ディスクブレーキ車の重心について
11-15-2016 08:03 PM   
#1

またディスクロードの話です。

リムブレーキ車からディスクブレーキ車に乗り換える時って、乗り方やポジションも変えなければならないのではないかと思うのですが、皆さんはどう思われますか?

-----

リムブレーキのロードからディスクブレーキのロードに移った際の違和感の一つに、ダンシングのしにくさがありました。なんか上手く自転車が進んでくれない。

単純に「ハンドル付近が重くなって振る際に力がいるのかな?」と思っていたんですが、「それだけではないのではないか?」と思い始めています。

何の気無しにディスクロードでダンシングするときに、いつもより身体の位置を少し前にズラしてみました。すると、これまでより格段に進むようになったのです。

ここで思い出したのは、「ダンシングでは、自転車の重心の上に乗れ!」という話です。

タシロ流 “正しいダンシング”の覚えかた
http://funride.jp/rankings/survey22/

「シッティングのときと共通していますが、『バイクの重心に乗る』ことがまず大事です。」

そして、ディスクロード(特に油圧の場合)って、重心がリムブレーキに比べて前に移動するはずなんですよね。

STIがそもそも普通の機械式よりも300gほど重く、そこにローターとフルードが加わります。更に、前輪のラジアル組が出来ないために、リムブレーキに比べて100gほ​ど前だけ重くなります。

私の簡単な計算では、前側が500g、後側が150gほどリムブレーキに比べて重くなります。重心からの距離もあるでしょうが、ざっくり前のほうが350g分重くなるわけ​で、その分重心は前にズレるのではないか?と。

一体何mmズレるのかは分かりませんが、8kg弱の自転車における350gの前後重量差は決して小さくないと思っています。

そして、その分サドルやハンドルは前に出さなければならないのでは?とも思えて来ました。

-----

理論派の皆様、どう思われますか?意見をお聞かせ下さい。

「後ろにでかいサドルバッグ付けてバランス取れば良いんじゃね?」とも思いますが、それは一旦ナシの方向でw

既にカンチブレーキ→ディスクブレーキの道を通ってきて、かつロードよりも重心位置が重要そうなシクロクロスで同じような話があってもおかしくないのですが…。

baru (@barubaru24)
blog: 東京⇔大阪キャノンボール研究
11-15-2016 11:56 PM   
#2

同重量、同ジオメトリのキャリパー対応フレームとディスク対応フレームがあると仮定して、(コンポ以外の)パーツなども全て同条件に揃えれば、baruさんの言うとおりデ​ィスクフレームの方が前寄りに重心が来るのは間違いないと思います。

ただ、そのようなフレームは理論上のものではありますので、一度所持してるバイクで前後の重量配分を計測して、(バイク単体での)近似の重心位置を確認してみるというのは​どうでしょう?

個人的には、ディスクによる重量増というよりジオメトリの違いの方が大きいような気もしますが、ここらへんは個別に数値を見ていかないと検証できないのでなんともかんとも​。
11-17-2016 01:21 AM   
#3

(11-15-2016 08:03 PM)barubaru24 さんは次のように書きました:  またディスクロードの話です。

リムブレーキ車からディスクブレーキ車に乗り換える時って、乗り方やポジションも変えなければならないのではないかと思うのですが、皆さんはどう思われますか?

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リムブレーキのロードからディスクブレーキのロードに移った際の違和感の一つに、ダンシングのしにくさがありました。なんか上手く自転車が進んでくれない。

単純に「ハンドル付近が重くなって振る際に力がいるのかな?」と思っていたんですが、「それだけではないのではないか?」と思い始めています。

何の気無しにディスクロードでダンシングするときに、いつもより身体の位置を少し前にズラしてみました。すると、これまでより格段に進むようになったのです。

ここで思い出したのは、「ダンシングでは、自転車の重心の上に乗れ!」という話です。

タシロ流 “正しいダンシング”の覚えかた
http://funride.jp/rankings/survey22/

「シッティングのときと共通していますが、『バイクの重心に乗る』ことがまず大事です。」

そして、ディスクロード(特に油圧の場合)って、重心がリムブレーキに比べて前に移動するはずなんですよね。

STIがそもそも普通の機械式よりも300gほど重く、そこにローターとフルードが加わります。更に、前輪のラジアル組が出来ないために、リムブレーキに比べて100gほ​ど前だけ重くなります。

私の簡単な計算では、前側が500g、後側が150gほどリムブレーキに比べて重くなります。重心からの距離もあるでしょうが、ざっくり前のほうが350g分重くなるわけ​で、その分重心は前にズレるのではないか?と。

一体何mmズレるのかは分かりませんが、8kg弱の自転車における350gの前後重量差は決して小さくないと思っています。

そして、その分サドルやハンドルは前に出さなければならないのでは?とも思えて来ました。

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理論派の皆様、どう思われますか?意見をお聞かせ下さい。

「後ろにでかいサドルバッグ付けてバランス取れば良いんじゃね?」とも思いますが、それは一旦ナシの方向でw

既にカンチブレーキ→ディスクブレーキの道を通ってきて、かつロードよりも重心位置が重要そうなシクロクロスで同じような話があってもおかしくないのですが…。

ディスクブレーキとリムブレーキでは、同じジオメトリのフレームでも、特にフロントフォークのディスクブレーキキャリパー取り付け部への応力が強くなり、リムブレーキ用と​はフロントフォークのたわみ方が異なってくるという記事を読んだことがあります。
それに対応するためには、ディスクブレーキ用フロントフォークは、ブレーキキャリパー取り付け部付近を強化する必要があり、そのため外観が同じでも、フロントフォークへの​荷重時や路面からのショック吸収時の挙動が変わることになります。

