リーフスプリングサスペンションの開発

複合リアリーフスプリングは、より高い適応性と軽量化を実現します。

「リーフスプリング」という言葉を聞くと、古風なマッスルカーの、簡素なカートスプリング式ソリッドアクスルのリアエンド、あるいはオートバイで言えば、リーフスプリング式フロントサスペンションを備えた戦前のバイクを思い浮かべがちです。しかし、私たちは現在、このアイデアをモトクロスバイクに復活させることを検討しています。

実際には、粗雑で古いサスペンション システムではリーフ スプリングが使用されることが多かったものの、スプリング自体が洗練されていない原因になっていることは通常ありません。シボレー コルベットは、1963 年の第 2 世代から 2020 年の第 8 世代が発表されるまで、独立懸架に横置きリーフ スプリングを使用していましたが、80 年代には複合プラスチック製のシングル リーフ スプリングを採用しました。あまり知られていませんが、ボルボは最新モデルのいくつかで複合横置きリーフ スプリングを使用しています。現代の材料で作られたリーフ スプリングは、正しく使用すればスチール コイルよりも軽量で、場合によっては長く平らな形状のためパッケージ化が容易です。従来の金属リーフ スプリングのように葉を積み重ねるのではなく、1 つのピースで作られた複合リーフ スプリングでは、古い設計の主な欠点の 1 つであった複数の葉がこすれ合う摩擦も回避できます。
リーフスプリングは、近代のモトクロスバイクにも以前から採用されています。ヤマハの1992-93年型ファクトリークロスバイク、YZM250 0WE4は、リアに複合材製のリーフスプリングを1枚採用し、フロントエンドはエンジン下部に固定、リアエンドはスイングアーム下部のリンケージにボルトで固定されていました。そのため、リアホイールが上昇するとリーフがたわみ、スプリングの力を発揮しました。この設計の狙いは、リアスプリングとダンパーが通常配置される場所を空けることで、エンジンへの吸気経路をより直線的にすることでした。コンパクトなロータリーダンパーも搭載され、このバイクは1992年と1993年の全日本選手権で優勝を果たしました。
オーストリア企業の特許出願で公開された当社の新設計は、ヤマハを参考にしており、パッケージングに関しては同様の利点を指摘していますが、レイアウトは異なります。写真に示すように、リーフをほぼ垂直に配置し、エンジン後部にぴったりと密着させることで、通常はコイルスプリングが占めるスペースを空けています（特許では、冒頭の画像では従来のモトクロッサーの写真にシステムを重ねていますが、画像に写っているコイルスプリングは存在しないことが確認されています）。

スプリングの上部と下部はそれぞれリンケージの端にしっかりと固定されています。上部リンケージはバイクのメインフレームにピボットマウントされ、下部リンケージはスイングアームの下のブラケットからピボットします。その結果、スイングアームが上方に動くと、複合材リーフスプリングに曲げが生じます。調整機能を高めるため、上部リンケージの長さはネジと調整ノブで調整可能で、システムのプリロードを容易に増減できます。特許にはリアエンド用のダンパーは記載されていませんが、記載されている内容から、リアサスペンションの制御には従来のダンパーが使用されることが分かります。しかし、リーフスプリングの利点（主にスペースの節約に関係）をKTMが最大限に活かすには、通常のリアショックアブソーバーよりもコンパクトにするか、取り付け方法を変える必要があります。特許では、このスペースを、例えばエアボックス、吸気管、マフラーといったパワートレイン部品の大型化や効率化に活用できることを示唆しています。さらに、この設計は、将来の電動モトクロスバイクにおいて、より柔軟なレイアウトを可能にする可能性があります。

パッケージング上の利点に加え、このシステムの利点は調整機能にあります。当社の特許は、スプリングの両端を保持するリンケージの長さや形状を変えることで、サスペンションの挙動を変化させる方法を示しています。図7（特許の図7）では、4つの異なるレバー配置によってリアサスペンションの挙動を変化させています。上昇レート（7a）から一定レート（7b）への変化、そしてスプリングレートの低下（7cと7d）です。これらの根本的に異なる挙動は、スプリング自体を変更することなく実現されています。
これまでと同様に、特許申請はアイデアが製品化されることを保証するものではありませんが、リーフスプリングリアエンドのパッケージングの利点は、特に将来、ピストンエンジンバイクの1世紀の間に磨き上げられてきた従来のレイアウトを電動パワートレインがエンジニアに再考を迫るにつれて、ますます価値が増す可能性があります。