2009/02/17

輪組的構成組件簡介 - 花鼓

        一組輪組、兩顆輪子。所要構成的基本部件有哪些?如果我們想要自己手工編輪,就必須自行到零售商(通常找拍賣網站來得方便多了)購買需要的部件。通常有幾個東西要找齊:輪圈(rim)、鋼絲(spoke)、銅頭(nipple)和花轂(Hub)。如果你手上有編輪工具.......或者你請人手編,蒐集了這幾樣喜歡零件款式和顏色,就可以動手進行了。其實國外有很多編輪分享,大致上找到方法不難,甚至有些玩家還細心的解說、告訴你要訣。其實有時候聽店家說了一大堆名詞,然後搞得只要對方不懂,就會認為很厲害......讓我想到以前的數學老師,故意找些很偏頗的數學問題考倒學生,目的就只是讓人覺得只有他會解.......其實人是一直在成長與學習的,如果不是獨門專利,不能公開,也沒什麼好"蓋步"的呀!未來社會的走向,會越來越朝向"服務與品質"導向呀!如果對事物有一定的認知,就不會被唬得一愣一愣的!

 


        我們先來簡介花轂的部分,光是花轂就百百種,首先要先瞭解花轂的尺寸,才能選擇適當的花轂裝在你的車上。車架的前、後叉軸距會決定花轂的尺寸,如果不知道自己的車是哪一種,最直接的方法就是拿尺來量一下前後叉的內側兩端寬度就知道了,一般前叉有74mm(DAHON大部分小摺)、100mm,後叉常見的有130mm(公路車常見),135mm(登山車常見)規格。確定了以上尺寸,再來就是一自己爽度去看需要的花穀顏色、孔數、棘輪形式 (爪數、響數)、軸承形式 (滾珠、密封軸承、軸承數量)等等。其中孔數必須與輪圈一起搭配.......除非你想跳編或亂編......至於常常有人問滾珠、密封軸承的差異,這個比較討論很多,基本上就是看等級而定,而沒有所謂哪一種絕對好,另培林數(前2後2、前2後4甚至有前4後4......等等)關係到成本與花轂精密,所以數字越大,當然價格也相對較貴。而棘輪座還有分卡式飛輪與鎖牙式飛輪,裝置碟煞登山車花轂還有碟煞座。

       我已經有預感,這麼敘述下去,本來要寫一篇的文,變成要分好幾篇來寫了......我們常常聽到人家在說"花轂",打字上也常看到人家打"花鼓"(採同音),在英文叫做Hub......簡單的構成元素為:軸(Axle)與快拆、培林(Bearing)、飛輪(Free Wheel)內含棘輪(ratchet)。他的功能就是一個轉動軸,讓輪子固定在車架上,軸的兩側會有培林,讓輪子可繞著軸心,很滑順的轉動,可快拆的花轂中間會穿過一根快拆,所以在結構上會比沒有快拆的來得脆弱(也就是不能後座載重物或人)。下圖是從wiki抓來的圖(wiki對花轂的解釋)。實際上這張圖有兩種花轂,上半部分是可變速的飛輪花轂、下半部是固定齒輪車的花轂。




        快拆(quick release),就如同下圖所示,這個裝置就可讓輪子輕鬆裝卸。它穿過上圖的軸(上圖花轂兩端有螺紋是無快拆的花轂,有快拆的花轂則取代之!),快拆軸通常材質有一定的限重,所以不能跟早期無快拆(可以裝火箭筒的腳踏車)相比。一般快拆價位也會隨著材質、製作不同而有差異,比如說鈦合金啦~或者陽極處裡的鋁合金啦~價格都會比較一般貴!由於快拆本身就是用手去裝卸輪胎用的,所以設計的好,裝卸會比較省力。


