自転車のペダル１回転で走る距離
ペダル(クランク)1回転で進む距離は、転がり(ロールアウト)または展開(ディベロップメント)と呼ばれることがある。
転がりの計算式
ペダル1回転で進む距離 = (ペダル1回転で後輪は何回転するか) x (後輪1回転で何m進むか)
ペダル1回転で後輪は「ギア比」だけ回転する。
後輪1回転によってその外周長だけ進む。外周長はタイヤ外径の3.14倍ある。
従って、ペダル1回転で進む距離(転がり)は、
ペダル1回転で進む距離 = 3.14 x タイヤ外径 x ギア比
ペダル1回転で進む距離の計算器
タイヤ外径、クランクスプロケット歯数、後輪スプロケット歯数およびペダル毎分回転数を半角数字で入れて、計算を押して下さい。ペダル1回転、1秒間、1分間および1時間で走る距離が出ます。
- 計算例
- 変速機付き27型シティサイクル(タイヤ外径694mm)でクランクスプロケットの歯数が32T、後輪スプロケットの歯数が14T、そしてペダル毎分回転数(ケイデンス)が70rpmの場合、ペダル(クランク)1回転で進む距離は4.98m、1秒間に走る距離は5.8m、1分間に走る距離は349mそして1時間に走る距離は20.9km。従って、秒速は5.8m/s、分速は299m/min、そして時速は20.9km/h となる。
- 一般に、風速は秒速で表されるので、自転車の秒速は風速と比較しやすい。無風状態でも、相対的に自転車速度と同じ風速の風が当たっていることとなる。この自転車速度で、風速6m/sの向かい風がある場合は、5.8+6=11.8m/sの風が当たることとなる。
注1: TはTooth(歯の単数形)または Teeth(歯の複数形)の頭文字で、歯数を表す記号として使われる。
注2: タイヤ外径「タイヤ寸法」
注3: ペダル毎分回転数「ペダル回転数の意味」
注4: 全てのスプロケットの組合せに対応した、ペダル1回転で走る距離は「多段転がり 計算器」で計算できる。
注5: ペダル1回転で進む距離によってタイヤの性能を判定することはできません。転がりが大きいと自転車の性能が良いということではありません。
転がり及びペダル回転数から走行速度を計算する計算器
ペダル1回転で走る距離(転がり)および毎分ペダル回転数(ケイデンス)を半角数字で入れて、計算を押して下さい。走行速度が計算できます。
- 計算例
- ペダル1回転で走る距離が7.93m(青少年ロード競技のUCI上限)そしてペダル回転数が70rpmの場合、走行速度は33.3km/hとなる。
転がり限界
転がりは足がペダルに加える力の大きさの指標となる。転がりが大きいほど足に大きな力が働く。青少年のロード競技においては、転がりは7.93m以下でなければならないと、UCIは規定している。これは、成長期にある青少年の足を守るための配慮。実際に、青少年のロード競技においては、転がりに制限を設けることが多い。具体的には、ディレイラーのねじで制限する。
表1にUSA Cyclingの規定をそして表2に少年ロード競技の実例を示す。脚および足を痛めないためには、転がりは8m以下であることが望ましい。
| 年齢 | 転がり限界[m] | |
|---|---|---|
| ロード | トラック | |
| 17～18才 | 7.93 | 制限なし |
| 15～16才 | 7.93 | 6.78 |
| 13～14才 | 7.93 | 6.36 |
| 10～12才 | 7.93 | 6.00 |
| 年齢 | 転がり限界[m] |
|---|---|
| 19才以下 | 男:7.9 女:7.4 |
| 17才以下 | 6.5 |
| 15才以下 | 6.0 |
| 13才以下 | 5.5 |
転がりおよびケイデンスと走行速度
転がり5～10mおよびペダル回転数(ケイデンス)50～100rpmに対して計算した走行速度を表3に示す。
(表が見切れる場合は横にスクロールできます)
