베어링은 자전거에 실제로 생명을 불어넣는 종종 간과되는 부품입니다. 베어링 없이는 조향, 롤링, 페달 또는 작동하는 드라이브 트레인을 가질 수 없습니다.
베어링은 허브, 하단 브래킷, 헤드셋, 서스펜션 피벗, 페달, 시프터 등에 있습니다. 기본적으로 자전거에서 움직이는 모든 것에는 베어링이 포함되어 있습니다.
자전거에 일반적으로 사용되는 베어링의 종류, 자전거의 베어링을 측정하는 방법, 한 베어링이 다른 베어링보다 나은 이유 및 베어링을 유지하는 방법에 대해 살펴보겠습니다.
자전거에 사용되는 베어링의 종류는 다양합니다.
사이클링 프레임 및 부품에서 발견되는 베어링의 주요 스타일은 느슨한 볼, 케이지 볼, 부싱, 니들 및 카트리지입니다. 여기서는 베어링의 각 유형이 다른 유형과 어떻게 다른지 설명합니다.
부싱스
부싱(bushing) 또는 슬리브 베어링(sleeve bearing)은 쇼크 마운트, 저렴한 풀리 휠 및 시프터에 사용되는 일반 베어링 유형입니다.
부싱은 베어링의 가장 단순한 유형이며 마찰을 줄이기 위해 두 표면 사이에 있는 슬리브입니다.
느슨한 볼 베어링('컵 및 콘' 베어링이라고도 함)
느슨한 볼 베어링 시스템은 다음과 같이 구성됩니다.
- 느슨한 볼 베어링
- 베어링이 들어 있는 컵
- 베어링에 예압을 가하는 원뿔
컵과 콘의 접촉면은 베어링의 프로파일과 일치하는 매끄러운 마감으로 가공되며, 이것이 바로 베어링 위에서 작동하는 것입니다.
느슨한 볼 베어링은 일반적으로 허브, 하단 브래킷 및 헤드셋을 포함한 보급형 자전거에 사용됩니다.
고급에서는 대부분의 브랜드가 느슨한 볼 베어링에서 벗어났지만, Shimano와 Campagnolo는 주목할 만한 제품으로, 모두 허브의 대부분에 매우 고품질의 컵과 콘 베어링을 사용합니다.또한 시마노는 페달에 느슨한 베어링을 사용합니다.
비록 그들이 가장 나이가 많지만, 여러 면에서 그들은 더 뛰어날 수 있습니다. 이들은 각진 접촉을 하며(나중에 자세히 설명됨), 상대적으로 유지보수가 용이하며 잘 조정되면 예외적으로 수행할 수 있습니다.
느슨한 볼 베어링은 때때로 케이지(cage)라고도 하는 리테이너(이하 '케이지 베어링'이라 함) 안에 고정됩니다. 이 장치는 일반적으로 프레스 강철로 만들어지며 느슨해진 볼 베어링을 서로 간격을 유지합니다.
종종 저가형 베어링과 관련이 있지만 케이지형 베어링이 보편적으로 나쁜 것은 아닙니다. 우수한 성능 특성을 보이는 Campagnolo의 Cult 베어링은 케이지형 베어링입니다. 케인 크릭의 헬벤더 네오 베어링은 이 컨셉에 대한 또 다른 흥미로운 해석입니다.
카트리지 베어링
카트리지 베어링은 가장 저렴한 자전거를 제외하고는 사용되는 가장 일반적인 베어링 유형입니다.
이 장치는 일반적으로 베어링 보어에 압입되는 일체형 장치입니다.
일반적인 방사형 카트리지 베어링은 다음과 같이 구성됩니다.
- 바깥쪽 경주
- 이너 종족
- 볼 베어링
- 베어링을 제자리에 고정하는 케이지/보관함
- 그리고 베어링의 양쪽 면에 두개의 씰이 있어 먼지가 밖으로 나오지 않도록 합니다.
이러한 베어링은 조정하거나 완전히 분해할 수 없습니다.
카트리지 시스템은 정확한 작동을 위해서는 정밀도가 필요하지만, 제조 기술이 발전함에 따라 허브, 프레임 및 부품 보어의 공차가 점점 증가함에 따라 사용이 증가하고 있습니다.
니들베어링
롤러 베어링이라고도 불리는 니들 베어링은 사이클링 세계에서는 상대적으로 흔하지 않습니다.
