Wheel Building

美式經典後花鼓的話題

昨天關於ENVE組裝的文章,
收到了一條留言說
「美式經典的凸緣寬度很窄,
應該要配合凸緣直徑的大小一起來考慮」
美國經典(以下簡稱美式經典)的後花鼓
即使考慮到凸緣直徑的大小,規格也實在無法辯護,
我就寫寫這個吧。
DSC01600amx.jpg
在此之前。
我想把輻條的變形(彎曲)分成兩個方向來思考。
在完成的輪組狀態下讓輻條彎曲的話,
一個就像上面的圖那樣從側面推輻條使其彎曲。

DSC01601amx.jpg
另一個是同側的兩根輻條一起握著使其彎曲。
前後方向的彎曲。
如果是正切組的話,就握著交叉的兩根。

DSC01602amx.jpg
無論哪一個方向,提高輻條張力就能減少彎曲,
但通過加大花鼓凸緣也能達到減輕彎曲的目的。
(高框也是同樣的道理)
光是這樣的話還可以。
美式經典的後花鼓無法辯護的地方在於,
左邊的凸緣往內側靠近了。
由此造成的損失,用大凸緣
無法彌補回來。


DSC01605amx.jpg
首先關於前後方向的彎曲。
把輻條張力稱為ST
把撬圈要被鍵槽破開的力稱為RK(RimをKuiやぶる)
ST提高的話RK也會提高。

DSC01608amx.jpg
剛才的圖是徑向組,
這個是正切組呢。

DSC01609amx.jpg
正切組中交叉的兩根輻條各自的拉引方向
分別稱為F1、F2。
F1、F2合成後的拉引方向就是上圖的F3。
F3與兩根輻條的交點和花鼓中心連線重合。

DSC01610amx.jpg
徑向組原本就是沿著F3的方向拉輻條,
在拉引方向上沒有角度損失。

DSC01611amx.jpg
同樣的花鼓、同樣的圈,
徑向組和正切組設定成同樣的ST的話,
徑向組會產生更高的RK。
要達到相同的RK的話,徑向組的張力會更低。

雖然話題稍微偏離美式經典,
我做的46孔和48孔組裝
是讓自由輪側(雖然是正切組但)盡量接近徑向組
相對提高反自由輪側的張力為目的。

DSC01612amx.jpg
↑把剛才的花鼓當作大凸緣,
旁邊加上小凸緣的花鼓。
凸緣直徑小並不代表
無法獲得充分的ST。

相比之下組裝方法(徑向還是正切)
對ST和RK的關係影響更大。

DSC01613amx.jpg
相同的ST的話,大凸緣在「握著輻條交點」時
的確會有較少的彎曲。這是事實。
但是要減少「握著輻條交點」時的變形(彎曲)量
其實很簡單。只要提高ST就行。
在現實的範圍內(花鼓是Tni還是Dura-Ace,或者美式經典)
輪組完成前夜的撬槽加轉半圈甚至一轉
都能在感覺上增加或減少前後方向的彎曲。
我想表達的是,在減少前後方向彎曲這一點上
大凸緣沒有太大的優勢


DSC01614amx.jpg
接下來是橫向的彎曲。
以徑向組的(←如果左右組裝方式相同的話其實什麼都可以,但我覺得徑向組
最好想像)前輪來考慮。
花鼓凸緣和圈連起來的線就是輻條,
輪組的中心線和輵條斜線之間有一定的角度。
這個角度越是鈍角,輵條的彎曲就越少。

DSC01615amx.jpg
↑改成大凸緣了。加上去的紅線就是。
中心線和輻條的角度變得更鈍角了。
這樣的話,這個輪組比起剛才的輪組(如果ST相同)
可以說是橫向彎曲更少(橫向剛性更高)的輪組。

DSC01616amx.jpg
接下來,考慮大凸緣但凸緣往內靠的花鼓
圖中大凸緣時的中心線和輻條的銳角
比起最初的輪組變得更銳角了。
大凸緣化雖然會減少前後方向的彎曲,
但如同剛才寫的那樣,即使小凸緣也能彌補。
花鼓凸緣往內靠造成的橫向剛性損失,
用「反正已經鎖緊撬槽了!」是補不回來的。

