フレームの形状はバイクのハンドリングに影響を与えるかもしれませんが、チューブの角度だけでバイクの乗り心地を予測できますか?
警告: 次の数段落で、ぐらつき、フロップ、けいれんが発生する可能性があります。心配しないでください。これらは、自転車の取り扱いに関する複雑な問題をよりよく理解するのに役立つ用語です。簡単に言えば、ハンドリングは自転車の方向を制御するために必要な入力であり、最大の要因は自転車のジオメトリです.\\\
ダイナミクスを完全に理解するのに1世紀かかりましたが、オランダのデルフト工科大学のArend Schwab助教授は、2011年に最終的に問題を解決したと主張する物理学者のチームの1人です.
「私たちの式には 27 個のパラメーターがあります」と彼は Cyclist に言います。これらには、チューブ角度、寸法、フォークレーキ、ボトムブラケットの高さ、重心が含まれます。要素を1つ変えるだけで扱いが変わる
数十年にわたる蓄積された経験により、フレームビルダーは、重量、快適性、効率、ハンドリングのバランスが許容できるロードバイクの一般的な形状にたどり着きました。
これは、今日、ハンドリングの微調整のほとんどが、「トレイル」を決定するため、レーキと呼ばれることもあるヘッドチューブの角度とフォークのオフセットで行われていることを意味します.
トレイルのイメージをつかむには、ヘッドチューブの中心から一筋の光が降り注ぐところを想像してください。フロントタイヤが接地するポイントより先に接地します。
この 2 点間の距離がトレイルであり、バイクのハンドリングの主要な要素の 1 つです。
「トレイルは自転車の安定性に影響を与えます」とブロムズグローブの Craddock Cycles のフレームビルダー Richard Craddock は言います。
「すべての自転車は速く動くほど安定しますが、トレイルが多いほど直立しやすくなります。欠点としては、トレールが多いほど、サドルから降りたときのぐらつきが大きくなり、コーナリング時にライダーがハンドルを握るのにより多くの労力が必要になります。
ルクセンブルクの自転車ブランド Rolo の Anders Annerstedt を元気づけるのは、この最後のポイントです。
'トレイルが長いバイクは、コーナーで理想的な軌道を維持するのが難しくなります。そのため、ヘアピンでは、おそらく 2 つまたは 3 つの異なる入力でターンを切り抜ける必要があります。
「ジオメトリはバイクを既存の軌道に維持したいので、力を入れなければなりません」と彼は言います.
トレイルが少ないため、ライダーはこれらの修正を行うために多くのエネルギーを費やす必要がなく、より迅速に行うことができると Annerstedt は付け加えます。
彼はジオメトリを調整して過度の「ホイール フロップ」 (低速での不安定性) を排除し、すべてのフレームビルダーはトレイルを調整して、バイクの使用目的に最も適した種類のハンドリングを提供することを目指しています.
したがって、ツーリング バイクには、安定した予測可能な乗り心地を提供するために多くのトレイルがある場合がありますが、レース バイクには、素早くシャープなコーナリングを提供するために少量のトレイルがある場合があります.\\\
フレームビルダーがトレールを調整するには、主に 2 つの方法があります。ヘッドチューブの角度を変更する方法と、フォークのレーキ (オフセット) を調整する方法です。トレールを減らすには、ヘッドチューブを急勾配にするか、フォークレーキを大きくするか、またはその両方を行います。
ロードサイクリストは、一般的にトレールが 50 ～ 60mm のバイクの取り扱いを好むようになりました。約 45mm のフォーク オフセットで 73° 付近のヘッド角度がこれを達成する傾向があります。
多くのフレームビルダーは正確な数値については慎重ですが、3 つの変数のうち 2 つを知っていれば、bikecad.ca の Web サイトで 3 つ目の変数を計算できます。
フレームサイズが小さいと、前輪がボトムブラケットに近くなり、ライダーのつま先で挟まれるリスクがあるため、さらに複雑になります。
クリアランスを大きくするには、ヘッドアングルを浅くするか、フォークオフセットを大きくする必要があり、どちらも設計変更しないとハンドリングに影響します。
度量衡
残念ながら、トレイルを評価するために形状チャートをチェックしても、他の要因が関係しているため、ハンドリングについて知る必要があるすべてを知ることはできません.
