フレームジオメトリの効果の説明


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ここ自転車の購入について尋ねたところ、購入前に自転車の試乗について誰かが私の代わりに尋ねました。

私の質問は、自転車のサイジングまたは「ジオメトリ」について何を知っているべきですか、または知っておくべきでしたか?

購入に関する私の質問に答えて、人々はホイールのサイズなどについて話しました。ただし、フレームサイズやフォークの角度は関係ありません。

テスト乗りについての質問で、人々は私が調整できると思う「フィット」の側面について話しました(つまり、シートの高さとフロント/バック位置、ハンドルバーの高さ)...そして他の場所で文書化されています...したがって、これらは表面的なものであり、この質問の目的にとってはあまり重要ではありません。

しかし、調整できないジオメトリについてはどうでしょうか。たとえば、ホイール間の距離はどうでしょうか。

買ったばかりの自転車で、たとえば(買ってから)前輪が慣れているよりも足に近いことに気付きました。私はそれがほんの一例に過ぎないことを期待しています(初心者としては考えもしなかったジオメトリ/メトリックの)。

このウィキペディアの記事「フレームジオメトリ」では、語彙を紹介していますが、詳細はあまり説明していません。グーグルは、ほとんどの短い記事も明らかにし、詳細/情報よりもアドベイトします。

  • 私は詳細、つまり一種の「科学」の質問を求めていることを考えると、この質問はおそらくここで答えるには長すぎます。そのとき私が求めているのは、適切な紹介/リファレンス(オンライン、または本...)へのリンクです。

  • 代わりに、「見なければならない最も重要な測定値はA、B、およびCであり、次の効果があります...これらのいくつかをまとめて、最も重要な測定値は、形状がフィット/パフォーマンス/ハンドリング/コンフォートに与える影響の90%を占めています。」

または、これは人々が読書で学ばないトピックであり、複数の自転車に乗った広範な経験からしか得られないトピックですか?幾何学を理解した結果、どのように生まれましたか?同様のタイプの2台の自転車を見て、「ああ、形状や寸法が違う」と言って、それ(測定値の違い)が何を意味するのか、何を意味するのかを理解できますか?


PS .:「通常の」フレームに興味がある:サスペンションのあるフレームではない(したがって、オフロード/全地形/ジャンプのフレームではない); リカンベントではありません。追跡/レースではありません。エキゾチック/高価な素材ではありません。


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フレームは、自転車がライダーにフィットする方法に大きな影響を与えることを指摘したかっただけです(「表面的な」と言いました)。実際、フレームのフィット感を調整するために多くの小さな調整を行うことができますが、ある時点でフレームが自転車にフィットする度合いを制限します。フレームが小さすぎると、十分な長さのステム、十分な長さのシートポスト、または十分なシートの後退を得ることができなくなり、つま先のオーバーラップが大きな問題になります。大きすぎると逆の問題が発生します。
darkcanuck

回答:


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フレームジオメトリには3つの主な影響があります

  1. ライダーのフィッティング; あなたはすでに対処しているので、ここでは説明しません...しかし、多くのジオメトリ関連の要素は、他の要素を自転車のフィッティングライダーで動作させることに帰着します。それは非常に重要です。
  2. 自転車にフィットするもの
  3. 処理特性。

あなたが尋ねたので、私はあなたの基本的なオンロードダイヤモンドフレームバイクについて話しています。クルーザー、ロード、コミューター、アーバン、ツーリング、レーサー...

