新手福音？机械自动变速器概念曝光

在过去的几十年里，自行车传动系统经历了许多性能提升的变化，最终形成了非常可靠、易于使用的选项，它们的价格范围也很广泛。我们已经看到正负齿的广泛使用，它可以提高链条保持力，离合器变速器可以做同样的事情（也有助于保持静音），以及1x系统与宽范围飞轮和爬坡装置的整合，使得它们有着可以“爬墙”的超能力。

然后，出现了无线、电子变速，以及最近为eMTB引入的自动变速和滑行变速功能。我们看到了已经存在多年的变速箱技术，它将电助力电机结合在一个密封的单元中，可以完成所有工作。

虽然所有这些事情都令人印象深刻，但可以说，它们在某种程度上是渐进的。在传动系统方面，我们很少看到完全偏离现实的东西。不过随着Haven Mercer“自行车自动变速器系统”专利的发布，似乎又变得不一样了。

这是一个无级变速器，意味着传动比在上限和下限之间变化，没有固定的档位数可言，这个数字实际上是无限的。该系统不仅是全自动的，而且是完全机械的。

它是如何工作的？

该系统的核心是“盘片”和后链轮的能力，以响应不同的扭矩输入自动膨胀和收缩。两者都由许多围绕旋转中心分布的滑轮组成，每个滑轮都支撑在连杆上，连杆的位置由弹簧和在任何给定力矩中施加的扭矩量决定。

在链轮片上，该机构配置将皮带轮偏置到一个伸展位置，这样当踏板上没有负载时，它们都处于离旋转中心最远的位置。在这里，链轮片处于其最大有效尺寸。在链轮片上，皮带轮可以顺时针旋转，但不能逆时针旋转。

因此，当扭矩施加到踏板上并且链条被拉过系统时，最后一个接合的皮带轮锁定在链条中，有效地成为扭矩感应元件。施加的扭矩越大，弹簧被迫压缩的力就越大，随之而来的是，有效链轮片尺寸变得越小。

事实上，当扭矩感应皮带轮压缩时，所有其他皮带轮都会同步压缩。滑轮能够顺时针旋转，这使得它们能够将链条送入，随着相邻滑轮之间距离的减小，链条不会简单地弹出。当扭矩降低且有效链轮片尺寸变大时也是如此。

该机构在后链轮处反转。在这里，弹簧和连杆系统被配置为使链轮偏向尽可能小的尺寸，皮带轮彼此最接近。

因此，在空载状态下，变速器处于最硬的档位。踩在踏板上会迫使后链轮的有效尺寸增加，链轮片的有效尺寸减小，从而使系统朝着相对容易的档位移动。随着动量的增加，骑手的扭矩输入减小，后链轮将收缩，链轮片尺寸增大。变速器会根据骑手的需求自动调整传动装置。

它不是内置链条张紧器吗？

从理论上讲，可以在不使用任何链条张紧器的情况下运行该系统。不难看出，随着链轮片处链条长度要求的增加，后链轮处的链条长度要求也随之降低。虽然情况如此，但两者并不等同。

该系统实际上不需要一个链条张紧器，而是两个链条张紧器。这是因为两端膨胀和收缩的速度不同，这可能会在上下链条线上引入不希望的链松弛。上张紧器还兼作一种链条导向器，考虑到链条在被送入链轮片时上下跳跃的剧烈程度，这似乎是相当必要的。

这种变速器适合谁？

Haven Mercer打算将这种变速器用于山地车中。目前的原型存在弹簧太轻的问题，因此在踩踏负载下太容易压缩。完美的弹簧刚性可能不存在，或者至少对于每个骑手或每种地形来说都不会相同。Haven计划对其进行重新设计，以便最终用户可以轻松更换弹簧。

另一个问题是单向轴承的耐久性。这项发明确实消除了换档的需要，允许用户踩踏板，而不必考虑他们处于什么档位，一切交给自动变速器就可以。这确实可以提高安全性，尤其是在交通拥堵的情况下。而且对于那些新手来说也更加友好，因为他们对自行车操控不是很精通。当他们不需要考虑什么时候换挡，他们就越能注意到其它道路安全因素。

编辑：滨