세미베스?? 오픈베스?? 부싱?? 더스트씰???
오일샥?? 에어샥?? 스프링샥??
서스펜션 포크를 처음 접하면 이해하기 난해한 용어가 많지요??
설계를 할수 있을만큼 역학적지식을 가진 전문가는 아니지만,
취미로 익힌만큼 아는데로 한번 적어보려합니다. ^^
포크는 일정등급이상의 고급 서스펜션이면 스프링부분과 댐퍼부분으로 구성됩니다.
특별한 경우가 아니면, 대부분의 포크의 왼쪽(탑승한 상태에서 바라보았을 때)은 스프링부분
오른쪽은 댐퍼부분으로 구성되어 있습니다.
스프링부분은 말그대로 포크의 압축과 팽창을 실질적으로 담당하는 스프링의 역할을 담당합니다.
크게 분류하게되면, 에어스프링과 코일스프링으로 나눠집니다.
코일스프링은 다들 아시는 대로 꽈베기처럼 꼬인 금속재질의 스프링이 들어간 것을 말합니다.
에어스프링은 에어를 주입할 수 있는 챔버(방)이 구성되어 있고 에어를 주입하면 챔버에 주입된
에어가 스프링의 역할을 합니다.
쉽게 생각하면, 주사기의 피스톤을 당기고 주사기의 끝을 한손으로 막아보세요 ^^
안에 공기가 차있는 상태에서 주사기를 막고 피스톤을 밀면 반발력이 발생하는 것을 보실수 있죠??
그것이 에어스프링의 기본적인 원리입니다.
물론 더 세부하게 들어가면, 포지티브 에어챔버, 네거티브 에어챔버에 대한 이야기가 들어가겠지만
더 깊이 들어가면 복잡해지는 관계로 생략합니다. ㅎㅎ
오른쪽 부분은 댐퍼부입니다.
댐퍼부는 컴프레션 댐핑과 리바운드 댐핑을 담당하며 기본적으로 포크 오일이 내부에 채워집니다.
컴프레션댐핑이나 리바운드댐핑(토끼/거북이)이나 오일의 유속(흐름을 제어)하여 댐핑이 작용합니다.
컴프레션 댐핑은 포크의 압축에 관여하며, 샥이 압축되는 강도를 조절하는 기능입니다.
간단히 이야기하면 들어갈때, 딱딱하냐 부드럽냐의 느낌을 만들어내는 역할을 합니다.
원리는 컴프레션댐퍼 또한 간단합니다.
자~ 발로 그린 그림 들어갑니다.~
위의 그림 1을 보시죠.
1번 그림을 보시면 두개의 방이 존재하고, 두 방 사이의 뚫린구멍이 큰게 보이시죠??
만일 아랫쪽의 오일에 힘이 위쪽방향으로 작용한다고 가정하면, 아랫쪽의 오일은 쉽게 위로 올라갈 겁니다.
2번 그림을 보시면, 그 구멍이 좀더 작아졌습니다. 1번과 동일한 힘이 오일에 가해진다고 하면,
1번보다 오일이 더 큰 힘을 받아야 쭈욱~ 올라가겠죠??
포크도 동일한 원리입니다. 2번의 경우라면 샥이 들어갈 때, 1번보다 더 딱딱한 느낌이 들겠죠.
이게 컴프레션댐퍼의 역할입니다. 오일이 지나가는 길을 얼마나 막아주고 덜 막아주냐를 조절해서
포크의 압축력을 조절하는 거죠.
부가적으로 3번을 설명하겠습니다. 구멍이 완전 막힌 상태죠.
요건 락기능이 되는거라 보시면 됩니다 ^^
오일이 위로 올라갈 수 없는 상태가 되는거죠.
이제 또다른 기능인 리바운드 댐핑에 대해 이야기 해보도록 하겠습니다.
리바운드 댐핑은 포크의 복원(팽창)에 관여하며, 샥이 팽창되는 속도를 조절하는 기능입니다.
원리는 컴프레션댐퍼와 동일합니다. 컴프레션과 반대로 생각하시면 됩니다.
