前言：

今天的車(chē)手僅需輕觸撥桿，就能精準(zhǔn)切換檔位，卻鮮少有人意識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)背后有長(zhǎng)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(zhǎng)野正司帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)正埋首于一項(xiàng)顛覆傳統(tǒng)變速邏輯的革新——這項(xiàng)名為Positron的工程實(shí)驗(yàn)，最終將重塑整個(gè)自行車(chē)工業(yè)的權(quán)力版圖。

書(shū)接前文：

一、機(jī)械交響曲的前奏：雙線操控時(shí)代的困境（1967-1974）

【后撥上具有兩個(gè)變速線固定位，后撥本身沒(méi)有今天的歸位彈簧，移動(dòng)全靠?jī)筛兯倬€，通過(guò)分度指撥來(lái)控制變速器的移動(dòng)精度。】

1967年誕生的“W"系列變速器揭開(kāi)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(duì)比今天的變速線更粗，表面也更粗糙。）的機(jī)械裝置堪稱(chēng)工業(yè)設(shè)計(jì)的矛盾體：變速手柄內(nèi)置分度裝置，分別控制兩條獨(dú)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(dòng)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(jī)構(gòu)，但笨重的操作手感和頻繁的線纜維護(hù)讓這項(xiàng)技術(shù)始終停留在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。

【1975年shimano產(chǎn)品手冊(cè)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(jī)構(gòu)，變速檔桿則是一個(gè)類(lèi)似汽車(chē)變速箱的東西。】

【Positron初代的換擋撥桿被設(shè)計(jì)成變速箱的造型，最早是應(yīng)用于兒童自行車(chē)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)變速器使用需要一定經(jīng)驗(yàn)，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(yàn)的群體?！?/p>

真正的轉(zhuǎn)折發(fā)生在1974年。當(dāng)長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)了"數(shù)字式"換擋體驗(yàn)。每次變速時(shí)清脆的"咔嗒"聲不僅成為防誤操作的聽(tīng)覺(jué)反饋，更暗合了當(dāng)時(shí)汽車(chē)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(yùn)動(dòng)車(chē)的關(guān)鍵營(yíng)銷(xiāo)策略。初代Positron換擋撥桿的周?chē)臋C(jī)構(gòu)被一個(gè)“盒子”覆蓋，看起來(lái)就像是微型化的汽車(chē)變速箱。這種感覺(jué)對(duì)兒童很有吸引力，因?yàn)閾Q擋的感覺(jué)和汽車(chē)是一樣的，咔噠聲也大受歡迎。

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

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

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

【初代Positron上的雙變速線控制機(jī)構(gòu)】

二、剛性電纜的狂想曲：技術(shù)理想主義的代價(jià)（1975-1981）

【Positron II代（DG200）】

【上圖是官方對(duì)PPS技術(shù)的解釋?zhuān)瑱C(jī)器翻譯，但是基本不影響理解】

1976年問(wèn)世的Positron II代將技術(shù)激進(jìn)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(guò)在自行車(chē)靜止時(shí)提前換檔，騎手可以在換檔后開(kāi)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(jī)制（Push-Pull Mechanism）；自由牙盤(pán)系統(tǒng)（Front Freewheeling Mechanism）】

這使得騎手在低速檔和上坡時(shí)開(kāi)始踩踏板變得更容易、更安全。（和后來(lái)的FFSYSTEM類(lèi)似的牙盤(pán)帶有飛輪系統(tǒng)）。

【硬質(zhì)推、拉變速線的官方介紹，機(jī)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(shí)心的更硬的實(shí)心鋼線）。這種直徑2.3mm的實(shí)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(jī)構(gòu)：一個(gè)鋼柱和固定的齒牙，但是實(shí)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(jī)構(gòu)，與五速Uniglide飛輪的特殊齒形形成精密配合。

【針對(duì)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(jìn)一步提升變速的精度和速度】

但是缺點(diǎn)也隨之而來(lái)：硬質(zhì)鋼線一個(gè)是成本高，另一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)，就是另外的情況了】

這套系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)出驚人精度：特殊設(shè)計(jì)的齒牙凸起與飛輪凹槽可實(shí)現(xiàn)0.3秒內(nèi)的精準(zhǔn)嚙合。但當(dāng)英國(guó)制造商試圖降低成本，采用第三方鏈條搭配非標(biāo)車(chē)架時(shí)，災(zāi)難性的失調(diào)問(wèn)題全面爆發(fā)。Raleigh等廠商生產(chǎn)的車(chē)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(chē)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(wú)彈簧，無(wú)索引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。不同的是在四邊形邊上增加了一個(gè)額外的杠桿，可以通過(guò)鏈條本身的張力把后撥移動(dòng)到更高的檔位。

【這個(gè)角度上后撥多出來(lái)的這個(gè)導(dǎo)板就更明顯了?！?/p>

因?yàn)榇媸懒繕O少，我也只能大膽猜測(cè)一下，可能變速線只能讓后撥向一個(gè)方向移動(dòng)，另一個(gè)方向只要釋放變速線，就會(huì)被鏈條拉扯帶動(dòng)連桿進(jìn)行變速。這倒是讓我想起來(lái)Mavic ZMS的電子變速，后撥接收變速信號(hào)，機(jī)械結(jié)構(gòu)借助鏈條旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)導(dǎo)輪，反過(guò)來(lái)讓后撥進(jìn)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(jì)，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(jìn)化：系統(tǒng)整合的覺(jué)醒（1982-1983）

