دراجة هوائية تعمل بنظام نقل الحركة عبر عمود الدوران

الدراجة ذات الدفع المحوري هي دراجة تستخدم عمود نقل الحركة بدلاً من السلسلة لنقل الطاقة من الدواسات إلى العجلة . ظهرت الدراجات ذات الدفع المحوري في ثمانينيات القرن التاسع عشر، ولكنها استُبدلت في الغالب بالدراجات ذات الدفع بالسلسلة نظرًا لنطاقات التروس المتاحة مع التروس المسننة والمبدلات . في مطلع الألفية الثانية، وبفضل التطورات في تكنولوجيا التروس الداخلية، ظهر عدد قليل من الدراجات الحديثة ذات الدفع المحوري.

تحتوي الدراجات ذات الدفع المحوري على ترس مخروطي كبير في موضع ترس السلسلة في الدراجات التقليدية . يتعشق هذا الترس مع ترس مخروطي آخر مثبت على عمود الدفع. يسمح استخدام التروس المخروطية بتدوير محور عزم الدوران الناتج عن الدواسات بزاوية 90 درجة. ثم يحتوي عمود الدفع على ترس مخروطي آخر بالقرب من محور العجلة الخلفية، يتعشق مع ترس مخروطي آخر على المحور في موضع ترس العجلة الخلفية في الدراجات التقليدية، مما يلغي تغيير محور عزم الدوران الأول.

يستخدم التغيير بزاوية 90 درجة لمستوى القيادة الذي يحدث عند المحور السفلي ومرة ​​أخرى عند المحور الخلفي تروسًا مخروطية لتحقيق الأداء الأكثر كفاءة، على الرغم من إمكانية استخدام آليات أخرى، مثل وصلات هوبسون أو التروس الدودية أو التروس الحلزونية المتقاطعة .

غالباً ما يتم توصيل عمود الدوران بترس محور العجلة ، وهو نظام تروس داخلي موجود داخل محور العجلة الخلفية. ومن بين الشركات المصنعة للمحاور الداخلية المناسبة للاستخدام مع أنظمة نقل الحركة عبر عمود الدوران: NuVinci و Rohloff و Shimano و SRAM و Sturmey-Archer .

يبدو أن أولى أنظمة نقل الحركة بالعمود للدراجات قد اختُرعت بشكل مستقل في الولايات المتحدة وبريطانيا. ففي عام 1880، بيعت دراجة "أوربيسايكل" ​​(التي كانت في الواقع دراجة ثلاثية العجلات) من تصميم توماس مور، والتي تعمل بنظام نقل الحركة بالعمود، في لندن، إنجلترا. ^{[ 1 ] [ 2 ]} وفي عام 1890، طوّر أ. فيرنهيد، المقيم في 354 شارع كاليدونيان، شمال لندن، نظامًا مشابهًا وحصل على براءة اختراع في أكتوبر 1891. وكان عموده الأولي مُغلّفًا داخل أنبوب يمتد على طول الجزء العلوي من دعامة السلسلة؛ أما النماذج اللاحقة فكانت مُغلّفة داخل دعامة السلسلة نفسها. ^{[ 3 ]} وفي الولايات المتحدة، تقدّم والتر ستيلمان بطلب للحصول على براءة اختراع لدراجة تعمل بنظام نقل الحركة بالعمود في 10 ديسمبر 1890، وحصل على البراءة في 21 يوليو 1891. ^{[ 4 ]}

لم يلقَ نظام نقل الحركة بالعمود قبولًا واسعًا في بريطانيا، لذا في عام 1894، نقله فيرنهيد إلى الولايات المتحدة حيث اشترى الكولونيل بوب من شركة كولومبيا الحقوق الأمريكية الحصرية. وبعد فترة، تبنّاه المصنّعون البريطانيون، ولا سيما شركة هامبر التي استثمرت بكثافة في الصفقة. وكان مهندس الدراجات الفيكتوري، البروفيسور أرشيبالد شارب، معارضًا لنظام نقل الحركة بالعمود. في كتابه " الدراجات الهوائية والدراجات ثلاثية العجلات " الصادر عام 1896 ، كتب: "ترس فيرنهيد ... إذا أمكن تصنيع العجلات المخروطية بدقة وبتكلفة زهيدة باستخدام الآلات، فمن الممكن أن تحلّ التروس من هذا النوع محلّ ترس نقل الحركة بالسلسلة إلى حد كبير؛ لكن حقيقة عدم إمكانية طحن أسنان العجلات المخروطية بدقة تُشكّل عائقًا خطيرًا أمام نجاحها العملي". ^{[ 5 ]} 

