HUP0202995A2 - Kerékpárhajtómű fokozatmentes és automatikus sebességváltóval - Google Patents

Description

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY ····’:? =····.:· fo2o2335

Fokozatmentes, automata kerékpár sebességváltó működési leírás

A találmány egy olyan erőátviteli szerkezet, amely az alkalmazott hajtóerő és a kerékpár sebességének függvényében automatikusan és fokozatmentesen változtatja az áttételét.

Ez a szerkezet el van látva egy, a pedálhoz rögzített fogaskerékkel, amely lánc útján egy differenciálművet hajt meg. A differenciálmű egyik kimenő tengelye a hajtott tengely, a másik kimenő tengelyéhez csatlakozik a szabályozó kerék, amelynek kialakítása olyan, hogy tehetetlenségi nyomatéka a fordulatszámával jelentősen növekszik. Mivel a kerékpár egészének a hajtott keréken keresztül a differenciálműre redukált tehetetlenségi nyomatéka alig változik, a szabályozó kerék növekvő fordulatszámával nő a hajtott tengely relatív meghajtása, azaz azonos mértékű pedálelfordulásra a hajtott tengely (s vele a hajtott kerék) növekvő mértékű elfordulása jut, az áttétel automatikusan változik.

A kezdetben nagy áttétel - a kerékpárhajtás igényeinek megfelelően csökken.

A találmány szerinti erőátviteli szerkezet előnyösen használható kerékpárokban és egyéb, pedállal hajtott eszközökben, valamint olyan motoros eszközökben, ahol az alkalmazott erők, a terhelés, valamint a fordulatszám viszonylag alacsonyak.

A manapság általánosan használt kerékpár sebességváltók a hajtó láncnak az egyik fogaskerékről egy másik, eltérő fogszámú fogaskerékre történő átemelésével hajtják végre az áttétel megváltoztatását. Ez a megoldás, amellett, hogy nehézkes és a vezető figyelmét leköti, a váltás idejére a nyomaték átvitelét szünetelteti és csak adott áttételek választását teszi lehetővé. Azonkívül a lehetséges fogaskerék-kombinációk közül több azonos hatású is található, ugyanakkor egyes kombinációk nemkívánatosak a túlságosan nagyszögű lánc-fogaskerék találkozás miatt.

Ebből a szempontból fejlettebb egy, még a 19. század végén keletkezett megoldás, amely a budapesti Közlekedési Múzeumban látható. Az A.F.A. Poxendorff Stockholm gyártó Variable fantázianevű megoldása a forgó mozgás helyett alternáló mozgást előidéző taposó pedálokat és egy darabból álló folyamatos láncot alkalmaz, melyet a pedálok mozgatása feszít. A feszítés eredményeképpen a hajtott kerékre föltekert láncot tekeri le a hajtott tengelyről a két oldalon felváltva. A láncvég rögzítési pontjának változtatásával a feszítés mértéke, következésképpen az áttétel elvben folyamatosan változtatható. Hátránya azonban a változtatás nehézkessége és „de facto“ fokozatossága, a lánc és a hajtott kerék összekapcsolásának kényes volta, valamint a különlegesen kiképzett lánc iránti igény.

Közelebb jut a megoldáshoz az amerikai Marion A. Clark, aki 1984-ben szabadalmaztatott javaslatában (US-PS 4,533,152) olyan megoldást ír le, amelyben a pedál egy rugón keresztül hat a végén szintén rugóval rögzített láncra. A megoldás valóban fokozatmentes és automatikus váltást eredményez, de minden egyes pedáltaposásban a rugók ellen is munkát kell végezni, amely megengedhetetlen többletenergiát emésztene föl.

A szintén amerikai Jecheskel Davidovits (1985, US-PS 4,544,174) egy, a két végén a pedálokhoz rögzített egybefüggő hajtóláncot (kötelet) javasol és a lábnak a pedálhossz mentén való elcsúsztatásával gondolja változtatni a nyomatékot. A megoldás, noha folyamatos, de nem automatikus nyomatékváltoztatást tesz lehetővé, és semmiképpen sem való gyakorlati megvalósításra.