フレームビルダーは、ボトムブラケットの高さとホイールベースをハンドリングに影響を与える次の 2 つの幾何学的要素として挙げています。
ステムの長さ、ハンドルバーの幅、ホイールとタイヤの種類を変更することで、さらにハンドリングを変更できます。
たとえば、重いホイールやタイヤは慣性が大きく、バーを回すのにより多くの労力が必要です.
自転車の扱い方は、フレームとフォークの剛性にも左右されます。つまり、素材とチューブの形状が役割を果たします。
「素材の選択と使用により、バイク メーカーは定義されたジオメトリ内でより具体的なバイク ハンドリング特性を実現できます」と Trek Bicycles のデザイン エンジニアである Tim Hartung は言います。
「これは、鋼やアルミニウムなどの等方性材料よりも複合材料が大きな利点を持っているところです。」
レイアップ パターン、チューブの太さ、断面形状によって、カーボンの剛性を正確に制御および調整できる点が気に入っています。
ロード バイクのディスク ブレーキなどの最新の開発も、バイクのハンドリング方法に影響を与えています。
'太い車軸はより強く、より剛性が高く、フレームとホイールの間のシステム接続もより強固になります。前輪と後輪が同期していないシナリオを作成できます。
'後輪とフレームが同一平面上に留まる傾向が強くなり、高速コーナリングで一定のラインを保持しようとするとうまくいかない.\\\
'システムに十分な「ギブ」またはフレックスがなく、コーナーで適切なラインを保持したり、それに応じてカウンターステアを成功させたりできないバイクになってしまう可能性があります.\\\
'これは、後部の地面とのタイヤの接触パッチが損なわれる可能性があることを意味します.または、道路の高速コーナーでラインを調整するためにブレーキを踏むことになります」とハルトゥングは付け加えます。
'どちらもレースの状況では望ましいものではありません。このレベルの詳細は、実際にはエリートサイクリストのみが気付くものであり、フレーム剛性パラメーターを変更することで、この影響の一部を軽減できることを覚えておいてください。
オーガニックな要素
バイクのジオメトリと剛性レベルがどのようなものであっても、フレームビルダーが正確に予測することが不可能な変数が常に 1 つあります。それはライダーです。
ボディ形状とライディング スタイルはハンドリングのダイナミクスに影響を与えます。デルフト工科大学の Arend Schwab は、ライダーの位置がハンドリングにどのように関係するかについて明確な見解を持っています。
「ハンドリングに関しては、ライダーのポーズや位置はそれほど重要ではありませんが、ハンドルバーの持ち方は非常に重要です」と彼は言います.\\\
「ステアリング構造は非常に軽く、腕と上半身の大きな質量を追加すると、システムとその応答に影響を与える可能性があります。」
Schwab は、理論的には、ヘッド チューブと同じ角度で真っ直ぐな腕でバーを保持することが安定性に最適であることを示唆しています。
ロンドンを拠点とするフレームビルダー、Tom Donhou 氏は次のように付け加えています。速度のふらつきはウエイトの配置にかかっているので、ホイール間の重量を適切に配分する必要があります。
フレームビルダーにとって、すべての幾何学的要素とライダーの生理機能とのバランスをとろうとすることは、困難な作業になる可能性があります.
「人々は、応答性、反応性、敏捷性、敏捷性、攻撃性などの言葉を使います」と、アメリカのオーダーメイド ビルダー Parlee Cycles の Tom Rodi 氏は言います。
' 形容詞は 20 つか 30 あります。ときどき誰かが「神経質」なバイクについて話すことがあります。ヘッドチューブが急すぎるか、フォークが硬すぎる可能性があります。
'見るべき作品がたくさんあります。ヘッド、トップ、ダウン チューブのねじり剛性、フォーク アセンブリ全体のねじり応答性、垂直方向のコンプライアンスがあります。
明らかなのは、バイクのハンドリングを予測するための簡単な解決策がないことです。それは、フレームビルダーが科学と同じくらい試行錯誤を繰り返して改良し続けるものです.\\\
そしてフレームが出来上がったら、そこに付けるパーツも影響しますが、ヘアピンカーブの切り方はおおむねあなた次第です
自転車の扱い方は、扱う人次第です。