في الولايات المتحدة، بدأت شركة ليغ سايكل بتصنيعها منذ عام 1893. ^{[ 6 ]} وبعد ذلك بوقت قصير، سوّقت شركة متروبول الفرنسية دراجتها أكاتان. ^{[ 6 ]} وبحلول عام 1897، بدأت شركة كولومبيا بتسويق الدراجة بدون سلسلة التي استحوذت عليها من شركة ليغ سايكل بقوة. ^{[ 6 ]} لاقت الدراجات بدون سلسلة رواجًا متوسطًا في عامي 1898 و1899، على الرغم من أن مبيعاتها كانت لا تزال أقل بكثير من مبيعات الدراجات العادية، ويعود ذلك أساسًا إلى ارتفاع سعرها. كما كانت أقل كفاءة من الدراجات العادية، حيث كان هناك فقدٌ في نسبة التروس يبلغ حوالي 8%، ويعزى ذلك جزئيًا إلى محدودية تقنيات التصنيع في ذلك الوقت. وكان فك العجلة الخلفية لتغيير الإطارات المثقوبة أكثر صعوبة. وقد تم التغلب على العديد من هذه العيوب خلال القرن الماضي.

في عام ١٩٠٢، باعت شركة "هيل كلايمبر" لتصنيع الدراجات دراجة هوائية بثلاث سرعات تعمل بنظام نقل الحركة عبر عمود، حيث يتم تغيير السرعات بثلاث مجموعات من التروس المخروطية. ^{[ ٧ ]} وبينما كان عدد قليل من الدراجات الهوائية بدون سلسلة متوفرًا، اختفت الدراجات ذات نظام نقل الحركة عبر عمود من الأسواق في معظم أنحاء القرن العشرين. ومع ذلك، لا يزال هناك سوق متخصص للدراجات بدون سلسلة ، خاصةً لمستخدميها من راكبي الدراجات اليومية، وهناك عدد من الشركات المصنعة التي تقدمها إما كجزء من مجموعة منتجات أوسع أو كمنتج رئيسي متخصص. ومن الأمثلة البارزة على ذلك شركة "بيوميغا" في الدنمارك وشركة "بريك" في هولندا. ^{[ ٨ ]}

تعمل محركات الأعمدة بكفاءة وأداء ثابتين للغاية، دون الحاجة إلى تعديلات أو صيانة، على الرغم من أن كفاءتها كانت أقل من كفاءة السلسلة المضبوطة والمُشحّمة بشكل صحيح، ^{[ 9 ] [ 10 ]} ربما بسبب عدم دقة التصنيع أو محاذاة التروس المخروطية. ^{[ 10 ] [ 11 ]} عادةً ما يكون تفكيك محركات الأعمدة أكثر تعقيدًا عند إصلاح الإطارات الخلفية المثقوبة، وتكون تكلفة تصنيعها أعلى في العادة.

تتمثل إحدى المشكلات الأساسية في أنظمة نقل الحركة عبر عمود الدراجة في ضرورة نقل عزم دوران الراكب من خلال تروس مخروطية ذات أنصاف أقطار أصغر بكثير من تروس الدراجة التقليدية. وهذا يتطلب تروسًا عالية الجودة وهيكلًا أكثر متانة. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

بما أن محركات الأعمدة تتطلب محاور تروس لتغيير السرعات، فإنها تكتسب جميع المزايا والعيوب المرتبطة بهذه الآليات. ^{[ 9 ]}

يمكن تحقيق معظم المزايا المزعومة لنظام نقل الحركة بالعمود باستخدام علبة سلسلة مغلقة بالكامل. ^{[ 9 ]} كما يمكن معالجة بعض المشكلات الأخرى التي يعالجها هذا النظام، مثل حماية الملابس ومنع دخول الأوساخ، باستخدام واقيات السلسلة . وينطبق انخفاض الحاجة إلى الضبط في الدراجات ذات نظام نقل الحركة بالعمود، إلى حد مماثل، على الدراجات ذات التروس المحورية التي تعمل بالسلسلة أو الحزام . مع ذلك، لا تتوافق جميع أنظمة التروس المحورية مع نظام نقل الحركة بالعمود.

• 
  معدات بكرات لويدز كروس في متحف كوفنتري للنقل
• 
  دراجة قابلة للطي تعمل بنظام نقل الحركة عبر عمود الدوران
• 
  سيارات رودستر ذات الدفع بالعمود في متحف كوفنتري للنقل، المملكة المتحدة.
• 
  ذراع ناقل الحركة الأيمن
• 
  ترس حلقي مخروطي على العجلة الخلفية لدراجة ذات عمود نقل الحركة

• دراجة هوائية بدون سلسلة
• مخطط ركوب الدراجات
• مجلة Velovision - تقوم بانتظام بمراجعة الدراجات ذات نظام نقل الحركة عبر عمود الدوران

• نظرة عامة على نظام التروس (عبر موقع Wayback Machine)