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自行车/维护与修理/线缆和外壳

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自行车刹车,显示一个软管(左上角)和一个橡胶线缆(上中)。
典型刹车细节
A. 线缆外壳。  B. 外壳末端压接端子。  C. 软管。  D. 外壳卡扣。
E. 橡胶套。  F. 线缆夹。  G. 线缆尾部。  H. 线缆帽。
I. 刹车臂。  J. 刹车块(刹车片)。  K. 刹车片调整螺丝。  L. 刹车臂安装螺栓。
带自身桶形调节器的后拨。注意线缆外壳进入点处的金属压接端子。

线缆和线缆外壳几乎用于所有刹车和变速换挡,这种安装方法大大简化了现代自行车中线缆的走线。这种在外部外壳中使用内部钢丝的方法被称为Bowden 线缆,以其发明者命名。尽管一些自行车在线缆直线运行的地方只使用裸露的内线,但线缆的所有其他部分,尤其是那些在骑行时可能弯曲的部分,都需要安装外壳。

在本例中,术语线缆指的是内线,即连接刹车杆和刹车以及变速杆和变速器的钢丝。外壳是围绕线缆的柔性外管,充当线缆的导管。术语线缆线缆走线指的是整个 Bowden 线缆。令人惊讶的是,尽管外壳看起来像塑料管,但实际上沿整个长度都经过钢制加固。

线缆外壳的工作原理

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线缆外壳的两端始终固定。固定在这里的意思是指松散地压在桶形调节器的螺丝端,或者牢固地固定在称为线缆止的框架部件上。刹车外壳也设计为紧贴两个刹车臂之一,内线继续连接到另一个刹车臂。也就是说,刹车间隙取决于内线与其外壳之间长度的差异

在连接到变速器的走线情况下,外壳与变速器的静止部分接合,而线缆继续旋转变速装置的活动部件。与刹车类似的论点也适用于变速器,即有效外壳长度与内线长度之间的差值决定了操作的精确程度(在本例中为旋转)。

虽然外壳是柔性的,但它不会轻易因内部线缆的动作而变形。例如,在刹车时,线缆的趋势是在前线缆走线处使外壳变形,但这被外壳的纵向加固(沿其长度的钢丝)阻止了。外壳比钢丝本身更坚固。为了说明这一点,即使是在强力刹车过程中,也会注意到车把上的外壳环不会改变形状。也就是说,虽然外壳是柔性的,但它就像一个刚性的导管,线缆的整体拉力只在外壳的末端,即刹车或变速器所在的位置被注意到。

显然,有两种方法可以影响线缆与其外壳之间的长度差。最简单的方法是操作刹车杆或变速杆。这些操作会影响线缆的长度,连接到它们的设备会做出相应的反应,而外壳的长度保持不变。另一种方法,只用于微调,是作用于有效外壳长度。

因为外壳阻挡长度变化,所以它的长度只能通过一个额外的串联元件改变;它被称为桶形调节器。实际上,桶形调节器应该被视为其关联的线缆外壳部分的延伸。当只需要几毫米的调整时,它会使用。继续以刹车为例:回想一下,一个刹车外壳的一端位于桶形调节器的末端,而另一端位于其他地方。当车把处的线缆环被延长时,通过松开刹车的桶形调节器,随之而来的是,几毫米的线缆也必须进入该部分以占据它。事实上,线缆移动到外壳的末端(在刹车处)以实现这一点,结果是连接的刹车臂被向内拉动。外壳被松开桶形调节器而有效地延长,并且这种相对于线缆长度的增加外壳长度会减少刹车间隙。当外壳被有效地缩短时,会发生相反的动作;拧紧桶形调节器以增加刹车间隙。

可能您会感兴趣,有些外管安装时会用到段,它们之间有一段裸露的线缆。也就是说,安装在车把调节器上的外管段会延伸到车架上一个固定的点,叫做线缆固定器。然后,内线以裸露的线缆形式继续延伸,并穿过另一个也固定在线缆固定器上的外管端。第二个外管然后以通常的方式连接到制动臂或变速器。在这种情况下,原理与单个外管相同,其中没有调节器的段只是用来引导线缆,并在过渡时避免阻力。直线且没有调节器的段根本不需要任何外管。

