自転車

自転車（じてんしゃ）とは、一般に、二つの車輪を前後に設置した乗り物で、乗り手自身の人力を主たる動力源として、ペダルなどによりこれを車輪に伝えて走行するものをいいます。
自動車などと比較して、移動距離あたりに必要とするエネルギーが少なく、排出ガスが発生しないなど、地球温暖化問題が叫ばれる現在、クリーンな移動手段として見直されています。


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    • 自転車構造　〜駆動部分〜

    人間の筋力を推進力として変化させる部分です。安全型自転車の確立以降、この部分に技術更新が形となって現れることが、とても多くなりました。

    自転車　〜動力伝達部分〜

    ペダル

    最初に動力を受ける部分です。人間の足の上下運動をペダルの軸が回ることによってクランクの回転運動に変化させます。競技用車両などのペダルには脚や靴をベルト（トークリップとトーストラップ）や専用の金具（クリート）で固定するもの（ビンディングペダル）があります。

    クランク

    フレームのボトムブラケットシェルを中心に回転する部分です。クランクはボトムブラケット（BB、ハンガー）という軸受けによりフレームに接続され、回転運動及び左右方向の位置決めをしています。

    チェーン

    クランクで伝えられた動力を後輪に伝達する重要な役割をします。ローラーチェーンの原理が発明され、自転車には安全型自転車になってようやく登場し、それまでは前輪の軸がクランクと直結していました。

    スプロケット

    正確に言えばクランクのチェーンホイールも含め歯のついたギア板のことを「スプロケット」と呼びますが、ここでは後輪軸についたものに限定します。チェーンで伝えられたクランクからの動力を後輪軸のハブに伝える役割をします。スプロケットには1つしかないもの（固定ギア、BMXなどのシングルスプロケット）と大小のスプロケットが重ね合わさったものがありますが、後者の中で一つの部品として束ねられているものを「カセットスプロケット」と呼びます。

    ホイール

    中心部のハブ、そこから伸びるスポーク、円形のリム、リムを固定しているニップルからなります。自転車のホイールには前輪、後輪2種類があります。


  • 前輪：フロントフォークに軸が固定され、ステアリングラムを固定したステム、ハンドルより走る方向を決めます。

  • 後輪：フレーム本体に軸が固定され、動力を駆動させます。

    • 上記の役割が決まったのは安全型自転車の登場以来で、それまでは動力の駆動と操舵双方を前輪で行っていました。現在ではリカンベントの一部のみこの方式を取られています。

    ハブ

    ハブには前輪用、後輪用と2種類あり、動力を伝える後輪用は固定ハブ、フリーホイールの2種類あります。


  • 固定ハブとは後輪軸とハブ本体が直径しているハブのことで、初期の自転車には使用されていました。現在ではトラックレーサー（ピスト）に使われています。ペダルの動きに合わせて、前転もすれば後転もします。固定ハブを使用した自転車で急にペダルの動きを止めると転倒するので注意が必要です。

  • フリーホイールとは一定の方向のみペダルの動きに合わせてハブ本体が動くハブのことで、ほとんどの自転車はこのハブを使用しています。

    • スポーク

    ハブとリムとつなぐ棒状のものであり、ハブ本体とリムをつなぐ役割を果たします。スポークの先端は直角に曲がっており、先端は潰されています。もう片一方の先端はネジ状になっています。

    リム

    車輪の円周部分です。穴が開いており、ここからニップルというナット状の細短い管でリムに開いている穴を通して止められハブ本体と固定される。またリムがタイヤをつなぎとめる役割も果たしている。つなぎとめる方法はタイヤの種類によって変わります。

    タイヤ

    動力を路面に伝える部品です。ここでペダルより与えられた動力は推進力となります。自転車の全てのタイヤはゴム製品でできており、走行効率、快適性において非常に重要な役割を担います。

    自転車　〜変速部分〜

    自転車のギア比を変える装置のことをいいます。自転車には必ずしも必要な機能ではないが、動力の効率を大幅に向上させるので、ほとんどの競技用自転車には取り付けられています。大まかな分類としては外装式と内装式があります。一般に内装式は「ハブギア」、外装式のものはとくに「ディレーラー」と呼びます。 内装変速機は後輪のハブに内蔵され、遊星歯車機構の原理によりギア比を変更します。 外装変速機はクランク、後輪のハブに取り付けられた大小のスプロケットをチェーンをずらすことによってギア比を変更する装置のことで、クランク上のスプロケットを変更させるものを「フロントディレーラー」と、後輪のスプロケットを変更させるものを「リアディレーラー」と呼びます。前者は一般車には取り付けられていないことが多いです。外装型は大きさが異なる複数のスプロケットの間でチェーンを移動させ、ギア比を変更します。登場当時はシャフト型とパンタグラフ型の二つの形式がありましたが、現在はパンタグラフ型のみとなっています。

    自転車　〜制動部分〜

    推進力を制御する装置で、自転車の安全性を司ります。例外的に自転車の制御は固定ハブ（後述）ではペダリングで制御する方法もありますが、ここではフレーム外部に独立した制御装置「ブレーキ」について説明します。ブレーキには、ゴム製などのブレーキパッドをリム側面に押し付け、回転を止めて制動するリムブレーキ、ハブに取り付け、直接ハブの回転を止めるハブブレーキと2種類があります。 形式によってキャリパーブレーキ、カンチブレーキ、Vブレーキ（シマノの商標）、インターM（通称ローラーブレーキ。内拡式ハブブレーキの改良版で、シマノの商標）、コースターブレーキなどがあります。一部のスポーツ車にはディスクブレーキを採用したものもあります。軽快車（いわゆる「ママチャリ」）の後輪ブレーキは安価なバンドブレーキが採用されることがほとんどですが、ブレーキ鳴きがひどいことと水が入った時にほとんど効かなくなることから、徐々にローラーブレーキが普及しつつあります。


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