톱니바퀴 세트

Cogset
10단 자전거 카세트

자전거에서 톱니바퀴 또는[1] 클러스터는 리어 휠의 허브에 부착된 여러 개의 스프로켓 세트입니다.톱니바퀴는 리어 탈선기와 함께 작동하여 탑승자에게 여러 기어비를 제공합니다.톱니바퀴는 프리휠 또는 카세트 두 종류가 있으며, 카세트는 새로운 개발품입니다.카세트와 프리휠은 동일한 기능을 수행하며 설치 시 거의 동일하게 보이지만 기계적 차이가 중요하므로 서로 교환할 수 없습니다.

프리휠

프리휠 및 프리휠 허브
카세트와 함께 사용하는 프리허브(위) 및 프리휠과 함께 사용하는 나사형 허브(아래)

프리휠(블록이라고도 함)은 단일 스프로킷 또는 내부 래칫 메커니즘을 포함하고 나사형 허브에 장착된 스프로킷 세트로 구성됩니다.나사산 리어 허브는 제조 국가에 따라 다른 나사산 패턴으로 제공되었으며, 프랑스산과 영국산이 가장 일반적입니다.영국 C.E.I. 나사산은 국제 표준으로 채택되었고 지금은 B.S.C.로 알려져 있다.표준 프리휠이 [2]나사로 고정되는 표준화된 우측 나사산(1.375 x 24 TPI)입니다.이를 통해 다른 브랜드의 허브에 다른 브랜드의 프리휠을 장착할 수 있습니다.

다중 스프로킷 프리휠 설계의 주요 단점은 드라이브 측 베어링이 프리휠의 내부에 위치하고 있으며, 시간이 지남에 따라 스프로킷이 추가됨에 따라 베어링이 드라이브 측 액슬 지지대에서 더 멀리 안쪽으로 이동한다는 것입니다.그 결과 축에 더 많은 굽힘 응력이 가해지며, 이는 구부러지거나 부러질 수 있습니다.1980년대 [3]후반까지 고품질 하이엔드 바이크에는 다속 자유륜이 일반적이었다.Suntour — Maeda Industries(일본)는 스프로켓 사이의 간격을 줄이고 표준 5단 프리휠과 같은 폭이지만 표준보다 더 좁은 체인을 필요로 하는 소형 6단 프리휠을 도입했습니다.이 개념은 유럽의 프리휠 제조업체 레지나(이탈리아)와 마이야르(프랑스)[4]에 의해 모방되었다.다중 프리휠의 스프로켓 수가 증가하고 물리적으로 넓어짐에 따라 프리허브 설계는 나사형 허브와 관련된 액슬/베어링 문제를 극복하고 프리휠 설계를 대체하기 시작했습니다.오늘날, 7단 이상의 속도를 가진 새로운 자전거에서 프리휠을 찾는 것은 드문 일이다.일부 새로운 단일 속도 자전거, 특히 BMX와 유틸리티 바이크 및 로우엔드 멀티 기어 자전거는 계속해서 프리휠로 제조 및 판매되고 있습니다.

페달을 밟으면 프리휠이 허브에 조여지므로 프리휠을 장착하는 데 공구가 필요하지 않습니다.래칫 메커니즘은 스프로킷이 시계 반대 방향으로 회전할 때 프리휠이 느슨해지는 것을 방지합니다.프리휠은 프리휠의 아웃보드 끝단에 있는 스플라인 또는 노치 세트를 체결하는 많은 특정 프리휠 제거 도구 중 하나를 사용하여 허브에서 탈거할 수 있습니다.페달을 밟는 동안 프리휠을 조이는 큰 토크로 인해 탈거에 상당한 노력이 필요한 경우가 많으며 일부 프리휠은 온전한 상태로 탈거할 수 없습니다.향후 프리휠 탈거는 장착 전에 프리휠 나사산의 그리스에 의해 촉진됩니다.

