Stery

Stery - standardy i terminologia

Źródłem dla poniższego opracowania były przede wszystkim materiały firm Park Tool oraz Campagnolo.

Łożysko sterowe (ster) pozwala rurze widelca wraz z połączonym z nią przednim kołem na swobodny, łożyskowany obrót względem główki ramy. Współcześnie używa się w rowerach kilka różnych systemów sterowych. Sposób montażu oraz obsługa systemu sterowego bywa różna, zależna od rodzaju. Niniejsza publikacja jest przeglądem wszystkich używanych współcześnie systemów: Stery konwencjonalne (z gwintem), A-head (bez gwintu), Zero Stack, Zintegrowany, Ukryty (Campagnolo Hiddenset), Perdido, Typu Columbus , i Standard Onepointfive.

Stery konwencjonalne (z gwintem)

Ten typ łożyska sterowego był powszechnie używany we wszystkich rowerach, oraz do niedawna w większości rowerów szosowych. Użycie terminu "gwint" uzasadnione jest faktem, że górna część rury widelca jest gwintowana. Dolne bieżnie łożysk sterowych wtłoczone są odpowiednio w dolną i górną część główki ramy, zaś właściwe łożyska znajdują się odpowiednio poniżej oraz powyżej główki ramy. Górna bieżnia górnego łożyska ma wewnętrzny gwint i nakręca się ją na rurę widelca.
Rozmiar takich sterów określa głównie wielkość gwintu znajdującego się na rurze widelca. Może to być źródłem wielu pomyłek, bowiem pozostałe elementy łożysk sterowych mających identyczną wielkość gwintu na rurze sterowej mogą się znacznie różnić, np. na skutek zastosowania kulek o różnych średnicach. Generalnie stery takie wykonywane są w trzech wielkościach: 1", 1-1/8" i 1-1/4", oraz dodać należy, że nie ma żadnej kompatybilności pomiędzy tymi standardami.
Poniższa tabelka opisuje liczbowo 6 najczęściej spotykanych standardów. Zwrócić należy uwagę, że tylko w obrębie sterów 1 calowych, najczęściej używanych w przeszłości w rowerach szosowych istnieją aż 3, albo nawet i 4 (po uwzględnieniu metrycznego FRA) różne standardy!

Standardowy JIS ISO Francuski Oversize (OS) Super oversize (Super OS)

Gwint rury widelca 1"x24TPI 1"x24TPI 1"x24TPI M25x1 1-1/8"x26
TPI 1-1/4"x26
TPI

Średnica wpustu misek 30.2 mm 30.0 mm 30.2 mm 30.2 mm 34.0 mm 37.0 mm

Średnica osadzenia stożka 26.4 mm 27.0 mm 27.0 mm 26.4 mm 30.0 mm 33.0 mm

Średnica trzonu wspornika kierownicy 22.2 mm
22.0 mm
21.2 mm 22.2 mm 22.2 mm 22.2 mm 25.5 mm 28.7 mm

Części składowe sterów konwencjonalnych z łożyskami kulkowymi

Pomimo wielu standardów budowa wszystkich sterów tego typu jest niemalże identyczna. Z jednym wszakże wyjątkiem - często różnią się one rodzajem zastosowanych łożysk. Najpopularniejsze i najtańsze stery posiadają łożyska kulkowe, typowo umieszczone w wianuszkach.
Najczęściej lepsze stery posiadają łożyska baryłkowe (igiełkowe). Na tej samej średnicy bieżni mieści się bowiem większa ilość "baryłek" niż kulek, toteż nacisk jednostkowy baryłki na bieżnię jest mniejszy aniżeli nacisk kulki. W związku z tym stery w których użyto łożysk baryłkowych mają zdecydowanie mniejszą tendencję do indeksacji, legendarnego zjawiska noszącego również slangowe określenie "zamek".
Nie jest to jednak regułą - można bowiem znaleźć dobrze wykonane i przez lata niezawodnie działające łożyska sterowe wykonane przy użyciu łożysk kulkowych. Przykładem takim mogą być chociażby klasyczne łożyska sterowe firmy Campagnolo. Ich przekrój przedstawia rysunek na prawo, będąc przy okazji jeszcze jednym zobrazowaniem ich budowy.

