后拨链器
也叫: 后拨, 后变速器, rear derailleur, RD
分类: groupset.rear-derailleur
定义
后拨链器(后拨)是自行车传动系统的核心组件之一,安装在车架后三角的右侧,通过后勾爪(尾钩)与车架连接。它的主要功能是根据骑行者的变速指令,将链条精确地移动到飞轮的不同齿片上,从而改变传动比。
后拨由四连杆机构、导板(腿)、导轮(jockey wheel / 导轮)和张紧轮(tension pulley)等组成。四连杆机构控制导板的水平位移,使链条对齐目标飞轮齿片;张紧轮维持链条张力,防止掉链。
作用
- 变速:接收手变/指拨的控制信号(机械拉线或电子信号),通过四连杆机构移动导板,将链条从当前飞轮齿片移动到目标齿片。
- 张紧:通过张紧轮和导板弹簧,自动吸收因飞轮齿数变化导致的链条长度变化,保持链条始终处于合适的张力。
- 导向:导轮确保链条顺畅进入飞轮齿片,减少跳齿和噪音。
工作原理
后拨的工作原理基于四连杆机构(parallelogram linkage)。当变速线被拉紧(机械式)或电机转动(电子式)时,四连杆产生横向位移,推动导板向外或向内移动,使链条对准目标飞轮。
限位螺丝的作用:
- H 限位(High limit):限制后拨向外移动的极限,防止链条跳出最小飞轮(高速挡位)。
- L 限位(Low limit):限制后拨向内移动的极限,防止链条掉入飞轮与辐条之间的缝隙。
- B 张力螺丝(B-tension):调整导轮与飞轮齿片之间的距离,间距过大会导致变速迟缓,过小会导致噪音和磨损。
导板(cage)长度:
- SS 短腿:导板较短,齿容小,适用于紧凑飞轮(如 11-28T),重量更轻。
- GS 长腿:导板较长,齿容大,能处理更大的总齿数差(如 11-34T + 50/34T 牙盘)。
关键规格指标
| 指标 | 符号 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 最大飞轮齿数 | max-cog | T | 后拨导轮能合理工作的最大后飞轮齿数上限。 |
| 最小飞轮齿数 | min-cog | T | 后拨导轮能合理工作的最小后飞轮齿数下限。 |
| 齿容(总) | capacity | T |
后拨能处理的总齿数差,等于 (最大飞轮齿数 − 最小飞轮齿数) + (最大盘片齿数 − 最小盘片齿数)。
(max-cog − min-cog) + (max-chainring − min-chainring)
|
| 导板长度 | — | — |
决定齿容上限的关键设计参数。
|
| 速别 | speed | — | 后拨与指拨/手变的速别必须匹配。不同速别之间的链条宽度和齿间距不同,一般不可混用。 |
变体/子类型
机械式后拨
通过钢线拉动的传统变速方式。手变/指拨拉动变速钢线,钢线拉动后拨四连杆机构。结构简单、价格低、维护方便,但变速线会随时间和使用拉长,需要定期微调。
优点: 价格低,入门到中端广泛使用;维护简单,可自行调整;无需充电
缺点: 受线管状态影响变速手感;需定期调整变速线张力;长期使用后线管需更换
电子式后拨
通过伺服电机驱动的变速方式。手变/指拨发出电子指令,后拨内部电机直接驱动四连杆。变速精准、迅速且免维护调整。代表系统为 Shimano Di2 和 SRAM eTap/AXS。
优点: 变速精准快速,每次换挡一致;免维护调整,自动微调;无钢线阻力,变速手感更轻
缺点: 价格高;需充电(电池续航通常为数百至数千公里);故障后维修困难;电池/电线增加重量
接口
对外提供
- derailleur-guide: 引导链条在飞轮各齿片间平滑移动
- chain-tension: 通过导板弹簧和张紧轮维持链条恒定张力
外部依赖
- derailleur-hanger: 安装到车架后三角的尾钩(后勾爪)上
- shifter-signal: 接收来自指拨/手变的变速指令(机械拉线拉力 或 电子信号)
- speed-compatibility: 需与指拨/手变、链条、飞轮保持相同速别(如 11 速系统必须统一使用 11 速链条和 11 速飞轮)
安装
位置: 后下叉右侧,后勾爪(尾钩)处
- 将后拨通过 M10×1 螺纹拧入后勾爪(或直装式安装)。确保拧紧至推荐力矩(通常 8-10 Nm)。
- 调整 H 限位螺丝:挂最小飞轮,调整至导轮精确对齐最小飞轮外沿。
- 调整 L 限位螺丝:挂最大飞轮,调整至导轮精确对齐最大飞轮外沿。
- 调整 B 张力螺丝:挂最大飞轮,调整至导轮上沿与飞轮齿片下沿间距约 5-6mm(视厂商建议)。
- 安装链条,穿线(机械式)并微调变速线张力,确保上下挡顺畅无跳齿。
- (电子式)配对并固件更新,执行微调模式。
选购指南
选择后拨时需要考虑以下因素:
- 速别匹配:后拨的速别必须与手变/指拨、飞轮、链条统一。例如 12 速系统必须全部使用 12 速兼容零件。
- 齿容检查:计算你的总齿数差 = (最大飞轮 − 最小飞轮) + (最大盘片 − 最小盘片)。确保该值不超过后拨标称齿容。
- 最大飞轮齿数:即使齿容够,后拨也有最大飞轮齿数限制。例如某些短腿后拨最大只支持 30T。
- 机械 vs 电子:需要与手变/指拨类型一致。不能混用。
- 品牌生态:Shimano 公路机械后拨的拉线比与 SRAM 不同,通常不能混用。电子后拨同样有品牌限制。
- 重量和预算:高端后拨使用碳纤维导板、钛合金螺丝等轻量化材料,但价格成倍增加。
历史
后拨链器的历史是自行车技术发展的缩影。
- 1949 年:Tullio Campagnolo 推出 Grand Prix 后拨,被认为是第一款现代意义上的后拨链器。在此之前车手需要下车手动翻轮换齿。
- 1951 年:Campagnolo 推出 Gran Sport,采用了平行四边形结构雏形。
- 1964 年:SunTour 推出了斜平行四边形(slant parallelogram)结构,导轮与飞轮保持恒定间距,极大提升变速精度。此后所有后拨都采用了这一设计。
- 1984 年:Shimano 推出 SIS(Shimano Index System)定位式变速,将变速从无级变为有级,大幅降低操作难度。
- 1990s:Shimano STI 和 Campagnolo Ergopower 将刹车和变速集成到手变中,公路车变速进入现代化。
- 2009 年:Shimano 推出首款量产电子变速系统 Di2(Dura-Ace 7970)。
- 2015 年:SRAM 推出无线电子变速 eTap,彻底取消电线连接。
- 2018 年:Shimano 推出 Shadow RD+ 技术(离合式后拨),通过离合器减少链条抖动和掉链风险,后广泛应用于山地和砾石车后拨。
参考资料
- 后拨工作原理详解 - Park Tool (en)
- 自行车后拨链器 - 维基百科 (en)
- Shimano 后拨技术文档 (en)
该类型产品(5 个)
- Campagnolo Super Record WRL RD — 235g (2023)
- Shimano 105 RD-R7100 — 249g (2022)
- Shimano Dura-Ace RD-R9250 — 215g (2021)
- Shimano Ultegra RD-R8150 — 262g (2021)
- SRAM Red AXS RD — 262g (2023)