９０

井上重則、坪井信隆

特集 ● さまざまな乗り物の安全・快適技術／解説

自転車の安全・快適技術
井上重則＊

坪井信隆＊＊

自転車は、１８１３年のカール・ドライスの発明以来１９０年近い歴史を持つ乗り物であるが、それは快適性を追求しつづけた歴史であった。ミショー型、オーディナリー型、セーフテ
ィ型と変化し、現在の自転車の基礎が生まれた。また、自転車ではパイプ、車輪、タイヤの改良による軽さの追求、サドル、ギヤ、ダイナモの改良による快適技術の追求、制動装
置、回転中の車輪の保護などによる安全の確保がなされている。

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決定的な一歩であった。

１．はじめにしかしその後の歴史の中で、それ以外にも乗り手

自転車の起源は、１８１
３年にドイツ西南部のバーデの安全・快適を目的として、さまざまな工夫がなさ

ン大公国の宮廷に仕えた貴族の息子であるカール・れている。本稿では、それらの安全・快適技術につドライスの考案した車輪を縦に二つ連ねた乗り物でいて紹介する。

あるといわれている。それを起源とすれば、すでに２．自転車の歴史

１
９
０年近い歴史を持つ乗り物であるが、それは快適性を追求しつづけた歴史でもあった。そもそも自転

カール・ドライスが発明したドライジーネという車は人間が自分の力を使って歩くよりも速く、楽に乗り物は、地面を足で蹴って走る二輪車であったが、移動する快適性を求めて生まれた乗り物であるが、それはFig.1に示すようにハンドルがついていて、車輪を前後に二つ並べる形態を生み出したことが、自由に方向転換ができた。実は１７９０年ごろから木馬のような足蹴り二輪車（セレリフェール）は作られていたが、前輪を操舵するという点が画期的な発明と＊ 自転車産業振興協会技術研究所開発事業部主任研究員

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原稿受理 ２００
２年５月８日国際交通安全学会誌 Ｖｏ
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なった（１８１８年フランス特許取得。特許を取得した
この年をドライジーネが発明された年と記載される事もある）。前輪を操舵することにより、自転車は人間によるフィードバック制御を受け、倒れずに、好きな方向へ進むことが可能となった｡ほんのわずか（６）

平成１４年１０月

９１

自転車の安全・快適技術

な工夫が自転車の歴史を生んだのである。
ドライジーネの出現後、自転車はイギリス、フランスをはじめとする地域で大流行し、類似品も多数製作された。
次に大きな変革をもたらしたのは、スコットラン
ドのマクミランが発明したペダル往復式後輪駆動自転車で、人類が地面に足に触れずに移動できるようになった最初の二輪車であった。
さらに鉄の普及、加工技術の進化に伴い、金属製

注）財団法人シマノ・サイクル開発センター所蔵。

Fig. 1 ドライジーネ１
８１８年（文政元年）・ドイツ

材料主体でフレームを製作し、量産化したのはフランス人のピエール・ミショーが最初である。ペダル
による駆動システムの採用もミショーと考えられている（１８６１年）。ミショーは修理を頼まれたセレリフ
ェールを修理していた時に、下り坂で足の置き場に困ったことから、前車輪にペダル、クランクを装置することを思いついたという。また、ミショー型では、Fig.2に示すように後輪ブレーキも付けられ、サドルも大幅に改善され、大量生産されて、自転車の実用化に大いに貢献したものといえる。
次に、Fig.3のようなオーディナリー型（日本ではダルマ自転車）と呼ばれる前輪の異常に大きい自転

注）財団法人シマノ・サイクル開発センター所蔵。

車が主流になる。

Fig. 2 ミショー型１８６
９年（明治２年）・フランス

高速走行志向は、動物としての人間の本能であるが、当時の自転車は、前輪にクランクを介して直接ペダルを取り付けていた。ペダルを１回転させると、車輪も１回転しかしないので、当然、速度を出そうとすると車輪の直径を大きくして、車輪１回転による走行距離を増すしか方法がない。そのため、前輪がどんどん大きくなっていった。また、重量をおさえ、自転車に乗りやすくするため、逆に後輪は小さくなっていったのである。その他、前輪にキャスタ
ー角を取って方向安定性を向上させ、回転部分へのボールベアリングの採用やクランクの改良も進められていった。

