大家好,欢迎大家收看新一期的单车基械匠。今天继续shimano变速器历史的第三期,如果没有看过前两期,想补齐的可以跳转链接:
在自行车变速技术发展史上,Shimano的崛起堪称教科书级的产业逆袭。这个如今占据全球七成市场份额的传动系统巨头,其发展历程完美诠释了"站在巨人肩膀上创新"的技术进化论。
一、早期探索与挫折(1954-1960)
【1956年版本的带有333标识的shimano后拨,采用拉链和涡卷弹簧的变速结构】
当日本还在普遍使用单速飞轮的1954年,Shimano就推出了首款外置变速器。这款采用滑动轴与涡卷弹簧的机械装置,试图突破单速系统的局限。
【日本品牌Sanko的S1后拨发布于1951年,同时期的shimano当时就是对这一些利后拨进行了仿制和改进】
【1940年法国品牌Simplex下的Tour de France后拨系列的专利图,shimano和sanko的设计灵感就来源于此,拉链变速+伸缩发条弹簧】
但当时的日本市场对变速技术接受度极低,加之本土竞争对手Sanko S系列(仿自法国Simplex Tour de France)的压制,项目不得不暂停。
【一直到1956年,shimano依然还是采用的早期的设计思路,拉链变速+涡卷弹簧】
转机出现在1956年,Shimano决定借鉴Sanko S系列和Simplex的设计思路。他们开发出独特的拉链式滑动杆机构,并通过不同安装系统和滑轮笼长度的组合,推出多款变速器。
【1956年产品手册上对当年热销产品的介绍:单速飞轮,花鼓以及后变速器,那会的logo还是333】
这种模块化思维虽未立即成功,却为后续发展埋下伏笔。
二、本土化创新的破局(1960-1965)
1960年代初,日本城镇的复杂路况暴露了外置变速器的致命弱点:泥沙入侵导致故障频发。Shimano抓住痛点,在1961年推出革命性的3速内变速花鼓。其行星齿轮结构将变速机构封闭在花鼓内部,完美适配通勤车的使用环境。这项本土化创新不仅提升耐用性,更让Shimano首次建立起技术自信。(这部分在第二篇内容中有详细介绍。)
【1965年,shimano首款采用平行四边形结构的后变速器诞生】
真正的转折点出现在1965年,Shimano推出品牌首款平行四边形变速器。虽然明显借鉴了Campagnolo 1961年的Sportman设计,但工程师将限位螺丝移至外侧平行四边形板,并改用白色金属铸造工艺降低成本。
【这是一张shimano当年333后拨的广告,文字为机器翻译后的内容。不过在后拨上依然可以看到明显的sportsman的浮雕文字。虽然这个标致的后拨从来没有被销售过,但是确实这额两款后拨十分类似。】
【Campagnolo 1961年的Sportman。shimano的设计理念正是源于这款变速器,除了纤维螺丝位置不同外,Cp的工艺采用了港版冲压,而非shimano的铸造件。】
遗憾的是,脆弱的材质导致部件易开裂,这款划时代产品仅存活到1967年就被Sky Lark取代。(Sky Lark会在后边的内容中单独介绍)
三、技术整合的试错阶段(1966-1973)
1966年问世的COMBI 12系统展现了惊人的想象力。通过将4速外置变速器与3速内变速花鼓组合,创造出12级变速范围。
【后拨源自于上文提到的首款四边形结构的后拨,但是四边形标注了combi 12,证明其专用身份】
【内外变的结合在当时绝对是创新之举,也是把成熟技术重新整合的一条新赛道】
其革命性突破在于首次引入定位式变速拨杆——内置棘轮机构提供明确档位反馈,骑行者不再需要凭经验"盲操"。
【定位拨杆类似于今天我们常说的分度变速,而非后期的SIS定位变速】
虽然加工精度不足导致体验欠佳,但这项早期索引系统为1984年SIS系统的诞生提供了原型。
更大胆的尝试是1968年的AUTOMATIC 5自动变速系统。这款结合2速自动内变花鼓与5速外置飞轮的产品,通过离心配重块实现自动换挡。
【飞轮底部的保护盖除了防止链条落入外,还是一个调节自动变速灵敏度的转盘。共分为5个档位,用户可以根据自身力量和习惯来进行自动变速灵敏度的调节。】
【当年广告上对这款自动变速花鼓的介绍,内容为机翻,但是基本不影响理解】
停车强制降档的设计虽提升了起步平顺性,但机械响应滞后和传动损耗问题始终无解。虽然市场表现惨淡,但其防冲击结构和降档逻辑却被后续手动变速系统继承。
四、技术路线的成熟定型(1973-1978)
1973年问世的Sky Lark后拨标志着Shimano找到正确方向。设计师在Simplex Export 61的几何结构基础上进行改良,摒弃塑料材质改用金属制造。
【1961年的Simplex Export 61后变速器】
【Simplex export61的后拨爆炸图,可以看到双弹簧枢轴设计】
其"Servo-Pantagraph"伺服缩放结构(实质是双弹簧枢轴设计)配合封闭式导轮,既防止链条脱落又兼容链线偏差。这款看似平凡的产品凭借可靠性和性价比,在1970年代中期拿下日本65%市场份额,并成为打开美国市场的敲门砖。
【这款大家一定不陌生,TY-20,第一次采用了DA上下放来的SIS定位技术,降低了普通玩家的使用门槛。而它技术也正是源自于Sky Lark后拨】
从技术演化角度看,现代Tourney变速器与初代Sky Lark存在明显基因传承。这种"简化结构、强化核心功能"的设计哲学,在1977年诞生的初代Dura-Ace 7100上达到全新高度。
【1977年shimano首款命名Dura-Ace 7100后拨】
当欧洲厂商还在执着于手工打造竞赛级零件时,Shimano已建立起可大规模量产的精密制造体系。
五、产业启示录
回看这段历史,有三个关键转折值得玩味:
1)本土化创新比盲目跟风更重要:3速内变花鼓的成功证明,解决特定市场痛点的产品才能建立竞争壁垒。
2)技术积累需要宽容失败:从COMBI12到AUTOMATIC5,看似失败的尝试都为后续突破储备了技术模块。
3)制造工艺决定创新上限:Sky Lark的成功不仅在于设计改进,更得益于精密铸造技术的突破。
【Shimano Index System (SIS)也就是我们熟悉的定位变速方式,一格一个档位】
如今收藏家们或许对Sky Lark这类"平民变速器"不屑一顾,但正是这些量产百万级的产品,改写了自行车传动系统的产业格局。当Shimano在1980年代用SIS定位变速技术横扫市场时,人们才惊觉,那些在1960年代埋下的技术种子,早已生长出改变行业的力量。
好了,今天的内容就到这里,我们下期继续shimano变速器历史的第四部分。单车基械匠,给您带来更多新奇,好玩,有趣,实用的单车知识。欢迎订阅。