自転車デザイン

自転車の構造が複雑に見えるのは初心者だけで、自転車に慣れた人なら誰でも、自転車のハンドルとは何か、自転車の組み立て方、そして自転車の組み立てがどれほど難しいかを既に知っています。たとえ最も「お気に入り」で、丈夫で快適な自転車であっても、摩耗や、より新しく、より現代的なモデルへの欲求など、当然の理由で、遅かれ早かれ買い替えが必要になります。新しい自転車を購入する場合、モデルの選択肢は非常に豊富ですが、購入方法は2つしかありません。既に組み立て済みの自転車を購入するか、自転車の組み立て方を学び、購入したパーツから自分で組み立ててみることです。通常、サイクリング愛好家は既製のモデルを購入します。コストが少し安く、組み立てる必要もありません。さらに、自転車の組み立ては一見したほど簡単ではありません。

しかし、人が依然として自己組織化のオプションを選択する理由はいくつかあり、次のような要因がそうすることを促進します。

• 特定のモデルが選択されましたが、専門店ではこのモデルを組み立てた状態で提供できません。
• 個人的な誇りとなり、羨望の的となるような、特別なバイクを所有したいという願望。
• 部品を少しずつ購入することでコストを節約できます。
• 自転車の組み立てに関して、自分の能力とスキルを試してみたいという願望だけです。

標準的な自転車の構造には、次の部品とコンポーネントが含まれます。

1. フレームは自転車の最も重要な部品の 1 つであり、次のもので構成されています。
   • 上部パイプ
   • 縦樋
   • シートチューブ
   • 後下羽
   • 後上羽
   • ステアリングチューブ
2. ブレーキハンドル
3. グリップ
4. シフター
5. 取り除く
6. 自転車のハンドル
7. 自転車のステアリングコラム
8. 自転車のフォーク
9. リム
10. タイヤ
11. スポーク
12. スリーブ
13. 自転車のブレーキ
14. サドル
15. シートポスト
16. カセット
17. リアショックアブソーバー
18. ロックリング
19. コネクティングロッド
20. 鎖
21. ペダル
22. リアディレイラーとフロントディレイラー

自転車のフレーム

自転車の構造は、その土台、つまりフレームです。フレームの幾何学的デザインだけでなく、その素材も重要です。フレームは、荒れた路面での障害物を乗り越える際に支えとなるもので、サイクリストの着地時の快適さは、フレームの幾何学的パラメータ、つまりサイズによって左右されます。経験豊富なサイクリストほど、主に両手に体重をかけて低い着地を好む傾向があります。自転車のほぼすべてのパーツがフレームに取り付けられているため、フレームは自転車の組み立てにおいて最初に着手すべき部分と言えるでしょう。

• 自転車のフォーク、
• 自転車のハンドル、
• 車輪、
• シート、
• シャーシ、
• 自転車のブレーキ、
• スピードスイッチ、
• コック - スイッチを固定するブラケット。

必要に応じて、荷物ラックやその他のパーツをフレームに取り付けることができ、自転車の所有者に最大限の快適さをもたらします。

自転車のハンドル

偉大なアインシュタインは「人生は自転車に乗るようなものだ。バランスを保ちながら、走り続けろ」と言いました。ハンドルがなければ、どんなに速く走っても、科学者が提唱するバランスを保つことは不可能です。自転車のハンドルは、その操縦の要であり、これは議論の余地がなく、これ以上の議論を必要としません。ハンドルはカーボンまたは特殊金属で作られたチューブで、ステムを介して自転車に固定されます。ハンドルは自転車の操縦を担うだけでなく、フレームと同様に、サイクリストの体重も支えます。ブレーキコントロールハンドル、シフトレバー、グリップ、ヘッドライト、リフレクター、ホーン、ベル、そしてサイクルコンピューターのようなファッショナブルで便利なアクセサリーは、ハンドルに取り付けられています。

