ギア比について

 自転車を完成車で購入した方はあまり深く考えたことがないかもしれませんが、コンポを交換するときやフレームを1から組み立てるときにはギア比をどうするか悩ましいところだと思います。

 

自転車はフロントの大きいギアを回してチェーンを通じてリアホイールをより多く回すことで速く走ることができます。

 

ほとんどの方はフロントのギアは大きいほうが重く(速い)、リアのギアは大きいほうが軽い(遅い)というのは直感的に理解されていると思います。

 

 

 ※小数第三位四捨五入
 ※小数第三位四捨五入

 ギア比というのはフロントのギアとリアのギアの歯数の比率のことであり、通常はフロントギアの歯数÷リアギアの歯数で求めます。この数字が何を表すかというと、クランクを360度1回転させたときのリアホイールの回転数になります。

 

例えば、フロント50T、リア25Tの場合だとギア比は「2」となり、クランク1回転でホイールがちょうど2周することがわかります。

 

このギア比にタイヤの外周長を掛けるとクランク1回転で自転車が進む距離(ギアデベロプメント)、さらに1分間あたりのクランクの回転数であるケイデンスを掛けると速度を計算することが出来ます。

 

つまり、タイヤ周長をkm、ケイデンスを1時間当たりの回転数に換算すると、

 

速度(km/h)=ギア比 X タイヤ外周長(m)÷1000 X ケイデンス(rpm) X 60 

 

ということになります。

 

速度を上げるにはギア比・タイヤ周長・ケイデンスのいずれかの数値を上げることになります。昨今のレースシーンで太目のタイヤが主流になっているのも、速度を上げるのに多少なりとも関連がありそうです。

 

 

ギア比を選択する上では、想定する速度域から逆算すればわかりやすいかもしれません。

 

巡航時に安定して出せる速度域付近ではケイデンスの変化に応じて必要なギアが小刻みに揃っている方が好ましいですし、想定以上の速度域に対応するギア比は不要だということになります。

 

タイヤ周長2.1mでケイデンス80~120rpm、速度が30km/hだと必要なギア比は約1.98~2.98、アウター50Tで時速60km/hをケイデンス115rpmで達成するには、リアは12Tで十分、などということがわかります。

 

 

 現在もっとも一般的なギア比、フロント50/34T、リア(11速)11-28T

(11,12,13,14,15,17,19,21,23,25,28T)で考えると、ギア比の最大値が4.55、最小値が1.21となります。

アウターで25Tのときとインナーで17Tのときにギア比が一致するので、同じケイデンスなら理論上は同じ速度となります(駆動効率は大きいギア同士の「アウターで25T」のほうが有利です)。

 

 

 十数年前なんかはフロントが53/42T、リアが11-23Tなんていうのがスタンダードでしたが、一番軽い組み合わせのインナーxロー(フロント42T、リア23T、ギア比1.83)だと、現在の一般的なアウターxロー(フロント50T、リア28T、ギア比1.79)よりも重たい組み合わせということがわかります。

 

今の自転車で再現しようとすると、2kgくらいの重りをつけてアウターギアだけでヤビツを登るって、考えただけで太ももが痙攣しそうです。昔の人はすごいですね。

 

text■塚田