4-, 5-скоростные планетарные втулки Sturmey-Archer

5-скоростная планетарная втулка Sturmey-Archer

Общая информация.

Sturmey-Archer уже не одно десятилетия производит много моделей 4- и 5-скоростных втулок и три 7-скоростных модели.

Планетарная передача.

5-скоростная планетарная втулка широкого диапазона Sturmey-Archer S5W с барабанным тормозом в разрезе

5-скоростная планетарная втулка широкого диапазона Sturmey-Archer с барабанным тормозом в разрезе.

У всех 4-, 5-скоростных планетарных втулок Sturmey-Archer похожая базовая конструкция, основанная на составной планетарной передаче. У них две солнечные шестерни. При этом одновременно скреплена с осью только одна из них. Планетарные шестерни представляют собой ступенчатые шестерёнки, состоящие из рядов с разным количеством зубьев (два ряда у 5-скоростных). Большой конец планетарных шестерёнок взаимодействует с маленькой солнечной шестернёй, а маленький конец планетарных шестерёнок взаимодействует с другой большой солнечной шестернёй и зубчатым колесом. Эти втулки фактически представляют из себя 3-скоростные втулки с возможностью выбора широкого или узкого диапазона в зависимости от того, какая солнечная шестерня сцеплена с осью.

У этих втулок или как минимум у большинство из них, имеется «нейтральная» позиция, связанная с переключением солнечных шестерней. Это сделано специально, так если вдруг будут задействованы обе солнечные шестерни, то втулку просто напросто заклинит. Также может возникать свободный ход из-за заклинившего или неправильно настроенного троса. Проблему можно решить с помощью использования отдельных собачек и трещоток для низких и высоких передач, но это приведёт к дополнительному усложнению планетарного механизма.

Лучше всего для ровной местности устанавливать вторую сверху передачу с передаточным отношением около 70 дюймов (соотношением хода 5,2, 55 метров хода). В таком случае у вас имеется в запасе одна передача для даунхилла и езды в направлении ветра. На 7-скоростной можно установить передаточный диапазон немного выше, так как здесь меньше шаги между передачами. Если у вас холмистая местность, то лучше установить передаточный диапазон пониже. Смотрите детальную информацию по задним звёздочкам и установке передаточного диапазона.

Современные 5-скоростные планетарные втулки Sturmey-Archer.

У современных 5-скоростных планетарных втулок Sturmey-Archer широкий диапазон:

Соотношение 0,625 0,75 1 1,333 1,6
Шаг 20% 33,3% 33,3% 20%  

У современных втулок шаги между тремя средними передачами такие же, как и у трёхскоростных втулок Sturmey-Archer.

Крайние шаги уже, чем внутренние. Это хорошо, так как желательно сохранить небольшой шаг от самой верхней передачи.

В таблице ниже отображена техническая информация по этим втулкам, взятая с сайта Sturmey-Archer, каталога Sturmey-Archer за 2010 год и поиска по интернету. На этих сайтах доступна техническая информация доступна для большинства современных 5-скоростных планетарных втулок Sturmey-Archer.

Модель Возможности
QS-RC5(W) Коробка передач для трёхколёсного велосипеда. Имеется задняя передача. Похожа на S-RC5(W).
S5C(W) Ножной тормоз, стальная оболочка.
S-RC5(W) Ножной тормоз, оболочка из алюминиевого сплава.
S-RC5(W)(N) Ножной тормоз, оболочка из алюминиевого сплава, 9-пазовый привод.
S-RF5(W) Алюминиевая оболочка, свободный ход
S-RF5(W)(N) Алюминиевая оболочка, свободный ход, 9-пазовый привод.
XL-RD5(W) Алюминиевая оболочка, 90 миллиметровый барабанный тормоз.
X-RC5(W) Алюминиевая оболочка, ножной тормоз, большие фланцы.
X-RD5(W) Алюминиевая оболочка, 70 миллиметровый барабанный тормоз.
X-RF5(W) Большие фланцы, алюминиевая оболочка, свободный ход.
X-RK5(W) Большие фланцы, алюминиевая оболочка, крепление под дисковый тормоз.
X-RK5(W)(N) Большие фланцы, алюминиевая оболочка, крепление под дисковый тормоз. 9-пазовое водило.

