Rewolucja w rowerach: automatyczna skrzynia biegów amerykańskiego wynalazcy

Przypomnij sobie zabawne powiedzenie: mogę kopać lub nie kopać. Jeśli przełożymy to na samolot rowerowy, okaże się nie mniej interesująco: pedałuję, ale nie mogę. Co więcej, ostatnio druga część brzmiała ponad dwukrotnie. W końcu, jeśli wcześniej odmowa ich obracania oznaczała jedną konsekwencję - zaprzestanie ruchu, to wraz z pojawieniem się sprzętu napędzanego elektrycznie wszystko stało się trochę inne. W tym sensie, że nie chcę tego zepsuć, więc zakładam baterię i na tym koniec.


Ci, którzy nadal wolą poruszać się za pomocą technologii, opierając się wyłącznie na pedałach i sile własnych mięśni, stoją przed innym dylematem. Każdy chce, aby jego ruch był jak najbardziej komfortowy. Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie opracowali piastę planetarną i rowery wielobiegowe z zestawem przednich i tylnych zębatek. Ale pomysł na projekt nie opierał się na tym. Jeśli skorzystasz z Internetu, możesz z łatwością znaleźć tam najbardziej niesamowite próbki, które rowery można nazwać jedynie rozciąganiem.


Ale nikt nie spieszy się z rezygnacją z zasady przekładni łańcuchowej. W końcu dobra nie szuka się od dobra. Pamiętajmy tylko, że jego skuteczność wynosi ponad 90%. Według twórców niektóre odmiany sięgają nawet 97-98. Ogólnie rzecz biorąc, odtworzenie tego efektu w innym typie projektu wcale nie jest łatwe. Jednak zestaw zębatek w rowerach górskich lub sportowych zawsze był uważany za najsłabsze ogniwo tego pozornie idealnego napędu. Powodów jest kilka:

✅ pocienienie korpusu łańcucha
✅ niedogodności związane z przesiadką
✅różnica kąta przy zmianie biegów

Oczywiście, wszyscy możemy się z tym pogodzić. W końcu wydajność tej opcji jest znacznie wyższa niż w przypadku jednobiegowego roweru szosowego. Co więcej, zarówno podczas jazdy pod górę, jak i podczas jazdy pod wiatr. W zasadzie nawet na wietrze można rzucić nim na największą gwiazdę z przodu i najmniejszą z tyłu, osiągając znacznie lepsze rezultaty niż klasyczna szosówka.

Zupełnie nowa zasada napędu roweru

Jeśli cofniesz się o ponad sto lat, nastąpiły poważne zmiany w technologii rowerowej. Od tego czasu zamiast napędu bezpośredniego pojawiły się korbowody, na które jeździec naciska stopami. Obracają duży bieg, przenosząc siłę napędową przez łańcuch na mały. To z kolei wprawia go w ruch poprzez mechanizm znajdujący się w tylnym kole. W ciągu kolejnych dziesięcioleci wprowadzono szereg wyżej wymienionych ulepszeń, wydaje się jednak, że nadchodzi czas radykalnych zmian.


W końcu każda dzisiejsza opcja zmiany oczekuje działania ze strony samego jeźdźca. Nawet najbardziej wyszukane rozwiązania technologiczne są nadal projektowane z myślą o ruchu indeksowanym pomiędzy przekładniami o różnych rozmiarach.



Dziś na YouTubie można już znaleźć krótki film prezentujący pracę nowego produktu od wynalazcy z Minnesoty. Sądząc po filmie, wydaje się, że jest to dość praktyczne i można je zastosować w przyszłych modelach produkcyjnych. Oczywiście są jeszcze dalsze ulepszenia, ulepszenia i poprawki do wprowadzenia, ale mamy nadzieję, że powstanie szereg ciekawych modeli rowerów o zupełnie innym charakterze napędu.

Autor nie cierpi na gorączkę gwiezdną i nie mówi o sobie jako o „rowerowym mesjaszu”. Wręcz przeciwnie, Mercer dał do zrozumienia, że ​​nie uważa swojego wynalazku za całkowity zamiennik wersji klasycznej. Zaznaczył jednak, że nowy produkt umożliwi jeździecowi łatwe poruszanie się po terenie ze zmianami wysokości, bez myślenia o ciągłej, ręcznej zmianie biegów. Twórca ma nadzieję, że jego projekt znajdzie zastosowanie w elektrycznych wersjach sprzętu.


