Xe đạp đang trở thành một phương tiện giao thông và phương pháp vận chuyển phổ biến ngày càng trong xã hội. Sự phổ biến của xe đạp không chỉ phản ánh xu hướng sống lành mạnh và bảo vệ môi trường mà còn đóng góp tích cực vào việc cải thiện cuộc sống đô thị và đem lại nhiều lợi ích cho cộng đồng. Bàn đạp là một trong những thành phần quan trọng nhất của chiếc xe đạp. Nó đảm bảo khả năng di chuyển của xe đạp, đồng thời cũng ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm người dùng khi sử dụng. Nhưng chưa chắc ai cũng biết tiền thân của bàn đạp là gì. Vậy thì trong bài viết này, hãy cùng Maruishi Việt Nam tìm hiểu về tiền thân của bàn đạp xe đạp, tầm quan trọng, nguồn gốc lịch sử cũng như thiết kế của nó nhé.
Bàn đạp là gì?
Bàn đạp là một phần quan trọng của hệ thống lái xe đạp hiện đại, có nguồn gốc từ những dụng cụ đầu tiên được sử dụng để hỗ trợ người lái khi cưỡi thú cưỡi như ngựa. Ban đầu, những người cưỡi ngựa đã đặt chân của họ dưới một chiếc đai hoặc sử dụng một vòng ngón chân đơn giản. Tuy nhiên, vào thế kỷ thứ 2 trước Công nguyên, xuất hiện một dạng kiềng đơn được sử dụng như một công cụ hỗ trợ lắp đặt.
Sự phát minh của yên xe bằng gỗ đã mở ra cơ hội để phát triển bàn đạp hiện đại. Bàn đạp được phát minh tại Trung Quốc trong vài thế kỷ đầu sau Công nguyên và sau đó lan rộng từ Trung Á-Âu về phía tây thông qua các dân tộc du mục. Các bàn đạp đôi đã xuất hiện vào triều đại nhà Tấn của Trung Quốc trong thế kỷ thứ 4 và sau đó trở nên phổ biến trên khắp Trung Quốc vào thế kỷ thứ 5. Chúng đã được đưa vào sử dụng rộng rãi ở Âu Á và lan rộng đến Châu Âu vào thế kỷ thứ 7 hoặc 8.
Tầm quan trọng của bàn đạp
Bàn đạp xe đạp đóng vai trò quan trọng trong việc tăng khả năng ngồi yên và điều khiển xe đạp, cải thiện tính hữu dụng và hiệu suất của phương tiện cưỡi. Một số người thậm chí cho rằng bàn đạp có vai trò quan trọng tương tự như bánh xe hoặc máy in trong việc tạo ra và truyền bá nền văn minh hiện đại.
Từ sự phát minh ban đầu trong lĩnh vực cưỡi thú cưỡi, bàn đạp đã tiến xa để trở thành một phần không thể thiếu của xe đạp hiện đại, đóng góp quan trọng vào sự phát triển của ngành công nghiệp xe đạp và cách con người tương tác với phương tiện di chuyển.
Nguồn gốc và lịch sử của bàn đạp
Bàn đạp, một thiết bị mang đến sự ổn định lớn hơn cho người lái, đã được miêu tả là một trong những phát minh quan trọng nhất trong lịch sử chiến tranh, trước cả sự ra đời của thuốc súng. Là một công cụ cho phép việc sử dụng mở rộng ngựa trong chiến trận, bàn đạp thường được gọi là bước cách mạng thứ ba trong trang bị, sau xe ngựa và yên ngựa. Các chiến thuật cơ bản của chiến tranh cưỡi ngựa đã bị thay đổi một cách đáng kể bởi bàn đạp. Người cưỡi ngựa được hỗ trợ bởi bàn đạp ít có khả năng bị rơi khi đang chiến đấu, và có thể giao đòn với vũ khí sử dụng một cách toàn diện trọng lượng và động lượng của ngựa và người cưỡi. Ngoài những ưu điểm khác, bàn đạp cung cấp sự cân bằng và hỗ trợ tốt hơn cho người lái, giúp hiệp sĩ sử dụng kiếm một cách hiệu quả hơn mà không bị ngã, đặc biệt là đối đầu với quân bộ đối phương. Tuy nhiên, trái ngược với quan niệm thông thường hiện đại, đã được khẳng định rằng bàn đạp thực sự không cho phép người cưỡi ngựa sử dụng một cái giáo một cách hiệu quả hơn (các hiệp sĩ cận chiến đã sử dụng giáo từ thời cổ đại), mặc dù yên có đáy uốn cong đã làm điều này.
