コグセット
自転車において、カセットまたはクラスター[ 1 ]は、後輪のハブに取り付けられた複数のスプロケットのセットです。コグセットはリアディレイラーと連動して、ライダーに複数のギア比を提供します。カセットにはフリーホイールとカセットの2種類があり、カセットは比較的新しいものです。カセットとフリーホイールは同じ機能を持ち、取り付けた状態でも見た目はほぼ同じですが、重要な機械的な違いがあり、互換性はありません。
フリーホイール
フリーホイール（ブロックとも呼ばれる）は、単一のスプロケットまたはスプロケットセットで構成され、内部にラチェット機構があり、ねじ付きハブに取り付けられる本体に取り付けられています。ねじ付きリアハブは、製造国に応じてさまざまなねじパターンで利用でき、フランスと英国のねじが最も一般的です。英国サイクルエンジニア協会（CEI）のねじが国際規格として採用され、現在は英国標準サイクル（BSC）として知られています。これは、標準的なフリーホイールがねじ込まれる標準化された右ねじ1-3/8インチ-24 TPI（M34.925×1.058 mm）です。[ 2 ]これにより、異なるブランドのフリーホイールを異なるブランドのハブに取り付けることができます。
マルチスプロケットフリーホイール設計の主な欠点は、駆動側ベアリングがフリーホイールの内側に配置されていることであり、スプロケットが追加されるにつれて、ベアリングが内側に移動し、駆動側車軸サポートから遠ざかりました。その結果、車軸にさらに曲げ応力がかかり、車軸が曲がったり、破損したりする可能性があります。 マルチスピードフリーホイールは、1980年代後半まで、高品質の高級自転車に一般的でした。[ 3 ]サンツアー - 前田工業（日本）は、スプロケット間の間隔を狭め、標準の5速フリーホイールと同じ幅で、標準よりも狭いチェーンを必要とするコンパクトな6速フリーホイールを発表しました。 このコンセプトは、ヨーロッパのフリーホイールメーカーであるRegina（イタリア）とMaillard（フランス）によって模倣されました。[ 4 ]マルチフリーホイールのスプロケット数が増加し、物理的に幅が広くなるにつれて、フリーハブ設計はねじ込みハブに伴う車軸／ベアリングの問題を克服し、フリーホイール設計に取って代わるようになりました。今日では、7段変速以上の新車にフリーホイールが搭載されていることは稀です。一部のシングルスピード自転車 （特にBMXやユーティリティバイク） や、低価格帯のマルチギア自転車には、フリーホイールが搭載された状態で製造・販売され続けています。
フリーホイールはペダリングによってハブに締め付けられるため、取り付けに工具は必要ありません。ラチェット機構により、スプロケットを反時計回りに回してもフリーホイールが緩むことはありません。フリーホイールは、フリーホイールの外側にあるスプラインまたはノッチに噛み合う、数多くの専用フリーホイール取り外し工具を使用してハブから取り外すことができます。ペダリング中にフリーホイールが締め付けられる大きなトルクのため、取り外しにはかなりの労力が必要になる場合が多く、中にはそのままでは取り外せないフリーホイールもあります。フリーホイールを再度取り外す際は、取り付け前にフリーホイールのネジ山にグリースを塗布しておくと便利です。
カセット
カセットは、カセットには一連の直線状のスプラインがあり、スプロケットとカセット対応ハブ（フリーハブと呼ばれる）との機械的な接続を形成している点でフリーホイールと区別されます。フリーハブにはラチェット機構が組み込まれています。カセット全体は、ねじ付きロックリングによってハブに固定されています。1980年代後半から1990年代初頭にかけてのカセットシステムの中には、ねじ付きの小さなスプロケットで大きなスプライン付きスプロケットを固定するものもあります。カセットは取り付けた状態ではフリーホイールに似ていますが、取り外すとフリーホイールのようなラチェット機構が内蔵されていないため、明らかに異なります。