【shimano New Positron型號(hào)：PV11】

1982年的PV11型號(hào)（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(jìn)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(méi)有變過(guò)】

【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(guò)將飛輪片預(yù)裝在專(zhuān)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(gè)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(pán)最常使用在雙人自行車(chē)上】

這種封閉生態(tài)的代價(jià)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(zhuān)用鏈條、飛輪甚至帶有前置飛輪（牙盤(pán)盤(pán)片可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，類(lèi)似于塔基內(nèi)的離合機(jī)構(gòu)）的曲柄組，第三方配件完全無(wú)法兼容。

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

PS：FF STSTEM是牙盤(pán)系統(tǒng)的名稱(chēng)，搭配前文提到PPS系統(tǒng)（正預(yù)選系統(tǒng)），就可以實(shí)現(xiàn)任何時(shí)候都可以變速，無(wú)論是踩踏還是騎行中停腳，都可以進(jìn)行變速。即使是停車(chē)后，也可以預(yù)先變速，然后在騎行時(shí)變速就會(huì)達(dá)到預(yù)先設(shè)置的檔位。

【SunTour Accushift指撥】

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

盡管在德國(guó)和日本市場(chǎng)獲得成功，但歐美消費(fèi)者對(duì)"禧瑪諾帝國(guó)"的排斥情緒日益強(qiáng)烈。此時(shí)SunTour憑借其Accushift系統(tǒng)的開(kāi)放架構(gòu)悄然崛起，其導(dǎo)輪自動(dòng)回位設(shè)計(jì)雖提升了變速速度，卻也暴露出容錯(cuò)率低的致命缺陷。

【中文機(jī)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(jì)成為超變速功能：即每次指撥移動(dòng)相同角度時(shí)，后撥導(dǎo)輪會(huì)超過(guò)飛輪中心線1mm，變速完成后，后撥自動(dòng)回到中心線。由于導(dǎo)輪和后撥沒(méi)有多余的間隙來(lái)糾正位置，因此容錯(cuò)率較低。對(duì)比shimano后來(lái)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(dòng)對(duì)齊。

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

【這是實(shí)在是稀有，圖片比較少，這個(gè)官方的掃描圖，相對(duì)比較清晰】

轉(zhuǎn)機(jī)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(jī)構(gòu)的發(fā)明堪稱(chēng)機(jī)械藝術(shù)的巔峰——當(dāng)變速手柄觸發(fā)定位時(shí)，后撥平行四邊形會(huì)先執(zhí)行快速粗調(diào)，隨后導(dǎo)輪臂進(jìn)行微米級(jí)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(jī)制統(tǒng)稱(chēng)為centeron mechanism】

這種"雙重緩沖"機(jī)制不僅吸收了車(chē)架形變帶來(lái)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(jī)翻，上圖是shimano對(duì)于7400的SIS定位變速的介紹?！?/p>

【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(lái)以為這才是shimano使用傾斜平行四邊形的第一款后撥，實(shí)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(shí)代來(lái)臨，其浮動(dòng)式導(dǎo)輪設(shè)計(jì)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(jìn)】

市場(chǎng)反饋驗(yàn)證了系統(tǒng)化思維的成功。到1987年，從頂級(jí)Dura-Ace到入門(mén)級(jí)Light Action全系完成索引化改造，山地車(chē)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(xiàng)突破性技術(shù)，而是對(duì)過(guò)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(kāi)放與封閉的永恒辯證

【SunTour頂級(jí)絕唱，superbe系列，歲是巔峰設(shè)計(jì)，可為時(shí)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(shí)偏轉(zhuǎn)技術(shù)雖能實(shí)現(xiàn)更快的換擋速度，但依賴(lài)精密加工的飛輪齒形和絕對(duì)筆直的車(chē)架后叉，這在量產(chǎn)自行車(chē)上幾乎是不可能實(shí)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(wèn)題，關(guān)于初代Deore的詳細(xì)接受，會(huì)在這幾天做一個(gè)詳細(xì)講解，重點(diǎn)是這都是Positron發(fā)展道路上的技術(shù)儲(chǔ)備?！?/p>

反觀禧瑪諾，通過(guò)控制整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，用相對(duì)保守的技術(shù)方案換取了更大的容錯(cuò)空間。（其實(shí)我們?cè)谝恍┓浅１阋说能?chē)上，即使飛輪扭動(dòng)，尾鉤不正，除非很?chē)?yán)重，不然也不會(huì)對(duì)后撥變速器有明顯影響。）

這種"專(zhuān)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(jiàn)Positron時(shí)代的技術(shù)基因：對(duì)封閉系統(tǒng)的偏執(zhí)、對(duì)制造精度的苛求、以及將用戶體驗(yàn)置于技術(shù)純潔性之上的實(shí)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(gè)零件的卓越，而在于所有缺陷的相互妥協(xié)。"

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