Una horquilla de bicicleta es la parte de una bicicleta que sostiene la rueda delantera.
Una horquilla consta normalmente de dos palas unidas en la parte superior por una corona de horquilla. La corona suele estar en la parte delantera. La mayoría de las horquillas de suspensión tienen un arco que conecta los dos lados de las palas inferiores (la parte conectada al eje). Suele estar delante de los montantes (eje sobre el que se deslizan las palas inferiores), pero no siempre. Por encima de la corona, un tubo de dirección une la horquilla a la bicicleta y al manillar (a través de una potencia ) lo que permite al ciclista dirigir la bicicleta. El tubo de dirección de la horquilla interactúa con el cuadro a través de cojinetes llamados dirección montados en el tubo de dirección .
En la parte inferior de la horquilla, los extremos de la horquilla sostienen la rueda. Por lo general, el eje está atornillado a la horquilla o un cierre rápido pasa a través de un eje hueco, sujetando el eje a la horquilla. Una puntera de bicicleta (puntera, extremo del cuadro o extremo de la horquilla) es una ranura en un cuadro o una horquilla donde se fija el eje de la rueda.
El término horquilla también se utiliza a veces para describir la parte de una bicicleta que sostiene la rueda trasera, [1] que en las bicicletas comunes o de dos ruedas del siglo XIX también era una horquilla de cuchillas. En la mayoría de los diseños de bicicletas modernas, la rueda trasera ahora está unida a un triángulo trasero que comprende el tubo del asiento , un par de tirantes del asiento y un par de tirantes de la cadena , en lugar de una horquilla real, pero el uso de la horquilla trasera persiste. [1]
Las horquillas tienen varias dimensiones clave que incluyen: desplazamiento, longitud, ancho, longitud del tubo de dirección y diámetro del tubo de dirección.
Las horquillas de bicicleta suelen tener un desfase o inclinación (que es diferente de la inclinación de las horquillas de motocicleta) que coloca los extremos de la horquilla por delante del eje de dirección. Esto se logra curvando las palas hacia adelante, inclinando las palas rectas hacia adelante o colocando los extremos de la horquilla por delante de la línea central de las palas. Esto último se utiliza en horquillas de suspensión que deben tener palas rectas para que funcione el mecanismo de suspensión. Las palas de horquilla curvas también pueden proporcionar cierta absorción de impactos.
El objetivo de este desplazamiento es reducir el " recorrido ", la distancia que el punto de contacto de la rueda delantera con el suelo se desplaza detrás del punto en el que el eje de dirección se cruza con el suelo. Un recorrido demasiado largo hace que parezca difícil girar con la bicicleta.
Las horquillas de las bicicletas de carreras tienen un desplazamiento de 40 a 55 mm. [2] En el caso de las bicicletas de turismo y otros diseños, se debe tener en cuenta el ángulo de dirección del cuadro y el tamaño de la rueda al determinar el desplazamiento, y existe un rango estrecho de desplazamientos aceptables para brindar buenas características de manejo. La regla general es que un ángulo de dirección más relajado requiere una horquilla con más desplazamiento, y las ruedas pequeñas requieren menos desplazamiento que las ruedas grandes.
La longitud de la horquilla se mide generalmente en paralelo al tubo de dirección desde la parte inferior de la pista del cojinete inferior hasta el centro del eje de la rueda delantera. [3] Un estudio de 1996 de 13 horquillas de carretera 700c encontró una longitud máxima de 374,7 mm y una mínima de 363,5 mm. [ cita requerida ]
El ancho de la horquilla, también llamado espaciado, se mide en línea recta con el eje de la rueda delantera entre los bordes interiores de los dos extremos de la horquilla. La mayoría de las horquillas modernas para adultos tienen un espaciado de 100 mm. [4] Las horquillas de bicicleta de montaña de descenso diseñadas para ejes pasantes tienen un espaciado de 110 mm. [4]
El tubo de dirección está dimensionado para acomodar únicamente los cojinetes del juego de dirección, en el caso de un juego de dirección roscado, o para contribuir a la altura deseada del manillar, en el caso de un juego de dirección sin rosca.
Al adaptar la horquilla a un cuadro , el diámetro del tubo de dirección o del tubo de dirección (1″ o 1⅛″ o 1½″) no debe ser mayor que el del cuadro, y la longitud del tubo de dirección debe ser mayor pero aproximadamente igual a la longitud del tubo de dirección más la altura del juego de dirección . Hay kits adaptadores disponibles para permitir el uso de una horquilla de 1″ en un cuadro diseñado para un tubo de dirección de 1⅛″ o una horquilla de 1⅛″ en un cuadro de 1½″.