自転車にフィットするもの

  1. ホイールクリアランスは、タイヤの大きさやフェンダーの取り付けの容易さに影響します。後輪については、チェーンステイブリッジ、シートステイブリッジ、シートチューブを確認する必要があります。前輪については、フォーククラウンとダウンチューブを見てください。多くの場合、測定されないか、単に最大タイヤサイズの測定値として与えられます。
  2. つま先が重なる」-前輪がペダルの前にどれだけ近づくか。フェンダーに関するより多くの問題、そしてあなたがどんな種類の速度でも行ったら、実際には問題ではない。メーカーのジオメトリ仕様にはこれが表示されませんが、確認する価値があります。ただし、つま先の重なりを緩和するのに慣れることができます。
  3. チェーンステーの長さが長いほど、後部ラックにパニアをロードするためのヒールクリアランスが大きくなります。私は個人的な経験から、ラックからパニエを蹴る最も可能性の高い場所は交差点にあることを知っているので、パニエを運ぶ予定がある場合、これは非常に重要です。短いチェーンステーの長さは、パニエをさらに後方に取り付けることができるラックを取得することで補うことができます(上部が長く、上部がさらに後方に配置されます)。

取り扱い特性

まず、自転車の扱い方、「安定性」と「操縦性」は本質的に正反対です。それはトレードオフです。安定するか操縦可能にするかは、自転車で何をしようとしているのか、どれだけ速く走るのか、ライディングの経験などに依存します。そして、より複雑な理解しにくい二次効果があります。

ほとんどのハンドリングでは、自分に合ったバイクに試乗するだけでいいと思います。処理を試してください。ゆっくりしてみてください。早く行ってみてください。急旋回してみてください。微妙に曲がってみてください。ダッジ/ウィーブを試してください。これらのターンを異なる速度で試してください。ファストスタートを試してください。急停止してみてください。すべてのハンドルバーの位置でそれらすべてを試してください。バイクを設計する場合を除き、この多くはすべて非常に理論的であり、相互に強く関連しています(他の変数を変更せずに1つの変数を実際に変更することはできません)。

  1. ボトムブラケット(BB)の高さ(これを確認できる場合もありますが、ホイール+タイヤ半径からBBドロップを引いた値に基づいて推測する必要がある場合もあります)。ボトムブラケットが高いほど、物を調べやすくなります。道路にこだわる場合はあまり問題になりませんが、急な曲がり角をペダリングしようとするときの要因になります。より高いBBでは、一部の人が望む長いクランクを使用することもできます。シクロクロスをロードバイクと比較すると、CXバイクのBBは高くなります。
  2. ホイールベースの長さ(ハブ/接触パッチ間の距離)。ホイールベースが長いほど、自転車の縦方向の安定性が高まります。言い換えると、ウィリーが発生しにくく、ハンドルバーをひっくり返す可能性が低くなります。これは理論的には、より速く停止する能力が向上することを意味します。ホイールベースを長くする1つの方法は、チェーンステイを長くすることです。重心の位置も大きな違いになります。
  3. ヘッドチューブ角度(ステアリング軸角度)。浅い(より先の尖った)角度は、より多くのトレイルを提供します。また、角度を浅くすると、ウェイトがホイールフロップを自力で回転させ、低速での安定性にマイナスの影響を与えることができます。これは通常、水平から測定されるため、急な角度は90°に近くなり、浅い角度は低い数値になります。
  4. フォークオフセット/レーキ(フロントハブがステアリング軸の前にある距離)。オフセットを大きくすると、軌跡が少なくなります。オフセットを大きくすると、つま先のクリアランスが大きくなる傾向があります。
  5. Trailは、フロントコンタクトパッチがステアリング軸からどれだけ離れているかです。トレイルは重要な測定値ですが、ヘッドチューブの角度とフォークオフセット(およびホイールサイズ)がトレイルを決定することに注意してください。トレイルのない自転車は乗り物になりません(しかし、多くの人はトレイルがほとんどないのが好きです)。

    比較をより直感的にする(地面に沿って、またはステアリング軸に垂直に)トレイルを測定するさまざまな方法がありますが、トレイルが多いほど安定性が高く、トレイルが少ないほど操縦性が高くなります。または、別の言い方をすれば、トレイルが少ないということは、痙攣が多いことを意味し、トレイルが多いということは応答性が低いことを意味します。

