安置于中轴部位的变速箱式变速系统并不是新鲜事，effigear、Pinion和recchie等品牌均已有成熟的产品，应用于林道和速降车上，但始终未成为主流。如今Shimano也曝光出中轴变速箱专利，未来我们都不用后拨了？
Shimano被曝光已经申请了一项中轴变速箱专利，适用于公路和山地自行车系统。在专利中叙述了变速箱的大量工作细节，并说明了专利运用技术所带来的好处——极低的摩擦阻力，这是长久以来变速箱系统难以解决的重要问题之一。
考虑到Shimano在OEM市场的影响力，如果这项专利成为现实，并被主流自行车品牌采用，未来的自行车设计可能会发生翻天覆地的变化。
自行车变速箱简介
在我们深入研究这项专利之前，有必要先介绍一下自行车变速箱是什么，它们声称的优点是什么，以及它们的缺点是什么。
根据厂商不同，自行车变速箱的设计也有所不同，但大同小异，能提供6、9、12或18速变速齿范围，比普通自行车变速系统拥有更大的齿比范围。另外其变速的可靠性较高，且由于变速系统在封闭的变速箱内，损耗较低使用寿命较长。
最特别的是，变速箱允许你在非踩踏情况下进行变速，这点在很多情况下确实挺有用的。在山地车上，将无弹簧载重量转移到车架上，也可以显著改善避震性能。
变速箱的最大缺点是增加了阻力和重量。与链条和变速器传动系统相比，齿轮啮合系统通常会增加阻力。变速箱系统的重量也比普通变速系统，重100-700克。
Shimano为什么要研究变速箱？
effigear、Pinion和recchie等品牌虽然已有成熟的变速箱产品，但其影响力有限，自行车变速箱市场仍有非常大的潜力，这就是为什么Shimano着力于研究它的原因。
Shimano变速箱
和大多数的专利一样，用于描述变速箱的文字故意含糊不清，达到了混淆视听的效果。这样做的目的是覆盖设计的所有潜在物理形态。确保其他制造商不能重复使用同一个概念，以免他人进行一些小改动来“模仿”。
从图纸上来看，变速箱的设计类似于Shimano的E-Bike电机。该专利表明，变速箱将是一个“单独的部件”，换句话说，是一个可以拆卸下来进行维修或更换的部件。
专利中描述到，变速箱是通过箱内固定的齿轮，配合“运用模糊概念描述”的齿轮或链条式的物品，进行变速。随后配合二级变速齿轮，实现大范围齿比的运用。
这项专利表明，第一级飞轮将被配置成，通过“滚珠丝杠之类的定位机构”进行移动。一个“链条导向装置”可以采取类似自行车后拨的形式来引导两个飞轮之间的链条，同时也允许在齿轮组合之间移动时链条长度进行变化。这意味着链条能够与传动飞轮始终保持完美的链线。这在许多摩托车变速系统里，也有类似的设计。
传统的变速系统在大多数情况下，都在不完美链线的情况下运行。而变速箱的设计，则有可以减少阻力和磨损，从而提高传动效率。
△专利表明变速箱可能是13速的
上表表格说明，变速箱共有13个不同的传动比。可用的比率从0.46上升到2.16，使齿轮传动范围达到470%。这略低于Shimano(510%)和SRAM(500%)的12速山地自行车传动系统的最大范围。
该专利表明，移动飞轮的滚珠丝杠主轴将是电驱动的。也许Shimano的第一款无线电变就是变速箱式变速系统？
该专利中叙述到，变速拨杆可与刹车设计为一体（公路车手变），这也意味着这个系统可能应用于公路车上。
Shimano还暗示变速箱可以提供无级变速功能。
重量
该专利未提及产品重量。
特殊润滑剂
△摩擦系数
除了优秀的机械设计外，Shimano还将在变速箱内运用特殊配方的润滑油，进一步降低摩擦阻力。该专利还表明变速箱系统内，还将设有润滑油储存箱，实现不断润滑链条。专利的其余部分继续描述了如何用同样的技术，来减少内部齿轮的摩擦阻力。
新链条
专利的0100到0103部分主要描述了传统的自行车链。随后，0104到0106章节描述了如何在链条的销钉和面板上进行加工，形成小孔或有纹理的表面来容纳少量的润滑剂。
编辑：HCY
图片：资料图库