自転車ハンドルの種類

• マウンテンバイクは一般的にまっすぐなハンドルバーを備えていますが、ハイブリッドバイクなどのモデルは、直立した高めのハンドルバーを備えています。これらのタイプのハンドルバーは、手のポジションを制限するため、長距離走行には適していません。
• 観光客には、ドロップハンドルと呼ばれるドロップ型のステアリングホイールが適しています。このタイプのステアリングホイールはわずかに傾斜しているため、手が前に滑るのを防ぎます。
• バタフライハンドルと呼ばれる自転車のハンドルは、ヨーロッパのサイクリストの間で非常に人気があります。このハンドルは4つの手を握ることができるため、負担を軽減できます。長距離の移動や旅行を好むサイクリストに最適です。
• ハンドルバー マウスタッシュは、手の位置を変えて体をまっすぐに保つことができるもう 1 つの長距離ハンドルバー オプションです。
• ホーンハンドルと呼ばれる自転車のハンドルバー。これは、高速レースで勝利を収める自転車をコントロールするために設計されたタイプのハンドルバーです。オフロード走行時に障害物を乗り越えるのに最適なタイプのハンドルバーです。

自転車のハンドルには、ゴム製のグリップ（ハンドル）が取り付けられており、スロットが設けられています。つまり、ハンドルバーの着地のしやすさと快適性を高めるためです。ハンドルバーの延長も重要です。これは、サイクリストの着地のしやすさを調整するからです。散歩ではより垂直な着地が、高速レースではより低い着地が選ばれます。状況に応じて延長も選択され、最新の自転車モデルでは調整可能です。

自転車のフォーク

これは自転車の装置に含まれる重要な部品です。自転車のフォークは、補助的な制御機構です。フォークの助けを借りて前輪が保持され、車輪の車軸がステアリングホイールに接続され、以下のような多くの機能が実行されます。

• ホイール軌道精度の制御。
• ホイール回転の精度はステアリングホイールの回転角度に十分です。
• 自転車のブレーキ時のフロントブレーキ荷重制御。
• 道路の障害物を乗り越えたり、不整地を走行したりするときに前輪の垂直振動運動を中和します。
• 堅牢な設計による安全な運転制御。

自転車のフォークは、リジッドフォークとソフトフォーク、あるいはショックアブソーバー付きフォークがあります。リジッドフォークは固定式で利点もありますが、自転車用ショックアブソーバーフォークが最も人気があります。アダプティブショックアブソーバーフォークの主な特徴は、荷重を吸収する部品です。エアスプリング式、またはエアとオイル式があり、これら3つのショックアブソーバー部品をすべて備えたモデルもますます普及しています。

ギアシフトシステム

自転車の設計と調整には、高品質のギアシフトシステムが不可欠です。このシステムは、以下の部品で構成されています。

• モノブロックには、ギアシフトハンドル、ブレーキハンドルが含まれます。モノブロックシフターには、トリガー式とグリップシフト式があります。トリガー式モノブロックはハンマー機構を、グリップシフト式モノブロックはドラム機構をそれぞれベースに作動します。
• フロントディレイラーはチェーンをスプロケットに沿って動かし、ケーブルでシフターに接続されています。フロントディレイラーは自転車の設計の中で最もシンプルな機構であるため、この部分の自転車の組み立ては非常に簡単です。
• リアディレイラーは、チェーンを自転車のカセットの各スターに伝達するように設計されています。ケーブルでモノブロックに接続されていますが、この部分の構造はフロントディレイラーよりも組み立てが困難です。さらに、リアディレイラーは常に汚れや水に接触しているため、非常に壊れやすい機構と考えられています。
• シフターから伸びるケーブルは、サイクリストの手の動きをスイッチを介してブレーキシステムに伝達します。自転車の設計では4本のケーブルが前提となっていますが、ケーブルを油圧ラインに置き換え、シフター内のオイルとピストン圧力でサイクリストの力を伝達する自転車ブレーキもあります。

自転車のブレーキ

スピードは素晴らしいですが、バイクはコントロールしやすくなければなりません。つまり、ブレーキが必要です。ブレーキシステムは3種類のブレーキから選択できます。

• ペダルを反対方向に動かすことでブレーキをかけるのがブレーキドラムの作動機構です。
• ペンチのようなデザインの自転車用ブレーキ。ホイールのリムを挟み込みます。
• オートバイのブレーキのように、ホイールハブ上のディスクを圧縮することで作動する自転車のブレーキ。
• ディスクブレーキとリムブレーキには、機械式（ケーブル式）、油圧式、またはその組み合わせがあります。

システム

チェーンセットとは、フロントスプロケット、クランク、ペダル、チェーンがセットになった特別なセットです。通常、チェーンセットには3枚のスプロケットが含まれますが、ロードバイクの場合は2枚のスプロケットで十分です。チェーンセットには、衣服がチェーンや歯の間に挟まるのを防ぐため、プラスチック製のプロテクターが付いていることがよくあります。ペダルは、チェーンセットに取り付けられたクランクに取り付けられます。ペダルは、自転車の種類と主な目的（速度、障害物を乗り越える、あるいは単に移動するなど）に応じて選択されます。ペダルには以下の種類があります。