Szíjtárcsás hajtással megvalósítható, hogy az axiális irányban eltolható kúpos tárcsakettőssel változtatható kerékátmérőt érünk el, és ezzel a hajtó és a hajtott tengely között fokozatmentes áttételváltás érhető el. Hátrány azonban a nagy csúszási és súrlódási veszteség és a kis teljesítmény (DAF - Variomatic).

Ezek kiküszöbölésére a HS-PS 193478 B szabadalmi leírás (Baróthy Antal, 1981) szerinti megoldás a hajtott kerékagyon lévő lánckerék kerületét változtatja és lánchajtást alkalmaz. A megoldás azonban, ha egyáltalán megvalósítható, bonyolult, túl sok alkatrészt tartalmaz.

A Shimano előállított egy automatikus váltót, amely a kerékpár sebességétől függően automatikusan - léptetőmotorok segítségével állítja az áttételt. Ez a megoldás sem biztosít azonban folyamatos váltást.

A szakirodalom tanúsága szerint mind ez ideig nem oldották meg egyszerűen és hatékonyan - mechanikus úton — azt, hogy egy pedálra ható erő, illetve a sebesség függvényében az erőátvitel áttétele folyamatosan és automatikusan változzék.

A találmány célja az ismert sebességváltó szerkezetek hátrányainak kiküszöbölése és olyan mechanikus sebességváltó kialakítása, amely biztosítja az áttétel fokozatmentes, folyamatos változtatását, mégpedig az alkalmazott pedálerő és a sebesség függvényében automatikusan. A szerkezet legyen alkalmas arra is, hogy a szabályozás érzékenységét, illetve a változtatás határait is beállíthassuk.

A találmány szerinti sebességváltó azon a felismerésen alapul, hogy ha az ismert, kerékpárokon általában használt direkt hajtás helyett differenciális hajtást alakítunk ki, amelyben a hajtópedálhoz rögzített fogaskerék a pedálerőtől és a kerékpár sebességétől függően vagy a hajtott tengelyt vagy pedig egy változó ellenállású szabályozó fogaskereket (vagy mindkettőt) hajt, akkor lehetővé válik, hogy azonos sebességű pedálforgatáshoz a pedálerőtől és a kerékpár sebességétől függő változó mértékű kerékelfordulás, azaz áttétel tartozzék, méghozzá olyan módon, hogy a változás a kerékpárhajtás természetének megfelel, azaz az áttétel kezdetben nagy és növekvő sebességgel csökken.

A találmány szerinti sebességváltó működését az 1. és a 2. ábra alapján magyarázzuk el.

A találmány szerinti szerkezet egy vagy két pedállal hajtott eszköz, elsősorban kerékpár hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, ahol a pedál (1) egy pedálfogaskereket (2) hordoz, amely lánc (3) útján hajtja meg egy differenciálmű lánckerekét (7). A 2 pedálfogaskerék és a 7 lánckerék azonos méretű, azaz l:l-es áttételt alkot. A 7 lánckerék hajtási irányban ékelt, ellenkező irányban szabadonfutó kapcsolatban van a differenciálmű külső palástjával (6). A differenciálmű 6 külső palástja a pedálerő hatására rövid úton elmozdulni képes a differenciálmű-házhoz (5) képest (az elmozdulást az 5 differenciáhnű-házon lévő ütköző korlátozza), az elmozdulást hajtási szünetekben a 21 rugók állítják vissza.

