Bianchi Ocelot MTB Fixa (pinhão Surly Dingle 21x17 e a altura do mov.central é 29cm)

terça-feira, 4 de dezembro de 2012

Caixas de Direção Standard (Old School) e as Bikes Fixas


A grande maioria das bikes convertidas em fixa ainda usam garfos com rosca com diâmetro standard de 1” polegada (25.4mm). Por outro lado, muitos dos novos quadros de fixa vem equipados com garfo de rosca standard, que buscam replicar o estilo “old school”. Além disso, muitos dos quadros de pista tradicionais em cromoly de marcas top ainda utilizam garfos com rosca standard, tais como: Cinelli Super Pista; Colnago Pista; Pellizzoli Pista, Kinfolk , Panasonic Keirin NJS e demais quadros keirin NJS fabricados no Japão etc.

O objetivo deste post é ajudar os fixeiros que estão fazendo uma conversão de uma bike antiga em fixa, pois este tópico é sobre um item dos componentes da fixa que às vezes causam dificuldades e o outro é o movimento central que já abordamos no post: Movimento Central e Pedivelas com Padrão JIS ou ISO.

Lembrando que não abordaremos as caixa de direção aheadset, pois são bastante comuns nas bikes fabricadas recentemente – MTB e Speed, e os mecânicos conhecem elas razoávelmente.

Alguém pode pensar que caixa de direção com rosca está relegada às bicicletas de baixa qualidade, mas é só falsa impressão. O que aconteceu é que os importadores brasileiros deixaram de trazer caixas de direção de qualidade para garfo standard (25.4mm) – o que se encontra nas lojas são as “xing ling”, do tipo Neco etc.  As de boa qualidade continuam sendo fabricadas pela Campagnolo (Record); Shimano (Dura Ace), Tange (Japão), Stronglight (França), Chris King (USA), Hatta (Japão), XLC (Alemanha/ Holanda), Miche (italia) etc.

A melhor relação custo/beneficio são as caixas de direção da Tange, e ela tem uma linha bem ampla – do modelo Passage até uma certificada pela NJS (Associação Keirin). E as realmente top são as de titânio fabricadas pela Chris King (USA), Hatta (Japão) e MacMahone (só aheadset – Austrália).

No passado cada país tinha o seu padrão para garantir certa reserva de mercado. Isso foi mais acentuado na Europa. Entretanto, a “bike boom” nos Estados Unidos nos anos 60/70 forçou uma convergência dos padrões para o Inglês (que hoje virou o padrão ISO), o qual já tinha sido adotado pelos fabricantes da Ásia.

Os principais tipos de rosca ainda em uso nas caixas de direção são os seguintes: Inglesa/ ISO/Italiana e JIS (Japão / Ásia) que em termos práticos são QUASE que intercambiáveis. O padrão JIS usa uma pista do garfo com diâmetro de 27.0mm, enquanto que a Inglesa/ISO/Italiana tem 26.4mm – é significativa a diferença; e os copos tem uma diferença de diâmetro de 0,2mm (que na prática é irrelevante). O resto é igual, ou seja, a rosca de ambos é 1" (25,4 mm) X 24 TPI. 

No passado as MTB chegaram a usar caixas de direção com rosca nas medidas Standard (1"), Over (1 1/8" = 28.6 mm) e Super Over (1 1/4" = 31,8 mm), mas atualmente elas usam caixas de direção aheadset (sem rosca, e a medida mais comum é a Over 1 1/8"). Para fins informativos apresentamos abaixo uma tabela da Tange aonde é mostrado comparativamente as medidas das caixas de direção Standard (1"), Over (1 1/8") e Super Over (1 1/4").

 

Tabela Comparativa das Caixas de Direção c/ Rosca: STD, Over e Super Over


Essa foto das Instruções de Serviço da Shimano mostra os três tipos de medidas das caixas de direção, a saber: Inglesa/ISO/Italiana; JIS (Japão) e a Francesa (rosca: M25 x P 1.0). Observe que as medidas da JIS estão juntas com as medidas da ISO, pois ambas tem a mesma rosca: B.C. 1" X 24 TPI ou 25.4mm X 24 TPI.



Abaixo mostramos a diferença entre os espaçadores das caixas de direção francesa e as caixas Inglesa/ISO/Italiana/JIS.


Espaçadores da Caixa de Direção


Hoje só sobraram as duas primeiras, ISO e JIS. Os fabricantes franceses abandonaram o seu “padrão” e convergiram para o ISO. Entretanto existem muitas bicicletas de boa qualidade de origem francesa que ainda tem a antiga medida de rosca (25 mm x 1 FRPM).(Nota: FRPM - Fios de Rosca por Milimetro).

