Овальная ведущая звезда

Практически сразу после изобретения «безопасного» велосипеда с цепным приводом в конце 19 века, многие производители предположили, что ведущие шестерёнки эллиптической формы могут быть более эффективными, нежели обычные круглые звёзды, из-за адаптивности к определённому положению педалей.

Самым очевидным было позиционирование эллипса таким образом, чтобы больший его диаметр располагался перпендикулярно шатунам. Это решало две задачи:

• Увеличение передаточного отношения, в горизонтальном положении педалей, когда велосипедист прикладывает наибольшее усилие к педалям.
• Соответственно, уменьшение передаточного отношения в вертикальном положении, чтобы проскочить «мёртвую точку» как можно быстрее.

При проектировании эта схема выглядела вполне неплохо, основываясь на теоретическом анализе распределения усилий на педалях, но на практике сильно увеличивала нагрузку на коленные суставы. Отчасти из-за того, что передаточное отношение в фазе максимального усилия было слишком высоким.

Плюс к этому, на пути педали сверху вниз ноги велосипедиста «дёргались» из-за овальной конструкции шестерёнки. Возможно, именно этот факт наиболее сильно отражался на здоровье коленных суставов гонщиков.

В 80−х годах компания Shimano представила собственную разработку некруглых (но и не совсем эллиптических) ведущих звёзд под названием Biopace, в которых самая длинная ось была параллельна шатунам. При разработке этой системы был проведён тщательный динамический анализ скорости вращения, распределение векторов направления силы и положения педалей.