前言：

今天的車手僅需輕觸撥桿，就能精準(zhǔn)切換檔位，卻鮮少有人意識到這項技術(shù)背后有長達(dá)二十年的技術(shù)博弈。在齒輪定位系統(tǒng)尚未普及的1970年代，日本工程師長野正司帶領(lǐng)的團隊正埋首于一項顛覆傳統(tǒng)變速邏輯的革新——這項名為Positron的工程實驗，最終將重塑整個自行車工業(yè)的權(quán)力版圖。

書接前文：

一、機械交響曲的前奏：雙線操控時代的困境（1967-1974）

【后撥上具有兩個變速線固定位，后撥本身沒有今天的歸位彈簧，移動全靠兩根變速線，通過分度指撥來控制變速器的移動精度?！?/p>

1967年誕生的“W"系列變速器揭開了禧瑪諾索引系統(tǒng)的序章。這套采用雙“鮑登線”（可以理解為早期的變速線，對比今天的變速線更粗，表面也更粗糙。）的機械裝置堪稱工業(yè)設(shè)計的矛盾體：變速手柄內(nèi)置分度裝置，分別控制兩條獨立鋼纜，一條負(fù)責(zé)將后撥推向更大飛輪片，另一條則執(zhí)行回拉動作。其精妙之處在于徹底摒棄了傳統(tǒng)變速器的彈簧復(fù)位機構(gòu)，但笨重的操作手感和頻繁的線纜維護讓這項技術(shù)始終停留在專業(yè)領(lǐng)域。

【1975年shimano產(chǎn)品手冊上的產(chǎn)品合集，最右側(cè)的后撥就是第一代Positron后撥，后撥內(nèi)帶有分度索引機構(gòu)，變速檔桿則是一個類似汽車變速箱的東西?！?/p>

【Positron初代的換擋撥桿被設(shè)計成變速箱的造型，最早是應(yīng)用于兒童自行車，因為當(dāng)時變速器使用需要一定經(jīng)驗，而索引變速降低了變速難度，他們認(rèn)為孩子是最需要種低難度的變速體驗的群體?！?/p>

真正的轉(zhuǎn)折發(fā)生在1974年。當(dāng)長野正司將金屬滾珠與定位凹槽植入后撥結(jié)構(gòu)，Positron系統(tǒng)首次實現(xiàn)了"數(shù)字式"換擋體驗。每次變速時清脆的"咔嗒"聲不僅成為防誤操作的聽覺反饋，更暗合了當(dāng)時汽車工業(yè)的操控美學(xué)——這也是該系列產(chǎn)品最初定位于兒童運動車的關(guān)鍵營銷策略。初代Positron換擋撥桿的周圍的機構(gòu)被一個“盒子”覆蓋，看起來就像是微型化的汽車變速箱。這種感覺對兒童很有吸引力，因為換擋的感覺和汽車是一樣的，咔噠聲也大受歡迎。

【初代Positron后撥頂部的索引機構(gòu)，內(nèi)部有鋼珠用于定位后撥的檔位】

【初代Positron的專利圖紙的一部分，可以看到鋼珠是如何在其中進行索引定位的】

但是，隨著人們了解到POSITRON采用了眾多先進技術(shù)，能夠耐受歐洲等嚴(yán)酷氣候時，該產(chǎn)品不僅受到用戶青睞，還受到了經(jīng)銷商和自行車整車廠的青睞。

【初代Positron上的雙變速線控制機構(gòu)】

二、剛性電纜的狂想曲：技術(shù)理想主義的代價（1975-1981）

【Positron II代（DG200）】

【上圖是官方對PPS技術(shù)的解釋，機器翻譯，但是基本不影響理解】

1976年問世的Positron II代將技術(shù)激進主義推向頂峰。1976 年發(fā)布的 POSITRON II 采用了Positive Pre-select System (PPS)（直譯為正預(yù)選系統(tǒng)），通過在自行車靜止時提前換檔，騎手可以在換檔后開始踩踏板。

【從左到右：PPS預(yù)選系統(tǒng)（Pre-Select Mechanism）；硬質(zhì)鋼絲推、拉變速機制（Push-Pull Mechanism）；自由牙盤系統(tǒng)（Front Freewheeling Mechanism）】

這使得騎手在低速檔和上坡時開始踩踏板變得更容易、更安全。（和后來的FFSYSTEM類似的牙盤帶有飛輪系統(tǒng)）。

【硬質(zhì)推、拉變速線的官方介紹，機翻，基本不影響理解】

此外，Positron II拋棄了雙線系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而采用單根剛性電纜（一根實心的更硬的實心鋼線）。這種直徑2.3mm的實心鋼絲既能承受推力又可傳遞拉力，配合不可壓縮的特制線管，理論上可徹底消除傳統(tǒng)線纜的彈性形變。

