自転車のペダル回転数の意味

エネルギー効率の高い走り方
 ペダル回転数の測り方
 ペダル回転数の意味合い
 ハイ及びローケイデンス
 ケイデンスと時間記録
 ケイデンス計算器
 ペダル1回転時間計算器

エネルギー効率の高い走り方

ペダル(クランク)回転数が一定になるように走ると、エネルギー効率が高い。そのためには、上り坂、向かい風や悪路など走行負荷が大きくなる場合は、変速機で速度を落としペダル回転数は変えないようにする。つまり、ペダル回転数が一定となるよう、変速機で速度を変えて走るのが効率的な走り方となる。

坂道を上る時、最低速の回転比(ギア比)で走ると、ペダルが回転している割には走行速度が遅いので、相対的にペダルがぐるぐると速く回っているように感じる。

しかし、ペダル回転数を測ってみると、平地走行時の回転数と変わらない。

ペダル回転数の測り方

右のペダルのみに注目して、腕時計の秒針(デジタルの場合は、秒数字)によって、60秒(1分)間に回したペダル回転数を数えると、それが毎分回転数(rpmと表す)となる。ペダル(クランク)の毎分回転数は、ケイデンスと呼ばれる。

サイクルコンピューターの中には、ケイデンスが測れる機能が付いたものもある。

ペダル回転数の意味合い

ペダル(クランク)回転一定で走るのが効率的な訳だが、その一定回転数は体力差などにより個人差がある。また、サイクリングと競技では回転数が異なる。

風が強くない平坦路におけるペダル回転数は、一般には下記(ペダル回転数の意味合い)のようであるが、好みや個人差があるので目安。自分に適した回転数を決めるのが望ましい。

エネルギー効率の高い70rpm前後が標準的な回転数。坂道および強風の向かい風のときは、ペダル回転数を下げる。

最適回転数はクランク長によって変わる。クランク長が長いと最適回転数は低くなる傾向にある。

ペダル回転数の意味合い

～40 rpm: 変速機トップでこの回転数だと、筋肉の負担が大きい。
50 rpm: マウンテンバイクでの登坂に適当。普通歩行と同じリズム。普通の歩行数は毎分50歩行(右1歩+左1歩のサイクルを1歩行として)。
50～60 rpm: 変速機なしのシティ車(ママチャリ)に適当。
60～70 rpm: 変速機付きのシティ車やマウンテンバイクに適当。ロードバイクの登坂に適当。60 rpmは1秒間に1回転。
70 rpm: エネルギー効率が最も高い。サイクリング、通勤および旅行に向いている。
70～80 rpm: クロスバイクやランドナーに適当。
80～90 rpm: 長距離競技用。ツール・ド・フランスの競技者の多くがこの範囲。
80～100 rpm: ロードレーサーはこの範囲が適当。ランス・アームストロングは低ギア比の95 rpmで長距離の坂道を登った。
0～100 rpm: この回転数範囲では、ペダルに加えることの出来る力の大きさはほぼ一定。
100 rpm: タイムトライアルはこの回転数の人が多い。ほとんどの長距離時間記録は、この回転数で出ている。その平均は約103 rpm。
100 rpm～: 100 rpmより回転数が上がると、回転数の上昇と共にペダルに加えられる力は減少していく。ペダルの速さを追って力を加えることが困難になっていくため。
120 rpm: この回転数から上では馬力は低下していく。

ハイ及びローケイデンス

速いペダル回転はハイケイデンスそして遅いペダル回転はローケイデンスということがある。しかし、その基準は何回転であるという定義はない。

エネルギー効率の高いケイデンス70rpmを基準にして、それより早やければハイケイデンスそしてそれより遅ければローケイデンスと見なしてもよい。

あるいは、自分の常用ケイデンスを基準にして考えてもよい。

一般に、ハイケイデンスはローケイデンスに比べて疲れにくいので長距離走行に向いているが、心拍数は上がる。

訓練として見ると、ハイケイデンスは心肺機能の訓練向いており、ローケイデンスは筋力及びその持久力の訓練に向いている。

ケイデンスと時間記録

1937年から1996年までの世界時間記録(アワーレコード)を出した自転車(トラックレーサー)の転がり(ペダル1回転で進む距離)およびケイデンス(ペダル毎分回転数)をグラフにして、下図に示す。

縦軸は1,900年代の下2桁(例えば、40は1,940年のこと)そして横軸は転がり(赤点)およびケイデンス(青点)となっている。同一年次(横線)の転がりとケイデンスは、同一の記録であり対応している。年代を追ってこのグラフを見ると、時間記録の更新はケイデンス(青点)の増加によってではなく、転がり(赤点)の増加によって得られている。ケイデンス(青点)のグラフを見ると、速度を出すためのケイデンスは105rpm前後が上限であることを示している。

なお、時間記録とは、1時間に走った距離の記録。数値上は平均速度[km/h]に等しい。一般に、時間記録は観衆が見守る風の無い屋内競技場で計測される。

転がりは、ギア比とタイヤ外径で決まり、次式で求められる。

転がり[m] = ギア比 x 後輪外径[m] x 3.14

転がり大きいと足への負担が大きいため、成長途中の青少年には、大きな転がり(8m以上)は好ましくない。

走行速度は転がり(ロールアウト)とケイデンスの積として求まり、次式で計算できる。

走行速度[km/h] = 転がり[m] x ケイデンス[rpm] x 0.06

参考: 多段転がり計算器