自転車百科事典

自転車の選定においては、走る場所(オンロード、オフロードなど)および用途を考慮する。用途としては、次の3種類が主なものである。

1. 実用 (買物、通学、通勤)
2. 娯楽 (ポタリング、サイクリング、旅行、曲乗り)
3. 競技

競技にはそれぞれの規則があるので、それに適合するものを選ぶ。年代が進むにつれて、種類は増えてきた。

シティ車

概要

シティサイクル、軽快車又はママチャリ(俗称)とも呼ばれ、主に短距離の買物、通学、通勤(主に駅まで)およびポタリングなどに使われる実用車。

女性が上管をまたいで乗れるよう、上管を後方に向かって下げた形が多い。販売数は他の車種に比べて圧倒的に多い。JISの名称は「シティ車」。

JISの定義

「主に日常の交通手段およびレジャー用に用いる短中距離、低中速走行用自転車」( 「JIS D9111 自転車-分類及び諸元」)。

フレーム形式

シティ車のフレーム形式には、スタガード 、Uフレーム、菱形フレーム及びミキストなど種類が多い。

サイズ

自転車サイズは、男性および背の高い女性には27型そして女性および背の低い男性には26型が適当。

付属品

前かご、発電ランプ、ベル、錠、泥除け、チェーンケース(カバー)およびスタンドが標準的に付いている機種が多い。ハブ発電機の付いたものも普及している。

タイヤ

27型フレームには27x1 3/8そして26型フレームには26x1 3/8が使われる。タイヤに空気を入れるバルブは英式バルブが付いている。

スタンド

スタンドは両脚スタンドと1本スタンドの2種類がある。後ろの荷台に買い物かごを付ける自転車は、安定して直立する両脚スタンドが望ましい。

チェーンカバー

チェーンカバーは、チェーン全体を覆った密閉式、片面全体と周囲を覆った半密閉式および上部のチェーンを主体に一部を覆った部分カバー式がある。密閉式はチェーン及びスプロケットへの大気中の粉塵の付着が大幅に減少する利点がある。

婦人自転車

長いスカートなどで近づくこととのある婦人自転車は、チェーンの潤滑油(オイル)で汚れないよう、全密閉式カバーまたは少なくとも半密閉式カバーが望ましい。スカートをはいて乗る女性には、スカートガードが必要。

ハンドル

ハンドルは昔からある握る部分が後退して人間工学的に握り易い後退式および握る部分がほぼ水平の棒式がある。胴が直立した楽な姿勢となるよう、握る部分は高くなっている。

サドル

サドルは幅が広く、座のクッション、サドルレールおよび2個のコイルばが付いているものが一般的。

ブレーキ

ブレーキは前輪がキャリパーブレーキそして後輪は雨の影響の少ない、バンドブレーキ、内拡ブレーキまたはローラーブレーキであることが多い。

変速機

内装3段、外装6段または7段の変速機が付いた機種もある。

クロスバイク

概要

ロードバイクとマウンテンバイク(MTB)を合わせた自転車。ハイブリッド(雑種)バイクとも言う。
クロスは異種交配、雑種の意味。

用途

シティ車およびマウンテンバイクより軽く走ることができ、通勤などの街乗り、初心者のサイクリング及び健康のための運動などに使われる。走りはロードバイクより重く、マウンテンバイクより軽い。

乗車姿勢

乗車姿勢はロードバイクの前傾とマウンテンバイクの垂直(アップライト)の中間的なものとなる。
タイヤサイズは700 x 25C～38Cで、リム径はロードバイクと同じ大きさであるがタイヤ幅は広くなっている。

ただし、マウンテンバイクよりはかなり狭くブロックタイヤは使われない。仏式バルブが付いている。

ハンドル

ハンドルはドロップハンドルでなくてマウンテンバイクの平ハンドル。サドル面からのハンドル高さは、50～150mmでマウンテンバイクに近くロードバイクより高く、楽な乗車姿勢となっている。ハンドル高さを変えられるよう、アジャスタブルステムを付けた形もある。

変速機

変速機およびブレーキは、マウンテンバイク用が使われる。ギア比はワイドレシオでマウンテンバイクに近い。変速機の段数は、21段、24段または27段。

ブレーキ

マウンテンバイクと同じVブレーキが使われる。ディスクブレーキを使っている形もある。

装備

泥除けは、付いている形と付いていない形がある。荷台が付いた形もある。発電ランプ、ベルおよびチェーンカバーは、付いていないものが多い。

サスペンション

フォークにサスペンション(緩衝器)が付いた形もあるが、ペダルに与えたエネルギーの一部が吸収されるという欠点があるので舗装路走行には不要。フォークのサスペンションは欧州などにある石畳道路での使用を前提にしている。

質量

自転車の質量は9～14kg。

マウンテンバイク

概要

山(マウンテン)や丘などのオフロードを走るスポーツ又は娯楽用の自転車として米国で開発され、1980年代初めに商業生産が始まった。稀に、ATBと呼ばれることもある。

フレーム

悪路に耐えるようフレーム(車体)は堅牢に作られている。そのため、骨組み型式は、菱形フレームが基本となっている。足場の悪い場所での停止や待ちなどのために、上管(トップチューブ)をまたいで立てるよう 、立管(シートチューブ)は短かめで、股すきまを確保するために、上管は後ろ下がりの傾きとなっている。サドル支柱(シートポスト)は、短めの立管を補うために、長めとなっている。そのため横方向の剛性が幾分低下しおり、脚力のほんの一部が吸収される。悪路でもハンドル操作がしやすいよう、幅の広い棒ハンドルが付いている。凹凸のある地面でも走れるように、ボトムブラケットの位置は高くしてある。

泥詰まりが生じないよう、泥除けは付けない。岩道など自転車で走れない所は、肩に担いで行くこともあるので、軽量に作られている。

サスペンション

マウンテンバイクはサスペンションが付いているものが多い。サスペンションは人体に伝わる振動を減少させるだけでなく、タイヤがオフロードでの路面の凹凸をなぞることを助け、路面との密着性(グリップ)を向上させる。欠点は駆動動力の一部が緩衝器に吸収されること。

マウンテンバイクをサスペンションの数で分類すると、(A)リジッド、(B)ハードテールおよび(C)フルサスペンションの3種類となる。

(A) リジッド

サスペンションの付いてない自転車。リジットバイクは、主に舗装路を走る自転車に適している。リジッドは堅いという意味。

(B) ハードテール

サスペンションがフォークすなわち前輪のみに付いている自転車。後部(テール)は堅い(ハード)という意味。ハードテールはフルサスペンションに比べ質量が小さく、効率が良くそして価格が安い。比較的平坦なオフロードに向いている。

(C) フルサスペンション

サスペンションが前輪および後輪に付いている形式。ソフトテールともいう。クロスカントリー、丘下り(ダウンヒル)およびフリーライドのマウンテンバイクに使われる。走行エネルギーの一部がサスペンションに吸収されるが丘下りでは問題にならない。後サスペンションが付くと高価かつ質量が大きくなるので、オフロードの路面状態が後サスペンションを必要としているか検討を要する。

変速機

外装変速機は前(クランクスプロケット)が3段そして後ろ(後輪スプロケット)が7～10段が一般的。山や丘は坂なので、速度よりも登坂性を重視し、ギア比はロード系より低めで範囲も広い(ワイドレシオ)。クランクスプロケット最小そして後輪スプロケット最大とすると、ギア比は1以下となる。

内装変速機(ハブギア)は停止時に変速できるので、テクニカルトレイルなどを走るマウンテンバイクに使われることもある。

ブレーキ

急な下りに於いても安全なよう、ブレーキはVブレーキまたはディスクブレーキなどの効きの良いものを装備している。ディスクブレーキはカンティおよびVなどのリムブレーキに比べて泥の影響を受けにくい。

タイヤ

転がり抵抗よりも悪路での操縦性を重視して、タイヤは26型が主流で、土の地面との滑りを無くすために、タイヤ幅は広く、タイヤ模様はブロックなど彫りの深いものを使用している。空気入れで空気を入れるバルブは米式バルブが使われる。

舗装路走行

ブロックタイヤの付いたマウンテンバイクを舗装路で使うと次のような問題点(A～D)があるので、スリックタイヤとすることが望ましい。
(A) 転がり抵抗が大きく、ペダルの踏みが重い 。
(B) 接地面積が小さく、コーナリングやブレーキングにおいて滑りやすい 。
(C) 騒音が発生する。
(D) スリックタイヤに比べて質量が大きい。

種類

マウンテンバイクを用途によって分類すると、例えば(A)オールマウンテン、(B)クロスカントリー、(C)ダウンヒルおよび(D)フリーライドのような種類がある。

(A) オールマウンテン

丘登りを含めて、ほとんどどのような山(オールマウンテン)の道でも走れるようにしたマウンテンバイク。前輪および後輪にサスペンションの付いたフルサスペンションとなっている。サスペンションのトラベルは、100～160mmが多い。快適さ及び制御性の均衡を取っている。オールマウンテン マウンテンバイク又はトレイルバイクとも呼ばれる。

(B) クロスカントリー

クロスカントリー(XC)用のマウンテンバイク。ダウンヒル用と比べると、軽量で、ギア比は広く、ハンドルはアップになっておらず、サスペンションが付いている場合はストロークは短い。メーカーはXCバイクという範ちゅうの商品を出しているが、メーカーにより概念(仕様)は多少異なる。

(C) ダウンヒル

丘下り用のマウンテンバイク。岩などの段差の飛び降り及び地面の凹凸の高速走行となるので、頑丈に作られており、かつフルサスペンションとなっている。サスペンションのトラベルは長く、前輪用が約200mmそして後輪用が約220mmとなっている。地面からの外乱を受けるので走行安定性を重視した設計となっている。安定走行のために、ヘッド角は約65°と小さく、ホイールベースは約1150mmと長い。タイヤはブロックタイヤの26x2.5インチの幅広タイヤが付いている。ブレーキは前後輪共にディスクブレーキが使われる。ローター径は203mmが多い。丘下りでは自転車は前方に傾くので、その状態で丁度よいように立管角は60～64°と小さく、サドル面は前方に上がっており、そしてハンドルはサドル面よりかなり高い。丘登りには向かない。

(D) フリーライド

フリーライドに使うマウンテンバイク。フリーライドはオフロードにおける規則およびゴールなどのない自由な乗り方。丘下り、丘登り、凹凸部のジャンプによる飛び越え及び低い崖からの飛び降りなど曲芸に近い乗り方をする。一般に、長トラベル(150mm以上)のサスペンションが付いている。ハードテイルおよびフルサスペンションがある。強度と耐久性を確保するために、フレーム、ハンドル、ステム、リムおよびタイヤなどが頑丈になっているため、自転車質量は13kg以上と重くなっている。

ロードレーサー

概要

公道 (ロード)で行われる競技(ツール・ド・フランスなど)に使われる競技自転車(レーサー)。
サイクリング、日帰りの旅行及び健康のための運動にも使われる。ロードバイクとも言う。

装備

クイックリリース車軸、フリーホイール、外装変速機および結合ペダルを装備している。ブレーキはカンティブレーキなどが使われ、サドルは幅の狭い競技サドルが付いている。競技用に軽くしかつ空気抵抗を減らすために、泥よけ、スタンド、チェーンケース(カバー)、荷台およびランプは付いていない。

フレーム

水平フレーム(ホリゾンタルフレーム)および傾斜フレーム(スローピングフレーム)がある。

ハンドル

ハンドルはドロップハンドルで、空力姿勢を得るためにハンドル高さはサドルより低い。

タイヤ

タイヤは細い700Cチューブラータイヤを使っている。空気圧は高い。バルブは仏式バルブが付いている。

ギア比

ギア比はマウンテンバイクより高めで範囲は相対的に広くなく、自分に合うケイデンスが得られるように接近している(クロウスレシオ)。

質量

自転車質量はほとんどが10kg以下そして軽いものは8kg以下。ただし、UCI はロード、トラックおよびサイクロクロスの競技に使うことのできる自転車の質量下限は6.8kgと規定している。