카세트

시마노 카세트 및 프리허브

카세트는 스프로켓과 카세트 호환 허브 사이의 기계적 연결을 형성하는 일련의 직선 스플라인과 래칫 메커니즘을 포함하는 프리허브라고 하는 카세트 호환 허브가 있다는 점에서 프리휠과 구별됩니다.전체 카세트는 나사형 잠금 링을 통해 허브에 고정됩니다.1980년대 후반과 1990년대 초반의 일부 카세트 시스템은 나사형 소형 스프로킷을 사용하여 더 큰 스플라인 스프로킷을 고정합니다.카세트는 설치할 때는 프리휠과 유사하지만 프리휠의 내부 래칫 메커니즘이 없기 때문에 분리할 때는 확연히 다릅니다.

카세트의 스프로켓은 일반적으로 설치가 용이하도록 세 개의 작은 볼트 또는 리벳으로 함께 고정됩니다.이를 통해 스프로켓과 스페이서가 프리허브 본체에서 분리될 때 올바른 순서와 위치에 유지됩니다.마모로 인해 스프로켓을 교체해야 하거나 사용자가 기어비를 변경하려는 경우 스프로켓만 교체되고 래칫 메커니즘은 교체되지 않습니다.또한 카세트는 마이크로 드라이브 [5]시스템과 같이 톱니가 적은 스프로켓을 사용할 수 있습니다.

프리허브 본체로 알려진 래칫 메커니즘은 대부분의 허브에서 여전히 교환이 가능하지만 허브의 구조적인 부분을 형성합니다.카세트 시스템은 구동 측 액슬 베어링이 프리휠 뒤쪽 액슬의 중앙으로 돌아가지 않고 프레임 근처에서 나올 수 있다는 점에서 큰 이점이 있습니다.따라서 리어 액슬에 가해지는 응력이 크게 줄어들어 액슬이 구부러지거나 부러지는 일이 극히 드물게 됩니다.

1970년대[6] 후반 카세트가 도입된 이후, 고급 자전거에서 시작해 시간이 지남에 따라 저렴한 자전거에서 사용할 수 있게 되는 등 자전거의 수가 증가하고 있습니다.오늘날 대부분의 탈선 자전거는 이 새로운 디자인을 사용합니다.

스프로켓 수 및 폭

시간이 지남에 따라 톱니바퀴의 수는 2차 세계대전 전 서너 개에서 1950년대부터 1970년대까지 사용된 다섯 개로 증가했고, 현재 현대 자전거에서 볼 수 있는 8, 9, 10, 11 또는 12개로 늘어났다.리어 스프로킷이 더 많이 추가됨에 따라 조합이 넓어졌고 스프로킷 간격이 좁아졌습니다.이를 위한 공간을 만드는 방법 중 하나는 축 길이(Over Locknut Distance(O.L.D.)[7]로 측정됨)가 증가했기 때문에 후륜 구동 측에 프레임의 휠 중심을 잡기 위한 나사형 허브가 있는 접시가 더 많이 필요했습니다.허브 플랜지 간격은 나사형 허브에서 짧아진 것이 아니라 도로 자전거의 경우 120mm O.L.D(5단/콤팩트 6단)에서 126mm O.L.D(6단/콤팩트 7단)로, 130mm O.L.D(7단 스레드)로 늘어났습니다.MTB 후면 간격은 보통 135mm O.L.D.입니다.1978년부터 도입된 시마노 카세트 허브의 또 다른 장점은 리어 허브 플랜지가 스레드 허브의 플랜지보다 폭이 넓기 때문에 접시가 적고 베어링 응력이나 액슬 고장 등의 문제가 없는 튼튼한 휠을 구축했다는 것입니다.

인덱스 시프트가 도입되기 전에는 5단 또는 콤팩트한 6개 프리휠의 폭이 약 32mm였습니다. 인덱스 시프트의 도입으로 표준화된 스프로킷 간격이 필요했을 것으로 추정됩니다.시마노와 캄파놀로 모두 독자적인 표준을 내놓았고, 이후 SRAM은 스프로킷 간격과 카세트 폭에서 시마노의 선례를 따랐다.초기 시마노 6단, 7단 카세트의 폭은 36mm, 8단 40mm였다.그 후, 시마노는 다시 변경해, 8-11 스피드 카세트를 41.5mm, 2세대 7-스피드를 38mm로 표준화했다.카세트 허브의 스프로킷 캐리어가 41.5mm로 넓어짐에 따라 허브 플랜지 사이의 거리가 감소했습니다.

