Una bicicleta accionada por eje es una clase de bicicletas en las que la transmisión de par desde el conjunto del carro a la rueda se produce a través de un eje (en el habla coloquial, dicha transmisión puede denominarse cardán, aunque no existe un conjunto cardán en un particular). dispositivo), con un tren de engranajes que consta de dos cónicos .
La transmisión por eje de la bicicleta fue patentada a fines del siglo XIX, pero no fue ampliamente utilizada debido a la compleja tecnología de producción y la imposibilidad de cambiar la relación de transmisión. Solo en la primera década del siglo XXI, el desarrollo de la tecnología permitió igualar las relaciones de transmisión de las transmisiones por cadena y las cajas de cambios en la manga, lo que condujo a la aparición en el mercado de un pequeño número de bicicletas producidas en serie con ejes. unidades
A fines del siglo XIX, muchos inventores y diseñadores intentaron crear unidades de bicicleta sin cadena . Además del eje, se han propuesto muchas otras alternativas a la cadena, pero solo la transmisión por eje ha recibido una implementación práctica adicional.
Los primeros ejes de transmisión para bicicletas se inventaron en 1890 de forma independiente en EE . UU. y Gran Bretaña . A. Fearnhead creó una unidad de este tipo en Londres en 1890 y la patentó en 1891. En su prototipo, el eje giraba dentro del tubo, que estaba ubicado sobre el marco del bolígrafo, en modelos posteriores el eje giraba directamente dentro del bolígrafo [1] . En los Estados Unidos , Walter Stillman solicitó una patente para una transmisión por eje de bicicleta el 10 de diciembre de 1890. La patente fue emitida el 21 de julio de 1891 [2] .
La transmisión por eje no fue bien recibida en Inglaterra, por lo que Fernhead la trajo a los EE. UU. en 1894, donde Pope Manufacturing Company compró los derechos exclusivos de la invención en los EE. UU.
Curiosamente, el renombrado diseñador de bicicletas de la época, el profesor Archibald Sharp ( Ing. Archibald Sharp ), estaba en contra del eje; en su libro clásico "Bicicletas y triciclos " de 1896, escribe:
El mecanismo Fernhead.... si fuera posible fabricar engranajes cónicos con gran precisión y mínimo costo, entonces se podría decir que engranajes de este tipo podrían reemplazar la transmisión por cadena, pero el hecho de que los dientes de los engranajes cónicos no se pueden fresar con la precisión requerida, es un serio obstáculo para su implementación práctica [3] .Archibald Sharp, 1896
La producción de transmisiones por eje en los EE. UU. comenzó ya en 1893 por League Cycle Company [4] . Poco después, la empresa francesa Metropole lanza al mercado la bicicleta sin cadena Acatane [4] . En 1897, comienza la producción en masa de transmisiones sin cadena en los Estados Unidos bajo licencia de League Cycle Company [4] . En 1898-1899, las bicicletas sin cadenas se hicieron bastante populares, pero sus ventas son notablemente menores que las bicicletas clásicas debido a su precio relativamente alto.
Las bicicletas con servicio de valet también eran algo menos eficientes que las bicicletas normales. Alrededor del ocho por ciento de las pérdidas de energía se produjeron en las transmisiones, debido en parte a las limitadas tecnologías de fabricación de la época. La rueda trasera era más difícil de quitar para cambiar un neumático o una cámara. Muchas de estas deficiencias fueron superadas en el siglo XX.
En 1902, Hill-Climber Company comercializó una bicicleta de tres velocidades impulsada por eje en la que se realizaban diferentes relaciones de transmisión mediante tres juegos de engranajes cónicos [5] . Aunque se produjo 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 en el mercado de bicicletas que está siendo ocupado por bicicletas de timón, especialmente en el sector de bicicletas de carretera (urbanas). Y hay una serie de fabricantes que ofrecen este tipo de bicicletas, ya sea como parte de una clase más grande o como una clase separada de bicicletas.
Para permitir el cambio de marchas, el eje de transmisión está conectado a una caja de cambios integrada en el cubo trasero (cubo). Hasta la fecha, se pueden distinguir los tres mayores fabricantes de cajas de cambios incorporadas (internas) que se pueden usar con transmisión por eje, estos son Shimano , SRAM y Sturmey-Archer .
El uso de engranajes cónicos le permite girar el eje de torsión que proviene de los pedales en 90 grados. Para transmitir el par a la rueda trasera, se requieren dos pares de engranajes cónicos (engranaje Z ), uno cerca del soporte inferior y el segundo cerca del cubo de la rueda trasera. Los engranajes cónicos son la forma más eficiente de cambiar el ángulo del eje de rotación y proporcionan menos fricción que los engranajes helicoidales .
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