参考: UCI 規則

フラットバーロードバイク

ロードバイクのハンドルはドロップハンドルであるが、そのハンドルを最初から平ハンドル(フラットバー)にした自転車。

外観はクロスバイクに似ているが、クロスバイクがマウンテンバイク寄りであるのに対しフラットバーロードバイクはロードバイク寄りとなっている。

乗車姿勢直立に近くなる。平ハンドルのためマウンテンバイク用のシフター及びブレーキレバーが使われる。タイヤは700Cが多い。外装変速機が付いている。

サイクリング車、街乗り自転車、通勤自転車及び旅行自転車などとして使われる。1980年代に、Ridgeback社などが世に出したのが始まり。

ランドナー

概要

ランドナーはフランス語でフランスの車種名。ランドナーには長距離サイクリングまたは旅行という意味がある。サイクリング車または旅行車で、外観はロードレーサーに似ている。シティサイクルやマウンテンバイクなどに比べて、軽く走ることができるので、遠距離走行に適している。

装備

外装変速機およびトウクリップペダル又は結合ペダルが付いている。泥除け、前照灯、前荷台または/及び後荷台(ラック)が付いている。キックスタンド及びフレームポンプが付いていることがある。チェーンカバーは付いていないことが多い。

構造

フレームの上管(トップチューブ)は水平となっている。安定走行のためにホイールベース(軸間距離)は長い。ホイールベースが長いと、かかと隙間(ヒールクリアランス)は大きくなる。ハンドルはドロップハンドルで、タイヤは細めのクリンチャータイヤが使われる。ブレーキはカンティブレーキが使われる。サドルは幅の狭い競技用サドルが使われる。

折りたたみ自転車

概要

電車、バス、船および飛行機などで運搬するために、工具を使わずに折りたたみ出来るようにした自転車。多くは30秒以下で折りたたむことができる。折りたたんだ状態で倒れないものもある。

歴史

1939年にフランスのA.J.Marcelinが16型(インチ)の折りたたみ自転車の特許を取ったのが始まり。

折りたたみ

多くはフレームを折りたたむためのヒンジおよび操縦管を折りたたむための操縦管下部のヒンジが付いている。ペダルを折りたためるものもある。サドル支柱はクランプを緩めてフレームの立管の中に押し込む。

フレーム

ステップスルーフレームとした形もある。

付属品

後荷台及び前かご、泥除け、スタンド、チェーンガードの付いたものもある。

装備

変速機付が多い。乗り心地を良くするために車輪が小さい補償としてサスペンション付きもあるが、動力が吸収される他、重くなる。

車輪寸法

車輪寸法は、16型および20型が多い。14型、18型、26型及び700Cもある。計量法はインチの使用を禁じているので、カタログでは型で表している。

本体寸法

サドル高さおよびハンドル高さはロードバイクなどの一般車と平均的にはほぼ等しい。

折りたたみ寸法

各社の折りたたみ長さおよび折りたたみ高さを打点したグラフを下図に示す。

横軸は折りたたみ長さそして縦軸は折りたたみ高さである。折りたたみ長さは70～95cmそして折りたたみ高さ50～75cmである。なお、折りたたみ幅は25～35cmである。16型は20型より折りたたみ寸法が短い。

ホイールベース

折りたたみ自転車はタイヤが小さいため路面の凹凸の外乱を受けやすく、ホイールベースが長いことは安定走行のために重要。

各メーカーのホイールベースを打点したグラフを下図に示す。

16型より20型のホイールベースが長くなっている。16型の平均は約930mm、20型の平均は約1010mm そして全体の平均は約980mmとなっている。これはロードバイクの平均とほぼ等しい。

ロードバイクのホイールベースはシティ車および旅行車より短く、乗り心地は必ずしも良くない。

クランク長

クランク長は、165mm及び170mmなど。

駆動方式

チェーン駆動、ベルト駆動およびシャフト駆動がある。

電動

バッテリーとモーターで駆動を補助する折りたたみ式の電動アシスト自転車もある。

変速

変速段数は3段、6段、7段、8段、9段、24(3x8)段または27(3x9)段である。3段は内装変速機そして24段および27段は3段の内装変速機と 8段または9段の外装変速機を組み合わせている(デュアルドライブ)。

部品

小径車の部品としてはシマノのカプレオがある。

走行速度

一例として、クランクスプロケット歯数45T及び後輪スプロケット(カセットスプロケット歯数9-26Tの外装変速機の付いた、タイヤ外径462mmの自転車を ケイデンス70rpmで漕いだ場合は、カセット26Tで最小速度10.5km/hそしてカセット9Tで最大速度30.5km/hとなる。ただし、ロードレーサーなどに比べると、車輪が小さくかつ、自転車質量が大きいのでペダル漕ぎは重い。

参考: 走行速度 計算器

質量

各社の折りたたみ自転車質量を打点したグラフを下図に示す。

自転車質量は16型の平均が12.9kgそして20型の平均が13.5kg。ロードレーサーの質量7～10kgよりも大きい。

材質

フレームの材質はアルミ合金、クロモリ鋼およびチタン合金など。リムの材質はアルミ合金が多い。

選定

選定要因は、重さ(質量)、折りたたみ寸法、折りたたみ易さ、持ち運び易さ、装備の要否、剛性および走行性など。

競技

折りたたみ自転車メーカーのKansiがスポンサーとなった折りたたみ自転車競技(Folding Bike Race)が2007年からロンドンで行われている。スタートすると組立てから始めて走る。2011年の競技者は100人以上。

小径車

概要

車輪の呼び径が20型以下の自転車。コンパクト車ともいう。屋内での保管、自動車のトランクへの収納又は公共交通機関への持込みを意図し、小形化及び軽量化を図ったもの。自転車への乗降車が容易で小回りが利く。主に中短距離用。折りたたみ自転車が多い。ハンドル、サドルおよびボトム(底)ブラケット(BB)の高さ並びにホイールベースは、ロード車のそれらと大差はない。車輪外径が小さいので全長は1,400mm以下と小さくなっている。車輪が小さいので転がり抵抗は大きい。

車輪寸法

車輪寸法は、16型および20型が多い。14型及び18型もある。大きいほうが走行性能は良い。タイヤ幅は28～54mm。

変速機

変速機は無いものと付いているものがある。変速機は内装変速機および外装変速機がある。小径車は車輪径が小さいので、ギア比を大きくしてペダル1回転で進む距離をロード車などとほぼ同等となるようにしている。そのため、車輪径に比べてクランクスプロケットが異様に大きく見える。

サスペンション

路面の凹凸に対する適応性は悪いのでサスペンションを付けたものもある。サスペンションは動力の一部を吸収する。

質量

自転車質量は8～14kg。

フレーム材質

フレームの材質はアルミ合金、クロモリ鋼、高張力鋼、チタン合金または炭素繊維強化樹脂(CFRP)など。

スプロケット歯数

外装変速機のクランクスプロケット歯数及び後輪スプロケット(カセットスプロケット)歯数の例を次に示す。()内はカセット歯数。

45T(9-26T)、48T(9-26T)、48T(11-28T)、48T(11-30T)、52T(12-25T)、56T(11-28T)及び56T(11-30T)など。

走行速度

外径462mmのタイヤを装備した小径車に、カプレオのスプロケット[45T(9-26T)]を使用したときの走行速度をグラフに打点して下図に示す。

グラフの縦軸は走行速度[km/h]そして横軸は後輪スプロケット(カセット)歯数となっている。ケイデンスは、赤点は70rpmそして青点は60rpmとなっている。ケイデンス70rpm(赤点)の場合は、後輪スプロケット26Tで最小速度10.5km/hそして9Tで最大速度30.5km/hとなる。ただし、人にそれだけの動力がある場合。ケイデンス60rpm(青点)の場合は、後輪スプロケット26Tで最小速度9.0km/hそして9Tで最大速度26.1km/hとなる。

参考: ペダル1回転で走る距離、多段走行速度

ミニサイクル

日常の交通手段に用いる短距離低速走行用の自転車で車輪の呼び径24型以下のもの。サドル高さは750mmを超え1100mm以下。高さの調節範囲はサドル支柱100mm以上、ハンドル支柱35mm以上。ホイールベースは大径車と大差ない。変速機の付いたものが多い。車輪の呼び径20型以下の自転車は、小径車という。

電動補助自転車

メーカーによっては、電動アシスト自転車又は電動ハイブリッド自転車とも呼ばれ、蓄電池の電力でモーターを駆動し、さらに自転車を駆動して人力を補助する自転車。後輪駆動及び両輪駆動がある。後輪駆動はペダルとモータで後輪を駆動し、両輪駆動はペダルで後輪を駆動し前輪ハブに付いたモータで前輪を駆動する。

自転車はシティ車を基本にしている。漕ぐ力と速度をセンサーで検知し、電動機出力を制御して人力を補助する。補助なので自走はしない。

速度24km/h以上では、電動補助は無くなる。内装3段または外装6段などの変速機が付いた機種もある。原動機付き自転車に該当しないので免許は不要。写真ではフレームの立管(シートチューブ)の後ろに縦長の蓄電池が見える。充電に電力を使うので、間接的にCO₂を排出するという問題がある。

参考: 電動補助自転車

幼児2人同乗自転車

2人までの幼児を載せることのできる自転車。幼児2人乗せ自転車とも言う。幼児はペダルを漕がないので、三人乗り自転車と呼ぶのは適切でない。三人乗り自転車は、3人で自転車を漕ぐ。

幼児2人乗せ自転車の望ましい条件は、1)2輪車であること、2)車輪が小さくないこと、3)ハンドル操作によって、幼児席が動かないこと、4)幼児席を外すとシティ車(ママチャリ)となること、5)軽い(自転車の質量が小さい)こと、6)スタンドの幅が広く、幼児の乗せ降し時に自転車が安定することなど。

幼児の年齢は1～5才。幼児席には背もたれ、足載せ及び安全ベルトが付いている。幼児はヘルメットを着用することが望ましい。

電動補助の幼児2人乗せ自転車もある。幼児2人乗せ自転車は、公安委員会規則の改正により、2009年7月より可能となった。

動かないものは重心が低いほうが安定するが、動いて均衡を取る必要のある自転車は重心が低いと不安定となる。

旅行車

概要

自転車旅行に使う自転車であり、一般に長距離を走る。ツアーリングバイクがなまって、ツーリングバイクとも言う。ツアラーとも呼ばれる。

ハンドル

ハンドルはドロップハンドルが一般的。ハンドル高さはサドル高さより低くない方が楽な乗車姿勢となる。

荷台

パニアを載せるための後荷台および前荷台が付いているか、または付けられる金具が付いている。荷台は、パニアラックという。

ギア比

高速は出さず、荷物の荷重があり坂道もあるので、ギア比はかなり低くかつレンジが広いもの(ワイドレンジ)を装備する。

走行速度

速度は人および荷物などの条件によって異なるが、一例は15～25km/h。

車輪

タイヤの大きさは700Cが多く、空気容積を大きくして耐衝撃性および空気持ちを良くするために、タイヤ幅は32～35mmと広いものを使う。車輪に強度を持たせるため、スポーク数は36本が一般的。

サドル

長時間走るので快適さを重視して、サドルは競技車用よりも幅広のものが使われる。

フレーム

安定して走れるようホイールベースは長いこと。パニアを乗せる場合は、かかと隙間が大きくなるようチェーンステイが長いことが望ましい。アルミ合金フレームの旅行車が最初に市販されたのは1983年。

シフター

シフターはSTIまたはバーエンドシフターなどが使われる。

装備

予想しない雨に降られることもあるので、泥よけが必要。日没後に走ることもあるので、安全のために前照灯が必要。荷物を積んだ自転車を直立させるために、2本足の中央スタンドを使うことがある。

トライアスロンバイク

概要

ロードレーサーを基本にした、トライアスロンに使う自転車。

エアロバー

UCIが規定する装備に対する規則がロード競技車の規則より緩やかなため、エアロバーなどの独特の装備が考案された。エアロバーは、肩をすぼめかつ前腕を水平にして、空気抵抗を減らす効果があると同時に腕置き(アームレスト)に前腕を乗せてくつろげるようになっているが、安定性は悪い。

シート角、ヘッド角

水平近くなった胴に対する大腿骨の角度が適切となるよう、シート角は74°～78°となっており、ロードレーサーの72°～75°より立っている。

各社の寸法図のデータを使って、シート角およびヘッド角を打点したグラフを右図に示す。

シート角の平均は76°そしてヘッド角の平均は72.5°である。その結果、フロントセンターは長くなっている。一方、エアロバーが前に出ているため、上管長はロードレーサーより短い。

