Скоро SRAM представит самозаряжающийся беспроводной переключатель для горных велосипедов с динамо-генератором внутри. В их патентной заявке, опубликованной 10 ноября 2022 года, подробно описывается электронный задний переключатель со средствами подзарядки во время использования, что сводит на нет необходимость даже в съемном аккумуляторе среднего размера, который требует зарядки вне велосипеда. В 28-страничном документе описывается использование генератора, подключенного к параллелограмме переключателя, который может быть активирован для непрерывной зарядки аккумуляторов за счет вращения верхнего ролика переключателя.
Встроенная система сбора энергии, безусловно, уменьшит время перед поездкой, связанное с зарядкой съемных аккумуляторов. Это также сделало бы любую будущую трансмиссию SRAM AXS с этой технологией жизнеспособным вариантом для гонщиков на сверхдальние дистанции, которым теперь приходится носить с собой запасные аккумуляторы. Однако можно представить, что описанный механизм приведет к некоторой потере ватт от дополнительного сопротивления в трансмиссии, учитывая, что он получает энергию от вращения верхнего колеса шкива во время педалирования.
Концепция заднего переключателя SRAM.
В патенте (US 20220355900 A1) подробно описан задний переключатель со встроенным генератором. В первых абзацах упоминается один из недостатков современных электронных переключателей: неудобство подзарядки аккумулятора и риск разрядки во время длительной поездки на велосипеде. Владельцы электронных переключателей наверняка сталкивались с разрядом аккумулятора в пути, потому что они забыли его зарядить перед выездом.
В патенте SRAM, опубликованном в ноябре прошлого года, описывается самозаряжающийся переключатель, который устранит эту проблему, а это означает, что его владельцу больше не придется беспокоиться о состоянии заряда аккумулятора.
Переключатель, изображенный на протяжении всего документа, выглядит компактным. Система электрогенерации, сцепление, двигатель, электроника переключения передач и аккумуляторы размещены на лапке переключателя. Это делает корпус переключателя очень необычным.
Итак, как это работает?
Как и во многих патентах, в тексте здесь есть различные хитрости, цель которых – убедить читателя в том, что описанные механизмы "не обязательно ограничивают область применения изобретения". В основной части текста говорится о генераторе, расположенном на лапке переключателя, который для зарядки аккумулятора может работать разными способами.
Описанный основной механизм включает в себя сцепное вращение верхнего колеса шкива сепаратора (через 35 на фиг. 30) для приведения в действие шестерни для включения генератора. В этом механизме патент описывает использование цилиндрической шестерни (339), зубчатой шестерни (338), ремня и внутреннего шкива (41) для приведения в действие базы генератора (46), указывая предпочтительное передаточное число 33,75: 1. Таким образом, для каждого отдельного вращения сепаратораверхнее колесо шкива, шестерня внутри системы электрогенератора, вращается 33,75 раза. Это наводит на мысль, что генератор наиболее эффективен на очень высоких скоростях.
В этом сценарии для включения генератора используется, хотя и очень небольшая, часть усилий водителя на рукоятках. Таким образом, разумно предположить, что часть ваших драгоценных ватт будет потеряна для системы электрогенерации, чтобы зарядить аккумулятор переключателя во время вращения педалей. Тем не менее, мы предполагаем, что потери будут намного меньше, чем потери, связанные с более крупной динамо-машиной.
В патенте также описывается использование сцепления (290) в системе электрогенератора, которое предотвращает переключение передачво время вращения педалей назад. Очевидно, что такие ситуации случаются редко, но иногда они случаются, особенно на двухподвесах во время "pedal kick".
На 22 страницах патента подробно описано назначение всех транзисторов, резисторов и конденсаторов. Но суть в том, что встроенный генератор регулярно подзаряжает аккумулятор переключателя, так что теоретически он никогда не должен разрядиться во время катания. Это может существенно облегчить жизнь людей, которые путешествуют на сверхдальние дистанции. Ведь им нельзя рисковать потерять заряд аккумулятора на середине дистанции или марафона. Исключено отключение переключателя между этапами подзарядки.
Новая механика переключения
На рис. 28 патентной заявки SRAM также показана совершенно новая механика переключения. На современных задних переключателях SRAM AXS сервопривод и аккумулятор расположены между задними шарнирами параллелограмма, которые обеспечивают переключение. Здесь, в новой концепции сервопривод размещен на лапке. Там же находятся шестерёнки и другие детали, которые приводят в движение внешнюю часть параллелограмма, за счёт чего переключаются передачи.
Извините, вы не получите от меня больше подробностей, чем это. Однако, если вы хотите погрузиться в механику всего этого, я могу подтвердить, что все это тщательно изложено на страницах 8 и 9.
При переключении на маленькую шестерню / большую передачу этот более крупный механизм на клетке выступает довольно далеко от плоскости, где болт подвески переключателя касается вашей рамы (15 ниже). Но когда вы переключаетесь на более легкую передачу / большую шестерню, основная часть переключателя, похоже, подвернулась под стойку цепи, оставаясь близко к кассете.
Наконец, также описана функция автоматического переключения. Диоды и резисторы в системе электрогенератора используются для определения частоты вращения генератора, которая затем может быть использована для определения частоты вращения цепного шкива и, следовательно, скорости цепи. Эта информация, взятая вместе с информацией, передаваемой другими датчиками на велосипеде (например, на рукоятках и заднем колесе), может быть “использована для выполнения алгоритма автоматического переключения, который поддерживает передаточное отношение на предпочтительном для гонщика уровне”.
Какие перспективы серийного производства таких переключателей?
SRAM отказался от коментирования. Сейчас уже ни для кого не секрет, что скоро должна быть представлена новая трансмиссия SRAM AXS XX. Когда разные прототипы Black Box начали появляться на кросс-кантрийных велосипедах прорайдеров, это нам уже стало ясно. И, сравнивая те фото с диаграммами, которые мы здесь увидели, можно заключить – крайне маловероятно, что мы увидим там какие-то из описанных выше технологий. Скорее всего, минует несколько лет, прежде чем что-то подобное пойдёт в серию. Если оно вообще пойдёт.