Русская Википедия:Велосипед с вальным приводом
Велосипед с вальным приводом — класс велосипедов, в которых передача крутящего момента от Шаблон:Comment к колесу происходит через вал (в разговорной речи такую передачу могут называть карданной, хотя в конкретном устройстве нет карданного шарнира), с зубчатой передачей, состоящей из двух конических. Шаблон:TOC-left Вальный велосипедный привод был запатентован в конце XIX века, но не получил широкого распространения вследствие сложной технологии производства и невозможности изменения передаточного отношения трансмиссии. Только в первом десятилетии XXI века развитие технологий позволило сравнять передаточные отношения цепных приводов и внутривтулочных редукторов, что привело к появлению на рынке небольшого количества серийных велосипедов с вальными приводами.
История
В конце XIX века многие изобретатели и конструкторы пытались создать бесцепные велосипедные приводы. Кроме вала предлагалось множество других альтернатив цепи, но только вальный привод получил дальнейшую практическую реализацию.
Первые вальные приводы для велосипедов были изобретены в 1890 году независимо друг от друга в США и Великобритании. А. Фернхед (Шаблон:Lang-en) создал такой привод в Лондоне в 1890 г. и запатентовал его 1891 году. В его прототипе вал вращался внутри трубки, которая находилась над пером рамы, в более поздних моделях вал вращался непосредственно внутри пера[1]. В США, Вальтер Стиллман (Шаблон:Lang-en) подал заявку на патент для велосипедного вального привода десятого декабря 1890 года. Патент был выдан 21 июля 1891 года[2].
Вальный привод не был хорошо принят в Англии, поэтому в 1894 году Фернхед привёз его в США, где компания Pope Manufacturing CompanyШаблон:Ref-en купила эксклюзивные права на это изобретение на территории США.
Любопытно, что известный конструктор велосипедов того времени, профессор Арчибальд Шарп (Шаблон:Lang-en), был против вала; в своей классической книге «Велосипеды и трициклы» 1896, он пишет:
| « |
Механизм Фернхеда .... если бы можно было изготавливать конические шестерни с большой точностью и минимальными затратами, то можно было бы сказать, что передачи такого типа смогли бы заменить цепной привод, но факт того, что зубья конических шестерен невозможно фрезеровать с необходимой точностью, является серьёзным препятствием для его практического внедрения[3]. | » |
| — Анонимус | ||
Производство вальных приводов в США начались уже в 1893 году компанией League Cycle Company[4]. Вскоре после этого, французская компания Metropole выпускает бесцепной велосипед «Acatane»[4]. В 1897 году начинается массовое производство бесцепных приводов в США по лицензии компании League Cycle Company[4]. В 1898-99 годах бесцепные велосипеды становятся довольно популярными, но количество их продаж заметно меньше, чем классических велосипедов, из-за относительно высокой цены.
Вальные велосипеды были также несколько менее эффективным, чем обычные велосипеды. Около восьми процентов потерь энергии приходилось на передачи, в частности, из-за ограниченных производственных технологий того времени. Заднее колесо было труднее снять, чтобы заменить покрышку или камеру. Многие из этих недостатков были преодолены в двадцатом веке.
В 1902 году компания Hill-Climber выпустила на рынок трёхскоростной велосипед с приводом от вала, в котором разные передаточные отношения был реализованы тремя наборами конических шестерён[5]. Хотя небольшое количество бесцепных велосипедов производилось, по большей части, велосипеды с валом исчезли из вида на протяжении большей части 20-го века.
Однако до сих пор существует ниша на рынке велосипедов, которую занимают велосипеды с вальным приводом, особенно в секторе дорожных (городских) велосипедов. И есть ряд производителей, которые предлагают такие велосипеды, либо как часть более широкого класса, либо как отдельный класс велосипедов.
Технические особенности
Для обеспечения возможности переключения передач приводной вал соединяют с встроенным в заднюю втулку (ступицу) редуктором. На сегодняшний день можно выделить три наиболее крупных производителя встроенных (внутренних) редукторов, которые можно использовать с вальным приводом, это Shimano, SRAM и Sturmey-Archer.
Использование конических шестерён позволяет развернуть ось крутящего момента, который идёт от педалей, на 90 градусов. Для передачи крутящего момента к заднему колесу требуется две пары конических шестерён (Z-образная передача), одна возле кареточного узла, вторая возле втулки заднего колеса. Конические шестерни − самый эффективный способ изменения угла оси вращения, они обеспечивают меньшее трение по сравнению с червячными передачами.
См. также
- Бесцепной велосипед
- Велосипедная трансмиссия
- Раздел «передача» в статье велосипед
- Коническо-цилиндрический редуктор
- Список производителей велосипедов
Примечания
Ссылки
- Шаблон:Официальный сайт, производителя вальных приводов Шаблон:Ref-en Шаблон:Флаг3
- Шаблон:Официальный сайт, производителя вальных приводов и бесцепных велосипедов Tara Шаблон:Ref-en Шаблон:Флаг3
- Шаблон:Официальный сайт, производителя бесцепных велосипедов Runabout Шаблон:Ref-en Шаблон:Флаг3
- Шаблон:Youtube Шаблон:Ref-en
- Патент вального привода с коробкой передач в кареточном узле, 1893 год
- ↑ Luther H. Porter, Wheels and Wheeling, Wheelman, Boston, 1892; page 162.
- ↑ Walter Stillman, Bicycle, U.S. Patent 456,387, July 21, 1891.
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Cite web