ホイールベース

フレームサイズとホイールベースの関係を下のグラフに示す。フレームサイズが大きいと、ホイールベースも大きくなっている。

車輪サイズ

次の理由で当初は650C車輪が多かったが、近年は700C車輪が多い。

アームレストを使った前傾姿勢により前輪の荷重分布が大きくなり、下り、曲がりおよびブレーキングにおいて前後輪の重量バランスが悪いとの考えから、後輪への人体荷重を増すために650C後輪を使ってチェーンステイを短くしかつフロントセンターを長くしたこと。

650C前輪にしてハンドルを低くし、空気抵抗を減らすために背中が水平となる姿勢が得られるようにしたこと。

サイクロクロスバイク

概要

ロードレーサーを基本にして、オフロードで行われるサイクロクロス競技用に作られた自転車。CXバイクとも言う。稀に、通勤自転車として使われることもある。

名称

米国及び欧州ではサイクロクロスバイクと呼ばれているが、日本ではローマ字読みをしてシクロクロスバイクとも呼ばれる。これは、サイクリングをシクリングと言うに等しく、意味不明の不適切な用語。

特徴

ハンドルはドロップハンドル(ロード競技者が始めたという歴史が反映されている)。

フレームは強度が大きく、肩に担ぐことのできる菱形フレームを使用。上管(トップチューブ)は担ぎやすい水平上管が好まれる。上管断面形状を肩にやさしい形状としたものもある。

泥詰まりがしないよう、前輪とフォークのすき間並びに後輪とシートステイおよびチェーンステイのすき間は大きめ。かつ泥除けは付けない。

ボトムブラケットの位置(ポトムブラケット高さ)は高めにして、起伏のある地面および障害物にペダルが当たらないよう、かつペダルすき間が大きくなるようにしている。

ペダルはマウンテンバイク用の両面結合(ダブルサイド)ペダル。自転車から降りることが多いので両面結合ペダルが使われる。

タイヤはサイズ700Cのチューブラータイヤ又はクリンチャータイヤの幅30、32、34、35、42又は45mmのサイクロクロスタイヤ。ノブ高さは0.5～2.5mm。UCI 規則(1.3.018)ではタイヤ外径は550～700mm、タイヤ幅は33mmを越えてはならない(35mm以下であったものを2010年に改定)そしてスパイクまたはスタッドがあってはならない。

ブレーキはシューとリムのすき間が大きめのカンティブレーキを装備。Vブレーキはシューとリムのすき間が小さく泥詰まりに不利で、またそれ程の効きは必要ないこと。UCIはディスクブレーキの使用を禁じていたが、2010年に許可した。ブレーキおよび変速機のレバーは、操作しやすいようにハンドルに取り付け。

ギア比は低め。クランクスプロケットは一枚(40T程度)または2枚(48/42T程度)。後輪スプロケットは12～27T 、13～26Tまたは13～27T程度。

ケーブルは上管(トップチューブ)の上側に取り付け、肩に担ぐときに邪魔にならないようにする。又は内部ケーブル通しとしている。

レバーは、ハンドルに取り付けブレーキおよび変速機の操作がしやすいようにしている。

ホイールはロードバイクよりも強度を必要とする。

スプロケットは、クランクスプロケットは一枚(40T程度)または2枚(48/42T程度)。後輪スプロケットは 13～26T程度。

ディレイラーとしてDi2を装備した形がある。

タイムトライアルバイク

概要

タイムトライアル競技に使う自転車。トライアスロンバイクと似ている。軽量で剛性があり空気抵抗が少ないことが要求される。

装備

フレームはエアロフレーム、ハンドルはエアロバーそしてフォークはエアロフォーク。ツインブレードフォークが使われることもある。

ホイール

空気抵抗を減らすために、エアロホイールの前輪およびディスクホイールの後輪が一般的。

フレーム材質

軽量化を計るために、フレームは炭素繊維強化樹脂(俗に言うカーボン)またはチタン合金が多い。

変速機

スプロケットを少なくして軽量化するために、変速段数は必要最小限の6段程度で、クロウスレシオとなっている。

動力

エアロヘルメットを付けてタイムトライアルバイク(TTバイク)で走った場合および一般の競技用ヘルメットを付けてロードバイクで走った場合について、 速度が40km/hの動力を測定したデータによれば、タイムトライアルバイクは約220Wそしてロードバイクは約280～290Wで、 タイムトライアルバイクはこの速度においては約60～70W動力が少ない。これは、乗車姿勢の違いによる空気抵抗の違いによるところが大きい。

速度

最高速度は約56km/h。

シート角

市販のタイムトライアルバイクのシート角の平均は、76°で、ロードバイクのシート角の平均73°より大きい(きつい)。

ブレーキ

空気抵抗を少なくしたエアロブレーキが使われることがある。

ボトル

飲料水ボトルとしては、エアロボトルがある。

規則

UCI規則の1.3.023項によれば、ボトムブラケット軸芯とハンドルの最先端(突出しバーを含む)の水平距離は750mm以下でなければならない。

参考: UCI 規則

BMXバイク

概要

バイシクル モトクロス バイクとも呼ばれ、オートバイのモトクロスを自転車で行うバイシクルモトクロスのために1970年代に作られた車種。その後、フリースタイルおよびダートジャンプなどにも使われるようになった。軽さと対衝撃性を持たせた設計となっている。

構成

フレームは強度のあるクロムモリブデン鋼製の菱形フレーム。ハンドルは垂直またはフォークとほぼ同じ角度で上に上がっているBMXハンドルを使う。ステムは突き出しが50mm前後のBMXステムを使う。ボトムブラケット高さは、290mm前後と高い。サドルは水平でなく、やや上に傾いている。傷害防止のために、ハンドル中央部、頭管および上管にパッドを付けることがある。フリーホイールはあるが変速機はないので保守はやりやすい。ペダルはプラットフォームペダルが使われる。

車輪

タイヤは主に20型と小さいく、幅広(44～56mm)のブロックタイヤが使われる。車輪に強度をもたせるため、スポーク本数は36本または48本が多い。前輪が36本そして後輪が48本のものもある。

ブレーキ

ブレーキは後輪のみで、主にUブレーキが使われる。競技用には前輪にもブレーキが付いている形がある。

BMXペグ

前輪および後輪の車軸の左右にねじ込んで取り付け、足を乗せて曲乗りを行うためのペグ。形状は軽量化のため多くはコップ状の空洞があり、底の部分に車軸にねじ込むための雌ねじが切ってある。ペグを標準装備しているBMXバイクもある。

質量

自転車質量は16kg以下のものが多い。

女性仕様車

概要

主にロード車で女性の身体上の特性にできるだけ合わせた女性仕様の自転車。女性はフレームサイズの小さいものを使えばよいとは必ずしも言えない面がある。外観は一般のロード車とあまり変わらない。女性仕様車の英語の頭文字からWSB (Women Specific Bicycle)と呼ばれることがある。例えば、女性は男性に比べて平均的に次のような特徴がある。

小柄

胴及び腕などが短い。上管長、ステム長、ドロップハンドルのリーチ及びドロップ並びにクランク長などに関係。一般のロード車は、女性にはコクピット長が長すぎるようである。車輪径は650Cであることが多い。

肩幅は狭い

ハンドル幅に関係。一般にハンドル幅は肩幅に合わせる。

手は小さい

握り径並びにブレーキレバーの大きさおよびおよびレバーの引き距離に関係。

骨盤は大きい

サドル幅に関係、女性仕様サドルを使用。

脚力は小さい

登坂などのギア比に関係。

色・模様

フレームの色及び模様を女性向きにしたものもある。

トレッキングバイク

概要

欧州の用語でクロスバイクを基本にした主に旅行用自転車。トレックは徒歩旅行するという意味。

用途

主に、比較的遅い速度(10～15km/h)でのサイクリング、旅行および通勤などに英国を除く欧州(主にドイツ以北)で使われる。低速で走るので、空気抵抗はさほど大きくない。

仕様

一般の旅行車はドロップハンドルであるが、平ハンドルまたはトレッキングハンドルとなっている。変速機、泥除け、前照灯およびパニア用の後荷台が付いている。チェーンカバーは付いているものが多い。変速機は外装または内装(8段)が使われる。サドルはスポーツ車より幅が広い。質量は15kg前後。

トラックレーサー

概要

トラック(競技場)のみを走るように作られた自転車で、変速機、フリーホイールおよびブレーキが付いていない。競輪およびスプリントなどに使われる。トラックバイシクルまたはトラックバイクとも呼ばれる。

特徴

変速機およびフリーホイール(空転装置)のない固定スプロケットのため、人体と自転車および路面との一体感が大きい。固定スプロケットを使うので、変速機がないため、チェーンは短く軽い。部品が少ないので、整備し易い。

フレーム

菱形フレームで、ロードレーサーといくらか似ている。ホイールベースは短めとなっている。曲がりでペダルが接地しにくいようボトムブラケット高さは高めとなっている。チェーンの張り調整のため、チェーンステイのつめ(爪)はトラックエンドを使う。エンド幅は120mm。フレーム材質としてはクロモリ鋼管または炭素繊維強化樹脂(CFRP)などが使われる。

ハンドル

ドロップハンドルを使い下がり(ドロップ)が大きくかつフレームの立管角は大きくして空力姿勢が取り易くなっている。

ペダル

トウクリップおよびトウストラップの付いたトラックペダルが使われる(上図)。

制動

ブレーキは突然の予想できない動きの原因となり、相手に危険なので使用は許可されていない。
障害物がないため、ブレーキは必要でない。止まるには、ペダルを踏む力を徐々に弱める。
公道を走るには前輪および後輪に制動装置(ブレーキ)が必要(道路交通法 施行規則、第9条3)。

ヘッド角、トレイル

限られたメーカーの寸法図より取ったヘッド角およびトレイルをグラフに打点して下図に示す。

この例では、トレイルの平均値は55mmである。ロード車の平均57mmよりやや短い。

車輪

トラックハブの付いた700 x 20～23Cのトラックホイールを使う。リム材質はチタン合金、アルミ合金または炭素繊維強化樹脂が多い。タイヤはチューブラータイヤを高圧で使う。

ギア比

前スプロケット歯数は、48T、46Tまたは44Tが多い。後スプロケット歯数は、15T、16Tまたは18Tが多い。速度はペダル回転数のみで決まる。ギア比が小さいと加速しやすく、ギア比が大きいと最高速度が大きくなる。競技に応じてその妥協点でギア比を決めている。

固定スプロケット車

概要

1個のスプロケットが後輪ハブに固定されている自転車。フリーホイールは無いのでペダルは漕ぎ続ける。1870年ごろからある古典的な自転車。

用途

街乗りおよび通勤など。

ハンドル

ドロップハンドルが一般的であるが平ハンドルもある。

特徴

(1) 変速機は付いていないので保全の手間が少ない。シンプルな分、安価にできる。
(2) 自転車との一体感があり、かつ路面の状態が敏感に伝わってくる。
(3) 後輪のスプロケット数は1個で小さく、ディレイラーがないためチェーンが短く、シフター、アウターおよびロープ(ケーブル)なども無いので自転車は軽い。
(4) 固定スプロケットの歯数は一般に15～16Tと少ないので、歯数を1T増やすか、または1T減らすとギア比は大きく変わる。歯厚呼びは1/8インチ。
(5) ペダルはトウクリップペダルが使われる。
(6) 泥よけの付いた形もある。ボトルケージボスの付いた形もある。
(7) チェーンの張り調整ができるよう後輪つめは 水平つめとなっている。
(8) トラックレーサーも固定スプロケット自転車であるがブレーキは付いていない。
(9) 主に平坦路で使われる。変速機がないため、坂の多い地域での走行には向かない。
(10) チェーン駆動ではなく、ベルト駆動としている形もある。
(11) ハブの左右にスプロケットを付けた、フリップフロップハブの付いた形もある。
(12) 変速機がないので伝動効率がよく、それだけ少ない動力で走ることができる。

ブレーキ

公道を走るには前輪および後輪に制動装置(ブレーキ)が必要(道路交通法 施行規則、第9条3)。ペダルの動きを足でゆっくりと止めることによってブレーキの働きをさせることができる。

シングルスピード車

変速機が無く1速のみの単速自転車。フリーホイールおよびブレーキは付いている。フリーホイールの付いていないシングルスピード車(単速車)は、固定スプロケット自転車と呼ばれる。

