Типи та особливості велосипедних втулок. На що звернути увагу під час їх заміни.

Одна з основних частин будь-якого велосипеда – колесо.

Конструкція колеса складається з:

• обода;
• набору спиць;
• втулки;
• покрышки із камерою.

У цій статті ми розглянемо, що таке втулка, які вони бувають за типами, видами тощо.

Що таке велосипедна втулка?

Втулка - це центральна деталь велосипедного колеса, що обертається на підшипниках навколо нерухомої осі. Вона сполучається спицями з ободом і утворює єдину жорстку конструкцію колеса.

Розрізняються вони за багатьма параметрами, які ми зараз розглянемо.

Насамперед, вони діляться за розташуванням колеса, для якого призначені:

1. Передня – для переднього колеса.
   Їхня конструкція досить проста, тому що використовуються вони тільки для кріплення колеса на вилці. Передні втулки бувають звичайні та динамо-втулки, що дозволяють виробляти електрику під час їзди.
2. Задня – для заднього колеса.
   

   Їх конструкція складніша, і різновидів більше:

   • Для касети.
   • Для тріскачки.
   • З ножним гальмом.
   • З однією зіркою для одношвидкісного велосипеда без гальма.
   • Планетарна втулка.

   Відмінності тріскачки від касети для швидкісного велосипеда описані в цій статті.

Відмінності задніх втулок для касети та тріскачки

Задні втулки для тріскачок та касет розрізняються між собою та несумісні один з одним.

Для тріскачок - з різьбленням, а для касет - з барабаном, на якому є виступи для шліцевого з'єднання з касетою.

Важливим плюсом у втулок для касет є те, що підшипники у них розташовані по краях, близько до дропаутів. Це, на відміну від тріскачкових моделей, дозволяє значно краще переносити великі навантаження на вісь при важкому велосипедисті (більше 90-100 кг), великому вантажі на багажнику або сильних динамічних навантаженнях (ударах) на заднє колесо.

Вісь на втулках для тріскачок, при таких же навантаженнях може погнутися, тому що в них підшипник, що тримає навантаження, розташований під першими зірками, а дропаути тиснуть на краї осі. Нагадаємо, що нумерація задніх зірок починається від найбільшої. В результаті виникає значно більше, ніж у касет, плече у сили тиску дропаутами на вісь і велике навантаження на неї, яка може призвести до вигину або навіть поломки осі.

У моделей для тріскачок храповий механізм (механізм вільного ходу) розташований усередині самої тріскачки і кульки у підшипників у ньому маленькі і, відповідно, навантаження вони витримують меншу, ніж у касети.

У втулок для касет храповий механізм вбудований усередині неї самої. Там більше місця, тому кульки в підшипниках більші і можуть витримувати більші навантаження. У дорогих та якісних моделях виробники встановлюють промпідшипники.

Врахуйте, що шліци касет деяких виробників, таких як Shimano/Sram та Compagnolo, відрізняються по ширині та висоті. Тобто. касети виробництва Compagnolo на втулку з барабаном стандарту Shimano/Sram та навпаки встановити не можна!

Ширина барабана для втулок під касети з різною кількістю зірок те саме відрізняється - чим більше зірок у касеті, тим ширше барабан.

Але якщо втулка з ширшим барабаном, ніж потрібно, вільний простір можна заповнити спеціальними проставками, які називаються «спейсерами».

Втулки розрізняються за типом кріплення осі на вилці або пір'ї рами:

1. Найдешевший, найпоширеніший і найпростіший варіант – двома гайками. Цей тип кріплення дуже надійний та гарантує жорсткість. Його можна використовувати на будь-яких дропаутах як вертикальних, так і горизонтальних.
2. Більш дорогий, але зручний ексцентрик.
   

   Це кріплення відмінно підходить для міських, шосейних велосипедів, але не рекомендується використовувати для агресивних стилів катання. Для них це слабке кріплення.

   Підходить для випадків, коли потрібно швидко знімати колесо. Наприклад, при домашньому зберіганні, перевезенні.

   Рекомендується використовувати лише для вертикальних дропаутів.

3. Системи кріплення для екстремальної їзди, що рідко використовуються:

• Це гібрид ексцентрика та гайки. В цьому випадку вісь закріплюється на дропауті за допомогою гайок з одного боку і затискається за допомогою важеля ексцентрика з іншого..
• "Thru-bolt" ("наскрізний болт"). Втулки вкручується в отвір з різьбленням в одному дропауті і затискається ексцентриком з іншого. Дуже сильно підвищує жорсткість жорсткості вилки або заднього трикутника. Ексцентрик у ній не простий, а особливий. Трубка-корпус розсічена на чотири пелюстки, і при затиску пелюстки, розсуваючись, міцно фіксують вісь у дропауті вилки.

За матеріалом виготовлення

Сталеві – найдешевші та найважчі. Але для більшості міських велосипедів чудово підходять.

Алюмінієві – дуже поширені, легші за попередні, але й дорожчі. Трохи менш міцні, ніж сталеві, але не так, щоб це було критично. Звичайно, не іржавіють.

Титанові сплави – найлегші та міцніші, але й найдорожчі. Часто у таких виробах застосовується комбінація матеріалів. Наприклад, вісь – титанова, а сама втулка – з алюмінієвих сплавів. Їх використовують, наприклад, Shimano XTR, і застосовуються для професійних гонок, як правило, на крос-кантрійних велосипедах.

