Ремонт и настройка — Как устроена коробка передач для велосипеда на примере Pinion
1911 год, «прадед» современного Truvativ Hammerschmidt на 2 передачи со страниц энциклопедии «Британники»:
А вот уже 1936 год и коробка от фирмы сумрачных германских гениев с названием «Adler». В коробке 3 передачи:
Толи Чешский велосипед с Швейцарской коробкой, то ли наоборот. Phoebus Velo Oldtimer Mutaped:
Были так же варианты просто засунуть привычные цепь и звёзды внутрь защитного корпуса. Нашумевшая Honda RN-01 внутри выглядела как привычная нам связка со звёздами и переключателем:
Сама Хонда – это экземпляр достойный отдельной статьи, мы ещё обязательно поговорим о ней.
Очевидно, что несмотря на попытки выжать все соки из классических решений, типа увеличения количества звёзд сзади до 12 штук, или увеличения количества зубов на самой большой звезде сзади до 52Т – рано или поздно такая гигантомания достигнет разумных пределов (или нет?).
Аргументы «За»
- Коробка требует меньше затрат на обслуживание (60мл масла внутри меняются раз в год или каждые 10 000км).
- Внутрь не попадает грязь, пыль, песок, вода и прочие абразивные материалы или посторонние предметы.
- Можно использовать в связке с ремнем вместо цепи и вообще забыть о замене изнашивающихся частей привода, ведь хороший клиновой ремень гораздо труднее порвать или повредить, а его срок службы на порядок дольше, чем у любой цепи. Смазки такой ремень не требует вовсе.
- Если у вас коробка, то никакие переключатели не торчат в разные стороны и нечего не норовит зацепиться за вон-тот торчащий камень или этот прекрасный куст. Да, конечно, коробка находится в районе каретки и может зацепить что-то на земле при хорошем дропе, но у неё хороший защитный кожух, а такое расположение помогает добиться хорошей развесовки велосипеда, что опять же плюс.
- И самое главное – на коробку распространяется 5-ти летняя гарантия, а ожидаемый срок службы гарантированно более 100 000км! Как вам это, впечатляет? Прикинуть насколько выгодно становится пользоваться такой системой не составит труда, ведь звёзды и кассета — это просто расходники и часто меняются, а всё это стоит немалых денег.
- Свою старую, любимую раму придётся оставить в качестве музейного экспоната или второго велосипеда, коробка встанет только на раму со специальным креплением.
- Количество рам, совместимых с Pinion растёт с каждым годом, но по сравнению с более классическими решениями их всё равно очень мало.
- Так же такая коробка потребует специфического переключателя под 2 троса. Сейчас у Pinion есть только «грип-шифт», который подойдет не всем, но никто не утверждает, что в обозримом будущем при спросе не появятся подходящие манетки.
Мы взяли Pinion P1.18 как самую сложную коробку из всей линейки Pinion. В остальных коробках всё так же, только с меньшим количеством зубчатых шестерней. Сравните P1.18 и P1.9
Как видно внутри банально уменьшили количество пар шестерней и изменили размеры некоторых из них для более ровного разброса между передачами.
Но перейдем ко внутренней конструкции. Вот вам небольшая схемка, благодаря которой будет гораздо проще ориентироваться в строении коробки:
- Зелёной стрелкой отмечен первичный вал, на него усилия передаются с ваших педалей.
- Красной стрелкой отмечен вторичный вал, внутри него творится вся магия.
- Зеленый прямоугольник показывает 6 зубчатых шестерней, жестко зафиксированных на первичном валу.
- Красный прямоугольник показывает 3 зубчатых шестерни, через которые насквозь проходит первичный вал. Никакой сцепки между ними и валом нет, а фиксируются они в самом корпусе коробки через промподшипник. С этими шестернями в жесткой сцепке находится ведущая звезда, передающая момент вращения на заднее колесо велосипеда (на схеме отсутствует).
- Фиолетовый прямоугольник указывает на 6 шестерней, благодаря которым вращение передаётся от первичного (зеленого) вала ко вторичному(красному) валу.
