페어당 27g: 오버패스트가 세계에서 가장 가벼운 탄소 섬유 스루 액슬을 설계한 방법

카본 스루 액슬은 이전에도 존재했지만, 아무도 교체하지 않았던 이유는 무게 때문이 아니라 신뢰 때문이었습니다.

 

OVERFAST가 지난 2년간 모든 문제를 해결한 방법을 소개합니다.

13.8g 가장 가벼운 단일 액슬
~27g 앞 + 뒤 한 쌍
1,000 kgf 인장 강도 (접착제 사용)
45 Nm 최대 토크 테스트

스루 액슬이 마지막까지 남아있던 이유

요즘은 카본 섬유가 고성능 자전거에 널리 사용됩니다. 진지한 로드/그래블/산악 자전거를 살펴보면 어디서든 카본 섬유를 찾아볼 수 있습니다. 스템, 핸들바, 시트포스트, 안장 레일 등 모든 산업이 카본 섬유에 올인했습니다.

 

그렇다면 스루 액슬은 왜 대부분 알루미늄, 강철 또는 티타늄으로 남아있었을까요? 

 

그것은 스루 액슬의 재료로서 카본이 다음과 같은 몇 가지 현실적인 문제점을 가지고 있기 때문입니다.

1) 카본 샤프트가 토크 하에 비틀어질까?

2) 접착된 금속 나사산이 결국 부식되고 파손될까?

3) 반복적인 고정력 하에 헤드가 깨질까?

4) 충분히 내구성이 있고 강하며 안전한가?

 

이것들은 타당한 질문이며, 산을 질주할 때 바퀴를 고정해주는 부품에 대해 "괜찮을 거야"는 충분하지 않습니다.

 

OVERFAST는 사이클링을 진지하게 받아들이는 엔지니어링 회사입니다. 2년간의 개발, 실험실 테스트 및 실제 운동선수 사용을 거쳐, 그들은 이러한 각 우려 사항을 구체적으로 해결하고 이를 뒷받침하는 솔루션을 특허받은 카본 스루 액슬을 만들었습니다.

 

무게에 대한 사례: 실제 수치

표준 알루미늄 스루 액슬 한 쌍은 일반적으로 약 110g입니다. OVERFAST의 카본 액슬은 한 쌍당 약 27g(2026년 5월)으로, 약 83g을 절약할 수 있습니다!

이를 문맥화하자면:

OVERFAST 카본 (~27g 쌍)
~27g
경량 QR 스큐어 (44g)
44g
표준 합금 스루 액슬 (~110g 쌍)
~110g

 

OVERFAST 쌍은 림 브레이크 자전거용으로 설계된 단일 경량 퀵 릴리스 스큐어보다 가볍습니다. 이는 토크, 조임 하중 및 진동을 처리해야 하는 부품으로는 놀라운 수치입니다.

 

엔지니어링: 네 가지 문제, 네 가지 해결책

OVERFAST가 카본 스루 액슬에 대한 사이클리스트의 우려를 어떻게 해결했는지 알아보겠습니다 >>

1. 비틀림 문제. 해결책: 이중 홈 비틀림 방지 설계

비틀림은 카본 스루 액슬의 주요 구조적 문제입니다. 스루 액슬을 조일 때 상당한 회전력이 가해지며, 금속 나사산 끝이 카본 샤프트에 대해 회전하면 조인트가 파손되어 사양에 맞게 조일 수 없게 됩니다.

작동 방식

OVERFAST는 카본 액슬에 두 개의 오목한 홈을 형성합니다. 금속 끝 부분에는 이 홈에 맞는 돌출된 융기가 있습니다. 이 기계적 연동은 회전력이 접착제뿐만 아니라 기하학적 구조를 통해 전달됨을 의미합니다. 두 부분은 하중 하에서 물리적으로 서로 회전할 수 없습니다.


2. 접착제 파손 문제. 해결책: MagicLock 물리적 결합

카본과 금속을 접착하기 위해 접착제에만 의존하는 것은 장기적인 위험으로 알려져 있습니다. 카본 섬유와 알루미늄 사이의 갈바닉 부식은 시간이 지남에 따라 접착제를 약화시킬 수 있으며, 최악의 경우 나사산 인서트가 단순히 빠져나올 수 있습니다. 이것이 대부분의 라이더를 불안하게 만드는 파손 모드이며, 당연합니다.

작동 방식

OVERFAST는 기계적 잠금 구조를 만들기 위해 내부적으로 가공된 7075 알루미늄 나사산 인서트를 사용합니다. 카본 샤프트 내부는 이 구조와 물리적으로 맞물리는 확장형 설계를 사용합니다. 그 결과: 접착제 없이도 금속-카본 결합은 분리 없이 500kgf의 인장력을 견딜 수 있도록 테스트되었습니다. 보조적인 조치로 접착제를 추가하면 이 수치는 1,000kgf로 증가합니다. 실제 스루 액슬 하중은 이 두 수치의 극히 일부에 불과합니다.


3. 헤드 파손 문제. 해결책: 일체형 성형 카본 캡

알루미늄 스루 액슬의 무게를 최적화할 때, 캡(포크 또는 드롭아웃 면에 닿는 플랜지 헤드)은 매우 얇게 만들어야 합니다. 얇은 알루미늄 캡은 금속 피로에 취약합니다. 수천 번의 클램핑 주기 동안 작은 균열이 발생하여 결국 파손으로 이어집니다. 이것이 예산이 제한된 경량 액슬의 헤드가 간헐적으로 균열되거나 변형되는 이유입니다.