単速はロード車、シティ車およびBMX車などに使われているが、ロード車を指すことが多い。単速車には次の特徴がある。

軽量

スプロケット数が少なく、チェーンが短く、シフターおよび関連のロープ(ケーブル)、アウター並びにディレイラーなどが無く軽い。

保全

変速機が無いので保全がやり易い。

効率

スプロケットに対してチェーンが斜めにかかることが無くかつプーリーでチェーンが曲げ回されることがないので幾分伝動効率が良い。

ミキスト車

概要

ミキストフレームを持つ自転車。ミキストはフレーム構造の名称としても使われ、英語ではミクスティと呼ばれる。

構造

上管(トップチューブ)が後下がりの外径13mm前後の2本の細い管でできており、頭管(ヘッドチューブ)の上部に連結して、さらに立管(シートチューブ)中間の両横に連結後、チェーンステイ後端に連結している。

ミキスト管は直線形が多いが、上にとつの曲線形として立管とは上部で連結するようにしたものもある。

歴史

1960年代および1970年代には一般的な自転車であった。女性がスカートをはいて乗れるように作られたといわれる。現在でも日本の町中で女性が乗っているのをごくまれに見かける。

語源

女性用の自転車とされているが、語源である仏語のmixte(ミクスト)は男女共用という意味。自転車は男性が乗るものとして作られていたので、男女共用とは女性用という意味でもある。女性用の繊細な感じを出すために管を細くし、強度を持たせるために左右で2本にしている。

ベルト駆動自転車

概要

チェーンの代わりに、歯付ベルトで駆動する自転車。スプロケットの代わりに、プーリに歯の付いた歯付プーリを使う。

利点

歯付ベルトはチェーンより質量が小さく、かつ注油や清掃がいらない。静か。

欠点

ベルト用のフレームが必要。単速又は内装変速機となる。

用途

シティサイクル、折りたたみ自転車、通勤自転車及び旅行車などに使われる。

伝動効率

約98%で、チェーン駆動の伝動効率98～99%とほぼ等しい。

変速

変速機が必要な場合は、内装変速機を付ける。外装変速機は使えない。

ドロップアウト

ベルトを装着するために、フレームの後三角に隙間が必要。そのため上下又は左右などに分割できるドロップアウト(つめ)などとする。

ベルト張力を調整するために、車軸が前後に移動できる構造であることが必要。又は、偏心ボトムブラケットを必要とする。

ベルト取付要領

(1) つめ開口部よりベルトを入れる

(2) BBシェルにベルトを吊るす

(3) 後歯付プーリにベルトを掛ける

(4)つめに後輪を装着する

(5) 前歯付プーリにベルトを掛ける

ベルト張力

ベルトにはプーリーでのスリップ防止のために、初期張力を与える必要がある。ベルト張力を測る計器としてベルト張力計がある。

輪行車

前輪および後輪を取外して、又は折りたたみ自転車の場合はフレームを折りたたんで、輪行袋に入れて、電車、車、飛行機または船などで運び、現地で組み立ててサイクリングをするための自転車。折りたたみ自転車でないものは車輪が容易に取外しできるよう、車軸にクイックリリースが付いている。

三輪車

前輪1輪そして後輪2輪の大人用自転車。トライシクル又はトライクとも呼ばれる。多くは後輪間に大きな買物かごを備えており買物に使われる他、二輪車で均衡を取るのが困難な人及び高齢のため均衡を取りたくない人の自転車としても使われる。写真は主に買物用の三輪車。車輪は20型又は24型が多いが26型もある。スプロケットとチェーンで後輪1輪を駆動するのが一般的であるが、後輪2輪を駆動するものもある。曲がりやすくするため前輪が左右に傾くようにしたものもある。低速走行なのでブレーキは前輪のみに掛けるものと前後輪に掛けるものがある。変速機は内装変速機(ハブギア)が使われる。泥除けが付いている。質量は25kg前後でシティ車より重い。

クラブモデル

1930年代に始まって英国の多くの自転車メーカーがクラブ乗車用に作った自転車。上図の右2台は当時のカタログの絵。

英国ではクラブを中心にして自転車に乗るという伝統があり、各地に多くの乗車クラブがある。クラブは定期的に日帰り旅行、短長期の旅行、タイムトライアル競技及びロード競技などを行っていたが、競技よりも娯楽に重点がおかれており、クラブモデルは娯楽用の自転車として作られた。

当時の先端の技術で作られており、主な仕様は次の通り。フレームおよびフォークは合金製の肉厚を薄くした軽量管を使用。シートステイはテーパー管を使用。ヘッド角もシート角も71°。泥よけ及び携帯空気入れ用に直付け座を取付。ハンドルはドロップハンドル。革サドル。内装変速機付き。ホイールは軽量の 26x1-1/4 (1950年には 27x1-1/4に変更している)、ステンレススポーク、クイックリリース蝶ナット、高圧タイヤ。セルロイド製の泥よけ(1946年にアルミ合金に変更)。当時一般的であったロッドブレーキではなく現在使われているロープ(ケーブル)で引くブレーキを使用。前輪にハブ発電機の付いたものもある。絵には革のサドルバッグが描かれている。

現在も英国の一部のメーカーは作っているが仕様は現在の部品に変更している。一例の写真を上左に示す。タイヤは700x25C(672mm)そして変速機は外装変速機に変えている。ヘッド角は71°または72°そしてシート角は73°になっている。泥よけステーの数が半減している。

リカンベント

概要

空気抵抗を減らすために、後方へ傾いた背もたれにもたれて、ペダルを漕ぐ自転車。リカンベントいう語は、その乗車姿勢を表現しており横たわる、もたれかかる、の意味。リカムベント又はリカベントとも呼ばれる。下の写真は、競技場における競技風景。

歴史

1895年に水平自転車としてジュネーブに展示されたのが世に出た最初。1914年にフランスのPeugeotが最初に商業生産をした。

種類

二輪車および三輪車がある。三輪車は前輪2輪および後輪2輪がある。

特徴

空気抵抗が少ない。サドル痛がない。重心が低いので、二輪車は幾分釣合いが取りにくい。三輪車は保管に場所を取る。高速になると、車輪の転がり抵抗よりも空気抵抗がはるかに大きくなる。実際、リカンベントはロードレーサーの速度記録を上回っている。

座(シート)

一般のサドルでなく椅子に似た座(シート)が付いており、後方に傾斜したその背もたれ(メッシュシート張りが多い)に、もたれかかってペダルを漕ぐ。空気抵抗を少なくするために考えられた乗車姿勢。サドルでお尻が痛くなることが少ない。

シート高さ

シート高さは、一般に座面の最も低い場所の高さを表す(上図)。

二輪車はシート高さが高い方が重心が高くなり、均衡を取りやすくなり動的には安定する。三輪車はシート高さが低い方が重心が低くなり、静的にも動的にも安定する。三輪車のシート高さはフレームの路面すき間に影響する。三輪車の場合、おたまじゃくし(タドポール)形は安定させるために、三角(デルタ)形よりシート高さが低い傾向にある。

横軸にシート高さそして縦軸にBB(ボトムブラケット)高さを取り、各社のデータを打点したグラフを下図に示す。

黒点は二輪車そして赤点は三輪車を表している。緑色の線はシート高さとBB高さが等しい点を表している。緑線の上方の点はシート高さよりBB高さが高い。緑線の下方の点はシート高さよりBB高さが低い。

シート高さの平均は、二輪車が約53cmそして三輪車が約27cmである。BB高さ(クランク軸高さ)の平均は、二輪車が約65cmそして三輪車が約38cmである。点と緑線の垂直距離は、シートとBBの垂直距離(シート-BB距離、図のD寸法)を表している。シート-BB距離の平均は、二輪車が約12cmそして三輪車が約11cmである。シート-BB距離は空気抵抗およびペダリング効率に影響し、その値がプラス(シート高さよりBB高さが高い)の方が望ましい。三輪車のBB高さは靴のかかとの路面すき間に影響する。

背もたれ角

背もたれ角は、シートの背もたれが水平と作る角度。背もたれ角は固定のもの及びいくらか調節できるものがある。背もたれ角は乗車姿勢、空気抵抗およびペダリング効率に影響する。

背もたれ角が小さいほど投影面積が減少するので空気抵抗は減少するが、胴と首の角度は不自然となる。

ヘッドレストが付いたものおよび装着できるものもある。安全帽(ヘルメット)は直立自転車用に作られているので、ヘッドレスト(頭支え)と安全帽が干渉することがある。背もたれ角が小さいと、視認性はいくぶん低下する。

横軸にシート高さそして縦軸に背もたれ角を取り、各社のデータを打点したグラフを下図に示す。

黒点は二輪車そして赤点は三輪車を表している。背もたれ角の平均は、二輪車が約33°そして三輪車が約39°である。シート高さが高くなると、背もたれ角が大きくなる傾向が見られる。

ヘッドレスト

ヘッドレスト(頭支え)は、首が楽になるよう、リカンベントの背もたれの上部にある頭を支える部分。頭支えが無い形、固定式および着脱式がある。ヘルメットと頭支えが干渉する場合は、ヘルメットの後部形状が丸い形を選定する必要がある。背もたれ角が大きいと、頭支えを必要としない。

運転

ペダルはハンドルの近くまたは前方にあり、足を押し出すようにして漕ぐ。その反力は背もたれで受けるので背もたれがないと後ろにすべり落ちる。

目線の高さは、スポーツカーの運転手の目線高さに近い。手の位置と向きが歩行状態に近く自然な状態でハンドルを握ることができる。胸を張ることもこともできるので呼吸が自然となる。登坂に於いて、ペダルに体重をかけることが出来ないので、変速機のギア比の範囲は、広めになっている。重心が低いため、安定性は立ち乗り自転車に比べ悪い(一般に、静止物体は重心が低いほうが安定するが、自転車のようにバランスを取る必要のある物体は重心が高いほうが均衡を取りやすく安定する)。

質量

質量の平均は二輪車が約13kgそして三輪車が約16kgである。SWB(短ホイールベース)はLWB(長ホイールベース)よりも軽い(質量が小さい)とは限らない。

材質

フレーム材質はクロムモリブデン鋼、アルミ合金または炭素繊維強化樹脂(CFRP)など。

ホイールベース

ホイールベース(車軸距離)は、短いものから長いものまである。ホイールベースによって、次の3分類がある。

短ホイールベース(SWB)(ホイールベース=850～1150mm)

ホイールベースが短いため、クランク軸が前輪軸の前方に突き出ている。前輪はひざの下となるため、小さくなっている。後輪は大きい。運転の操作性は良いが、乗り心地や安定性は、長ホイールベースにやや劣る。ハンドル位置は座より高い形(ASSまたはOSS)及び座より低い形(USS)がある。ハンドルが低い形はステムの突き出しが後ろに向いている。

上ハンドル(ASS)

下ハンドル(USS)

小形長ホイールベース(CLWB)(ホイールベース=1150～1600mm)

ホイールベースをやや長くして、クランク軸が頭管の前方へ来るようにしている。短ホイールベースより安定が良く、操縦性も悪くない。

長ホイールベース(LWB)(ホイールベース=1650～1800mm)

クランク軸は頭管の後にある。乗り心地が良く、安定性もあり速度も速い。低速での操縦性は良くなく、混んだ道や細い道の曲がりには向かない。長距離旅行に適している。

競技用リカンベント

ハイレーサー

座(シート)の位置が高い競技用のリカンベント。前輪軸の前にクランク軸のある長めの短ホイールベース(SWB)が多い。背もたれ角は25°前後と小さくして空力姿勢が取れるようにしている。転がり抵抗を小さくするために、650Cなどの大き目の競技用の車輪が使われる。

ローレーサー

座(シート)の位置が低い競技用のリカンベント。前輪軸の前にクランク軸のある長めの短ホイールベース(SWB)が多い。後輪は大きい。人の乗った右端の写真は長ホイールベース(LWB)。背もたれ角は20°～25°と小さくして空力姿勢が取れるようにしている。

三輪リカンベント

概要

おたまじゃくし形

三角形

リカンベントの三輪車(トライク)。二輪リカンベントは、重心が低いため不安定なので、その解決策として作られたのが三輪リカンベント。動かない物体は重心が低い方が安定しているが、自転車のように動かないと倒れる乗り物は、重心が高い方がバランスを取りやすく安定している。三輪車はバランスを取る必要がないので、重心は低いほうが良い。

特徴

停止時も路面に足を置く必要はなく、始動・停止が容易。滑りやすい路面でも二輪車ほど気にすることはない。低速での直線走行が容易。欠点は駐輪に場所をとること及び二輪リカンベントより重いこと。