Vejamos as diversas situações de Garfo VS. Caixa de Direção, cujo sumário está na tabela abaixo.




 O que fazer se você tem uma bike ou quadro com caixa de direção francesa, neste caso existem três (3) opções:

  1. Adquirir uma caixa com rosca francesa. Neste caso é procurar no Mercado Livre, ou eBay ; ou ainda encomendar na Velo Orange – único fabricante existente de caixas de direção com rosca francesa.
  2. Trocar o garfo por um com rosca inglesa; porém às vezes isso descaracteriza a bike, então a solução é a mencionada abaixo;
  3. Trocar a espiga do garfo – isso precisa ser muito bem feito, usando materiais adequados (tubo em liga de aço sem costura); embuchamento das duas partes, a bucha de reforço precisa ser pinada na espíga e tudo é soldado com MIG ou TIG. Nunca faça isso com solda elétrica. Ressalto que a quebra de um garfo pode ter consequências imprevisíveis, fisicamente e financeiramente. Ou seja, o serralheiro da esquina não está qualificado para fazer esse tipo de serviço.

O que fazer se você comprou por engano ou tem um estoque antigo de caixa de direção com rosca francesa:

  1. Vende-la no Mercado Livre, eBay etc.;
  2. Converter para uso em garfo com rosca inglesa/ISO ou JIS.
  3. Transformá-la em caixa de direção aheadset para uso em garfo standard (espiga com diâmetro de 1 polegada ou 25.4mm).

O que fazer se você comprou por engano ou tem um estoque antigo de caixa de direção com padrão JIS (a rosca é Inglesa / ISO).  Neste caso dá para usá-la em qualquer bike (exceto francesas e outras com diâmetros exóticos do garfo), mas vai ser preciso utilizar uma bucha de 0.3mm para eliminar a folga da pista do garfo – que têm diâmetro de 27 mm e é assentada na “base” (veja a foto abaixo do garfo com a pista do garfo)  da espiga que tem 26.4mm de diâmetro (garfo Inglês/ISO/Italiano) . Essa bucha é só para evitar a folga lateral da pista do garfo, e como a pista do garfo entra sob pressão, ela não solta.

Ressalte-se que a Tange vende a pista do garfo avulsa, nas medidas JIS (27.0mm) ou ISO (26.4mm), o que facilita bastante.

No caso de tentar usar uma caixa de direção ISO em um garfo JIS, você pode lidar com a incompatibilidade da pista do garfo de 3 maneiras: 1) Comprar uma pista de garfo avulsa na medida JIS que  seja compativel com o copo inferior. 2) Pedir para um torneiro alargar o diâmetro interno da pista do garfo – passando de 26.4mm para 27.0 mm. 3) Levar o garfo para um framebuilder desbastar a “base” da espiga onde vai inserida a pista do garfo – existe ferramenta especifica para isso, vide fotos abaixo, ou seja, a “base” da espiga terá um diametro depois do desbaste de 26.4mm – o garfo que era JIS passa a ser ISO. No YouTube tem um vídeo da Cyclo Tools mostrando o uso dessa ferramenta, o link é:http://www.youtube.com/watch?v=RtWlu2azWtc


Freza para a "Base" da Espiga

Frezando a "Base" da Espiga p/ Assentar a Pista do Garfo


Nas fotos abaixo mostramos a parte da espiga que é mais grossa - aonde vai  instalada a pista do garfo - a chave  de fenda está apontando. Na segunda foto é mostrada a pista do garfo já instalada, que é sobre pressão.



"Base" da Espiga - Pista do Garfo (NÃO Instalada)


"Base" da Espiga - Pista do Garfo Instalada


No caso contrario, ou seja, usar uma Caixa de direção JIS em garfo com medidas ISO, a maneira de lidar com a incompatibilidade é : 1) conseguir uma pista do garfo ISO compatível com o copo inferior – observando que a Shimano e a Tange vendem pista do garfo avulsas em ambas as medidas – ISO e JIS, mas são mosca branca no Brasil. 2) Inserir uma bucha de alumínio com 0.3mm de espessura (Nota: Na empresa Central de Metais no bairro do Cambuci – São Paulo, é vendida chapa / bobina com espessura de 0.3mm, e não existe valor mínimo para compra).



Re-Aproveitando a Caixa de Direção com Rosca Francesa

A conversão de uma caixa de direção com rosca francesa em caixa de direção aheadset standard é feita pela eliminação da rosca do copo superior deixando-o com um diametro de 25.4mm ou 1”  polegada, de modo que possa passar a espiga do garfo aheadset (sem rosca).

