El auricular es el conjunto de componentes de una bicicleta que proporciona una interfaz giratoria entre la horquilla de la bicicleta y el tubo de dirección del cuadro de la bicicleta . El tubo por donde pasa el tubo de dirección de la horquilla se llama tubo de dirección . Un auricular típico consta de dos copas que se presionan en la parte superior e inferior del tubo de dirección. Dentro de las dos copas hay cojinetes que proporcionan un contacto de baja fricción entre la copa del rodamiento y el tubo de dirección.
Los tubos de dirección y los auriculares de bicicleta tradicionales tienen el tamaño adecuado para un tubo de dirección de 25,4 mm (1 pulgada) de diámetro (también conocido como columna de horquilla). Muchos fabricantes de cuadros y horquillas construyen sus piezas alrededor de un tubo de dirección con un diámetro de 28,6 mm ( 1+1 ⁄ 8 pulg.). El mayor diámetro del tubo de dirección y de la dirección aporta rigidez adicional a la parte de dirección de la bicicleta.
Tamaños comunes
Otros tamaños de tubos de dirección se están volviendo comunes, y cada vez más. [1]
La altura de apilamiento de un juego de dirección es la altura total ensamblada de los componentes del juego de dirección y, en el caso de un sistema sin rosca, la potencia, descontando las espigas que presionan en el tubo de dirección y (en el caso de juegos de dirección con rosca) el grosor del sello superior de la contratuerca. La altura de la pila de un cuadro y una horquilla es la diferencia entre la longitud del tubo de dirección y la longitud del tubo de dirección. La altura de la pila es fundamental porque un juego de dirección con una altura de pila mayor que la del cuadro y la horquilla no encajará; la contratuerca no se enroscará lo suficiente (roscada) o no habrá espacio para el vástago (sin rosca). Si el juego de dirección tiene una altura de pila inferior a la del cuadro y la horquilla, se añaden espaciadores para compensar la diferencia.
Hay algunos tipos diferentes de auriculares que se distinguen por la forma en que se sujetan los rodamientos en su lugar (con una contratuerca o con un vástago de sujeción ) o por su ubicación (dentro o fuera del tubo de dirección).
Los juegos de dirección roscados se utilizan con horquillas que tienen un tubo de dirección roscado y son del tipo tradicional (como se muestra en la imagen de arriba). Hay ocho partes en un juego de dirección roscado (de abajo hacia arriba): pista de corona , cojinetes inferiores, copa del cuadro inferior (representada como "pista inferior del tubo de dirección"), copa superior del cuadro (representada como "pista superior del tubo de dirección") , cojinetes superiores, pista o cono superior, arandela, contratuerca.
A continuación se muestra el orden de instalación de un auricular típico. El fabricante de la horquilla de bicicleta corta el tubo de dirección a la longitud adecuada y los 25 a 51 mm (1 a 2 pulgadas) superiores del tubo de dirección se enroscan mediante un proceso de laminado . Este proceso garantiza que no se pierda material y que el tubo de dirección no se debilite como ocurre con un troquel o un torno. Las horquillas roscadas requieren que las roscas del tubo de dirección solo utilicen los 25 a 51 mm (1 a 2 pulgadas) superiores, por lo que las horquillas se venden en diferentes longitudes. Si es necesario utilizar una horquilla que es demasiado larga, lo que significa que el tubo de dirección de la horquilla no está lo suficientemente roscado, un mecánico de bicicletas puede usar un troquel para extender las roscas. Esto no se recomienda si es necesario cortar los hilos a más de una pulgada aproximadamente. Como nota al margen, nunca se debe intentar enroscar un tubo de dirección sin rosca después de fabricarlo, ya que esto debilitará el tubo de dirección. [ cita necesaria ] Las roscas normalmente son del estándar ISO 1 ″ -24 TPI (25,4 × 1,058 mm ), pero existen otros estándares. Se puede revestir el tubo de dirección y luego se presionan las copas dentro del tubo de dirección usando una prensa especial que garantiza que estén cuadradas y alineadas. Se puede refrentar la corona de la horquilla y luego se presiona la pista de la corona sobre la corona de la horquilla con una prensa especial que también asegura que esté cuadrada y alineada. Luego, los cojinetes se colocan encima de la pista de la corona, después de lo cual se inserta el tubo de dirección en el tubo de dirección. Los cojinetes superiores se colocan en la copa superior y la pista superior se atornilla al tubo de dirección. Se coloca una arandela, frecuentemente una arandela con llave , encima de la pista superior y encima se atornilla una contratuerca.