A differenciálműben az 5 differenciálmű-házzal együtt forog a kúpos differenciál fogaskerék (8), amelynek forgástengelye a palástra merőleges. A differenciáhnűben a 8 fogaskerékhez csatlakoznak a 9 és 10 ún. rózsa fogaskerekek, amelyek forgástengelye a 8 differenciál fogaskerék forgástengelyére merőleges, azaz a palást forgástengelyével azonos. A 9 fogaskerékkel ékelt kapcsolatban van a hajtott tengely (11), a 10 fogaskerékkel azonos tengelyű és vele ékelt kapcsolatban van egy szabályozó kerék (13). A 13 szabályozó kerékben karokon (15), rugó (16) ellenében, a kerék sugara mentén elfordítható tömegek (14) rögzülnek. A differenciálműben az 5 differenciálmű-házzal szintén együtt forog a differenciálzár, amely áll a nagy súrlódási tényezővel bíró felületű, kizárólag tengelyirányú mozgásra képes fékező lapokból (17), a 17 fékező lapokat hajtási szünetekben a 9, ill. 10 fogaskerekekhez szorító rugóból (18), valamint a 18 rugó ellen ható, a differenciálműnek hajtáskor a pedálerő hatására egymáshoz képest elmozduló 6 külső palástja és 5 differenciálmű-háza által görgőkön (20) meghúzott differenciálzár-oldó kötelekből (19).

A 13 szabályozó kerék tehetetlenségi nyomatéka a kerék nyugalmi helyzetében kicsi, a 4 hajtott kerék álló helyzetében az 1 hajtópedál elfordításakor a 10 fogaskeréken keresztül a 8 differenciál fogaskerékre kis ellenállást gyakorol. A 4 hajtott kerék álló helyzetben (a 2 pedálfogaskerék és a 7 lánckerék kis áttétele következtében) a 9 fogaskeréken keresztül nagy ellenállást fejt ki a 8 differenciál fogaskerékre. A két különböző ellenállásnak megfelelően a 8 differenciál fogaskerék nagy mértékben hajtja a 10 fogaskereket, s kis mértékben a 9 fogaskereket, tehát nagy pedálelmozduláshoz all hajtott tengely kismértékű elfordulása tartozik, az áttétel tehát kezdetben nagy.

Mivel a 8 differenciál fogaskerék nagy mértékben hajtja a 10 fogaskereket, a 10 fogaskerék, s vele együtt a 13 szabályozó kerék növekvő sebességgel forog. A 13 szabályozó kerék növekvő sebességű forgásához - állandó pedálerő mellett is - a benne lévő 14 tömegeknek a növekvő centrifugális erő hatására történő kilendülése (nagyobb sugarú körön történő forgása), a kerék össztehetetlenségi nyomatékának növekedése, a forgatással szemben kifejtett, a 10 fogaskerékre ható, ill. a 10 fogaskeréknek a 8 differenciál fogaskerékre ható ellenállásának a növekedése tartozik.

Ugyanakkor a kis mértékben hajtott 9 fogaskeréken keresztül all hajtott tengely, ha kis mértékben is, de szintén gyorsul. All hajtott tengely (s vele a 4 hajtott kerék) növekvő ütemű forgásához - azonos pedálerő mellett - nem növekvő láncerő, ill. a 9 fogaskeréknek a 8 differenciál fogaskerékre ható nem növekvő ellenállása tartozik.

A hajtópedál egyenletes erővel történő forgatásához tehát a 10 fogaskeréknek növekvő, a 9 fogaskeréknek nem növekvő - a 8 differenciál fogaskerékre kifejtett - ellenállása, azaz a hajtott tengely növekvő sebességű forgása, tehát áttétel-csökkenés tartozik.

Ha a pedált leállítjuk, azaz megszűnik a pedálerő, a 21 rugók a differenciálmű 5 belső és 6 külső palástjának elmozdulását helyreállítják, ezáltal elengedik az addig meghúzva tartott 19 differenciálzár-oldó köteleket. Ennek következtében a 18 rugó a 17 fékezőlapokat hozzányomják a 9 és 10 fogaskerekek erre kiképzett felületéhez, s rövid fékezési (10 fogaskerék), ill. gyorsítási (9 fogaskerék) periódust követően a két fogaskereket együttforgásra kényszerítik, a differenciálműben tehát bekapcsoljuk a differenciálzárat. A sebességek kiegyenlítődése során a 13 szabályozókerékben a kisebb szögsebesség és az ennek következtében kisebb centrifugális erő ellenében ható rugóerő hatására létrejövő kisebb sugarú forgás is az impulzusnyomatékot csökkenti. A 10, 8, 9 fogaskerekeken, valamint all hajtott tengelyen keresztül azonban ez a veszteség átadódik, s ugyanennyivel nő a 4 hajtott kerék impulzusnyomatéka, azaz a 13 szabályozókerék fölgyorsítására induláskor befektetett energiát visszanyerjük, azt is a hajtott kerék gyorsítására fordítjuk.

