Wheel Building

為什麼不用手組方式製作 2:1 組裝輪組的其中一個原因

前些日子休息時
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↑貼了這樣的塗鴉,
本來想詳細寫下說明的,但因為太忙沒辦法實現。

收到了「這是在比較 2:1 組裝的圖案嗎?」的留言,
沒錯就是這樣。

我的想法是,例如 16:8 的 24H 後輪之類的,
反芯輪側只由 8 根輻條支撐,
要用折頸輻條來組裝根本無法想像。
雖然不會立刻斷掉,但輻條斷裂的風險實在太大了。
其次,如果做成 2:1 組裝,左右的輻條張力大致會相同,
但由於支撐輪組單側的輻條數量不同,
左右受力時的變形量就不會完全相同,我是這樣認為的。

這些是從反面角度來看的「大要素」,
今天要講的是 2:1 組裝的反面看法的「小要素」。
2:1 組裝大致可分為兩種的說法。
我原本以為這只是小要素,沒想到其實並不簡單,
看來 F3 輻條不均衡型 2:1 組裝確實不行呢!
事情變成了這樣……。

現在我們店裡正寄放著某組手組的 2:1 組裝輪組,
和某組完組的 2:1 組裝輪組,
下篇文章和再下一篇文章就會以它們為實例。

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用輻條數量相同的左右,以及反芯輪側輻向組裝的後輪,
用輪轂-輪圈-輪轂型的輪組平面展開圖來畫。

從這個狀態只要交替間隔移除反芯輪側的輻條,
(不管平衡如何)就會變成 2:1 組裝輪組。

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那種情況下有兩種圖案。
芯輪側切線組裝最終交叉的
對岸的輵條來保留的形式(上圖 下方左側),
和它的反向(同 右側)。
從平衡的角度來看這兩種是相同的嗎?

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如果左右都是輻向組裝的後輪的話會相同,但……。

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切線組裝中,最終交叉的兩根輻條的交叉點經過的
輻向線的方向,會是拉力方向的合力。

↑這個成立的前提是輻條粗度相同的情況。
在「踏板時芯輪被強力往前擰的瞬間
只有刺蝟方向的輵條才實質存在,
所以只要把刺蝟方向的輵條加粗」的
「單側法蘭異徑組裝」情況下是不成立的。
單側法蘭異徑組裝也是 NG 的組裝方式(過去真的做過),
但如果寫關於它會非常冗長,所以改天再說。

那我把正在最終交叉的輵條分別命名為 F1、F2。
F1 和 F2 的合力 F3 並不是真實存在的輵條,
但我把它當作「F3 輵條」來當作真實存在的輵條來看。

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如果反芯輪側也是切線組裝的話,
反芯輪側的 F3 輵條也可以定義。

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話題稍微偏離一下,F3 輵條在輪圈上假想的孔位位置
並不會是均等間隔。會變成上圖那樣的感覺。

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↑這是我自己的 WH-6800
我對輪轂孔數的定義是「有輵條伸出的位置個數」。
這個後輪左右合計 20 根輵條,
但有輵條伸出的位置是 10 處,
所以這個輪轂就是「10H 的 20 根輵條」。
(輵條長度計算上需要這樣的想法)

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把銀色的輵條從最終交叉放到輻向線上。
這就是可視化的 F3 輵條。
所以在這種情況下 F3 輵條
就變成了從單側 5H 伸出的輻向組裝輵條。

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↑而對岸 F3 輵條的根部,
位相上並不是半角度的位置,而是有點偏移的感覺。
所以左右切線組裝的輪組
用 F3 輵條來看的話,會變成配對輵條位相的輻向組裝。

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回到主題,寫結論的話,
芯輪側切線組裝反芯輪側輻向組裝的
左右同數輵條的後輪,如果要間隔移除一半的輵條,

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保留位相上與芯輪側 F3 輵條均衡的那側
會比較好橫向搖晃的平衡。

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↑上圖上側稱為「F3 輵條均衡型 2:1 組裝」,
下側稱為「F3 輵條不均衡型 2:1 組裝」。