컴프레션은 아래의 오일이 위로 올라갈때, 그 길목을 조절해서 딱딱하고 부드러운 느낌을 만들었죠.
반대로 리바운드댐퍼는 위로 올라갔던 오일이 아래로 돌아올때의
그 길목을 조절하여 샥의 복원속도를 조절합니다.
압축됬던 포크가 반대쪽의 스프링에 의해 강제적으로 펼쳐지는 힘이 가해지면,
컴프레션 댐핑이 작용할때, 위로 올라간 오일이 강제적으로 내려오게 됩니다.
이때, 구멍이 크다면 오일이 빠르게 내려오게되고, 샥은 빨리펼쳐지겠죠.
반대로 만일 구멍이 작다면 위에있던 오일이 내려오는데 시간이 걸리고, 샥이 천천히 나오게 되겠죠.
이것이 샥의 팽창속도를 조절하는 리바운드 댐핑입니다 ^^
위의 그림은 간단히 설명하기 위해 두개의 방으로 표현한 그림으로 나타낸거구요.
실제로는 포크의 내부에 컴프레션댐퍼와 리바운드댐퍼가 각각 나뉘어져 있고
원리는 위와 동일하게 작용합니다.
가끔 가스쇼바에요?? 오일쇼바에요?? 라고 묻는 분들이 계신데,
모두 기본적으로 댐핑을 만들기 위한 오일이 들어가 있으니
이것보단 에어샥이에요?? 코일샥이에요?? 라고 묻는게 맞겠죠 ^^
물론 위에 언급한 샥의 구조는 가장 기본적인 형태를 말한거구요.
예외적으로 제조사와 모델에 따라서는 구조가 차이가 있기도 합니다.
예를 들면, 락샥 박서의 경우, 05년식모델까지,
그리고 07년까지 나온 마조치사의 일부모델들은 양쪽 모두 스프링이 들어가고, 오일이 들어가 있죠 ^^
그리고 08~09년식 마조치888RC3는 반대로 왼쪽이 댐퍼부, 오른쪽에 스프링이 들어가 있기도 했구요 ^^
여기까지가 가장 기본적인 포크의 기능에 대한 설명입니다.
이제 각 부분에 대하여 이야기해 볼까요??
위의 다이어그램은 락샥사의 스페어파트리스트에서 퍼온 도메인의 다이어그램입니다.
각 숫자에 해당되는 부속에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1. 로워레그
2. 업퍼튜브 : 아치와 스탠션, 스티어러튜브로 구성되어 있습니다.
3. 더스트씰 및 오일씰입니다.
더스트씰이란 용어답게 외부에서 유입되는 흙먼지가 포크 내부로 유입되지 않도록 하는 역할을 합니다. ^^
더스트씰은 매라이딩시마다 스탠션 윤활오일로 윤활 및 청소,
그리고 갈라진곳은 없는지 육안확인을 하시는게 좋습니다 ^^
간혹 더스트씰이 쩍쩍 갈라진건 고사하고 씨꺼먼 오일을 퍼올리거나 스탠션코팅이 벗겨질때까지
교체 안하시는 분들이 계신데, 주기적으로 샥점검을 보내셔 교체해 주시는 것이 좋습니다.
더스트씰의 겉은 깨끗해도 미세한 흙먼지는 더스트씰 내부로 유입되기에
보통 2년쯤 사용한 샥을 열어보면 겉은 멀쩡해도 더스트씰 안쪽에 고여서 연마제 역할을 하고 있습니다 ^^
위의 사진을 보시면 육안상 깨끗한 더스트씰도 윤활오일을 도포하고 몇번 펌핑하면 미세한 먼지들이
올라오는것을 보실 수 있습니다 ^^
물론 더스트씰이 갈라졌다면 무조건 교체입니다 ^^
오랜기간 손상된 더스트씰을 교체하지 않고 이물질이 유입된채로 샥이 작동되다보면,
로워레그 내부의 부싱과 스탠션 사이 또는 더스트씰, 오일씰 사이에 낀 이물질이
스탠션의 코팅을 손상시킬수 있습니다. ^^
사용빈도와 라이딩스타일, 기타 외부 조건에 따라 다르기는 하지만
개인적인 의견으로는 늦어도 2년에 한번은 점검을 받으시는 것이 좋습니다 ^^
저같은 경우에는 보통 1년~1년반 사이에 오버홀(전체정비)을 한번 해줍니다 ^^
3번 부속의 또다른 하나는 오일씰입니다.
