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拨链器

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拨链器是一个可变比率自行车传动装置组成的系统的链中,多个链轮不同的尺寸,以及一个机构,以将链条从一个链轮移动到另一个。尽管在自行车世界中被称为齿轮,但变速器从技术上讲是链轮,因为它们驱动或由链条驱动,而不是彼此驱动。

现代前后拨链器通常由一个可移动的链条导向器组成,该链条导向器通过连接到安装在下管、车把杆或车把上的换档器上的鲍登电缆进行远程操作。当骑手在踩踏时操作杠杆时,缆索张力的变化将导链器从一侧移动到另一侧,将链条“脱轨”到不同的链轮上。

拨链器的历史

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19世纪后期设计并制造了各种变速器系统。一个例子是Whippet安全自行车上的Protean两速拨链器。的法国自行车旅游,作家和骑车子保罗·德·薇薇(1853年至1930年),谁的名义下写Vélocio,发明于1905年的两速后拨,他在进军阿尔卑斯山中。一些早期的设计使用杆将链条移动到各种齿轮上。1928年,由冠军自行车手OscarEgg创立的公司推出了“SuperChampionGear”(或“Osgear”),以及VittoriaMargherita*均采用安装在下管附近或上的后下叉安装“桨”和单杆链条张紧器。然而,这些系统以及杆操作的CampagnoloCambioCorsa最终被平行四边形变速器所取代。

1937年,变速器系统被引入环法自行车赛,让车手无需拆卸车轮即可换档。以前,骑手必须下马才能将车轮从下坡模式更改为上坡模式。直到1938年Simplex推出了电缆变速拨链器时,拨链器才成为常见的公路赛车设备。

1949年,Campagnolo推出了GranSport,这是当时已经存在但在商业上不太成功的拉线平行四边形后拨链器的更精致版本。

1964年,Suntour发明了斜平行四边形后拨链器,它让导轮与不同尺寸的链轮保持更恒定的距离,从而更容易换档。一旦专利到期,其他制造商就采用了这种设计,至少对于他们更好的车型来说,并且“倾斜平行四边形”仍然是当前的后拨链器模式。

在1990年代之前,许多制造商生产变速器,包括Simplex、Huret、Galli、Mavic、Gipiemme、Zeus、Suntour和Shimano。然而,禧玛诺在1985年成功引入和推广索引变速需要变速杆、拨链器、链轮、链轮、链条、变速线和变速外壳的兼容系统。

自1990年代以来的主要创新是从摩擦切换到索引换档以及齿轮数量的逐渐增加。通过摩擦变速,杠杆直接控制拨链器的连续可变位置。要换档,骑手首先移动杠杆足以让链条跳到下一个链轮,然后稍微调整杠杆以使链条在该链轮上居中。分度换档器具有棘爪或棘轮机构,可在每次按压或拉动移动特定距离后停止变速杆,从而停止拉线和拨链器。当电缆拉伸和零件损坏或更换时,索引移位器需要重新校准。在赛车上,10档后飞轮2000年出现,2009年出现11档飞轮。目前大多数山地自行车都有。许多现代高端山地自行车已经开始完全使用一个链环传动系统,随着行业不断增加后齿轮的数量,如SRAM的Eagle套件(1x12)和Rotor最近的1x13驱动-火车。大多数公路自行车有两个齿盘,而旅行自行车通常有三个。

的电子换档系统使骑手与电子开关,而不是使用传统的控制杆换档。这些开关通过有线或无线方式连接到电池组和驱动拨链器的小型电动机。尽管价格昂贵,但电子系统可以节省赛车手换档的时间。

拨链器

今天,变速器的三大主要制造商是Shimano(日本)、SRAM(美国)和Campagnolo(意大利),尽管Campagnolo只生产公路和越野设备。

后拨链器

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后拨链器有双重作用:在后链轮之间移动链条,并解决由于前拨链器移动到后部较小的链轮或较小的链轮而造成的链条松弛。为了完成第二个任务,它位于链条底部松弛部分的路径中。有时在后拨链器是重新定意为链条张紧器对单速自行车不能由不同的方法调整链条张力。

尽管存在差异,但大多数后拨链器都有几个共同的组件。它们有一个笼子,里面有两个滑轮,以S形模式引导链条。滑轮称为导轮或导向滑轮(顶部)和张紧轮(底部)。笼子在其平面内旋转,并通过弹簧加载以弥补链条松弛。保持架通过可在链轮下方前后摆动的臂定位在所需链轮下方。臂通常采用平行四边形机构实现,以在前后摆动时保持笼子与链条正确对齐。臂的另一端安装在连接到自行车车架的枢轴点上.臂围绕该点枢转以将保持架与不同尺寸的链轮保持几乎恒定的距离。可能有一个或多个调节螺钉来控制允许的横向移动量和弹簧张力。