El ajuste del juego de dirección para eliminar juego es el siguiente: se atornilla la pista o cono superior hasta hacer contacto con los rodamientos de la copa superior. Se aplica una ligera precarga girando el cono superior y 1/8 o 1/4 de vuelta adicional. Luego se aprieta la contratuerca y se comprueba que el juego de dirección tenga juego y funcione sin problemas. El reajuste se realiza según sea necesario.
La potencia, de tipo pluma, se fija al tubo de dirección de la horquilla mediante un perno expansor que pasa a través de la potencia desde la parte superior con una cuña en la parte inferior, la potencia encaja dentro del tubo de dirección y se puede ajustar a la altura correcta sin molestar a los auriculares. Para liberar el vástago para ajustarlo, afloje el perno en la parte superior del vástago un par de vueltas y déle un golpe fuerte al perno para desenganchar la cuña.
Al igual que los auriculares sin rosca, los auriculares con rosca también pueden ser internos. Bajo el diseño interno, las pistas y los conos están incrustados en el tubo de dirección, creando una apariencia ordenada y aerodinámica. No se ve ningún componente entre la corona de la horquilla y el tubo de dirección, excepto quizás un anillo de plástico, y solo la contratuerca sobresale de la parte superior del tubo de dirección. En la imagen que se muestra del conjunto de dirección del Brodie Quantum 2016, la contratuerca está oculta a la vista por una cubierta de plástico. Las secciones superior e inferior ensanchadas del tubo de dirección contienen los rodamientos. Un vástago de pluma se inserta en el tubo de dirección.
Los auriculares sin rosca son un diseño más reciente. La patente de EE. UU. 5095770 es propiedad de Cane Creek Cycling Components y expiró el 29 de septiembre de 2010. Los auriculares de este tipo a menudo se denominan como marca registrada "Aheadset" de Dia-Compe (ahora Cane Creek), [2] [3] y son fabricado bajo licencia. Al igual que un auricular tradicional, utiliza dos juegos de rodamientos y copas de rodamiento. A diferencia de un juego de dirección con rosca, un juego de dirección sin rosca no tiene una pista de dirección superior roscada ni utiliza un tubo de dirección roscado. En cambio, el tubo de dirección se extiende desde la horquilla hasta el tubo de dirección y por encima del juego de dirección, y se mantiene en su lugar mediante la potencia sujeta en la parte superior.
Para apretar un juego de dirección sin rosca es necesario apretar el perno de precarga (o el perno de tapa) en la tapa en la parte superior del vástago. Este perno está conectado a una tuerca de estrella introducida en el tubo de dirección que actúa como ancla agarrando el interior del tubo de dirección con una fuerza hacia abajo. En algunos diseños, la tuerca estrella se puede reemplazar por una cuña autoexpandible. El perno comprime la potencia sobre espaciadores, generalmente de aluminio, que a su vez comprimen las copas de los cojinetes del juego de dirección. El perno de precarga no sujeta la horquilla a la bicicleta; Una vez establecida la precarga, se deben apretar los pernos de la potencia para fijar la horquilla en su lugar. El ajuste debe realizarse de manera que no haya juego en los cojinetes, pero permita que la horquilla gire suavemente sin atascarse ni rozar excesivamente.
En el sistema de dirección sin rosca, los espaciadores son importantes para colocar la potencia y el perno de precarga en la posición correcta en el tubo de dirección. Por tanto, la altura del apilamiento del tallo adquiere importancia. El tubo de dirección de la horquilla debe cortarse a una longitud tal que deje al menos una parte suficiente del tubo de dirección sobresaliendo por encima del juego de dirección para que se pueda sujetar la potencia; Si el tubo de dirección se corta más largo que la potencia, se utilizan espaciadores para llenar el espacio entre la potencia y la arandela de compresión cónica. Los ciclistas que buscan la mayor caída entre el sillín y el manillar para una mejor aerodinámica a menudo prescinden de los espaciadores y cortan el tubo de dirección para que coincida exactamente con la altura de la pila de copas de rodamiento de dirección más la altura de la potencia.
