即使經歷了多年變遷,自行車的基本結構仍然不變:一個車架和兩個車輪。然而,自從19世紀末「安全自行車」誕生以來,眾多改良和技術進步共同造就了現代的自行車樣貌。以下是自行車公路歷史上最重要的七項技術創新,以及它們的起源與重要性。
©Nationaal Fietsmuseum Velorama
1. 安全自行車The safety bicycle
在十九世紀後期,如果你想擁有一輛自行車,那就得買一輛「高輪車」(penny farthing)。雖然這種車的速度很快(據報導,體能好的騎手可以保持時速達40公里),而且大前輪的慣性能幫助穩定,但它的基本設計非常危險,包括: 前輪過大重心過高、缺乏有效的煞車系統而且難以上下車。
為了解決這些問題,安全自行車應運而生,採用兩個大小更接近的車輪,讓騎手的雙腳能接觸地面,大大減少了上下車和停車的難度。最初,英國工程師Henry J. Lawson設計了一款使用腳踏桿驅動後輪的安全自行車,但很快被鏈條傳動系統取代,這也是現今自行車的核心驅動方式。可以說,高輪車奠定了自行車競速的雛形,但安全自行車讓自行車變得更大眾化和實用。
2. 充氣輪胎
最早的自行車輪胎,是固定在高輪車輪邊緣的實心橡膠帶。
然而1887年,蘇格蘭發明家John Boyd Dunlop為了幫助兒子緩解騎行時因顛簸造成的頭痛,發明了一套充氣輪胎。這項發明最終促成了登祿普輪胎公司的成立,公司後來還在橡膠輪胎中加入堅固的帆布層來防止爆胎。但這些輪胎都無法拆卸。
1891年,法國企業家Édouard Michelin開發了一種可用夾子固定在輪框上的輪胎,這樣一旦爆胎就可以拆下修理。此後出現了膠粘式管胎,隨後發展出現在99%自行車上使用的開口式輪胎和內胎結合設計。
3. 快拆裝置(quick release,QR)
快拆裝置是由義大利自行車手Tullio Campagnolo於1927年發明的。在廣泛使用後變速系統之前,更換齒輪需要將後輪拆下、翻轉並重新安裝。Campagnolo在比賽中因雙手凍僵,無法快速拆卸後輪的螺栓,導致浪費了寶貴的時間,這一經歷促使他發明了快拆裝置,後來更成立自行車零件公司Campagnolo。
快拆裝置簡化了車輪的拆卸和安裝過程,並且成為「Cambio Corsa」變速系統的核心,其中快拆裝置的鬆緊調節還能幫助鏈條在飛輪間移動。