Изменения конструкции втулок в 1991 - 2009 годах.

Во втулках 1991 - 2009 годов была решена известная проблема с ранними втулками Sturmey-Archer, когда при тяжёлом педалировании на верхней передаче самопроизвольно включалась на промежуточная (нейтральная) передача. Более поздние версии серии Summit включали запатентованный «шариковый фиксатор» для солнечных шестерёнок. Втулки с шариковым фиксатором кодируются по схеме X-RD5, где R указывает на заднюю втулку, D на барабанный тормоз и 5 на количество передач. Про этот механизм читайте немного ниже. Также читайте обзор планетарной втулки Sturmey Archer X-RD5 (W).

Втулки этих годов выпуска больше не продаются. Их тяжело ремонтировать по причине отсутствия запчастей, которые сейчас можно снять только с аналогичной старой втулки.

Первыми 5-скоростными втулками Sturmey-Archer были «5-звёздочные», представленные в 1991 году. У 5-звёздочных втулок была консольная ось планетарных шестерёнок, то есть ось только держалась за один конец. Довольно неудачная идея. Они переключались с помощью двух тяговых цепей: одна справа для переключения высокого, среднего и низкого передаточных отношений и одна слева для расширения и сужения диапазона.

Представленные в 1993 году «гоночные» втулки переключались с помощью одного троса и у них была прочная планетарная обойма. Некоторые из этих втулок ещё производились и продавались из старых запасов аж до 2009 года, когда SunRace / Sturmey Archer не представил новую серию 5-скоростных втулок широкого диапазона.

Планетарные втулки Sturmey Archer 1945 - 1990 годов.

У четырёхскоростных втулок FW был такой же диапазон, как и у серии описанных выше пятискоростных втулок, только у них не было верхней передачи. В 1967 году Sturmey-Archer начала производить втулку S5, предлагавшую пять передач. Она была незначительной модернизацией FW.

Соотношение 0,667 0,789 1,000 1,267 1,5
Шаг 18,4% 26,7% 26,7% 18,4%  

Справочник Сатерленда по ножным тормозам и планетарным втулкам содержит подробную инструкцию по ремонту втулок этой серии.

FW 1945 Четырёхскоростные, один трос.
FG 1946 Похожа на FW, с динамо-машиной.
FB 1949 Похожа на FW, с барабанным тормозом.
S5 1966 Два троса, коленчатый рычаг слева.
S5.1 1977 Индикаторный шпиндель, тяговая цепь с обоих сторон. Ненадёжная.
S5/2 1983 Индикаторный шпиндель, тяговая цепь с обоих сторон.
S5/2 II 1988 Модифицированная ось.

Планетарные втулки Sturmey Archer FW и S5.

В 1945 году Sturmey-Archer представила четырёхскоростную втулку FW. Солнечная шестерня широкого диапазона используется только для реализации «супер низкой» передачи. Для переключения с нормального «низкого» к «очень низкому» («2» к «1») передаточному отношению требуется очень сильное натяжение троса переключения передач, чтобы сжать пружину, управляющую солнечными шестернями. В этой втулке используется двойной индикаторный шпиндель.

Правая сторона в этой втулке такая же, как и у AW, но планетарная обойма и модуль на оси разные. Её можно установить в оболочку AW.

В 1946 и 1949 году появились версии с динамо-генератором и версии с барабанными тормозами. Чтобы освободить необходимое место для генератора или тормозов, в них используется более узкая планетарная обойма.

Многие велосипедисты модифицировали четырёхскоростную FW до пятискоростной, добавляя отдельный переключатель для солнечных шестерёнок. В 1950 году этот апгрейд обсуждался всеми велосипедистами.

Sturmey-Archer также производили другие четырёхскоростные втулки с более узким диапазоном, предназначавшиеся для велоклубов и гонщиков, но они выходят за рамки этой статьи.

