バイクのギアリングには、単にビッグリングの大きさだけではないものがあります。 つまり、サイズは重要ではなく、最も重要なのはチェーンリングとスプロケットの各組み合わせによって生成される比率なのです。 この記事では、2014年に掲載された記事の更新版として、オーストラリアの技術エディターであるマット・ヴィクストロムが、ギア比の意味を理解する方法と、ギア比がもたらすあらゆるニュアンスについて説明します。
過去30年の間に、ロードバイクのギアの数は着実に増えてきました。 現在のグループセットでは、2つのチェーンリングと11枚のスプロケットの組み合わせにより、22のギアを提供しています。
このように豊富なギアが用意されていると、いじってもあまり意味がないのではないかと思いがちですが、人間のエンジンはそれを求めています。
すべてのロードサイクリストは、チェーンリングとスプロケットのサイズがバイクのギアリングを決定することを理解していますが、コンセプトには単純な歯の数以上のものがあります。
ギア比の紹介
チェーンドライブが登場する前、初期のサイクリストは、ドライブホイールのサイズが達成可能な速度に大きな影響を与えると考えていました。
チェーンドライブの導入により、ギアが使えるようになり、自転車の効率が向上しました。
自転車のギアリングが生み出す車輪の回転数を計算するには、チェーンリングとリアスプロケットの比率を決めるだけでよい。 例えば、53Tのチェーンリングに12Tのコグを組み合わせた場合、その比率は53:12、つまり4.42となり、クランクを1回転させると後輪が4.42回回転します。
ギア比の比較
現在のロードサイクリストには様々な選択肢があり、0.15～0.40刻みで1.0から5.0までのギア比を作り出すことが可能です。
1つ目の方法は、ギア比にホイールの直径を掛けて、ギア比とホイールサイズを関連付ける方法です（図1A）。 ロードホイールの場合、簡単に27インチを使用することができます（ただし、23mmのタイヤを装着した700cリムの実際の直径は26.3インチに近いです）。
例えば、53×12Tのような高いギア比を使用すると、10フィート（3m）近い高さの前輪を持つペニーファーシングに乗るのと同じことになります。
2つ目の方法であるロールアウト（別名：展開図のメートル）は、ギア比にホイールの円周（単位はメートル、図1B）を掛けて計算します。 この値は、クランクが1回転する間に自転車が進む距離を表しています。
この2つのうち、ロールアウトは、理論上のホイール直径よりも具体的であるという理由だけで、少し情報量が多いです。
速度(km/h)=ロールアウト/1000×ケイデンス(rpm)×60
速度(mile/h)=ギアインチ/63, 360×π(3.14159)×ケイデンス(rpm)×60
このような考察は、固定ギアを使用しているライダー(例：トラックやBMXレーサー)にとって非常に重要です。 このような状況では、ギア比のわずかな違い（0.1m/1ギアインチ）が、ライダーの加速のしやすさや最高速度に影響します。
ロード用グループセットのロールアウトを見てみる
図2は、スタンダード（53/39T）、セミコンパクト（52/36T）、コンパクト（50/34T）という主要なチェーンリングの組み合わせと、さまざまなスプロケットサイズの組み合わせによるロールアウトの範囲を示しています。 一見すると、スタンダードなクランクセットが他のチェーンリングの組み合わせよりも高いロールアウトを発生させていることがわかりますが、重複している部分も多くあります。
例えば、5mのロールアウトが得られるチェーンリングとスプロケットの組み合わせは、39×16T、36×15T、34×14T、53×23T、52×21T、50×21Tの6種類です。 ケイデンスが80rpmの場合、どのような組み合わせであっても、最終的には24km/hで巡航することになります。
どのようなロールアウトであっても、歯数よりもギア比の方がはるかに重要であることは同じです。
一見すると、2つのチェーンリングと11のスプロケットの組み合わせは、印象的なギア比の範囲を約束していますが、使用しているクランクセットとスプロケットに関係なく、かなりの冗長性を生み出します (図3A)。