那麼,只注目於角度,以這個花鼓凸緣的尺寸為基礎,
要達到最初輪組相同的輵條角度,需要把凸緣直徑加大到什麼程度呢。

DSC01618amx.jpg
↑就會變成這樣呢。
輻條變短了,所以即使中心線和輵條的銳角相同,
這也會比最初的輪組硬得多。
我的圖進行了相當程度的變形,所以這圖的精確度令人懷疑,
以下我想用Tni進化版後花鼓和美式經典的後花鼓
代入實際數值來思考。

DSC01619amx.jpg
↑這個輪組圖中,
DSC01620amx.jpg
反自由輪側的,進一步上面的部分放大看看。

DSC01621amx.jpg
首先圈是ENVE的1-45管狀胎,
花鼓是Tni進化版的情況。

DSC01622amx.jpg
把ENVE圈內徑的半徑設為275mm。
其實不是正好275.0mm,但涉及到米西諾他內密碼
所以請允許用275mm來計算。
即使這樣,在四捨五入的範圍內也非常接近實測值。
Tni進化花鼓從輪組中心到凸緣外側的寬度是37mm,
從花鼓軸中心到花鼓凸緣孔中心是20.35mm。

DSC01623amx.jpg
↑把圈內徑的一半減去花鼓凸緣直徑的一半作為高,
從輪組中心到花鼓凸緣外側的長度作為底邊的
直角三角形就出現了。
斜邊的長度是徑向組時的輵條長。
這次是關於輪組中心和輵條的銳角,所以計算的話
DSC01625amx.jpg
8.27°
在這張圖上放量角器的話是30°(笑)。
圖很隨意,但角度的數值是精確的。

DSC01627amx.jpg
↑用美式經典的後花鼓也做同樣的事。

DSC01628amx.jpg
7.28°
大約差1°。從輪組中心到花鼓凸緣外側的長度
比起Tni進化花鼓少了6.1mm。
這些數值上的差異,看起來不多但其實相當大。
那麼,保持美式經典左凸緣的寬度,為了趕上Tni進化花鼓的
輪組中心和輵條的銳角,
實際上花鼓凸緣需要做到多少mm呢
,我來計算一下。

DSC01629amx.jpg
半徑62.5mm,直徑125mm。
只是稍微(自以為稍微)把左凸緣往內靠造成的角度損失,
理論上需要這麼大的大凸緣才能彌補。
這只是在意角度相同這一點。
如果真的有凸緣孔中心間距125mm的花鼓的話,
由於輵條變短,會比Tni進化花鼓的輪組更堅硬。

DSC01630amx.jpg
大凸緣化如果只沿著上圖的A方向(垂直方向)進行的話,
即使無視重量增加的劣勢,剛性上也許會有優勢。
但是,像上圖B方向那樣把花鼓凸緣往中央靠的情況下
造成的角度損失,光靠一點點的大凸緣化是補不回來的。
從經驗上也知道美式經典的後花鼓很難確保橫向剛性,
所以凸緣孔間距66mm的程度,反自由輪側凸緣往中央靠
造成的損失仍未能完全彌補,這應該是合理的判斷。
如開頭所述「凸緣直徑的大小和這樣結合考慮」的結果
就是如上所述了,這是我的想法。

附帶一提,前花鼓的大凸緣
作為公路車花鼓在一般上是看不到的。
杯錐式花鼓的話需要裝雙螺帽所以需要螺帽橫幅。
在鎖定螺帽尺寸100mm的寬度內,
除了螺帽和墊片的橫幅以外,剩下的尺寸空間盡量寬地
設定凸緣寬度,這種前花鼓佔了大多數。
即使是軸承滾筒式,
凸緣寬度也和杯錐式花鼓差不多。
在前花鼓上,凸緣的左右間寬度也差不多。
在這其中「好吧,我們家就用大凸緣來減少輵條彎曲吧」的
製造商不多見,
是因為在前後方向的彎曲上「反正加緊撬槽就容易解決」。
如同剛才寫的那樣,這是大凸緣化貢獻度較低的方向,
所以沒有製造商感覺到重量增加的劣勢以上的優勢吧。
關於橫向的彎曲,幾乎所有製造商都把凸緣寬度盡量拉寬,
所以花鼓造成的差異很小。

DSC01631amx.jpg
DSC01632amx.jpg
↑這個Woodman的前花鼓是不需要做W螺帽
軸承滾筒式花鼓優勢發揮得最大的尺寸。聰明!
美式經典的前花鼓凸緣寬度也是相當寬的。
前花鼓是好孩子呢。

本文提及的商品

※ Amazon 聯盟連結,價格可能變動