TIPOLOGIE DI CUSCINETTI PER IL CICLISMO

“SEEING IT, ISN’T THE MOST IMPORTANT THING, IT’S THAT YOU FEEL IT”

RESISTANCE, PERFORMANCE, RELIABILITY

Sebbene non siano visibili, i cuscinetti rappresentano dei componenti fondamentali per il corretto funzionamento della bicicletta, e sono cruciali per migliorarne le prestazioni.

 

Vengono installati in diverse parti chiave: nella serie sterzo, nel mozzo ruota, nel movimento centrale, nei perni delle sospensioni, e hanno la funzione di favorire la rotazione tra due parti attraverso il processo di rotolamento di sfere o rulli. Ciò consente inoltre una rotazione più veloce e scorrevole in ragione della riduzione dell’attrito volvente, sebbene i carichi da sopportare possono essere abbastanza elevati.

 

A seconda dei diversi requisiti tecnici caratteristici di ciascun punto della bicicletta in cui avviene una rotazione relativa, esistono diversi tipi di cuscinetto: elevata velocità di rotazione nei mozzi delle ruote, carichi elevati e velocità angolare ridotta nel sistema delle sospensioni, carichi agenti secondo direzioni multiple nella serie sterzo.

 

In ISB Sport abbiamo sviluppato una gamma di prodotti in grado di soddisfare tutte le necessità funzionali tipiche di ogni applicazione ciclistica (MTB, biciclette da strada ecc.)

CUSCINETTI IN ACCIAIO ISB

I cuscinetti in acciaio sono i più comuni sulle biciclette poiché hanno una vita utile molto lunga, a condizione che venga svolta una corretta pulizia e una buona lubrificazione nel tempo. Da un punto di vista costruttivo, hanno sfere in acciaio sistemate radialmente tra gli anelli. Si caratterizzano per essere molto efficaci, e sono in grado di ridurre significativamente l’attrito volvente rispetto ad altri sistemi, come le boccole.

 

Test specifici condotti sui cuscinetti in acciaio ISB hanno dimostrato che l’uso di materiali di qualità superiore per la loro realizzazione conferisce caratteristiche di durata in termini di vita media (a parità di condizioni di carico e di velocità) fino ad 1,5 volte maggiore rispetto ad acciai standard.

 

Altre peculiarità caratteristiche dei cuscinetti in acciaio ISB sono:
Grande resistenza ai carichi e agli urti improvvisi
Grande scorrevolezza e ridotta resistenza opposta al rotolamento
Corretto bilanciamento per ottenere una buona capacità di tenuta con una bassa coppia di rotolamento
Trattamento termico esclusivo, per ridurre la deformazione degli anelli durante l’uso e assicurarne la resistenza.

 

I cuscinetti in acciaio ISB possono essere realizzati in acciaio al Cromo o in acciaio inossidabile (in quest’ultimo caso contraddistinti dal suffisso SS nella codifica)

CUSCINETTI CERAMICI

Come lo stesso nome suggerisce, nei cuscinetti ceramici l’usuale acciaio utilizzato nella loro produzione viene sostituito da un materiale ceramico, sia per quanto riguarda le sfere nel caso dei cuscinetti ibridi sia per quanto riguarda sfere ed anelli nel caso dei cuscinetti interamente ceramici.
Utilizzati normalmente nelle ruote anteriori e posteriori, i cuscinetti ceramici garantiscono un miglioramento sensibile in termini di efficienza, massimizzando le prestazioni della bicicletta.

 

I vantaggi principali rispetto ai cuscinetti standard sono, da un lato, una maggiore velocità di funzionamento e, dall’altro una vita utile più lunga a parità di condizioni di utilizzo.
Il loro basso coefficiente d’attrito (fino a 10 volte inferiore rispetto ai cuscinetti in acciaio) dovuto alla durezza del materiale e alla bassa densità delle sfere, conferisce una scorrevolezza tale da generare meno calore, meno usura e quindi prolungandone la durata.

 

In aggiunta, la leggerezza delle sfere ceramiche, è anche uno dei motivi alla base della bassa forza centrifuga generata durante la rotazione, che risulta in una ridotta quantità di energia per mantenere una determinata velocità. La resistenza chimica alla comune ossidazione contribuisce non solo ad ottenere una vita utile più lunga rispetto ai cuscinetti in acciaio, ma anche a preservare le proprietà di scorrevolezza nel tempo.

La manutenzione, infine, non è così necessaria come nel caso dei cuscinetti in acciaio, poichè quelli in ceramica sono in grado di funzionare correttamente anche con una quantità di olio lubrificante molto bassa.

 

La maggiore durezza tipica di questo materiale, che richiede peraltro una più accurate finitura superficiale rispetto all’acciaio dei cuscinetti standard, è inoltre il motivo alla base dell’effetto auto lucidante delle piste in acciaio nel caso dei cuscinetti ibridi. Le sfere ceramiche, essendo molto più lisce e resistenti, sono infatti capaci di migliorare la loro finitura superficiale: da qui l’espressione che le sfere ceramiche “puliscono” le piste e richiedono un periodo di rodaggio.