- Оранжевый прямоугольник указывает на 3 шестерни, через которые вращение от вторичного (красного) вала передаётся на 3 шестерни (выделены красным прямоугольником) и ведущую звезду соответственно.
Пока ещё выглядит мутно, но сейчас мы проясним картину. На вторичном (красном) валу у вас есть 3 оранжевых шестерни и 6 фиолетовых шестерней. Методика выбора передач примерно такая же, как и в классическом цепном приводе с кассетой. 3 оранжевых шестерни эквивалентны 3-м звёздам на шатунах спереди, а 6 фиолетовых шестерней эквивалентны 6-ти звёздам в кассете на заднем колесе. Дальше простая арифметика, 3*6 = 18 скоростей. Отличие лишь в том, что 2 соседние фиолетовые шестерни отвечают не за соседние передачи, как с кассетой, а оптимизированы по размеру, поэтому разбросаны по валу. Это сделано, чтобы добиться компактности механизма в целом.
И самой главной деталью, которая делает всю эту «магию» с выбором передачи внутри коробки Pinion является такой-себе «храповик» вторичного вала. На фото ниже вы видите вторичный вал в сборе, сам «храповик» в сборе и разобранный храповик с «собачками» и «распредвалом» (находятся не в фокусе).
В статье на Pinkbike.com, где у авторов Pinion брали интервью, по поводу устройства храповика пошутили, мол «Если вы понимаете, как он устроен, то возможно вам стоит обратиться к ребятам из Pinion и они возьмут вас к себе на работу».
Переключая передачи, внутри корпуса храповика вы вращаете небольшой «распредвал» (тот самый, что был не в фокусе), который выталкивает определенные собачки для фиксации определенных шестерней. На фото ниже видно 3 отверстия под собачки, а шестеренок у на валу нас 9, следовательно 9 собачек во всей тушке храповика. Собачки равномерно распределены по корпусу храповика, угол между двумя соседними собачками составляет 120о.
Дальше принцип, как и в обычной втулке. Эти собачки дополнительно подпружинены, чтобы работал сам храповой механизм, а на шестернях вторичного (красного) вала присутствуют пазы для собачек, в которые собачки упираются, когда вы вращаете педали.
Переключая скорость, вы активируете 2 собачки. Одна из «оранжевой» группы, вторая из «фиолетовой». Остальные шестерни со вторичного вала свободно вращаются вокруг него, ничем не фиксируясь (если бы было иначе, то вращения бы не происходило).
Возможно, кому-то покажется, что одной собачки на 1 шестерню маловато, но размер у них приличный, да и нагрузки получаются не такими, как в классической конструкции с барабаном. Вот в принципе и вся хитрость коробки передач.
Оригинал лежит тут. Если кому-то ещё интересны технические темы, то велком.
-
добавить в избранное
4
- +112
- Мнения
Комментарии (84)
deniska
fahrradzukunft.de/20/wirkungsgradmessungen-an-nabenschaltungen-3/
Ast
deniska
Толстые линии 200 ватт, тонкие 50
Ast
deniska
Знаю несколько человек, которые катают и довольны.
Ast
Vados
vovsick
Хонда в свое время сделала гениальную вещь
(назову ее народным способом-поср… ать и не надутся), все доступные(?) нам компоненты поместили в коробочку, на которые есть запчасти и расходники в случае чего(брака например).Плюсы обоих конструкций я вижу так: хочешь ездить ендуро, ставишь ведущющую звезду по-меньше, а сзади больше чтобы ехать вверх.Катаешь Дх спереди больше, сзади меньше.А коробка должна быть одна
Pinokio
ilyamaksimov
Hellride
А не так давно в каком-то видосе в гараже у Миннара его старая RN-01 проскакивала и так обидно стало, что забили на такой прекрасный аппарат ребята из Хонды.
kuzlich
ilyamaksimov
для ситибайков у шимы есть планетарка. да и всякие красивые переклюки и большие кассеты рекламировать и обновлять каждый год проще и заметнее, чем менять чтото внутри черной коробчонки :)
по поводу «Если вы понимаете, как он устроен, то возможно вам стоит обратиться к ребятам из Pinion и они возьмут вас к себе на работу». — да тут упрощеная МКП от авто, только валов 2, а не три, принцип тот же.
pashevich
да и с ебайками они должны раотать наотлично, я уверен есть рынок и судя по отзывам людей есть спрос.