Tiền thân của bàn đạp
Sự phát minh ra bàn đạp đã diễn ra khá muộn trong lịch sử, xem xét việc ngựa đã được thuần hoá từ khoảng năm 4000 TCN, và thiết bị giống yên ngựa sớm nhất được biết đến là những tấm vải hoặc gối có cánh và dây đeo bụng và đuôi được sử dụng bởi binh lính Assyrian vào khoảng năm 700 TCN.
Vật dụng hỗ trợ chân đầu tiên là một vòng đeo ngón chân cái, được sử dụng ở Ấn Độ vào cuối thế kỷ thứ hai TCN, mặc dù có thể đã xuất hiện cách đây vào khoảng năm 500 TCN. Hỗ trợ chân cổ điển này bao gồm một dây vòng cho ngón chân cái, ở phía dưới một chiếc yên được làm bằng sợi tự nhiên hoặc da. Cấu hình như vậy thích hợp cho khí hậu ấm của miền Nam và Trung Ấn Độ, nơi mà người ta thường cưỡi ngựa không đội giày. Trong các bức tượng khắc Phật giáo tại các đền thờ Sanchi, Mathura và hang động Bhaja từ thế kỷ thứ nhất đến thứ hai TCN, có những người cưỡi ngựa với những chiếc yên phức tạp, ngón chân trượt dưới dây thắt bụng. Nhà khảo cổ học John Marshall đã miêu tả tượng chạm Sanchi là “ví dụ sớm nhất khoảng năm năm thế kỷ về việc sử dụng bàn đạp ở bất kỳ nơi nào trên thế giới.” Loại hỗ trợ chân này đã được gọi là “bàn đạp ngón chân” khác biệt so với bàn đạp sau này được biết đến là “bàn đạp chân” xuất hiện ở Trung Quốc vào thế kỷ thứ 5 sau Công nguyên. Có giả thuyết rằng chúng có thể đã lan rộng sang Trung Quốc và là tiền thân của “bàn đạp chân”.
Một cặp thanh sắt uốn kép từ thế kỷ thứ nhất TCN, dài khoảng 17 cm với độ cong ở mỗi đầu, được khai quật từ một ngôi mộ gần Junapani ở bang Madhya Pradesh, Ấn Độ, đã được cho là bàn đạp toàn diện hoặc đầu cương.
Một số người ghi công cho nhóm người dân vùng Trung Á lưu đày được biết đến với tên gọi Sarmatians đã phát triển bàn đạp đầu tiên.
Phát minh của khung yên cứng đã cho phép phát triển bàn đạp thực sự như chúng ta biết ngày nay. Mà không có khung yên cứng, trọng lực của người cưỡi trong bàn đạp tạo ra những điểm áp lực không bình thường làm tổn thương lưng ngựa.
Ở châu Á, những khung yên cứng sớm được làm từ vải nỉ che kín khung gỗ. Những thiết kế này xuất phát vào khoảng năm 200 TCN. Một trong những khung yên cứng sớm nhất tại phương Tây được sử dụng bởi người La Mã từ thế kỷ thứ nhất TCN, nhưng thiết kế này không có bàn đạp.
Trung Quốc
Nhật báo Wenwu (1981) đưa ra giả thuyết rằng bàn đạp có thể đã được sử dụng ở Trung Quốc cách đây từ thời đại Hán (206 TCN - 220 sau CN), dựa trên những hình ảnh của ngựa được tin là có từ thời kỳ Đông Hán (25-220 sau CN). Hai tấm bản vẽ miêu tả những con ngựa có hình vuông nằm giữa bụng và đường cơ sở của chúng, được giả thuyết là đại diện cho bàn đạp. Tuy nhiên, vào năm 1984, Yang Hong đã nhận xét trong cùng một tạp chí rằng những con ngựa không có yên và do đó những hình vuông chỉ là trang sức.
Cặp ghép đôi sớm nhất được biết đến đã xuất hiện ở Trung Quốc vào thời đại Kim (Jin) vào đầu thế kỷ 4 sau CN. Một tượng điêu khắc tang lễ miêu tả bàn đạp có ngày 302 sau CN được khai quật từ một ngôi mộ Kim phương gần Changsha. Bàn đạp miêu tả là một bàn đạp lắp đặt, chỉ đặt ở một bên của ngựa và quá ngắn để cưỡi. Hình ảnh rõ ràng nhất về bàn đạp cưỡi hai mặt và đầy đủ chiều dài cũng đã được khai quật từ một ngôi mộ Kim, lần này gần Nanjing, có niên đại từ thời kỳ Kim Đông (322 sau CN). Cặp bàn đạp ghép đôi còn tồn tại sớm nhất đã được khám phá trong ngôi mộ của một quý tộc Bắc Nguyên, Phùng Tú Phù, người qua đời vào năm 415 sau CN. Bàn đạp cũng đã được tìm thấy trong các mộ Goguryeo có niên đại từ thế kỷ 4 và 5 sau CN, tuy nhiên không có ngày cụ thể. Bàn đạp dường như đã được sử dụng rộng rãi trên khắp Trung Quốc vào năm 477 sau CN.
