軸承
技術

DT Swiss 的花鼓設計使其被安裝在自行車上之後即可發揮最佳性能,因此,在研發花鼓時必須將安裝輪組產生的夾持力量納入計算。瞭解如何確保軸承的最佳轉動性能,並探索為什麼 DT Swiss 不提供軸承間隙可調設計的花鼓。

軸承間隙

為了使軸承轉動,約略千分之一毫米內的間隙是必要的;若沒有此間隙,軸承將無法作動。軸承間隙存在於徑向和軸向:軸向間隙是指一個軸承環在沒有負載的情況下,可產生與另一軸承環相對位置的軸向移動量;徑向間隙則是從軸承的中心軸點垂直測量。

徑向間隙 (左), 軸向間隙 (右)

花鼓構造

DT Swiss 花鼓設計為:當正確安裝在輪組和自行車上時,花鼓即擁有最佳的軸向和徑向軸承間隙。為此,以正確的順序組裝花鼓至關重要。

首先,將第一個軸承壓入花鼓殼,使其同時與花鼓殼和軸心的承靠面切齊。

軸承平貼於花鼓殼及軸心承靠面。
使用壓配工具(左)和導向工具(右)的花鼓剖面。

然後將第二個軸承壓入,使其與軸心承靠面齊平,而非與花鼓殼承靠面齊平。此時,軸心受到些微的擠壓。軸承處於緊配狀態,外軸承環無法再對應於花鼓殼移動。

軸承齊平於軸心承靠面
使用壓配工具(右)和導向工具(左)的花鼓剖面。

 

滾珠軸承預壓

此時軸心受到輕微的軸向擠壓,進而使軸承的內環受力,這將使軸承處於預壓狀態。

軸向力導致的軸承預壓

內部或外部的軸承環因此壓在滾珠上,使得軸承在安裝前可感受到明顯的阻力。

非安裝狀態的軸承預壓

最小阻力

若此時將花鼓安裝在車架或前叉上,則鎖固輪組的夾持力量傳遞至軸心,該夾持力會推擠軸心,從而抵銷軸承初始的預壓。因此,軸承環不再軸向壓在滾珠上,使得軸承在安裝後可以以最小的阻力運作。

輪組安裝的夾持力

另一方面,如果在安裝前未對軸心和軸承進行預壓,則輪組鎖固的夾持力會擠壓軸心,導致軸承在安裝後阻力增加。

軸承處於安裝狀態

 

還有一個問題:為什麼 DT Swiss 不使用軸承間隙可調設計的花鼓呢?

設計具有最小間隙的耐用花鼓之藝術在於提供適當的軸承預壓。大多數的自行車花鼓使用徑向軸承,這種軸承容易受到側向力的影響。間隙可調系統的花鼓通常具有螺紋,以便進行間隙調整,但也可能產生較大的軸向力,軸承容易因此過度預載,進而損壞。
多年來鑽研最理想預壓和生產公差的經驗與知識,使 DT Swiss 能夠設計耐用且無須進行間隙調整的無間隙花鼓。透過這種花鼓設計,更可減輕重量,因為在設計中無需考慮任何螺紋,進而製造出更薄的花鼓壁厚。另一個優點則是易於維護並可快速轉換各種棘輪和軸心系統。

 

此軸承技術應用在所有 DT Swiss 花鼓,前後花鼓皆同。