자전거 디자인

자전거의 구조는 초보자에게만 복잡해 보입니다. 자전거를 마스터한 사람이라면 누구나 자전거 핸들바가 무엇인지, 자전거 조립 방법은 무엇인지, 그리고 자전거 세팅이 얼마나 어려운지 이미 알고 있습니다. 가장 "좋아하는" 자전거, 믿음직스럽고 편안한 자전거조차도 마모나 더 새롭고 현대적인 모델을 사고 싶다는 당연한 이유로 언젠가는 교체해야 합니다. 새 자전거를 구매하기로 결정했다면, 선택의 폭은 매우 넓지만, 구매 방법은 두 가지뿐입니다. 이미 조립된 자전거를 구매하거나, 자전거 조립 방법을 알아보고 구매한 부품을 사용하여 직접 조립해 보는 것입니다. 일반적으로 자전거 애호가들은 기성품을 구매합니다. 비용이 조금 더 저렴하고, 조립할 필요도 없습니다. 게다가 자전거 세팅은 언뜻 보기만큼 쉽지 않습니다.

그러나 사람들이 여전히 자가 조립이라는 옵션을 선택하는 데에는 이유가 있습니다. 다음과 같은 요인들이 사람들이 자가 조립을 선택하도록 장려합니다.

• 특정 모델을 선택했지만 전문 매장에서는 이 모델을 조립하여 제공할 수 없습니다.
• 개인의 자부심의 원천이자 부러워하는 시선의 대상이 되는 특별하고 독점적인 자전거를 갖고 싶은 욕망.
• 부품들을 조각조각 점진적으로 구입하여 비용을 절감하세요.
• 단지 자전거를 조립하는 데 필요한 능력과 기술을 시험하고 싶은 마음뿐입니다.

표준 자전거 구조에는 다음과 같은 부품과 구성품이 포함됩니다.

1. 프레임은 자전거의 가장 중요한 부분 중 하나로, 다음으로 구성됩니다.
   • 상부 파이프
   • 다운파이프
   • 시트 튜브
   • 뒤쪽 아랫깃
   • 뒤쪽 윗깃
   • 스티어링 튜브
2. 브레이크 핸들
3. 그립
4. 쉬프터
5. 테이크아웃
6. 자전거 핸들바
7. 자전거 스티어링 칼럼
8. 자전거 포크
9. 가장자리
10. 타이어
11. 스포크
12. 소매
13. 자전거 브레이크
14. 안장
15. 시트포스트
16. 카세트
17. 리어 쇼크 업소버
18. 록 링
19. 커넥팅로드
20. 체인
21. 페달
22. 뒷변속기와 앞변속기

자전거 프레임

자전거의 구조는 프레임, 즉 프레임입니다. 프레임의 기하학적 디자인뿐만 아니라 프레임을 구성하는 소재 또한 중요합니다. 프레임은 거친 지형에서 장애물을 극복하는 데 도움을 주는 지지대이며, 자전거 운전자가 착지할 때 편안함은 프레임의 기하학적 특성과 크기에 따라 달라집니다. 자전거 운전자가 경험이 많을수록 주로 손으로 몸을 기대어 낮게 착지하는 것을 선호합니다. 프레임은 자전거 조립을 시작할 때 가장 먼저 고려해야 할 부분일 것입니다. 자전거의 거의 모든 부분이 프레임에 연결되어 있기 때문입니다.

• 자전거 포크,
• 자전거 핸들바,
• 바퀴,
• 좌석,
• 차대,
• 자전거 브레이크,
• 속도 스위치,
• 콕 - 스위치를 고정하는 브래킷.

필요한 경우 프레임에 짐대와 다른 부품을 부착하여 자전거 소유자에게 최대한의 편안함을 제공할 수 있습니다.

자전거 핸들바

위대한 아인슈타인이 "인생은 자전거를 타는 것과 같다. 균형을 잡고 움직여라"라고 말했듯이, 핸들이 없다면 아무리 빨리 움직여도 과학자가 제안한 균형을 유지하는 것은 불가능합니다. 자전거 핸들은 자전거 조종의 핵심이며, 이는 부인할 수 없고 추가적인 설명이 필요 없습니다. 핸들은 탄소 또는 특수 금속으로 제작된 튜브로, 스템과 함께 자전거에 부착됩니다. 핸들은 자전거 조종을 담당할 뿐만 아니라, 프레임과 마찬가지로 자전거 타는 사람의 무게도 지탱합니다. 브레이크 핸들, 기어 변속 레버, 그립, 헤드라이트, 반사경, 경적, 벨, 그리고 자전거 컴퓨터와 같은 세련되고 편리한 액세서리가 핸들에 부착되어 있습니다.