注）財団法人シマノ・サイクル開発センター所蔵。

この時期のオーディナリー型は金属加工技術、製Fig. 3 オーディナリー型１
８８３年（明治１６年）・イギリス

管技術の急激な進歩に伴い、大きさに比べると想像以上に軽量化されており、実測例では直径２ｍ強の前輪でありながら、２０ｋｇ前後の軽量車も存在した。

と呼ばれた。

オーディナリー型に乗車した場合、乗員の目線は乗１８８０年ごろになると、チェーンとギヤを使って変馬時よりも高く、気分は良かったと推察されるが、速してから後輪に伝え、小さな力で大きな速度を出

転倒時の乗員の危険も高かった。特に頭部は３ｍ以すことができるようになった（Fig.4参照）。前輪と後上の高さであったため死亡事故も多かった。そのた輪の大きさは均等になり、現在の自転車の構造が完め、オーディナリー型以降に出現した現在の自転車成した。

に近い駆動システム（前輪直接駆動ではなく後輪増

日本では、１８
９
０年に宮田製銃所（現・宮田工業株速駆動）の自転車は一般的にセーフティ型（安全車）

式会社）で国産初のセーフティ型自転車の試作がさＩＡＴＳＳ Ｒｅｖ
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（７）

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井上重則、坪井信隆

軽量化できるのか、それが長年の自転車屋の技と知恵である。
電動アシスト自転車も、開発当初は２６ｋｇほどもあったが、最新のモデルでは２０ｋｇを切る商品も開発されている。自転車はそれ自体を持ち上げることは少ない商品ではあるが、バッテリ切れ時の走行や、玄関先のポーチや歩道の段差を持ち上げる際の必要性、ユーザーに女性、高齢者が多いこともあり重いことが不評を買ってしまったのである。そのため、モーター、バッテリ、フレーム材料に改良を加え、
注）財団法人シマノ・サイクル開発センター所蔵。

一般の自転車とほとんど変わらない重量にまで軽量

Fig. 4 シンガーアポロ・セーフティ型自転車１８８
９年
（明治２
２年）

化されてきたのである。
３−１

パイプ

れ、１
８
９３年には年産５００台という記録が残されてい自転車の軽量化に貢献したものとして、第一にパる。また、１
８９７年に上野不忍池で、日本最初の自転

イプが思い浮かぶ。軽くて強い構造物を得るために、

車競走大会が行われたという記録も残っている。

断面積はそのままにして断面２次モーメントを上げることを考え、パイプ構造に行き着いたのである。

３．軽さの快適性

戦国時代から鉄砲製造で有名であった堺の町が、今

靴や鞄、衣服のように人が持つ物、身につける物

でも自転車の街として栄えているのは、鉄砲鍛冶のは軽さが非常に重要な選択肢となる。日常生活では、 パイプ（銃身）製造技術があったことと無縁ではない。
軽さの重要性を忘れがちであるが、無視できない例

今どきパイプが使用されているのは物干し竿と自として登山用品、航空機積載用品、宇宙機器が挙げ

転車ぐらいなものだと評されたことがある。最近は、られる。

加工技術、接合技術が進化しているだけに、さまざ

今、自転車は多種多様な素材を組み合わせ、１ｋｇ

まな形状の金属加工物を簡単に作ることができるが、あたり１，０００円から１０，０００円の商品として販売されパイプがなければ自転車の歴史も変わっていたかもている。１ｋｇあたりで計算すれば、かなり高額な商しれない。

品といえるが、これは、軽量化を追及したための副

自転車用パイプの開発はおもにヨーロッパ圏でな産物である。自転車の動力源は人間自身である以上、されているが、初期のパイプは鋳物によって作られ自転車の軽量化は永遠の課題であるが、わずか２０ていた。しかし、最近は鋳物のパイプは見られなくｋｇにも満たない構造物が６０ｋｇの質量を載せて、２０