• ストラップ - トゥクリップ付きの標準ペダル。
• 留め具やストラップのないシンプルなペダル。
• 専用のサイクリングシューズに取り付けることを目的とした接触型ペダル。

自転車の構造には、チェーンというかなり複雑な機構も含まれていますが、チェーンはすぐに摩耗するため、定期的なメンテナンス（清掃、潤滑）が必要です。

カセットとは、自転車の後輪用に設計されたスプロケットのセットです。カセット内のスプロケットの数が多いほどギア比が向上し、垂直の急勾配を楽に登ることができます。

自転車の車輪

ホイール構造には次の部品が含まれます。

• リムの強度は、ホイール全体の強度と速度を左右します。マウンテンバイクには通常、直径26～29インチのリムが装備されており、ロードバイクには27～28インチのリムが装備されています。
• さまざまな地形での走行時に安定性を提供し、自転車の速度特性にも影響を与えるタイヤ。トレッドのないタイヤは「スリック」、サイドスタッド付きのタイヤは「セミスリック」と呼ばれます。「スタッド」はトレッドが全面に施されたタイヤです。
• ホイールブッシングは、車軸上でのホイールの回転特性を確保します。また、スポークも保持します。
• スポークは自転車のデザインにおいて非常に壊れやすく、脆弱な要素です。なぜなら、荒れた路面や不整地を走行する際に、最も大きな衝撃を受けるのはスポークだからです。ホイールは通常、サンクロスを含む3クロスパターンのスポークで構成されています。マウンテンバイクでは、ホイール1つにつき32～36本のスポークが使用されています。
• 自転車のチューブ内に空気を保持するバルブ。

自転車のサドル

サドルは、サイクリストにとって最大限の快適性を提供するためのものです。ロードバイクは細長いサドル、マウンテンバイクは幅広のサドル、そして体の垂直姿勢を保つのに役立つスプリング式のサドルなどがあります。かつては、いわゆる性別によってサドルが明確に区別されていましたが、現代の自転車モデルではこうした不平等を解消するために、ユニバーサルタイプのサドルが装備されているのが一般的です。

動詞またはシートポスト。その高さはライダーの姿勢を決定し、また動詞はライダーの足からペダルまでの距離を調節します。ポストは固定式または衝撃吸収式のものがあります。

シートポストをフレームに固定するために設計されたシートクランプまたは偏心装置。

自転車の組み立て

自転車の構造がそれほど難しくないと決心したなら、自転車の組み立てに挑戦してみるのも良いでしょう。もちろん、経験豊富なサイクリストの丁寧な指導の下で組み立てるのが一番です。しかし、自分の力を試し、知識、スキル、能力を活かしたいなら、ぜひ挑戦してみてください。最終的には、組み立ての過程で、全く独自のモデルを組み立てられるようになるかもしれません。「車輪は無限に発明できる」という言葉が真実であることを証明するかもしれません。

まず、次の工具セットが必要になります。これがないと、自転車の組み立てや調整は不可能です。

• 六角キー（できればセットで）。
• キャリッジとカセットプーラー。
• システムのプーラー。
• 自転車チェーン抜き取り器。
• メートル法のレンチ（できればセットで）。
• ペンチとハンマー。
• スポークレンチ。
• ニッパー。
• 潤滑。

自転車の組み立ては、フレームとフォークから始まります。これらは、選択したモデルと、クロスカントリー旅行、散歩、または高速レースなどの手元のタスクに応じて既に選択されています。組み立て前に、シフターの適切さとコンプライアンス、スターの数、フロントスターシステム、チェーンを確認することも重要です。ギアの最大のスターは、フロントディレイラー、リアディレイラー（スター、カセット、シフターの最大サイズ）と一致している必要があります。ホイールを事前に組み立てることも重要です。組み立てには、フォーク内のリムの位置の精度を制御し、その振れを制御するための機械とアンブレラメーターが必要になります。自転車の組み立てを開始する前に、チューブのパンクのリスクを中和するために、リムに特別なフリッパー（テープ）を貼ることができます。

