Firma Fox Factory, znana przede wszystkim jako producent zawieszeń rowerowych, złożyła wniosek patentowy dotyczący nowatorskiego systemu eCVT do napędów elektrycznych rowerów. Wniosek (numer USPTO 19/037,562) został zgłoszony 27 stycznia 2025 roku i opisuje rozwiązanie łączące dwa silniki elektryczne z przekładnią falową, znaną również jako Harmonic Drive lub Wellgetriebe.
Już podczas targów Eurobike 2026 stało się jasne, że przyszłość segmentu wydajnych silników centralnych w sportowych e-bikach może należeć do systemów z zintegrowanymi, bezstopniowymi przekładniami (eCVT). Marki Avinox i Gobao zaprezentowały obiecujące jednostki napędowe wykorzystujące właśnie tę technologię. Teraz do grona firm zainteresowanych tym rozwiązaniem dołącza specjalista od zawieszeń – Fox Factory.
W przeciwieństwie do klasycznych rozwiązań z przekładnią zintegrowaną (tzw. MGU), jak np. systemy firmy Pinion, które oferują ustalone skoki przełożeń, technologia eCVT zapewnia szereg zalet: mniejszą masę, brak odczuwalnych skoków przełożeń oraz bardziej komfortową zmianę biegów pod obciążeniem. Teoretycznie dostępna jest nieskończona liczba przełożeń.
Zasada działania systemu Fox
W typowym systemie eCVT dwa silniki elektryczne współpracują ze sobą, aby zmiennie kontrolować moment obrotowy i prędkość obrotową. Jeden z silników odpowiada głównie za moment obrotowy, natomiast drugi reguluje prędkość obrotową. W tej technologii nie występuje klasyczna, mechaniczna zmiana biegów – przełożenie jest zmieniane elektronicznie poprzez regulację prędkości obrotowej jednego z silników.
Rozwiązanie opisane w patencie Fox wyróżnia się na tle znanych dotąd systemów eCVT połączeniem z przekładnią falową (Strain-Wave). Technologia ta znana jest już z silników HPR firmy TQ Systems. Fox planuje jednak nie stosować stałego przełożenia redukcyjnego, lecz uczynić je zmiennym – stąd mamy tu do czynienia z prawdziwym systemem CVT. Rzeczywiste przełożenie zależy od prędkości obrotowej drugiego silnika elektrycznego.
Jak działa przekładnia falowa?
W uproszczeniu przekładnia falowa składa się z trzech kluczowych elementów:
| Element | Funkcja |
|---|---|
| Zewnętrzny wieniec zębaty | Stały pierścień z zębami |
| Elastyczny wieniec zębaty (Flex-Spline) | Odkształcalny element przenoszący napęd |
| Generator fali (Wave Generator) | Odkształca elastyczny wieniec, wymuszając jego ruch |
Generator fali odkształca elastyczny wieniec zębaty, powodując jego "wędrówkę" wzdłuż zębów zewnętrznego wieńca. Dzięki temu można osiągnąć bardzo wysoką redukcję – według patentu Fox teoretycznie nawet do 100:1.
Kluczowym rozwiązaniem zastosowanym przez Fox jest fakt, że zewnętrzny wieniec zębaty również jest napędzany przez silnik elektryczny. Pozwala to na zmianę efektywnego przełożenia bez mechanicznego wrzucania biegu.
System Fox wykorzystuje dwa silniki elektryczne o następujących zadaniach:
| Silnik | Funkcja |
|---|---|
| Silnik 1 | Steruje rotacją zewnętrznego wieńca zębatego |
| Silnik 2 | Współpracuje z kadencją pedałowania rowerzysty i steruje generatorem fali |
Kadencja pedałowania jest mierzona na wale korby. Drugi silnik może przejąć tę prędkość obrotową lub ją zwielokrotnić. Współdziałanie obu silników determinuje następnie prędkość obrotową i moment obrotowy elastycznego wieńca zębatego (Flex-Spline), który z kolei napędza zębatkę, a ostatecznie przekłada się na napęd zębatki łańcuchowej.
Nie wiadomo obecnie, czy Fox Factory faktycznie pracuje nad wdrożeniem systemu eCVT do produkcji. Złożenie wniosku patentowego nie oznacza automatycznie, że produkt trafi na rynek – nie świadczy też o tym, że wnioskodawca aktywnie rozwija opisywaną technologię. Niemniej jednak byłaby to niezwykle interesująca innowacja w świecie napędów elektrycznych do rowerów górskich.