Кіріспе
Тізбек орнына қозғалтқыш білікпен қуат беретін велосипед – педальдерден доңғалаққа қуатты тізбек емес, қозғалтқыш білік арқылы жеткізетін велосипед. Шақты қозғалтқыштар 1880 жылдары пайда болды, бірақ тізбектік жетекті велосипедтердің мүмкін болатын ауыспалы қатынамаларының арқасында олардың орнына қойылды. 2000 жылдардың басында ішкі беріліс технологиясының жетістіктеріне байланысты, шақты қозғалтқыштармен жабдықталған бірнеше заманауи велосипедтер енгізілді. Шақты велосипедтерде әдеттегі велосипедтің тізбектік жұлдызының орнында үлкен конус тісті дөңгелек орналасқан. Бұл дөңгелек қозғалтқыш білігіне орнатылған тағы бір конус тісті дөңгелекпен үйлеседі. Конус тісті дөңгелектерді пайдалану педальдерден келетін қуат моментінің осін 90 градусқа бұруға мүмкіндік береді. Содан кейін қозғалтқыш білігінде артқы дөңгелек тоғысының жанында тағы бір конус тісті дөңгелек орналасқан, ол артқы дөңгелектің орнындағы конус тісті дөңгелекпен үйлеседі, бұл алғашқы қуат моментінің осін өзгертуін жояды. Төменгі қабатта және артқы тоғыста болатын 90 градустық бұрылыс ең тиімді жұмыс істеу үшін конус тісті дөңгелектерді пайдаланады, бірақ басқа механизмдер де қолданылуы мүмкін, мысалы, Хобсон буындары, құртты дөңгелектер немесе қиылысқан спиральді дөңгелектер. Қозғалтқыш білігі көбінесе артқы тоғыстың ішінде орналасқан ішкі беріліс жүйесімен – хабтық дөңгелекпен жұптасады. Шақты қозғалтқыш жүйелерімен пайдалануға жарамды ішкі хабтарды NuVinci, Rohloff, Shimano, SRAM және Sturmey Archer өндіреді.
A shaft driven bicycle is a bicycle that uses a drive shaft instead of a chain to transmit power from the pedals to the wheel. Shaft drives were introduced in the 1880s, but were mostly supplanted by chain driven bicycles due to the gear ranges possible with sprockets and derailleurs. Around the 2000s, due to advancements in internal gear technology, a small number of modern shaft driven bicycles have been introduced. Shaft driven bikes have a large bevel gear where a conventional bike would have its chain ring. This meshes with another bevel gear mounted on the drive shaft. The use of bevel gears allows the axis of the drive torque from the pedals to be turned through 90 degrees. The drive shaft then has another bevel gear near the rear wheel hub which meshes with a bevel gear on the hub where the rear sprocket would be on a conventional bike, and canceling out the first drive torque change of axis. The 90 degree change of the drive plane that occurs at the bottom bracket and again at the rear hub uses bevel gears for the most efficient performance, though other mechanisms could be used, e. g. hobson's joints, worm gears or crossed helical gears. The drive shaft is often mated to a hub gear which is an internal gear system housed inside the rear hub. Manufacturers of internal hubs suitable for use with shaft drive systems include NuVinci, Rohloff, Shimano, SRAM, and Sturmey Archer.