자전거 핸들바의 종류

• 산악자전거는 일반적으로 직선 핸들바를 사용하지만, 하이브리드 자전거와 같은 다른 모델들은 수직으로 높은 핸들바를 사용합니다. 이러한 핸들바는 손의 위치를 제한하기 때문에 장거리 주행에는 적합하지 않습니다.
• 관광객에게는 드롭 스티어링 휠이라고 불리는 드롭 형태의 스티어링 휠이 더 적합합니다. 이 스티어링 휠은 약간 기울어져 있어 손이 앞으로 미끄러지는 것을 방지합니다.
• 버터플라이 핸들바라고 불리는 자전거 핸들바는 유럽 자전거 애호가들 사이에서 매우 인기가 높습니다. 이 핸들바는 네 가지 손 자세를 제공하여 자전거에 가해지는 부담을 줄여줍니다. 장거리 여행이나 장거리 여행을 선호하는 사람들에게 적합합니다.
• 핸들바 머스타쉬는 손 위치를 바꾸고 몸을 똑바로 세울 수 있는 또 다른 장거리 핸들바 옵션입니다.
• 자전거 핸들바를 혼 핸들바라고 합니다. 이는 고속 경주에서 승리하는 자전거를 조종하도록 설계된 핸들바의 한 종류입니다. 오프로드 주행 시 장애물을 극복하는 데 이상적인 핸들바입니다.

자전거 핸들바에는 그립(손잡이)이 장착되어 있습니다. 고무 재질의 슬롯형 손잡이는 운전자의 착지 편의성을 높여줍니다. 핸들바 연장 또한 중요한데, 이는 자전거 운전자의 착지 편의성을 조절하기 때문입니다. 걷기에는 수직 착지 방식이, 고속 주행에는 공기 역학적 옵션인 낮은 착지 방식이 사용됩니다. 세부 사항에 따라 연장 방식도 선택되는데, 최신 자전거 모델에서는 조절이 가능합니다.

자전거 포크

이것은 자전거 장비의 중요한 부분입니다. 자전거 포크는 조종 장치를 지지하는 역할을 합니다. 포크의 도움으로 앞바퀴를 고정하고, 휠 축을 스티어링 휠에 연결하며, 다음과 같은 여러 기능을 수행합니다.

• 휠 궤적 정확도 제어.
• 휠 회전의 정확도는 스티어링 휠 회전 각도에 적합합니다.
• 자전거의 앞 브레이크 부하를 제동 시 제어합니다.
• 도로 장애물을 극복하고 고르지 않은 지형을 주행할 때 앞바퀴의 수직 진동 운동을 중립화합니다.
• 견고한 설계로 안전한 주행 제어가 가능합니다.

자전거 포크는 단단하고 부드럽거나 충격 흡수 기능이 있는 형태가 있습니다. 단단한 포크는 고정된 디자인으로 장점이 있지만, 자전거용 충격 흡수 포크가 가장 널리 사용됩니다. 적응형 충격 흡수 포크의 가장 큰 특징은 하중을 흡수하는 요소입니다. 이는 공기 스프링이나 공기와 오일을 함께 사용하는 형태가 있으며, 세 가지 충격 흡수 구성 요소를 모두 갖춘 모델이 점점 더 보편화되고 있습니다.

기어 변속 시스템

자전거의 설계와 조정에는 고품질 기어 변속 시스템이 필수적입니다. 이 시스템은 다음과 같은 부품으로 구성됩니다.