なり、おもに電縫管が用いられている。
普通、自転車用のパイプに使われるのはＳＴＫＭ

ｋｍ／ｈ以上の速度で走行することを考えると不思議

１１Ａと呼ばれる機械構造用炭素鋼管である。これはな気さえする。
初期のドライジーネ時代から車軸部に金属棒のボロールに巻いた長尺板を何工程かのローラー加工に

ルトとナットが、結合部には釘が使われていたが、より丸めて、最後に電気溶接によりパイプ形状とし残りはほとんどが木材で作られていた。重量は現存た電縫管である。しかし、溶接部は内、外側にビーするもので実測３０ｋｇ以上あるが、体重７０ｋｇ以上もド跡が残るため、最後に外側を切削加工により仕上ある欧米人を載せると考えれば意外に軽い。

げている。

最近では一般的な自転車も、コスト引き下げのた

最近、土のテニスコートやグランドをならすトン

めリヤキャリアを標準装備から外し、軽量化（実際

ボは軽くなってきている。これは昭和４０年代後半かにはコストダウン）のため、両足スタンドを片足ス

ら、使われる材料が普通鋼管から高張力鋼管に変わ

タンドに換えたりして、重量は１６〜１７ｋｇほどになったことに起因している。当時はバイコロジーブーった。

ムで、自転車の世界でも高級スポーツ車には高張力

最も軽い自転車は競輪で使われるもので、わずか７〜８ｋｇである。競輪選手たちの体重と通常の人間鋼管が使用されたが、今でも町で使われる一般用自
転車は安価な普通鋼管を使用している。

の２倍以上もある脚力を支えながら、なぜそこまで

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（８）

ロードレースや競輪で使用される特殊自転車用パ

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自転車の安全・快適技術

上パイプ
ダブルバテッド管
シングルバテッド管

立パイプ
シングル
バテッド管

ダブルバテッド管

チェーンステー
テーパー管

前ホーク
テーパー管

下パイプ
ダブルバテッド管

Fig. 6 バテッド管、テーパー管の使用場所

テーパー管

Fig. 5 バテッド管、テーパー管

イプ材料は、後ほど説明するバテッド加工時の割れを防ぐために、ＳＣＭ鋼等を引抜加工によってパイプ形状にしている。しかも、大きな力の加わるパイ
プ接合部（パイプの両端）の周りだけ厚くし、力のかからない中央部は薄くしたバテッドパイプや、片持
ち梁で全体の応力が均一となるような等厚テーパー管などのように複雑工程を経たパイプを開発、使用している（Fig.5、6参照）。また、世界中に品物は存在しているが、現在製造が消滅してしまった技術として、スポーツ車の前ホークに使われた先端部が薄出典）高木六弥著「自転車部品加工技術の変遷」『自転車技術情報
Ｎｏ２. ５』自転車産業振興協会技術研究所、１
９
８４年１
０月。

肉になったテーパー管もあった。

Fig. 7 Ｖ字針金スポーク車輪

日本では昭和２８年ごろから冷間鍛造、造管、引抜技術が急速に進歩し、新たに開発されたパイプが次々

普通の自転車の車輪は、タイヤを外すと１．
５ｋｇしに自転車にも採用された。パイプが自転車を育み、かない。それなのに、車軸の両端を保持し荷重を加別な面では自転車もパイプを鍛えてきたともいえる。

えた場合、７，０００Ｎ程度の荷重まで耐えることがでまた、これらのパイプは軽量化だけではなく、何きる。シティー車に使われるスポーク車輪は、自重度もパイプを引抜く工程で、パイプの内外表面の強の５００倍前後の静荷重に耐えられる特殊な構造物な度が数パーセント向上するという副産物も生み出しのである。
木製車輪が金属製となり、スポークも金属の丸棒ている。
ところで、これらのパイプを使用しても、自転車となって形態はスマートになったが、重量は軽くはの合計重量として見るとわずか２００ｇ前後の軽量化、ならなかった。軽くするためにいろいろな工夫がな

フレームだけで見ても１０％の軽量化にとどまっていされ、最初に登場したのはFig.7のように針金をＶる。しかし、自転車マニアの軽量化への執念はすさ

字に曲げ、リムの側に取り付けた吊り金具を通してまじく、チタンのボルト、カーボンのハンドルなど、リムを吊るように工夫されたＶ字針金スポーク車輪

わずか数グラムの争いに血眼になるのである。

である。次に現れたのは単線スポークで、帯鉄板を

３−２

車輪

巻いたリムにスポーク穴をあけ、外周からハブ側に自転車が走ると車輪が回転するが、自転車全体の重量を軽くするよりも、回転部分が軽いほどより加ねじを立て、半径方向にスポークをねじ込む方式であった。