        我們常會聽到有些花轂標榜前輪?後輪?的培林數,也就是在花轂說明圖上的兩顆紅點位置,有些花轂搭配兩組或者四組培林,講到培林又會落落長......因為也看到有人對培林討論了一堆,其實培林形式很多,常聽到人家說的培林;我老爸常常說的"培阿另姑",中文就叫做軸承啦!(wiki對培林的解釋wiki的培林種類介紹),自行車常看到的是滾珠式和密封式兩種,他的作用原理就是讓轉動機構可以在軸心上平順地轉動。基本上滾珠和密封式都有珠子呀!培林等級依照內圈精密度、外圈精密度、鋼珠精密度與運行公差等等分級,其實跟快轉幾圈停止無絕對關係......軸承材料、密封方式、軸承架構造、潤滑、摩擦公差均會影響培林滑順感,在材料上,分成陶瓷軸承(ceramic)及鋼製軸承(steel),陶瓷比剛軸承輕約六成、摩擦係數小、硬度高而耐磨。下圖左方兩顆花轂分別是不同的培林樣式,滾珠式的花轂在拆下下來保養有點麻煩......有些一卸下來會掉滿地......重點是放回去又要很仔細.......保養時使用潤滑油(oil)或者潤滑脂(grease)都可以,但是太厚的滑脂(黃油)反而會有阻力,但可減少灰塵、砂石的入侵......密封式培林就必須以專用工具才能拆解,不過由於是"密封式",所以......哈哈~右邊就是密封式培林的樣子,這個在五通內的BB也可以看到,所以會有轉動的地方,就會有培林的存在!




        購買輪組的時候,有些人對於棘輪這部分比較不熟悉,一般的輪組也不會特別強調。不過我們常常會聽到有些後輪在未被鍊條帶動時,滾動發出的"搭搭"聲,那個聲音其實就是棘輪聲。然而每一種花轂所發出來的棘輪聲都不一樣,甚至有些很大聲、有些沒啥聲音。我們先來看看棘輪的原理,可以參考下面的動畫:



   

        動畫裡的機構外側是棘齒,連結於輪子,中間部分為棘爪是連結軸心,所以當踩踏時(圖裡逆時針旋轉),就會帶動輪子,如果停止踩踏,車子還在繼續運轉,就會如影片播放得前幾秒,只是中間的棘爪(Pawl)轉動,棘爪撞擊棘齒(Ratchet teeth) 的聲音就是你聽到的搭搭聲啦!!有些輪組會標示他的棘爪數(一般都是三爪或六爪棘輪),甚至強調是所謂的120T密齒式棘輪,密齒式的棘輪標榜的是零空踩、空轉間隙小、行程短,棘輪的聲音密較密集,聽起來不像是搭搭聲,高速運轉的時候聽起來會有點像蜂鳴聲!以下的圖即是密齒式的棘輪。




        以上的圖片背面就是裝飛輪的地方啦!以美國Industry nine網站的密齒花轂的圖片來說明就很清楚:



        如果改裝車子的傳動系統,輪組的影響其實滿重要的。而影響輪組的轉動效率就屬花轂的順暢度最為重要了!結構上的轉動順暢,也就是減少轉動過程中的能量損失,能量損失越小,當然踩踏效率就會提高。所以選擇一組好輪,等於穿了一雙好鞋!不過重點還是樣式的喜歡,很多人會講究滾動慣性、空氣阻力等等,但是如果是玩小摺車的輪子,可能講究的就不像大車一樣......主要是輪子小,所有的因素的影響都小於輪徑的影響。諸如使用扁鋼絲的小輪子......其實人體這個大風阻......都比輪子的風阻大多了......


以下是Shmano 105的花轂規格

前花轂規格:

Model Number    HB-5600
Series    105
Over Locknut    100mm
Axle Type    108mm(M10)
Stainless Steel Ball Bearings
Contact Sealing    labyrinth and contact seals
Spoke Holes    36/32
Spoke Hole Circle    38mm
Hub Shell    cold forged aluminum/anodized
Center to Flange (Right)    35.8mm
Center to Flange (Left)    35.8mm
Average Weight w/o QR    150g (60g QR)

後花轂規格:

Model Number    FH-5600
Series    105
Freehub Body    8/9/10-speed compatible
Freehub Body Material    steel
Axle Type    Quick Release
Over Locknut    130mm
Axle Length    141mm
Spoke Holes    32/36
Spoke Hole Circle    45mm
Contact Sealing    labyinth and contact seals
Stainless Steel Ball Bearings    no
Hub Shell    forged aluminum/anodized
Center to Flange (Right)    20.8mm
Center to Flange (Left)    38.4mm
Average Weight    353g (64g QR)

        所以我們要買一顆花轂,就是要去瞭解花轂的規格。實際上,如果要自己編輪,就必須清楚花轂的尺寸和孔數,配合輪框規格才能確認鋼絲的長度。也有人鋼絲取大約長度,或者依照現有的鋼絲長度來選擇編法。因為鋼絲的長度和取得來源,其實還真的滿頭痛的。因為尺寸太多種,不可能每一種尺寸都有備料哩!

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