最近、ギアの理屈を説明する機会があったのでもう一度自分の中でまとめ直しておこうと思い、この記事に起こします。
玉子ですこんにちは。
さて、変速機付きの自転車に乗った事がある方は体験されているかもしれませんが、自転車のリアのギアは小さくなる(歯数が少なくなる)程に漕ぎが重くなり、かわりにスピードを出しやすくなります。
また、ロードバイクやクロスバイクの多くはフロント側にもギアが複数枚ついています。
このフロントギアはリアギアと異なり、大きいギア(歯数の多いギア)の方が重く速いギアとなります。
これを説明したいと思います。
まず根本として自転車が進む仕組みを考えます。
自転車で進む為にはペダル(=クランク)を漕いで回転させます。
すると、クランクに直結されたフロントギアが回転します。
フロントギアにはチェーンがかかっているので、フロントギアの歯が回った分だけチェーンが進みます。
チェーンはリアギアにもかかっているので、チェーンが進んだ分だけリアギアが回転します。
リアギアは後輪に直結されているので、リアギアが回転した分だけ後輪が回転します。
後輪が回った分だけ車体が進みます。
かいつまむと、クランクを回す事でチェーンを介して車輪を回し、進んでいる訳です。
この原理の中でチェーンがかかっているフロントギアとリアギアの大きさを変えると、漕ぎの重さや速度を変える事ができると言う訳です。
まずフロントギアですが、これはクランクに直結してるので、クランクを1回転するとフロントギアも1回転します。
チェーンはフロントギアにかかっている為、フロントギアが一回転した際はフロントギアの歯数の分だけ進みます。
つまりフロントギアの歯数が多ければ、同じクランク1回転でもより多くチェーンが進みます。
歯数が多い方が同じ回転数でより多くチェーンが進む為、回転させるのに必要となるパワーが大きくなり漕ぎを重く感じます。
ですが、同じ回転数であれば歯数が少ないギアよりチェーンが多く進むので速度が上がります。
つまり、フロントは大きいギア(歯数の多いギア)の方が速くて重いギアとなります。
一方リアギアですが、これは後輪に直結しているのでリアギアが1回転すると後輪も1回転します。
リアギアにチェーンがかかっている為、チェーンが進んだ分だけリアギアが回ります。
この時、リアギアの歯数が少ない程、少ないチェーンの進み量で1回転します。
歯数が少ない程、少しのチェーンの進み量でリアギア、すなわち後輪が回転するので、回転に必要なパワーが増大し、速度は上がります。
つまり、リアは小さいギア(歯数の少ないギア)の方が速くて重いギアとなります。
と、原理を解説するとこんな感じです。
この為、漕ぎの重さとスピードにはギアの前後の大きさの比率が影響していて、これをギアレシオと呼びます。
ギアレシオはクランクを1回転させた時に進む後輪の回転数なので、例えば前が34t(歯数34)で後ろが17tであれば次式よりギアレシオ2.00となります。
34÷17=2.00
ギアレシオに加え、タイヤの周長が分かればクランクの回転数に対して車体が進む距離が計算でき、クランクの回転速度(rpm、毎分の回転数)を設定すると走行速度が計算出来ます。
ちなみに、玉子は計算がめんどくさいのでandroidアプリの【
自転車ギア電卓】を使っています^^;
自分の自転車のギアを見直す際に、こういった原理や計算を知った上で見直すと、走りたい速度や回転数から必要なギアが見えてくる為、速く走る事を意識されている方は一考されてみる事をお勧めします。
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