• 모노블록에는 기어 변속 핸들, 브레이크 핸들 등이 포함됩니다. 모노블록 변속 레버는 트리거 또는 그립 시프트 방식일 수 있습니다. 트리거 모노블록은 해머 메커니즘을 기반으로 하고, 그립 시프트는 드럼 메커니즘을 기반으로 합니다.
• 앞 변속기는 체인을 스프로킷을 따라 움직이게 하고, 케이블로 변속기와 연결되어 있습니다. 앞 변속기는 자전거 설계에서 가장 간단한 장치이기 때문에 이 부분에서는 자전거 조립이 매우 간단합니다.
• 뒷변속기는 체인을 자전거 카세트의 여러 스타로 전달하도록 설계되었습니다. 모노블록과 케이블로 연결되어 있지만, 이 부분은 앞변속기보다 조립이 더 어렵습니다. 또한, 뒷변속기는 먼지와 물에 끊임없이 접촉하기 때문에 다소 취약한 장치로 간주됩니다.
• 변속기에서 뻗어 나와 자전거 운전자의 손 동작을 스위치를 통해 브레이크 시스템으로 전달하는 케이블입니다. 자전거는 기본적으로 네 개의 케이블이 있는 것으로 설계되지만, 케이블 대신 유압 라인이 사용되는 자전거 브레이크도 있습니다. 자전거 운전자의 힘은 변속기의 오일과 피스톤 압력으로 전달됩니다.

자전거 브레이크

속도는 훌륭하지만, 자전거는 제어가 가능해야 하므로 브레이크가 필요합니다. 브레이크 시스템은 세 가지 유형의 브레이크를 제공합니다.

• 페달을 반대 방향으로 움직여 제동하는 것이 브레이크 드럼의 작동 원리입니다.
• 펜치처럼 설계된 자전거 브레이크입니다. 바퀴 테두리를 고정합니다.
• 오토바이 브레이크처럼 휠 허브의 디스크를 압축하여 작동하는 자전거 브레이크입니다.
• 디스크 브레이크와 림 브레이크는 기계식(케이블), 유압식 또는 이 둘을 결합한 형태가 있습니다.

체계

체인셋은 앞 스프라켓, 크랭크, 페달, 그리고 체인으로 구성된 특수 세트입니다. 체인셋은 보통 스프라켓 세 개로 구성되지만, 로드 바이크의 경우 스프라켓 두 개면 충분합니다. 체인셋에는 옷이 체인이나 톱니 사이에 끼는 것을 방지하기 위해 플라스틱 보호대가 있는 경우가 많습니다. 페달은 체인셋에 연결된 크랭크에 부착됩니다. 페달은 자전거 종류와 주요 목적(속도, 장애물 극복, 또는 주행)에 따라 선택됩니다. 페달은 다음과 같습니다.

• 스트랩-토 클립이 달린 표준 페달입니다.
• 고정장치와 끈이 없는 간단한 페달입니다.
• 특수한 자전거용 신발에 부착하도록 고안된 접촉식 페달입니다.

자전거 구조에는 체인이라는 다소 복잡한 메커니즘이 포함되어 있는데, 이 체인은 빨리 마모되고 정기적인 유지관리(세척, 윤활)가 필요합니다.

카세트는 자전거 뒷바퀴에 맞게 설계된 스프라켓 세트입니다. 카세트에 스프라켓이 많을수록 기어비가 좋아지고 가파른 수직 경사를 오르는 데 필요한 힘이 줄어듭니다.

자전거 바퀴

바퀴 구조는 다음과 같은 부분으로 구성됩니다.

• 림은 바퀴 전체의 강도와 속도를 결정하는 강도입니다. 산악자전거는 일반적으로 직경 26~29인치의 림을 장착하고, 로드 자전거는 27~28인치의 림을 장착합니다.
• 다양한 지형에서 주행할 때 안정성을 제공하고 자전거의 속도 특성에도 영향을 미치는 타이어입니다. 트레드가 없는 타이어는 "슬릭", 측면 스터드가 있는 타이어는 "세미 슬릭"이라고 합니다. "스터드"는 트레드가 완전히 있는 타이어입니다.
• 휠 부싱은 차축에서 휠의 회전력을 담당합니다. 또한 부싱은 스포크를 고정합니다.
• 스포크는 자전거 설계에서 매우 취약한 요소입니다. 거칠고 고르지 않은 지형에서 주행할 때 가장 큰 충격을 받는 부분이 바로 스포크이기 때문입니다. 바퀴는 일반적으로 선크로스(sun cross)를 포함한 3크로스 패턴으로 스포크가 배열됩니다. 산악자전거는 바퀴당 32~36개의 스포크를 사용합니다.
• 자전거 튜브에 공기를 담아두는 밸브.