部件可由铝合金、钢、塑料或碳纤维复合材料制成。枢轴点可以是衬套或滚珠轴承。这些将需要适度润滑。

放松姿势

当没有施加电缆张力时,高标准或顶部标准后拨链器将链条返回到飞轮上的最小链轮。这是大多数Shimano山地、所有Shimano公路以及所有SRAM和Campagnolo变速器上使用的常规模式。在这种情况下,弹簧压力可以更轻松地更换为更小的链轮。在公路比赛中,冲刺到终点线时需要最快速的换档,因此允许快速换到更高档位的高标准类型仍然是首选。

当没有施加电缆张力时,低正常或快速上升的后拨链器将链条返回到飞轮上的xxx链轮。虽然这曾经是后拨链器的常见设计,但今天相对不常见。在山地自行车和越野自行车中,最关键的换档发生在上坡路段,骑手必须在重负荷踩踏时应对障碍和困难的转弯。这种拨链器类型比高标准拨链器具有优势,因为齿轮在加载弹簧的方向上发生在较低的齿轮上,从而在高负载踩踏时更容易进行这些换档。

长度

后拨链器的上下滑轮之间的距离称为笼长度。保持架长度与皮带轮尺寸相结合,决定了拨链器应对链条松弛的能力。笼长度确定了所述拨链器,即最大和最小齿盘之间的尺寸差的总容量,并在xxx和最小链轮之间的大小差异后变速盘加在一起。更大的总和需要更长的笼子长度。具有三个前链轮的典型越野山地自行车将使用长笼式后拨链器。只有两个前牙盘和小齿比链轮的公路自行车可以使用短或长笼式拨链器,但使用短笼式拨链器效果更好。

制造商声明的拨链器容量如下:

  • Shimano:长=45T*,中=33T
  • SRAM:长=43T*,中=37T*,短=30T

更短的笼子长度的好处:

  • 由于平行四边形的弯曲更小,所以换档更积极
  • 更好的换档和良好的线缆杠杆作用
  • 更好的障碍清除
  • 减少被辐条的危险。
  • 轻微的重量减轻。

定位

当拨链器在大链轮和小链轮之间移动时,后拨链器至少采用两种方法来保持上导轮和后链轮之间的适当间隙。Shimano使用的一种方法是使用链条张力来转动保持架。如果链条具有适当的长度,这具有适用于大多数链轮组的优点。缺点是在多个链轮上同时从小链轮到大链轮的快速转换会导致保持架在链条移动到较大链轮上并根据需要枢转保持架之前撞击链轮。SRAM使用的另一种方法是将间距设计成平行四边形变速器本身的机制。优点是任何快速的多链轮换档都不会导致保持架撞击链轮。缺点是可用于特定拨链器的链轮尺寸选择有限。

驱动和变速比

本节可能包含原创研究。请通过验证声明并添加内嵌引用来改进它。应删除仅包含原创研究的陈述。

致动比是变速拉索长度与其产生的横向拨链器行程量之间的比率。变速比是驱动比的倒数,对于拨链器来说比驱动更容易表达。目前有几个标准在使用,在每个标准中,变速器的变速比和拉线长度的乘积必须等于后链轮的节距。存在以下标准。

  • 拨链器的岛野兼容系列表述为具有的变速比的两对一(2:1),并且由于SRAM使得部件的两个家族,术语已经被广泛采用,以从SRAM自己区分它一对一一个(1:1)比率的拨链器系列。请注意,这些系列名称并未给出准确的变速比:2:1的变速比实际上约为1.7(或DuraAce系列高达7400的1.9)而不是2,而原生SRAM变速比约为1.1。这些标准的家族名称在致动比符号中被一些颠倒,而不是更常见的变速比。因此,在Shimano系统中,一个单元电缆移位会导致拨链器的移动量大约是其两倍。
  • 本机SRAM约定称为一对一(1:1)。它们的实际变速比为1.1。在换档器处缩回的电缆单元会在拨链器中引起大约等量的运动。SRAM声称该标准使他们的系统更强大:更能抵抗污染的影响。一些SRAM变速杆被制成与2:1Shimano兼容,但这些显然不适用于SRAM的1:1变速器。
  • 该Campagnolo的约定。现代装置的变速比为1.5,但旧装置的变速比为1.4。
  • 该山图的惯例。

采用一种惯例的变速杆通常与采用另一种惯例的变速器不兼容,尽管存在例外情况,并且可以使用适配器。

离合器

某些后拨链器,特别是山地自行车,包括一离合器,以保持链的下部长度在足够的张力,以防止链条从撞击的底部链拉条,称为链拍击,并且这可能会损坏链条支杆。在没有前拨链器的系统上,离合器还有助于防止链条从链环上脱轨。

前拨链器

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前拨链器只需要在前链轮片之间左右移动链条,但它必须用链条的顶部拉紧部分来完成。它还需要适应链轮尺寸的巨大差异:从多达53齿到少至20齿。

与后拨链器一样,前拨链器有一个链条穿过的笼子。在适当调整的拨链器上,链条只会在换档时接触保持架。笼子由一个可移动的臂固定在适当的位置,该臂通常用平行四边形机构实现,以在它前后摆动时保持笼子与链条正确对齐。通常有两个调节螺钉来控制允许的横向行程限制。部件可由铝合金、钢、塑料或碳纤维复合材料构成。枢轴点通常是衬套,这些都需要润滑。