A segunda alternativa é transforma-la em caixa de direção ISO, neste caso é necessário cortar o “pescoço” do copo superior e deixar a parte que tem rosca com um diametro de 25.4mm e isso elimina a rosca francesa. E, além disso, serão necessárias duas contra-porcas  ISO para travar todo o conjunto. Normalmente, usa-se uma única contra-porca, pois a outra está integrada ao copo superior. Ressalto que foi isso que eu fiz com uma caixa de direção Shimano 600 (modelo HP-6400) com rosca francesa que comprei por engano.

Na foto abaixo o copo superior da caixa de direção francesa já está sem o "pescoço" e ficaram algumas marcas da serra, mas que mal aparecem quando essa região for coberta pela contra-porca.


Copos Superiores - Aheadset; Francesa Convertida em ISO; Inglesa/ISO


No caso de transformá-la em caixa de direção JIS, é preciso fazer o que já foi dito no parágrafo anterior e pedir para o torneiro alargar no torno a pista do garfo – deixando-a com um diâmetro interno de 27.0mm.



Checando a Compatibilidade da Altura (“stack height”) da Caixa de Direção com o Comprimento da Espiga e do Tubo Frontal

A altura da caixa de direção (stack height) corresponde ao somatório da parte visível superior e inferior da mesma. Ressalto que existem três componentes da caixa de direção que possuem partes que ficam embutidas dentro do tubo frontal e também dentro dos copos, e eles são: pista do garfo, copo inferior e a pista do quadro. Portanto a altura dessas partes que ficam embutidas não são consideradas no calculo da altura / “stack height”. Na foto abaixo fica está muito bem ilustrado a altura /"stack height" da caixa de direção, que neste caso da Tange Passage é de 30.6mm (= 10.3 + 20.3), que é a mais baixa disponível hoje.

Caixa de Direção Tange Passage - A Mais Baixa de Todas (30.6 mm)

Nas caixas de direção de boa qualidade o fabricante informa o “stack height”, e para verificar se a caixa de direção vai servir basta medir a espiga do garfo e o comprimento do tubo frontral, e depois subtraia da medida da espiga o tamanho do tubo frontal. Caso o resultado da subtração seja maior que o “stack height” da caixa de direção, então essa caixa servirá, mas será necessário adicionar uns espaçadores.

Nas fotos abaixo são mostradas ambas as medições, e neste exemplo a diferença de comprimento entre a espiga e o tubo frontal é de 38mm, que neste caso a grande maioria das caixa de direção servirão nesse conjunto de quadro/garfo.



Medição da Espiga do Garfo



Medição do Tubo Frontall

Alguns quadros de fixa, como por exemplo os Alien em cromoly e os Viking - que já foram objetos de post no blog, eles vem com uma diferença mínima entre o tubo frontal e a espiga do garfo - cerca de 32mm. Caixa de direção baixas com "stack height" próximo de 32mm são poucas que existem: Shimano 105 (antiga,  com colar de esferas), Hatta Swan (NJS) e a Tange Passage.

Os quadros antigos de origem francesa, caso o ciclista queira preservar a originalidade, implicam em maiores dificuldades e custos para montá-los e ainda tem o problema do movimento central que com rosca francesa (35mm x 1mm) só existem no eBay ou na Velo Orange.

O que você deve medir /saber para  verificar se uma caixa de direção COM ROSCAS na medida standard (diâmetro de uma polegada que equivale a 25.4mm) serve ou não no teu quadro/garfo:

1) Garfo tem rosca? OK

2) 2a) A espiga do garfo têm diâmetro de 25.4 mm  (uma polegada) ? Então é padrão Inglês/ISO/Italiano/JIS (Japonês) . 2b) O diâmetro da espiga do garfo mede 25.0 mm? Então é padrão Francês.

3) 3a) O passo da rosca do  garfo:  É 24 fios de rosca por polegada ? Então é rosca padrão Inglês/ISO/Italiano/JIS (Japonês).   3b) Se o passo da rosca do  garfo:  É 1 fio de rosca por  milímetro? Então é padrão Francês.

4) Calcular a diferença entre o comprimento do tubo frontal e o comprimento da espiga do garfo que resulta no “stack height” – altura máxima que deve ter a caixa de direção que serve.  è  A caixa de direção servirá desde que a sua altura (“stack height”) seja inferior à diferença de comprimento entre: a espiga do garfo e do tubo frontal. O “stack height” (altura) é em geral informada pelo fabricante da caixa de direção ou você pode pesquisar na internet.

