Как известно, для изменения величины крутящего момента на ведущем колесе велосипеда в зависимости от дорожных условий (подъемы — спуски, грунт — шоссе) используют два основных способа: либо применяют задние ведомые звездочки различного диаметра путем последовательной переброски на них цепи, либо изменяют длину шатунов. Если первый способ давно испытан и внедрен во многие серийные модели, то о втором этого сказать нельзя. Тем не менее, простота последнего позволяет предположить его возможную популярность в будущем.
Предлагаемая конструкция позволяет автоматически регулировать длину шатунов и, следовательно, крутящий момент, то есть переключать скорости в зависимости от «сопротивления» трассы. Следует сразу отметить, что левый шатунный узел аналогичен правому. И хотя слева цепь отсутствует, но звездочка необходима и здесь для крепления на ней деталей. В штатный шатун вместо педали ввинчен палец, изготовленный из конца термически отпущенного кареточного вала шатунов, для чего в пальце нарезана резьба М 14x1,25 (правая). На пальце штифтом с незначительным люфтом закреплен дополнительный шатун так, что он позволяет шатунам поворачиваться относительно друг друга на небольшой угол. И уже на конце дополнительного шатуна установлена педаль, расстояние от которой до оси вращения ведущей звездочки может изменяться и регулироваться с помощью стальной планки с пазами. Планка свободно смонтирована на оси педали и опирается пазами на приваренный к звездочке цилиндрический фиксатор с надетой на него втулкой между буртиком и шайбой. Планка поджата к оси V-образной пружиной, которая также свободно установлена на своей оси. Один конец пружины загнут и входит в одно из трех отверстий диаметром 2,5 мм, просверленных в звездочке. Ось изготовлена по типу фиксатора и одинаковым образом с ним смонтирована на звездочке. Другой конец пружины также слегка отогнут внутрь и введен в канавку, образованную спиленными под 45° кромками планки и приваренной к ней накладки, что обеспечивает постоянный контакт фиксатора и планки оси при разных ее положениях. Дополнительный шатун слегка изогнут так, чтобы его конец с педалью вошел в плоскость штатного шатуна, а планка располагалась параллельно звездочке (верхний ее конец тоже слегка отогнут). Окончательные угловые размеры пазов планки определяются и подгоняются напильником при обкатке в зависимости от параметров пружины и силы ног велосипедиста. Отверстия в звездочке под конец пружины позволяют изменять ее усилие. После подгонки пазов детали (планка с приваренной к ней накладкой) закаляются разогревом на пламени до светло-красного цвета и охлаждением в машинном масле. Принцип работы устройства следующий. Положение, изображенное на рисунке, соответствует минимальному крутящему моменту, поскольку педаль максимально приближена к оси вращения звездочки, что оптимально при быстрой езде по ровному шоссе. При увеличении крутизны дороги возрастают и усилия на планке, в результате скошенная кромка первого паза скатывается с втулки фиксатора, преодолевая сопротивление пружины, и на фиксатор перескакивает соседний паз. Это приводит к увеличению радиуса вращения педалей и крутящего момента. По мере повышения сопротивления трассы планка последовательно переходит в следующий паз, и так до последнего, у которого нижняя сторона (как и верхняя у первого) перпендикулярна оси планки, что ограничивает дальнейшее ее перемещение. Для уменьшения крутящего момента и длины рабочей части планки (при уменьшении подъема дороги) велосипедист в верхней «мертвой точке», прекращая педалирование, с силой давит ногой на педаль и этим вызывает аналогичный возврат планки в следующий паз. Конструкция проста, надежна и эффективна, как показали ее испытания, и обеспечивает почти двойной перепад крутящих моментов и, следовательно, «скоростей». Педаль при этом отстоит достаточно далеко от земли, а стопа — от переднего колеса. Заднюю вилку рамы можно слегка подправить молотком так, чтобы шатуны ее не касались. Приведенные размеры устройства относятся к взрослому велосипеду с закрытой треугольной рамой. Очевидно, что его можно установить на любой велосипед с ножным торможением.