Stery typu A-head (bez gwintu)

Stery tego typu mają zbliżoną budowę do sterów konwencjonalnych z pewnymi, istotnymi jednak różnicami. Dolne bieżnie łożysk sterowych są wciskane identycznie do główki ramy, jednak pierwsza różnica polega na tym, że rura widelca pozbawiona jest gwintu. Na górny odcinek pozbawionej gwintu rury widelca nasuwany jest specjalny wspornik kierownicy (mostek) typu A-head. Ten typ łożyska sterowego przyjął się powszechnie ze względu na istotne zalety w porównaniu ze sterami konwencjonalnymi:

1. Zmniejszenie ciężaru całego systemu, gdyż zupełnie znika ta część klasycznego wspornika kierownicy, która normalnie znajduje się wewnątrz rury widelca, wraz z długą i ciężką śrubą blokującą wspornik,

2. Łatwą regulację siły docisku w łożyskach sterowych,

3. Mniejszą tendencję do "łapania luzów".

Wadą sterów typu A-head jest znikomy zakres regulacji wysokości ustawienia kierownicy względem główki ramy.

Części składowe konwencjonalnych sterów typu A-head

Rysunek po prawej stronie jest przekrojem typowych sterów A-head produkowanych przez Campagnolo. Porównując ten przekrój z poprzednim widać, że zasadnicze różnice nie są wcale aż tak wielkie. Przy okazji towarzysząca rysunkowi tabelka pokazuje typowe różnice wymiarów pomiędzy sterami 1" a 1-1/8".
Przy okazji należy zauważyć, że również w łożyskach sterowych typu A-head Campagnolo stosuje łożyska kulkowe i to we wszystkich grupach, na grupie Record kończąc!

Stery "Zero Stack" lub "Low Profile" (niskoprofilowe)

Jest to stosunkowo nowy system. Charakteryzuje się on tym, że do główki ramy wciskane są specjalne tuleje (miski) będące mocowaniem dla właściwych łożysk sterowych. Średnica główki ramy oraz tych tulei jest tak dobrana, że łożyska sterowe mieszczą się całkowicie wewnątrz główki ramy. W typowych rozwiązaniach średnica misek wynosi 44 mm. Jeśli w konkretnym rozwiązaniu używa się łożysk zespolonych typu "cartridge", to wówczas wciskane miski są wyłącznie mocowaniem dla łożysk i mogą być wymieniane przy zmianie łożyska z jednego typu na inny. W tańszych rozwiązaniach używa się typowych łożysk baryłkowych z rozdzielonymi bieżniami.
Należy podkreślić, że użycie wciskanych misek, nieobecnych w innych współczesnych systemach sterowych, ma jedną kolosalną zaletę - pomimo ewentualnego zniszczenia właściwego łożyska, nie niszczy się bezpowrotnie główki, bardzo drogiej niejednokrotnie, ramy. Zawsze istnieje bowiem możliwość wymiany tylko uszkodzonych misek.
Regulacja tych sterów odbywa się w identyczny sposób co sterów typu A-head.
Jednym z bardziej znanych producentów sterów niskoprofilowych jest Cane Creek. Całkowita wysokość sterów "Zero Stack" tego producenta w wersji 1" wynosi 11 mm, a w wersji 1-1/8" 13 mm, zaś ciężar odpowiednio 107 i 117 gramów.

Części składowe sterów niskoprofilowych.

System zintegrowany (Integrated System) - IS (bez mocujących)

tulei

W systemie tym używa się wyłącznie łożysk zintegrowanych typu "cartridge", które umieszczone są bezpośrednio w specjalnie uformowanych miejscach, wytoczonych w główce ramy. W związku z tym eliminuje się całkowicie konieczność zastosoawnia pośredniczących tulei. Zintegrowane łożysko sterowe wkłada się po prostu do główki ramy; może być ono w prosty sposób błyskawicznie wymienione.
Typowe łożysko sterowe w tym systemie ma zewnętrzną średnicę 41 mm, oraz zewnętrzny skos wynoszący 45 stopni - identyczny skos wewnętrzny musi mieć główka ramy. Jednakże, co trzeba podkreślić, istnieją też łożyska o skosie 36 stopni.
Regulacja tych sterów odbywa się w identyczny sposób co sterów typu A-head.

Zdjęcie po lewej stronie przedstawia specjalne uformowane na tokarce miejsca w główce ramy. Widać na nim wyraźnie wewnętrzny skos blokujący łożysko typu "cartridge" i uniemożliwiający mu wykonywanie ruchów promieniowych i promieniowo - osiowych.
Jednym z bardziej znanych producentów sterów systemu IS jest Cane Creek. Całkowita wysokość sterów tego producenta tak w wersji 1", jak i 1-1/8" wynosi zaledwie 8 mm, a ciężar odpowiednio 71 i 81 gramów.
Stery zintegrowane maja jednak również swoich wielkich przeciwników! Przewodzi im zapewne Chris King, świetna amerykańska firma produkująca między innymi doskonałe łożyska sterowe. Na swojej stronie internetowej Chris King przeprowadza dość dokładną analizę fizyczną zjawisk zachodzących w różnych łożyskach sterowych podczas procesu hamowania. Oczywiste jest bowiem, że w tym czasie na łożyska sterowe działają największe siły. Z analizy wynika, że chociaż same stery zintegrowane są lżejsze od innych, to wymagają mocniejszej, a przez to i cięższej główki ramy - ciężar sumaryczny jest więc większy o prawie 100 g. Mało tego - luźno umieszczone w główce ramy łożysko zintegrowane ma tendencję do działań destrukcyjnych w obrębie precyzyjnie wytoczonego skosu wewnątrz główki ramy.