速性能が良くなる。また、回転する車輪だけで考え

次に、ボルトを締付ける際に発生する共まわり現

ると、車輪中央部より外周部が軽いほどその効果は象の解消のため、ボルトの頭の近傍を直角に曲げる大きくなる。それらの快適さを求めた結果、スポー

ことが加わり、現在のク車輪という特殊な「張り構造体」を生み出したの曲した頭部を引っ掛け、ねじ部をリムのスポーク穴である。

に差し込んでニップルを締めて、スポークの張力をＩＡＴＳＳ Ｒｅｖ
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ハブつばのスポーク穴に湾

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井上重則、坪井信隆

加減してリムの振れを取るスポークの原形が生ま道路上で行われる競技の場合、前輪に使用したディスクホイールに横風が当たると、ハンドルがふらつれた。
スポークの形状、太さ、組み方、材質まで含める

くことがある。そこで、翼形断面を持つ３〜５本の太いスポーク使用したもの（Fig.8中央）
や、リムを甲と、今でも細かな変化を続けている。
スポークは直径が２ｍｍ前後の丸棒が基本である

高にしスポークを短くするとともに、スポーク張力が、材 質 は 鋼（硬 鋼 線ＳＷＲＨ 系）、ス テ ン レ ス

を上げることで、スポークの本数を減らして空気抵（ＳＵＳ３
０４から始まり、現在ではＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４抗の低減を図ったディープリム（Fig.8右側）がある。

耐疲労強度改良材が主流）、アルミ合金、チタン合３−３金等が用いられている。

ドライジーネのころの自転車の車輪は、祭りの山

タイヤ

スポークの組み方はラジアル組み（放射状：牛車車と同じ華奢な木製車輪であったが、早い段階で外の車輪から始まり、大八車に代表される）から始ま周部の摩耗防止のために金属板を貼るように変化しった。ところが、自転車の後車輪には回転力を伝えた。しかし、耐久性は向上したが、乗り心地が劣化るため、車輪の中心部からの回転ねじり力が負荷さしたため、ソリッドタイヤが使用されるようになっれる。この解消のためタンジェンシャル（ハブの接た。もっとも、タイヤといっても、ただのゴム製丸線方向にスポークを張る現在の組み方、１８７４年スタ

棒の両端部を針金で結合しただけの代物であったが。

ーレイ）が始まるまでの期間が、スポーク頭部に曲したがって、それほどの乗り心地の向上は得られげ加工を加えた時期から、わずか１０年前後しか経っなかったようで、後に作られたミショー型はイギリていない。金属加工技術の進化、広域での情報伝達

スではボーンシェーカーと酷評されるほどであったに伴い、スポーク車輪の変化、普及はヨーロッパ圏（日本では「がたくり車」と呼ばれた）。
それを解決したのはＷ．Ｒ．トムソン（１８４５年。実では信じ難い早さであったと推察される。
その他、細かな工夫として、スポーク本数が４の用にはならなかった）、ダンロップ（１８８８年）による

倍数でなくなる、左右非対称、綾取り、交点結束

空気入りタイヤの発明であった。空気入りタイヤの（ソルダリング）、リムの左右非対称、スポークが丸

発明は、タイヤ自体での大幅な軽量化、タイヤ自身

くないエアロスポーク、中空スポーク、寿命対策のの衝撃吸収力の向上、さらには路面に対するタイヤ

ため最近復活した真直スポークなど、さまざまなものコーナリングフォースの向上といった、副次的なのが出現している。今もスポーク車輪は、スポーク

タイヤ機能の向上をもたらした。
しかし一方で、空気入りタイヤの出現は乗車前のらしく細々と進化を続けている。
スポークを用いない車輪としては、ディスクホイ
ール（Fig.8左側）が挙げられる。これは１９８２年にイ