形式

車輪は前2輪で後1輪(おたまじゃくし形)が多いが前1輪で後2輪(三角形またはデルタ形)もある。全長を短くするため、かつタイヤに互換性を持たせるため、前後輪共に20型が多い。操縦桿状のハンドル握りで操縦するようにしたものが多い。

背もたれ

背もたれの後ろへの傾きは大きいほど空気抵抗は少なくなるが、横及び後ろの視認性が悪くなるため、垂直からの傾き角度(背もたれ角)は45度以内になっている。

トラック幅

2つの前輪の接地点間の距離をトラック幅という。トラック幅は乗る人の身体の幅、車輪の大きさ、搬入性および走行安定性と関係する。前輪はハンドル操作で動くため、車輪が人に当たらないよう大きな車輪はトラック幅を広く取る。トラック幅が大きいとリカンベント全幅も大きくなる。ドアから入れたい場合は、全幅は入口幅より小さいことが必要。トラック幅は650～800mmのものが多い。

二人乗りリカンベント

概要

二人乗りのリカンベント。リカンベントタンデムとも言う。タンデムは2人乗り自転車のこと。サドルの代わりに座(シート)を使い、足を前方へ押出すようにしてペダルを漕ぐ。

用途

娯楽および旅行などに使う。夫婦、家族または友人と2人で乗り、2人で漕ぐ。

種類

二輪車および三輪車がある。

特徴

2人力を出すので、1人当たりの空気抵抗及び転がり抵抗が小さくなり、軽くまたは早く走ることができる。

後部の人は走りながら、地図を見ることができる。盲人でも自転車に乗って楽しむことができる。

キャプテンとストーカー

前に乗る人をキャプテンそして後ろに乗る人をストーカー(火夫)と言うことがある。キャプテンはストーカーに配慮しながら、起動、停止並びにハンドル、ブレーキおよび変速機の操作を含む自転車の制御を行う。ハンドルはアンダーシートステアリングが多い。

装備

2組のハンドル、座(シート)、およびペダルが付いているが、操縦をするのは前ハンドルのみ。ブレーキにはディスクブレーキなどが使われる。変速機には外装変速機などが使われる。靴がペダルで滑らないよう結合ペダルが使われる。

質量

30kgなど。

タンデム

定義

2人以上が直列に並んで乗る2輪自転車。タンデム車(JIS)とも呼ばれる。タンデムは直列に並んでいるという意味で、何人乗りであるかは表していないが、2人乗りのタンデムが最も普及しているために、タンデムというと2人乗りのタンデムを指すことが多い。

東京都道路交通規則においては、タンデムを次のように定義している。

「2以上の乗車装置及びペダル装置が縦列に設けられた二輪の自転車をいう。」

文化的背景

欧米では夫婦で行動するという文化的な背景が夫婦2人乗りという自転車の車種に反映されている。

特徴

2人で漕ぎ空気抵抗は1人強なので楽に走ることができる。ホイールベースが長いので走行安定性が良い。2人が2台の自転車に乗る場合と比べると、会話がし易い。後の人は地図を見ることができる。盲人でも自転車に乗って楽しむことができる。

構造

2人乗りタンデムの基本設計は夫婦で乗ることを前提としているので、後ろ(女性)のサドル高さは前より低いがサドル高さは調節できる。好みの乗車姿勢が取れるよう、後ろのハンドルの前後および上下位置は調節できる。乗車定員の数だけ、サドル、ペダル及びハンドルが直列に付いている。変速機が付き、旅行用は前照灯、泥除け、荷台及びボトルケージなどが付いた形が多い。

駆動系統

前クランクには1個のスプロケットが付いていて、タイミングチェーンが掛かっている。後クランクはタイミングチェーン用の前スプロケットと同歯数の1個のスプロケット及び 後輪駆動用の1個または変速段数に応じた複数のスプロケットが付いている。タイミングチェーンの張りが調節できるよう、偏心ボトムブラケットが付いている。

車輪

車輪は強度を持たせるために、スポーク数は40本又は48本そして後輪ハブのロックナット間距離(OLD)は145mm又は160mmが多い。タイヤ寸法は700C及び26型(インチ)が多い。タイヤ幅は32mm又は35mmが多い。

運転

前に乗る人はキャプテンそして後ろに乗る人はストーカーと呼ばれる。キャプテンはストーカーに配慮しながら、起動、停止並びにハンドル、ブレーキおよび変速の操作を含む自転車の制御を行う。ストーカーはペダル漕ぎのみで操縦はできない。ストーカーのハンドルはキャプテンの サドル支柱に付いているが操縦はできない。前後のクランクのスプロケットはタイミングチェーンでつながっているので、始動時には声で合図をして漕ぎ始める。また乗員はペダル回転数に関して同意が必要。独立駆動のタンデムもあるが高価である。

質量

2人乗りタンデムの質量は約21kgでロードバイク2台分よりは重く、クロスバイク2台分よりは軽い。

速度

動力は2人分であるのに対し、高速で問題となる空気抵抗は1人よりいくらか多い程度なので、50km/hの速度で走ることも可能。

全長

前輪先端から後輪後端までの距離(全長)は、240～250cm。

材質

フレームの材質はクロムモリブデン鋼(クロモリ鋼)、アルミ合金および炭素繊維強化樹脂(CFRP、俗に言うカーボン)など。

価格

価格は、1人乗り自転車の3倍弱。1人乗り自転車2台よりは高い。

3～5人乗り

3人乗りタンデムはトリプレットタンデム車又は単にトリプレット車と呼ばれる。4人乗りタンデムはクワッドタンデムまたはクワッドそして5人乗りタンデムはクイントタンデムまたはクイントと呼ばれる。

特殊タンデム

子供が2人で乗る四輪のタンデムがあるが、目の前に管があるという好ましくない設計となっている(下図)。

三人乗りタンデム

概要

3人が一列に乗り3人ともペダルを漕ぐタンデム。トリプレットとも呼ばれる。操縦は最前列の人のみ。外装変速機または内装変速機が付いている。全長は2.5m前後。

用途

サイクリングおよび旅行などに使われる。

特徴

一人乗りの自転車に比べて、一人当たりの自転車質量は約7kgと小さく、かつ一人当たりの空気抵抗も小さいので軽く走ることができる。

乗る人

家族または友人などと共に乗る。夫婦と子どもが乗る形は、子どもの乗るサドル高さは低くなっている。

車輪

700Cまたは26型が多い。車輪に強度を持たせるために、スポーク数は40本以上ある。

材質

フレーム材質はクロモリ鋼管またはアルミ合金管など。

幼児2人乗せ自転車

前後2箇所の幼児席があって幼児を2人乗せることのできる自転車は、幼児はペダルを漕がないので三人乗り自転車ではなく、幼児2人乗せ自転車という。

四人乗りタンデム

四人乗り2輪自転車のこと。クワッドタンデムまたは単にクワッド(四つ子のこと)とも呼ばれる。4人が一列に乗り4人ともペダルを漕ぐ。夫婦と子供2人で乗ることが多い。サイクリングおよび旅行などに使われる。操縦は最前列の人のみ。外装または内装の変速機が付いている。車輪のスポーク数は48本が多い。

五人乗りタンデム

五人乗りタンデム自転車のこと。クイント(五つ子)タンデムまたは単にクイントとも呼ばれる。5人が一列に乗り5人ともペダルを漕ぐ。夫婦と子供3人で乗ることが多い。サイクリングおよび旅行などに使われる。操縦は最前列の人のみ。外装または内装の変速機が付いている。

ハンドバイク

概要

手でハンドクランクを回して走る自転車。ハンドサイクル及びハンドクランク付き自転車(JIS D9111)とも呼ばれる。下肢障害者の移動手段として開発された。

種類

日常生活用、娯楽用および競技(スポーツ)用などがある。オフロードでも使えるものがある。

ハンドクランク

一般の自転車の足で踏むペダルは左右のペダルが180°離れているが、ハンドクランクは手で回しやすいように同じ位置にある。手で握ったとき手の甲が横に向く形及び上に向く形がある。

車輪

二輪車もあるが三輪車が一般的。三輪の平面配置によって、三角形(前輪1輪、後輪2輪)及びおたまじゃくし形(前輪2輪、後輪1輪)がある。二輪車は補助輪が付いていて、停止時も転倒しないようになっている。補助輪はある角度傾いた時に始めて接地するので、走行中は接地していない。

駆動

ハンドクランクのスプロケットと前輪又は後輪のスプロケットがチェーンで繋がっていて、前輪駆動又は後輪駆動となっている。

足置き

両脚は前方に伸ばして、足置きに置く。前後位置及び高さ調節ができるようになっている。

シート

サドル(シート)は椅子状で背もたれが付いている。

ブレーキ

コースターブレーキが使われる。駐車ブレーキが付いたものもある。

変速機

外装変速機(ディレイラー)または内装変速機(ハブギア)が付いているのが一般的。駐車ブレーキが付いたものもある。

付属品

前照灯、チェーンガード及びボトルケージなど。

車椅子用

ハンドクランク、駆動系統及び前輪が一体となっており、これを車椅子に取り付けるとハンドバイクとなる形がある。

サイクルサッカー車

サイクルサッカー(サイクルボール)に使う特殊自転車。ハンドルは鹿の角のように上を向いている。上管(トップチューブ)は後輪の上まで伸びてそこにサドルが付いている。ブレーキは無いが、後輪ハブはフリーホイールの無い固定ギア(スプロケット)となっているのでペダルがブレーキとなる。主な寸法等は次の通り。

• 車輪径 : 26型以上
• フレームサイズ : 500～550mm
• ホイールベース : 930～970mm
• ハンドル幅 : 270～340mm
• クランク長 : 135～170mm
• クランクスプロケット下端高さ : 220mm以上
• サドル : 長さ300mm以下、幅200mm以下
• ペダル1回転で走る距離 : 2～3.5m(多くはギア比 1 前後)

トライアル車

自転車トライアル(バイシクルトライアル)を行うための自転車。サドルは一般に付いていないが、付いている自転車もある。競技においてはサドルは必要なく、人によってはサドルがあると体の動きの障害となる。また、サドルを無くして自転車を軽くすることができる。

車輪径は20型または26型で、ブロックが小さくタイヤ幅の広い(32～47mm)マウンテンバイク用の車輪が使われる。変速機は一般に付いていないが、付いているものもある。ギア比は低い。操作しやすいよう、ハンドル幅は広い。ブレーキはリムブレーキまたはディスクブレーキが使われる。

ダウンヒルバイク

丘下りおよびダウンヒル競技に使うマウンテンバイク。岩などの段差の飛び降り及び地面の凹凸の高速走行となるので、頑丈に作られており、かつフルサスペンションとなっている。サスペンションのトラベルは長く、前輪用が約200mmそして後輪用が約220mmと長い。地面からの外乱を受けるので走行安定性を重視した設計となっている。安定走行のために、ヘッド角は約65°と小さく、ホイールベースは約1150mmと長い。タイヤはブロックタイヤの26x2.5インチの幅広タイヤが付いている。ブレーキは前後輪共にディスクブレーキが使われる。ローター径は203mmが多い。丘下りでは自転車は前方に傾くので、その状態で丁度よいように立管角は60～64°と小さく、サドル面は前方に上がっており、そしてハンドルはサドル面よりかなり高い。

クロスカントリーバイク

クロスカントリー(XC)用のマウンテンバイク。ダウンヒル(DH)用でないマウンテンバイク。ダウンヒル用と比べると、軽量で、ギア比は広く、ハンドルはアップになっておらず、サスペンションが付いている場合はストロークは短い。

メーカーはXCバイクという範ちゅうの商品を出しているが、メーカーにより概念(仕様)は多少異なる。クロスカントリーは、 公道を使わずに地域(カントリー)などを横断(クロス)すること又はその競技。

フラットランドバイク

曲乗り用のBMX車。自転車の回転などが行いやすいよう、短いホイールベースとなっている。足を乗せる太い曲乗りペグが、前輪軸および後輪軸の左右に付いている。後輪ハブにフリーコースターが付いていることが多い。タイヤは20x1.75又は20x1.95などの高圧スリックタイヤが多い。車輪に強度を持たせるために、スポーク本数は多い(36本または48本など)。

フレーム材質はクロムモリブデン(クロモリ)鋼が一般的。スプロケットは小さい。ハンドルを360°回転させてもブレーキケーブルが捩れないようジャイロと呼ばれる装置がハンドルステムに付いている。曲乗りをする人はフラットランダーと呼ばれる。