拉线类型

  • 底部拉力:通常用于公路和旅行自行车,这种类型的拨链器由向下拉动的电缆驱动。电缆通常在电缆导轨上穿过顶部或沿着底部支架外壳的底部布线,从而将电缆重新引导到车架下管的下边缘。全避震山地自行车通常采用底部拉力路线,因为后避震阻止了通过上管的路线。
  • 上拉:这种类型在没有后悬架的山地自行车上更常见。拨链器由向上拉动的缆线驱动,缆线通常沿车架的上管布线,使用缆线止动件和较短的外壳来改变缆线的方向。这种布置使电缆远离底部支架/下管的下侧,越野时这些底部会沾上灰尘。
  • 双拉:有一些拨链器提供上拉或下拉的规定,可用于任一应用。

笼型

  • 双(标准):这些旨在与具有两个链轮的牙盘一起使用。从自行车的侧面看,笼子的内外板具有大致相同的轮廓。
  • Triple(Alpine):拨链器设计用于具有三个齿盘的牙盘,或两个尺寸差异很大的齿盘。当从自行车的侧面看时,内笼板比外笼板更向底部支架的旋转中心延伸。这是为了帮助将链条从最小的环更容易地转移到中间的环上。

挥杆类型

  • 底部摆动:拨链器笼安装在承载它的四连杆机构的底部。这是最常见的拨链器类型。
  • 顶部摆动:拨链器笼安装在承载它的四连杆机构的顶部。这种替代布置的创建是为了让拨链器的车架夹更靠近底部支架,以便能够清除更大的悬架部件并允许不同的车架形状。顶部摆动拨链器的紧凑结构可能导致它不如底部摆动拨链器坚固。顶部摆动拨链器通常仅用于底部摆动拨链器不适合的应用。另一种解决方案是使用E型前拨链器,它根本不会夹在座管周围。

安装类型

  • 夹子:直到最近,大多数前拨链器都是通过围绕车架座管的夹子安装到车架上的,这种款式仍然是山地自行车的标准配置,在公路自行车上也很常见。拨链器可提供多种不同直径的夹钳,以适应不同类型的车架管。最近,有一种趋势是制造只有一个直径夹子的拨链器,并包含几组垫片以将夹子隔开到合适的尺寸。
  • 钎焊式:夹子的另一种选择是钎焊式拨链器悬挂器,通过将拨链器上的凸片栓接到车架座管上的相应凸片上来安装拨链器。这避免了任何夹子尺寸问题,但需要一个带有适当钎焊的框架,或一个模拟钎焊拨链器凸片的适配器夹。这些在较新的公路自行车上变得很常见,因为碳纤维车架不再有圆形座管。它们很少出现在山地自行车上。
  • E型:这种类型的前拨链器不夹在车架的座管周围,而是通过安装在驱动侧底部支架杯下方的板和拧入座管上凸台的螺钉连接到车架上。这些拨链器通常出现在带有后悬架组件的山地自行车上,这些组件不允许普通拨链器的夹子绕过座管。
  • DMD:Direct-Mount-Derailleur—由SpecializedBicycles发起,这种类型的变速器直接用螺栓固定在自行车后下叉的凸台上。它们主要用于双避震山地自行车,当它进入前拨链器笼时,避震运动会导致链条角度发生变化。通过使用DMD系统,链条和拨链器一起移动,从而在悬架处于活动状态时更好地换档。DMD拨链器不应与Shimano的DirectMount混淆,后者使用不同的安装系统。但是,SRAM的直接安装式前拨链器与DMD兼容,如果移除e型板,某些ShimanoE型拨链器可以与DMD一起使用。

由于链条可能会越过最小的内盘片,尤其是当内盘片非常小时,即使是在专业赛车技师调整的自行车上,以及此类错移会导致的问题,附加产品的少量售后市场,称为链偏转器,存在以帮助防止它们发生。一些夹在座管周围,位于前拨链器下方,至少有一个连接到前拨链器支架上。

拨链器的使用

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拨链器要求链条处于运动状态,以便从一个环或链轮转移到另一个环或链轮。这通常需要骑手踩踏板,但有些系统已经开发出牙盘中的飞轮,这样即使骑手没有踩踏板,链条也会移动。大约1980年的ShimanoFFS(前飞轮系统)是最普遍的此类系统。

如果链条与链轮平面对齐,那么链条驱动系统(例如拨链器系统)的效果最佳,尤其是避免xxx的驱动链轮与xxx的从动链轮(或最小的链轮)一起运行。这些做法产生的斜链运行效率较低,并缩短了所有组件的寿命,从所获得的范围比中间没有优势。

拨链器齿轮的效率通常在95%*左右,比其他齿轮类型高几个百分点。


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词条目录
  1. 拨链器
  2. 拨链器的历史
  3. 后拨链器
  4. 放松姿势
  5. 长度
  6. 定位
  7. 驱动和变速比
  8. 离合器
  9. 前拨链器
  10. 拉线类型
  11. 笼型
  12. 挥杆类型
  13. 安装类型
  14. 拨链器的使用

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