大家好,歡迎大家收看新一期的單車基械匠。今天繼續shimano變速器歷史的第三期,如果沒有看過前兩期,想補齊的可以跳轉鏈接:
在自行車變速技術發展史上,Shimano的崛起堪稱教科書級的產業逆襲。這個如今占據全球七成市場份額的傳動系統巨頭,其發展歷程完美詮釋了"站在巨人肩膀上創新"的技術進化論。
一、早期探索與挫折(1954-1960)
【1956年版本的帶有333標識的shimano后撥,采用拉鏈和渦卷彈簧的變速結構】
當日本還在普遍使用單速飛輪的1954年,Shimano就推出了首款外置變速器。這款采用滑動軸與渦卷彈簧的機械裝置,試圖突破單速系統的局限。
【日本品牌Sanko的S1后撥發布于1951年,同時期的shimano當時就是對這一些利后撥進行了仿制和改進】
【1940年法國品牌Simplex下的Tour de France后撥系列的專利圖,shimano和sanko的設計靈感就來源于此,拉鏈變速+伸縮發條彈簧】
但當時的日本市場對變速技術接受度極低,加之本土競爭對手Sanko S系列(仿自法國Simplex Tour de France)的壓制,項目不得不暫停。
【一直到1956年,shimano依然還是采用的早期的設計思路,拉鏈變速+渦卷彈簧】
轉機出現在1956年,Shimano決定借鑒Sanko S系列和Simplex的設計思路。他們開發出獨特的拉鏈式滑動桿機構,并通過不同安裝系統和滑輪籠長度的組合,推出多款變速器。
【1956年產品手冊上對當年熱銷產品的介紹:單速飛輪,花鼓以及后變速器,那會的logo還是333】
這種模塊化思維雖未立即成功,卻為后續發展埋下伏筆。
二、本土化創新的破局(1960-1965)
1960年代初,日本城鎮的復雜路況暴露了外置變速器的致命弱點:泥沙入侵導致故障頻發。Shimano抓住痛點,在1961年推出革命性的3速內變速花鼓。其行星齒輪結構將變速機構封閉在花鼓內部,完美適配通勤車的使用環境。這項本土化創新不僅提升耐用性,更讓Shimano首次建立起技術自信。(這部分在第二篇內容中有詳細介紹。)
【1965年,shimano首款采用平行四邊形結構的后變速器誕生】
真正的轉折點出現在1965年,Shimano推出品牌首款平行四邊形變速器。雖然明顯借鑒了Campagnolo 1961年的Sportman設計,但工程師將限位螺絲移至外側平行四邊形板,并改用白色金屬鑄造工藝降低成本。
【這是一張shimano當年333后撥的廣告,文字為機器翻譯后的內容。不過在后撥上依然可以看到明顯的sportsman的浮雕文字。雖然這個標致的后撥從來沒有被銷售過,但是確實這額兩款后撥十分類似。】
【Campagnolo 1961年的Sportman。shimano的設計理念正是源于這款變速器,除了纖維螺絲位置不同外,Cp的工藝采用了港版沖壓,而非shimano的鑄造件。】
遺憾的是,脆弱的材質導致部件易開裂,這款劃時代產品僅存活到1967年就被Sky Lark取代。(Sky Lark會在后邊的內容中單獨介紹)
三、技術整合的試錯階段(1966-1973)
1966年問世的COMBI 12系統展現了驚人的想象力。通過將4速外置變速器與3速內變速花鼓組合,創造出12級變速范圍。
【后撥源自于上文提到的首款四邊形結構的后撥,但是四邊形標注了combi 12,證明其專用身份】
【內外變的結合在當時絕對是創新之舉,也是把成熟技術重新整合的一條新賽道】
其革命性突破在于首次引入定位式變速撥桿——內置棘輪機構提供明確檔位反饋,騎行者不再需要憑經驗"盲操"。
【定位撥桿類似于今天我們常說的分度變速,而非后期的SIS定位變速】
雖然加工精度不足導致體驗欠佳,但這項早期索引系統為1984年SIS系統的誕生提供了原型。
更大膽的嘗試是1968年的AUTOMATIC 5自動變速系統。這款結合2速自動內變花鼓與5速外置飛輪的產品,通過離心配重塊實現自動換擋。
【飛輪底部的保護蓋除了防止鏈條落入外,還是一個調節自動變速靈敏度的轉盤。共分為5個檔位,用戶可以根據自身力量和習慣來進行自動變速靈敏度的調節。】
【當年廣告上對這款自動變速花鼓的介紹,內容為機翻,但是基本不影響理解】
停車強制降檔的設計雖提升了起步平順性,但機械響應滯后和傳動損耗問題始終無解。雖然市場表現慘淡,但其防沖擊結構和降檔邏輯卻被后續手動變速系統繼承。
四、技術路線的成熟定型(1973-1978)
1973年問世的Sky Lark后撥標志著Shimano找到正確方向。設計師在Simplex Export 61的幾何結構基礎上進行改良,摒棄塑料材質改用金屬制造。
【1961年的Simplex Export 61后變速器】
【Simplex export61的后撥爆炸圖,可以看到雙彈簧樞軸設計】
其"Servo-Pantagraph"伺服縮放結構(實質是雙彈簧樞軸設計)配合封閉式導輪,既防止鏈條脫落又兼容鏈線偏差。這款看似平凡的產品憑借可靠性和性價比,在1970年代中期拿下日本65%市場份額,并成為打開美國市場的敲門磚。
【這款大家一定不陌生,TY-20,第一次采用了DA上下放來的SIS定位技術,降低了普通玩家的使用門檻。而它技術也正是源自于Sky Lark后撥】
從技術演化角度看,現代Tourney變速器與初代Sky Lark存在明顯基因傳承。這種"簡化結構、強化核心功能"的設計哲學,在1977年誕生的初代Dura-Ace 7100上達到全新高度。
【1977年shimano首款命名Dura-Ace 7100后撥】
當歐洲廠商還在執著于手工打造競賽級零件時,Shimano已建立起可大規模量產的精密制造體系。
五、產業啟示錄
回看這段歷史,有三個關鍵轉折值得玩味:
1)本土化創新比盲目跟風更重要:3速內變花鼓的成功證明,解決特定市場痛點的產品才能建立競爭壁壘。
2)技術積累需要寬容失敗:從COMBI12到AUTOMATIC5,看似失敗的嘗試都為后續突破儲備了技術模塊。
3)制造工藝決定創新上限:Sky Lark的成功不僅在于設計改進,更得益于精密鑄造技術的突破。
【Shimano Index System (SIS)也就是我們熟悉的定位變速方式,一格一個檔位】
如今收藏家們或許對Sky Lark這類"平民變速器"不屑一顧,但正是這些量產百萬級的產品,改寫了自行車傳動系統的產業格局。當Shimano在1980年代用SIS定位變速技術橫掃市場時,人們才驚覺,那些在1960年代埋下的技術種子,早已生長出改變行業的力量。
好了,今天的內容就到這里,我們下期繼續shimano變速器歷史的第四部分。單車基械匠,給您帶來更多新奇,好玩,有趣,實用的單車知識。歡迎訂閱。
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