変速機 (自転車)
19世紀後半から20世紀初頭、自転車においては、初めてフリーホイール機構が考案された。これは、駆動トルクを一方向(前進方向)のみに伝達し、駆動トルクを加える(クランクを回す)のをやめると動輪はそのまま空転する機構である。
フリーホイールなしに変速機を構成したとすると、走行中に変速操作をしたとたんにクランクの回転数が突然変わるばかりか、変速機の歯車が破損する恐れもある。 また、後に登場するチェーン掛け替え型の外装変速機は逆回転でのトルクが原理上かけられないため、フリーホイールは不可欠となる。
この機構は自動車やオートバイにおけるクラッチ(ワンウェイクラッチ)の役割に相当し、スムーズな変速や滑らかな乗り心地、変速機の保護を実現している。
初期のフリーホイールに関する特許は、1869年にアメリカで取得された。その後、イギリス、ドイツと各国で改良が重ねられ現在のフリーホイールが完成していく。