스포크의 종류 선택에 관한 조언
스포크는 일반적으로 원형 철사에서 만들어진다.
스포크의 규격은 그 지름과 길이로 정해지는데 스포크의 지름은 1.8mm 혹은 2.0mm가 많이 쓰이고 있다.
스포크의 길이는 구부러진 머리 안쪽에서부터 나사산이 있는 끝까지의 길이를 의미한다.
스포크의 길이는 림과 허브의 크기, 니쁠의 크기, 스포크 패턴(스포크를 엮는 방법)에 따라 달라지므로 다양한 종류의 길이가 존재한다.
스포크에 작용하는 주된 힘은 장력과 토션이다.
장력은 스포크가 늘어나는 방향으로 작용하는 힘이고 토션은 스포크가 뒤틀어지는 방향의 힘이다.
일반적인 주행에서 압축하는 힘은 작용하지 않는다.
스포크의 구부러진 끝을 엘보우(elbow)라 하는데 이 부분은 허브 구멍에 접촉되어 있으므로 구부러진 것이 펴지려는 힘을 받게 된다.
스포크의 가장 일반적인 재료는 스테인리스 스틸이다.
기타 도금이나 알미늄, 티타늄, 카본 합성 재질의 스포크들이 있으나 이들은 아직 스테인리스 스틸에 비해 많은 문제점들을 가지고 있다.
1. Straight spokes
가장 일반적인 형태이다. 한쪽 끝은 허브의 플렌지에 걸기 위해서 구부러져 있으며 반대쪽 끝은 니쁠과 조립되도록 나사산이 깎여있다.
2. Swaged spokes
스포크의 중간 부분은 엘보우(구부러진 부분, elbow)와 달리 구부러지는 힘을 받지 않고 순수한 장력과 토션만을 받게된다.
따라서 강도 손실없이 중간부분만 얇게 만들 수 있다.
스웨이지드 스포크는 Straight 스포크의 가운데 부분을 얇게 만든 것을 말한다. 때로는 butted(버티드) 스포크라고 불리운다.
중간부분의 두께를 줄이면 스포크의 탄성이 커지고 질량이 줄어든다는 장점이 있다.
그러나 swaged 스포크의 가장 큰 장점은 스트레이트 스포크와 달리 스포크에 가해지는 순간적인 충격이 엘보우나 나사산에 집중되지 않고 스포크의 중간부분에서 흡수된다는 것이다. 따라서 스포크에 누적되는 피로가 현격하게 완화되고 수명이 늘어난다.
또한 림의 변형을 더 크게 허용하기 때문에 휠의 내구성을 향상시켜준다.
반면 스웨이지드 스포크는 림의 변형된 힘을 여러 개의 스포크에 분산시키며 토션에 약하기 때문에 림 교정에 있어서 스트레이트 스포크보다 까다롭다는 단점이 있다.
또한 가격면에서 가장 비싼편이다. 경주에서는 스트레이트 스포크가 자주 쓰이는데 이는 빠른 휠 빌딩을 가능케 하기 때문이다.
3. elbow-less spokes
스포크의 가장 취약한 부분은 엘보우이다.
스포크가 그 강도를 이기지 못하고 부러지는 경우는 극히 드물며 대부분의 경우 엘보우에 누적된 피로에 의해 부러지게 된다.
이러한 문제점을 줄이기 위해 엘보우를 없앤 스포크를 엘보우-리스 스포크라 한다.
그러나 일부 휠셋을 제외하면 이러한 스포크는 대중적인 호응을 얻지 못했다.
엘보우-리스 스포크를 사용하기 위해서는 특별히 제작된 허브가 필요한데 이는 무거우며 특정한 스포크 패턴만을 허용하기 때문이다.
4. flat spokes / oval spokes
이들은 일반적인 스포크와 달리 단면이 납작하거나 달걀모양을 이루는 스포크를 말한다.
이는 공기저항을 줄이기 위한 것이다. 그러나 이러한 스포크의 단점은 토션(뒤틀림)에 약하다는데 있다.
스포크가 비교적 쉽게 뒤틀리기 때문에 경우에 따라서는 넓은 면이 진행방향을 향하게 되어 오히려 공기저항을 증가시킬 수도 있다.
5. Headless spokes
헤드(넓게 펴진 부분)부분이 없는 스포크를 말한다.
헤드가 없는 대신 머리부분이 지그재그 형태로 되어있어서 스포크를 고정시킬 수 있다.
이것의 장점은 부러진 스포크를 바로 교체할 수 있다는 것이다.
특히 일반적인 경우 뒷바퀴의 스프라켓이 있는 부분의 스포크가 부러지면 스프라켓을 분리해야만 스포크를 교체할 수 있는데, 헤들리스 스포크는 플랜지 구멍에 머리부분부터 집어 넣을 수 있으므로 간편하다.
그러나 이러한 스포크의 단점은 스포크의 머리부분을 고강도 상태에서 지그재그로 휘었기 때문에 일반적인 스포크보다 강도면에서 취약하다는 것이다.
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첫댓글 부품명칭을 습득해야 하는데 아리송해서 감사합니다.