クルーザー

概要

1930年代から1950年代にかけてSchwinnなどにより米国で作られたフレーム形状などに特徴のある街乗り自転車。現在も作っているメーカーがある。クルーザーバイクとも呼ばれる。

特徴

上管(トップチューブ)およびシートステイが弓形となったフレームは、当時のオートバイから連想したデザインとなっている。価格は、ロードバイクおよびマウンテンバイクより安い。

装備

タイヤサイズは26型で幅2.125インチ(54mm)の幅広タイヤ、クルーザーハンドル、コースターブレーキ、ばねサドル、チェーンガード、泥よけおよびキックスタンド付き。

ビーチクルーザー

クルーザーから派生した自転車で、タイヤが太いことを利用してビーチ(浜辺)を走ることを主目的としている。クルーザーバイクとも呼ばれる。クルーザーは、Schwinn社が1936年に空気タイヤを付けた自転車として最初に世に出した。

街乗り用でタイヤは26x2.125インチであり、泥除け及びばね付きサドルが付いている。後荷台および夜間も走れるよう前照灯が付いていた。ブレーキはコースターブレーキで単速であるが、内装変速機または稀に外装変速機付きもある。

ロードスター

英国が発祥の昔の実用自転車。商店などの業務用に使われているが、ほとんど見かけない。車輪の大きさは28 x 1 1/2(男性用)または26 x 1 3/8(女性用)。

ロッドブレーキ(上図)、チェーンケース、コイルばねの付いた革サドル、両立スタンド、泥よけ、荷台および発電ランプなどが特徴。

現在はロッドブレーキの代わりにケーブル操作のブレーキを使っている形もある。

子供自転車

概要

子供の体形に合わせて作った自転車。キッズバイクとも言う。

車種

クロスバイク、マウンテンバイク及びシティ車など。クランク長などは大人用自転車よりも短い。変速機が付いている形が多い。補助輪の付いた形がある。

車輪サイズ

一例は、5～7歳は16型、8～10歳は20型そして11歳～は24型。

長さ調節

サドル高さ及びハンドル高さは調節できる。コクピット長も調節できるようにした形がある。

ヘルメット

子供ヘルメットがある。

幼児自転車

ペダルのない幼児用自転車として、バランスバイクがある。

ベロタクシー

主に観光客を乗せて走る人力三輪車タクシー。速度が観光に適している。ベロタクシーのベロはフランス語で自転車のこと。輪タクともいう。輪タクのタクはタクシーの略語。

客席は1人、2人または3人用。客席にポリエチレン樹脂製などの覆い(屋根)を設けた形が一般的。21段変速などの変速機が付いている。シフターは握りシフターまたはラピッドファイアーなどが使われる。前照灯および尾灯が付いている。方向指示灯およびブレーキ灯を設けたものもある。寸法及び質量の一例は、長さ3,050mm、幅1,100mmそして高さ1,750mm。質量は144kg。

地球温暖化物質の二酸化炭素並びに大気汚染物質の窒素酸化物および煤塵などを含む排ガスを排出しないので環境に優しいタクシーである。

四輪自転車

自動車のように車輪が4個付いている自転車。余暇(レジャー)などに使われる。リカンベントもある。変速機付きもある。1人乗り、2人乗りおよび4人乗りがある。2人乗りは2人でそれぞれのペダルを漕ぐ。一般には、四輪車という呼び名は自動車を指すので、区別するために四輪自転車と呼ばれることが多い。

警察自転車

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警官が地域の巡回(パトロール)及び訪問などに使う自転車。シティ車またはマウンテンバイクなどが使われる。徒歩巡回と自動車(パトロールカー)巡回の間を埋める自転車巡回として使われる。徒歩巡回に次いで市民との接触性が良く、自動車では行けない道の巡回もできる。未舗装路、階段および雪道などを走れるよう、欧米では変速機の付いたマウンテンバイクが使われている。日本では一般車が使われ、誘導棒を入れる筒を付けているものもある。視認性のために、直立に近い乗車姿勢が必要。装備品などのバッグを載せるための荷台が付いている。泥除けは付いているものと付いていないものがある。自動車(パトロールカー)に比べて地球に優しく、経費も少ない。自動車のような駐車スペースを必要としない。

業務自転車

業務用に荷物を運搬するための自転車。実用車とも呼ばれる。二輪車および三輪車がある。二輪車は荷台が付いている。変速機の付いた形もある。車輪の強度を上げるためにスポーク数48本の車輪を使った形もある。蓄電池と電動機による電動補助の業務用自転車も普及している。二輪車は街中において、自動車のように駐車の場所を取らず、排ガスを出さない利点がある。

ベロモービル

流線形自転車(JIS)とも呼ばれる。広義には2輪または3輪のリカンベントに空気抵抗を減らすための流線形のおおい(フェアリング)を付けた自転車。

一般には、三輪リカンベントにフェアリングを付けた自転車。用途はスポーツ用ではなく、旅行、通勤および買物などの輸送用を意図しており荷物用のスペースがある。乗降車のときは上のおおいを開ける。前輪は2輪で操縦に使い、後輪は1輪で駆動に使うものが多い。車輪の大きさは3輪とも20型のものと前輪が20型そして後輪が26型のものがある。乗り心地などを良くするために、タイヤ幅は広めとなっている。早い割りに車輪が小さく路面の凹凸の影響を受けやすいので、全輪にサスペンションが付いている(フルサスペンション)。

外装3段x9段=27段またはハブギアなどの自転車の変速機が付いている。駆動を補助する電動機が付いた形もある。

おおいは全天候の密閉形および顔だけを外に出す開放形がある。密閉形は騒音がこもるため、周囲の音が聞きずらい。開放形は安全のための周囲の音を良く聞くことができ、かつ横及び後ろの視認性も良い。空気量可変の通気口が付いている。前照灯および尾灯が付いているものが多い。方向表示灯および雨のワイパーが付いたものもある。おおいの材質はGFRP(ガラス繊維強化樹脂)、CFRP(炭素繊維強化樹脂)またはアルミ合金など。全質量は25～34kgでシティ車よりも重い。そのうち5～10kgがおおいの質量となっている。空気抵抗が少ないため、30km/hで走るための動力はロード競技車よりも少ない。その人の動力にもよるが最高速度は60km/hほど。全長は2,450～2,850mmそして幅は750～850mm。ホイールベースは1,050～1,350mm。メーカーは欧州に多く、主に欧州で使われている。量産していないため、高価なのが欠点。

電動自転車

概要

蓄電池および電動機を備えて自走する自転車。フル電動自転車及びeバイクとも呼ばれる。オートバイよりは環境に良いが自転車より環境に悪い。

種類

シティ車、クロスバイク、折りたたみ自転車及び荷物自転車などがある。

駆動

前輪駆動及び後輪駆動がある。ペダルを漕いで走ることもできる。

変速機

外装変速機または内装変速機が付いている。電気シフトの形がある。

速度

最高速度は、25km/hなど。

電動機

小さく、軽くそして効率の良いブラシレス直流(DC)電動機が多い。ハブモーター が使われることが多い。

電動機出力

250W、350W、400W及び500W、600Wおよび700Wなど。最高出力の法的な規制がある国がある。

バッテリー

蓄電池(バッテリー)は、電圧24～36V、電流8Ah、10Ahの リチウムイオン電池など。電圧が36V以下なら感電の心配がなく安全。電流が60A を越えると太い配線及びそれ用のスイッチが必要となる。

バッテリー位置

後荷台、後荷台から吊り下げ、立管後部など。太くした上管又は下管に内蔵の形もある。

充電時間

4～8h。

走行距離

ペダル入力及び坂道などの走路により異なり、20～60km。

質量

20～26kg。

法規

電動機(モーター)を備え自走するが、ペダルを用いて人力によっても走行できる電動自転車は、「ペダル付きの原動機付自転車」と呼ばれ、道路交通法第2条第1項第10号に該当する。従って、運転免許の取得、標識(ナンバー)の交付、自賠責保険の加入およびヘルメットの着用等、原動機付自転車の規則に従うことが必要。

電動補助自転車

電動機で走行を補助するが自走しない自転車は、電動補助自転車または電動アシスト自転車と呼ばれ運転免許等は必要としない。

キット

自転車を電動自転車に変換する組み立て部品一式として、電動自転車キットがある。

シャフト駆動自転車

概要

チェーン及びスプロケットを使わず、シャフト(伝動軸)で後輪ハブを駆動する自転車。

歴史

1890年代に出現したが、内装変速機が普及するまでは普及しなかった。

車種

シティ車、クロスバイクおよび折りたたみ自転車などがある。

構造

クランク軸と伝動軸および伝動軸と後輪ハブ軸は直角となるので、 直角に伝動できるかさ歯車を伝動軸の前後に使う。

変速

3段、7段または8段などの内装変速機(ハブギア)が使われる。チェーンがないので外装変速機(ディレイラー)は使えない。

利点

(1) 密閉構造が容易なこと。
(2) 動力伝達効率がチェーンよりは良いこと、ただし、変速機まで含めた効率は大差ない。
(3) 動きが連続していること(チェーンは多角形運動のためいくらかの速度変動がある)。
(4) 保守に手間がかからないこと。
(5) ズボン及び長スカートの裾がチェーンの潤滑油で汚れないこと。

欠点

質量が大きくなること。

二輪駆動自転車

前輪および後輪を駆動する自転車。全輪駆動(AWD)自転車とも呼ばれる。オフロード、雪上および氷上で滑りにくい。前輪への伝動方式として、軸(シャフト)駆動およびチェーン駆動がある。

軸駆動

軸駆動による二輪駆動のマウンテンバイクの例を下図に示す。

後輪は外装変速機によるチェーン駆動となっている。前輪は後輪ハブから軸伝動によって駆動している。

後輪から前輪への伝動の系統を上図のA-B-Cの朱線によって示す。A、BおよびCの位置にかさ歯車が付いていて、駆動の方向を90°転換している。上管(トップチューブ)部の伝動の曲がりには、自在継手を使っている。

なお、Bのかさ歯車は頭管(ヘッドチューブ)の中にある。

チェーン駆動

チェーン駆動による二輪駆動の例を下図に示す。

後輪は外装変速機によるチェーン駆動となっている。前輪は後輪ハブからのチェーン伝動によって駆動している。頭管部にスプロケットによる伝動の中継点がある。右端図のフォークは一本足フォークとなっている。

ステイヤーバイク

主に欧州(特にドイツ)で行われるステイヤー競技と呼ばれるトラック競技において、先導するオートバイと前後に並んで一組になって走るための競技用自転車。

オートバイの運転手は自転車競技者に最大のドラフティングを与えるように立っている。  自転車はドラフティングを得るために、できるだけオートバイに近づけるよう、前輪は小さくしかつヘッド角を大きくしている。そうするとトレイルが小さくなって不安定となるので、フォークオフセットが逆(負)になる逆フォークを付けてトレイルを大きくしている。

サドルの幅は広く前に出ている。ハンドルステムの突き出しは長い。空気抵抗を減らすために車輪は円盤車輪(ディスクホイール)となっている。

ギア比を大きくするために、歯数が63Tまたは66Tなどの大きなクランクスプロケットを使っている。速度は90～100km/h。

シマノの自転車博物館に実物が展示されている。始めて見る人は、フォークの前後向きを間違えて組みつけていると思うかも知れない。

29er

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概要

タイヤ寸法が29型(インチ)の自転車。言わば大型車。マウンテンバイクが多い。一般のマウンテンバイクのタイヤ寸法26型より大きい。クロスカントリーなどに使われる。タイヤが大きいと障害物を乗り越えやすい。路面とのグリップも良くなる。右下の写真は、ユーロバイクに展示された29er。

フレーム仕様

フレームは29erフレームを使い、フォークは29erフォークを使う。サスペンションのないリジッド、フォークにサスペンションの付いたハードテール及びフォーク及びフレーム(後輪)にサスペンションの付いたフルサスペンションがある(上図)。

フレーム材質

アルミ合金、クロモリ(CrMo)鋼、チタン合金および炭素繊維強化樹脂(CFRP、俗に言うカーボン)など。

タイヤ

タイヤ幅は38～60mm。タイヤ幅56mmの29型のタイヤ外径は734mmでロードバイク用のタイヤ700x28Cの外径678mmより大きい。26型タイヤと29型タイヤの寸法の比較を下図に示す。