この冗長性は、ギア比の中央付近で常に発生します。小さなチェーンリングと最小のスプロケットで発生するロールアウトと、大きなリングと最大のスプロケットで発生するロールアウトがほぼ重なります。 このオーバーラップを取り除くと、2×11トランスミッションが提供する個別のギア比の数は、スプロケットの範囲に応じて、最小で14、最大で17になります（図3B、図7も参照）。
クロスチェインを控えているライダーにとっては、この冗長性の多くは気づかれないものです。
例えば、53/28Tクランクセットに7速の11-19Tカセットを組み合わせた場合、図4に示すように、標準的なクランクセットに11速の11-27Tカセットを組み合わせた場合と同じ数の離散的な比率を提供することになります。
冗長な比率のないドライブトレインというのは非常に魅力的かもしれませんが、そういった「無駄」な組み合わせがあるからこそ、トランスミッションの利便性が向上するのです。 なぜなら、次のギア比を探すために、チェーンリングから他のチェーンリングにシフトする必要がないからです。
注意しなければならないのは、長時間クロスチェインをしていると、チェーンやカセット、チェーンリングの摩耗が早まるということです。
チェーンリングのサイズはすべてのギア比に微妙な影響を与えます
スタンダード、セミコンパクト、コンパクトクランクセットがすべて同じギア比の多くを生み出しているという事実はすでに説明しました。 しかし、どのようなスプロケット・セットでも、スタンダード・クランクセットは、セミコンパクト・クランクセットやコンパクト・クランクセットよりも常にロールアウトが多くなります（図2）。
回転するのが好きで、高いケイデンスを長時間維持できるライダーには、標準的な組み合わせよりもコンパクトなチェーンリングの方が適しているでしょう。
しかしながら、チェーンリングのサイズがバイクのギアリングに与える影響は、単にロールアウトを最大化または最小化するだけではありません。
しかしながら、チェーンリングのサイズがバイクのギアリングに与える影響は、単にロールアウトの最大化や最小化だけではありません。
重要なのは、この図の各線の傾きで、ギア比の段差が大きくなるほど急になっています。 この11速11-28Tカセットの例では、スタンダード・クランクセットの線の傾きはコンパクト・クランクよりも急で、特にチェーンリングが小さい場合は、各ギア比の間の段差が相対的に大きくなります。
これらの違いは、道路上で感じられるのでしょうか？
この違いは道路上で感じられるでしょうか？あるライダーにとっては明確な答えですが、他のライダーにとっては単なるニュアンスに過ぎないかもしれません。 最終的には、ライダーがどれだけ自分のケイデンスを変化させることができるか、そして自分のペースを決める自由があるかどうかにかかっています。
しかし、ロード サイクリングでは、ギア間のステップが大きすぎるという点があります。 図5Bは、1×11トランスミッション（50Tチェーンリング/10-42Tカセット）と、標準的なクランクセットと11-32Tカセットの組み合わせのロールアウトを比較したものです。
この大きなステップは、ギアを変更するたびに速度が大きく向上することを約束する一方で、ライダーは、速度を急激に変化させることなく、均等な速度を維持することがはるかに難しいと感じるかもしれません（またはその逆）。
スプロケットにも注目してみましょう
スプロケットのサイズもギア比の進行に影響します。
たとえば、11速の11-23Tカセットでは、最大の2枚のスプロケット以外のすべてのスプロケットに1歯分の差があるため、非常にスムーズにロールアウトが進行します（図6A）。
同じ効果は、11速の11-28Tカセットと14-28Tカセットを比較した場合にも見られます（図6B）。 どちらの場合も、スプロケットサイズの範囲が狭いと、ロールアウトの進行がスムーズになるだけでなく、個別のギア比の数も増えます。
ここで注目すべきは、3xトランスミッションがこのような妥協点を克服し、低めのギア比の範囲を広げつつ、適度な進行速度を維持できることです（ただし、これは最終的にはリアスプロケットの選択に依存します）。
タイヤのサイズは自転車のギアリングに影響します
ここ数年で考え方が変わり、ロードライダーは幅広のタイヤによってもたらされる快適性とグリップを享受するようになりました。 タイヤが太くなると高さも増し、ホイールの直径と円周が大きくなります。