그림상 3번의 아랫쪽 부속입니다. 더스트씰의 하단에 위치합니다.
오일씰을 보통 두가지로 분류됩니다. 고무로 된 오일씰과 스폰지로 구성된 폼링입니다.
위의 왼쪽이 고무 재질의 오일씰이고, 오른쪽이 도너츠???가 아니라 폼링입니다 ^^
둘다 역할은 동일합니다. 오일이 스탠션쪽으로 누유되는 것을 막아주는 역할을 합니다.
제조사마다, 모델마다 차이는 있지만 일반적으로, 고무재질의 오일씰은 오픈베스방식의 포크나,
롱트래블 세미베스 포크에서 많이 사용됩니다.
오른쪽의 노란 폼링은 세미베스 포크에서 사용됩니다.
(오픈베스와 세미베스포크는 나중에 설명하도록하죠.)
에이~ 스폰지따위가 무슨 오일새는 걸 막아~~ 라고 하실지도 모르지만,
원리는 쉽게 설명가능합니다. ^^
맥주잔에 물을 담아 주시구요. 냅킨을 몇장 겹쳐서 살짝 물에 적시고 맥주잔위를 덮어주세요.
그리고 잡은채로 뒤집어주세요~~ 물이 아래로 왈칵 쏟아지지않고 유지되는게 보이실 겁니다.
스폰지 재질의 폼링도 동일한 원리입니다. ^^
하지만 위의 사진처럼 폼링이 지나지게 건조하거나 오염이 심해서 손상되었다면,
그 역할을 하지 못하게 됩니다. 따라서 락샥사의 매뉴얼을 보면 25시간에
한번 더스트씰과 폼링 또는 오일씰의 상태를 확인하고, 청소 및 윤활이 이루어지게 되어 있습니다.
물론 25시간을 재면서 타는건 불가능하기에 ^^ 한 1년에 한번 적당히 점검하는게 좋겠죠.
4. 부싱입니다.
로워레그와 스탠션 간의 유격을 잡아주는 역할을 합니다.
스탠션의 코팅이 손상되는 경우는
위에서 언급했듯이 이물질이 부싱과 스탠션사이에 존재하여 마모를 일으키는 경우,
그리고, 오랜 사용 또는 과격한 라이딩의 지속적인 반복으로 마찰에 의한 마모가 발생하는 경우,
스탠션과 로워레그간의 유격을 동반합니다.
물론, 동호인의 입장에서는 부싱은 쉽게 1~2달만에 마모되지는 않습니다 ^^
개인적으론 1년에 한번정도 오일교환 및 정비시에 간단히 확인하고
2년에 한번정도 작업을 진행할 때, 교체여부를 판단하여 교체하면 적당하리라 생각합니다.
9. 컴프레션 댐퍼입니다.
10. 리바운드 댐퍼입니다.
이것으로 기본적인 구성부속에 대한 설명도 끝났습니다.
세번째로, 위에서 잠깐 언급했던 오픈베스, 세미베스에 대한 이야기로 넘어가 보겠습니다.
오픈베스??? 세미베스??? 요게 뭘까요.
네, 포크의 구조방식입니다.
포크는 크게 오픈베스방식과 세미베스방식으로 나눠어 집니다.
1. 오픈베스 방식의 포크는 로워레그에 댐핑오일 겸 부싱윤활오일이 고여있는 방식의 포크입니다.
여기서 발로 그린 그림 하나 더 추가합니다 ^^
그림상의 오른쪽 포크와 같은 형태가 오픈베스 방식입니다.
로워레그에 많은양의 오일이 고여 있는 형태입니다.
오픈베스 방식의 포크로 대표적으로는 마니또의 신형 도라도(09년 이후), 마조치계열(일부 저가모델 제외)
폭스의 오픈베스포크(레볼루션) 포크들이 해당됩니다. 부싱윤활과 댐핑기능이 하나의 오일로 작용하며,
내부용적이 넓은 관계로 부드러운 느낌을 제공합니다.(그냥 부드러운 정도가 아니라 환상적입니다.)
