Tasarlanan ve üretime giren çeşitli freehub mekanizma tasarımları nelerdir? (mutlaka yapılması gerekmez!)

İyi bir yazı şunları içerecektir:

• İdeal olarak görüntüler veya teknik çizimlerle tasarımın açıklaması
• Tasarımı kullanan veya oluşturan şirketler
• Avantajlar ve dezavantajlar
• Özgün tasarım / artan iyileştirmeler

Şimdiye kadar bilinen tasarımlar (yazıya sahip olanlar bağlantılı):

• Standart Pawl ve Cırcır (ve varyantları)
• Yıldız Cırcır (DT Swiss / Chris King)
• Sprag Debriyaj (Oniks)
• Makaralı rulman kavraması (gerçek hassas gizli, shimano sessiz)
• 'Cam plaka tasarımı' (American Classic) muhtemelen pawl / cırcır ve yıldız cırcır kombinasyonudur.

Bildiğim tasarımlar için devam edeceğim ve doldurmaya çalışacağım, ancak henüz cevaplamadıysanız cevap yazabilirsiniz. Ayrıca burada listelenmeyen bir tasarım için bir cevap göndermek için çekinmeyin! Ve önceden gönderilen tasarımlar için ek bilgi sağlayın!

Standart Mandal ve Cırcır Tasarımı

Bu tasarım, bisiklet serbest hub'larında en yaygın olanıdır ve bu nedenle kullanımı en az pahalıdır.

mekanizma

En basit şekliyle, bu tasarım dişli bir yüzeyden ve bir mandaldan (dişli yüzeye geçen ve sadece bir yönde harekete izin veren bir kol) oluşur.

Bir bisiklette bu tasarım genellikle ters çevrilir, pençeler serbest gövdede bulunur ve göbeğin iç duvarında dişli bir yüzeye geçer.

eylemdeki mekanizmanın temel bir animasyonunu burada bulabilirsiniz . Bu tasarımda, sürekli olarak göbeğin gövdesine doğru zorlamak için pençelere bir miktar gerilim uygulanmalıdır. (Bu aynı zamanda vızıltı veya tıklamanın bu tasarımda, mandal yüzeyindeki dişlerin üzerine zorlanan pençelerden geldiği yerdir) Bu genellikle yaprak yaylar, küçük helezon yaylar ve / veya metal bir halka ile gerçekleştirilir.

bu tasarım yaprak yaylar kullanır

helezon yaylar

metal halka kullanan bir mekanizmanın teknik çizimi

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajları

• Ortak ve ucuz
• Kolay servis

Dezavantajları

• Fiziksel kısıtlamalar ile sınırlı daha düşük (daha hızlı) etkileşim. Daha düşük bir kavrama derecesi, daha küçük diş temas yüzeyleri ve zayıflayan / daha çabuk aşınan pençeleri gerektirir. (bazı akıllı çözümler için aşağıya bakın)
• Yayların zayıflaması veya soğuk / yaş ile gres kalınlaşması nedeniyle başarısızlığa eğilimli ("pedal çevirdiğimde hiçbir şey olmaz")
• En temel tasarımında, nispeten yüksek derecede (yavaş) katılım
• Dişler ve pençeler sürekli temas halindeyken aşınmaya eğilimli

Varyasyonlar

Birçok tasarım, her bir pençe başına birden fazla geçme dişi kullanacak ve daha küçük dişlere ve daha fazla geçme noktasına (daha düşük geçme derecesi) izin verecektir. Bu küçük dişler aşınmaya daha yatkındır. Halo supadrive, 3 derecelik katılım için 120 puan istihdam eder

Halo Supadrive 120 puan kullanıyor

SRAM'ın Çift Zamanlı tasarımı, karşıt çiftlerde dört pençe kullanır. Çiftler hafifçe dengelenir ve herhangi bir anda sadece bir çiftin devreye girmesine neden olur, ancak 26 diş mandalına 7 derecelik kavrama için 52 kavrama noktası verir.