Xuất hiện tại Trung Quốc trùng khớp với sự gia tăng của bộ binh được trang bị giáp nặng trong khu vực. Được niên đại vào năm 357 sau CN, ngôi mộ của Đổng Thấu cho thấy những người cưỡi ngựa và cả ngựa đều được trang bị giáp. Cùng lúc, các tham chiếu đến “binh sắt” và “ngựa sắt” bắt đầu xuất hiện, và đã có các trường hợp bắt giữ giáp ngựa với số lượng lên đến 5.000 và 10.000. Ngoài bàn đạp, ngôi mộ của Phùng Tú Phù còn chứa các tấm thép làm giáp lamellar. Binh đoàn bộ binh trang bị giáp nặng đã thống trị chiến trường Trung Quốc từ thế kỷ 4 sau CN đến đầu triều đại Đường khi quân đội chuyển sang sử dụng bộ binh nhẹ. Lý thuyết về việc phát minh bàn đạp của A. von Le Coo là đó là một thiết bị được tạo ra bởi những người cưỡi ngựa muốn làm cho việc cưỡi ít mệt mỏi hơn, hoặc những người không quen cưỡi muốn học các kỹ năng cần thiết để sánh ngang với đối thủ của họ.
Nhật Bản
Bàn đạp (abumi) đã được sử dụng ở Nhật Bản từ thế kỷ 5. Ban đầu, chúng là những vòng bằng gỗ có lớp kim loại bọc bên ngoài, tương tự như bàn đạp ở Châu Âu. Những ví dụ sớm nhất được biết đến đã được khai quật từ các mộ. Loại bàn đạp hình cốc (tsubo abumi) bao bọc nửa phần trước của chân người cưỡi sau đó thay thế thiết kế trước đó.
Trong thời kỳ Nara, phần đáy của bàn đạp để chỗ đặt lòng bàn chân của người cưỡi đã được kéo dài ra phía sau nắp chân. Loại bàn đạp nửa móng (hanshita abumi) này tiếp tục được sử dụng cho đến thời kỳ Heian muộn khi một loại bàn đạp mới được phát triển. Bàn đạp fukuro abumi hoặc musashi abumi có đáy kéo dài từ đầu chân đến gót chân và hai bên trái và phải của nắp chân được lược bỏ. Hai bên mở ra nhằm ngăn người cưỡi bị mắc chân vào bàn đạp và bị kéo đi.
Phiên bản quân sự của bàn đạp mở bên này (shitanaga abumi) đã được sử dụng từ thời kỳ Heian trung cổ. Nó mỏng hơn, có nút chân sâu hơn và một phần đáy chân dài và phẳng hơn. Loại bàn đạp này đã được sử dụng cho đến khi loại bàn đạp kiểu Châu Âu được giới thiệu lại vào cuối thế kỷ 19. Hiện chưa biết tại sao người Nhật phát triển kiểu dáng độc đáo này. Các loại này có hình dáng đặc trưng giống như cổ thiên nga, cong lên và về phía sau phía trước để đặt vòng dây da qua mắt cá chân và tạo cân bằng chính xác. Hầu hết các mẫu vật còn lại từ thời kỳ này được làm hoàn toàn bằng sắt, được trang trí bằng thiết kế bằng bạc hoặc các vật liệu khác và được phủ sơn. Trong một số ví dụ, có một thanh sắt từ vòng dây đến đáy chân gần gót để ngăn chân bị trượt ra. Các đáy chân đôi khi được khoan lỗ để thoát nước khi băng qua sông, và các loại như vậy được gọi là suiba abumi. Còn có các bàn đạp có lỗ ở phía trước tạo thành lỗ để đặt một cái giáo hoặc lá cờ.
Châu Âu
Vào thời 6-7 thế kỷ sau Công Nguyên, bàn đạp xuất hiện ở châu Á và lây lan từ Trung Quốc tới châu Âu do sự xâm lược của người Trung Á như người Avar. Chúng giúp người cưỡi cân bằng hơn và đẩy mạnh sự phát triển của quân đội có ngựa. Bàn đạp đã xuất hiện tại châu Âu vào thế kỷ 7 trong các mộ Avar ở Hungary. Châu Âu phía Tây cũng sử dụng bàn đạp nhưng không rộng rãi như khu vực Avar. Tại Đan Mạch và Anh, đã được áp dụng rộng rãi từ thế kỷ 10 đến 11. Điều này đã thay đổi cách chiến đấu và làm gia tăng khả năng quân đội trên ngựa.