не выстреливает потому, что цена/вес пока еще высокоыаты для масс-маркета. 200-300 рублей за коробку с 10-12 передачами и диапазоном 450-550% сразу выстрелит все
да, даже синхронизаторов нет
ilyamaksimov
А зачем они здесь? Разница в угловых скоростях шестерен маленькая. Передачу мощности прервать — как два файла отослать: перестать крутить педали. А сложности и веса синхронизаторы прибавят.
Да
Но это так, взгляд мельком с дивана :)
yurtsa
ilyamaksimov
NapsterClash
Hellride
NapsterClash
Интересно будет.
Hellride
ilyamaksimov
Pinokio
Чисто как имхо — очередная бесполезная цифра, с помощью которой производители меряются письками. Никогда не замечал каких-то проблем с Q-фактором, ногами шатуны до блеска не затирал. Вполне возможно потому, что катаюсь на топталках. Не исключаю, что кому-то это крайне важно.
kuzlich
Tru_cycling
Но глядя на то, с каким энтузиазмом они сейчас штампуют один за другим стопками Е-байки, закрадывается подозрение, что причина явно не в сложности моделирования и производства.
affro
но я не понимаю почему они не начинают делать их в дополнение, как тот же алфайн, цена разработки и производства не такая большая, насколько могу предполагать.
ilyamaksimov
профики на таком не поедут, значит и фанатский массмаркет закрыт, так оно и останется гиковской железкой с космической ценой.
mardoser
Профики поедут на чём угодно, лишь бы их купили. Просто ориентир компании не экстремальные дисциплины, основное бабло идёт от продаж коробок для ситибайков/туристов. Однако Sam Shaw, довольно крутой катун из Новой Зеландии Sam Shaw юзал Pinion на грязевом домашнем этапе EWS и остался доволен. Заехал на 45е место из 148 финишировавших.
kuzlich
mardoser
Какой-то вы слишком наивный.
kuzlich
Учитывая, что людей на тумбочке зачастую разделяют доли секунд, из за потерь на шестеренках можно потерять подиум, прям зашибись спортинвентарь, и это конструктивная особенность конструкции, а не косяк инженеров.
mardoser
Но каждый ездит на том, что даёт спонсор. Разнаобразие железа на любой «тумбочке» можете оценить сами.
kuzlich
mardoser
GonzoGonzales
kuzlich
twice
Ждем!
AirVetra
nilstisebe
tazhate
Если конечно речь идёт о настоящих горах, с реальными подъёмами, то маленькая встроеная коробка передач будет очень кстати.
nilstisebe
ilyamaksimov
nilstisebe
ilyamaksimov
tazhate
Мотор современных электробайков с технологией педал ассист выдаёт 250Ватт, то есть мощность соизмерима с хорошим велосипедистом. Итого, если человек способен на синглспид проезжать практически всё в своей местности, а тут ему даётся помощь которая практически увеличивает его способности вдвое, то зачем коробка?
nilstisebe
Чиновники едят мясо, а я капусту, в среднем мы едим голубцы
упд:
первая же ссылка в гугле говорит, что мощность у них поболее будет velolive.com/velo_race/tour/9991-komanda-sky-raskryvaet-pokazateli-moschnosti-chris-froome-na-tour-de-france-2015.html а вообще надо просто считать какая нужна мощность чтобы хватало одной передачи, я не силен в формулах, деградант
ilyamaksimov
madbiker
VinniPooh
А так да — для электромотора почти не нужна коробка, если диапазон скоростей в оптимуме электромотора — у Теслы две скорости было, сейчас когда до 250 скорость подняли — не знаю...
