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意外と知らない?自転車のクランクとベアリングの重要性!

2017.9.19

普段何気なく乗っている自転車。

その自転車も、数限りないパーツが緻密に組み合わさって、1つの乗り物として機能しています。

ハンドルやブレーキ、タイヤ、サドルなど、聞き慣れた部品もあれば、普段あまり耳にしないような部品も数多くあります。

今回はその中から、「クランク」と「ベアリング」についてご紹介していきます。

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普段意識しないかもしれない自転車パーツ「クランク」

日常生活の足として自転車を利用されている方の中でも「クランク?何それ?」という人がいらっしゃるのではないでしょうか?

では、その「クランク」についてご説明しましょう。

「クランク」とは、自転車パーツだけに使われる名称ではなく、一般的に往復運動やピストン運動を回転運動へと変換する道具、もしくは機構のことを言います。

回転運動というところでピンと来た方もいらっしゃると思いますが、自転車で言うところの「クランク」とは、ペダルから自転車の車体部分までの金属棒のことを指します。

つまり、ペダルを漕いだ時の運動をチェーンに伝え、自転車を推進させる為の重要な部品ということになります。

この運動を円滑にする為に欠かせないのが、冒頭で触れた「ベアリング」なのですが、詳しくは後述したいと思います。

ちなみにクランクやペダルが発明されたのは、およそ1861年と言われており、なんとそれまでは足で地面を蹴って自転車を動かしていたそうです。

次からはクランクについて更に具体的なご紹介をしていきます。

形状の違いがあるそれぞれのクランク

実は一言にクランクと言っても、その形状はいくつかに分かれています。
それぞれ以下のようになっています。

●ワンピースクランク
●ツーピースクランク
●スリーピースクランク

これらの中ではスリーピースクランクが最も一般的に使われています。

スリーピースクランクは、左クランク、クランク軸、そして右クランクがそれぞれ独立した部品となっていて、それらを組み合わせて1つのクランクセットとなります。

それに対し、ワンピースクランクは左右のクランクとクランク軸が一体成型しており、ツーピースクランクは右クランクとクランク軸が一体で、左クランクだけがクランク軸と連結する方式となっています。

ツーピースクランクとスリーピースクランクの大きな違いは、ベアリング形式です。

スリーピースクランクはツーピースクランクと違い、玉押し調整ができるようになっています。

では、次はクランクの交換に関することをご紹介します。

クランクの交換でより快適な走りに!?

クランクの交換によって様々な恩恵が大きいのは、主にスポーツタイプの自転車です。
ですので、ここではロードバイクなどのことを想定してご紹介をしていきます。

クランクは、漕いだ脚の力をダイレクトに車体へ伝える為に、重要な役割を果たしている部品です。

多くのバイクはフレームのサイズに応じて、すでに決まった長さのクランクが付いている場合がほとんどです。
しかし、そのバイクに乗るユーザーの体型は人によってバラつきがあります。
当然、中には備え付きのクランクが合わないという人もいると思います。

自分の足に合わないクランクの長さのまま自転車を使うと、下手をすると、乗っている内に膝を痛めてしまうケースもあります。

自分に最も適したクランクの長さは、一般的に身長の10分の1と言われており、170cmの人だと170mmという計算になります。

また、短めのクランクだと漕いだ際の膝の位置の関係で、比較的呼吸が楽になるというメリットがあります。
さらに股関節、膝、足首などの稼動範囲を抑えることにつながり、故障のリスクも減ると言われています。

では、長めのクランクはどうでしょうか?

これはヒルクライム、つまり坂を上る時や、立ち漕ぎの際に適しています。
これは、クランク部分が長い方が、テコの原理でトルクをかけやすく、パワーが出し易い為です。

以上のことから、クランクの交換の際は自分の足の長さに適した物、もしくはどういった乗り方をするかを考えて決めると良いと思います。

では、次からはベアリングについてご紹介していきます。

紀元前から現代まで使われて続ける「ベアリング」

「ベアリング」とは、自転車にとって無くてはならない重要な部品の1つですが、あまり馴染みの無い言葉だと感じる方もいらっしゃるのではないでしょうか?