    自転車の速度が上がると、トレイルからの安定性が高まります。いくつかのクルーザーバイクを見ると、ヘッドチューブの角度が浅く、トレイルが多い傾向があります。安定性があり、低速ではバランスが取りやすいが、おそらく高速で操縦するのは難しいでしょう。ロード/レーシングバイクを見ると、ヘッドチューブの角度は通常垂直に非常に近く、トレイルはかなり小さくなります。低速では不安定でぐらつく(バランスを取りにくい)ように感じるかもしれませんが、操縦しやすい(応答する)高速で。

    また、ハンドルバーのセットアップとライダーの好み/経験は、操縦性/けいれん性/反応性を好むか、安定/操縦不能/反応性を好むかにかかわらず、大きな違いをもたらすことに注意してください。

参照資料


私の試乗はフェンダーなしでした。フェンダーを取り付けたときに、最初に「つま先が重なっている」ことに気付きました。少なくとも部分的には、足のアーチの下(ボールの下ではなく)にペダルを置く習慣があるためです(これは変更できます)。
ChrisW

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@ChrisW:ストップからスタートするとき、つま先が重なっていることだけに気付くでしょう。どんな種類の速度でも、ホイールが問題になるほどホイールを回すことはできません。
freiheit

雪に覆われた/氷に覆われた自転車道に沿って慎重に/ゆっくりと操縦すると気づきました。
ChrisW

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@freiheit:ヘッドチューブの角度を浅くすると、旋回時により多くの落下が生じ、安定性が低下します。スティーパーは、ライダーの感じ方に応じて、自転車のキャスターをより反応性の高い乗り心地にしたり、自転車をよりぴくぴくさせたりします。これはトレイルと組み合わされて動的安定性を支配しますが、リストされているすべての要因には何らかの効果があります。

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BBの高さは、使用できる最長のクランク長に影響します。これは、一部の人にとって重要な場合があります。重心(COG)の中心と後輪との間の距離に強く知覚安定性/応答性に影響を与え、ならびに等キャリーパニアする能力

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地元の自転車店のオーナーは、自転車で正しいフレームを手に入れることが最も重要だと指摘しました。それが正しくない場合、自転車に費やした他のお金や努力は無駄になります。だから、良いトピック!

Grant Petersenは、Rivendellのサイトhttp://www.rivbike.com/kb_results.asp?ID=34でジオメトリに関するこの記事を書きました。それは主題の完全な扱いではなく、グラントの典型的なとりとめのないスタイルですが、私は「代替の視点」対主流の傾向のために彼のものを読むのが好きです。

抜粋:

チェーンステーの長さ。

タイヤとフェンダーのクリアランス....少なすぎる、大きな楽しいタイヤやフェンダーを実行することはできません

シートチューブの角度....急すぎる、シートを十分に戻せない

ヘッドチューブアングルとフォークレーキ:組み合わせて、自転車の反応に影響を与えます。

フォークブレードの長さ:前輪のクリアランスに影響します

BBドロップ:地上高、スタンドオーバーハイト、バイクの「フィーリング」に影響


興味深いことに、彼は独立変数について話し、ホイールベースは副作用だと言っています。彼は、異なるトレイル値が異なる速度の最適化であるとFreiheitが述べた事実について言及しいません。
ChrisW

@ChrsW:freiheitの意見は少数派だからです。トレイルのないバイクは乗ることができますが、トレイルの多いバイクは速度でステアリング振動を発生する傾向があります。ヘッドセットの角度とトレイルの相互作用は簡単ではありませんが、ほとんどすべての自転車が使用する「スイートスポット」があります。

@moz:試乗するトレイルのない自転車を見つけられない限り、それはかなり理論的なポイントですが、トレイルのない自転車のバランスをどのように取るのですか?あらゆる量のトレイルを回すと、ハンドルバーが接触パッチを左右に動かし、自転車を操縦してカウンターステアし、バランスを取り、バランスを崩してターンを開始します。動かない自転車。おそらく、より多くの私は...言い換えるまたはその特定の文を削除する必要がありますように
freiheit