この効果は、タイヤサイズの差が小さい場合には、ほとんど無視することができます。
この効果は、タイヤサイズの違いが小さい場合には、ほとんど無視することができます。例えば、28Cのタイヤの円周は、23Cのタイヤよりも1.4%大きいだけなので、ロールアウトへの影響はわずかです（図7A）。 一方、40Cタイヤの直径は23Cタイヤよりも4％近く大きく、自転車のロールアウトへの影響は、各チェーンリングに歯を2本追加したのと同じです（図7B）。
従って、グラベル/オールロードバイクを検討している人は、ギアリングの変化を補うために、コンパクト、あるいはサブコンパクトのクランクセットを検討する価値があります。
ギアリングの選び方
バイクのギアリングに対するこれらの効果がどのように道路に反映されるかを決定する唯一の方法は、それらをテストすることです。 特にチェーンリングの変更を検討する場合は費用がかかるため、この問題を検討するのに最適なタイミングは、トランスミッションのパーツの1つまたはすべてを交換するときです。
より困難な地形に挑戦する旅を計画しているライダー（例：フレンチアルプスを訪れる）のために、現在使用されているローレシオの範囲に基づいて、いくつかの推測を行うことができます。
この文脈では、特に慣れない道を急降下するときなど、一般的に高いギア比の必要性は非常に低いため、バイクの実用性に影響を与えることなく、2、3の高いギア比を犠牲にすることができます。
カスタムロードバイクを作るためにパーツを選択している段階では、既存のバイクのギアリングがかなり良い出発点になります。
ハードウェアに関するいくつかの注意事項
かつて（20年以上前）、スプロケットが個別に販売され、ライダーが後輪に必要なサイズを選ぶことができた時代がありました。
例えば、現在シマノとSRAMから発売されている11速カセットを見てみると、32Tや36Tといった大きなスプロケットが含まれていても、ほとんどすべてが11Tのスプロケットを採用しています。
同様の制約はチェーンリングの選択にも当てはまり、かつては1歯単位でロード用チェーンリングを入手することができましたが、現在では数種類の選択肢に限られています。 クランクの場合は、ボルトパターン（4ボルトと5ボルト）とボルト円径（110mmと130mm）によって、選択肢がさらに狭まります。
ディレイラーにも、さまざまな互換性の問題があります。
ディレイラーにも様々な互換性があります。フロントディレイラーの場合、多くの現行モデルでは46～54Tの大きなリングを使用することができますが、2つ目のチェーンリングをどれだけ小さくできるかには制限があります（ケージの寸法のため）。
リアディレーラーについては、このコンポーネントの形状によって使用できるスプロケットのサイズが決まります。 ショートケージのディレイラーは28T（カンパニョーロの場合は29T）まで、ミディアムケージのディレイラーは32Tまで、ロングケージのディレイラーは36Tのスプロケットに対応しています。 いくつかのケースでは、どのディレイラーにも少し大きめのスプロケットを使用することができますが、これはケースバイケースで評価しなければなりません。 できれば経験豊富なメカニックに依頼してください。
最終的な考えとまとめ
今日のロードサイクリストは、これまで以上に多くのギア比を備えていますが、スプロケットのサイズが大きくなり、チェーンリングが小さくなったおかげで、それらのギア比も小さくなっています。
業界はチェーンリングとスプロケットのサイズにある程度の余裕を持たせていますが、サイクリストが実際に使ってみないことには、ある組み合わせの有用性を判断する簡単な方法はありません。
この点では、電子グループセットを取り巻く新技術の登場が期待されています。 このような情報は、特定のチェーンリングとスプロケットの組み合わせの有用性を評価する上で非常に重要なものとなります。
そのうち、ロードトランスミッションが進歩して、インテリジェントシフトが現実のものとなり、経験の浅いライダーにギアリングの選択を委ねるのではなく、人間のエンジンの効率を維持するために介入するようになるかもしれません。 この考え方は、純粋なライダーには不評かもしれませんが、ライダーがギア操作の負担から解放され、アクティビティをより楽しめるようになることが期待されています。