転がり [m] | ペダル回転数[rpm] 毎の 走行速度[km/h] | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | |
| 5.0 | 15.0 | 16.5 | 18.0 | 19.5 | 21.0 | 22.5 | 24.0 | 25.5 | 27.0 | 28.5 | 30.0 |
| 5.5 | 16.5 | 18.2 | 19.8 | 21.5 | 23.1 | 24.8 | 26.4 | 28.1 | 29.7 | 31.4 | 33.0 |
| 6.0 | 18.0 | 19.8 | 21.6 | 23.4 | 25.2 | 27.0 | 28.8 | 30.6 | 32.4 | 34.2 | 36.0 |
| 6.5 | 19.5 | 21.5 | 23.4 | 25.4 | 27.3 | 29.3 | 31.2 | 33.2 | 35.1 | 37.1 | 39.0 |
| 7.0 | 21.0 | 23.1 | 25.2 | 27.3 | 29.4 | 31.5 | 33.6 | 35.7 | 37.8 | 39.9 | 42.0 |
| 7.5 | 22.5 | 24.8 | 27.0 | 29.3 | 31.5 | 33.8 | 36.0 | 38.3 | 40.5 | 42.8 | 45.0 |
| 7.9 | 23.7 | 26.1 | 28.4 | 30.8 | 33.2 | 35.6 | 37.9 | 40.3 | 42.7 | 45.0 | 47.4 |
| 8.0 | 24.0 | 26.4 | 28.8 | 31.2 | 33.6 | 36.0 | 38.4 | 40.8 | 43.2 | 45.6 | 48.0 |
| 8.5 | 25.5 | 28.1 | 30.6 | 33.2 | 35.7 | 38.3 | 40.8 | 43.4 | 45.9 | 48.5 | 51.0 |
| 9.0 | 27.0 | 29.7 | 32.4 | 35.1 | 37.8 | 40.5 | 43.2 | 45.9 | 48.6 | 51.3 | 54.0 |
| 9.5 | 28.5 | 31.4 | 34.2 | 37.1 | 39.9 | 42.8 | 45.6 | 48.5 | 51.3 | 54.2 | 57.0 |
| 10.0 | 30.0 | 33.0 | 36.0 | 39.0 | 42.0 | 45.0 | 48.0 | 51.0 | 54.0 | 57.0 | 60.0 |
- 例えば、
- (1)転がりが8mそしてペダル回転数が70rpmの時の走行速度は同表より33.6km/hとなる。
- (2)転がりが8mそして最高のペダル回転数が100rpmとすると、同表より最高速度は48km/hとなる。
ペダル1回転で走る距離の表
700Cタイヤのクランクスプロケット及び後輪スプロケットの歯数に対応したペダル1回転で走る距離を 「ペダル1回転で走る距離の表」 に示す。
ペダル1回転で走る距離の計測
ペダル1回転で走る距離を計測するには、例えば次のように行う。ペダルが真下に来る位置のタイヤの真下横の路面にチョークなどで印を付ける。直線上を自転車を後に押して、ペダルが1回転した位置のタイヤの真下横の路面に印を付ける。友人や家族に印を付けて貰うとよい。印間の距離を巻尺で測るとペダル1回転で走る距離となる。
多段転がりシミュレータ
外装変速機のクランクおよび後輪のスプロケットの全ての組合せに対応した転がり(ペダル1回転で進む距離)を一度に計算します。
- 計算例
- タイヤ外径462mm(小径車)、クランクスプロケット歯数が45T、後輪スプロケット歯数が9-10-11-13-15-17-20-23-26Tの場合、ペダル1回転で進む距離は、後輪スプロケットの歯数に応じて7.3_6.5_5.9_5_4.4_3.8_3.3_2.8_2.5となり、転がりは2.5～7.3mで、8m以下となっている。
参考資料：多段転がり計算器