Тарих
Циклдерге арналған алғашқы валтық жетегі АҚШ және Ұлыбританияда тәуелсіз түрде ойлап табылыпты. 1880 жылы Англияның Лондон қаласында Томас Мурдың валтық жетегі бар «Орбицикл» (іс жүзінде үш дөңгелекті велосипед) сатылды. А. Фернхед, 354 Каледония жолы, Солтүстік Лондон, 1890 жылы оның үлгісін жасады және 1891 жылдың қазанында патент алды. Оның прототипіндегі вал тізбектің үстінен өтетін құбырдың ішінде орналасқан; кейінгі үлгілерде вал тізбектің ішінде орналасқан. АҚШ-та Уолтер Стиллман 1890 жылдың 10 желтоқсанында валтық жетегі бар велосипедке патент өтінішін берді, ол 1891 жылдың 21 шілдесінде мақұлданды. Валтық жетек Ұлыбританияда кеңінен қабылданбады, сондықтан 1894 жылы Фернхед оны АҚШ-қа алып барды, онда «Колумбия» фирмасының полковнигі Поуп эксклюзивті американдық құқықтарды сатып алды. Кейін британдық өндірушілер де оны қолға алды, әсіресе «Хамбер» компаниясы осы мәмілеге көп көңіл бөлді. Қызығы, Виктория дәуіріндегі ең көрнекті велосипед инженері, профессор Арчибальд Шарп, валтық жетекке қарсы болды; 1896 жылғы «Велосипедтер мен трициклдер» атты классикалық кітабында ол былай деп жазды: «Фернхед жетегі – егер бұрышты дөңгелектерді машинамен дәл және арзан кесуге мүмкіндік болса, онда осы сипаттағы жетектер тізбектік жетектерді көп жағдайда ығыстыруы мүмкін; бірақ бұрышты дөңгелектердің тістерін дәл өңдеуге болмайтындығы олардың практикалық сәттілігіне елеулі кедергі келтіреді». АҚШ-та олар 1893 жылдан бастап «League Cycle Company» компаниясымен жасалған. Одан кейін француз компаниясы «Metropole» өзінің «Acatane» велосипедін сатуға шығарды. Тізбексіз велосипедтердің саны аз болғанымен, көбінесе валтық жетегі бар велосипедтер 20 ғасырдың көп бөлігінде назардан тыс қалды. Дегенмен, тізбексіз велосипедтерге әлі де нарық бар, әсіресе қалалық тұрғындар үшін, және оларды үлкен ассортименттің бір бөлігі ретінде немесе негізгі мамандық ретінде ұсынатын бірнеше өндірушілер бар. Мысалы, Даниядағы «Biomega» және Нидерландыдағы «Brik» компанияларын атауға болады.
Шақты мен тізбекті салыстыру
Шафттық жетегілер тиімділік және өнімділік жағынан өте тұрақты, реттеулер мен техникалық қызмет көрсетусіз жұмыс істейді, бірақ олардың тиімділігі дұрыс реттелген және майланған тізбекке қарағанда төмен болуы мүмкін, себебі бұрыштық тісті доңғалақтардың жеткілікті дәлдігі немесе туралануы жетілмеген болуы мүмкін. Шафттық жетегілерді артқы дөңгелек тесігін жөндеу кезінде әдетте бөлшектеу қиын, ал өндіріс құны көбінесе жоғары болады. Велосипед шафттық жетегі жүйелерінің негізгі мәселесі – бұл жүргізушінің айналу моментін велосипедтің стандартты тісті доңғалақтарына қарағанда әлдеқайда кіші радиусы бар бұрыштық тісті доңғалақтар арқылы беру қажеттігі. Бұл үшін жоғары сапалы тісті доңғалақтар және ауыррақ рама конструкциясы қажет. Шафттық жетегілерге ауысу үшін планетарлық ступицалар қажет болғандықтан, олар мұндай механизмдерге тән барлық артықшылықтар мен кемшіліктерді жинақтайды. Шафттық жетегілерге талап етілетін көптеген артықшылықтарды толық жабық тізбек корпусын пайдалану арқылы қол жеткізуге болады. Шафттық жетегілер шешетін басқа да мәселелер, мысалы киімді қорғау және кірдің енуінен қорғау, тізбек қорғағыштарын қолдану арқылы шешілуі мүмкін. Шафттық жетегі бар велосипедтерде реттеу қажеттілігінің азаюы тізбек немесе белдікпен жұмыс істейтін планетарлық ступицалы велосипедтерге де шамамен бірдей дәрежеде қатысты. Барлық планетарлық ступицалар шафтпен үйлесімді емес.