熱で少し朦朧としていますので、いろいろ間違いがあったらご容赦を。
あ、いつものことか。
GlennGouldさんの[論文] Effects of Frictional Loss on Bicycle Chain Drive Efficiency
http://cbnanashi.net/cycle/modules/newbb...mpost18096
とTORIALさんのブログ記事
http://sujigane.blogspot.jp/2013/03/blog-post_23.html
を読んでいて、現在の駆動方式ではない全く別の方法はできないものか、考えてみました。
チェーンによる摩擦抵抗を下げるためには、チェーンではない方法で駆動するしかありません。
自動車やオートバイでもチェーン以外の駆動といえば歯車のみのギア駆動（ホンダのカムギアトレーンなど）か、ヤマハが一部のアメリカンバイクや実用車で採用しているシャフトドライブが実用化されている中ではポピュラーな存在です。
逆に、自転車のように駆動方式がチェーンのみという乗り物は他ではあまり見られません。なおここで挙げるのはあくまでスポーツバイク及びそれに類するものなので、三輪車のような車輪に直接ペダルなどは駆動方式として数に入れていません。ベルトドライブはチェーンをベルトに替えただけなので同じ方式と考えてもいいでしょう。
そもそも、タイヤは丸く、それを効率よく回転させるためには、動力側も回転運動させるのが機械効率は最適なのでしょう。ただ、それはあくまで自転車側の理屈であって、動かす人間の体は回転運動を効率よく行うようできていません。
走るときに「足がよく回っている」といった言い回しを使いますが、実際の動作で足は地面を蹴りつけているだけで、回す動作とは無縁です。
では、ペダルの回転ではなく、足を下に踏み下ろす動作を自転車の駆動方式にしたらどうだろうか？と考えました。回転運動でないのなら直線運動でいってやれ！というわけです。
僕はスケッチなどが極端にへたくそなので、読んだ方がイメージしてくださると助かります。
現在のクランクのような機構はないものとして考えてください。
まず、今までのペダルの位置には歯車によって上下するペダルが取り付けられています。ペダルの根元の部分にはギアがついており、ペダル自体を固定しているガイドのギアと組み合わせることで、シャフトで後輪に駆動力を伝達します。
イメージとしては、カッターナイフの刃を出し入れする感じといえばわかりやすいでしょうか。刃を固定する丸いネジの部分がペダルと考えてください。
シャフト自体はねじれに強い素材ならなんでもいいはずで、なおかつ人力で破壊しない程度の太さがあればいいので、それほど重くはならないでしょう。
変速ですが、こちらのほうが大変です。ギア駆動なので現在のようなカセットスプロケットではなくアルフィーネのような内装変速になってしまいますし、重量もかさみます。ここはいいアイデアが欲しいです。（シャフト自体に歯数の違うギアをいくつか組み込んで前後に移動させることで変速・・・腹案ですがというか文字通り机上の空論なので頭の中にあるだけの話には違いありません）
フロントはギア比の違う歯車をスライドさせることで何段か変速できるでしょう。
現在のBBにあたる部分は空洞になりますので、そこに変速ギアを組み込むことが可能かなと。
完全なる妄想の話なので、実用化できなくても、理論上可能かどうか、ああでもないこうでもない、と意見を出し合えたら面白そうです。