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根據經驗,F3 輵條均衡型
確實能更細緻地調整橫向搖晃。
但這種情況下是從左右同數輵條的後輪(例如 16:16 的 32H)
移除反芯輪側的一半(32H 就是 8 根),
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↑輪圈孔側會出現沒有用到的孔。
輪轂法蘭孔有剩餘的話還沒浸水的問題,
但輪圈孔側就麻煩了。

考慮到位相偏移等因素,最實用上沒問題的
手組 2:1 組裝輪組
會是 24H 輪圈/32H 輪轂的組合。

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這次我決定用許久沒用的、認真的平面展開圖來畫。

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準備不存在孔偏移的 24H 輪圈。
24H 所以 90° 分的輪圈孔是 6 個。

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畫好了。

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反複旋轉了 4 次。

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接著描入輪轂側的孔和輵條。
想把 0 本組裝變成輻向組裝,所以從反芯輪側描起。

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↑因為已經知道結論,所以是這裡。

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90° 每隔一段重複。這樣的話還只有 4H。

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剩下的 4H 會正好在已經描的 4H 的中間,
那個位相剛好有輪圈側的孔。

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就是這裡。

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反芯輪側 8H 輻向組裝畫好了。

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如果描入現在畫好的反芯輪側 8H 更進一步中間位相(輪轂側),

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就會變成這裡。
輪圈側對應的孔不存在。

描入芯輪側孔的位相,
因為是 16:16 左右同數孔的輪轂,
所以位相會在這個的中間。

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↑會變成這樣。
這任何一個輪轂孔都不存在,0 本組裝且為輻向組裝的輪圈孔。
這在普通輪組是不會發生的事,但這也是
「0 本組裝不一定是輻向組裝」的其中一個例子。
換個說法,從輪圈線上的輪圈孔往垂直方向伸線,
也不會通過任何芯輪側的輪轂孔。
從這裡開始分別描繪 F3 輵條均衡型和不均衡型的切線組裝。

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↑均衡型

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↑不均衡型

這個 24H 輪圈/32H 輪轂的 2:1 組裝,
不過「因此 F3 輵條均衡型比較優秀」
也不能這樣簡單地說。
首先不均衡型,細小的橫向搖晃無法完全消除。
如果在用鞋尖踩踏時的煞車感上看不出來的話
「感知不到 = 就像不存在一樣」的蠻論也可以接受啦。

接著均衡型,因為切線組裝的最終交叉變大,
所以沒辦法像不均衡型那樣縮小輵條張力的左右差。
不過如果能加入超高低法蘭的話,
那一點大致可以彌補。
還有,均衡型的輵條長度計算會稍微麻煩一點。

無論如何,手組輪組的情況下
只要用左右同數輵條就能解決的問題都有,
所以沒必要固執於 2:1 組裝。

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↑我過去組過還保留著影像的東西
也是 24H 輪圈/32H 輪轂 2:1 組裝 F3 輵條不均衡型。
XR300 輪圈對輵條張力造成的變形滿有抵抗力的,
但我也沒想過要把它當成商品售出。

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↑這是 Fulcrum(飛克拉姆)的 Racing 3,
Fulcrum 採用了 F3 輵條均衡型。
最初的模型輪圈孔位相是均等間隔,
現行模型是非均等間隔,但
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空著的間隔是密集部分的剛好兩倍,
所以 21H 的 2:1 組裝就是「從 28H 移除反芯輪側一半後輪」。

追記:
「從 28H 移除反芯輪側一半後輪」,
我間隔移除的輵條弄錯了。
感謝各位在留言中的指正。

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↑在休息的位相移除輵條的情況下
會變成這樣。

這能成立是因為堅牢的輪圈、直輵條、
根據型號可能還有鋁合金輵條、
超高低法蘭(詳細就不寫了,芯輪側的輵條接近輪轂法蘭的切線方向)、
F3 輵條均衡型等等考量得非常周密的緣故。

這些很多都無法用手組來(這個程度地)實現,
所以與其說 2:1 組裝,不如認為它是專用設計的完組輪組的特權比較好。

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