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@freiheit:5mmのトレイル(なしに十分近い)と垂直ヘッドセットを備えた自転車(One Less Ute moz.geek.nz/mozbike/build/long-2)を構築しました。ビルドの利便性のため、主にトレイルになりました。私は手間をかけずにトレイルのないダイアモンドフレームバイクに乗りました。フラットランドバイクにはトレイルがほとんどありません(en.wikipedia.org/wiki/Flatland_BMX)。トレイルのない自転車のバランスをとる限り、主なことは、動的にバランスを取ることができないことです。手なしで乗ることは機能しません。しかし、あなたがそれを操縦したいなら、それは他の自転車と同じように乗ります。

これについては何度も何度も繰り返しますが、従来の自転車は可能性のほんの一部です。フラットランドはほんの一例です-専用のポロバイクは、ほとんどの場合、後輪にほぼすべての重量があり、非常に急なステアリングを持ち、片手で乗るように設計されています。背の高い自転車には、とてつもなく短いホイールベースがあることがよくあります。ハンドルバーを中央に戻すのに必要な労力のために、大幅に落下したロードバイクはロード時に乗り換えられない場合があります。しかし、74度+ -2度27 "ホイールダイヤモンドフレーム...既存の自転車をコピーすれば大丈夫です。

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以下のリンクは、フレームジオメトリ番号のトピックと、それらがライディング特性にどのように影響するかについての良い洞察を提供しました。私は同意し、ライダーの好みと経験は同等の要因であり、新しいフレームを探すときは、このバランスを知らされ、識別することを考慮に入れる必要があることを強調する必要があります。

http://cyclingtips.com.au/2011/02/the-geometry-of-bike-handling/


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Bicycles SEへようこそ。リンクされた情報は理論的には質問に答えますが、このサイトの回答は自己完結型であることが望ましいです。そうすれば、リンクが停止しても、答えは有効です。将来のユーザーのために、そのリンクの情報を要約することを検討してください。
jimchristie

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私は90年代半ばからマウンテンバイクをレースしていて、その後BMXで遊んでいます。十分な数の自転車に乗ると、フレームジオメトリがオフロードでのパフォーマンスに大きな違いをもたらすことがわかります。しばらくの間、多くのマウンテンバイク企業は、短いチェーンステーでホイール(S字型)の周りに湾曲したシートステイを試みました。それがもたらした効果は、自転車をウィリーで運転したり、丘を登ったりするのが簡単だったということでした。あなたがバンプを打つたびにサスペンションフォーク。私は最近、設計が不十分なトレック(自転車をコンポーネント用に販売し、ジオメトリ用に販売することで知られている会社)に乗りました。低速では、自転車はぐらつき、クロスカントリーハードテールの場合、これはひどい特性です(特に1200ドル以上の価格帯)。後にコナを購入しましたが、フォークがヘッドチューブから約1インチ前方に移動し、非常に安定した、かなり長いトレイルがあります。上部に非常に傾斜したチューブが付いているため、フレームにぶつかることなく運動や体重移動がはるかに簡単になります。マウンテンバイクに必要なもの。これはひどい特性です(特に1200ドル以上の価格帯)。後にコナを購入しましたが、フォークがヘッドチューブから約1インチ前方に移動し、非常に安定した、かなり長いトレイルがあります。上部に非常に傾斜したチューブが付いているため、フレームにぶつかることなく運動や体重移動がはるかに簡単になります。マウンテンバイクに必要なもの。これはひどい特性です(特に1200ドル以上の価格帯)。後にコナを購入しましたが、フォークがヘッドチューブから約1インチ前方に移動し、非常に安定した、かなり長いトレイルがあります。上部に非常に傾斜したチューブが付いているため、フレームにぶつかることなく運動や体重移動がはるかに簡単になります。マウンテンバイクに必要なもの。


OPは、MTBやレーシングフレームではなく、「通常の」フレームに関心があると述べました。この回答の範囲を広げて、MTBだけでなく、一般的な自転車に関係するさまざまなジオメトリ変更の影響を含めてみてください。
-altomnr
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