Il range di cuscinetti ceramici ISB è diviso in tre serie differenti:
Serie Ibrida: cuscinetti in Acciaio al Cromo e sfere in materiale ceramico
Serie Ibrida INOX: cuscinetti in Acciaio Inossidabile e sfere in materiale ceramico
Serie Ceramica: cuscinetti interamente in materiale ceramico

CUSCINETTI XFORCE

Per rispondere alle impegnative esigenze del mondo delle gare, dove ogni singolo watt risparmiato è decisivo per emergere, ISB ha sviluppato i cuscinetti XForce, la massima espressione dell’evoluzione per i cuscinetti da bicicletta.

Il processo tecnologico di rivestimento, che consente di ottenere una modifica sostanziale delle proprietà meccaniche, chimiche e tribologiche della superficie e che caratterizza a livello nanometrico i cuscinetti XForce, è tale da posizionarli tra i più rivoluzionari e competitivi del mercato in termini di performance dinamica e di resistenza alla corrosione.

I vantaggi principali sono:
– 88% – 90% di riduzione dell’attrito
– Risparmio di potenza da 7.15 a 9.45 watt
– Resistenza alla corrosione testata fino a 1500 ore

 

Questa gamma Premium include tre serie di cuscinetti:

Serie XForce: cuscinetti in Acciaio al Cromo rivestiti
Serie INOX XForce: cuscinetti in Acciaio Inossidabile rivestiti
Serie INOX Ibrida XForce: cuscinetti ibridi in Acciaio Inossidabile rivestiti

CUSCINETTI VMAX

Alcune specifiche applicazioni, come le sospensioni delle biciclette, richiedono l’utilizzo di cuscinetti più adatti a sopportare carichi complessi in termini di direzione e intensità, senza implicare un significativo aumento di peso o dimensioni. Si tratta dei cuscinetti della serie Vmax, specificamente progettati per l’intero giunto del forcellone principale, per il leveraggio e l’ammortizzatore, in modo resistere ad angoli di rotazione molto piccoli.

La loro caratteristica principale è data dallo speciale design a pieno riempimento, che consiste nella rimozione della usuale gabbia interna che separa i corpi volventi in modo da introdurre il maggior numero possibile di sfere. Le piste degli anelli sono più profonde in modo da ottenere un maggior supporto laterale per la coppia di torsione e le forze multiple associate al perno della sospensione della bicicletta, specialmente per la Mountain Bike.

Il risultato finale è che la serie di cuscinetti Vmax offre fino al 35%- 40% in più di capacità di carico rispetto alla serie di cuscinetti ISB standard in acciaio. La tenuta in gomma su ciascun lato, identificata come “2RS”, fornisce la massima protezione contro gli agenti inquinanti esterni e preserva la lubrificazione originale (Mobil XHP-222). Inoltre la quantità di lubrificante viene conseguentemente massimizzata: è possibile infatti avere dal 40% (in alcuni modelli a doppio giro di sfere) all’80% di grasso, a seconda delle dimensioni del cuscinetto stesso.

CUSCINETTI PER LA SERIE STERZO

La serie sterzo della bicicletta è il meccanismo installato tra la forcella e il telaio e che a sua volta alloggia i cuscinetti che consentono la rotazione del canotto di sterzo: questi cuscinetti sono responsabili quindi per il movimento laterale della ruota anteriore e di conseguenza del cambio di direzione della bicicletta.

Per individuare il tipo cuscinetto da utilizzare, occorre sapere che esistono i tipi di serie sterzo variano a seconda del modo in cui sono fissati al telaio o per la sede dove sono allocati. Anche se ancora comune la suddivisione tra le cosiddette serie sterzo filettate e quelle non filettate, quando si parla dei diversi tipi di serie sterzo viene fatto riferimento ai diversi modi di alloggiare i cuscinetti nel telaio:
– Convenzionali, in telai senza spazio interno per montare le calotte, nel qual caso i cuscinetti sono sistemati esternamente al telaio
– Semi-integrati, in telai che consentono di alloggiare le calotte che a loro volta ospitano i cuscinetti
– Integrati, nei qual i cuscinetti sono supportati da telai appositamente realizzati per ospitarli. Non ci sono calotte o adattatori inclusi nel telaio

 

I cuscinetti della serie sterzo hanno una speciale conformazione caratterizzata da leggeri smussi sia nella parte interna che esterna del corpo, le cui misure sono determinate dai relativi angoli. Di conseguenza, per selezionare i cuscinetti più adatti per la serie sterzo è necessario tenere in considerazione le misure del diametro interno, del diametro esterno, dello spessore e degli angoli di contatto con ciascuno degli smussi.
Ad esempio, se si considerano i cuscinetti ISB MH-P08 45º / 45º, la prima misura di 45º si riferisce all’angolo interno e la seconda misura di 45º all’angolo esterno: questa informazione è solitamente marcata sull’anello esterno del cuscinetto stesso.

Questi cuscinetti sono generalmente chiusi per evitare una manutenzione ricorrente e riducendo in questo modo l’usura delle sfere grazie al grasso lubrificante mantenuto all’interno del cuscinetto. Inoltre la tenuta offre protezione dagli inquinanti, dalla temperatura, dalla polvere, dall’umidità, ecc.
Sebbene il mercato delle biciclette preveda un elevato numero di misure per diversi tipi di serie sterzo, ISB è in grado di mettere a disposizione una ampia gamma di prodotti così da posizionarsi tra i fornitori principali dei negozi specializzati.