대신, 내부의 오일량이 많아지므로 오일에 의한 무게가 증가하고, 스탠션이 손상을 입을경우,
손상된 부위를 매끄럽게 다듬지 않으면, 댐핑오일의 누유가 발생하고, 댐핑의 손실을 가져옵니다.
외부 이물질 유입에 의해 세미베스 타입에 비해 오일이 오염진행속도가 빠른편입니다.
다만 이런 감점요인이 발생함에도 불구하고, 포크의 부드러움은 단점따인 잊어버릴만큼 훌륭합니다.
메인터넌스 또한, 탑캡을 열고 뒤집어서 몇번 펌핑하면 모든 오일이 흘러나오기에 오일교환 또한 쉽습니다.
그럼 이번에는 세미베스 방식의 포크를 이야기해 보겠습니다.
2. 세미베스방식은 댐핑오일과 부싱윤활오일이 각각 격리된 공간에 위치한 방식입니다.
댐핑오일은 밀페된 업퍼튜브안에 존재하며, 소량의 부싱윤활오일이 로워레그에 고여 있습니다.
대표적으로 사용하는 포크는 락샥계열과, 마니또 계열입니다.
박서의 경우 06~09년 구박서, 10~14년 뉴박서가 해당되며
마니또의 경우 현재 생산되는 도라도 이전의 트래비스 모델까지 이 방식이 채택되어 사용되었습니다.
댐핑오일은 비교적 점도가 낮은 5wt수준의 오일이 사용되며, 베스오일(부싱윤활오일)은
부싱윤활에 용이하도록 잔류성이 좋은 점도가 비교적 높은 15wt정도의 오일이 사용됩니다.
장점은 댐핑오일이 쉽게 변질되지 않으며, 스탠션이 손상되어도 부싱윤활오일만 새기 때문에
댐핑기능에 영향을 주지 않습니다.
하지만 구조가 복잡해져, 오픈베스에 비해 정비가 복잡하고, 내부 용적이 적어
상대적으로 단단한 느낌을 가지고, 댐퍼가 각각 받는 피로도가 높은 편에 속합니다.
2-1 카트리지 방식
고급포크 모델들에서의 카트리지 방식 포크는 세미베스 방식의 포크가 좀더 진보된 형태입니다.
기본 원리는 세미베스방식과 동일하며,
차이점은 스탠션 튜브안에 공기와 댐핑오일이 함께 밀봉된 방식이 아니라,
카트리지 내에 댐퍼가 위치하며, 공기가 거의없는 진공상태로 댐퍼오일이
카트리지 내에 가득찬 형태입니다.
대표적인 방식으로는 폭스의 FIT(Fox Isolated Technology)댐퍼와
(40RC2 :06~10/ 준신형40RC2 : 11~13/ Float 40RC2 : 14~)
락샥의 뉴파이크에 적용된 Charger댐퍼입니다.
(현재 테스트중인 블랙스탠션 블랙박스박서에도 차후 적용될 듯합니다 ^^)
위의 사진은 이번에 출시된 14 뉴 파이크의 Charger댐퍼입니다.
폭스의 FIT댐퍼 또한 동일한 방식입니다. (리어샥도 동일한 방식이죠)
카트리지 방식의 최대이점은 위에서도 언급했듯이 댐퍼카트리지에 공기없이 가득차있는 댐핑오일입니다.
이것이 어떤이점이 있느냐~~~~~ 하면, 공기와 댐핑오일의 섞여 생기는 거품의 발생이 없다는 점입니다.
어떤 이점이 있는가??는 쉽게 예를 들어 이야기하겠습니다.
화장실에서 샴푸로 머리감을 때를 생각해보시죠 ㅎㅎ
삼푸로 머리를 감으면, 거품이 많이 생기죠?? 이때, 하수도 배수구을 보시면,
거품에 의해, 물이 쉽게 내려가지 않는게 보이실겁니다.