【后撥上的索引機構(gòu)：一個鋼柱和固定的齒牙，但是實際使用效果并不理想】

改裝自Skylark的后撥鏈器增設(shè)了帶彈簧滾珠、軌道的定位機構(gòu)，與五速Uniglide飛輪的特殊齒形形成精密配合。

【針對變速系統(tǒng)優(yōu)化的Uniglide飛輪和鏈條系統(tǒng)，優(yōu)化的鏈條外導(dǎo)板的形狀和飛輪齒形，進一步提升變速的精度和速度】

但是缺點也隨之而來：硬質(zhì)鋼線一個是成本高，另一個是由于鋼線柔韌性很差，用戶很難布線，防水性能差易生銹也讓精準(zhǔn)定位成為實驗室里的數(shù)據(jù)。

【齒牙定位和飛輪之間的精度雖然高，但是當(dāng)放到不同工廠的產(chǎn)品上時，就是另外的情況了】

這套系統(tǒng)在實驗室展現(xiàn)出驚人精度：特殊設(shè)計的齒牙凸起與飛輪凹槽可實現(xiàn)0.3秒內(nèi)的精準(zhǔn)嚙合。但當(dāng)英國制造商試圖降低成本，采用第三方鏈條搭配非標(biāo)車架時，災(zāi)難性的失調(diào)問題全面爆發(fā)。Raleigh等廠商生產(chǎn)的車架后叉偏差常達(dá)1厘米，直接導(dǎo)致變速精度崩潰。更具諷刺意味的是，被寄予厚望的鋼琴線在潮濕氣候中迅速銹蝕，其剛性特質(zhì)反而放大了車架形變的影響。

【紅圈里鏈接在尾鉤上的導(dǎo)板，就是Positron III代和其他后撥最大的不同了】

1978年，神秘的Positron III悄悄發(fā)布，同樣使用鮑登線，后撥無彈簧，無索引機構(gòu)設(shè)計。不同的是在四邊形邊上增加了一個額外的杠桿，可以通過鏈條本身的張力把后撥移動到更高的檔位。

【這個角度上后撥多出來的這個導(dǎo)板就更明顯了?！?/p>

因為存世量極少，我也只能大膽猜測一下，可能變速線只能讓后撥向一個方向移動，另一個方向只要釋放變速線，就會被鏈條拉扯帶動連桿進行變速。這倒是讓我想起來Mavic ZMS的電子變速，后撥接收變速信號，機械結(jié)構(gòu)借助鏈條旋轉(zhuǎn)帶動導(dǎo)輪，反過來讓后撥進行變速。

這次大膽嘗試，也有意外收獲。新型的鏈條外形，飛輪的齒形設(shè)計，抗壓縮的變速線外管等，都成為了日后SIS不可或缺的重要組成部分。

三、妥協(xié)中的進化：系統(tǒng)整合的覺醒（1982-1983）

【shimano New Positron型號：PV11】

1982年的PV11型號（shimano New Positron）標(biāo)志著禧瑪諾戰(zhàn)略思維的轉(zhuǎn)變。工程師們不再執(zhí)著于單一技術(shù)突破，轉(zhuǎn)而尋求系統(tǒng)層面的協(xié)同優(yōu)化：傳統(tǒng)“鮑登線”回歸取代硬質(zhì)鋼線，飛輪間距進行標(biāo)準(zhǔn)化，而且PV11也是shimano采用傾斜平行四邊形的首款后撥。

【shimano初代的卡式飛輪和塔基誕生，內(nèi)部結(jié)構(gòu)一直到今年前MS塔基出現(xiàn)前都沒有變過】

【不同速別的飛輪間隙等信息】

最具革命性的是卡式飛輪系統(tǒng)的引入——通過將飛輪片預(yù)裝在專用塔基上，齒片間距精度首次突破±0.1mm。

【FF SYSTEM屬于Positron系統(tǒng)中的一個分支，屬于在探索定位變速中期的一種全新嘗試，今天這種帶有飛輪的牙盤最常使用在雙人自行車上】

這種封閉生態(tài)的代價是殘酷的技術(shù)霸權(quán)。同年，shimano發(fā)布的FF SYSTEM 系統(tǒng)的Positron FH后撥必須搭配專用鏈條、飛輪甚至帶有前置飛輪（牙盤盤片可以獨立轉(zhuǎn)動，類似于塔基內(nèi)的離合機構(gòu)）的曲柄組，第三方配件完全無法兼容。

【當(dāng)年關(guān)于FFS和PPS系統(tǒng)的宣傳海報介紹】

PS：FF STSTEM是牙盤系統(tǒng)的名稱，搭配前文提到PPS系統(tǒng)（正預(yù)選系統(tǒng)），就可以實現(xiàn)任何時候都可以變速，無論是踩踏還是騎行中停腳，都可以進行變速。即使是停車后，也可以預(yù)先變速，然后在騎行時變速就會達(dá)到預(yù)先設(shè)置的檔位。

