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在一百多年前，那個時候還沒有Campagnolo、SRAM、Shimano，當時的自行車是怎么變速的呢？看完下面這些圖紙，只有一個大寫的“服”！

▲1895年，Loubeyre變速器

這套由法國人Jean Loubeyre在1895年2月申請專利的變速系統(tǒng)，通常被認為是第一套真正帶有專利的自行車變速系統(tǒng)。這款名為Loubeyre La Polyceler的變速系統(tǒng)由連桿操作、V形穩(wěn)鏈器，2速飛輪組成。變速原理十分簡單，通過操控變速撥桿，使鏈條在飛輪底部橫向移動，實現(xiàn)變速，而位于后下叉的V形穩(wěn)鏈器則是依靠彈簧張力來撐緊鏈條，末端用兩顆滑輪減少摩擦。這套122年前的變速系統(tǒng)看起來簡單粗暴，而且不怎靠譜，但在當時絕對是自行車變速的前沿科技產(chǎn)品。

▲1896年，Gradient變速系統(tǒng)

▲Gradient變速系統(tǒng)示意圖

Edmund Hodgkinson是英國倫敦的一位工程師，他在1896年申請了他的第一個“Gradient”變速器系統(tǒng)專利，該系統(tǒng)同樣是兩級變速，與Loubeyre變速器系統(tǒng)不同的是，Gradient將變速撥桿與穩(wěn)鏈撥桿整合在位于上管的操控裝置中，能夠使鏈條更加穩(wěn)定。同時該專利還描述了兩種可能的構(gòu)造以及完全不同的變速操作方式：變速之前需要向后回轉(zhuǎn)曲柄。由于時隔久遠，已經(jīng)過去一百二十多年，我們無法找到實物親自操作體驗，只能根據(jù)簡單的專利圖紙來腦補變速過程。

▲1897年，Gradient變速系統(tǒng)，通過移動飛輪片位置來實現(xiàn)變速

在1897年和1899年，Edmund Hodgkinson再次申請了兩個專利，極大地改進了他的基本設(shè)計。后來的兩款設(shè)計均是三速系統(tǒng)，其中1987年的設(shè)計不可思議地將大飛輪片放在外側(cè)，小飛輪片放在內(nèi)側(cè)，而這套外三速系統(tǒng)與二十世紀三十年代的TriVelox變速十分接近。

▲二十世紀三十年代的TriVelox變速

▲1899年，改進升級后的Gradient變速系統(tǒng)

這是Edmund Hodgkinson的第三個也是最后一個關(guān)于Gradient變速器的專利。 變速時需首先向后回轉(zhuǎn)曲柄，類似于汽車的離合裝置，然后撥動車架前段的撥桿，飛輪橫向移動，向前踩踏，即完成變速。1904年，Edmund Hodgkinson將他的專利賣給位于法國第戎的Terrot自行車制造公司。

▲1899年，Protean變速系統(tǒng)

抓住19世紀的尾巴，還有一些有意思的變速專利設(shè)計，例如這款由英國發(fā)明家Charles Montague Linley設(shè)計的Protean變速系統(tǒng)，這套變速系統(tǒng)需要搭配專用的飛輪、牙盤以及月牙形鏈條，車手通過操控上管前部的撥桿來控制鏈條的移動，然而這套變速系統(tǒng)并沒有被大范圍推廣，大家看看就好。

▲1905年的Terrot Modele H變速系統(tǒng)

1905年，買下Gradient變速專利后的Terrot自行車公司也加入了“花樣變速軍團”，設(shè)計制造了兩款基于Gradient專利設(shè)計的變速器：1905年的Terrot Modele H和1910年的Terrot Modele HE。這兩套系統(tǒng)都包含全新的導(dǎo)輪穩(wěn)鏈裝置，并且都通過飛輪的橫向移動來進行換檔，從而使鏈條傾斜角保持不變。

▲Terrot Modele H變速實物 圖片來源：sterba-bike

▲1909年10月，由Terrot 公司設(shè)計申請的特殊齒形飛輪專利

▲1909年，經(jīng)過精簡升級的TERROT N° 1變速系統(tǒng)

Terrot在試驗中發(fā)現(xiàn)，對飛輪齒形做出修改，能夠提升變速效率，這可能是關(guān)于上下鏈齒有據(jù)可查的最早的專利，這一專利技術(shù)被應(yīng)用于1909年的TERROT N° 1變速系統(tǒng)中。TERROT N° 1變速系統(tǒng)對于TERROT意義非凡，它標志著TERROT的變速思路正在發(fā)生變化，不再糾結(jié)于鏈條傾斜角的問題，通過移動鏈條而非飛輪來實現(xiàn)變速，并且優(yōu)化了飛輪齒形，開始注重提升變速效率。

▲1910年，安裝了Terrot Modele HE變速器的自行車

▲Terrot Modele HE變速器工作原理示意圖

Terrot公司1910年申請專利的Terrot Modele HE變速器是1905年Terrot Modele H變速器的升級版，變速原理同樣是橫向移動飛輪片。與上一代變速不同的是，HE使用穿過軸心的非驅(qū)動側(cè)上的肘節(jié)鏈來橫向移動飛輪片。盡管在結(jié)構(gòu)上有所改進，但通過移動飛輪來實現(xiàn)變速這一基本思路有太多限制，最后還是被遺忘在歷史發(fā)展的長河中。

1911年，Terrot推出了這款V型齒飛輪，并且聲稱這種飛輪齒設(shè)計能夠提升變速效率，然而消費者似乎并不買賬，這一設(shè)計最終宣告失敗。

▲1911年2月，法國人Societe Audouard et Cie為他的Audouard變速裝置申請專利

同一時代，還有一些品牌也在變速系統(tǒng)上腦洞大開，上圖中是法國人Societe Audouard et Cie設(shè)計的Audouard變速裝置，其理念同樣基于Gradient的飛輪橫向移動，在該專利中，Societe Audouard et Cie描述了一個極具現(xiàn)代感的長臂雙導(dǎo)輪穩(wěn)鏈系統(tǒng)，車手通過一根變速桿控制連接在花鼓軸心兩端的兩條線纜，實現(xiàn)四級飛輪在塔基上的橫向移動來完成變速。

▲1912年Henri-Michel Matocq為他設(shè)計的六速變速系統(tǒng)申請專利

Henri-Michel Matocq設(shè)計的這款Matocq變速系統(tǒng)看起來更加現(xiàn)代化，三片式鏈輪搭配兩級飛輪，實現(xiàn)了六級變速的突破，同時在鏈輪片和飛輪片上，還增加了“pick up teeth”設(shè)計，能夠讓上下鏈更加穩(wěn)定順暢。曾經(jīng)有人質(zhì)疑Henri-Michel Matocq的設(shè)計抄襲了Terrot和Boizot，但后來還是不了了之，無論如何，這款變速器在一百多年前已經(jīng)十分先進了。現(xiàn)在，回頭看看自己車上的變速器，是不是幸福感爆棚？

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責任編輯：張大法師