축 구동 자전거

Shaft-driven bicycle
다이내믹 "Runabout" 7축 구동 자전거
구동축 하우징

축 구동 자전거는 페달에서 바퀴로 동력을 전달하기 위해 체인 대신 구동축을 사용하는 자전거입니다.샤프트 드라이브는 1세기 전에 도입되었지만, 스프로켓과 탈선기로 가능한 기어 범위 때문에 대부분 체인 구동 자전거로 대체되었습니다.최근에는 내부 기어 기술의 진보로 인해 소수의 현대식 샤프트 구동 자전거가 출시되었습니다.

축 구동 자전거는 기존의 자전거가 체인 링을 가지고 있는 큰 베벨 기어를 가지고 있다.이는 구동축에 장착된 다른 베벨 기어와 맞물립니다.베벨 기어를 사용하면 페달에서 구동 토크의 축이 90도 회전할 수 있습니다.그런 다음 구동축은 리어 휠 허브 근처에 또 다른 베벨 기어를 장착하여 기존 자전거의 리어 스프로킷이 있는 허브의 베벨 기어와 맞물려 첫 번째 구동 토크 변경을 상쇄합니다.

하단 브래킷과 리어 허브에서 구동 평면이 90도 바뀌면 가장 효율적인 성능을 위해 베벨 기어가 사용되지만 홉슨의 조인트, 웜 기어 또는 교차 헬리컬 기어와 같은 다른 메커니즘이 사용될 수 있습니다.

구동축은 종종 리어 허브 내부에 내장된 내부 기어 시스템인 허브 기어와 결합됩니다.샤프트 드라이브 시스템에 적합한 내부 허브 제조업체는 NuVinci, Rohoff, Shimano, SRAM 및 Sturmey-Archer입니다.

역사

1880년 구동축 리소그래피
고풍스러운 4차 축 구동 자전거

사이클용 최초의 샤프트 드라이브는 미국과 영국에서 독립적으로 발명된 것으로 보입니다.1880년, 토마스 무어가 만든 궤도자전거(실제로 세발자전거)는 축 [1]구동장치를 사용했다.A. Fearnhead는 North London의 Caledonian Road 354번지에 있으며 1890년에 하나를 개발하여 1891년 [citation needed]10월에 특허를 받았다.그의 원형 샤프트는 체인 스테이의 상단을 따라 흐르는 튜브 안에 들어 있었고, 이후 모델은 실제 체인 [2]스테이 안에 들어 있었습니다.미국에서는 월터 스틸먼이 1890년 12월 10일 축 구동 자전거에 대한 특허를 출원했고,[3] 이는 1891년 7월 21일 허가되었다.

이 샤프트 드라이브는 영국에서 잘 받아들여지지 않았기 때문에 1894년 Fearnhead는 그것을 미국으로 가져갔고, 그곳에서 Columbia 회사의 Colonel Pope가 독점적인 미국 [citation needed]권리를 샀다.뒤늦게 영국 제조업체들이 인수했고, 특히 험버는 [citation needed]이 거래에 대해 크게 급락했다.충분히 이상하게도, 빅토리아 시대의 모든 자전거 기술자들 중 가장 위대한 아치볼드 샤프 교수는 축 구동에 반대했다; 그는 1896년 그의 고전 책 "자전거와 세발자전거"에서 "만약 베벨 휠이 기계에 의해 정확하고 저렴하게 절단될 수 있다면, 이 설명의 기어가 상당 부분 대체될 수 있다.체인 구동 기어인 t. 하지만 베벨 베젤의 톱니가 정확하게 밀링되지 않는다는 사실은 실질적인 성공에 심각한 걸림돌입니다."[4]

미국에서는 이미 [5]1893년에 리그 사이클 컴퍼니에 의해 만들어졌다.얼마 지나지 않아, 프랑스 회사 메트로폴은 아카테인을 [5]판매했다.1897년까지 콜롬비아는 리그 사이클 [5]회사로부터 인수했던 체인리스 자전거를 공격적으로 판매하기 시작했다.체인리스 자전거는 1898년과 1899년에 중간 정도의 인기를 끌었지만, 판매량은 여전히 일반 자전거보다 훨씬 적었고, 그 주된 이유는 높은 가격 때문이었다.또한 일반 자전거보다 다소 덜 효율적이었습니다. 부분적으로는 당시 제조 기술에 한계가 있었기 때문에 기어 손실에 약 8%가 있었습니다.뒷바퀴도 플랫을 교환하기 위해 탈거하기가 더 어려웠다.이러한 결점들 중 많은 것들이 지난 세기에 극복되었다.