【SunTour Accushift指撥】

【1987年SunTour產(chǎn)品手冊上對Accushift的幾種模式和兼容性介紹】

盡管在德國和日本市場獲得成功，但歐美消費者對"禧瑪諾帝國"的排斥情緒日益強烈。此時SunTour憑借其Accushift系統(tǒng)的開放架構(gòu)悄然崛起，其導(dǎo)輪自動回位設(shè)計雖提升了變速速度，卻也暴露出容錯率低的致命缺陷。

【中文機翻，基本可以理解SunTour定位指撥的幾種模式】

PS：SunTour把這一設(shè)計成為超變速功能：即每次指撥移動相同角度時，后撥導(dǎo)輪會超過飛輪中心線1mm，變速完成后，后撥自動回到中心線。由于導(dǎo)輪和后撥沒有多余的間隙來糾正位置，因此容錯率較低。對比shimano后來的Centeron導(dǎo)輪就能明白，shimano后撥上導(dǎo)輪有左右游隙，用于自動對齊。

四、鳳凰涅槃：SIS系統(tǒng)的終極形態(tài)（1984-1987）

【這是實在是稀有，圖片比較少，這個官方的掃描圖，相對比較清晰】

轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在1983年的NP11后撥（shimano New Positron II代）。

【今天這一技術(shù)依然存在于后撥上】

雙伺服縮放機構(gòu)的發(fā)明堪稱機械藝術(shù)的巔峰——當(dāng)變速手柄觸發(fā)定位時，后撥平行四邊形會先執(zhí)行快速粗調(diào)，隨后導(dǎo)輪臂進行微米級精調(diào)。

【shimano上導(dǎo)輪具有一定的左右游隙，最早也是服務(wù)于Positron的，用于自適應(yīng)鏈條和后撥的位置，shimano把這種自適應(yīng)機制統(tǒng)稱為centeron mechanism】

這種"雙重緩沖"機制不僅吸收了車架形變帶來的誤差，更創(chuàng)造了至今仍在沿用的"半檔"調(diào)節(jié)功能。

【內(nèi)容為機翻，上圖是shimano對于7400的SIS定位變速的介紹。】

【上一期關(guān)于DA發(fā)展史的文章中有關(guān)于它的詳細(xì)介紹，我本來以為這才是shimano使用傾斜平行四邊形的第一款后撥，實際是比它還要早兩年的PV11】

1984年Dura-Ace 7400的發(fā)布正式宣告SIS時代來臨，其浮動式導(dǎo)輪設(shè)計使鏈條張力始終保持最優(yōu)狀態(tài)。

【由上至下，shimano用SIS鞏固了在變速器世界的地位，并一路高歌猛進】

市場反饋驗證了系統(tǒng)化思維的成功。到1987年，從頂級Dura-Ace到入門級Light Action全系完成索引化改造，山地車領(lǐng)域的全面滲透更鞏固了禧瑪諾的統(tǒng)治地位。

【1987年，支持SIS的產(chǎn)品線介紹，基本涵蓋所有中高端產(chǎn)品】

值得玩味的是，最終奠定勝局的并非某項突破性技術(shù)，而是對過往失敗的理性總結(jié)：Uniglide鏈條的異形鏈節(jié)、不可壓縮線管的結(jié)構(gòu)改良、甚至是Positron II失敗的封閉生態(tài)策略——這些碎片在系統(tǒng)化整合中煥發(fā)出驚人能量。

五、技術(shù)霸權(quán)的陰影：開放與封閉的永恒辯證

【SunTour頂級絕唱，superbe系列，歲是巔峰設(shè)計，可為時已晚】

在索引變速的發(fā)展史中，SunTour Accushift的隕落提供了深刻啟示。其導(dǎo)輪瞬時偏轉(zhuǎn)技術(shù)雖能實現(xiàn)更快的換擋速度，但依賴精密加工的飛輪齒形和絕對筆直的車架后叉，這在量產(chǎn)自行車上幾乎是不可能實現(xiàn)的理想條件。

【初代Deore上也有使用到PositronIII上的鏈接導(dǎo)臂，用于修正定位變速中的精度誤差問題，關(guān)于初代Deore的詳細(xì)接受，會在這幾天做一個詳細(xì)講解，重點是這都是Positron發(fā)展道路上的技術(shù)儲備?！?/p>

反觀禧瑪諾，通過控制整個傳動系統(tǒng)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，用相對保守的技術(shù)方案換取了更大的容錯空間。（其實我們在一些非常便宜的車上，即使飛輪扭動，尾鉤不正，除非很嚴(yán)重，不然也不會對后撥變速器有明顯影響。）

這種"專制式創(chuàng)新"的影響延續(xù)至今。當(dāng)我們審視現(xiàn)代Shimano的Micro Spline塔基或Shadow后撥技術(shù)，仍能清晰看見Positron時代的技術(shù)基因：對封閉系統(tǒng)的偏執(zhí)、對制造精度的苛求、以及將用戶體驗置于技術(shù)純潔性之上的實用主義哲學(xué)?；蛟S正如當(dāng)年參與NP11研發(fā)的工程師所言："完美的變速系統(tǒng)不在于某個零件的卓越，而在于所有缺陷的相互妥協(xié)。"

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