В 1967 году Sturmey-Archer представила 5-скоростную втулку S5, которая работала также, как и модернизированные втулки FW. Большинство внутренних компонентов были идентичны компонентам FW. С правой стороны устанавливалось такое же зубчатое колесо, как и у втулки AW. S5 использует два тросика:

В оригинальных 5-скоростных втулках используется коленчатый рычаг, который проталкивает стержень внутрь и задействует солнечную шестерню.

Коленчатый рычаг Sturmey Archer

Наилучший тип коленчатого рычага Sturmey-Archer со стандартным стержнем 2 7/16".

S5 продавалась с тремя разными коленчатыми рычагами, история с которыми напоминала сказку про трёх маленьких поросят. Первый тип коленчатого рычага был пластиковым и быстро выходил из строя. Во втором типе использовалась тонкая стальная штамповка и поэтому он легко гнулся. Надёжным был только коленчатый рычаг с внутренней резьбой кованого типа, но он встречался редко. В качестве альтернативного варианта можно было использовать модифицированные коленчатые рычаги Shimano. Единственно трудно было достать инструменты для нарезания этой резьбы.

Так как коленчатый рычаг повернут вперёд для соединения с тросиком, то его нельзя натянуть, чтобы закрепить на оси в дропауте. Также требуется отдельная осевая гайка. Коленчатый рычаг лучше всего работает с осью 6 1/4". Также можно выточить паз на оси, чтобы прикрепить резьбовой штифт коленчатого рычага Shimano и высверлить его так, чтобы коленчатый рычаг соотвествовал резьбе. Коленчатый рычаг можно сделать из конусной осевой гайки, используемой с индикаторным шпинделем Sturmey-Archer. Также можно использовать переключатель SRAM со стержнем.

Также продавались длинные оси 5 3/4" и 6", которые шли с хорошим коленчатым рычагом. У них была распорная шайба под левой контргайкой. 6-дюймовая ось длиннее только с правой стороны. Стержень для хорошего коленчатого рычага можно сделать из трёхдюймового гвоздя, если обрезать его до 2 15/16" (или 2 11/16" для более коротких осей) и удалить шляпку, чтобы можно было вставить внутрь коленчатого рычага.

5-скоростные манетки.

Слабым местом 5-скоростных втулок с двумя тросиками всегда был модуль контроля передач. У втулки S5 был отличный набор передач для езды по городу, но чтобы на первой передаче первая солнечной шестерни не теряла контакт с осью ей требовался упругий трос. Sturmey-Archer производила множество рычагов переключения, которые никогда не отличались хорошим качеством. Левый трос требовал очень аккуратной настройки, так как механика двухрычажных манеток была слишком ненадёжной и часто приводила к неработоспособности планетарного привода даже при полностью исправной планетарной втулке.

Также трудно было овладеть последовательностью переключения двух отдельных рычагов. Также сбивало с толку то, что на S5 во время переключения со второй передачи на первую требовалось крутить педали вперёд с большим каденсом.

Более поздние двухтросиковые версии изменили подпружинивание солнечных шестерёнок на противоположное. В них для переключения солнечных шестерней использовался обычный индикаторный шпиндель с цепью. S5/1, первая из этой серии, была склонна к самопроизвольным переключениям. S5/2 II, последняя версия втулки S5, также продавалась под торговым названием S5 Alloy и с таким же барабанным тормозом, как у AT5. Она была надёжной. Могла переключаться без необходимости вращения педалей, но проблема с манетками так и не была решена.

В конце концов Sturmey-Archer выпустила большой и очень сложный однотриггерный переключатель, который одновременно управлял двумя тросами. Триггерный переключатель вышел несбалансированным и при переключении требовал много усилий. Лучшим вариантом переключения двухтросиковых 5-скоростных втулок можно считать стандартный 3-скоростной триггерный переключатель для правого троса и дерайлерный переключатель фрикционного типа для левого троса. При использовании фрикционного переключателя слева возникает проблема точной настройки левого троса.

Триггерный переключатель слева используется для второй и третей передач. Его фиксация на второй передаче удерживает трос в натянутом состоянии. Тросу требуется периодическая настройка. При правильной регулировке троса обычно не возникает проблем с S5 и S5/2 II.

В более новых 5-скоростных (описанных ранее в этой статье) используется один трос и разные внутренние механизмы.