Kerékpár hajtómű csapágyak, középrészek

Monoblokk, középcsapágy, középrész

Többféle elnevezés is elterjedt a kerékpár szó szerint központi alkotó elemére a hajtóműcsapágyra vonatkozóan. A hajtómű csapágy, középcsapágy és középrész megnevezés mellett, a 90-es évek elején elterjedt patronos, csapágyakat, tengelyt és az őket egybentartó házat magába foglaló komlett alkatrész elnevezése a monoblokk lett. A kerékpár alapvető alkatrésze, minősége, tartóssága, alapvetően befolyásolja a kerékpár működését.

A középcsapágyak evolúciója

Talán szinte mindenki ismeri az acél tengelyes, ékkel rögzített hajtókarokat. Ez a kerékpár hajtómű csapágyazás őskorának tekinthető. Az időnként kilazuló, majd csak fúróval bontható ékes rendszerre leginkább az idősebb korosztály emlékezhet. Ma már szinte eltűnt, átadva helyét az egyszerűen szerelhető négyszög tengelyes (JIS szabvány) hajtómű tengelyeknek. A kezdeti, tengelyből, bal és jobb oldali csapágycsészéből, golyóskoszorúkból álló bontható rendszert hamar felváltotta a kompakt egységben kapható zárt csapágyházba, fixen összeszerelt un. monoblokk.

Bontható, szervizelhető négyszög tengelyes középrész

Az elterjedés oka is egyszerű, a kerékpárgyártóknak nagyságrendekkel rövideb idő egy ilyen komplett alkatrész egység beépítésa. A négyszög tengelyes monoblokkok tengelye 2 fokos kúpossága révén önzáró. Ez azt jelenti, hogy a hajtókar felhúzása után, akár a rögzítőcsavar eltávolítása után is a helyén marad a hajtókar. A négyszög tengelyes hajtóművek a mai napig a leginkább elterjedt rendszernek számítanak. Ma már a belépő és alsó közép kategóriás kerékpárokra szorult vissza felhasználásuk, de fénykorukban titán tengelyes, négy sor ipari csapággyal szerelt, díszdobozos változataik is léteztek. Mint minden más téren, a kerékpárok hajtócsapágyában is sok fejlődést hoztak az elmúlt évtizedek. Vannak, akik temetik a négyszög tengelyt, és ha az elmélet oldalát nézzük lehet benne igazság. Acél hajtómű, acél tengely esetén nem lenne túl sok hibalehetőség, de ma már szinte a legkezdetlegesebb kerékpár is legalább egy nagyon alap alumínium hajtókart kap. Az alumínium puhább, a felületi keménysége elmarad az acéltól, ezért minden egyes hajtókar le és felszerelésnél egy kicsit deformálódik, a hajtómű nem teljesen ugyanoda kerül vissza, és ezzel óhatatlanul elmozdul az a láncvonal, ami a pontos váltás előfeltétele. Túlhúzás esetén akár az alumínium karban található négyszög kúp is torzulhat, repedhet. Ez a másik kritika. Ez mind igaz. A több, mint 30 éves szerviz tapasztalatom pedig az, hogy a 90-es évek elején eladott Scott, Diamond Back, Wheeler, Mongoose kerékpárok közül nem egy és nem kettő, a mai napig vígan működik az eredeti négyszög tengelyes középrésszel és hajtóművel. Van ugyan, amin már több alkalommal cserélni kellett az elkopott lánckerekeket, és van ahol a kikopott monoblokk is cserélve lett, de működik, az első váltó is vált, a gazdája elégedetten használja. A négyszög tengelyes középrészek esetében hibák manapság leginkább a gyenge minőségű alapanyagok felhasználásából erednek. Összefoglalva, senki ne tartson a négyszög tengelyes hajtóműtől és középrésztől. A mai napig ezzel a rendszerrel szerelik a boltokba kerülő kerékpárok nagy részét. Amit nagy tömegben értékesítenek, annak működnie kell, mert egy kerékpár gyártó sem szeretne több százezer db-os visszahívásokkal gondot okozni magának. Az már más kérdés, hogy az újabb hajtómű csapágy megoldások könnyebbek, merevebbek, hatékonyabb erőátvitelt biztosítanak.

Néhány szép és drága darab a négyszög tengelyes monoblokkok fénykorából

Octalink és ISIS Drive

A nagyobb átmérőjű, (20 - 22mm) kör keresztmetszetű, a hajtókarral bordázott felületen kapcsolódó Shimano Octalink és ISIS Drive rendszer több problémát is megoldott. Elsőként a Shimano alkalmazta ezt a típusú hajtómű és tengely kapcsolatot és természetesen azonnal szabadalommal biztosította, hogy más gyártók ne készíthessenek ugyanilyen hajtóművet és monoblokkot. Erre válaszul született a nagyon hasonló ISIS Drive, amelyet bármely gyártó korlátozás nélkül használhat. A hasonlóság feltűnő, de a két rendszer természetesen nem csereszabványos. A nagyobb átmérőjű csőtengely, könnyebb merevebb, a bordázott felület fix rögzítési pontot ad a hajtókaroknak, így megszűnt a túlhúzás, és ebből eredő vándorló láncvonal problémája. A nagyobb átmérőjű csőtengely azonban magával hozott egy kis mellékhatást. A vázban a monoblokk adott menet átmérőbe rögzül. Magának a monoblokknak van egy külső háza, ebben vannak a golyóscsapágyak, és a tengely. A tengely átmérő növelésével értelemszerűen már nem marad hely a négyszög tengelyes középrészeknél gyakori 6,3mm átmérős csapágygolyóknak. Nő a tengely átmérő, csökken a csapágygolyók átmérője, ezzel az élettartam és a tartósság. Azért a tapasztalat azért az, hogy hétköznapi használat során, túrázásra, közlekedésre ez a rendszer is hosszú évekig megfelelő. Mi sem bizonyítja ezt jobban, mint a közel tíz éve kifogástalan, munkába járós Merida Spresso kerékpárom, amely történetesen Shimano Octalink csapággyal van szerelve.