有时单个线缆运行中会有两个调节器,其中第二个位于变速器固定部分。两个调节器的调节是累加的,两者都可以影响张力。它们在线缆伸长和缩短方面的行为完全相同。请注意本页强调的是在调节器末端制作松配合的压接头。如果那里的压接头是紧配合,则转动调节器时整个外管都会扭转,从而使操作变得复杂。

在变速器和制动杆的正常操作过程中,线缆会进出外管。在变速器的情况下,线缆每次只被拉入或伸出几毫米;对于禧玛诺10速变速器,约为 2.3 毫米,对于 SRAM 7 速 1:1 GripShift 变速器,约为 4.5 毫米。制动线缆也只移动几毫米,尽管由于制动臂的杠杆作用,它通常比关闭制动间隙所需的 2 毫米左右要多。如果在这些操作过程中,线缆外管也发生长度变化,制动器可能会卡住,变速会变得不确定。优质的外管是在制造时避免偶然伸长的,有时被称为不可压缩。然而,使用这样的表达本身并不能保证外管适合该任务,因此最佳方法是只使用制造商声明其用途的特定产品。

线缆组件

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一个制动外管,削减后露出其零件。请注意用于线缆的内部塑料套管和坚固的螺旋形加强筋。自从引入了纵向支撑的外管后,它很少用于变速换档。
一个变速外管(放大)。它也有用于线缆的内部塑料套管,但在这种情况下具有纵向加强筋,以更好地抵抗长度变化。 它不用于制动,因为它比螺旋缠绕的版本更弱。

线缆安装的常见零件如下:一根钢制线缆,由多根扭曲的线缆组成,贯穿整个线缆外管,通常被包含在一个内套中,以保护它并改善润滑。内套及其线缆被安装在一个钢制增强塑料管中。

  • 预拉伸:一些内线以预拉伸的形式出售,这样它们在安装后就不需要进行太多调整。其他线缆通常会略微伸展,尤其是在新的情况下,但这只需要偶尔进行调节器调节。
  • 涂层:内线有时会涂上特氟龙,以防止生锈,但由于外管中的线缆只在末端暴露,因此此功能主要适用于带有裸露线缆运行的自行车。如果线缆端要焊接以避免磨损,任何此类涂层都应先用刮刀去除。
  • 线缆端接头(锚):钢制线缆具有焊接的端部(见图像),形状适合安装在变速器或制动杆的插槽中,并且由于线缆在用途上不可互换,因此出售三种主要类型的内线缆。制动线缆的末端要么是桶形,用于没有下弯车把的自行车,要么是梨形,用于带有下弯车把的竞赛型自行车。用于变速器的线缆具有按钮形末端。线缆的自由端通常是焊接的,这样在将线缆穿过外管时线缆不会磨损。一些制动线缆在一端有一个桶形,在另一端有一个梨形端接,以便用户可以丢弃不需要的那一个。这些后一种类型被称为通用型,尽管该术语也用于描述包含完整制动器或变速器套件的一些产品,这些套件足够长,可以适合大多数自行车。
  • 厚度:用于制动和变速的钢制线缆的直径通常在 1.1 毫米到 1.5 毫米之间,即使是最细的线缆也能承受超过 250 磅的承载强度。
  • 线缆帽:这些是小型金属部件(见图像),可以安装在打开的线缆端部上以防止磨损。它们通常用钳子压接,尽管有些可以焊接。这些的替代品包括辐条帽和铅制钓鱼坠。不要将它们与压接头混淆:压接头安装在线缆外管上,而端帽安装在钢制线缆的自由端部上。
  • 润滑:大多数现代外管都有预润滑的内套,因此很少需要额外的润滑。如果认为有必要,在组装时或在线缆进入外管的位置添加少量轻质机油(自行车油)即可达到预期效果。