작동 방식

OVERFAST 액슬의 캡은 카본 샤프트와 일체형으로 성형됩니다. 별도로 접착되거나 압착된 캡이 없습니다.

 

또한 카본 섬유의 재료 특성상 금속 피로를 겪지 않습니다. 이는 반복적인 하중 주기에도 손상을 축적하지 않고 무기한으로 특성을 유지한다는 것을 의미합니다.

 

뿐만 아니라, 액슬과 캡 사이의 인터페이스는 곡선 반경으로 각진 형태로 만들어졌습니다. 해당 각진 와셔와 함께 이 곡선 디자인은 표준 평면 와셔에 비해 접촉 면적을 증가시켜 더 높은 측면 충격력을 견딜 수 있도록 합니다.


4. 고토크 공구 문제. 해결책: 내장 티타늄 육각 인서트

경주 서비스 차량은 바퀴를 빠르게 교체하기 위해 고토크 전동 렌치를 routinely 사용합니다. 표준 카본 육각 소켓은 고토크 설정에서 임팩트 드라이버에 의해 마모될 위험이 있습니다.

작동 방식

OVERFAST는 육각 소켓 내부에 0.8mm 두께의 티타늄 라이너를 설치합니다. 이 티타늄 라이너는 일반적으로 "라인 커팅"으로 알려진 와이어 방전 가공(WEDM)을 사용하여 만들어집니다. 이는 기계적 응력이나 변형 없이 티타늄과 같은 단단하고 전도성 있는 금속에 고정밀의 복잡한 형상을 구현하기 위해 특별히 사용됩니다. 

 

티타늄은 임팩트 렌치 사용에도 견딜 수 있는 경도와 강성을 제공하며, 강철 인서트보다 훨씬 적은 무게를 추가합니다. 육각 소켓은 기본적으로 바로 경주에 사용할 수 있습니다.


보너스 (도움이 필요 없기를 바랍니다): 특수 공구 슬롯  

액슬이 프레임 내에서 파손되는 최악의 경우, 이 슬롯을 통해 알루미늄 나사산 부품을 제거할 수 있습니다.

정말로 안전한가요? 제품 뒤의 테스트

출시 전에 모든 OVERFAST 스루 액슬은 포괄적인 파괴 및 비파괴 테스트 시리즈를 통과해야 했습니다. 여기에는 공인된 국제 표준이 포함됩니다.

  • 휠셋이 포함된 스루 액슬 피로 테스트 (EN 표준)
  • 휠셋이 포함된 충격 테스트 (UCI 표준)
  • 최대 토크 테스트 - 45Nm에서 통과
  • 최대 인장 강도 - 파손 전 1,250 kgf
  • 모든 생산 배치에 대한 X선 내부 검사
  • 카본 캡 충격 및 피로 테스트 - 20J 충격, 12Nm 토크, 500회 연속 비틀림 주기
  • 경쟁 선수들과 2년 이상의 실제 테스트

인장 테스트

45Nm 이상의 토크 테스트. 일반적인 토크 권장 값은 10-12Nm입니다.

각 배치에 대한 X선 검사. 이중 홈 인터페이스를 확인하세요.

결론

Overfast는 카본 스루 액슬을 제대로 설계하는 작업을 수행했습니다: 비틀림 방지 지오메트리, 기계적으로 결합된 인서트 (추가 접착제 포함), 피로에 강한 일체형 캡, 티타늄 육각 라이너. 이 각각은 실제 고장 모드에 대한 직접적인 해답입니다.

앞뒤 한 쌍에 약 27g으로, 현재 사용 가능한 스루 액슬 중 가장 가벼운 축에 속합니다. 뛰어난 테스트 점수 또한 무게 절감을 진지하게 받아들일 가치가 있게 만듭니다.

호환성: 20개 이상의 프레임 브랜드 지원

OVERFAST 스루 액슬은 시중에서 가장 인기 있는 디스크 브레이크 로드 및 그래블 프레임에 맞도록 다양한 길이와 나사산 사양으로 제공됩니다.

호환이 확인된 브랜드로는 Pinarello, Bianchi, Giant, Colnago, Merida, Specialized, Trek, Cannondale, Factor, Cervelo, BMC, Scott 등이 있습니다.

프레임이 표준 목록에 없는 경우, OVERFAST는 귀하의 측정에 따라 맞춤형 액슬을 생산할 수 있습니다. 나사산 사양 (M12 x 1.0, 1.5 또는 1.75mm 피치), 유효 길이 및 전체 길이를 알아야 합니다. 주문 전에 올바른 숫자를 얻으려면 아래 측정 가이드를 참조하십시오.

표준 검정색 외에도 맞춤형 색상 옵션도 사용할 수 있습니다. 흰색, 분홍색, 보라색, 주황색-빨간색 그라데이션, 보라색-녹색 그라데이션을 주문할 수 있지만, 이들은 주문 제작이며 리드 타임이 더 길어집니다.

재료 및 포장에 대한 참고 사항

OVERFAST는 탄소 섬유 생산이 가장 환경 친화적인 제조 공정은 아니라는 점을 인정합니다. 이에 대응하여 모든 포장은 완전히 재활용 가능하며 종이 기반으로 제작됩니다. 회사는 제품 라인이 성장함에 따라 책임감 있게 재료를 조달하고 재활용할 것을 약속했습니다.

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