5) 5a)  O Diâmetro da Pista do garfo  tem 26.4mm ? Então é padrão Inglês/ISO/Italiano/Francês. 5b) Se o diâmetro da Pista do garfo  tem 27.0mm ? Então é padrão  JIS (Japonês).

6) 6a) Se o diâmetro interno do tubo frontal é de 30.2mm? Então é padrão Inglês/ISO/Italiano/Francês. 6b)  Se o diâmetro interno do tubo frontal é de 30.0 mm? Então é padrão JIS (japonês). NOTA: Essa diferença é irrelevante entre o padrão Japonês (JIS) e os demais.

Boas Pedaladas a Todos.


By MarchaFixa

21 comentários:

  1. Bom dia,

    Eu gostei muito do post e estou doido para montar uma fixa para mim.
    Mais também estou doido para inventar moda numa nova bike fixa.
    Estou de olho em um quadro KLM Westing Gedepp 1925 Aro 28.
    Esta bem detonado(Ferrugem, Pintura sem roda e outras peças) mais todo original.
    A pergunta é:
    Tem como montar uma fixa com esses quadros antigos.
    Também tem como alterar o garfo. Ex: Tirando o antigo e colocando um mais moderno. O modelo do garfo e o mesmo da segunda foto de seu exemplo sobre a "base".
    Eu gostaria mesmo era só de utilizar o quadro.
    Bem retro com moderno até mesmo sem pintura.
    Mais todo o mecanismo dela eu iria colocar mais moderno como peças de aluminio e talvez um garfo de carbono.

    Se quiser eu mando as fotos para vc dar uma olhada eu tenho dois modelos em vista.

    Meu e-mail e glaucopinheiro@ymail.com

    Obrigado - Glauco

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    1. Voce precisa checar 3 coisas: 1) Se a gancheira é horizontal, então é possivel fazer uma fixa. 2) A caixa do movimento central de que tipo é? Se for com diametro de 45mm ou 50mm, não é adequado, pois implica que é para pedivela monobloco, se tiver um diametro entre 34,7mm e 36mm - mesmo que não tenha rosca voce pode usar um mov. central salva-quadros e colocar um pedivela com ponta quadrada; 3) Para usar um garfo moderno - o tubo frontal tem que ter um diametro interno entre: 30mm e 34mm, caso contrario não será possivel. Sugiro que voce poste esse quadro no site www.pédal.com.br no tópico: Single Speed (Filosofia), onde o pessoal vai fazer outras sugestões. Ats, MF

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  2. Quais as implicações que terei se montar uma caixa de direção std de rosca, sem a rosca de cima?
    Montei uma bike assim ontem pois a espiga do garfo era pequena para colocar essa rosca, mas pegou a rosca da tampa da bacia superior.
    coloquei a mesa encostando na tampa da caixa para evitar folgas.
    O quadro é um Caloi 12 super italy...
    Outra coisa é que coloquei um movimento salva quadro pq não achei o mov com rosca italiana, esse mov. prejudica a rosca, montei como uma SS?
    Att

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  3. Arthur,

    O que voce deixou de fora na montagem da caixa de direção é a contra-porca que trava tudo. Esse expediente de colocar bem baixa a mesa não é bom, pois mesmo assim com o tempo haverá folga e provavelmente a tua posição não é a ideal na bike. Tenta achar uma caixa de direção baixa -por exemplo: Shimano 105 antiga (c/colar de esferas) que é bem baixa - aproximadamente 33mm. O MC salva-quadros dependendo do modelo, ele não afeta às roscas. Ats, MF

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  4. onde comprar caixa de direção Tange standard ?

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    1. Oi Marcos,

      Veja este link aqui: https://www.flickr.com/photos/36017750@N05/sets/72157645114582224/

      Ats, MF

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  5. estou montando uma caloi 10 antiga e estou com um problema, a pista 'que vai fixada no garfo tem 27mm enquanto a pista que é colocada na parte de cima do quadro ali próximo ao guidão é de 30mm será que a Caixa De Direção Tange Standard é compatível achei uma no M.L. mais o vendedor não responde nada com nada 'me ajudem ai ?

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    1. Oi Marcos,

      Li' o que o vendedor do ML escreveu, e esta' correto, de acordo com o que explico neste post. Essa caixa Tange cujos copos são colocados sob pressão nas extremidades do tubo frontal tem esse diâmetro - eles podem variar entre 30.0 mm e 30.2mm como e' mostrado na tabela da Shimano acima - Coluna A. O que você não entendeu da resposta do vendedor? Ats, MF

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  6. O que eu não entendi é exatamente isso que os copos são colocados sob pressão nas extremidades do tubo frontal tem esse diâmetro - eles podem variar entre 30.0 mm e 30.2mm. porque no caso da minha caloi 10 não são os copos e sim o copo no singular. pois na minha bike só vai o copo na parte de baixo do tubo frontal do quadro na parte de cima vai direto a pista do rolamento. Mais as medidas são essas tubo frontal 30mm e base do garfo 27mm.

