最近我们发现了戴夫·维格尔（Dave Weagle）在2022年为某项“相邻序列传动组装”设计申请专利。是的，就是那个以设计避震结构出名的戴夫·维格尔。简单来说，这是一个为高转点结构车子设计的传动系统，用到两根链条，其中一根连接牙盘和其上方的驱动齿轮，通过轴承固定在车架上，而固定的相邻共轴齿轮则驱动第二根链条，与飞轮相连。

　　设计概念和传动轴相似，比如下图中的Starling，不过这一次两根链条都位于车架的驱动侧。这意味着普通曲柄也可以使用其中（将常规曲柄反向安装可能会在踩踏时踩松）。更重要的是，这样的设计也能用在中置电机的电助力山地车上。

　　目前大部分的高转点结构山地车都只有一根链条，在牙盘上方增加一个惰轮，位于主车架或者摇臂，是的上方的链条和主转点基本对齐（比如图中的Trek Session）。戴夫的设计和一般的设计相比，据称有一些优势。

　　首先是链条包覆程度和稳定性。因为空间的原因，许多惰轮都比较小（Trek Session只有13T，大部分也只有15-16T）。惰轮越小，齿轮的压力越大，越容易磨损。戴夫的设计采用至少16T的齿轮，降低磨损速度。主链条（连接牙盘和第一个传动齿轮）采用奇数齿数，减轻链条磨损，或者采用半连接链条，或者皮带。戴夫表示皮带的寿命和车架相同。

　　然后是链条包覆。专利表示，按照最好的工程实践原则，链条对齿轮的包裹应该至少达到120°，避免过度的磨损和跳链。惰轮设计为了做到这一点，通常会在盘片后方增加一个导轮。这些导轮在避震工作时能够减少下方链条的增长，特别是对于转点位置很高或者行程很大的车子。戴夫的设计看起来更加复杂，但实际上和链条接触的齿轮数量和一般的上下导轮高转点结构是一样的，都是三个（不算飞轮和后拨）。

　　而且，因为这项设计里的齿轮都比一般高转点结构中的惰轮有更多齿数，所以效率会更高。因为齿轮小的话，链条通过时的弯折的角度更大，阻力随之增加。请看下面的图表。

　　根据专利显示，每个链节在传动中需要弯折的角度，在戴夫的设计中相比在一般的带下导轮的设计中更小，也就是说链条上的能量损耗更小，使得效率更高。“将飞轮以外的齿轮保持在16T以上能比15T以下的一般惰轮设计拥有更高的效率。”

　　这项专利提供了一些齿轮配置组合，对比其和一般惰轮传动的链条弯折。

Norco Range没有下惰轮，链条包覆角度大概是90°，看起来能正常工作。

　　值得指出的是，如果传统的传动系统没有下惰轮（许多车子都是这样的，不管是不是最佳方案），那么它的链条弯折总量会更小（损耗更小）。

　　最后，在传统的传动系统中，齿比由牙盘齿数决定。29er最常见的牙盘齿数是32T。采用齿数比传动齿轮更小的第一驱动齿轮，能够让直连曲柄的齿轮采用更小的齿数（22-30T），同时获得足够大的齿比。这能带来两个优点：一是增加车子和地面之间的空间，二是增加盘片和后轮胎、后下叉之间的空间。

几乎与性能无关

　　戴夫·维格尔告诉我们，这项专利在性能方面的提高“只占其价值的不到一半”。它的好处在于制造方面。专利说：“在研发新车架的时候，后轮胎和后下叉位置的空间问题需要花将近70%的时间去解决。”较小的盘片，并抬高摇臂的位置，能够为这个区域提供更多空间。这个方案能让后下叉变得更简单，不需要做复杂的金属铸造或是碳纤维模具，还有轭。摇臂能变得更轻、更结实、更低价。

　　另外，也能将后轴距做得更短。这不是每个人都想要的效果，不过29寸轮径理论上最短后轴距是430mm左右，身高较矮的用户能够在短后轴距上更容易地把重心移到后方。而且，高转点结构想要在不同尺码上设计不同后轴距的话也更容易，并不需要对摇臂或避震曲线进行相应调整。想要做出根据尺码而变化的后轴距就更简单了，包括在最小码上做出非常短的后轴距。

这个设计兼容电机。

　　上述情况在电助力山地车上尤为突出，因为电助力山地车五通后方的空间更加紧凑，另外由于五通前多了电池的重量使得长轴距成为问题。还有，因为摇臂和主转点在电机之上，和电机无关，所以电助力山地车和普通山地车之间可以共用相同规格的零件（包括转点、齿轮和摇臂）。这能让山地车厂商降低成本。

“高转点”有多高？

　　一些高转点结构的拥护者大肆宣扬向后运动的后轴心轨迹有多好，但是这项设计却支持更折中的方法：“策略性地将屈折点（轴心运动轨迹开始从相对主车架向后变成向前的时刻）安排在后轮垂直运动变化范围的40%到80%之间，能够让水平后轴距更加稳定。”

　　戴夫表示，他认为水平后轴距在过弯时用到的行程（40%-80%）应该尽可能地保持一致，这样后轮的负载（决定抓地力）也会变得一致。

　　换言之，他并不是太支持向后的轴心轨迹，而是支持垂直的轴心轨迹，特别是在行程中段，这时过弯的抓地力才是最重要的考虑。如果轴心轨迹向前或向后运动得太多，后轮的负载会在行程的不同阶段变化，抓地力就变得不稳定。因为后轴心离五通越近，就有越多的体重压在后轮上。

　　29寸轮径和更低的五通高度，加上主转点需要高于五通一定高度取得理想的踩踏效率，让近年的非高转点结构29er的后轴心轨迹变得更加得向前。戴夫指出，他的设计能让后轴心轨迹变得和26寸轮径差不多，但是在29寸轮径和更低的五通高度上做到。

　　图表所示，采用高转点结构的2021款Trek Session，后轴心轨迹基本是垂直的，屈折点大概在行程50%。另一条曲线代表的是没有惰轮的2018款Session 29，后轴心的运动轨迹基本上是向前运动的。图表的横轴是放大了，不过没有惰轮的车子随着行程变化，水平后轴距可以减少20mm之多，让重心向后轮移动。

　　前轮的轴心则是向后运动的，在前叉压缩时前轴距会不断减小，意味着如果你想在避震工作时保持前后配重稳定，你实际上需要向前运动的后轴心轨迹。不过戴夫支持，前叉和后避震器很少能同步工作，所以更好是能够获得稳定的后轴距，也就是垂直运动的后轴心轨迹。

这个设计会投入量产吗？

　　戴夫没有大力推销他的设计。“你问我觉得150mm行程的车子会不会采用这个设计？也许会，不过我不会告诉你这是非常厉害的设计。它可以有效地解决一些问题。我觉得实用的范围比较小……我希望它能进入市场，我们再看看。”

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