За кількістю отворів для спиць

В даний час найбільш поширені стандарти на 28, 32 і 36 спиць, але зустрічаються інші варіанти, наприклад, на 24 спиці,

Чим менше спиць, тим легше колесо, але при цьому воно стає менш міцним і жорстким. У гоночних моделях, де триває боротьба за кожен грам, кількість спиць у колесах менша, ніж у моделях для екстремальних дисциплін.

Головне, що кількість отворів для спиць в обід і втулку має збігатися.

За типом спиць

1. Втулки із фланцями для кріплення вигнутих спиць. Це найпоширеніший тип. Якщо на втулці не накручений ротор дискового гальма, можна досить просто поміняти спицю. В іншому випадку доведеться знімати ротор дискового гальма, касету або тріскачку.
2. Безфланцеві втулки для вигнутих спиць. Вперше їх вигадали інженери з Shimano. Вони легші за фланцеві і дешевші, ніж моделі для прямих спиць. Їх найголовніші плюс у тому, що для заміни будь-якої спиці не потрібно знімати інші деталі з колеса: ротори дискових гальм, тріскачки та касети. Але є й суттєва вада. Через те, що в корпусі є проріз – втулки легко забруднюються при поїздці і мити їх усередині дуже складно.
3. Втулки для прямих спиць. На відміну від попередніх типів, розрахованих на дешеві та найпоширеніші вигнуті спиці, ці призначені для прямих спиць. У них, як і в попереднього варіанту, для заміни спиці не потрібно нічого знімати з колеса. Такі моделі забезпечують необхідну жорсткість при спицюванні колеса, але значно дорожчі за втулки для вигнутих спиць.  

За типом використовуваного підшипника

Бувають на насипних чи промислових підшипниках (промпідшипники). Плюси та мінуси кожного варіанту і який з них краще для яких велосипедів більш детально розглянуті у статті «Підшипники у велосипедних втулках – промислові чи насипні?»

За типом гальм

• барабанні втулки з ножним гальмом
• з ролерним гальмом
• для V-brake гальм
• для дискових гальм на 6 болтів
• для дискових гальм на Center Lock

Про відмінності втулок для дискових гальм та варіанти кріплення ротора дискового гальма до втулки описано у статті «Як ротор дискового гальма кріпиться до втулки. 6 болтів або CenterLock».

За фізичними розмірами

Якщо Ви змінюєте стару втулку на нову, то зважте на всі її розміри:

• ширина самої втулки;
• відстань між фланцями;
• діаметр фланців;
• діаметра кола отворів спиць;
• довжина, діаметр осі.

Якщо діаметри фланців нової та старої втулки не збігаються, то найімовірніше доведеться міняти і спиці.

Є різні стандарти осей втулок, що розрізняються за діаметром та довжиною. Чим він більший діаметр, тим надійніше втулка, але при цьому важити вона буде також більше.

Діаметри осей бувають: 9, 9.5, 10, 12, 15, 20 мм.

Для звичайного гірського та кросового велосипеда діаметри 9-10 мм, більш екстремального – 15-20 мм.

Осі розрізняються за довжиною.

Стандарти осей для передніх втулок

Стандарти осей для задніх втулок

У таблицях наведено в повному обсязі можливі розміри, тому за виборі осі будьте уважні – перевіряйте все розміри.

Динамо-втулки

Це зазвичай передні втулки із вбудованим електрогенератором.

Їх дуже зручно та корисно використовувати для туристичних велосипедів під час багатоденних маршрутів, щоб уникнути проблем із постійним пошуком розетки. Звичайно, можна взяти із собою повербанк (Power Bank) або невелику сонячну батарею. Але, Power Bank не вирішить проблему, а тільки відкладе на деякий час пошук розетки, та й сонечко те ж не завжди яскраво світить.

Так що динамо-втулка в цьому випадку дуже навіть непоганий варіант. Їдеш і потихеньку заряджати акумулятор ліхтаря, смартфон або той же повербанк.

Щоправда, не все так просто. Підключати безпосередньо динамо-втулку до смартфона або ліхтаря не вийде - потрібен спеціальний конвертер з акумулятором.

Динамо-втулки випускають під V-brake, дискові та ролерні гальма.

Докладніше про них можна почитати у статті «Велосипедні динамо-втулки: принцип роботи та підключення, плюси та мінуси.»

Виходячи з усього описаного вище розмаїття характеристик та властивостей втулок стає зрозуміло, що заміна старої на нову може стати не такою простою операцією. При покупці обов'язково врахуйте всі геометричні розміри та необхідні характеристики. І ще пам'ятайте, що заміна втулки завжди призводить до переустановки спиць. І тут уже для не спеціаліста цілком резонно постає питання, що простіше і дешевше вийде в результаті: купити нове колесо в зборі або купувати втулку, спиці і платити за перенабір спиць на колесі.

А це питання кожен велосипедист вирішує через обставини та фінансові можливості.

Що ще можна почитати:

1. Велосипедні динамо-втулки: принцип роботи та підключення, плюси та мінуси
2. Що таке передачі (швидкості) у велосипеда та як їх перемикати.
3. Планетарні втулки. Принцип роботи, плюси та мінуси
4. Як працює храповий механізм у задній втулці або касеті велосипеда
5. Тензометр для велосипедних спиць: для чого потрібен принцип роботи і як їм міряти натяг