AirVetra
NapsterClash
ilyamaksimov
лол, большее, чем мехатроники на dsg dq200
KonstantinMaksimov
damenoid
damenoid
А почему? Потому что допуски должны быть маленькими, иначе через 3000км будет нам не опорный подшипник а говно, и ремонтировать нечем, и негде, и синглспид не сделаешь. И пыль может снаружи и не попадать, зачем, когда внутри будет достаточно своей стружки.
Aigo
P.S. Надеюсь о массовости производства АКПП спорить не будем)
NapsterClash
CIX
Учитывая, что главная фишка АКПП — это гидротрансформатор — у них мало общего. А если в АКПП — планетарный редуктор (что часто бывает), а не кулачкового типа (как пинион) — то вообще ничего общего.
Belinsky
Redrider
NapsterClash
CIX
pashevich
NapsterClash
CIX
affro
ilyamaksimov
kubas
много тут людей которые проехали на одной раме хотябы половину от заявленых 100к км?
кому оно надо при таком весе и стоимости
если преимущество (ресурс) большинству попросту не нужен
zxv_
если подобного решения нету на рынке значит оно покупателям особо не интересно
ибо не вижу никаких проблем сделать подобный аппарат
zxv_
CIX
Coil
ilyamaksimov
технологии производства самой рамы в 03-04 годах не применялись в велоиндустрии
если верить википедии, систему работы коробки передач рассекретили только в 2007
возможно на некоторых моделях и тормоза были кастом
ну и соответсвенно углы рамы
CIX
про аморт по этим фоткам непонятно и не понятно что в нем такого особенного было
вилку если и пиздили то очевидно не пригодилась
ilyamaksimov
И да, проект закрыли и все формы и готовые рамы, что были у Хонды, утилизировали. А жаль.
kuzlich
ilyamaksimov
affro
affro
Coil
Вилки Шова продавались и так, в Японии. Про Каябу хз.
У них там вообще в те года был небольшой бум по ДХ, в связи с Хондой видимо.
А технологии? Вот смотрю я на РН-01 и не вижу ничего, что бы применялось сейчас.
А о геометрии очень сложно говорить, кто что и у кого перенял.
Coil
не исключено, что и подход к проектированию рамы был не на глаз, а с применением актуального САПРа, умножив на топовые материалы байк весил чуть ли не легче конкурентов. дьявол всей этой красоты кроется в тонкостях и мелких деталях
CIX
Но скорее всего не из за Хонды все это в вело пришло, а просто бабки стали появляться да технологии удешевляться. К тому же слишком сложная конструкция рамы вынужденная, дабы вместить вундервафлю.
Вот сейчас, к сожалению, не хватает такого игрока, который бы ввалил бабла в коробки, вхреначил бы в карбокорпус (чтот мне кажется это дешевле, чем цельнофрезерованные детальки), уменьшив при этом размеры на треть.
Я смотрю на Зерод уже почти 4 года и все жду от них, а теперь уже не безосновательно, карбоДХ на коробке. Только учитывая стоимость Танихвы, этот гипотетический Зерод стоить будет просто оверкилл.
Но реально, что может пойти путем интеграции в еБайки, но это совсем уже другая тема.
Coil
а ситуация с коробками, опять же кмк, развивается в правильном направлении с позиции внедрения товара на рынок. пинион, как компания, вероятнее всего делает маленькие, не дорогостоящие шаги по совершенствованию коробок. грубо говоря сидит на ставке один инженер и от выставки к выставке модернизирует коробку. и тем самым из года в год подогреваая интерес к продукту, выжидая тот день, когда нужно будет бросить все силы и выпустить кардинально лучший продукт (как раз карбо-корпус видимо на этот день и припасен)
ну и как жертва маркетинга и эпизодических разговоров о коробках, желание на такую пересесть мало по малу усиливается. жаль что в бу сегменте коробку почти не найти и кувалда перестала варить рамы :(
CIX