Isis-Drive és Shimano Octalink bordás tengelyes középcsapágyak

Integrált csapágy

A monoblokkok evoluciójában a gyártók, elsőként a Shimano eljutottak oda, hogy nagy átmérőjű, merev tengelyt, tartós csapágyazással csak úgy lehet létrehozni, ha a csapágyakat a vázon kívül helyezik el. Ezzel létre is jött a Shimano Hollowtech integrált csapágyazás, amely a közép és felső kategóriás alumínium vázas kerékpárokon a mai napig elterjedt megoldás. Némi késéssel a Campagnolo is megalkotta a saját integrált csapágyas rendszerét Ultra Torque néven (A márkához tartozó Fulcrum esetében Racing Torq néven)

Shimano Hollowtech II. A csapágyak a vázon kívülre kerültek

Truvativ Howitzer

A bordás tengelyes hajtómű csapágyazás egy különálló típusa a DH és Freeride kerékpárok számára konstruált Howitzer monoblokk. Az integrált csapágyas rendszerekhez hasonlóan a vázon kívülre helyezett csapágyakkal, masszív 6061 alumíniumból, CNC megmunkálással készült monoblokk 56,0 és 66,0mm-es láncvonalhoz, BSA (angol menetes) 68, 83, és 100mm-es csapágyházhoz elérhető.

Truvatív Howitzer monoblokk DH és Freeride felhasználásra

BB30

A Shimano integrált csapágyával párhuzamosan az amerikai Cannondale megalkotta a BB30 szabvány szerinti hajtómű középrészt. A BB30  42mm-es átmérőre növelte a csapágyház belső átmérőjét és ebbe közvetlenül préselve illesztette a túlméretes csapágyegységet.  A tengelyátmérő a Shimano Hollowtech esetében 24, a Cannondale-nél pedig 30 mm, amely a Shimano integrált rendszerénél is nagyobb merevséget biztosít, ennek minden előnyével. A BB30 hátrányai között meg kell említeni, hogy nagyon pontos és ezzel együtt költséges vázgyártást igényel, így ez a csapágyazás eleve egy bizonyos árszint feletti kerékpároknál elérhető.

Az amerikai Cannondale által kifejlesztett BB30 középcsapágy

BB86

A Shimano és a Scott fejlesztése a BB86 középcsapágy rendszer. Nagy előnye, hogy kompatibilis a 24mm tengely átmérőjű HollowtechII hajtóművekkel. A BB86 esetén a csapágy szélessége 90 és 95mm (országúti kerékpár / Mountainbike) A középcsapágyház szélessége 86,5mm az átmérő 41mm. A BB30 rendszerhez képest nagy különbség, hogy a vázba először egy műanyag csésze illeszkedik, és ebbe kerül a 37,0mm átmérőjű csapágy. A BB86 előnye, hogy nem igényel olyan század mm pontos vázgyártást, mint a BB30, a váz gyártó szélesebb, stabilabb merevebb csapágyházat tervezhet és kompatibilis minden Hollowtech II rendszerű hajtóművel. Régebbi hajtóművekhez viszont értelemszerűen nem alkalmas. A rendszer hátránya, hogy karbantartás, csere esetén a műanyag betétek sérülhetnek, és cserére lehet szükség. A csapágyak átmérője: Ø 41 mm, a kompatibilis csapágyház mérete: 86,0mm (országúti) 89,5 - 92,0mm (MTB)

BB86 típusú csapágyak a Cane Creek, Rotor és Ceramicspeed márkáktól

BB90

A BB86-hoz hasonló a TREK BB90 rendszere. A fő különbség, hogy itt nincs műanyag adapter, a csapágyegységet közvetlenül a vázba illesztik, így ez is nagyobb méretpontosságot kíván a vázgyártótól. A csapágy szélessége 90mm, átmérője 37mm. Az ilyen középcsapágyak otthoni körülmények között is szerelhetők, karbantarthatók.

BB386

Ha valami beválik, előbb utóbb továbbfejlesztik. A BB30 rendszer 30,0mm átmérőjű tengelye merevebb, stabilabb kapcsolatot jelent a bal és jobb oldali hajtókarok között. Innen már csak egy lépés volt, hogy a 30mm-es tengely átmérőt kombinálják a 90mm csapágyházszélességgel. A karbon vázak területén elismert olasz Willier, a BH Bikes és a Litespeed közösen létrehozták a BB368 csapágyrendszert.

Sram DUB

SRAM DUB™ egyszerű megoldás az eddigi 30mm és 24mm tengelyméretek helyett. DUB középrészek az összes jelenleg létező vázba tökéletesen illeszkednek. A Sram DUB nem vezet be semmilyen új méretszabványt a vázak középrészéhez, elérhető 68/73mm BSA (angol menetes) vázakhoz és szintén angol menetes 100mm-es csapágyházakhoz. A korábbi általánosan elterjedt 68mm csapágyház szélességgel szemben a BB368 90mm-es csapágyház szélességet jelent. Ezzel minden korábbimál könnyebb és merevebb hajtómű csapágyazás jött létre.

Négyszög tengelyes monoblokkok

Shimano Octalink monoblokkok

Integrált csapágyas középrészek