駆動

チェーン駆動が一般的であるが、ベルト駆動もある。

変速

変速機の付いた形が多いが、単速もある。

スプロケット歯数

大きいタイヤに対応しギア比は小さくするために、クランクスプロケット歯数は44_32_22Tそして輪スプロケット歯数は11_34Tなどとしている。

ステム

ハンドルステムを上下逆(フリップフロップ)にして角度をマイナスにすることによりハンドル高さを下げることがある。

単速マウンテンバイク

単速(シングルスピード)のマウンテンバイク(MTB)。チェーン駆動が多いがベルト駆動もある。タイヤサイズは26型が多いが、29型(29er)もある。ブレーキはディスクブレーキが多いがリムブレーキもある。ギア比は1.5前後が多い。変速機の操作がないので、オフロードでハンドルを常に握っておくことができる。

チタン自転車

チタン合金管でフレームを作った自転車。フレームセット(フレーム及びフォーク)をチタン合金としたものが多い。軽いのが特徴。材料が高価な上、大量生産品でないので自転車も高価となっている。チタンは錆びないので塗装は必要ないが、意匠上の塗装をしているものが多い。車種としては、ロード車、マウンテンバイク、折りたたみ自転車及びトラックレーサーなどがある。

スノーバイク

主に雪の上を走るように作られたマウンテンバイク。サスペンションは付けていない。

上図左の例では、タイヤは26型そしてタイヤ幅は97mm(3.8インチ)と広い。前輪ハブのOLDは135mmそして後輪ハブのOLDは170mm。クランクスプロケット歯数は12_32_44T、後輪スプロケット歯数は12_36T。

前輪をスキーブレードで置き換え、後輪にはキャタピラーを付けた形もある。スノーバイクとして、ファットバイクが使われることもある。

ファットバイク

ファットタイヤを装備した自転車。海岸の砂上、オフロード及び冬の雪上などを走る。タイヤ外径は26インチなど。タイヤ幅は4インチ(102mm)など。内装変速機または外装変速機が付いている。2005年頃から市場に出るようになった。

竹自転車

概要

フレームを竹で作った自転車。バンブーバイクとも言う。上管(トップチューブ)、下管(ダウンチューブ)、立管(シートチューブ)、シートステイ及びチェーンステイは竹を使っている。ハンドルも竹にしているものがある。フレームを竹の合板(バンブープライウッド)で作った形もある。フレームが板ばねの働きをするような向き(幅広)としている。

処理

竹は乾燥等の処理をし、雨などの保護のために透明コーティングをしている。

ラグ

竹と竹を連結するラグ(継手)は、炭素繊維強化樹脂(CFRP、俗に言うカーボン)又はアルミ合金などで作っている。そして接着剤で竹と結合する。

竹部品

竹製の泥よけを付けた形もある。ボトルケージを竹で作っているものもある。

竹の特性

あるメーカーによれば、竹は炭素繊維強化樹脂よりも振動吸収性が良く、軽く、剛性がありそして衝撃に強いのだという。また、天然素材なので地球に優しいのだという。竹の産地はタイなど。あるメーカーは、ベトナムにおいて、生育から収穫時期までフレームとして望ましい特性となるよう管理しているという。

車種

シティ車、ロードバイク、マウンテンバイク、サイクロクロスバイク、単速車(シングルスピードバイク)及び29erがある。

木製自転車

概要

フレームなどを木材で作った自転車。ウッドバイシクルともいう。

木材

ヒッコリー、ウオールナット、マホガニーなどの硬材(ハードウッド)を使っている。塗装をしているので一見して木材とは分からないものがある。

構造

次のような3種類の主な製法がある。

(1) U形溝状にCNC切削加工した左右二つ割のフレームを張り合わせて、モノコック構造としている。ヘッドセットの付く頭管、立管のサドル支柱が入る部分及びボトムブラケットの付くBBシェルは、金属管で内側を補強している。

(2) 木材を積層し、接着剤で接着して作る。上管(トップチューブ)、シートステイ及び下管(ダウンチューブ)は曲げている。

(3) 木材で作った管を接着してフレームとする。

剛性

メーカーが選定している硬材の剛性は炭素繊維強化樹脂(俗に言うカーボン)と変らず、振動吸収性及び耐衝撃性は優れていると言う。

車種

シティ車、ロードバイク及びマウンテンバイクがある。

ファニーバイク

前輪が後輪より小さく、そのためフレームの上管(トップチューブ)が前方に傾斜している自転車。このような外観の自転車はファニー(おかしな、変な)に見えたらしい。単に変わった形の自転車をファニーバイクと呼ぶこともある。ハンドルはブルホーンハンドルが一般的。

タイムトライアル用の自転車として使われたことがある。標準のロードバイクで走るより空気抵抗が少ない。単段及び多段(変速機付き)がある。速度だけを追求した乗車姿勢が取れるようにした自転車なので、サイクリングや旅行には向かない。

UCIは、自転車の定義として、「自転車は等しい直径の2つの車輪を持つ乗り物である。・・・」(1.3.006)としているので、UCI公認の競技には使えない。

トレーラーバイク

概要

乗った子供が、ペダルを漕ぐことができるトレーラー。トレーラーと一体の長い管で大人用自転車と連結して走る、子供(4～9才)用付属車。親自転車と合わせて、一種のタンデム車となる。トレーラーサイクルまたはタグアローンバイクとも呼ばれる。

種類

1人乗りおよび2人乗りがある。1輪車及び2輪車がある。

連結位置

親自転車との連結位置は、後荷台またはサドル支柱となっている。

特徴

単独の子供自転車と一緒に走るよりも、安全で早くかつ遠くへ行くこともできる。前輪および操縦機構は無く、連結用の管および固定のハンドルが付いていること以外は子供自転車と同じで、ペダルを漕ぐ事ができる。フリーホイールが付いているので、子供がペダルを漕ぐのをやめても問題はない。

仕様

子供の脚長に合せてサドル高さの調節をする。ブレーキは付いていない。変速機が付いたものや折りたたみ式もある。サスペンションサドル支柱が付いたものもある。車輪径は20型(インチ)が多い。質量は10kg前後。親自転車に泥よけがないと、子供は泥をかぶる。

安全旗

自動車から見えにくいこともあるので、安全旗を付けることがある。

トレーラー

概要

一般の荷物、旅行用の荷物または子供を乗せて牽引する車。1輪車および2輪車がある。安全のために安全旗を付けて走る。自転車トレーラー、バイシクルトレーラー、バイクトレイラーまたはサイクルトレーラーともとも言う。トレーラーに座った子供がペダルを漕ぐことができる形として、トレーラーバイクがある。

連結

後輪軸、後輪つめまたはサドル支柱などに連結する。後輪軸の片方に連結する形が多いが、両側に連結する形もある。

用途

旅行、キャンプおよび買物などにパニアの代わりに使われる。

大きさ

トレーラーの幅は一般にハンドル幅より小さくなっている。

車輪

小径車の車輪が使われる。

車輪サイズは、12型、

16型、20型または24型など。特に16型が多い。大きいほうが軽く走れる。泥よけが付いた形もある。

1輪車

1輪車トレーラーは車輪が荷台の後にあり、荷重は自転車の後輪と分担して受ける。1輪車は曲がる時などに車輪が道を占有する幅が小さい。高速で曲がっても転倒しない。26型または700Cの一輪車の両側にパニアを付けて、荷重はこの一輪車で受ける形もある。折りたたみができるものもある。

2輪車

2輪車トレーラーは荷台の左右に車輪があり、荷重の大部分はこの車輪で受ける。荷物の容量及び最大積載荷重が大きく、かつ荷物の出し入れ時に安定している。自転車から外して、手で引いて運搬できる。幼児2人を並んで乗せることができる。シートベルトが付いた形がある。折りたたみができるものもある。

特殊仕様

(1) 保管及び運搬などのためにに折りたたみできる形がある。
(2) キャスター付きの小さい前輪を付けると、ベビーカー(乳母車)となる形がある。
(3) サスペンションが付いた形がある。
(4) 乗用車のトランクに入らない大きさの荷物も運搬できる形がある。
(5) 自転車から外すと、カートとして使える形がある。
(6) 荷物容器には雨よけカバーが付いている形がある。

積載荷重

最大積載荷重は1輪車が35kgそして2輪車が45kg。乗用車のトランクに入らない大きさの荷物も運搬できるものもある。

材質

フレームの材質は、アルミ合金など。

質量

トレーラーの質量は、1輪車、2輪車共に6～12kg。

サイドカー

自転車の横に付ける運搬車。連結器によって自転車の下管(ダウンチューブ)などと連結する。運搬車の車輪は1輪で自転車と反対側に付いている。自転車と合わせると3輪となるが、三輪車とは呼ばない。荷物及び犬を載せることができる。親が子供を見える位置に乗せるのが主目的。子供と会話ができる。子供の手が車輪に届かないようになっている。

荷物自転車

概要

荷物などを運搬するための自転車。カーゴバイクとも言う。カーゴは積荷のこと。

種類

個人用及び業務用がある。業務用は業務用自転車又は業務自転車ともいう。二輪車及び三輪車などがある。

変速

3段又は8段の内装変速機の付いた形もある。

車輪サイズ

車輪サイズは、前輪が20型そして後輪が26型など。

トレーラー

荷物を運搬できるトレーラーがある。

乳母車自転車

乳幼児席と一体にした自転車。前2輪、後1輪が多い。自転車を外すと乳母車になる形がある。乳幼児席を外すと、三輪自転車となる形がある。プラムバイク及びプラムバイシクルとも言う。英国では乳母車のことをプラムと言う。

救急自転車

概要

救急活動に使う自転車。英国ではアンビュランスバイクと呼ばれている。英国赤十字社はCRU(サイクルリスポンスユニット)と名づけている。自転車による救急活動は、2000年に英国のロンドンで始められた。自転車、上着及びパニアなどは救急車色(英国は草色)となっている。

利点

救急車と同じ時間またはより早く現場に到達でき、かつ運用費用は安いとのこと。

装備

自転車はマウンテンバイクが使われ、パニア、サドルバッグ及びサイレンなどを装備している。

携帯品

パニアなどに入れているものは、医療キット、AED(心臓救命装置)、酸素ボンベ及び酸素マスク、心拍計の付いたパルスオキシメータ、血圧計など。

郵便自転車

概要

郵便物の配達に使う自転車。排ガスを排出しないので環境にやさしい。

英国

上図は24,000台ある英国のRoyal Mail社の郵便自転車。フレームに「Royal Mail」というのロゴが付いている。リアパニアを装備している。センタースタンドが付いている。最終配達時間は、街中が午後3時そして田舎が午後4時なので、前照灯は付いていない。乗り降りしやすいように、ローステップフレームとなっている。メーカーは、Pashley Cycles社 。

ドイツ

上図はドイツ郵便(Deutsche Post)の配達自転車。停止時に倒れないよう折りたたみ式のスタビライザーが前方に付いている。

上図はドイツ郵便の電動自転車。スタビライザー、前照灯及び尾灯が付いている。動力は1300Wそして最高速度は45km/h。
トレーラーを取り付けることができる。

日本

郵便配達にバイクが使われており、排気ガス及び騒音を撒き散らして環境に優しくない。

前輪駆動自転車

前輪駆動の自転車。ペダルを漕いで、前輪を駆動する自転車。電動機による前輪駆動の電動アシスト自転車がある。ペダルで後輪を駆動しているので、両輪駆動となっている。前輪駆動のリカンベントがある。

上図右のリカンベントのチェーン長さは、ロードバイクとほぼ等しい。

ハイホイーラーは前輪駆動となっている。2輪駆動自転車は前輪も駆動する。

デザイン自転車

機能よりも意匠(デザイン)に重点を置いた自転車。ただし、機能も重視したものもある。デザイナーなどがデザインすることが多い。生産量が少ないため高価であることが多い。市販していないものもある。

フリースタイルバイク

フリースタイルのためのBMXバイク。衝撃に耐えるように、フレームおよび車輪は堅牢に作られている。車輪は20インチで金属スポーク数は48本。樹脂スポークもある。オフロードでは使わないので、ブロックタイヤではなく舗装路用の滑らかなタイヤが付いている。ブレーキは前輪および後輪に付いている。曲乗りのためのBMXペグが前輪および後輪の軸に付いている。ブレーキロープがもつれずにハンドルが360°回せるように、BMXローター (ジャイロ)が付いている。