A szabályozás érzékenységére hatással van aló rugók előfeszítettsége, hiszen nagyobb előfeszítéshez egy adott szögsebesség esetén kisebb kitérés tartozik, az pedig kisebb tehetetlenségi nyomatéket eredményez. A következmény az, hogy az áttétel magasabb értékről indul, az áttételcsökkenés lassabban, nagyobb sebességnél következik be, vagy úgy is fogalmazhatunk, hogy adott sebességekhez nagyobb rugóelőfeszítések esetén nagyobb áttételek tartoznak. A rugók előfeszítésének az állítása egyszerűen megoldható, ha a 13 szabályozókerék két részből áll, amelyek egymáshoz képest elfordíthatok, s a rugók egyik vége az egyik, másik vége pedig a másik részen rögzül.

Peremfeltételek

l.Az áttétel-átfogásnak nagyjából a szokásos értéknek kell lennie, azaz legalább 4-szeresnek.

2.A legnagyobb pedál-fordulatszámnál (nagyjából 60/perc, azaz 1/mp) az egyensúlyi állapot (azaz a 9 és a 10 fogaskerék azonos, kb. 1/mp fordulatszámú forgása) be kell, hogy tudjon állni (hogy a 8, 9 és 10 fogaskerekek egymáshoz képest álljanak, azaz a legördülési veszteségük a minimális legyen).

3. Az egyensúlyi állapotot a kiindulási állapotból úgy kell elérni, hogy eközben a 10 fogaskerék folyamatosan gyorsuljon, vagy legalábbis ne lassuljon. (Ha nem így volna, nem tudna folyamatosan csökkenni az áttétel.)

Kvantitatív megfontolások

1. Ha a 9 fogaskerék áll, egy pedálkor alatt a 10 fogaskerék két fordulatot tesz (a pedál a differenciál fogaskerék sugara mentén, míg a 10 fogaskerék az átmérője mentén gördül le), általában szólva a 10 fogaskerék fordulatszáma:

fίο = Í9⁺ 2 (f_P - f₉) 1 /mp, (1) (ahol f_n az n fogaskerék, ill. pedál fordulatszáma).

2. A négyszeres áttétel azt jelenti, hogy a 9 fogaskerék egyet fordul, mialatt a pedál négyet, ill. a 9 fogaskerék egynegyedet fordul, mialatt a pedál egyet, ekkora 10 fogaskerék fordulatszáma (l)-ből:

fio = 1/4 + 2(1- 1/4) = 7/4 [1/mp]

Esetünkben előnyösebb úgy vizsgálódni, hogy mekkora pedálfordulatszámot enged meg a különböző áttételek esetében az a (3-ik) peremfeltétel, hogy a 10 fogaskerék fordulatszáma ne haladja meg az 1et. (l)-et átalakítva:

f_P = (f₁₀-f₉)/2 + f₉= (f₉ + fj₀ ) / 2, ha fiomax = tfpmax =+ ’/2 az áttétel:

A = f_P / f₉ = (f₉ + fio ) / 2f₉

A = 1/ 2f₉ + /2

Táblázatban:

f₉ 0,05 0,10 0,16 0,25 0,33 0,50 0,66 0,751 fpmax 0,52 0,54 0,58 0,62 0,67 0,75 0,85 0,871

A 10,5 5,5 3,5 2,5 2,0 1,5 1,25 1,161

Ez vízszintes terepen - a súrlódással egyáltalán nem számolva - érvényes. A valóság egy kicsit más lesz, de az látható a táblázatból, hogy a fenti geometriai elrendezéssel lehetséges az áttétel jelentős változtatása a pedálsebesség sokkal kisebb mértékű változása mellett. A valós viszonyok mellett a 10 fogaskerék sebessége időnként meg fogja haladni az 1-et, de ha ellenállása éppen e fordulatszám környékén növekszik meg jelentősen, az a működésben jól közelíti a táblázatban számolt értékeket.