Tây Phi
Các tài liệu về Đế quốc Mali đề cập đến việc sử dụng bàn đạp và yên ngựa trong lực lượng kỵ binh. Bàn đạp đã dẫn đến sự sáng tạo và đổi mới trong các chiến thuật mới, như tấn công đại tràng bằng giáo và kiếm.
Điểm yếu trong thiết kế
Để làm cho ngựa cảm thấy thoải mái, tất cả các loại bàn đạp đều cần yên ngựa được thiết kế đúng cách. Cây yên ngựa cứng vững giúp phân phối trọng lượng của người cưỡi rộng ra trên lưng ngựa, giảm áp lực tại một vị trí cụ thể. Nếu không có cây yên ngựa cứng vững và thiết kế kỹ càng, trọng lượng người cưỡi lên bàn đạp và dây đeo có thể tạo áp lực lên lưng ngựa, gây đau rát. Điều này dễ thấy rõ hơn với các lớp đệm lưng rẻ tiền, không có yên ngựa cứng vững, mà thay vào đó dùng dây đeo qua lưng ngựa với một bàn đạp ở mỗi đầu.
Thiết kế hiện đại của bàn đạp
Trên yên ngựa phong cách Anh, người ta thường sử dụng bàn đạp được làm từ kim loại. Mặc dù thường gọi là "bàn đạp sắt" nhưng chúng không còn được làm từ sắt nữa. Thay vào đó, thường sử dụng thép không gỉ vì nó mạnh mẽ, và đôi khi, đặc biệt với người đua ngựa, cũng có thể làm từ nhôm. Những bàn đạp rẻ tiền có thể làm từ niken, một loại kim loại dễ gãy hoặc bẻ cong. Bạn cũng có thể thấy bàn đạp được làm từ các chất liệu tổng hợp hoặc hợp kim kim loại khác. Có nhiều loại thiết kế bàn đạp phổ biến, mỗi loại thường có lợi ích riêng như giúp an toàn khi ngã hoặc giữ cho người cưỡi có vị trí chân và chân đúng cách.
Dưới đây là một số loại bàn đạp khác nhau:
- Bàn đạp sắt tiêu chuẩn: Đây là loại phổ biến nhất, bao gồm một mặt đạp, hai nhánh và một lỗ ở trên để dây đeo chạy qua. Có một số kiểu như Fillis và Prussian.
- Bàn đạp an toàn: Có nhiều loại thiết kế nhằm giúp dễ dàng thả chân ra khi ngã. Một số loại có nhánh bên ngoài cong hoặc có thể gãy ra khi chịu áp lực đủ lớn.
- Bàn đạp dành cho yên ngựa ngồi một bên: Thường có lỗ lớn hơn để vừa dây đeo dày hơn trên yên ngựa ngồi một bên.
- Các thiết kế khác: Có bàn đạp có khớp hoặc bản lề cho phép uốn cong. Một số mẫu có sự kết hợp giữa thiết kế và công nghệ để tạo cảm giác thoải mái hơn hoặc giúp người cưỡi có vị trí chân đúng cách.
Như vậy, bàn đạp không chỉ giúp cho việc cưỡi ngựa an toàn hơn, mà còn có nhiều loại thiết kế khác nhau để phù hợp với nhu cầu và ưu điểm của mỗi người cưỡi.
Ngày nay, pedal đã phát triển thành bàn đạp xe đạp, mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho người lái. Giúp người lái tạo ra sự ổn định và kiểm soát khi đạp xe, giúp truyền động lực mạnh mẽ từ chân của người lái vào xe. Chúng còn giúp giảm thiểu sự mệt mỏi của chân khi đi đường dài và tăng hiệu suất đạp xe.
Ngoài ra, pedal xe đạp còn đa dạng về thiết kế và chất liệu, phù hợp với từng loại xe và phong cách lái khác nhau. Có các loại bàn đạp cổ điển với mặt đạp phẳng và bàn đạp hiện đại có thiết kế nhằm tối ưu hóa sự tiếp xúc và độ bám giữa chân và bàn đạp.
Với vai trò quan trọng trong việc truyền động lực và tạo cảm giác thoải mái khi đạp xe, bàn đạp xe đạp đã trở thành một phần không thể thiếu trong thiết kế và trang bị của mọi chiếc xe đạp hiện đại.