ベアリングは、日本語で表記すると「軸受け」と呼ばれます。

その起源は紀元前まで遡ることができ、転がり運動の原理を利用して巨像を運ぶ様子が描かれた物が残っているそうです。

転がり運動とはつまり、像の下に丸太などを敷き、丸太の転がりを利用して像を運ぶということです。

最初はそんな原始的な機構のベアリングですが、今日ではその技術も発展し、あらゆる機械の回転運動の摩擦を軽減し、よりスムーズな動きの為に欠かせない装置です。

その用途は、自転車や自動車はもちろん、家電製品などの身近な物から、業務用産業機械やその他様々な分野で活躍しています。

もちろん上でご紹介したクランクの動きにも、ベアリングは欠かせない存在となっています。

では、次はベアリングにはどういった種類の物があるのかをご紹介します。

ベアリングの種別「転がり軸受」と「滑り軸受」

ベアリングは大きく分けて「転がり軸受」と「滑り軸受」があります。

「転がり軸受」は軌道輪と転動体、そして保持器というそれぞれの部品でできています。

簡単にご説明すると、外側の軌道輪と内側の軌道輪の間に金属のボールが配置されており、そのボールが他のボールに干渉しないように保持器によって配置されています。

そのボールが外輪と内輪の間で転がり、スムーズに回転するようにできているわけです。

そして、「転がり軸受」は、摩擦が小さく、かなりの高速回転も円滑にこなすことが可能となってます。

また、メンテナンスの手間や取り扱いが比較的簡単であることなどから、現在使われているベアリングの多くは、この「転がり軸受」となっています。

これに対し「滑り軸受」は、外側の軌道輪と内側の軌道輪の間に空気や油を注入し、それが「転がり軸受」で使われているボールの代わりとなって、軸を支える構造となっています。

転動体が無い分、外輪と内輪との接触面積が大きい為、軸にかかかる重量に関しては「転がり軸受」よりも耐久性に優れていますが、摩擦が比較的大きいので、回転抵抗もそれに比例したものとなります。

クランクで使われているベアリングは「転がり軸受」、つまりボールベアリングですが、次はその交換についてご紹介していきます。

重要なベアリングは定期的な確認とメンテナンスを!

クランクのスムーズな回転運動を支えているのは、ボールベアリングです。

つまり、このベアリングの丁寧なメンテナンスや交換は、そのまま快適な自転車走行に直結していると言っても過言ではないでしょう。

ボトムブラケット内のベアリングは長く使っていると、ベアリングのボールが欠けたり、欠けないまでも亀裂が生じたりするケースも多いです。

分解後、パっと見ただけだと分からないかもしれませんが、パーツクリーナーなどで洗浄すると、細かい破損が見えるようになることは多々あります。

走行中、クランク軸のあたりから異音が聞こえるようになったら、このベアリングの破損か、もしくはベアリングに付いているグリスの磨耗が原因となっている可能性があります。

破損してしまうと、クランクシャフトや、フレームにまで影響を及ぼし、他のパーツの破損に繋がってしまうこともあります。

そのため、定期的に確認とメンテナンスをすることが大切になってきます。

もし、確認をしてベアリングが破損していた場合は、ベアリングそのものを交換しましょう。
破損ではなく、グリス切れの場合は、分解してのグリス注入を行って下さい。

それらのメンテナンスをすることで、パーツの寿命が延びます。
さらに、クランクの回転がスムーズになったことが実感できるでしょう。

まさに自転車の軸となるクランクとベアリング

いかがでしたでしょうか?

自転車に於いて、どのパーツも大切ではありますが、今回はその中から「クランク」と「ベアリング」にスポットを当ててご紹介しました。

これらの交換やメンテナンスは、もちろん自転車屋さんでも行えますが、少々の労力を使っても、自分でやってみることによって、より自転車への愛着を深めることができます。

自分でメンテナンスした自転車の走りが快適だと、きっとより楽しく自転車に乗ることができますよ。

 - クランク, 自転車のパーツ, 自転車全般