Una bicicleta con transmisión 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 en la década de 1880, pero fueron suplantadas en su mayoría por bicicletas con transmisión por cadena debido a los rangos de marchas posibles con piñones y descarriladores . Alrededor de la década de 2000, debido a los avances en la tecnología de engranajes internos, se han introducido una pequeña cantidad de bicicletas modernas con transmisión por eje.
Las bicicletas con transmisión por eje tienen un engranaje cónico grande en el lugar donde una bicicleta convencional tendría su plato . Este se acopla con otro engranaje cónico montado en el eje de transmisión. El uso de engranajes cónicos permite que el eje del par de transmisión de los pedales gire 90 grados. El eje de transmisión tiene otro engranaje cónico cerca del cubo de la rueda trasera que se acopla con un engranaje cónico en el cubo donde estaría la rueda dentada trasera en una bicicleta convencional, y cancela el primer cambio de eje del par de transmisión.
El cambio de 90 grados del plano de transmisión que se produce en el soporte del pedalier y nuevamente en el buje trasero utiliza engranajes cónicos para obtener el rendimiento más eficiente, aunque se podrían utilizar otros mecanismos, por ejemplo, juntas de Hobson , engranajes sinfín o engranajes helicoidales cruzados .
El eje de transmisión suele estar acoplado a un engranaje de buje , que es un sistema de engranajes interno alojado dentro del buje trasero. Entre los fabricantes de bujes internos adecuados para su uso con sistemas de transmisión por eje se incluyen NuVinci , Rohloff , Shimano , SRAM y Sturmey-Archer .
Parece que los primeros sistemas de transmisión por eje para bicicletas se inventaron de forma independiente en Estados Unidos y Gran Bretaña. En 1880, se vendió en Londres (Inglaterra) la Orbicycle (que en realidad era un triciclo) de Thomas Moore, impulsada por un sistema de transmisión por eje. [1] [2] A. Fearnhead, de 354 Caledonian Road, al norte de Londres, desarrolló uno en 1890 y recibió una patente en octubre de 1891. [ cita requerida ] Su prototipo de eje estaba encerrado dentro de un tubo que recorría la parte superior de la vaina; los modelos posteriores estaban encerrados dentro de la vaina real. [3] En Estados Unidos, Walter Stillman solicitó una patente para una bicicleta impulsada por eje el 10 de diciembre de 1890, que le fue concedida el 21 de julio de 1891. [4]
La transmisión por eje no fue bien aceptada en Gran Bretaña, por lo que en 1894 Fearnhead la llevó a los Estados Unidos, donde el coronel Pope de la firma Columbia compró los derechos exclusivos para Estados Unidos. [ cita requerida ] Tardíamente, los fabricantes británicos la adoptaron, y Humber en particular invirtió mucho en el acuerdo. [ cita requerida ] Curiosamente, el más grande de todos los ingenieros de bicicletas victorianos, el profesor Archibald Sharp, estaba en contra de la transmisión por eje; en su clásico libro de 1896 "Bicycles and Tricycles", escribió "El engranaje de Fearnhead ... si las ruedas cónicas pudieran cortarse con precisión y a bajo costo mediante maquinaria, es posible que los engranajes de esta descripción pudieran suplantar, en gran medida, al engranaje de transmisión por cadena; pero el hecho de que los dientes de las ruedas cónicas no se puedan fresar con precisión es un serio obstáculo para su éxito práctico". [5]
En los Estados Unidos, ya las fabricaba la League Cycle Company en 1893. [6] Poco después, la empresa francesa Metropole comercializó su Acatane. [6] En 1897, Columbia comenzó a comercializar agresivamente la bicicleta sin cadena que había adquirido de la League Cycle Company. [6] Las bicicletas sin cadena fueron moderadamente populares en 1898 y 1899, aunque las ventas seguían siendo mucho menores que las de las bicicletas normales, principalmente debido al alto coste. También eran algo menos eficientes que las bicicletas normales: había una pérdida de aproximadamente el 8 por ciento en el engranaje, en parte debido a la tecnología de fabricación limitada en ese momento. La rueda trasera también era más difícil de quitar para cambiar las llantas. Muchas de estas deficiencias se han superado en el siglo pasado.
En 1902, la empresa Hill-Climber Bicycle Mfg. Company vendió una bicicleta de tres velocidades accionada por eje en la que el cambio se implementaba con tres juegos de engranajes cónicos. [7] Si bien había una pequeña cantidad de bicicletas sin cadena disponibles, en su mayor parte, las bicicletas accionadas por 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 al trabajo, y hay varios fabricantes que las ofrecen como parte de una gama más amplia o como una especialización principal. Ejemplos notables son Biomega en Dinamarca y Brik en los Países Bajos. [8]
Las transmisiones por eje funcionan a un nivel de eficiencia y rendimiento muy constante, sin ajustes ni mantenimiento, aunque su eficiencia ha sido menor que la de una cadena correctamente ajustada y lubricada, [9] [10] posiblemente debido a un mecanizado o alineación insuficientemente precisos de los engranajes cónicos. [10] [11] Las transmisiones por eje suelen ser más complejas de desmontar al reparar neumáticos traseros pinchados, y el coste de fabricación suele ser más alto.
Un problema fundamental de los sistemas de transmisión por eje de las bicicletas es el requisito de transmitir el par del ciclista a través de engranajes cónicos con radios mucho más pequeños que los piñones de las bicicletas típicas. Esto requiere engranajes de alta calidad y una construcción del cuadro más pesada. [9] [10]
Dado que las transmisiones por eje requieren cubos de engranajes para realizar los cambios, acumulan todos los beneficios y desventajas asociados con tales mecanismos. [9]
La mayoría de las ventajas que se atribuyen a una transmisión por eje se pueden conseguir utilizando una caja de cadena completamente cerrada. [9] Algunas de las otras cuestiones que aborda la transmisión por eje, como la protección de la ropa y la entrada de suciedad, se pueden solucionar mediante el uso de protectores de cadena . La menor necesidad de ajuste en las bicicletas con transmisión por eje también se aplica en una medida similar a las bicicletas con transmisión por cadena o correa y engranajes de buje. No todos los sistemas de engranajes de buje son compatibles con el eje.
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Para que funcionaran de manera eficiente, los engranajes cónicos debían fabricarse con mucha precisión y alinearse con precisión.