空気入れ作業、パンクといったマイナス面も発生させた。

タリア人のモゼールがアワーレコード競技においてスラスト方向へのタイヤ性能は、本来車体が傾く

使用したハニカム構造ＣＦＲＰ円板形車輪が始まりと自転車にはそれほど要求される機能ではなかったが、されている。これは、空気抵抗の削減によりエネル

極限で使用されるロードレース用自転車ではコーナ

ギーロスの低減を図ったものである。１９８４年のロサ

リング時の速度を維持するために必要とされたのでンゼルスオリンピック自転車競技での実績が認めらある。タイヤ性能が向上した一方で、限界を越えたれ、一気に使用が拡大、定着した。

ときの事故のダメージ増大にもつながった。いつにしかし、屋外の競技場やトライアスロンのようななっても自転車の危険度は減らない。
普通の自転車用タイヤのメーカー指定空気圧は３００ｋＰａ前後である。１トン以上の自重を支えている自動車用タイヤより高圧である。転がり抵抗を減らし、走行速度を早くするためにタイヤ幅を細く、高圧にしているのである。
ダンロップの作ったオリジナルタイヤの形式は、現在でもチューブラタイヤ（Fig.9）という名前で残っている。これは、加硫したタイヤにフラップ用布でFig. 8 空気抵抗の軽減をねらった車輪

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保護してチューブを縫い込み、リムテープを縫合部（１０）

平成１４年１０月

９５

自転車の安全・快適技術に貼り付けたドーナッツ状の構造になっている。箱長時間走行における痛み発生の要因と考えられる。

型形状をしたリムにそれを強力な接着剤（リムセメ

一般用自転車のサドルは、スプリングのついたふント）で貼り付けて使用している。このタイヤは低わふわサドルである。通勤、通学、買い物程度ならくとも７００ｋＰａの空気圧で使用できるので、転がりば自転車に乗る時間は１０分か１５分間位であるから問抵抗が大きく低減する。特にトラック競技用の場合題はない。しかし、１時間も乗ると非常に疲れる。

は最高使用空気圧１，５００ｋＰａと表示された商品までイメージで表現するとお尻がこる感じさえする。と出現している。これは、トラック競技が開催される

ころが、長時間自転車に乗るはずのサイクリスト達

バンクには衝撃の元となる段差が全くないため、衝は、なぜか硬いサドルを愛用しているのである。
スポーツ車に乗車している場合、前傾姿勢を保ち、撃吸収性を無視できるからである。
自転車のタイヤは、空気圧を上げた方が転がり抵

人間の運動としては特異な部類に入るペダリング動抗やタイヤの摩耗、パンクの危険性も減る。しかし

作を繰り返している。その際には、支持点の中で人

一般用自転車では、３０年程前に、自転車を自動車か体の重心に近いサドルが、乗車姿勢の基準位置となら守るために標識のあるところでは自転車も歩道をるのである。

通行しても良いと道路交通法が改正されたため、歩競技用自転車のサドルは臀部保持補助具でしかな

道段差、レンガ、タイル舗装、点字ブロックなど障い。サドルに座っていたらレースに勝てるはずがな

害物競走を強いられている。そのため、自転車ユーい。それはＭＴＢレースでも同じである。サイクリ

ザーは、メーカー指定空気圧の約半分の空気圧で走ングの世界では位置決め部であり、椅子でもあり、行する方法で対策をしている。

タイヤ、車輪、フレームで減衰させた振動の最終減乗員にとっては快適な乗り心地と、少しの走行抵抗の増加をもたらす。自転車小売店には飛躍的なパ衰部でもあり、立ち漕ぎ時の太もも内側保持具がサドルなのである。
また、レースに使われるサドルやスポーツ用サド