外管类型

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各种线缆端部。从左到右,一个线缆帽,一个制动线缆锚,带有外管和压接压接头,以及一个变速线缆锚
  • 用于制动:制动器的主产品是在连续螺旋中进行加固,其线圈非常靠近。这种结构对于制动外管很有用,因为它比具有纵向加强筋的外管更强。它不一定是可压缩性最小的,但在安全是最重要的考虑因素的情况下,它在强度上获胜。人们认为,对于制动器来说,外管的微小长度变化并不像变速换档那么重要,尽管随着 V 型制动器 1 毫米挡块间隙的出现,这个问题远未解决。有些人可能已经注意到,当自行车没有被骑乘时,过度扭转车把或折叠自行车造成的弯曲会导致后制动器操作。然而,在实际骑乘自行车时,不太可能发生这种弯曲,前提是外管是专门为制动器制造的,并且质量良好。
  • 用于变速换档:用于变速换档的首选产品使用纵向加强筋,并被称为无压缩。这些外管在移动线缆或承受端部压力时几乎不会发生长度变化,因此非常适合间距很小的齿轮组。例如,禧玛诺传动系统使用 2.3 毫米的线缆拉动即可换档,它使用的是 10 速齿轮组,因此外管的微小长度变化可能会变得显著。具有纵向排列加强筋的外管,不如具有螺旋形钢的强度,因此不应用于制动。只使用专门用于特定用途的优质外管。
  • 尺寸:自行车线缆外管有 4 毫米和 5 毫米两种直径,它们的压接头和其他紧密配合件必须选择匹配。虽然在过去,这些外管只用黑色涂层制造,但它们通常以十多种颜色出售,以匹配两种直径的自行车颜色方案。制动器最常用的尺寸是 5 毫米直径,变速器最常用的尺寸是 4 毫米,但通常存在例外,两种尺寸都可用于每个用途。在任何新购买之前,检查旧外管和压接头的尺寸,以确保新外管仍然可以与调节器松配合。

压接头和配件

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通用制动线缆:每根线缆都有两种锚定类型;右边的是用于山地自行车(直车把),左边的是用于公路自行车(下弯车把)。不需要的端部通过切割移除。
  • 线管套:线管套是套在套管两端的端盖。它们可以防止套管端部磨损,并提供一个耐用的表面来压接桶形调节器或车架上的配件。它们还可以作为电缆导向器,确保电缆与套管的套筒对齐。它们通常由塑料制成,但也有一些由金属制成。一般来说,塑料制品是最常见的,并且是紧密贴合在套管上的,而金属线管套通常会被压接固定。线管套是为特定的套管直径而制作的。有些线管套是为安装在车架的电缆止动器上的,但它们可能不是桶形调节器端部的正确直径。特别是,一些通用产品(套管、电缆和配件齐全)上的配件,虽然适合车架上的安装点,但可能需要特别注意,以确保它们在桶形调节器中是松动配合的。
  • 弯管/过渡管:刹车臂通过电缆桥连接到电缆套管,弯管上的一个乳头锁在上面。这个配件有一个圆滑的曲线,可以让进入的电缆方向发生变化,而不会使电缆或其套管扭结。它要么是一个实心弯管,要么是弹簧式的。电缆套管被紧紧地压入这些弯管中,因此必须选择与正确直径的弯管。它们在购买时通常会配有一个橡胶,这是一个柔性的橡胶部件,用于保护刹车臂组件上暴露的电缆。
  • 桶形调节器:这些配件最常见的是作为刹车手柄、变速器或变速器的零件出售,但有时也会作为电缆线路中间的附件出售。车把上的调节器可以在踩踏板时调节,因此比安装在自行车其他位置的调节器更方便。在任何情况下,所有桶形调节器都必须能够在它们的末端松动配合一个线管套,并且由于套管和线管套存在 4 毫米和 5 毫米两种尺寸,因此务必确保使用的任何线管套都不会在那里卡住。
  • 车架上的电缆止动器:许多自行车车架上都有用于接收线管套的安装点;这些被称为电缆止动器。目前尚不清楚这些开口是否有标准尺寸,无论如何,关键是它们能够完全配合。(但请参阅上面的关于桶形调节器开口中的线管套的说明。)
各种桶形调节器、车架止动器和电缆帽。
一个刹车桶形调节器。大环是一个锁,用于锁住小环,即调节器。请注意套管在压接线管套的地方是如何松动进入的。
这种类型的调节器见于一些后拨变速器上。它可以与变速器上的一个调节器一起存在。
焊接在车架上的电缆止动器。一个带有线管套的银色套管安装在底部,内部的钢丝电缆从顶部延伸。
注意变速器上的黑色桶形调节器和刹车手柄上的银色桶形调节器。
一个典型的塑料桶形调节器。套管通常会紧贴在调节器帽内,而电缆则继续向前延伸。
这种类型的电缆帽被压接到电缆端部,就像刹车和变速器上的电缆帽一样。

