Shimano 变速箱和集成式 MGU 设计在最新专利中展示
2025年05月15日 18:05 来源:pinkbike 作者:Jessie-May Morgan
随着 2025 年速降世界杯本周在波兰拉开帷幕,我们正接近变速箱炒作的顶峰。比以往任何时候都多的车手将站在起跑线上,争夺Gates 皮带传动奖金。对于那些一直生活在岩石下的人来说:第一个骑着 Gates 皮带传动自行车赢得世界杯的精英 DH 车手将获得 100,000 欧元奖金。我看好哈蒂·哈登(Hattie Harnden),她刚刚骑着配备 Pinion 的 Nicolai G1 GPI 赢得了 EDR 的首轮比赛 - 顺便说一句,她是第一个使用变速箱赢得耐力世界杯的车手。
截至撰写本文时,世界杯上只有一种变速箱在比赛。那就是带有 Smart.Shift 的 Pinion C1 系统。这是一种带有触发变速器的电子变速系统,有 12、9 和 6 速版本。似乎大多数车手都使用9速版本,不过查理·哈顿和他的阿瑟顿车队同事也在测试6速系统。只有四支主要车队在使用Pinion变速箱和其首选的传动方式——Gates皮带传动。我预计这种情况在未来几年会有所改变,因为Fox最近获得了变速箱专利,而且现在我们有证据表明,全球最大的传动系统制造商Shimano也在努力研发几款变速箱。
Shimano 变速箱专利
这不是我们第一次看到 Shimano 的变速箱设计专利。早在 2019 年,BikeRadar就报道过他们的一项专利。该专利描述了一种设计,其中两个卡式飞轮安装在一个盒子里,其中一个可以轴向移动。它涉及使用链条和类似变速器的导链器来改变传动比,在 470% 的范围内提供 13 个离散的齿轮比。
他们最近的变速箱专利于 2024 年 11 月提交,其设计截然不同。实际上有两种主要设计(实施例)。一种是机械装置,另一种是 MGU——提供辅助的电机变速箱单元。
Shimano专利文献充斥着最晦涩的语言,这份也不例外。他们将变速箱称为“人力车辆传动装置”(图中标记为20),其关键部件如下:
•“输出旋转部分” 32,即链轮轴
•“输入旋转轴” 28,即曲柄轴
•“传动装置” 22 - PS 可以直观地看到它的运动
•“增速器” 26 - 在驱动单元实施例中将容纳扭矩传感器
•电机98
Shimano 传动装置的机动化体现
目前尚不清楚该设计究竟会包含多少个独立的齿轮,但发明者提到了几个“传动级”,也就是齿轮。他们还提到,最大齿轮和最小齿轮之间的齿比可以在1.8到8之间,或者1.7到7之间,或者2.4到6之间。我认为这意味着该变速箱的齿比范围可以高达444% (8/1.7)、411% (7/1.7) 或240% (6/2.4)——后者对于速降来说已经足够了。不过,不要轻信我的话。我们目前还没有收到Shimano关于此事的官方消息。
传动装置的齿轮
许多变速箱设计在负载下换挡时存在问题。以 Pinion Smart.Shift 变速箱为例——虽然它在大多数情况下都能在负载下换挡,但如果检测到过载,它会取消换挡,以保护系统免受损坏。在大多数系统中,需要显著降低扭矩输入才能使齿轮远离与其啮合的齿轮的啮合面,并进入相邻齿轮的路径。在 Shimano 的设计中,增速器26的作用似乎是降低输入扭矩,从而减轻传动装置的负载。
Shimano设计(以及Fox设计)的有趣之处在于,曲柄位置与链轮位置偏移,从而为链轮留出了更理想的位置。可以想象,该装置可以倾斜以改变链轮相对于自行车主枢轴(或虚拟枢轴)的位置,从而使设计师能够更好地控制自行车的防后坐特性。
我们已经就此话题联系了禧玛诺 (Shimano),如果有任何进一步的信息披露,我们将更新本文。目前,我们对这家全球最大的自行车传动系统制造商投资变速箱单元的前景感到兴奋,并祈祷未来几年能看到其功能齐全的原型机。
禧玛诺的最新消息:“禧玛诺一直在开发新产品,但对于任何关于产品的谣言、影射或猜测,无论产品是否正在开发中,我们均不予置评。 ”
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