페달과 헤드셋은 예외지만, 그 이후에도 더 새롭고 저렴한 기술에 많은 기반을 빼앗기고 있습니다.
니들 베어링에서는 볼 베어링 대신 베어링 자체가 원통형입니다.
특히 높은 하중 하에서 매우 매끄러운 롤링과 안정적인 플랫폼을 만들 수 있지만 사이클링 업계에서는 좋은 접합 표면을 만드는 비용과 복잡성 때문에 이를 외면하는 경향이 있습니다.
제대로 사귀지 않으면, 그들은 쉽게 피로해집니다.니들 베어링은 동일한 효과를 얻기 위해 종종 카트리지 베어링의 여러 줄로 대체됩니다.
자전거 베어링 크기 설명
느슨한 볼 베어링 크기
느슨한 볼 베어링 크기는 볼 베어링 자체의 직경에 따라 결정됩니다. 이는 일반적으로 1인치(3/16인치(4.7625mm)의 분율로 표시됩니다.
필요한 베어링의 정확한 크기는 각 구성 요소마다 다릅니다.
일반적으로 느슨한 볼 베어링 설정에서 콘을 교체하는 것도 가능하지만, 컵(특히 허브)은 교체가 덜 일반적입니다.
카트리지 베어링 크기
카트리지 베어링의 크기는 내경(ID), 외경(OD) 및 폭에 따라 결정됩니다.
측정은 '15x24x5mm' 또는 이와 유사한 형태로 이루어집니다.
이들은 종종 대응하는 범용 식별자를 갖는데, 예를 들어 상기 베어링의 경우 6802일 것입니다.
캘리퍼를 사용하면 카트리지를 측정할 수 있으므로 교체품을 쉽게 찾을 수 있습니다.
헤드셋은 각진 레이스가 있다는 점에서 독특한 특징을 가지고 있습니다. 이들 사이징은 베어링 레이스의 OD, 폭 및 각도 측정값을 각각 식별하기 위해 '46.9 x 7 x 45°'와 더 유사하게 읽힐 수 있습니다.
성능과 관련해서는 일반적으로 베어링 내부의 볼이 클수록 좋습니다. 직경이 커지면 접촉이 증가하는 지수적 요인이 있기 때문입니다.접촉이 많을수록 힘이 고르게 분배되며 롤링 성능과 내구성이 향상됩니다.
최근 몇 년 동안 몇몇 주요 휠 제조업체들이 더 큰 베어링을 추진하고 있으며, 앞으로 보여줄 허브 치수가 계속 증가하고 있습니다.
방사형 대 각도 카트리지
일반적으로 두 가지 유형의 카트리지 베어링이 자전거에 사용됩니다: 방사상 접촉과 각도 접촉.
반경방향 베어링
방사형 베어링은 가격이 저렴하기 때문에 가장 일반적입니다.이들은 하중을 허브, 크랭크, 서스펜션 피벗 또는 데레일러 도르래 측면에서 수직 방향으로 전달하려고 시도합니다.
따라서 이러한 이동 부품 내의 힘은 일반적으로 방사형이 아닌 벡터와 연관되어 있기 때문에 성능을 약간 희생시킵니다.결과적으로, 그들은 감소된 허용 오차로 보상해야 합니다.
한마디로 방사형 카트리지 시스템과 관련된 정밀도가 떨어집니다.이와 같이 사용자는 방향성이 없는 용도로 사용할 수 있습니다. 내부 또는 외부가 없습니다.
장점으로는 공차 의존성이 약간 낮기 때문에 그다지 비싸지 않은 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다.
각 접촉 베어링
반대로 각도 접촉 베어링은 방향성이 있기 때문에 엄격한 공차가 필요합니다.내부와 외부 구성품이 있는데, 디자인 면에서 옛날 스타일의 컵앤콘 시스템과 비교할 수 있습니다.
이 시스템은 자전거의 회전 구성 요소에 작용하는 반경 방향 하중과 측면 하중을 보완하지만, 정확한 장착 및 롤링 성능을 달성하기 위해서는 짝짓기 보어에 대한 극도의 공차가 필요합니다.
대부분의 경우 각 접촉은 허브, 크랭크 및 서스펜션에 가장 적합한 용도입니다.그러나 많은 허브와 프레임은 각도 카트리지의 정밀도를 보완하기 위해 짝짓기 보어를 가지고 있지 않습니다.
