Американский изобретатель запатентовал автоматическую велосипедную трансмиссию

Американский изобретатель Хейвен Мерсер запатентовал прототип автоматической цепной трансмиссии для велосипедов. В ней обычные ведущая и ведомая звезды заменены на диски с несколькими зубчатыми роликами небольшого диаметра, которые установлены на концах рычагов, соединенных с пружинным механизмом. Ролики входят в зацепление с цепью и при изменении усилия, прикладываемого к педалям, могут синхронно приближаться или отдаляться от центра диска за счет наклона рычагов под действием пружин. За счет этого происходит автоматическое изменение радиусов ведущего и ведомого дисков, а вместе с тем меняется и передаточное отношение трансмиссии. Патент опубликован на сайте Ведомства по патентам и товарным знакам США.

Езда на велосипеде в горку или резкое ускорение вынуждают велосипедиста прикладывать больше усилий. Поддерживать комфорт и сохранять эффективность движения помогает многоскоростная велосипедная трансмиссия. Так же, как коробка передач в автомобиле, она позволяет выбирать оптимальное передаточное отношение в зависимости от условий движения. Обычно этот механизм включает в себя набор из нескольких звезд на оси педалей и на заднем колесе с переключением цепи между ними при помощи ручного привода.

Благодаря своей простоте и низкой стоимости этот тип трансмиссии стал фактически стандартом. Однако он не лишен ряда недостатков. К примеру, при установке цепи на крайние звезды возникает ее перекос, который приводит к повышенному износу, а переход цепи со звезды на звезду требует вращения педалей и не может быть произведен в неподвижном состоянии. Кроме того, ручной выбор передачи может быть не всегда удобен. К примеру, при неправильно выбранной передаче во время езды в гору велосипедист может потерять скорость или даже полностью остановиться. В связи с этим некоторые инженеры стремятся разработать автоматический вариант трансмиссии для велосипедов, который бы позволил ездоку не задумываться о переключении передач.

Один из таких вариантов предложил американский изобретатель Хейвен Мерсер (Haven Mercer). В разработанном им прототипе автоматической велосипедной трансмиссии обычные ведущая и ведомая звезды заменены на диски с пружинным механизмом изменения диаметра. На них по окружности установлены рычаги с небольшими зубчатыми роликами на концах, которые и входят в зацепление со звеньями цепи. На ведущем диске расположены восемь, а на ведомом — шесть таких зубчатых роликов, которые благодаря односторонним подшипникам могут вращаться только в одном направлении. Это позволяет им не проворачиваться при передаче усилий от педалей на цепь.

Пружины механизма поддерживают рычаги в отклоненном состоянии на ведущем диске и в сжатом состоянии на ведомом. При увеличении усилий на педалях, например, при движении в гору, ролики на концах рычагов начинают приближаться к оси вращения диска за счет сжатия рычагов, а на заднем механизме, наоборот отдаляются, увеличивая диаметр задней звезды. Если же усилия недостаточны, то под действием пружин рычаги стремятся вернуться к исходному положению.

Таким образом происходит автоматическое изменение диаметра ведущего и ведомого дисков, и, как следствие, автоматическая подстройка передаточного отношения трансмиссии. Натяжение цепи регулируется с помощью дополнительных роликов, которые располагаются возле заднего колеса, там же, где обычно располагается задний переключатель скоростей в трансмиссии с ручным переключением. Механизм в действии можно посмотреть на представленном ниже видео.

Ранее мы рассказывали о велосипеде с рычажным приводом, разработанном компанией NuBike. В его трансмиссии вообще отсутствует цепь, а усилия от педалей на заднее колесо передаются через рычаги и кривошипно-шатунный механизм.