傳動系統學問大 全力衝刺：曲柄與內軸承評論

對登山車而言，車手每次踩踏，曲柄及內軸承便須承受難以置信的重大負荷。因此 ，選購傳動系統時，尤其在曲柄與軸承方面的挑選，耐用度、加工品質與相容性皆應列為首要考量。

圖、文◎編譯小組

鍛造加工的鋁製曲柄更強固

曲柄的品質究竟如何評斷呢？基本上來說，這是加工及材質上的問題。基於強度考 量，市售曲柄大都是鋁製品。製造商們的最愛是7075號鋁合金，其中有些尚須再經熱處 理，以提高其穩定性。此種7075號鋁合金可車削也可鍛造。由於其較一致的纖維化流 程，技師們都認為，鍛造件比車削產品要強固。尤其在表面處理上， 鍛造加工的鋁製曲柄強固度更勝一籌。

曲柄的鍛造技術已經多年考驗無虞。鋼製或鋁製小管會在多道流程中，以極高的 壓力壓鑄成型並做後續加工。根據長久的加工經驗顯示，鋼材也 是製造曲柄的甚佳材質，尤其有許多小廠都會利用個性化的加 工製造鋼質曲柄。

和材質與加工品質具有同等重要性的是曲柄的形狀，根據結構原則，具有較密閉且 大型的橫斷面者較受喜愛，因為此種構造最能應付隨時可能 出現的荷重。小而平坦的凹槽位置也還足以因應。早先Shimano 的曲柄與曲柄星環是合而為一的，而如今，該公司已仿照訂作品製造廠的作法， 將此二項部件分開製造且鎖裝上。

四爪式曲柄日益流行

如有車迷想將全新的傳動系統鎖裝到愛車上，必須留意系統相容度及尺寸匹配問 題。早在1995年時，Shimano便已推出了替代一般46/36/26 齒的3齒盤式前傳動系統的產品，也就是其小型鏤空式齒環。此種附 42/32/22齒的小型齒盤可減輕重量且帶來了更大的活動空間。如車迷尚在使用 第一代產品且想改裝此種小型組件，便須要找到能配合的曲 柄及前變速器和一個新式小齒輪卡匣。

Shimano也捨棄了早期適用的5孔式標準並推出了目前日益普及的 4爪式曲柄。如車迷想更換4爪式曲柄，自然需要適合的齒盤來搭配。如 Shimano從`97年起推出的XTR混合系列便不具相容性：其曲柄只適合搭配自製的 XTR系列腳踏，因為其軸心及曲柄都設計成頗為罕見的嚙合系統。

密閉式軸承大行其道

此外，傳動系統的第二項組件－踏板軸承或內軸承部分，已幾乎確立了一項全新的 標準。附有可調校式斜置滾珠軸承的內軸承已被完全密閉且 有永久潤滑的工業軸承取代。假如此種軸承再容置於一密閉 的護匣內，便稱之為彈筒式或密閉式軸承。其優點為：組裝 簡易，無需調校或維護工作，使用壽命也長。

此種密閉式軸承在軸心的材質（鋼材或鈦金屬）以及內部軸承的形式與數目上都有 其區別。有些是雙層式設計，而較高級（也較貴）的產品也 有3或4層式內軸承的結構。一般的形式則為針狀或椎狀滾珠軸承。此種構造的目的在於 儘量使踏板軸承的軸心具有高剛性且無間隙，也使作用於各 個滾珠、轉輪及椎體的荷重能儘量減小，因為只有如此才能 提高整個踏板軸承的耐用度。

鈦金屬軸心重量較輕，彈性也比鋼製品為高。此外，曲柄的 固定位置也有一些問題存在，如車迷偏愛簡單且可靠的組件，也不斤斤計較重量的話， 就該選用配備鋼製內部結構的產品為宜。

Shimano的產品已證明，配備有雙層軸承的密閉式軸承 可使用數年也不會故障。除了軸承的數量外，軸心的長度也 很重要。踏板軸承的軸心越短，作用於其上的荷重也就越有限。透過扁平式曲柄的設 計，結構工程師們可製造出較短的軸心。過去軸心的標準尺 寸為122公厘，時至今日，已出現107至113公厘的軸心長度。不論軸心的長度及整個密 閉式軸承的寬度（大多為68或73公厘）都取決於車架及車身後部的踏板軸承寬度。

此種密閉式軸承自然必須搭配踏板軸承外殼，且在組裝正確的曲柄上，此一軸承也 須極為貼近車身後部轉動，但即使在極高的荷重之下也不可 摩擦到。許多廠商因此設定了踏板軸承及鏈條線形的安裝寬 度。對此，自行車經銷商們也樂於配合進行，因為不配合， 便無法量測鏈條線形。但為了保險起見，消費者也應將舊的 踏板軸承一同帶至經銷商處。

三種曲柄材質比較

鋁材：曲柄的傳統用料。低價曲柄為模鑄，高級的量產品則為鍛造。另一種製造 方式則為車削，且大多是CNC控制方式（即電腦數值控制）。但此種方式較適用於 接受客戶訂製的廠商用於小批量產製造上。

鋼材：基於個別加工需求，少量生產的廠商較傾向採 用鋼材。具有壁薄、刻花細緻特色，也擁有高剛性及輕量化 等優點。焊接牢固及高級合金方式都使鋼製曲柄適於劇烈操 控用途。

碳纖：曲柄的形狀常限制了碳纖材質的使用。由於價格高昂且屬性脆弱，因此只限 於材料研究迷的使用領域。

如重量差異過大時，踏板軸承不一定適合進行調校：由 140公克（tune公司）到327公克（Shimano的LX系列），不一而足。 踏板軸承內的螺紋90%都是一致的：在鏈盤側相對位置各有一左、右螺紋。在 密閉式軸承方面，是以Shimano的標準為依據，因此踏板螺絲起子（售價約 15馬克）適用於90%的此類產品。