Планетарна втулка (internal hub) - це складна система перемикання швидкостей для велосипеда. Вона більш надійна і довговічна, ніж звичайна втулка, але дуже погано реагує на сверхнагрузки, тому їх не іспользвуют в змаганнях або екстремальному катанні. Найбільш просунуті моделі (наприклад деякі Dutch байки) мають 7 і ступінчастими планетарними втулками, а на спрощені Сітібайки (або складні) ставлять 3х ступінчасті. У таких втулках механізм і зірки знаходяться в мастилі під захисною оболонкою, а сама система нагадує коробку передач автомобіля.

Патент на планетарну втулку датується 1880м роком. Вперше такі втулки використовували на триколісних мотоциклах. 1895м американським інженером була винайдена компактна 2х швидкісна планетарна втулка, так і не знайшла успіху на ринку. Вже на початку 20-го століття кількість швидкостей збільшилася до 3 (автор - компанія Sturmey-Archer). У 1930 роки ринок був сповнений планетарка, практично на кожному велосипеді стояла така втулка (особливою популярністю вони користувалися в Великобританії, Голландії, Німеччини, Скандинавії). Пізніше з'явилися перемикачі швидкостей і касети, що встановлюються на втулки. Завдяки своє дешевизні і невибагливістю така система незабаром витіснила планетарні втулки.

Компанія Sturmey-Archer (одні з основних виробників планетарок, розробила 3- і 5 швидкісні системи ещ в 1987, в той час як Shimano тільки закінчили роботу над 3х швидкісними втулками. Останнім часом вони знову почали набувати популярності і все більше компаній випускають на ринок планетарні втулки. Основними з них є Sturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (з купленої в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (випускала втулки з 1950 по 1970 рр). а також NuVinci з їх унікальною системою "CVP" ( прочитати про неї можна тут ... ).

Порівняємо досягнення компаній:

• Sturmey-Archer: 3,5 і 8 ступінчасті втулки
• SRAM: 3, 5, 7 і 9
• Shimano: 3, 7, 8 (і обіцяна 11і)
• Rohloff: 14и швидкісна

Несомнено в цій сфері лідирує компанія Rohloff, про їх вутлку ми вже писали, прочитати цю статтю можна тут ...

Основні елементи:

• Сонячна шестерня: знаходиться в центрі (зелена на малюнку) - це і є вісь колеса.
• Водило: жорстко фіксує один щодо одного осі декількох планетарних шестерень (сателітів) однакового розміру, що знаходяться в зачепленні з сонячною шестірнею (сині).
• Кільцева шестерня (епіцикл): зовнішнє зубчасте колесо, що має внутрішній зачеплення з планетарними шестернями (червона) - наводиться в дію ланцюгом.

Планетарна передача в режимі підвищення швидкості. Водило (синє) обертається зовнішнім джерелом. Зусилля знімається з сонячної шестірні (зелена), в той час як кільцева шестерня (червона) закріплена нерухомо. Червоні мітки показують обертання вхідного вала на 45 °.

Переваги планетарних втулок:

• Механізм перемикання передач повністю захований всередині корпусу втулки заднього колеса, що дозволяє захистити його від попадання бруду. За рахунок цього довговічність деталей істотно підвищується.
• Можна переключатися передач навіть тоді, коли ви стоїте на місці.
• Використовуються ланцюги та зірочки звичайної ширини (для одношвидкісних велосипедів). Ланцюг постійно йде прямо. Використовуються зірочки з високим профілем зубів. Все це позначається на збільшенні ресурсу ланцюгів і зірочок.
• Механізм перемикання передач і вбудований гальмо в таких системах не обслуговуються, що спрощує експлуатацію велосипеда.
• Високий ресурс втулок, деталі яких працюють в масляній ванні.
  

недоліки:

• Найбільший недолік багатошвидкісних втулок з планетарним механізмом - це їх велика вага: такі втулки в два-чотири рази важче звичайних задніх втулок гірського велосипеда. Правда, потрібно відзначити той факт, що відпадає необхідність в ряді деталей трансмісії, наприклад перемикачах передач, так що реальна різниця у вазі не настільки велика.
• Складний шестерінчастий механізм має досить високу тертя, що обумовлює знижений ККД. Ці властивості стали визначальними для відмови від використання таких втулок на спортивних велосипедах.
• Планетарні втулки все ж не призначені для роботи в екстремальних умовах і, до того ж, вони майже неремонтоздатність ніде крім спеціалізованого велосервісу.
  

Комбіновані втулки:

Подібні експерименти провела американська компанія SRAM. SRAM DualDrive поєднує в собі внутрішній і зовнішній приводи. Суть його полягає в тому, що з трехскоростной планетарної втулкою комбінується 8- або 9-швидкісна касета і звичайний задній перемикач передач. Вся система управляється однією рукою за допомогою комбінованої манетки: ручка що обертається (gripshift) управляє зовнішнім перемиканням, а додатковий важіль внутрішнім.

У 2006 році подібна система з'явилася і у Shimano - Nexave Intego.

Співвідношення передач на прикладі втулки Shimano Alfine:

8 1.615: 1
7 1.419: 1
6 1.223: 1
5 1: 1
4 0.851: 1
3 0.748: 1
2 0.644: 1
1 0.527: 1

Зразкові ціни:

• Shimano Alfine 6000-8000 руб.
• Shimano Nexus 5000-6000 руб.
• SRAM i-Motion 15 000 - 20 000 руб.
• SRAM Spectro 5000 - 6000 руб.
• Sturmey Archer 2500 - 4000 руб.
• Rohloff 40 000 - 50 000 руб.
• NuVinci CVP 15 000 - 20 000 руб.