자전거 안장

안장은 자전거 타는 사람에게 최대한의 편안함을 제공하기 위해 선험적으로 필요한 부분입니다. 로드 바이크는 길고 좁은 안장을, 산악자전거는 넓은 안장을 사용합니다. 또한, 몸의 수직 자세를 유지하는 데 도움이 되는 스프링 장착 안장도 있습니다. 이전에는 소위 성별에 따라 안장이 명확하게 구분되었지만, 현대 자전거 모델은 이러한 불평등을 해소하기 위해 보편적인 유형의 안장을 장착합니다.

동사 또는 시트 포스트(seat post)는 자전거 타는 사람의 자세를 결정하는 높이이며, 페달에서 지면까지의 발 간격을 조절하는 역할을 합니다. 시트 포스트는 단단하거나 충격 흡수 기능이 있을 수 있습니다.

시트포스트를 프레임에 고정하도록 설계된 시트 클램프 또는 엑센트릭 클램프입니다.

자전거 조립

자전거 구조가 큰 비밀이 아니라고 생각하신다면, 자전거 조립도 충분히 가능합니다. 물론 숙련된 자전거 전문가의 세심한 지도를 받으며 조립하는 것이 더 좋습니다. 하지만 자신의 실력을 시험하고 지식, 기술, 그리고 능력을 발휘하고 싶다면, 한번 시도해 보세요. 결국 조립 과정에서 완전히 독창적인 모델을 조립할 수 있게 될지도 모릅니다. "바퀴는 무한히 발명할 수 있다"는 말이 맞는 것 같습니다.

우선, 자전거 조립이나 조정이 불가능한 다음과 같은 도구 세트가 필요합니다.

• 육각 렌치, 가급적이면 세트로 구매하세요.
• 캐리지와 카세트 풀러.
• 시스템을 위한 풀러.
• 자전거 체인 추출기.
• 미터법 렌치, 가급적이면 세트로 구매하세요.
• 펜치와 망치.
• 스포크 렌치.
• 집게발.
• 매끄럽게 하기.

자전거 조립은 프레임과 포크부터 시작합니다. 프레임과 포크는 선택한 모델과 크로스컨트리 여행, 걷기, 고속 레이싱 등 원하는 용도에 맞게 이미 선택되었습니다. 조립 전에 변속기, 스타의 개수, 프론트 스타 시스템, 체인의 적합성과 호환성을 확인하는 것도 중요합니다. 기어에서 가장 큰 스타는 앞 변속기, 뒷 변속기의 스타, 카세트, 변속기의 최대 크기에 맞아야 합니다. 휠을 미리 조립하는 것도 중요합니다. 휠 조립에는 포크에서 림 위치의 정확도와 런아웃을 제어하는 기계와 엄브렐라 미터가 필요합니다. 자전거 조립을 시작하기 전에 튜브 펑크 위험을 방지하기 위해 림에 특수 플리퍼(테이프)를 붙일 수 있습니다.

자전거 조립 – 직접 할 수 있는 작업과 전문가에게 맡겨야 할 작업.

전문가에게 스티어링 컬럼 설치를 맡길 수 있으며, 심지어 맡겨야 합니다. 집에서는 컵을 프레임에 정성껏 누르는 것이 어려울 수 있으며, 이를 위한 특수 공구를 구입하는 것은 권장하지 않습니다. 또한, 프레임의 스티어링 컵을 마무리하는 작업, 즉 컵을 축에 수직으로 맞추는 작업은 작업장에서만 가능합니다. 이러한 작업을 위해서는 밀링 머신이 필요한데, 아무도 집에서 조립용으로 구매하지 않을 것입니다. 위험을 감수하고 싶다면 일반 판재와 평범한 망치를 사용하여 이 모든 과정을 직접 시도해 볼 수 있습니다. 하지만 이러한 실험은 시간이 많이 걸리고, 신경 과민 반응을 겪을 가능성이 높습니다.

