Styrelager

Delene til et gjengeløst styrelager før montering (bolt, toppkappe, stjernemutter, toppring, avstandsstykker, lagerskåler, forseglede lagre og kronring)

Gjenget styrelagersats med utvendig mutter (i stedet for stjernemutter, bolt og toppkappe)

Et styrelager på en sykkel er et rullingslager som danner et roterbart grensesnitt mellom forgaffelens kronrør og styrerøret på sykkelrammen. Styrelager med tilhørende deler kan kalles en styrelagersats (engelsk: headset). Det gir lav friksjonskontakt mellom sykkelens gaffel og ramme, og gjør det mulig å svinge.

Gjenget og ugjenget

Styrelagre fås i forskjellige størrelser, og kan også deles i de to hovedtypene gjengede og ugjengede styrelagre.

Ugjenget

En typisk moderne ugjenget styrelagersats består av to skåler som presses inn i rammens styrerør (toppen og bunnen) som holder på hvert sitt rullingslager, en kronring på gaffelkronen, og en tilsvarende toppring under styrefremspringet. Disse strammes ved hjelp av av en toppkappe, bolt og stjernemutter.

• 
  Sprengskisse av en ugjenget styrelagersats med forseglet lager
• 
  Snittegning av en ugjenget styrelagersats

Gjenget

En tradisjonell gjenget styrelagersats har lignende oppbygning, men strammes i stedet med en mutter mot gjenger på gaffelen, og har dermed ikke bolt, toppkappe og stjernemutter.

• 
  Sprengskisse av en gjenget styrelagersats med kulelager i bur
• 
  Snittegning av en gjenget styrelagersats

Integrert

Skålene kan noen ganger være en del av rammen, såkalt integrert styrelager. Disse er rimeligere for sykkelprodusentene å produsere, men er dårligere rustet mot slitasje og vanskeligere å vedlikeholde.

Halvintegrert

Et innvendig eller halvintegrert styrelager ligner et integrert, men har alle delene til et konvensjonelt styrelager, bare plassert inni rammen i stedet for på utsiden. Noen kjente eksempler er Chris Kings InSet og Cane Creek ZeroStack, som begge bruker 44.0 mm innvendig diameter på rammens styrerør.

Størrelser

Gjenget styrelagersats

Tradisjonelt har sykler blitt laget for gafler med 25.4 mm kronrør (naturligvis med noe større diameter på rammens styrerør).

I de senere årene har mange ramme- og gaffelprodusenter gått over til å bygge rundt kronrørdiametre på 28.58 mm (1-1/8 tommer). Den økte diameteren gir noe ekstra stivhet til styredelen av sykkelen.

Vanlige størrelser:

• 25.4 mm kronrør. Dette kan ha en gaffelkrone (bunnen av kronrøret) med en rekke forskjellige dimensjoner. Fresing kan være nødvendig for å få noen gaffelkroner til å passe.
  • 26.4 mm (ISO-standard)
  • 27.0 mm (JIS-standard)

Andre kronrørdiametre blir introdusert jevnlig. Noen vanlige er:

• 28.58 mm (1-¹⁄₈ toms), opprinnelig merket Tioga «Avenger»
• 31.75 mm (1-¹/₄ toms), opprinnelig merket Gary Fisher «Evolution»
• 38.1 mm (1-¹⁄₂ toms), som brukt i «OnePointFive International Standard».
• Cannondale Headshok, proprietær type som ligner 38.1 mm (1-¹⁄₂ toms), men faktisk måler 39.69 mm (1-^9//₁₆ toms).
• «Koniske» 38.1 mm til 28.58 mm (1-¹⁄₂ til 1-¹⁄₈ toms) styrelagre (2009 og senere), hvor det nedre lageret er større for økt stivhet og det øverste lageret passer med gamle typer toppringer.

Byggehøyden (stack height) til styrelagersatsen er den totale høyden til styrelagerkomponentene. For gjengeløse styrelagre inkluderer man stemets tykkelse, mens for gjengede styrelagre inkluderer man låsemutteren på toppen. Byggehøyden skal tilsvare differansen mellom kronrørets lengde og styrerørets lengde. I tilfelle kronrøret er for langt kan man kappe det eller legge til avstandsstykker, mens dersom kronrøret er for kort trenger man en gaffel med lengre kronrør.

Justerbar styrerørvinkel

Produsenten Cane Creek tilbyr en gjengeløst styrelagersats som gjør det mulig å endre sykkelens castervinkel, som kan gi inntil 3 graders justering i 0.5 graders steg. Gitt at resten av sykkelen forblir lik vil dette endre geometrien til sykkelen.

Lagertyper

Selve styrelageret er vanligvis et kulelager, enten et uforseglet lager med løse kuler eller kuler i et bur, eller et forseglet lager i en patron («maskinlager»). Nålelagre er også tilgjengelig.