Cortar el tubo de dirección a su longitud mínima evita cambiar a una potencia más alta o a unas copas de dirección con una altura de pila mayor. Cualquier aumento en la altura del manillar después de este corte requiere comprar una horquilla nueva, una potencia con mayor elevación angular (algunas potencias se pueden girar para mayor altura) o un adaptador especial que se sujeta al tubo de dirección y proporciona una posición de sujeción más alta para el tallo original. Además, muchos ciclistas que pueden tener menos flexibilidad que un corredor experimentado pueden desear ganar más altura en el manillar, reduciendo la caída entre el sillín y el manillar y proporcionando una posición de conducción más erguida y cómoda. Si un propietario simplemente desea reemplazar el juego de dirección por uno que tenga una altura de pila ligeramente mayor, es posible que una tienda de bicicletas o un fabricante de cuadros fresar o rectificar el tubo de dirección para ganar entre 1 y 2 mm adicionales de altura de pila sin tener que para reemplazar la horquilla. Muchos tubos de dirección de horquilla sin rosca se cortan más de lo necesario para permitir ajustes y el tubo de dirección sobre la potencia está lleno de espaciadores que se pueden mover por encima o por debajo de la potencia para ajustar la altura del manillar. A menudo, estos espaciadores son de aluminio o fibra de carbono , pero también están disponibles espaciadores de titanio .
Un desarrollo relativamente reciente, los auriculares integrados eliminan las copas de rodamiento superior e inferior en los auriculares sin rosca y en su lugar asientan los rodamientos directamente contra el tubo de dirección del cuadro. Favorecidos a veces por su atractivo estético, los auriculares integrados reducen la cantidad de piezas involucradas en el ensamblaje del auricular. Los estándares destacados para auriculares integrados incluyen el "IS" de Cane Creek [4] y el estándar de Campagnolo , que no tiene nombre aparte del nombre del fabricante. Chris King, un fabricante líder de auriculares, ofrece un argumento vehemente en contra de la implementación de auriculares integrados. [5] La base del argumento de King es que los tubos de dirección con "asientos" de rodamientos están lejos de estar mecanizados con una precisión razonable. Por lo tanto, los cojinetes de cartucho del juego de dirección se asientan un poco flojos en el tubo de dirección de la bicicleta (en lugar de estar ajustados a presión). Durante el uso, los rodamientos, bajo cargas de empuje, se balancearán en sus asientos y dañarán fácilmente el material más blando del marco (a menudo aluminio , aunque algunos marcos de titanio se fabrican para auriculares integrados). Si el marco está suficientemente dañado, no habría otra opción que reemplazarlo, especialmente si el marco está hecho de una aleación de aluminio (el titanio y el acero pueden potencialmente repararse, pero generalmente a un gran costo para el consumidor). King también sostiene que los auriculares integrados son en gran medida una medida de reducción de costes para muchos de los grandes fabricantes de bicicletas, ya que los auriculares integrados son algo más baratos y requieren menos tiempo de instalación.
A veces denominados auriculares semiintegrados, los auriculares internos incluyen todas las piezas de los auriculares sin rosca convencionales, pero ubican los rodamientos dentro del tubo de dirección, en lugar de afuera. A diferencia de los auriculares integrados, los auriculares internos todavía emplean copas entre los rodamientos y el propio marco. Los estándares destacados en auriculares internos incluyen InSet de Chris King y ZeroStack de Cane Creek. Estos diseños utilizan un diámetro interno del tubo de dirección de 44,0 mm. [6] [7]
El juego de dirección con rosca ha sido sustituido recientemente por el juego de dirección sin rosca en bicicletas de mejor calidad por varios motivos:
Los auriculares con rosca también tienen algunas ventajas:
Al menos un fabricante, Cane Creek, ofrece kits de cojinetes de dirección sin rosca en el mercado secundario que permiten cambiar el ángulo del eje de dirección . [8] Cuando todo lo demás sigue igual, esto altera la trayectoria geométrica de la bicicleta.
Los rodamientos para auriculares de bicicleta suelen ser rodamientos de bolas , ya sean bolas sueltas, bolas enjauladas o presellados en un cartucho; También se encuentran disponibles rodamientos de agujas . [9]
Es importante distinguir diferentes estándares de rodamientos de cartucho en direcciones integradas de 1⅛ ″. Hay tres estándares integrados que no son compatibles entre sí. Los números (45/45, 36/45, 36/36) se refieren al ángulo del rodamiento de cartucho que utilizan. Todos estos rodamientos parecen similares.
Estándar Campagnolo: 45/45. (a menudo denominado estándar Campagnolo) Esto es común en cuadros de BMX, cuadros de salto de tierra derivados de BMX (como el Transition Trail-Or-Park). También son habituales en las bicicletas de carretera. Los tres fabricantes más habituales son Campagnolo, FSA y Cane Creek. Los tubos de dirección con este estándar tienen un diámetro interior de 42,0 mm.
