為何標題中的變速箱要打上引號，因為在Shimano的這個新專利中並沒有出現“變速箱”字樣，不用懷疑，這並不是Shimano想掩蓋什麼。它真實的名稱是：“滑動部件內傳動裝置”，這個可以連續變13速的混合傳動裝置使用更輕的鏈條飛輪代替沉重的齒輪，並把部件密封起來浸泡在潤滑油中。

我們知道傳統變速箱內部是通過不同齒輪齧合來實現變速的，但對於單車來說太重也太貴了。因此使用鏈條飛輪還是最輕的方案，但傾斜的鏈線會產生摩擦阻力。怎樣做既輕又能消除傾斜鏈線，讓我們來看看Shimano的專利是如何實現的？

單車上使用的變速箱並不是什麼新聞，這個概念由來已久。最知名的是Honda DH單車使用的類似變速箱。Honda的這個傳動使用了鏈條和飛輪，把部件密封在一個由鋁和碳纖製造的外殼中。這個變速提供精確的鏈線，對於全避震單車來說，使用變速箱可以消除傳統變速器不同齒比對避震的影響，同時消除避震工作拉伸鏈條對踏板的回擊。有傳聞其它大變速器廠商（SRAM？）可能會研發和測試類似的鏈條—變速箱混合傳動，因此Shimano申請專利才變得很重要。

Shimano並不是在唬人

Shimnao專利中的這些抽象圖紙描繪了一個接近產品的概念，舉例來說，從單車側面圖可以看出傳動齒輪的位置適應現代的高轉點避震結構。

飛輪最初是對應的（中），變完7速後下面的飛輪會向左移一格（右）

中間白色框內是可以實現的齒比

下面簡單描述一下“變速箱”工作原理，它使用兩個反向放置的7速飛輪（分別是19、21、25、29、33、37、41齒），剛開始第一個飛輪（連線曲柄）的41齒對應第二個飛輪（傳動輸出）的19齒，可以算出此時的齒比是2.16。然後通過一個類似後撥的裝置讓鏈條平行移動，第一個飛輪的37齒對應第二個飛輪的21齒，此時的齒比是1.76。鏈條是在兩個飛輪之間平行移動，因此鏈線完全是直的，消除了鏈條傾斜帶來的摩擦。這樣一直變到第一個飛輪的19齒對應第二個飛輪的41齒，此時的齒比最小是0.46。因為只有7片飛輪所以是7檔，那另外6檔是如何得到的呢？通過將第一個飛輪向側面移動一級，變成了21齒對應第二個飛輪的41齒，得到0.51的齒比。通過把兩個飛輪交錯另外增加了6檔，總共得到13檔。

這個傳動阻力非常低，因為同時只允許一對飛輪齒片連線，保持傳動簡單和輕量，並且將寬度最小化（7片飛輪會比較窄）。變速可以通過電子或者拉線的方式，你只需推動車把上的撥杆，變速會非常輕鬆。

Shimano還通過表面研磨的金屬和特殊的潤滑油，在高壓下可以阻止金屬直接接觸，進一步減少摩擦力。

對未來有影響嗎？

齒輪變速箱必須使用最好的材料製造，寬容度很低，成本高。Shimano通過鏈條傳動的變速箱提供永久潤滑，具有足夠效率，只需使用平均品質的軸承和移動部件，這也意味著它會有合理的價格。而傳統變速箱則沒有，這也是我們沒有看到單車上大規模使用變速箱的原因。

至於對未來的影響，首先它非常適合山地車，特別是全避震山地車，變速裝置得到充分保護，消除變速對避震的影響。至於公路車，除非重量特別輕才可能應用。Shimano下一步動作會決定它的發展，讓我們拭目以待。