Shimano와 SRAM의 카세트 간격은 다음과 같습니다.초기 시마노 7단 카세트는 폭 36mm, 스프로켓 간격 3.65mm이지만 레버와 리어 탈선기는 폭 38mm, 스프로켓 간격 3.2mm인 최신 시마노 7단 카세트와는 호환되지 않는다.8단 카세트는 2세대 시마노세븐보다 폭이 41.5mm 넓다.따라서 기능적으로는 호환성이 있지만 특정 프리허브 본체가 있거나 8단 허브에 7단 카세트가 장착된 스페이서를 사용해야 합니다.8단 및 9단 카세트와 프리허브 본체는 폭(41.5mm)이 동일하지만 9단 스프로켓은 서로 더 가깝기 때문에 시프터는 호환되지 않지만 동일한 프리허브 본체를 사용합니다.이러한 개발은 10단 카세트에서 계속되었지만, 11단 카세트로 확장되었습니다.이에 따라 폭이 넓고(시마노 11단), 또는 완전히 다른(폭을 달리하며 모두 10개의 톱니 톱니바퀴를 위한 공간을 제공하는 Sram XD, XDr) 프리허브 바디가 새롭게 등장했다.시마노는 12단용으로 프리허브 본체(마이크로스플라인)도 새롭게 도입했다.

이러한 진행으로 기어비가 보다 미세하게 조정되었지만, 얇은 금속 부품을 사용하면 체인의 "신축"으로 인해 체인과 스프로켓의 수명이 짧아지는 효과가 있었습니다.이는 연장을 유발하는 체인의 하중 지지 표면의 마찰 마모로 인해 발생합니다.따라서 9단 시스템의 체인과 스프로켓은 [citation needed]8단 시스템보다 더 자주 교체해야 합니다.허브 플랜지가 좁아지면서 바퀴에 더 많은 접시가 생겨나 다른 모든 요소가 같으면 바퀴가 약해지지만 스포크나 림의 강도나 신뢰성이 향상되면서 균형이 잡혔고 접시가 늘어났지만 일반적으로 바퀴의 강도는 더 높다.

시프트의 개선

시프트 램프는 리어 스프로켓 및 프론트 체인 링에 있는 복잡한 톱니 프로파일로, 시프트 중에 체인을 올리고 내리도록 설계되었습니다.이전에 가능했던 것보다 더 큰 부하에서 변속할 수 있고 더 부드럽고 깔끔하게 변속할 수 있습니다.다른 시스템은 Shimano의 Hyperglide, Campagnolo의 UltraDrive, SRAM의 OpenGlide라는 브랜드가 있습니다.체인 자체는 변속이 용이하고 특정 제조업체의 변속 램프와 연결되도록 특별히 제작되었습니다. 다른 유형의 체인을 사용하면 변속이 최적화되지 않을 수 있습니다.

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ Brown, Sheldon. "Bicycle Glossary" (html). Retrieved 2010-05-24.
  2. ^ "Sheldon Brown: Traditional Thread-on Freewheels". Retrieved 2008-09-29.
  3. ^ "Sheldon Brown: Freewheel or Cassette?". Retrieved 2008-08-18.
  4. ^ Ron Kitching (1979). Cycleparts International Handbook. Harrogate.
  5. ^ "Wheels / Hub Tech Help". Dan's Competition. Archived from the original on 2011-10-01. Retrieved 2011-08-18. Currently with a cassette hub you can run as small as an 8t sprocket. The smallest a freewheel hub can go is 13t.
  6. ^ Frank J. Berto (1998-08-26). "Sunset for Suntour". Proceedings of the 9th International Cycle History Conference. Van der Plas. Archived from the original on 2008-12-05. Retrieved 2008-09-25.
  7. ^ Sheldon Brown. "Over-Locknut-Dimension". Retrieved 2010-05-24.

외부 링크