Prototyp pokazał nie tylko pozytywne aspekty, ale także to, że w przyszłości będzie trzeba go udoskonalić. Na przykład czyszczenie i konserwacja sprzętu jest dziś czymś więcej niż tylko pracochłonnym procesem. Jednak rozszerzanie i kurczenie obu kół zębatych (w zależności od warunków jazdy i momentu obrotowego) pozwala w pełni zautomatyzować proces przełączania na różne tryby. Oto, co musiałem w tym celu zrobić:

✅przód – mechanizm z 8 kołami
✅sprężyny regulujące wielkość mechanizmu przedniego
✅piasta tylna z 6 kołami pasowymi
✅ na dole z tyłu – dwa napinacze łańcucha

Oto jak to wszystko działa. Wszystkie koła pasowe przednie osadzone są na łożyskach jednokierunkowych. Dlatego wraz ze wzrostem prędkości lub wzrostem wznoszenia wysiłek jeźdźca wzrasta. To z kolei prowadzi do ściągnięcia sprężyn i zmniejszenia rozmiaru całego przedniego elementu.

W tylnej części koła pasowe są maksymalnie ściśnięte w wyniku działania sprężyn. Jednak wraz ze wzrostem ciśnienia koła pasowe wysuwają się, zwiększając całkowity rozmiar tylnego elementu. Ten jednocześnie złożony i prosty mechanizm pozwala na automatyczną regulację przełożeń, reagując na zmiany wysiłku wywieranego przez rowerzystę.

Oczywiste jest, że taki wzrost i spadek wpływa na ugięcie napędu łańcuchowego. Jest to doskonale kompensowane przez wspomniane napinacze. Kierują nim także wtedy, gdy zmienia się kąt nachylenia przednich kół pasowych. Patent otrzymany przez wynalazcę daje mu także pewną swobodę w modyfikowaniu swojego urządzenia. Na przykład możesz stworzyć symbiozę, instalując z przodu zwykłą zębatkę. Lub użyj wariantu klasycznej przerzutki przedniej. Ale to wszystko jest na razie tylko w planach.

Wszystko dla wygodnej jazdy na rowerze

Pochodzący z Minneapolis pracuje w branży naprawy karoserii samochodowych. samochód, opracowywanie i spawanie stopów. Posiada już szereg patentów różnych firm. Cztery lata temu Mercer rozpoczął karierę jako wynalazca i inżynier. A dzisiejszy mechanizm to pierwszy czysto osobisty rozwój. Oto jak poszło.


Haven wybrał się na przejażdżkę około rok temu i pomyślał, że jazda na rowerze wymaga dużej koncentracji na zmianie biegów. Zwłaszcza, gdy nagle przed długą wspinaczką znajdziesz się w pozycji dużej prędkości. Nie będziesz w stanie szybko przełączyć się z wysokiej pozycji; możliwe jest całkowite zatrzymanie. Jego wynalazek ma właśnie na celu wyeliminowanie tych problemów.

Projektant zbudował swój prototyp, korzystając z kombinacji części domowej roboty i części zamówionych w Protolabs. Wiele pozostaje do zrobienia, zwłaszcza w obszarach analizy elementów skończonych i równoważenia siły sprężyny. Zapytany o wyzwania związane z czyszczeniem i konserwacją tak wielu ruchomych części, Mercer zauważył, że w jego systemie łatwiej jest zamontować osłony łańcucha i inne osłony niż w tradycyjnych rowerach.

Przecież pozostaje w jednej płaszczyźnie, z jedynie niewielkim ruchem z boku na bok. Autor wykorzystywał swój prototypowy rower do jazdy ulicznej i terenowej, dochodząc do wniosku, że wszystko działa normalnie, ale przed nim jeszcze sporo pracy tuningowej. Potencjał wynalazku widzi w:

✅ stali bywalcy
✅ rowery górskie
✅ systemy urządzeń napędzanych elektrycznie

Może to oznaczać automatyczną skrzynię biegów, w wyniku której wymagany jest mniejszy moment obrotowy od silnika elektrycznego do napędu. Lub aby osiągnąć wyższe prędkości przy mniejszej mocy silnika. Tak czy inaczej, przed nami jeszcze sporo pracy. Ta sama krytyka ze strony doświadczonych osób, którą usłyszano podczas pojawienia się automatycznych skrzyń biegów w samochodach osobowych, jest całkiem możliwa.


Na razie Mercer planuje skupić się na pracy nad patentem podczas dalszych prac rozwojowych. Później będzie możliwość licencjonowania lub sprzedaży. Do tego czasu projektant zamierza próbować dalej iść do przodu, po drodze podejmując decyzje.