ンク修理作業の増加、タイヤメーカーにはタイヤ摩ルの前端は必要以上に長い。それは、長さによりサ

耗による需要の増大をもたらしている。
その対策のため、大手自転車メーカーでは空気圧

ドルトップの変形量を大きくし、振動をより緩和さのインジケータをタイヤに取り付け、空気の補充時

せ、立ち漕ぎ時に左右に傾斜するフレームを、太も期が簡単に分かるようにした製品も考えられている。

もの内側で支える役割を果たしているのである。
４−２

４．快適技術４−１

ギヤ

自転車の駆動力の源は、乗員の脚力である。しかサドル

も、そのエンジンには、特定のトルクとクランクの女性と男性では骨格構造の違いから、サドルに乗車した場合、女性は３ポイント、男性は２ポイント

回転数の組み合わせが望ましいというトルク特性を備えている。

で上半身の体重を受ける。前傾姿勢になるスポーツ

そのために、自転車を走らせる動力源としての人

車では、恥骨結合部が接触するサドル前部の圧力が間側の筋力の特性と、その時の走行条件（速度、勾増加する（特に女性）が、これがサイクリングなどの配、路面状況、風など）により変化する自転車側の特性を適合させる装置が、多段ギヤである。自動車
やオートバイのエンジンでも、いちばん効率の良い

トレッド

回転数が保てるよう、走行条件を考えながら、適当

ロードにトランスミッションを切り替えて走ると燃費も少なくて済む。それと同じことが自転車のギヤにも要求されるのである。

チューブ

チェーン駆動式の自転車の利点として、クランク

リムテープ

リムセメント側のギヤと後輪側のギヤの歯数を変えてやれば、簡
インナー
フラップ

単に速比変換ができることである。しかも、チェー

タイヤステップ

ンの伝達効率は９８．
５％前後の高いレベルにある。チ

出典）日本自転車振興会『検車員ハンドブック』。

Fig. 9 チューブラタイヤの構造

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ェーン駆動は自転車に最適な駆動方式なのである。
通常の自転車では、クランク側のギヤと後輪側のギ

（１１）

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９
６

井上重則、坪井信隆
リングギアユニット

内装変速機では、後輪用ハブ胴の内部に遊星機構を組み込み、それらの組み合わせによりギヤ比を変えるものである。ギヤの部分が表面に出ないため、メンテナ
ンスや防塵対策が不要で、また、結氷や泥詰まりによる動作不良も解消される。
最近では、１２段の変速比を持つ内装変速
機や、乾電池やスピードセンサを内蔵し、走行条件により自動的にギヤチェンジを行う（停止時には自動的にローギヤに切り替わり、軽い踏み出しが可能）オート

出典）株式会社シマノのカタログより。

Fig. 11 内装変速機

マチック変速機も開発されている。
４−３

ダイナモ（発電機）

一般用自転車のＪ
ＩＳ規格では、前照灯

Fig. 10 オフセット組車輪の装着を推奨しており、シティー車の前
ヤは１枚ずつしか無く、決まったギヤ比しか得られ照灯の装着率は９０％を超えている。ところが、夜間ない。しかし、スポーツ車ではそれを前後ともに数の前照灯点灯率は３０％以下であり、自転車業界でも枚ずつ準備し、しかも走行中にチェーンが外れ、隣問題視されている。前照灯をつけない理由としては、のギヤに乗り移るという曲芸のようなことをしていペダリングが重くなる、街路灯などがあり前照灯がるのである。

なくても走行できる、かっこ悪い（高校生）等の理由

自転車レースの世界では、クランク側のギヤとしが挙げられるが、前照灯は乗員の視野の確保の面だて３段変速、後輪側のギヤとして９段変速が使用さけでは無く、歩行者や自動車からの視認性確保の面れている。これらを組み合わせれば、合計で２７段変からも必ず点灯すべきである。

速という非常に多くのギヤ比を選択することができ

最近では、乾電池式のライトに振動センサと照度る。これは、人間の出力を最大限に得るために必要センサを組み合わせ、夜間の走行時に自動的に点灯とされるものである。ツールドフランスでは、先行するものもある。また、ＬＥＤと充電式乾電池によ車のギヤ板の何枚目にチェーンが掛かっているかをり、１回の充電で１ヶ月以上も使用できる製品も出見て、勝負の時期を判断し、競輪では選手が選択している。
またダイナモ（発電機）についても、従来のダイナ

たギヤ枚数から体調を推察し車券を購入するのであモはタイヤの側面にローラーを押し付けて、発電機る。
９枚のギヤを組み込むためには、オフセットの問題も生じる。ギヤは、通常自転車の右側に取り付けを回転させるため、どうしても走行時の抵抗が大きくなりがちであった。
そこで最近では、前車輪のハブ胴の中にコイルとられるが、そのために、Fig.10のようにギヤ板の厚み分だけ後輪用ハブのスポーク穴の位置が左にずれ

