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在我們前幾天展示campagnolo 12速EPS的時候,聊到了shimano曾經在1999年就提交了自己的14速的變速系統專利,這裡說的14速,不是2X7的14速,而是真正的14個飛輪片的14速系統。

值得注意的是,這項自行車的專利非常老舊,但是變速器的發展卻在以我們難以估量的速度發展,我們在這裡不再去探究這些年裡的其他設計,但是另一方面,我們會從shimano的這個古老專利上,尋找一些我們在今天的變速系統上看到的東西,以及對未來的展望。

對於14速的shimano,它的飛輪是什麼樣子的?

雖然目前12速已經是大勢所趨,但是好不例外的是,業界依然在追求更加密集的飛輪

該專利首先聲明「希望以增加飛輪片的數量,特別是在後飛輪上增加,來為騎行者提供更多的速別選擇」,但是「為了將更多的飛輪片安裝到後輪的有限空間上,這通常需要進一步減小飛輪片之間的距離」。但是,這往往會受到「鏈條寬度」的限制(後邊會有更詳細的解釋)。

專利中描述到「用於自行車的多飛輪組件,其中包含了大量的飛輪片」,具體的來說就是十個或者以上,其中著重提到的就是14速的飛輪。

專利中還提到:14速的飛輪,可以滿足在現有塔基上的安裝限制

專利中還表明,這些飛輪片會安裝在一個「小於或等於47mm」的空間內,這和SRAM Eagle飛輪的寬度大致相同。

SRAM Eagle全系列NX,GX,X01,XX1縱向對比,只選對的,不買貴的

根據「博主」Sheldon Brown的說法,這樣的設計可能會讓14速度的飛輪片之間的「厚度小於或約等於1.8mm」,實際上,這個數值並不會比9速的上的飛輪片來的更窄。但是,如果以這種情況來推算的話,那麼飛輪片之間的齒對齒的距離就會很窄。專利中表明「每對相鄰飛輪片之間的距離,甚至會小於每片飛輪片的厚度,達到1.66mm」。

這遠比我們今天看到的鏈條要窄的多,即使是SRAM Eagle的飛輪,今天最密的飛輪片之間的間距也達到了3.65mm。

專利中還展示了飛輪的設計造型,最大飛輪片用一個內凹地底座設計,和輻條的傾斜角度貼合。

上圖為專利中展示的貼合輪組輻條的大飛輪片的設計,這在shimano近年來實際採用的11速山地車系統和34T的Ultegra的飛輪上都有所展現。

那麼,專利中的鏈條採用了什麼設計呢?

專利中所提到的鏈條設計,採用了實心的內鏈節設計,而不是如今常見的滾子

整個14速的飛輪設計已經很酷了,但真正有趣的是獨立設計的鏈條,用來和異常緊湊的飛輪來配合使用。

這裡描述的鏈條在每個鏈節之間不使用滾子連接,而是使用了完全是實心的駝峯造型的內鏈節。鏈節的內部輪廓是飛輪齒的驅動面的造型,並且「執行傳統鏈條中滾子的功能。」

通過新設計的鏈條,shimano擺脫掉了滾子的設計,這讓鏈條可以設計的更窄。

這一設計除了可以讓shimano大幅度的降低鏈條寬度以外,專利還聲稱「每個內鏈固定件都在成對的相鄰的飛輪齒牙之間」,可以獲得比單個驅動面「更穩定的接觸和更可靠的驅動」。

該專利還繼續表明,這些連桿的驅動面甚至還可以「用內鏈條輪廓同時來匹配飛輪輪齒的前表面和後表面,讓接觸更加高效」,這是傳統的滾子鏈條無法實現的。

上邊的後撥導輪,從設計開始就是專門為了匹配鏈條,以容乃更高隆起的內鏈節

這種設計當然引發了有趣的問題,那就是後撥上導輪,為了可以讓鏈條背面的隆起和導輪匹配,上導輪被設計成了類似於警長的造型。

14速發生的可能性有多大?

自行車技術在以驚人的速度發展,介於這些專利是1999年所提交,該專利已經算的上是古老的歷史了。

在專利中還描述了一個可以和14速傳動系統匹配的前撥設計,這正好表明的這項專利真的是很早之前的設計,即使已經達到了14速,也不忘多設計一個雙牙盤。

例如:專利中還描述了一種配合14速變速系統使用的前撥鏈器,這實際上表達了兩種信號:一種是這種鏈條無法適應1X傳動系統上的極端角度,它需要一個前撥來緩解鏈條的縱向拉力,另外一點,如果鏈條可以(個人感覺不行),那麼就是歷史侷限了設計的思路,慣有思維,讓專利即使在14速的情況下依然認為還需要一個前撥器設計。

基本上,在專利中重新設計鏈條是飛凡而大膽的構想,當一個新的標準被宣佈時,往往都會給行業帶來一次陣痛,就更不要說來改變一直就在保持著的設計標準了。

但是無論如何,這都是一個有意思的概念,也許我們會在未來看到一個相同的設計吧。我毫不懷疑在未來的某個節點會有14速的傳動系統出現(當然不是指2X7),也不懷疑會有某家公司已經在祕密的關注著這項專利,準備大幹一場了。因為到今年(2019年)9月份,這份shimano的專利就要到期了。我們一起來拭目以待吧。

對於這樣一件專利你怎麼看呢?像這樣打破傳統的設計是否應該被留下來?又或者我們是否應該重新思考一下如何突破傳統來設計新的東西,還是你對你車上的8速系統就已經很滿意了呢?歡迎在下方留言告訴大家。

我們下期節目再見,單車基械匠,每天給您帶來更多新奇,好玩,有趣,實用的單車知識。拜拜。


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