכאשר זרוע המתלה נעה כלפי מעלה, מכניסים כיפוף לקפיץ העלים המורכב. כדי להוסיף יכולת כוונון, אורך החיבור העליון ניתן לכוונון באמצעות הברגה וכפתור כוונון, מה שמקל על הגדלה או הפחתה של העומס המקדים במערכת.הפטנט אינו מציג בולם זעזועים לחלק האחורי, אך הטקסט בו מאשר כי בולם זעזועים קונבנציונלי ישמש לשליטה במתלה האחורי. עם זאת, הוא יצטרך להיות קומפקטי יותר מבולם זעזועים אחורי רגיל, או להיות מורכב בצורה שונה, כדי לאפשר ל-KTM לנצל את היתרונות של קפיץ העלים, הקשורים במידה רבה למקום שהוא מפנה. הפטנט מציע שניתן יהיה להשתמש בשטח זה כדי להפוך חלקים ממערכת ההינע כמו תיבת האוויר, צינור היניקה או משתיק הקול, למשל, לגדולים או יעילים יותר. בנוסף, העיצוב עשוי לאפשר גמישות רבה יותר בפריסה באופנועי מוטוקרוס חשמליים עתידיים.

מעבר ליתרונות האריזה, יתרון נוסף של המערכת הוא יכולת הכוונון שלה. הפטנט שלנו מראה כיצד שינוי אורך או צורת החיבורים המחזיקים את שני קצוות הקפיץ יכול לשנות את התנהגות המתלה. באיור אחד (איור 7 בפטנט), מוצגים ארבעה סידורי ידיות שונים לשינוי התנהגות המתלה האחורי: שינוי מקצב עלייה (7א) לקצב קבוע (7ב), והפחתת קצבי הקפיץ (7ג ו-7ד). התנהגויות שונות באופן קיצוני אלו מושגות מבלי לשנות את הקפיץ עצמו.
כרגיל, בקשת פטנט אינה ערובה לכך שרעיון יגיע לייצור, אך יתרונות האריזה של החלק האחורי של קפיצי העלים עשויים להפוך ליקרים יותר ויותר, במיוחד בעתיד, כאשר יחידות הנעה חשמליות יכריחו את המהנדסים לחשוב מחדש על התבניות הקונבנציונליות ששוכללו במהלך מאה שנה של אופנועי מנוע בוכנה.