1902년 힐-클림버 자전거 제조회사는 3단 축 구동 자전거를 판매했는데, 이 자전거는 3단 베벨 [6]기어로 변속을 구현했습니다.소수의 체인리스 자전거가 사용 가능했던 반면, 대부분의 경우 샤프트 구동 자전거는 20세기 동안 시야에서 사라졌다.그러나 체인리스 자전거의 틈새 시장은 여전히 존재하며, 특히 통근자를 위한 시장이며, 더 넓은 범위의 일부 또는 주요 전문 분야로 제공하는 제조업체들이 많이 있습니다.덴마크의 비오메가, 네덜란드의 [7]브릭 등이 대표적인 예다.

축과 체인의 비교

샤프트 드라이브는 조정이나 유지 관리 없이 매우 일관된 효율과 성능 속도로 작동하지만,[8][9] 적절하게 조정되고 윤활된 체인보다 효율이 낮습니다. 아마도 베벨 [9][10]기어의 정밀도나 정렬이 불충분하기 때문일 것입니다.축 드라이브는 일반적으로 펑크 난 리어 타이어를 수리할 때 분해하기가 더 복잡하고 일반적으로 제조 비용이 더 높습니다.

자전거 축 구동 시스템의 근본적인 문제는 일반적인 자전거 스프로켓보다 훨씬 더 작은 반경의 베벨 기어를 통해 승차자의 토크를 전달해야 한다는 것입니다.이를 위해서는 고품질 기어와 무거운 프레임 [8][9]구조가 모두 필요합니다.

샤프트 드라이브에는 변속을 위한 기어 허브가 필요하기 때문에 이러한 [8]메커니즘과 관련된 모든 장점과 단점이 누적됩니다.

축 구동에 대해 주장하는 대부분의 장점은 완전히 밀폐된 체인 [8]케이스를 사용함으로써 실현할 수 있습니다.의류 보호 및 오염물 유입 방지와 같이 샤프트 드라이브가 해결하는 기타 문제 중 일부는 체인 가드를 사용하여 해결할 수 있습니다.축 구동 자전거의 조정 필요성 감소는 체인 또는 벨트 구동 허브 기어 자전거에도 적용됩니다.모든 허브 기어 시스템이 샤프트와 호환되는 것은 아닙니다.

갤러리

참고 항목

레퍼런스

  1. ^ Hadland, Tony. Bicycle design : an illustrated history. Lessing, Hans-Erhard. Cambridge, Massachusetts. ISBN 0262322218. OCLC 878078558.
  2. ^ 루터 H. 포터, 휠맨, 보스턴, 휠맨, 1892; 162페이지.
  3. ^ 1891년 7월 21일 샤프트 드라이브 장착 자전거의 월터 스틸맨입니다
  4. ^ Archibald Sharp (1896). Bicycles and Tricycles. Longmans. p. 461. ISBN 0-486-42987-3. Fearnhead.
  5. ^ a b c Herlihy, David V. (2004). Bicycle, the History. Yale University Press. pp. 286–287.
  6. ^ Tietjen, Alfred (2007). "The Chainless Hill-Climber: A restoration project". Archived from the original on 2012-02-26. Retrieved 2009-08-07.
  7. ^ "Drive shaft – Brikbikes".
  8. ^ a b c d Sheldon Brown (2008). "Shaft drive". Retrieved 2010-03-02.
  9. ^ a b c Wilson, David Gordon; Jim Papadopoulos (2004). Bicycling Science (Third ed.). The MIT Press. pp. 331–333. ISBN 0-262-73154-1.
  10. ^ Hadland and Lessing (2014). Bicycle Design. MIT Press. p. 144. to work efficiently, the bevel gears had to be made very accurately and aligned precisely

외부 링크

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