安装套管

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轻微维修

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自行车车把上的电缆套管。逐渐的弯曲很好,但它们可能需要稍微多一些备用空间以进行任何返工。

完整套管很少需要更换,大多数情况下只是修剪桶形调节器上的坏套管端部、更换线管套,或整理凌乱的电缆端部。只要套管中的车把环相当宽松,尤其是只要可以在不出现任何问题的情况下从中移除大约十到十二厘米(大约 4 英寸左右),那么现有的套管就可以在这三种情况下重复使用。这一评论的依据如下。

  • 为了修剪套管的端部,可能还需要在车把上的调节器上安装一个新的线管套,电缆必须从套管中移除,并在更改后重新插入。
  • 当电缆从其刹车或变速器夹具中移除时,被夹具压平的部分将无法穿过套管,因此必须移除电缆的压平端部。
  • 现在,为了找到足够的备用电缆进行重新夹紧,在修剪过程中,将需要移除车把处额外的十到十二厘米(大约 4 英寸)的套管。
  • 因此,只要车把处有足够的备用套管,一切都将很好。经过简要的考虑,就会发现每当需要移除压平的电缆尾部时,都会出现相同的状况。

套管长度

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偶尔确实会完全更换电缆套管,例如,为了更换新的彩色套管,或者当最初安装了错误的套管时。还可能发生的是,多次更换使得套管有点短。无论如何,在更换套管时,务必考虑以下几点。

  • 如果完全更换套管,最好同时更换电缆。这样可以让您安装任何未来维修所需的备用容量。(参见上面的说明)。
  • 安装质量最重要的考虑因素是确保安装的套管只有平滑的曲线,并且没有突然的方向变化。还没有找到有关套管所需的最小曲率半径的数字,因此这在很大程度上取决于什么效果好。最小长度的问题更容易确定。当车把转向任一方向到达最大程度时,电缆的限制情况最糟糕。一般来说,只要电缆弯曲不那么锐利,这将满足最小要求。除了这一点,还要考虑将来可能需要返工套管,因此在最小长度上至少再添加十到十二厘米(大约 4 英寸)的套管。最后,考虑计划的长度是否符合您从其他任何角度的预期外观,并可以再添加更多,但不要减少总长度。电缆过长会导致缠绕,但这主要是在山地骑行或公路赛中才会发生。
  • 如果现有的套管长度令人满意,那么只需将新的套管制作成相同的长度。

切割

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电缆切割器用于切割自行车电缆和套管。很少有其他方法可以用于此目的,专门开槽的刀片旨在进行干净切割,而不致过度压碎套管的端部。

切割套管和电缆的唯一可靠方法是使用专为此目的而制造的专用电缆切割器;这些切割器可以在大多数自行车店和通过网络购买获得。带有切割盘的 Dremel 工具也能很好地工作。钳子、侧切钳、钢锯,所有这些都会弄乱它。套管切割器在每个刀片上都具有 V 形,这可以避免在切割时压碎端部,即使这样,切割套管的端部也需要清理,以便电缆可以进入内部套筒。一些套管套件是为特定的自行车提供的,切割成长度,并且预先安装了线管套,但以下内容假设必须构建它们。套管切割器也可以用于切割内线,但在进行任何旧线剥离或切割之前,最好还要了解以下几点。