Rysunek na prawo skopiowany z w/w źródła dość dobrze zobrazowuje tą analizę fizyczną. Cały artykuł znajduje się w tym oto miejscu, dokąd zapraszam wszystkich spragnionych dokładniejszych informacji.

Części składowe sterów w systemie zintegrowanym

System Campagnolo Hiddenset

System ten jest patentem Campagnolo. Niestety musi z nim współpracować kompatybilna rama, a dokładnie rzecz biorąc główka ramy. Główka ramy posiada precyzyjnie wytoczone gniazda dla łożysk sterowych - identycznie jak w systemie zintegrowanym. Niestety obydwa systemy nie są wzajemnie kompatybilne.

Regulacja tych sterów odbywa się w identyczny sposób co sterów typu A-head.

Rysunek po lewej stronie pokazuje jakie rozmiary powinna mieć główka ramy aby mogła prawidłowo współpracować ze sterami typu "hiddenset". Widać na nim, że wewnętrzny skos główki ramy wynosi 45 stopni - identycznie jak w systemie zintegrowanym. Jednak średnica osadzenia łożyska różni się o 1 mm i wynosi 42 mm.

System Perdido

System sterowy Perdido jest zbliżony tak do systemu zintegrowanego, jak i do niskoprofilowego. Użyte są w nim pośrednie miski wtłoczone bezpośrednio do główki ramy - podobnie jak w systemach konwencjonalnych. System Perdido wymaga bardzo specyficznej średnicy wewnętrznej główki ramy. Średnica zewnętrzna bieżni łożyskowej wynosi 44.5 mm, a zalecana średnica wewnętrzna główki ramy wynosi 44.4 mm. Ponieważ w systemie niskoprofilowym używa się misek o średnicy 44.0 mm, oznacza to, że nie ma bezpośredniej kompatybilności pomiędzy obydwoma systemami.
W niektórych przypadkach możliwe jest jednak rozwiercenie główki ramy przeznaczonej formalnie do systemu niskoprofilowego na nową średnicę 44.4 mm. Jednocześnie jednak nawiercenie to powinno być dużo głębsze, gdyż miski w systemie Perdido są wyższe - z tego powodu nie każda rama kwalifikuje się do tego zabiegu.

Regulacja tych sterów odbywa się w identyczny sposób co sterów typu A-head.

Perdido jest nazwą zastrzeżoną. Szczegóły konstrukcyjne tego systemu można znaleźć na: Perdido.
Na rysunku po prawej stronie podano wymiary główki ramy, aby była ona kompatybilna z łożyskami sterowymi tego systemu.
Jednym z bardziej znanych producentów sterów systemu Perdido jest Chris King. Całkowita wysokość sterów tego producenta wynosi zaledwie 7.3 mm, a ciężar 112 gramów.

Stery systemu Columbus

W systemie tym użyte są łożyska zespolone typu "cartridge" umieszczone w miskach wtłoczonych do główki ramy. Głowka ramy nie musi mieć specjalnego, precyzyjnego podtoczenia. Średnica zewnętrzna łożysk wynosi 41.5 mm. Jeśli wielkość główki ramy przeznaczonej dla tego systemu pozwala na to, możliwe jest rozwiercenie jej i zastosowanie łożysk sterowych typu zintegrowanego, lub niskprofilowego. Miski mogą być pomalowane na ten sam kolor co reszta ramy, sugerując niejako zastosowanie łożysk sterowych innego typu.

Regulacja tych sterów odbywa się w identyczny sposób co sterów typu A-head.

Stery systemu Onepointfive

W standardzie Onepointfive używa się widelca mającego rurę sterową o średnicy 1.5 cala. Rura ta znajduje się w główce ramy o typowej średnicy zewnętrznej równej 50 mm. Łożysko sterowe ma budowę identyczną jak w systemie A-head.

Regulacja tych sterów odbywa się w identyczny sposób co sterów typu A-head.

Na lewo znajduje się miska sterowa łożysk typu Onepointfive, a na prawo dla porównania standardowa miska sterów 1-1/8 cala.

Wiecej informacji o tych łożyskach sterowych można znaleźć na: http://www.onepointfivestandard.com/

POWRÓT