Estándar de Cane Creek: 36/45. Muy común en cuadros de bicicletas de montaña y en un buen número de cuadros de carretera. La mayoría de los cuadros fabricados por Giant que tienen tubos de dirección integrados utilizan este estándar (lo que equivale a muchas bicicletas). Dos grandes fabricantes: FSA y Cane Creek. Los tubos de dirección con este estándar tienen un diámetro interior de 41,1 mm y Cane Creek afirma que sus auriculares CC Standard encajarán en un tubo de dirección Campagnolo Standard utilizando una cuña de 0,25 mm debajo de la tapa superior del juego de dirección.
Norma FSA: 36/36. Nadie utiliza este estándar para auriculares totalmente integrados (con rodamientos colocados en el marco), excepto algunas marcas especializadas. Todavía hay muchos rodamientos 36/36, ya que se utilizan en todos los auriculares semiintegrados (copa interna) de FSA y también en algunos de sus auriculares estándar.
Los fabricantes de cuadros y auriculares han desarrollado varios estándares de tamaño: [10]
Las copas de dirección tradicionales se presionan dentro de un tubo de dirección cilíndrico . Algunas dimensiones estándar del tubo de dirección en el cuadro (para tradicional y semiintegrado/ZeroStack) son:
Los cuadros de bicicletas con dirección integrada tienen copas mecanizadas directamente en el cuadro, y el rodamiento se asienta directamente en el cuadro en lugar de a través de copas instaladas por separado. Se necesitan menos herramientas en comparación con las copas de rodamiento tradicionales que deben presionarse en el marco con herramientas especiales (o un martillo y un bloque de madera).
Los auriculares de las bicicletas, especialmente aquellas sin guardabarros, están expuestos al agua y a la arena que desprende el neumático delantero, lo que provoca oxidación y un desgaste rápido. Los mejores auriculares utilizan sellos de labios de goma o anillos en forma de "O" (faldón de suciedad) para tratar de mantener el agua fuera, con distintos grados de éxito. Se encuentran disponibles bandas externas de neopreno con cierre de velcro para envolver y proteger la pista inferior, y se pueden quitar para su limpieza. Algunos ciclistas quitan la horquilla y la vuelven a montar con una sección de cámara de aire vieja sobre la pista inferior, que realiza la misma función, aunque con menos comodidad.
En bicicletas que se circulan sólo en seco y/o con guardabarros, el modo de fallo normal es una muesca progresiva en la dirección, descrita como "indexación" en el mundo de la bicicleta, provocada por pitting de las carreras o falso brinelling , aunque el término proviene de un malentendido de la causa; El verdadero brinelling se produce simplemente presionando la bola axialmente dentro de la pista, y es casi imposible replicar este daño incluso golpeando repetidamente la corona de la horquilla con un martillo. Los hoyos son, con mucho, más profundos en la parte delantera y trasera del tubo de dirección y, en realidad, son causados por la flexión de las palas de la horquilla, que se transmite al tubo de dirección. Esto desalinea los cojinetes y provoca fricción , un movimiento de tensión grande y de pequeña amplitud que arranca el metal de las pistas en los puntos donde descansan las bolas. [11]
La solución es tener una interfaz de 45 grados en el auricular donde se pueda acomodar este movimiento de flexión, preservando la alineación relativa de las pistas y permitiendo que los rodamientos de bolas soporten cargas puramente axiales y rotacionales. Los auriculares con cojinete de cartucho Shimano hacen esto al permitir que los cartuchos se muevan en relación con las copas prensadas, mientras que los auriculares con rodamiento de rodillos Stronglight y la mayoría de los auriculares sin rosca ahora tienen pistas superiores e inferiores sueltas que pueden moverse en relación con las copas. Por lo tanto, los auriculares modernos rara vez sufren un falso brillo.
Una falla menos común en los auriculares es en realidad una falla en el marco. El tubo de dirección se puede estirar, permitiendo que la copa del auricular, que se supone que tiene un ajuste de interferencia apretado, se afloje en el tubo. Las monturas sin gafas son las más vulnerables; En un cuadro con tacos, los tacos refuerzan la parte superior e inferior del tubo de dirección y generalmente evitan estiramientos de este tipo. Una copa suelta se puede fijar con un compuesto de retención como Loctite 660, y algunos fabricantes producen copas ligeramente sobredimensionadas para hacer frente a esta situación. Generalmente es la copa inferior la que se ve afectada.
Para proporcionar un tope de cable para frenos cantilever delanteros o frenos de tracción central, se puede incorporar un soporte en el juego de dirección, ya sea como parte de la arandela entre la pista superior y la contratuerca en el caso de juegos de dirección con rosca, o como parte de un espaciador entre la pista superior y la potencia en el caso de juegos de dirección sin rosca.