3. A szabályozó kerékben szükséges centripetális erő a szögsebesség négyzetével arányos:

F_c=m r ω² , (2) ezt a rugóerő biztosítja (F_R = k (r -1₀), ahol k a rugóállandó, lo a rugó nyugalmi hossza, és r > l₀).

A rugóállandó határozza meg tehát az r sugarat, amelyen egy adott szögsebességnél az m tömegek forognak.

m r ω - k (r -1₀), ebből r = k l₀/(k-m ω²) (3)

Az m tömegek tehetetlenségi nyomatéka I = m r². Ha figyelembe vesszük a forgatónyomaték M = F r₀ (ahol r₀ a 10 fogaskerék sugara) és az Μ = I a képleteket, (ahol a a 10 fogaskerék szöggyorsulása), akkor az

F = m r²/r₀ a (4) kifejezést kapjuk, tehát a 10 fogaskerék (és vele a 13 szabályozó kerék) szöggyorsításához szükséges erő az r sugár négyzetével arányos.

A viszonyok egyszerű érzékeltetése végett vegyük most a k/m és az l₀ értékét is 1-nek, akkor (3)-ból r = 1/(1-ω²⁾, tehát az ω értékének változása függvényében az r - a tömegek forgási sugara - és az F - a szabályozó kerék forgatásához szükséges erő - értékének változása a következőképpen néz ki:

ω 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,9 r 1,00 1,01 1,04 1,09 1,19 1,33 1,56 1,96 2,775,26

F 1,00 1,02 1,08 1,19 1,41 1,77 2,43 3,84 7,6727,66

Ebből a táblázatból az tűnik ki, hogy megválaszthatjuk a fenti paramétereket úgy, hogy a 10 fogaskeréknek az 1-es fordulatszámhoz közelítve jelentősen növekedjék az ellenállása.

Előnyök

A találmány szerinti sebességváltó egyik előnye, hogy az általa biztosított áttétel-váltás folyamatos, mindig a kerékpár sebességének megfelelő arány áll be, ugyanakkor a váltási folyamat automatikusan megy végbe, a kerékpár sebességének és a pedálerőnek a függvényében.

A találmány szerinti sebességváltó másik előnye, hogy a váltás terhelés alatt megy végbe, nem kell tehát a váltás idejére a hajtást szüneteltetni.

A találmány szerinti sebességváltó harmadik előnye, hogy meglévő kerékpárokra egyszerűen alkalmazható.

A találmány szerinti sebességváltó negyedik előnye, hogy a váltási tartománya egyszerűen átállítható.