  • 在安装过程的最后一步之前,不要从新的内线中移除焊接的端部。这样可以避免任何电缆磨损。
  • 如果使用一些变速器(例如 SRAM GripShifts),除非必要,否则不要从变速器上移除电缆,因为更换它需要一些努力。其他变速器电缆可能更容易安装,刹车电缆端部始终非常容易安装。
  • 从要切割的套管中移除任何电缆,并在选定的位置进行方形切割。如果切割不好,或者端部严重损坏,则在距离该位置几毫米处进行另一个切割。用一个小物体清理电缆套筒;最小的内六角扳手已被证明是有用的,将一根旧电缆从另一端穿过套管以清除它也很有用。鸡尾酒棒或牙签可能对这也有用。无论如何,为了成功,电缆必须能够自由地穿过套管的电缆套筒的整个长度,并且安装了线管套。
  • 首先检查线管套是否松动地配合其预期的插入点,然后将它们安装到套管上。
  • 在运行电缆之前将所有套管切割成长度并安装它们的线管套是检查线管套对齐的最佳方法,可以防止在布线过程中漏掉线管套,但也可以将电缆分别穿过线管套和套管,然后将这些部件连接起来,如果这样做更方便。

组装

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由于对已安装的电缆和套管的每一次更改都会导致电缆长度的损失,因此最好将电缆的组装和最终夹紧推迟到所有更改都完成之后。从车把开始的一般过程如下所示。

  • 固定电缆端头:根据设备的说明,将电缆端头(桶形、梨形或按钮)插入刹车手柄或变速器中。对于刹车,这通常意味着将桶形调节器中的槽口对齐,以便将端头固定在手柄的底部。一些变速器使用类似的方法,但其他变速器是预先布线的(例如:SRAM GripShift 7 速 Comp);在后一种情况下,请注意不要从变速器上移除电缆。
  • 安装第一个外壳: 将缆线固定后,将缆线的完整焊接端穿过套有压接头的外壳,拉紧松弛的缆线,使外壳的压接头能自由地坐在调整器的端部。在车把处整理外壳环,并将外壳压入车架上的任何导向装置,注意在任何过渡处保持逐渐的弯曲。如果缆线走线在车架中使用缆线止动器作为第一个外壳部分,则将压接头压入止动器。重复上述操作,完成缆线走线中所有其他外壳部分(如果需要,可以在中间留下一段直线部分裸露)。拉紧松弛部分。
  • 整理缆线末端: 将最后一个外壳的末端整理到任何缆线止动器中,并安装任何所需的末端零件。
    • 刹车的处理: 在安装带有端部接头的部件后,将接头固定到刹车缆线桥的槽中,并松散地将缆线穿过缆线夹。拉紧松弛部分,检查缆线是否仍然固定,以及压接头是否仍然固定。
    • 变速器的处理: 按照制造商的说明将缆线末端缠绕在变速器周围,并松散地将缆线穿过缆线夹。变速器通常在变速器处有一个用于缆线走线的凹槽或通道。请注意,缆线最终的夹紧方式(例如,靠近侧、远离侧、顶部或底部)会影响变速的杠杆作用,所有情况下都应遵循变速器的安装说明。拉紧松弛部分,检查缆线是否仍然固定,以及压接头是否仍然固定。
  • 固定缆线末端: 只有在确定工作完成的情况下,才能固定缆线。按照刹车或变速器调整说明,固定内线。(请参阅下面的链接)。
  • 剪断缆线末端: 只有在刹车或变速器都调整完毕并经过测试后才能剪断缆线。在夹具之外留出至少10厘米(约4英寸)的缆线尾部,剪断后,在缆线上压接一个缆线帽以防止磨损,并确保尾部远离活动部件。

另请参阅

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外部链接

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华夏公益教科书