永久磁石を組み込んだハブダイナモ（Fig.12）が開発る。タイヤが車体の中央に来るようにするためには、されている。これは、ライトを点けても消してもペ

車輪の左右でスポークの長さ、張力を変える「おちダルの重さはほとんど変わらず、しかも暗くなったょこ組み」をしなくてはならない。

ら自動的に点灯するので、ライトのつけ忘れが無い。

また、一般用自転車でも上り坂や向かい風は避け

５．安全技術ては通れないため、変速機があれば快適である。しかし、スポーツ車のように２枚のギヤの組み合わせ

５−１を変えてギヤ比を変えるタイプのものであると、ど道路交通法施行規則には、自転車は「乾燥した平のギヤの組み合わせを選択すればよいのか迷ってし坦な路面において、制動初速度が１０ｋｍ毎時のとき、まうとか、日常のメンテナンス、チェーン外れなど

制動装置の操作を開始した場所から３ｍ以内の距離の問題が発生する。

で円滑に自転車を停止させる性能を有すること」とそれを解消したものが内装変速機（Fig.11）である。

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ブレーキ

記載されている。しかし、トータル重量で７
０ｋｇも

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平成１４年１０月

自転車の安全・快適技術

９７

Fig. 13 バンドブレーキ

出典）株式会社シマノのカタログより。

Fig. 12 ハブダイナモ

あるような移動体の運動を、人間の握力だけで止めるのは簡単なことではない。握力が小さく、しかも手が小さいため、にぎり代を大きく取れない幼児車
ではなおさらである。しかも、二輪車である自転車
はタイヤがロックすれば転倒につながり、雨の日の制動も考えると、その開発は容易なことではない。
一般に用いられるシティー車で使われるブレーキ
はバンドブレーキ（Fig.13）である。これは、後輪に固定されたブレーキドラムの外周に、ブレーキ帯にFig. 14 ドレスガードのついた自転車鋲止めしたブレーキライニングを配置して、ブレー
キ帯端のクランク機構の作動でライニングをドラム故も多い。それは、車輪への異物の巻き込みである。

に巻きつかせて車輪を制動する後輪用ブレーキ装置

一説によれば、自転車に関連した事故、クレームである。このブレーキの欠点とされるのは、ブレーの５０％以上を占めると言われている。本来ならば自キライニングとドラムの摩擦時に発生する「鳴き」

転車は、裾がチェーンに巻き込まれたりするようなと呼ばれる制動音である。

ズボンや、風により裾がはらむようなスカートではそれに対応するために考え出されたブレーキにロ乗らないのが常識である。しかし、買い物や通勤、ーラーブレーキがある。ローラーブレーキは、操作

通学といった用途を考えるとそうとばかりも言ってワイヤーでカムを回転させ、カム面をローラーが転おれない。

がり、それによりブレーキシューをハブシェル内周Ｊ
ＩＳ規格でも、チェーンケースの装備義務付け、面に押し付け、制動力を得るものである。ハブシェ

箱型錠にはずり落ち防止措置を施すこと、チェーンルに内蔵され、しかも潤滑としてグリスを封入しての脱落やブレーキワイヤーの切断で車輪の回転を妨いるため、防水、防塵、防錆にすぐれ、メンテナン

げないことなどが規定されている。また、女性が乗

スフリー性と、雨水や注油による制動力の低下も無ることが多いシティ車では、スカートを後輪に巻き込むことを防止するためのドレスガード（Fig.14）がいという優れた性能を持つものである。
また、ＭＴＢのダウンヒル競技では、オートバイ

装着されたものも多い。

に使用されるようなディスクブレーキも用いられてしかし、最近では前輪への異物巻き込みの事故がいる。従来は、重量の増加、油漏れの心配、高価格多くなってきている。後輪の回転が急に止まっても、というデメリットがあり定着しなかったが、大きな自転車が急制動するだけであるが、前輪の場合は急制動力を必要とするダウンヒル競技では、再び使わ