Claims (7)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. A találmány szerinti szerkezet egy vagy két pedállal hajtott eszköz, elsősorban kerékpár hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, ahol a pedál (1) egy pedálfogaskereket (2) hordoz, amely lánc (3) útján hajtja meg egy differenciálmű lánckerekét (7); a 7 lánckerék hajtási irányban ékelt, ellenkező irányban szabadonfutó kapcsolatban van a differenciálmű külső palástjával (6); a differenciálmű 6 külső palástja a pedálerő hatására rövid úton elmozdulni képes a differenciálmű-házhoz (5) képest (az elmozdulást az 5 differenciálmű-házon lévő ütköző korlátozza), az elmozdulást hajtási szünetekben a 21 rugók állítják vissza; a differenciálműben az 5 differenciáhnű-házzal együtt forog a kúpos differenciál fogaskerék (8), amelynek forgástengelye a palástra merőleges; a differenciálműben a 8 differenciál fogaskerékhez csatlakoznak a 9 és 10 ún. rózsa fogaskerekek, amelyek forgástengelye a 8 differenciál fogaskerék forgástengelyére merőleges, azaz a palást forgástengelyével azonos; a 9 fogaskerékkel ékelt kapcsolatban van a hajtott tengely (11), a 10 fogaskerékkel azonos tengelyű (12) és vele ékelt kapcsolatban van egy szabályozó kerék (13); a 13 szabályozó kerékben egy karon (15), rugó (16) ellenében, a kerék sugara mentén elfordítható tömegek (14) rögzülnek; a differenciálműben az 5 differenciálmű-házzal szintén együtt forog a differenciálzár, amely áll a nagy súrlódási tényezővel bíró felületű, kizárólag tengelyirányú mozgásra képes fékező lapokból (17), a 17 fékező lapokat hajtási szünetekben a 9, ill. 10 fogaskerekekhez szorító rugóból (18), valamint a 18 rugó ellen ható, a differenciálműnek hajtáskor a pedálerő hatására egymáshoz képest elmozduló 6 külső palástja és 5 differenciálmű-háza által görgőkön (20) meghúzott differenciálzároldó kötelekből (19), azzal jellemezve, hogy az 1 pedál hajtási irányban való elmozdítása esetén a 8 differenciál fogaskerék a 9 fogaskereket (és vele a 11 hajtott tengelyt, valamint a hajtott kereket), ill. a 10 fogaskereket változó arányban fordíthatja el.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval azzal jellemezve, hogy a 2 pedálfogaskerék és a 7 lánckerék azonos méretű, azaz 1:1-es áttételt alkot.
3. 3. Az 1-2. igénypont szerinti hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval azzal jellemezve, hogy a 13 szabályozó kerékben a 14 tömegeket a gyorsuló forgás esetén növekvő centripetális erő növekvő sugarú pályára készteti, a 13 kerék tehetetlenségi nyomatéka (s vele az általa a 10 fogaskeréken keresztül a 8 differenciál fogaskerékre kifejtett ellenállása) a sugár négyzetével arányosan nő.
4. 4. Az 1-3. igénypontok szerinti hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, azzal jellemezve, hogy állandó pedálerő mellett, álló hajtott kerék esetén a 8 differenciál fogaskerék a 9 fogaskeréken keresztül a hajtott kerék irányából nagy ellenállást, míg a 10 fogaskeréken keresztül a nyugalmi helyzetben kis tehetetlenségi nyomatékú 13 szabályozó kerék irányából kis ellenállást érzékel, ezért az ellenállásoknak megfelelő arányban inkább a 10 fogaskereket hajtja, tehát nagy pedálelforduláshoz a hajtott kerék kis elfordulása tartozik, az áttétel tehát induláskor nagy.
5. 5. Az 1-4. igénypontok szerinti hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, azzal jellemezve, hogy állandó pedálerő mellett, a hajtott kerék növekvő kis sebessége esetén a 13 szabályozó kerék tehetetlenségi nyomatéka (s vele az általa a 10 fogaskeréken keresztül a 8 differenciál fogaskerékre kifejtett ellenállása) nő, míg a 4 hajtott kerék ellenállása (s vele az általa a 9 fogaskeréken keresztül a 8 differenciál fogaskerékre kifejtett ellenállása) lényegében változatlan marad, a 8 differenciál fogaskerék egyre nagyobb arányban a 9 fogaskereket forgatja a 10 fogaskerékhez képest, tehát azonos mértékű pedálelforduláshoz a hajtott kerék egyre nagyobb mértékű elfordulása tartozik, az áttétel csökken.
6. 6. Az 1-5. igénypontok szerinti hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, azzal jellemezve, hogy álló pedál esetén a 18 rugó hatására a 17 fékező lapok hozzányomódnak a 9, ill. a 10 fogaskerék erre a célra kialakított felületéhez, az így összefékeződő 4 hajtott kerék és 13 szabályozókerék sebessége kiegyenlítődik, a kiegyenlítődés során a lefékeződő 13 szabályozókerék energiájának egy részét a hajtott kerék veszi át, így a 13 szabályozókerék gyorsítására fordított energia egy részét visszanyeljük.
7. 7. Az 1-6. igénypontok szerinti hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, azzal jellemezve, hogy aló rugók előfeszítettsége, s vele az áttételi arányok állíthatók, ha a 13 szabályozókerék két részből áll, amelyek egymáshoz képest elfordíthatok, s a rugók egyik vége az egyik, másik vége pedig a másik részen rögzül; az állíthatóság következménye, hogy adott sebességekhez nagyobb rugóelőfeszítések esetén nagyobb áttételek tartoznak.