Amerikan Klasik Cam Plaka Tasarımı

Tam adı "Altı Pawl Cam Tahrikli Nişan Sistemi." Bu tasarım daha karmaşık olanlardan biridir, ancak American Classic'e göre nispeten düşük dirençli daha güçlü bir serbest hub sağlar ve 6 çift dişli pençelerin hepsinin aynı anda yüksek hassasiyetle devreye girmesine neden olur.

mekanizma

Bu mekanizmanın angajmanında, zincirden / dişliden çalıştırma sırasına göre listelenen birkaç parça vardır:

• Freehub gövdesinde tel yay ..
• Göbeğin içine giren kam plaka ..
• Göbek gövdesine serbest gövdeyi kilitleyen göbek gövdesinde pençeler

Tel yay, serbest ray gövdesinin göbek tarafında çevresel bir kanalın içinde bulunur:

Bu tel, tekerlek serbest kaldıkça kam plakasının dişleri boyunca hareket eder. Pedallara güç uygulanırsa, bu kablo kam plakasının saat yönünde hareketini zorlar

bir pençenin çıkarılmış ve pençelerin 'geçme' konumunda olduğu gösterilmiştir

Bu saat yönünde hareket, pençeleri içe doğru hareket etmeye ve serbest gövdeye geçmeye zorlar ve nişan sağlar.

Bu kam plakasının hareket Aşağıda yer alan video tornavida tel yayı olarak görev yapmaktadır. Bu , tasarımcı Bill Shook'un mekanizmayı açıkladığı başka bir yararlı video. ~ 0: 33'te tüm mekanizmayı kesit üzerinden hareket halinde görebilirsiniz.

Freehub tekerleğe göre daha yavaş hareket ettiğinde, freehub gövdesi pençeleri kam plakasının yanı sıra geri çekilmiş durumlarına geri taşır.

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajları

• Düşük direnç, temas eden tek şey kam plakası ve tel yay
• Bunlar sürekli temas halinde olan tek parça olduğundan yedek parçalar çok az
• Temas yüzeyleri nispeten büyük olduğundan sağlam
• Çakmak? özellikle gücü için. Tasarım hedeflerinin bir kısmı, burada herhangi bir sayı olmamasına rağmen, serbest gövdeyi / temas yüzeyini ve alüminyumdan piyonları yapmaktı.

Dezavantajları

• Bu, üretim maliyetiyle ilgili olsun ya da olmasın, bunlar sadece Am Klasik jantlarda mevcuttur ve bu jantlar genellikle pahalıdır, bu nedenle bu tasarıma sahip bir tekerlek takımı elde etmek pahalıdır.
• Nispeten düşük katılım - 24 puan 360/24 = 15 derece katılım anlamına gelir

Yıldız Cırcır ve çeşitleri

En basit haliyle bu tasarım DT Swiss tarafından kullanılmaktadır. Bu tasarım, her geçme noktası aktarım torkundan ilave fayda sağlayan, kolayca değiştirilebilir cırcır plakaları içerir. Daha karmaşık bir varyasyon, Chris King hub'larında kullanılan şeydir.

Mekanizma - DT Swiss

1. uç parçası 2. rulman 3. iplik halkası 4. aks 5. konik yay 6. yıldız kilit 7. rotor gövdesi

DT Swiss sistemi, göbek gövdesi ve serbest gövdede bulunan iki cırcırlı karşıt cırcır plakasından oluşur. Bunlar birbirine karşı bir çift konik yay ile tutulur. Sürücü pedal çevirdiğinde, dişler serbest kenarlı mandal plakası çevresi boyunca yivler aracılığıyla döndürüldüğünde dişler devreye girer. Bu, gücü göbek içindeki mandal plakasına aktarır ve bu da gücü, çevresi boyunca spline üzerinden göbeğe aktarır.

Burada mandal plakalarının hareketini gösteren çok temel bir animasyon var .

Yükseltme ve servis

Bu sistemin en büyük avantajlarından biri, mandal plakalarını yükseltme, değiştirme veya servis kolaylığıdır. Bu aslında aletsiz bir onarım! En temel DT İsviçre hub'ları, 20 ° 'lik bir bağlantı sağlayan 18 tonluk bir mandal plakasına sahiptir. Bu, 36t (10deg) veya 54t plakaya (6.67deg) yükseltilebilir. Bu, alt uç DT tekerlekleri için yapılabilir, bu nedenle daha ucuz bir tekerlek almak ve istenirse çok daha yüksek bir nişan almak mümkündür. Bu aynı zamanda, göbeklerin ömrünü uzatmak için tüm temas yüzeylerinin (göbek içindeki aşınması veya şeritlenmesi muhtemel olan yivlerin yanı sıra) değiştirilmesine izin verir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajları

• Tüm temas noktaları her zaman tork aktarıyor
• Kolay servis ve aşınma bileşenleri kolayca değiştirilebilir