인더스트리 9, 크리스 킹, 화이트 인더스트리, 필 우드, 알케미 휠 웍스와 같은 브랜드들이 명성을 얻는 것은 바로 이러한 정확성 때문입니다.
베어링을 고품질로 만드는 것은 무엇입니까?
일반적으로 'ABEC'라고 불리는 베어링과 그 다음에 숫자(예: ABEC 1, 3, 5, 7, 9)가 표시됩니다.
간단히 말해 숫자가 높을수록 베어링의 품질이 높다는 것을 의미합니다.이는 '좋고, 좋고, 최상의' 척도의 역할을 하지만 엔듀로 베어링의 척 파나치오네는 이 기준이 부족하다고 말합니다.
ABEC 표준은 보어 직경(내부 베어링 구멍 크기의 허용 가능한 변화), 평행도(폭 변화) 및 반경 방향 경주로 런아웃(볼이 위치하는 홈의 변화)을 적용합니다.
그러나 Panaccione은 ABEC 시스템이 하중 처리, 공 정밀도 또는 Rockwell Hardness(물질 경도)를 포기한다는 점을 분명히 했습니다.
Enduro Bearings의 사람들은 자전거의 경우 재료가 ABEC 등급보다 훨씬 더 중요하며 대부분의 응용 분야에서는 ABEC 3와 5가 모든 자전거에 적합하다고 주장합니다.
7등급과 9등급의 경우 분당 수천 또는 수십만 개의 회전을 볼 수 있는 장비에 대한 정밀도입니다. 사이클링에는 약간 오버킬입니다.
씰에 대한 간단한 안내
카트리지 베어링은 일반적으로 베어링의 양쪽 면에 두 개의 고무 씰로 밀봉됩니다.
건조하고 지루한 주제(장난 의도)로 들릴 수 있지만 베어링의 전체 성능에 큰 영향을 미칩니다.
씰과 관련해서는 마찰, 보호 및 서비스 가능성 등 크게 세 가지 고려 사항이 있습니다.
마찰은 카트리지 베어링의 주요 경합점이며, 적은 마찰은 보호의 표시가 될 수 있습니다.
씰의 임무는 기름때와 오염물질이 들어가지 않도록 하는 것입니다.
하지만 일단 오염이 되면 밀봉을 손상시키지 않고 카트리지를 세척하고 서비스할 수 있습니까?
Enduro Bearings가 만드는 모든 베어링을 포함하여 대부분의 품질 베어링의 경우, Panaccione은 "작은 블레이드와 조심스러운 손으로 서비스를 위해 내부 레이스에서 씰을 제거할 수 있다"고 보증합니다.
베어링은 무엇으로 만들어집니까?
베어링은 매우 다양한 재료로 만들어집니다.크롬 스틸, 440C 스테인리스 스틸, XD15 슈퍼 질소 스테인리스 및 실리콘 질화물(세라믹 베어링) 등이 그 예입니다.
일반적으로 소재가 단단할수록 좋지만 수익률이 떨어지는 점이 있습니다.
궁극적으로, 너무 딱딱하면 공이 부서질 수 있다는 것을 의미하는데, 이것은 너무 부드러워지는 것보다 나을 것이 없습니다.
베어링을 설계할 때 베어링 적용(허브, 크랭크, 서스펜션 피벗 등)의 균형, 얼마만큼의 서비스를 제공할 의향이 있는지, 예산을 정하는 것 등이 브랜드가 고려해야 할 사항입니다.
베어링 유지관리 방법
자전거의 움직이는 부품과 마찬가지로 베어링도 정비가 필요합니다. 고품질 베어링에서는 유지 보수 간격이 길어지지만, 어느 베어링도 진정으로 '적합하고 망각'되지 않습니다.
적절한 설치는 수명을 유지하는 데에도 큰 역할을 합니다.
간단해 보이지만 부적절한 설치로 인한 정렬 오류가 조기 마모의 큰 원인입니다.
또한 각도 접촉 베어링을 사용하는 경우 씰의 색상이 다른 이유가 있습니다. 검은색 씰은 중심선을 향하고 빨간색은 바깥쪽을 향해야 합니다.
적절한 베어링 유지보수는 적절한 윤활로 끝납니다. 끈적거리는 방수 그리스부터 얇은 마찰력이 없는 윤활까지 모두 가능합니다.
용도에 따라 사용되는 베어링 시스템의 유형, 유지 보수 작업의 빈도 및 시스템이 경험하는 환경 노출 유형에 따라 최적의 윤활유가 결정됩니다.
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