繼續研究 Sturmey Archer AW3 內變三速

自從小時候老爸買了一套『揭開物體的秘密』百科全書給我之後，家裡報廢的電器、機械就是我實驗的對象。我的志願也一直是理工科，尤其是機械類別，雖然後來糊里糊塗進了商學院，還是對精密的小玩意難以忘情。由於未曾接受本科的專業訓練，所以收集的東西複雜度也都不高，但大抵符合幾個原則：

1. 有一定的歷史淵源及實用價值
2. 結構緊湊質感好 Compact
3. 便宜容易取得

因為玩老貂的關係，第一次有機會動手拆解內變速器，也對這個小玩意發生了很大的興趣。老貂身上的SA AW3就完全符合以上三個條件：

1. 1936年發表，至今還在服役當中，外殼鮮少有鏽蝕情形，稍加整理就光亮如新；老外形容它是bomb-proofed. 在當前的經典老車上都可看到他的身影，例如DahonIII, Alex Moulton, Brompton, Releigh Chopper. (我承認把老貂跟他們並列是有點自抬身價，但我只有這台當然要偏心一點囉)
2. 與時下流行的外變系統來相較，內變速顯然緊湊、精密的多。1.1公斤左右的重量常被嫌棄，但對我反而是種優點；拿在手上沉甸甸的感覺真好。
3. 大概1k上下的入手價，不論是要買日馳的新品，還是要在eBay上挖老古董，都還算容易;甚至台灣一些鄉下老車店也有庫存。我目前手上就有三個，年份分別是 1983, 1973, 1977.

70多年歷史，使得網路上可找到蠻多技術資料，只要努力爬文新手也可入門。網路上多是英文資源，但隨著台灣的老貂熱潮，中文資源應該會越來越多。 拆解保養已經發表過，這次先討論他的變速原理： 五色鳥前輩曾有教授變速線調整的文章，他提到AW3的檔位(變速線由鬆到緊)是D-0-3-2-1 五個，但從我自己拆解、調整的過程，對於這個順序一直存在著疑問。 我的認知為 3-0-2-1四個，對D檔(直接傳動)則沒什麼概念。今天總算搜尋到Tony Hadland's word 一篇相關的文章 ，一解我的疑惑. (以下圖片取自前述網頁，中文說明是我加上的)

AW3的實體解剖圖

Source:http://www.hadland.me.uk/elegy.htm

3檔

此時固定在軸心上十字形的Clutch(離合器)剛好抵住四個Planet Gears(行星齒輪)突出的軸，將整個Planet Cage順時針轉動。而Plant Gears 繞著相對不動的Sun Gear 公轉時，也會順時針自轉，所以帶動外圍的Gear Ring轉動時就會比Clutch的轉速快33%.這個力量藉由High/Normal Gear Pawl傳到變速器外殼(Shell)。 注意：此時Low Gear Pawls雖然也咬合變速器外殼，但因為他的轉速跟Clutch是1:1，比High Gear Pawls慢，所以實際上沒作用。此時你聽到的答答聲就是他發出來的。 整個力量傳輸路徑跟速比是：

(1圈)Clutch-Planet Cage┬Planet Gears(+33%)-Gear Ring-High Gear Pawls-Shell (1.33圈)

└Low Gear Pawls 1圈(速度跟不上Shell 而打滑)

Source:http://www.hadland.me.uk/elegy.htm

空檔

(正常使用變速撥桿是切不到這一檔的，只有在調變速線長短時可以感覺到)

Clutch上升一點，剛好位在三不管地帶空轉，所以是空檔。這也合理解釋了為何三速撥桿的 3~2檔行程是2~1的兩倍長。

Source:http://www.hadland.me.uk/elegy.htm

2檔

Clutch此時直接卡住Gear Ring內緣的Tabs(凸點)使他轉動，藉由High/Normal Gear Pawl 傳到變速器外殼(Shell)，沒有行星齒輪減速，所以轉速是1：1。 注意：此時Plat Gears 外部受Gear Ring的牽引力順時針公轉，但內部受Sun Gear的牽制，所以他們也會順時針自轉，這使得整個Planet Cage公轉速度降低了25%，所以Low Gear Pawls依然沒有作用。 整個力量傳輸路徑跟速比是：
(1圈) Clutch ┬ Gear Ring - Normal Gear Pawls - Shell (1圈)
└ Gear Ring-Planet Gears(-25%)-Planet Cage-Low Gear Pawls 0.75圈
( 速度跟不上Shell 而打滑發出答答聲)

Source:http://www.hadland.me.uk/elegy.htm

1檔

Clutch此時升高，但還是卡住Gear Ring內緣的Tabs(凸點)使他轉動，但也同時抵住High/normal Pawls的根部，所以翹翹板另一端的棘齒降下來，不再帶動Shell。
Planet Gears受Gear Ring的牽引而順時針公轉，但內部受到不動的Sun Gear的牽制，所以他們也會順時針自轉，整個Planet Cage公轉速度降低25%，Low Gear Pawls帶動Shell; 力量傳輸路徑跟速比是：

(1圈) Clutch - Gear Ring - Planet Gears(-25%) - Planet Cage -Low Gear Pawls -Shell (0.75圈)

此時你如果保持踩踏而不滑行的話，應該聽不到答答聲。

Source:http://www.hadland.me.uk/elegy.htm

結論，AW3 的檔位(變速線由鬆到緊)為 3-0-2(D)-1

如果觀念錯誤，請各位前輩不吝指正。