포크의 댐퍼도 마찬가지죠. ㅎㅎ 댐핑오일이 지나갈 구멍은 상대적으로 매우 작은데
오일이 이동하려다 공기와 댐핑오일이 섞여 생긴 거품에 의해 댐핑오일의 움직임이 방해를 받는다면,
포크의 댐핑기능은 현저히 떨어지게 되겠죠 ^^
카트리지방식의 댐퍼는 세미베스의 이점과 오픈베스의 부드러움을 모두 가집니다.
또한 카트리지 내부에 들어가는 오일량은 매우 적기에 무게의 이점도 생기죠.
예를 들면, 세미베스방식의 박서월드컵에 들어가는 댐핑오일량은 230ml인데 반해
40RC2(11~13)의 댐핑오일량은 78.5ml이죠.
(파이크의 차저댐퍼와 고무재질의 블래더)
카트리지 댐퍼는 대부분 고무 재질의 블래더를 가지고 있으며, 샥이 압축될 경우에는 블래더가 부풀고,
복원시에는 다시 원 상태로 오므라들어 댐퍼가 작동합니다.
다만 단점이라면, 카트리지에서 소량의 오일이 새거나 소모되어도 댐핑기능이 현저히 떨어지는 점,
기존의 세미베스방식의 포크보다 정비에 더 어려움이 발생하는점,
마지막으로 정밀가공되는 카트리지에 의한 포크 가격의 상승이라 할 수 있습니다. ^^
네번째, 마지막으로 도립식?? 포크를 짚고 넘어가보려고 합니다. ㅎㅎ
일반적인 형태의 포크와 도립식포크의 차이점은???
도립식포크는 스탠션이 반대로 아래쪽에 있죠.
힘을 받아 압축되고 복원되는 부분이 무거운 로워레그가 아닌 상대적으로 가벼운 스탠션이 움직이기에
관성의 영향을 덜 받는 이점이 존재합니다. 때문에, 더 빠른 반응성을 가지게 되죠.
대표적인 도립식 포크로는 마니또의 도라도, DVO서스펜션사의 에메랄드, 마조치 쉬버시리즈가 있습니다.
<마니또 도라도와 DVO의 에메랄드>
다만 모두 아시다시피 도립식 샥의 단점은 포크의 아치가 없는 관계로 포크가 뒤틀리는 단점이 있습니다.
과거 마조치의 쉬버를 타본 기억으로는 한번 넘어지면 좌우 레그가 틀어져 매번 액슬을 풀었다가
잠그는 번거로움이 있었습니다.
하지만 도립식 포크제조사에서는 갖은 방법을 써서 뒤틀림을 잡고 있죠.
위의 사진은 마니또 도라도입니다. 포크의 뒤틀림을 잡기위해, 과거 도라도(02년식부터)에서부터
액슬의 끝단과 액슬과 물리고 레그부분을 헥스(6각)모양의 액슬로 가공하여, 뒤틀림을 잡습니다.
(마니또사의 특허)
반면, DVO사의 에메랄드는 프로텍터가 단순히 스탠션프로텍터의 역할을 넘어,
카본으로 제작된 프로텍터에 앞뒤로 아치를 생성하여, 뒤틀림을 잡으려는 노력을 한것이 보이죠.
물론 일반적인 정립식샥보다는 뒤틀림강성이 떨어질지도 모르지만,
도립식의 매력은 쉽게 포기할 수가 없죠 ㅎㅎ
-----------------------------------------------------------------------------------------------
하아... 드디어 길고 긴 포스팅이 끝났네요.
생각나는대로 이것저것 적다보니 순서가 뒤죽박죽되고,
글이 끝으로 갈수록 적는게 힘들다보니 대충넘어간 것도, 적으려다가 잊어버린 것도 있구요. ㅎㅎ
어쨋든 여기까지 읽어주시느라 고생하셨구요. ^^
여기까지 읽어주시면 리플하나정도는 남겨주는 센쓰~ 부탁드립니다.
안그러면 미워할 겁니다 ^^
하악... 이런거 적지말고 자전거를 타야하는데~ 너무 더워서 안탔더니 배만 나와요~ ㅠ.ㅠ