   Kivonat

   A találmány szerinti szerkezet egy vagy két pedállal hajtott eszköz, elsősorban kerékpár hajtómű, fokozatmentes és automatikus sebességváltóval, ahol a pedál lánc útján hajtja meg egy differenciálmű házát. A differenciálmű egyik kimenő tengelye a hajtott tengely, a másik kimenő tengelye ékelt kapcsolatban van egy szabályozó kerékkel, amelynek tehetetlenségi nyomatéka növekvő fordulatszámmal nő (a szabályozó kerékben egy karon, rugó ellenében, a kerék sugara mentén elfordítható tömegek rögzülnek).

   A szabályozó kerék a hajtott kerék álló helyzetében a hajtópedál elfordításakor a differenciál fogaskerékre kis ellenállást (kis fordulatszámnál tehetetlenségi nyomatéka kicsi), míg a hajtott kerék nagy ellenállást fejt ki. A két különböző ellenállásnak megfelelően a differenciál fogaskerék nagy mértékben hajtja a szabályozó kereket, s kis mértékben a hajtott tengelyt, tehát nagy pedálelmozduláshoz a hajtott tengely kismértékű elfordulása tartozik, az áttétel tehát kezdetben nagy.

   A szabályozó kerék növekvő sebességű forgásához a benne lévő tömegeknek a növekvő centrifugális erő hatására történő kilendülése (nagyobb sugarú körön történő forgása), a kerék össztehetetlenségi nyomatékának növekedése, a differenciál fogaskerékre ható ellenállásának a növekedése tartozik.

   Ugyanakkor a hajtott tengely, ha kis mértékben is, de szintén gyorsul. A hajtott tengely növekvő ütemű forgásához - azonos pedálerő mellett nem növekvő láncerő, ill. a hajtott tengelynek a differenciál fogaskerékre ható nem növekvő ellenállása tartozik.

   A hajtópedál egyenletes erővel (s lassan növekvő fordulatszámmal) történő forgatásához tehát a szabályozó keréknek növekvő, a hajtott tengelynek nem növekvő - a differenciál fogaskerékre kifejtett ellenállása tartozik. A két különböző módon változó ellenállásnak megfelelően a differenciál fogaskerék arányaiban csökkenő mértékben hajtja a szabályozó kereket, s növekvő mértékben a hajtott tengelyt, tehát adott pedálelmozduláshoz a hajtott tengely növekvő mértékű elfordulása, tehát áttétel-csökkenés tartozik.

   Ez a folyamat addig tart, amíg a hajtott tengely és a szabályozó kerék sebessége azonos nem lesz, ekkor megvalósul a direkt hajtás.

   Hajtási szünetekben (a pedálerő megszűntekor) bekapcsol a differenciálzár, amely a szabályozó kereket összefékezi a nála kisebb sebességgel forgó hajtott tengellyel, így lehetővé téve, hogy a szabályozó kerék felgyorsításába induláskor fektetett energia egy részét visszanyerjük, s azt is a hajtott kerék gyorsítására fordíthassuk.

   A szabályozás érzékenységére hatással van a szabályozó kerék rugóinak előfeszítettsége. Adott sebességekhez nagyobb rugóelőfeszítések esetén nagyobb áttételek tartoznak. A rugók előfeszítésének az állítása egyszerűen megoldható, ha a szabályozókerék két részből áll, amelyek egymáshoz képest elfordíthatok, s a rugók egyik vége az egyik, másik vége pedig a másik részen rögzül.