집에서는 포크에 스티어링 칼럼 스러스트 링을 설치할 수 있으며, 튜브에 수동으로 장착합니다. 망치와 적절한 직경의 튜브를 사용하면 링을 쉽게 장착할 수 있습니다. 다음으로 앵커와 캐리지 유닛을 설치합니다. 캡슐형 캐리지는 추가 조정이 필요 없으므로 캡슐형이 더 좋습니다. 자전거 설계 및 조립 시, 프레임 오른쪽 캐리지는 시계 반대 방향으로, 왼쪽 캐리지는 시계 반대 방향으로 조이도록 되어 있습니다. 나사 체결 과정을 더욱 편리하게 하려면 나사산에 미리 윤활유를 발라야 합니다.

자전거 조립 - 스티어링 유닛. 자전거 포크에 나사산이 없으면 먼저 유닛을 조립해야 합니다. 링을 더 설치하고, 라이딩을 시도해 보고, 감각을 확인하고, 테스트 후 스템 길이를 조정해야 합니다(여분의 나사산은 잘라냅니다). 칼럼과 포크에 나사산이 있는 경우, 위험을 감수하고 제자리에 장착해 보고 포크 스템의 남는 부분을 잘라내야 합니다. 다음으로, 프리텐셔닝 베어링을 사용하여 스템을 설치합니다.

중요한 단계는 자전거를 바퀴에 장착하는 것입니다(특수 스탠드에 장착하면 좋습니다). 편심 나사(액슬 나사)로 고정합니다. 다음 단계는 스티어링 휠을 장착하고 브레이크 레버와 변속기를 장착하는 것입니다. 그립과 혼을 장착합니다. 그립은 미리 알코올을 약간 붓고 있으면 빠르게 증발하여 스티어링 휠에 필요한 만큼 밀착됩니다.

다음 단계는 시스템 설치이며, 그 전에 차축에 윤활유를 도포합니다. 시스템 설치 시에는 볼트가 단단히 조여져 있는지 확인해야 합니다. 앞으로는 100km 주행 후마다 볼트를 정기적으로 점검하고 조여야 합니다.

스위치(뒤와 앞)를 설치(나사)합니다. 체인을 설치하려면 먼저 공구로 핀을 눌러야 합니다. 자전거 브레이크를 고정하고, 브레이크 케이블과 변속 케이블을 깔고, 여유를 두고 잘라낸 후 끝부분을 압착합니다.

페달을 설치합니다. 자전거 조립 시에는 오른쪽 페달은 오른쪽 나사산, 왼쪽 페달은 왼쪽 나사산을 기준으로 조립합니다. 따라서 페달이 작동 중 풀릴 가능성이 없습니다. 먼저 안장 기둥을 조립한 후 안장을 조립합니다.

다른 모든 부분(날개, 조명, 가방 및 기타 액세서리)은 추가 권장 사항 없이도 매우 쉽게 설치할 수 있습니다.

조립된 모델을 사용하기 전에 먼저 자전거를 조정해야 합니다. 즉, 자전거를 세팅해야 합니다. 자전거 세팅은 다음과 같습니다.

• 핸들을 자전거 앞바퀴 평면에 수직으로 정렬합니다.
• 스티어링 칼럼을 조입니다.
• 기울기 테스트 후 베어링 장력 - 자전거를 옆으로 기울여 바퀴가 끼지 않고 아래쪽(앞 가장자리)으로 기울어질 수 있도록 합니다.
• 바퀴 회전의 부드러움을 점검합니다.
• 익스텐션을 편안한 높이로 조정합니다. 익스텐션을 포크 튜브에 고정하는 볼트를 풀고, 상단 볼트를 조인 후, 익스텐션 볼트를 조입니다.
• 원하는 위치에 스티어링 휠을 설정합니다.
• 브레이크 레버와 모노블록(변속기)의 위치 조정.
• 벡터 브레이크 조정. 패드를 조이기 전에 뒷부분 아래에 작은 동전을 넣어보세요. 패드를 조이지 않은 상태에서의 간격은 2mm를 넘지 않아야 합니다.
• 변속 조정. 스위치의 최대 위치는 정밀한 변속을 위해 나사를 사용하여 조정됩니다. 모든 것이 올바르게 수행되면 체인이 프레임에 닿거나 걸리지 않습니다.

자전거 설계, 조립, 그리고 조정은 어렵고 벅찬 작업처럼 보일 뿐입니다. 하지만 실제로는 의욕과 충분한 동기 부여만 있다면 모든 것을 극복할 수 있으며, 직접 조립한 자전거라면 극복할 수 있는 장애물도 극복할 수 있습니다.