Los fabricantes de bicicletas de alta gama, tanto de carretera como de montaña, han adoptado tubos de dirección cónicos como estándar de facto, con un diámetro exterior de 1⅛″ en la parte superior y un diámetro exterior de 1½″ en la parte inferior. [5]
Las hojas deben tener la longitud adecuada para acomodar la rueda deseada y tener la cantidad correcta de inclinación para proporcionar la geometría de dirección aproximada prevista por el diseñador del cuadro. La longitud funcional de la horquilla se expresa típicamente en términos de longitud de carrera de eje a corona (AC). Además, el eje de la rueda debe encajar en los extremos de la horquilla (generalmente un eje macizo o hueco de 9 mm, o un eje pasante de 20 mm). Algunos fabricantes han introducido horquillas y bujes a juego con estándares patentados, como el eje de 24 mm de Maverick, el eje pasante de 25 mm de Specialized y el sistema Lefty de Cannondale.
Los tubos de dirección de la horquilla pueden ser roscados o no, dependiendo del juego de dirección utilizado para unir la horquilla al resto del cuadro de la bicicleta . Un tubo de dirección de acero sin rosca puede roscarse con una matriz adecuada si es necesario. El paso de rosca suele ser de 24 roscas por pulgada, excepto en algunas Raleigh antiguas que utilizan 26. [6]
En la mayoría de las bicicletas de montaña , la horquilla contiene un conjunto de amortiguadores , en cuyo caso las palas suelen constar de tubos telescópicos superiores e inferiores y se denominan "patas". El recorrido de la suspensión y las características de manejo varían según el tipo de ciclismo de montaña para el que esté diseñada la horquilla. Por ejemplo, los fabricantes producen diferentes horquillas para cross-country (XC), descenso y freeride. Las horquillas diseñadas para carreras de XC suelen ser más ligeras, menos robustas y tienen menos recorrido de suspensión que las diseñadas para terrenos más accidentados y condiciones más extremas.
Los fabricantes populares de horquillas de suspensión incluyen Cannondale, Fox, SR Suntour, Manitou, Marzocchi y RockShox. [7]
El diseño de las horquillas de suspensión ha avanzado en los últimos años y las horquillas de suspensión se han vuelto cada vez más sofisticadas y diversas en diseño. La cantidad de recorrido de suspensión disponible ha aumentado con el tiempo. Cuando se introdujeron las horquillas de suspensión, se consideró que un recorrido de 80 a 100 mm era suficiente para una bicicleta de montaña de descenso. Por lo general, esta cantidad de recorrido se utiliza ahora en disciplinas de XC, con horquillas de descenso que ahora ofrecen entre 150 y 200 mm de recorrido para afrontar terrenos extremos. Este no es el límite del recorrido de la horquilla de suspensión; por ejemplo, la Marzocchi Super Monster T ofrece 300 mm (12 pulgadas) de recorrido. [8]
Otros avances en el diseño incluyen un recorrido ajustable que permite a los ciclistas adaptar el recorrido de la horquilla al perfil específico del terreno. Por lo general, se necesita menos recorrido de suspensión para terrenos llanos o cuesta arriba que para terrenos cuesta abajo. Los diseños avanzados también suelen incluir la capacidad de bloquear la horquilla para eliminar o reducir drásticamente el recorrido de la misma y lograr una conducción más eficiente en secciones de terreno liso. Este bloqueo a veces se puede activar de forma remota mediante un cable y una palanca en el manillar.
El amortiguador normalmente consta de dos partes: un resorte y un amortiguador . El resorte puede implementarse con una bobina de acero o titanio, un elastómero o incluso aire comprimido. La elección del material del resorte tiene un efecto fundamental en las características de la horquilla en su conjunto. Las horquillas con resorte helicoidal suelen ser más pesadas que los diseños que utilizan resortes de aire comprimido, pero es más fácil diseñarlas para mostrar una respuesta lineal de Hooke a lo largo de su recorrido. Reemplazar las bobinas de acero por bobinas de titanio en un diseño puede reducir el peso del diseño, pero conduce a un aumento en el costo. Los resortes de aire utilizan la propiedad termodinámica de los gases de que sus presiones aumentan a medida que se comprimen adiabáticamente. Como el "resorte" lo proporciona el aire en lugar de una bobina de metal, las horquillas con resortes de aire suelen ser más livianas. Esto hace que su uso sea más común en los diseños de XC. Otra ventaja de este tipo de diseño de horquilla es que la constante del resorte se puede ajustar ajustando la presión del aire. Esto permite que una horquilla se ajuste al peso del ciclista. Una desventaja de este diseño es la dificultad de lograr una respuesta lineal, ya que la presión varía aproximadamente de manera inversa (no lineal) con el volumen de un gas. A medida que la horquilla se comprime, la constante de resorte efectiva de la horquilla aumenta. Aumentar el volumen del aire dentro del resorte puede reducir este efecto, pero el volumen del resorte es limitado en última instancia, ya que debe estar contenido dentro de la dimensión de la hoja de la horquilla.
