Una bicicleta impulsada por eje es una bicicleta que utiliza un eje de transmisión en lugar de una cadena para transmitir la potencia de los pedales a la rueda. Las transmisiones por eje se introdujeron hace más de un siglo, pero en su mayoría fueron reemplazadas por bicicletas impulsadas por cadena debido a los rangos de engranajes posibles con ruedas dentadas y desviadores . Recientemente, debido a los avances en la tecnología de engranajes internos, se ha introducido una pequeña cantidad de bicicletas modernas con eje.
Las bicicletas impulsadas por eje tienen un engranaje cónico grande donde una bicicleta convencional tendría su plato de cadena . Este engrana con otro engranaje cónico montado en el eje de transmisión. El uso de engranajes cónicos permite girar 90 grados el eje del par motor de los pedales. El eje de transmisión tiene entonces otro engranaje cónico cerca del cubo de la rueda trasera que engrana con un engranaje cónico en el cubo donde estaría la rueda dentada trasera en una bicicleta convencional, y cancela el primer cambio de eje de torque de transmisión.
El cambio de 90 grados del plano de transmisión que se produce en el eje de pedalier y de nuevo en el buje trasero utiliza engranajes cónicos para un rendimiento más eficiente, aunque podrían utilizarse otros mecanismos, por ejemplo , juntas de Hobson , engranajes helicoidales o engranajes helicoidales cruzados .
El eje de transmisión a menudo está acoplado a un engranaje de cubo que es un sistema de engranajes interno alojado dentro del cubo trasero. Los fabricantes de cubos internos adecuados para su uso con sistemas de transmisión por eje incluyen NuVinci , Rohloff , Shimano , SRAM y Sturmey-Archer .
Historia
Los primeros accionamientos de eje para bicicletas parecen haber sido inventados de forma independiente en los Estados Unidos y Gran Bretaña. En 1880, el Orbicycle (que en realidad era un triciclo) de Thomas Moore usaba un eje de transmisión. [1] A. Fearnhead, de 354 Caledonian Road, North London, desarrolló uno en 1890 y recibió una patente en octubre de 1891. [ cita requerida ] Su eje prototipo estaba encerrado dentro de un tubo que corría a lo largo de la parte superior de la vaina; los modelos posteriores se incluyeron dentro de la vaina real. [2] En los Estados Unidos, Walter Stillman solicitó una patente para una bicicleta con eje el 10 de diciembre de 1890, que fue concedida el 21 de julio de 1891. [3]
El eje de transmisión no fue bien aceptado en Gran Bretaña, por lo que en 1894 Fearnhead lo llevó a los Estados Unidos, donde el coronel Pope de la firma Columbia compró los derechos exclusivos estadounidenses. [ cita requerida ] Tardíamente, los fabricantes británicos lo aceptaron, y Humber en particular se hundió fuertemente en el trato. [ cita requerida ] Curiosamente, el más grande de todos los ingenieros de ciclo victorianos, el profesor Archibald Sharp, estaba en contra de la transmisión por eje; en su libro clásico de 1896 "Bicicletas y triciclos", escribió "El engranaje de Fearnhead ... si las ruedas cónicas pudieran cortarse de manera precisa y económica con maquinaria, es posible que los engranajes de esta descripción sustituyan, en gran medida, a la engranaje de transmisión por cadena, pero el hecho de que los dientes de las ruedas cónicas no puedan fresarse con precisión es un serio obstáculo para su éxito práctico ". [4]
En los Estados Unidos, los había fabricado la League Cycle Company ya en 1893. [5] Poco después, la empresa francesa Metropole comercializó su Acatane. [5] En 1897, Columbia comenzó agresivamente a comercializar la bicicleta sin cadena que había adquirido de League Cycle Company. [5] Las bicicletas sin cadena fueron moderadamente populares en 1898 y 1899, aunque las ventas aún eran mucho menores que las de las bicicletas normales, principalmente debido al alto costo. También eran algo menos eficientes que las bicicletas normales: hubo una pérdida de aproximadamente un 8 por ciento en el engranaje, en parte debido a la tecnología de fabricación limitada en ese momento. La rueda trasera también fue más difícil de quitar para cambiar los planos. Muchas de estas deficiencias se han superado en el siglo pasado.