Dezavantajları

• Temas yüzeyleri arasında daha yüksek aşınma sağlayan yüksek temas
• Plakalar, binici torku değil, bir yay ile itilir, bu yüzden bu olayı şahsen duymamış olmama rağmen, daha fazla tork uygulandığında atlama olasılığı daha yüksektir (Am Classic ve Chris King ile kontrast).
• Birçok tekerleğe maliyet açısından nispeten düşük bağlantı

Varyasyonlar - Chris King

Bu yine daha karmaşık freehub mekanizma tasarımlarından biridir. Özünde bir yıldız mandal sistemidir. Birkaç temel fark vardır:

• Her iki mandal göbeğin içindedir ve daha büyük olmalarına izin verir
• Tahrik plakası (serbest gövdeye zamanlanmış olan) ondan en uzak olanıdır
• tahrik plakası yayılır, diğeri serbest göbek gövdesi içine sabitlenir
• iki plakayı tork altında bir araya getiren 'halka tahrik' mekanizması

1. yay 2. tahrik plakası 3. sabit plaka

sol: tahrik plakası, sağ: sabit plaka

Bunu gerçekten ayıran şey, halka tahrik mekanizmasıdır. Bu, serbest plaka gövdesinde, tahrik plakasına geçen helisel kanallar vasıtasıyla gerçekleştirilir. Freehub'a tork uygulandığından, bu iki plakayı birlikte zorlar. Daha fazla tork uygulandığında, plakalar birlikte daha güçlü bir şekilde zorlanır, kaymayı veya atlamayı etkili bir şekilde ortadan kaldırır.

helisel kanallar ile üstte gösterilen tahrik halkası

Birçok kişi muhtemelen Chris King hub'larının aşırı dolu olduğunu söyler - son derece iyi yapılmışlardır ve uzun ömürlerine (ve tamircinizin baş ağrılarına) katkıda bulunacak birçok rulmandan yararlanırlar. 72 kavşak noktasında (5 derece) dışarıdaki herhangi bir göbek kadar hızlı devreye girebilirler. Ayrıca, plakalar binici torku ile birlikte zorlandığından, yay daha zayıf olabilir, daha az sürtünme / aşınmaya neden olur ve dişler soyulmadan daha küçük olabilir (daha hızlı kavrama). Maliyet / fayda birçok insan için haklı çıkarmak zor olabilir, ancak bisikletinizde iyi yapılmış bir göbeğe sahip olmanızı hoşlaştırıyorsa, Chris King'den daha iyi yapmak zordur.

Sprag Debriyaj

Sprag debriyaj bir süredir endüstriyel uygulamalarda mevcuttur: motosikletlerde, helikopterlerde, uçaklarda, otomotiv şanzımanlarında ve diğerlerinde kullanılır. Bildiğim kadarıyla, Onyx bisiklet hub'larına getiren tek şirket. Sprag kavramalar düşük yuvarlanma direnci ve neredeyse anında kavrama sağlar. Ayrıca güvenilir ve dayanıklıdırlar, ancak bu ağırlık ve maliyet pahasına olabilir.

mekanizma

İlk bakışta, bir burgu kavraması bir kartuş yatağına çok benzeyebilir. Temel fark, yuvarlak bilyalı rulmanlar yerine, yarışlar arasında bir yönde harekete izin veren ve diğerinde bağlanan kam şeklinde lobların olmasıdır. Bunlar metal bir klipsle sabit gerginlikte tutulur.

Debriyaj bu tip birçok endüstriyel uygulamaları vardır gibi, gibi fonksiyonları nasıl yardımcı videoyu iyi bir sayı açıklayan vardır bu bir ve bu bir (pazarlama atlamak için 37saniye atlayın).

Onyx bu tasarımı oldukça basit bir şekilde birleştirir. Kam lobları göbek kabuğu ile göbeğin içinde serbest göbek gövdesinden uzanan işlenmiş bir yüzey arasında durur.

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajları

• 0 derece angajman (anlık)
• yüksek torklara dayanabilir
• herhangi bir serbest tekerlek sisteminin en düşük sürtünmesi (Onyx ve Duke Üniversitesi tarafından yapılan bir araştırmaya göre)
• çok az bakım gerektirir

Dezavantajları

• her zaman olduğu gibi, maliyet
• ağırlık - temas yüzeylerinin dayanıklılık için çelik olması gerektiğinden. Son zamanlarda, ağırlığı azaltmak için alüminyum dişli taşıyıcılı iki parçalı bir serbest gövdeye taşındılar (yukarıda gösterildiği gibi)