El amortiguador generalmente hace que el aceite pase a través de una o más aberturas pequeñas o grupos de calzas en la horquilla de suspensión. En algunos modelos, el resorte, el amortiguador o ambos pueden ajustarse en función del peso del ciclista, el estilo de conducción, el terreno o cualquier combinación de estos u otros factores. Los dos componentes pueden estar separados con el mecanismo de resorte en una cuchilla y el amortiguador en la otra.
A lo largo de los años se han probado muchas variaciones en el diseño de las horquillas, y varias de ellas todavía se utilizan en la actualidad.
Algunos han empleado varillajes para proporcionar la acción mecánica en lugar de depender de elementos telescópicos. Otros, en particular Cannondale, utilizan un único amortiguador integrado en el tubo de dirección por encima de la corona. Otro desarrollo reciente notable en la tecnología de horquillas es el Lauf Spring, que utiliza muelles de láminas de material compuesto para proporcionar absorción de impactos y amortiguación mecánica, al tiempo que ofrece una reducción de peso considerable en comparación con los diseños convencionales [9].
Algunos fabricantes, como Cannondale y Strida , ofrecen una horquilla con una sola pata. Muchas de las horquillas de una sola pata de Cannondale, llamadas Lefty, son horquillas de suspensión, en configuraciones convencionales o invertidas. Estas horquillas utilizan cojinetes de agujas lineales en pistas octogonales para transmitir el par de dirección a la rueda, mientras que las horquillas de suspensión convencionales de dos pata utilizan cojinetes lineales tubulares lisos. El uso de una horquilla Lefty requiere un buje Lefty especial, que se fija al extremo de la horquilla mediante un tornillo que presiona el buje sobre el eje que está fijado a la horquilla.
Las horquillas de pista suelen tener hojas de sección redonda en lugar de la sección ovalada que se utiliza en las bicicletas de carretera, en parte porque una sección redonda es más rígida bajo las fuerzas laterales impuestas por los sprints frecuentes, pero principalmente porque los neumáticos de competición en pista son siempre estrechos y no requieren el espacio libre adicional que ofrecen las hojas ovaladas. Las hojas redondas requieren una corona de horquilla especial con casquillos redondos a juego. Las horquillas de pista no pueden perforarse para un freno delantero si la bicicleta está destinada a utilizarse únicamente en un velódromo. El espacio libre entre el neumático y la parte inferior de la corona de la horquilla suele ser inferior a 5 mm.
No todas las horquillas giran sobre cojinetes instalados en el tubo de dirección. Las horquillas de las bicicletas Stridas y Pedersen giran sobre un eje externo a la horquilla, apoyado en dos puntos diferentes del cuadro. Una nueva tendencia en las bicicletas de triatlón es similar, llamada horquilla de bayoneta o de dirección externa, pero los cojinetes de pivote están en la parte superior e inferior de algo que todavía se parece a un tubo de dirección. [10]
Las horquillas se fabrican con acero , aluminio , fibra de carbono , titanio , magnesio y varias combinaciones. Por ejemplo, una horquilla puede tener palas de fibra de carbono con una corona, un tubo de dirección o extremos de horquilla de aluminio.
En las horquillas rígidas, el material, la forma, el peso y el diseño de las horquillas pueden afectar notablemente la sensación y el manejo de la bicicleta. Las horquillas de fibra de carbono son populares en las bicicletas de carretera porque son ligeras y también porque se pueden diseñar para reducir y absorber las vibraciones de la superficie de la carretera.
También ha habido ejemplos de tenedores de madera. [11] [12] [13] Sin embargo, estos no han sido comunes en la era moderna.
Las horquillas pueden tener puntos de sujeción para frenos, portaequipajes y guardabarros. Estos pueden estar ubicados en la corona, a lo largo de las palas y cerca de los extremos de la horquilla. Suelen ser orificios, roscados o no, y pueden estar ubicados en pestañas que sobresalen.
El término "horquilla trasera" se utiliza a veces para referirse a la parte del cuadro que sujeta la rueda trasera.
La horquilla de la Triad SL es lo que generalmente se conoce como horquilla de tipo bayoneta o horquilla de dirección externa.
Cada parte de la Splinter Bike está hecha de madera contrachapada de abedul, guayacán, Ekki o un viejo palo de escoba.
marco, las horquillas y el vástago de la bicicleta Lagomorph de tamaño mediano de 18 pulgadas (45,72 cm) están hechos con trozos de nogal negro americano.
Esta construcción inicial era una bicicleta mayoritariamente sólida con un tubo de asiento de aluminio envuelto en un laminado fino, un tubo de dirección de madera grande y llamativo con un manguito de metal para el tubo de dirección, una horquilla de madera sólida con extremos de horquilla de metal y una tija de sillín de madera.