そこから推察するに、ダンシング時にハンドルを抑えながら左右のペダルにシッティング時より大きな荷重をかける訳ですから、フロントフォークも前後左右にたわみます。
すると、リムブレーキ用とディスクブレーキ用ではフロントフォークの挙動が変わり、敏感な方は違和感を得るのではないでしょうか。
11-17-2016 11:08 PM   
#4

皆様こんばんは。
おもしろそうなので350gが前方に移動した場合の重心移動距離を計算してみました。
自転車は設計時にどの程度前後質量配分を考慮しているんでしょうね?

-------------------------------------------------------------------------------------
車体を8kg、
前後質量配分(初期値)を40:60(3.2kg:4.8kg)、
ホイールベースを950mm
と仮定します。

この状態から350g分前方に移動すると質量配分は
44:56(3.55kg:4.45kg)となり、重心位置は41.6mm前方に移動します。

60kgの人が乗った状態では、
車体+人で68kg、
前後質量配分(初期値)を空車と同じく40:60(27.2kg:40.8kg)と仮定します。

350g移動すると
41:59(27.55kg:40.45kg)となり、重心位置は4.9mm前方に移動します。

ざっくり計算だとこんな感じです。
11-18-2016 12:36 AM   
#5

(11-17-2016 11:08 PM)bisonforum さんは次のように書きました:  皆様こんばんは。
おもしろそうなので350gが前方に移動した場合の重心移動距離を計算してみました。
自転車は設計時にどの程度前後質量配分を考慮しているんでしょうね?

-------------------------------------------------------------------------------------
車体を8kg、
前後質量配分(初期値)を40:60(3.2kg:4.8kg)、
ホイールベースを950mm
と仮定します。

この状態から350g分前方に移動すると質量配分は
44:56(3.55kg:4.45kg)となり、重心位置は41.6mm前方に移動します。

60kgの人が乗った状態では、
車体+人で68kg、
前後質量配分(初期値)を空車と同じく40:60(27.2kg:40.8kg)と仮定します。

350g移動すると
41:59(27.55kg:40.45kg)となり、重心位置は4.9mm前方に移動します。

ざっくり計算だとこんな感じです。

数値が概算と違ってておや?と思いましたが、全体の重量は変わらず前方に差分を移動した計算だったんですね。

一応、重量、荷重配分などは同条件で前輪側に0.50kg、後輪側に0.15kg重量が増えたときの重心位置は43:57(3.70kg:4.95kg)で、前方に28.​5mmずれる計算になります。

乗車時も計算してみましたが、40.3:59.7で2.85mmの移動ですね。
11-18-2016 04:08 PM   
#6

反応遅くなって申し訳ないです。

Limeyさんにはお話したのですが、とりあえず簡易的にリムブレーキ/ディスクブレーキのロードの重心を取ってみました。トップチューブを指二本で持って前後がバランスする位置を探る原始的な方法です。パーツは、前後のライトやベルは双方同​じように付けた状態とします。

すると、リムブレーキの場合より、ディスクブレーキの方が、釣り合う点が2-3cmほど前に移動していました(BB垂線からの距離比較)。

ジオメトリが違うので正確な比較はできませんが、お二人の計算結果から見ると、確からしい値のようですね。

もちろんフォークの硬さは関係してると思うのですが、シッティングでも違いを感じるのは…というのが重心に着目した理由です。

baru (@barubaru24)
blog: 東京⇔大阪キャノンボール研究
11-19-2016 07:26 PM   
#7

(11-18-2016 04:08 PM)barubaru24 さんは次のように書きました:  反応遅くなって申し訳ないです。

Limeyさんにはお話したのですが、とりあえず簡易的にリムブレーキ/ディスクブレーキのロードの重心を取ってみました。トップチューブを指二本で持って前後がバランスする位置を探る原始的な方法です。パーツは、前後のライトやベルは双方同​じように付けた状態とします。

すると、リムブレーキの場合より、ディスクブレーキの方が、釣り合う点が2-3cmほど前に移動していました(BB垂線からの距離比較)。

ジオメトリが違うので正確な比較はできませんが、お二人の計算結果から見ると、確からしい値のようですね。

もちろんフォークの硬さは関係してると思うのですが、シッティングでも違いを感じるのは…というのが重心に着目した理由です。

ツイッターの方でちょいとお話させていただきましたが、実際にジオメトリを比較してみました。
例によって、ツールは守衛のおじさま謹製のツールでございます。



一応、比較対象はbaruさんの所有車両であるScott Foil(2013・Mサイズ)との比較で、wheel radius以下の数値は同一にしてあります。

チェーンステー長とBBドロップが同じなので、リアセンターは一緒。
ヘッド角が寝た分フロントセンターが伸びて、ホイールベースも伸びてます。
サドル角が立ってて、吊るし状態だとサドル~ハンドル間はFoliより前寄りに短くなってます。

FoilよりはDisc Solaceの方が(ジオメトリ的には)エンデュランス向けって感じですね。
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