Det er tre forskjellige standarder for forseglede lagre (også kalt patronlagre eller maskinlagre) brukt i integrerte 28.6 mm (1-¹⁄₈ toms) styrelagre. Tallene refererer til vinkelen på lageret de bruker. Alle disse lagrene ser like ut fra utsiden, men er ikke kompatible med hverandre. Disse tre typene er:

• 45/45 (Campagnolo-standard): Vanlig på landevegs- og BMX-sykler, produsert av blant annet Campagnolo, FSA og Cane Creek. Bruker styrerør med innerdiameter på 42.0 mm.
• 36/45 (Cane Creek-standard): Vanlig på terrengsykler, samt noen landevegssykler. Produsert blant annet av FSA og Cane Creek. Bruker styrerør med innerdiameter på 41.1 mm.
• 36/36 (FSA-standard): Brukt på integrerte styrelagre fra FSA, samt noen vanlige styrelagre fra FSA.

Standardmål på kron- og styrerør

Ramme- og styrelagerprodusenter har utviklet mange størrelsesstandarder.

Gaffeldimensjoner

Gaffel-standard	Klemmediameter, gjengeløst stem (nominell)	Kronring-diameter (nominell)
1 toms ISO	25.4 mm	26.43 mm
1 toms JIS	25.4 mm	27.03 mm
1-1/8 toms	28.6 mm	30.015 mm
1-1/4 toms	31.8 mm	33.0 mm
1-1/2 toms	38.1 mm	39.76 mm

Sylindriske styrerør

Tradisjonelle styrerørkopper presses inn i sylindriske styrerør. Noen standarddimensjoner på rammens styrerør (for tradisjonelle og semi-integrerte eller ZeroStack) er:

Styrerørets indre-diameter (nominell)	Styrerør-standard	Styrerør-type
29.9 mm	1 toms JIS	Tradisjonell
30.1 mm	1 toms ISO	Tradisjonell
33.95 mm	1-1/8 toms standard	Tradisjonell
36.95 mm	1-1/4 toms standard	Tradisjonell
41.4 mm	1 toms ZeroStack	ZeroStack
44.0 mm	1-1/8 toms ZeroStack	ZeroStack
49.61 mm	1-1/2 toms standard	Tradisjonell
55.95 mm	1-1/2 toms ZeroStack	ZeroStack

Integrerte styrerør (med avfasing i rammen)

Sykkelrammer med integrerte styrelagre har lagerkoppene maskiner direkte i rammen i stedet for via separate lagerkopper. Mindre verktøy kreves sammenlignet med tradusjonelle lagersatser som på sin side må presses inn i rammen med spesialverktøy (eller hammer og trekloss).

Styrerørets indre-diameter (nominell)	Styrerør-standard	Styrerør-type
38.15 mm	1 toms Cane Creek integrert	Integrert
41.1 mm	1-1/8 toms Cane Creek integrert	Integrert
42.0 mm	1-1/8 toms italiensk / Campagnolo integrert	Integrert
470 mm	1 toms integrert	Integrert
52.1 mm	1-1/2 toms integrert	Integrert

Justering og vedlikehold

Styrelageret skal være passelig stramt til at det ikke har merkbart med slark, hvilket isåfall vil gi unødig slitasje. Strammingen av styrelageret kan sjekkes ved å trykke inn forbremsen og vugge sykkelen frem og tilbake mens man kjenner på styrelageret. Gjengeløse styrelager monteres og justeres vanligvis med en 5 mm sekskantnøkkel.

Slitasje og feilmodus

Vann og veisand

Styrelagre utsettes for vann og sand, særlig grunnet sprut fra hjulene dersom sykkelen er uten gode skjermer. Dette vannet trenger inn i lagrene, og forårsaker korrosjon og raskere slitasje. Noen satser har derfor o-ringer eller gummipakninger for å holde vann ute med varierende hell.

Falsk brinellering og indeksering

På sykler som bare brukes i tørt vær eller har gode skjermer er normal slitasje at det oppstår hakk i lagerskålene, såkalt «indeksering», på grunn av en type slitasje kalt falsk brinellering, som gjør at sykkelen får en tendens til ha indeksert styring (lettest for å peke rett frem) hvilket sammen med fenomenet motstyring fører til at sykkelen «svinger» litt av seg selv og oppleves som lite retningsstabil. Slitasjegropene blir dypest foran og bak på styrerøret, og forårsakes av den kontinuerlige bøyningen av gaffelbladene som overføres til styrerøret mens man sykler. Dette gjør at lagrene kommer litt ut av stilling og forårsaker fretting, en stor stressbevegelse med liten amplitude, som river metall fra lagerbanene på punktene der kulene hviler.

En teknisk løsning for å forebygge at indeksering oppstår er å ha et 45 graders grensesnitt i styrelageret hvor bøyebevegelsen kan imøtekommes slik at kulene og lagerbanene kan arbeide med rent aksiale og roterende belastninger. Shimano sine foreglede lagre gjør dette ved å la patornene bevege seg i forhold til lagerskålene som er presset inn i rammen, mens Stronglight og de fleste andre typer gjengeløse styrelagre i stedet løser det ved å ha øvre og nedre lagerbaner som kan bevege seg i forhold til lagerskålene. Moderne styrelagre lider derfor sjelden av falsk brinellering.