制動により前転状態となり、乗員が道路に投げ出されるようになってきた。

れ、より危険性が高い。巻き込むものとしては、傘、

５−２

回転中の車輪の保護

コートの裾、ハンドルにかけた荷物などが多いが、前章において、７０ｋｇもある移動体の運動を止め

自転車を乱暴に扱ったため、どろよけが変形し、振るのは容易なことではないと紹介したが、実は逆に動で車輪に接触し巻き込まれる事例も見られる。

車輪の回転が簡単に止まってしまうために起こる事

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ユーザーが事故のショックで何かを巻き込んだこ

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井上重則、坪井信隆とを忘却し、メーカーにクレームをつけてくる例もと考える。

多い。しかし、この場合でもスポークの折れ、前ホ

また、近年では前照灯のランプバルブに蓄光材をークの塗装傷などの痕跡から前輪への異物巻き込み塗布したり、バッテリを内蔵したＬＥＤを組み込むの事故と判別できる。

などして、停止時の被視認性を確保した製品もあり、前輪にもドレスガードのような防護網を取り付け

選択の幅も広がっている。

れば良いのであろうが、横風を受けた場合に、ハン

６．おわりにドルを取られることになりかねず、それもできない。
したがって、ユーザーには自転車の前輪に異物を巻

自転車は、ドライジーネの発明以来１９０年間、いき込むと大怪我をすることを念頭に置き、ハンドル

ろいろ改良され、今や成熟した乗り物であると言わにスーパーの袋や傘をぶら下げないよう留意していれるが、今でも少しずつ変化しているのである。しただきたい。

かし、基本的な構造は１００年以上変わらないため、

５−３

自転車に興味の無い人には、その変化は目に留まら夜間の視認性

夜間の自転車乗車中の事故による死者は、大部分ない。

が自転車対四輪車事故によるものである。その中で例えば、自転車を購入しようと店頭に並ぶシティ

も出会い頭の事故が４０数パーセントであり、最も多車を見ても、見た目では１万円の輸入自転車と３万い。

円の国産自転車には差が見つけられないため、どうＪ
ＩＳ規格では、自転車は前照灯を備えることが推しても安価な輸入自転車を購入してしまう。そのた奨されている（道路交通法では、夜間もしくは視界

めに、今では輸入車の比率が６０〜７０パーセント以上

が５０ｍ以下の場所を走行する場合は、前照灯の点灯を占めているほどである。

が義務付けられている）。前照灯は自分のためにつしかし、自転車は自分自身をエンジンとして、自けていると思われがちであるが、実際には自動車か分の命を乗せて走る乗り物である。走行中にフレーらの被視認性を高め、歩行者への注意喚起に役立っ

ムが折損したり、事故を回避しようと急ブレーキをている。日本では前方１０ｍの障害物を確認できる視かけてもあと１ｃｍのところで停止しなければ大怪認性が求められているのに対し、アメリカでは前方我をするであろう。また、プレス部品の縁が鋭けれ

３００フィートから確認できる被視認性が求められてば切り傷を負い、車軸の回転やギヤのかみ合わせがいるほどである。

不調ならば、せっかくのパワーを浪費しかねない。

前照灯以外では、自転車の被視認性を高めるため

そういう点からも、自転車の価格差がどこにあるののリヤリフレクタ、ペダルリフレクタ、サイドリフ

かをしっかりと見極めていただきたいものである。
本稿により、自転車の工夫が少しでもたくさんのレクタの装着が義務付けられている。しかも、リフ
レクタをはじめとする反射器材は、１００ｍ後方から方々の目に留まることを望むものである。

照射された時に反射光を確認できる高い性能が要求
参考文献

される。
これらは全て、夜間の自動車からの被視認性を考１）『自転車実用便覧

業振興協会、１９９５年

えて規定されている。さらに、夜間の走行が多いユーザーは、前照灯をつけ忘れた（もしくはつけない）

第５版』財団法人自転車産

２）多木浩二、佐野裕二他『自転車機械の素』株時のためのフロントリフレクタ、サイドからの視認式会社ＩＮＡＸ名古屋ショールーム、１９８８年

性を高める反射テープリング、後部の視認性を高め

３）『クラシック自転車写真集』財団法人シマノサる赤色点滅式ＬＥＤテールランプの装着が望ましい

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イクル開発センター、１９９
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