En 1902, The Hill-Climber Bicycle Mfg. Company vendió una bicicleta con eje de tres velocidades en la que el cambio se implementó con tres juegos de engranajes cónicos. [6] Si bien había disponible una pequeña cantidad de bicicletas sin cadena , en su mayor parte, las bicicletas con eje desaparecieron de la vista durante la mayor parte del siglo XX. Sin embargo, todavía existe un nicho de mercado para las bicicletas sin cadena , especialmente para quienes viajan diariamente , y hay varios fabricantes que las ofrecen como parte de una gama más amplia o como especialización primaria. Ejemplos notables son Biomega en Dinamarca y Brik en los Países Bajos. [7]
Comparación de eje vs cadena
Las transmisiones por eje operan a una tasa muy constante de eficiencia y rendimiento, sin ajustes ni mantenimiento, aunque su eficiencia ha sido menor que la de una cadena lubricada y ajustada correctamente, [8] [9] posiblemente debido a un mecanizado o alineación insuficientemente precisos del engranajes cónicos. [9] [10] Las transmisiones por eje suelen ser más complejas de desmontar cuando se reparan llantas traseras desinfladas, y el costo de fabricación suele ser más alto.
Un problema fundamental con los sistemas de transmisión por eje de bicicleta es el requisito de transmitir el par del ciclista a través de engranajes cónicos con radios mucho más pequeños que los típicos piñones de bicicleta. Esto requiere engranajes de alta calidad y una estructura de construcción más pesada. [8] [9]
Dado que los accionamientos por eje requieren cubos de engranajes para el cambio, acumulan todos los beneficios e inconvenientes asociados con dichos mecanismos. [8]
La mayoría de las ventajas reivindicadas para una transmisión por eje se pueden realizar utilizando una caja de cadena completamente cerrada. [8] Algunos de los otros problemas abordados por el eje de transmisión, como la protección de la ropa y la entrada de suciedad, se pueden resolver mediante el uso de protectores de cadena . La menor necesidad de ajuste en las bicicletas con transmisión por eje también se aplica de manera similar a las bicicletas con engranajes de buje accionadas por cadena o por correa . No todos los sistemas de engranajes de cubo son compatibles con el eje.
Galería
Lloyds Cross Roller Gear en el Museo del Transporte de Coventry
Roadsters impulsados por eje en el Museo del Transporte de Coventry, Reino Unido.
Palanca de cambios a la derecha
Engranaje de anillo cónico en la rueda trasera de una bicicleta con transmisión por eje
Ver también
- Esquema de ciclismo
- Velovision : la revista revisa periódicamente las bicicletas con transmisión por eje
Referencias
- ^ Hadland, Tony. Diseño de bicicletas: una historia ilustrada . Lessing, Hans-Erhard. Cambridge, Massachusetts. ISBN 0262322218. OCLC 878078558 .
- ↑ Luther H. Porter, Wheels and Wheeling , Wheelman, Boston, 1892; página 162.
- ^ Walter Stillman, bicicleta, patente estadounidense 456,387 , 21 de julio de 1891.
- ^ Archibald Sharp (1896). Bicicletas y Triciclos . Longmans. pag. 461 . ISBN 0-486-42987-3.
Fearnhead.
- ^ a b c Herlihy, David V. (2004). Bicicleta, la Historia . Prensa de la Universidad de Yale. págs. 286–287 .
- ^ Tietjen, Alfred (2007). "El escalador sin cadenas: un proyecto de restauración" . Archivado desde el original el 26 de febrero de 2012 . Consultado el 7 de agosto de 2009 .
- ^ https://brikbikes.com/personalize/drives/drive-shaft/
- ^ a b c d Sheldon Brown (2008). "Eje de transmisión" . Consultado el 2 de marzo de 2010 .
- ^ a b c Wilson, David Gordon; Jim Papadopoulos (2004). Ciencia del ciclismo (Tercera ed.). La prensa del MIT. págs. 331–333 . ISBN 0-262-73154-1.
- ^ Hadland y Lessing (2014). Diseño de bicicletas . Prensa del MIT. pag. 144.
para trabajar de manera eficiente, los engranajes cónicos tenían que fabricarse con mucha precisión y alinearse con precisión
enlaces externos
- Resumen de engranajes (a través de Wayback Machine)