自転車の組み立て – 自分でできる部分と専門業者に依頼すべき部分。

ステアリングコラムの取り付けは専門家に依頼できますし、そうすべきです。自宅でカップをフレームに高品質に押し込むことは不可能に近いため、専用の工具を購入することはお勧めできません。また、フレームのステアリングカップを仕上げる、つまりカップを軸に対して垂直にすることは、工房で行う必要があります。このような作業にはフライス盤が必要ですが、自宅で組み立てるために購入する人はいません。リスクを冒したい場合は、普通の板と平凡なハンマーを使って、これらの手順をすべて自分で試すこともできます。しかし、このような実験は時間がかかり、緊張感を味わうことは間違いありません。

ご自宅では、フォークにステアリングコラムのスラストリングを手動で取り付けることができます。適切な直径のチューブとハンマーがあれば、リングは簡単に固定できます。次に、アンカーとキャリッジユニットを取り付けます。キャリッジはカプセル型が適しています。カプセル型は追加の調整が不要だからです。自転車の設計と組み立てでは、フレームの右側ではキャリッジを反時計回りに、左側ではその逆の方向にねじ込むことを前提としています。ねじ込み作業をよりスムーズにするために、ねじ山に事前に潤滑油を塗布しておく必要があります。

自転車の組み立て - ステアリングユニット。自転車のフォークにネジ山がない場合は、まずユニットを組み立てます。リングを追加し、試乗して感触を確認し、試乗後にステムの長さを調整します（余分な部分は切り落とします）。コラムとフォークにネジ山がある場合は、リスクを冒して試乗し、フォークステムの余分な部分を切断する必要があります。次に、プレテンションベアリング付きのステムを取り付けます。

重要な段階は、自転車をホイールに取り付けることです（専用のスタンドを使用するのが理想的です）。偏心装置（車軸をねじ込む）で固定します。次のステップはステアリングホイールを取り付け、ブレーキレバーとシフトレバーを取り付けます。グリップとホーンを取り付けます。グリップは、事前に少量のアルコールを注いでおくとしっかりと固定されます。アルコールはすぐに蒸発し、ステアリングホイールにぴったりとフィットします。

次の段階はシステムの取り付けで、その前に車軸に潤滑油を塗布します。システムを取り付ける際には、ボルトがしっかりと締め付けられていることを確認する必要があります。今後は、100km走行ごとに定期的に締め付けボルトを点検し、締め付け直す必要があります。

リアとフロントのスイッチを取り付けます（ネジ止めします）。チェーンを取り付けるには、まず工具でピンを押し込みます。自転車のブレーキを固定し、ブレーキケーブルとシフトケーブルを配線し、余裕を持って切断し、両端を圧着します。

ペダルを取り付けます。自転車の組み立てでは、右ペダルは右ネジ、左ペダルは左ネジを前提としています。これにより、走行中にペダルが緩んでしまう可能性がなくなります。次にシートポストを取り付け、次にサドルを取り付けます。

その他のすべてのパーツ（翼、ライト、バッグ、その他のアクセサリ）は、追加の推奨事項なしで非常に簡単に取り付けられます。

組み立てたモデルを使い始める前に、調整、つまりバイクのセットアップが必要です。バイクのセットアップは以下のとおりです。

• ステアリングホイールを自転車の前輪の平面（垂直）に合わせます。
• ステアリングコラムを締めます。
• 傾斜テスト後のベアリング張力 - 自転車は横に傾けられ、車輪が引っかかることなく下向き（前端）に傾くことができます。
• ホイールの回転の滑らかさをチェックします。
• エクステンションを快適な高さに調整します。エクステンションをフォークチューブに固定しているボルトを緩め、上部のボルトを締めてから、エクステンションボルトを締めます。
• ステアリングホイールを希望の位置に設定します。
• ブレーキレバーとモノブロック（シフター）の位置を調整します。
• ベクトルブレーキの調整。パッドを締める前に、リアブレーキの下に小さなコインを挟んでください。フリー状態での隙間は2mm以下である必要があります。
• シフト調整。スイッチの極限位置は、正確なシフト操作を実現するためにネジで調整します。すべてが正しく行われていれば、チェーンがフレームに接触したり引っかかったりすることはありません。

自転車の設計、組み立て、調整は、一見難しくて大変な作業のように思えます。しかし実際には、熱意と十分なモチベーションがあれば、すべてを乗り越えることができます。自分の手で組み立てた自転車なら、どんな障害も乗り越えられるのです。