ハイホイーラー

大きな前輪に、直接クランク及びペダルが付いていて、ペダルで前輪を直接駆動する自転車。ペダル1回転で進む距離Lは、タイヤ外径D に比例して、 L = π x D となる。速度を出すためには、前輪タイヤ外径が大きい必要がある。大きなものは外径1.5mの前輪もある。チェーン駆動の自転車が出現してからは、すたれた。

少数の愛好家がおり、ハイホイーラーを作っている複数の個人業者がある。英国では毎年、競技が行われている。ハイホイールまたはペニーファージングともいう。米国では、オーディナリーと呼ばれることもある。

ピクニック自転車

ピクニックに使う自転車。パニアがテーブルと椅子になる形がある。木製のフレームバッグを取りつけ、カバーを開くとテーブルになる形がある。

一輪車

車輪が一つで、ペダルで直接車輪を回して前進、後退する自転車。ユニサイクルとも言う。乗員の乗車姿勢の変化を利用して方向転換を行う。

フレームはオフセットがないフォークで構成されており、サドル支柱及びサドルが付いている。サドル高さは調節できる。ハンドルを付けた形もある。

ブレーキのないのが一般的であるが、ブレーキを付けた形もある。そのブレーキレバーはサドル前方下またはハンドルに付けている。

車輪サイズは、20型～36型。車輪サイズが大きいほどペダル1回転で走る距離が長くなるので速度が速くなる。

スポーツ用および曲技用などがある。トラック競技の距離は、100m、200m、400m、800mおよび1600mなど。

サドルを高くするために、クランク及び車輪にスプロケットを付け、車輪をチェーンで駆動する形(ジラフ)がある。パレードおよびショーなどに使われる。

サイドバイサイド自転車

2人が左右に並んで乗る2人乗り自転車。「サイドバイサイド」は、「並んで」という意味。ハンドル、サドル及びペダルが左右に並んで付いている。左右の操縦管及びペダルのクランク軸は共通となっている。

特許ではハンドル軸と操縦管はスプロケットとチェーンで連結しているが、リンク機構で連結している形もある。ハンドルを操縦管と連結している方の人がハンドル操作を行う。左右のハンドルが干渉しないよう、ハンドル幅は短くかつ左右のハンドル高さを変えている形が多い。

1979年にBarrettが「サイドバイサイド バイシクル」として米国特許を取っている。

バディ(仲間)バイク又はサイドバイサイドタンデムとも言う。ただし、タンデム は、人は左右ではなく前後に乗る。

イリプティカルバイク

ランニングをするようにペダルを漕いで走るサドルのない自転車。速度は20～40km/h。車輪径は20型及び24型など。前輪及び後輪にブレーキが付いている。シマノの8段の内装変速機が付いている形がある。サドル痛及びひざ痛がない。イリプティカルトレーナーをヒントにして作った。道路を走るトレーナーとしても使える。ステッパーバイク及びステッパーバイシクルとも言う。子供用のステッパーバイクもある。

カラー自転車

美観などのためにフレーム、フォーク及びリムなどを着色した自転車。統一的に同じ色で着色した形がある。部品によって異なる色とした形もある。着色は塗装、陽極酸化及び めっきなどで行う。

次の部品には着色した形がある。

カラーサドル 、カラーリム 、カラータイヤ 、チェーンリング 、カラーチェーン 、カラースポーク及びにぎりなど。

すべての金属部品に真鍮めっき又は銅めっきをして同じ色とした形がある。

段ボール自転車

フレーム、フォーク、ホイール、 サドル及びクランクなどを段ボールを接着して作った自転車。平ハンドルも段ボールで作っている。塗装をして防水性としている。軽く、価格が安いのが一つの特徴。右図の例では、自転車質量10kgそして200kgまでの荷重(体重)に耐えられる。保全の手間がいらないようベルト駆動としている。前輪のみブレーキが付いている。タイヤは一般の空気タイヤを使っている。ペダルは一般の平ペダルを使っている。

バイシンプル

チェーンをなくし後輪軸に付けたペダルで駆動する自転車。変速はなく単速。前輪などを取ると一輪車に似ているが一輪車のような釣り合いを取る必要はない。タイトターンができる。後輪軸にはフリーホイールが付いている。ハンドルは平ハンドルで短い。後輪の付いた後フォークは短い立管から出ており回転させることも出来る。右図の例では、ホイールベースは790mmで短い。ヘッド角(頭管角)は74°で大きめ。タイヤ外径は29インチで大きめ。前輪にディスクブレーキが付いている。

バランスバイク

ペダルがなく、足で路面を蹴って走る幼児(3～6歳)用の自転車。バランスをとる経験がペダル付き自転車に乗る練習にもなる。補助輪は必要ない。ブレーキの付いた形がある。足置きの付いた形がある。サドル高さは30～40cm。サドル高さ及びハンドル高さは調節できる。フレームなどが木製の形がある。組立キットがある(上図右端)。この組立キットの橙色のプラスチック部品は3Dプリンタで作っている。

幼児三輪車

幼児及び子供が娯楽用として乗る車輪が3個の自転車。大きめの前輪1つ及び小さめの後輪2つが付いている。前輪車軸には直結するクランク及びペダルがつき、これを足で踏んで駆動させ、直結した前輪上のハンドルで方向をとる。サドル高さを調節できる形がある。ペダルの他にハンドクランクが付いた形がある。親が押すためのハンドルが付いた形がある。日除けの付いた形がある。主として鋼製であるが、アルミ合金及びプラスチック製のものもある。大人用の三輪車もある。

レールバイク

鉄道レール上を走れるようアタッチメントを付けた自転車又はペダルを漕いで走る自転車形の乗り物。レールサイクルとも言う。鉄道会社が鉄路の点検に使った歴史がある。一般に、廃線が使われる。バランスを取る必要がなく、停止しても倒れないので、自転車に乗れない人も乗ることができる。人寄せのための余興(アトラクション)として使われることもある。ツアーガイドが同乗して、ヘルメット及び安全ベストを貸してくれて有料のものもある。運転手がいて客を乗せるものもある。客もペダルを漕ぐ。左右の2人でペダルを漕ぐ形もある。

スクーター

子供が片足をデッキに乗せて他の片足で地をけって進む二輪または三輪車。子供用はキッズスクーターとも言う。大人用もある。車輪径の大きいものは20型(上図右端)。上図左端は折りたたみ式となっている。ハンドルの高さは調節できる。ボトルケージが付いている。小形のキックスタンド及びブレーキが付いた形がある。左から2番目は電動のスクーター。デッキの下に蓄電池が付いている。スイングスクーターがある。

スイングスクーター

体を左右に動かすと走る三輪の遊具。子供用及び大人用がある。フィットネス(健康や体力の維持・向上を目的として行う運動)に使われることもある。最高速度は約25km/h。

前輪にブレーキが付いている。ハンドル支柱を折りたたみできる形がある。車輪外径は125～200mmなど。車輪には玉軸受が付いている。タイヤ材質は固形のウレタンゴム又は空気タイヤなど。
質量は8～10kgなど。

トールバイク

サドル位置が高い自転車。トールは背が高いという意味。趣味などで作られる。車輪の付いたフレームに、もう一つのフレームを溶接して作ることが多い。ドライブトレイン(駆動列)は上のフレームのクランクセットから下の車輪のスプロケットに連結する。変速機付きもある。

ウオーターバイク

ボートの上に自転車を乗せ、自転車を漕ぐと動く水上自転車(バイク)。一例は専用の短いチェーンでマウンテンバイクのチェーンリングとプロペラを駆動するギアボックスのスプロケット連結する。旋回するために、ハンドルを回して舵を動かすことができる。全長3.35mそして全幅1.6m。速度は6～12km/h。

)2人で漕ぐ2人乗り形がある。自転車は乗せていないが専用のペダルが付いている形がある。自転車を水上バイクにするキットがある。 収納バッグ及びボートを膨らませる空気入れなどが付いている。1人乗り及び2人乗りがある。1艘式、2艘式及び3艘式がある。

水陸両用自転車

ボート又はカヌーなどと自転車(リカンベント)を組み合わせて、陸上及び水上を走れるようにした遊具。三輪車となっている。車輪に水をかく羽根が付いている。

人力飛行機

機械的動力を利用せず、人間の力だけで地上滑走し、離陸、飛行する航空機。人力飛行機の性能は、操縦者兼動力である人間の体力に大きく左右される。ペダルを漕いでプロペラを回転させる。
プロペラが前に付いた形及び後ろに付いた形がある。人力ヘリコプターがある。

人力ヘリコプター

ペダルを漕いで羽根を回転させて浮上するヘリコプター。左図は電動自転車に4個のプロペラを付けたヘリコプターの構想図であるが実現していない。米国ヘリコプター協会(American Helicopter Society)は人力ヘリコプター競技を行っている。2013年にAeroVeloが滞空時間60秒で優勝した。

バイシクルバス

多数の子供または大人がペダルを漕ぐ乗り物。車輪は四輪となっている。バイクバスとも言う。左端図のバスはバス停留所からイベント会場まで客を運ぶ。お客がペダルを漕いで走る。運転は1人の運転手が行う。排ガスを出さず環境にやさしい。イベントによっては、最適の輸送手段となる。中央図の例は、10人の子供がペダルを漕ぐことができる通園・通学バス。ペダルのない席が最前部に2席ある。運転は中央の大人が行う。雨のときは帆布の屋根を装着できる。楽しく、健康的で、共同作業の訓練にもなるという。上図右端の例では、ビールを飲んでいる。

バイクカフェ

三輪車にカフェの設備を載せて商売をするもの。三輪車は移動手段。

プラスチック自転車

フレームなどをプラスチックで作った自転車。ホイールもプラスチックにした形がある。プラスチックの射出成型で作っている。プラスチックのベルト駆動としている形がある。リサイクルしたプラスチックを使ったものがある。

スカイサイクル

高所でペダルを漕いで走る遊具。ブレーキは付いている。1人乗り及び2人乗りなどがある。レールはモノレール及び2本レールまたはロープ。スカイサイクルのある遊園地は、鷲羽山ハイランド(倉敷市)、とだがわこどもランド(名古屋市)、辻堂海浜公園(藤沢市)、よみうりランド(稲城市)、花やしき(台東区)、あらかわ遊園(荒川区)、東武動物公園(白岡市)、ニューレオマワールド(丸亀市)、霊山こどもの村(伊達市)など。

ミキサー自転車

人力で果物ジュース及び野菜ジュースなどを作るための自転車。後荷台に向かって後ろ向きに乗ってペダルを漕ぐ。ボトムブラケットシェルの下部に付けた下向きの支持管によって自転車を支持する。支持管の下部にはベースが付いている。サドルは、向きを前後逆にして、頭管(ヘッドチューブ)に付けている。ハンドルは、向きを前後逆にして立管(シートチューブ)に付けている。後荷台にはミキサーを乗せるための平板を固定している。後荷台の平板上にミキサー台を固定、そして下部に自転車のハブを固定している。ミキサー軸とハブ軸は連結している。ハブ軸下端にはローラーを付け後輪タイヤ側面に接触させてローラー発電機の要領で回転させる。外装変速機が付いている。

屋内自転車

エクササイズバイク

動力などの訓練用又は有酸素運動による肥満防止用で車輪がなく走行しない屋内静止バイク(自転車)。ハンドル、座、ペダル、抵抗機構、表示器およびプログラムで構成されている。座はサドルおよびシート(リカンベント)がある。サドル形は自転車と同じように下にペダルがあるが、シート形はリカンベントと同じように前にペダルがある。サドル高さ、前後位置およびハンドル高さが調節できる形が望ましい。抵抗機構は電磁式が一般的で騒音も少ない。選んだプログラムまたは心拍数などによって、抵抗を自動的に変える。メーカー形式によって異なるが、表示される項目は、時間、距離、速度、ケイデンス、心拍数、動力およびエネルギー消費量など。

スピンバイク

屋内で持久力などの訓練のために使う、走行しないバイク(自転車)。ペダルを漕いでスプロケットとチェーンで伝動して、大きなはずみ車(フライホイール)を回す(スピン)のが特徴。自転車走行と同じようにペダルの動きが円滑となる。固定スプロケットでフリーホイールはない。ノブを回してブレーキパッドをはずみ車の外周(又は側壁)に押し付けて摩擦力を変えることにより負荷を変える。エクササイズバイクと違って、距離および速度などのモニター機能は付いていないが、中には付けているものもある。質量は45～55kg。