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    1. Marcos,

      Sim, e' isso. Foi apenas a maneira de falar. Na extremidade superior do tubo frontal vai sob pressão a pista do quadro que faz par com o copo rosqueado (vide foto: copos superiores), e na parte inferior do tubo frontal vai sob pressão o copo inferior que faz par com a pista do garfo. As medidas são essas das partes colocadas sob pressão: pista do garfo 27.0 mm (JIS); pista do quadro 30.0 ou 30.2mm e copo inferior 30.0 ou 30.2mm . Ats, MF

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  7. olá pessoal do bike fixa estou escrevendo para agradecer pelas respostas e para aproveitar e fazer outra pergunta como já havia dito estou reformando uma caloi 10 quero deixa-la o mais original o possível por isso mandei cromar as peças antigas dela, e entre as peças esta o cambio traseiro Suntour honor porem as roldanas do cambio estão destruída então terei que substitui-las só que as roldanas originais tem 10 dentes e todas que encontro agora são de 11 dentes será que elas são compatíveis ? agradeço desde já as respostas e valeu pessoal do bike fixa !

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    1. Marcos,

      Não sou especialista em câmbios traseiros. Existem ainda as roldanas com 10 dentes, existem 2 caminhos para obte-las: 1) busque em bicicletarias antigas que ainda atuam no segmento de bikes speed; 2) canibaliza um cambio antigo que tenha as roldanas em boas condições. Ats, MF

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  8. Estou com um quadro e garfo caloi 10 antigo para montar, mas não sei se a caixa de direção que devo usar é de 26.4 ou 27mm.

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    1. Oi Tomas,

      Simplesmente mede com um paquimetro o diametro da base da espiga aonde vai a pista do garfo. Veja no blog. Ats, MF

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  9. E aí, cara. Como esse post é um tanto antigo, não sei se vou obter uma resposta, mas lá vai: existe alguma grande desvantagem em usar uma caixa de direção JIS num garfo sem a base de 27.0mm? Eu notei que a pista do garfo fica sambando, mas depois de ajustar a porca e contra porca acaba amenizando bastante, só que quais as reais desvantagens disto? Desgaste acelerado do colar de esferas, dirigibilidade?
    E sobre o stack height, ao invés de adicionar espaçadores eu simplesmente serrei o topo da espiga do garfo na altura ideal. Fiz merda?
    E agradecido pelo volume enorme de informações por aqui. Foram úteis pra caralho. Abraço!

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    1. Olá,

      Usar uma pista de 27.0 (JIS) em garfo ISO acontece como você diz: folga e desgaste precoce das pistas, e pode afetar um pouco a dirigibilidade. Dá para amenizar isso colocando uma bucha com parede de 3mm ou 2.5mm de espessura entre a espiga e o anel da pista do garfo. Eu não gosto de serrar espiga de garfo muito justa por que se voce precisar trocar a caixa de direção voce fica com poucas opções. Eu sempre deixo pelo menos 10mm que são preenchidos com espaçadores. Ats, MF

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  10. O MarchaFixa preciso tirar uma duvida com você.
    Estou construindo quadros de bambu, tenho usado o método canibal, cortando outras bicicletas pra retirar o tubo de movimento centro, tubo de direção as gancheiras e o tubo do selim.
    É muito trabalhoso e estava pensando em fazer essas peças num torneiro mecanico, é possivel?
    Se sim, você teria como me mandar as especificações das peças, como medida, expessura e rosca?

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  11. Ganja,

    Sim, e' possível fazer, mas economicamente não. Vai ser caro. Voce pode comprar tudo isso pronto na Ceeway (UK), ou na Nova Supplies (USA), Paragon Works (USA) e nas especificações das pecas você encontra as medidas. Ats, MF

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    1. Cara, valioso esse conselho, grande ajuda, parabens pelo trabalho, muita informação de qualidade, gratidão.
      To meio perdido com o JIG tambem, pesquisei e tava pensando em fazer aquele jig de aluminio da Arctos...
      Só que não sei como fazer, e se é a melhor alternativa...
      Voce poderia me ajudar nessa?

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    2. Ganja,

      Eu não tenho experiência nisso, e portanto nao tenho como te ajudar. E' melhor você falar com um framebuilder e copiar um gabarito. Tem o site Instructables aonde tem muita informação. Ats, MF

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