カセット内のスプロケットは、通常、取り付けを容易にするために3本の小さなボルトまたはリベットで固定されています。これにより、フリーハブ本体から取り外した際に、スプロケットとスペーサーが正しい順序と位置に保たれます。摩耗によりスプロケットを交換する必要がある場合、またはユーザーがギア比を変更したい場合、ラチェット機構ではなくスプロケットのみを交換します。カセットは、マイクロドライブシステムのように、歯数の少ないスプロケットを使用することもできます。[ 5 ]
フリーハブボディと呼ばれるラチェット機構は、ほとんどのハブで交換可能ですが、ハブの構造部品として重要な役割を果たします。カセットシステムには、駆動側のアクスルベアリングがフリーホイールの後ろのアクスル中心寄りではなく、フレーム近くに配置できるという大きな利点があります。これによりリアアクスルへのストレスが大幅に軽減され、アクスルの曲がりや破損が極めて少なくなります。
1970年代後半[ 6 ]に導入されて以来、カセットは高級自転車から始まり、徐々に安価な自転車にも搭載されるようになり、多くの自転車に採用されてきました。今日では、ディレイラーギアを搭載した自転車のほとんどが この新しい設計を採用しています。
スプロケットの数と幅
時代とともに、コグセットのスプロケットの数は増加しており、第二次世界大戦前の3枚または4枚から、1950年代から1970年代には5枚が使用され、2010年代には現代の自転車に見られる8枚、9枚、10枚、11枚、12枚、さらには13枚にまで増えています。リアのスプロケットが増えるにつれて、組み合わせは広くなり、スプロケットの間隔は狭くなりました。このスペースを作る方法の1つが車軸の長さ（オーバーロックナットの距離として測定されます- OLD 。 [ 7 ]）を増やすことでした。これにより、フレーム内でホイールを中心に配置するために、ネジ付きハブを備えた後輪駆動側の皿をさらに必要としました。ねじ込み式ハブではハブフランジ間隔は短くなりませんでしたが、ロードバイクでは軸長が120mm（旧型5速/コンパクト6速）から126mm（旧型6速/コンパクト7速）、そして130mm（旧型ねじ込み式7速）へと長くなり、軸長が短くなりました。MTBのリアハブ間隔は通常135mm（旧型）です。 1978年から導入されたシマノのカセットハブのもう一つの利点は、リアハブフランジの間隔がねじ込み式ハブよりも広く、より強度の高いホイールを、より少ないディッシュで実現し、ベアリングストレスの増加や軸の破損の問題を回避できることです。
インデックスシフトが導入される前は、5速またはコンパクト6速フリーホイールの幅は約32mmでした。インデックスシフトの導入により、標準化されたスプロケット間隔が必要になったと考えられています。シマノとカンパニョーロはそれぞれ独自の規格を策定し、後にSRAMがスプロケット間隔とカセット幅に関してシマノに追随しました。初期のシマノ6速および7速カセットの幅は36mm、初期の8速カセットは40mmでした。その後、シマノは再び変更し、8～11速カセットを41.5mm、第2世代の7速カセットを38mmに標準化しました。カセットハブのスプロケットキャリアが41.5mmに広がったことで、ハブフランジ間の距離が減少しました。
Shimano および SRAM の場合、カセット間隔は次のように発展しました。初期の Shimano 7 速カセットは幅 36 mm、スプロケット間隔は 3.65 mm ですが、レバーとリアディレイラーは幅 38 mm、スプロケット間隔 3.2 mm の後期の Shimano 7 速カセットとは互換性がありません。8 速カセットは、第 2 世代の Shimano 7 よりも 41.5 mm 広くなっています。このため、機能的には互換性のあるシフターになりますが、特定のフリーハブボディを使用するか、8 速ハブに 7 速カセットを装着したスペーサーを使用する必要があります。8 速と 9 速のカセットとフリーハブボディの幅は同じ (41.5 mm) ですが、9 速のスプロケットは互いに近づいています。その結果、シフターには互換性がありませんが、同じフリーハブボディを使用します。この発展は 10 速カセットでも継続され、11 速カセットにも広がりました。それらに伴い、幅の広いフリーハブボディ（シマノロード11速）や全く異なるフリーハブボディ（SRAM XD、XDr。幅は異なりますが、どちらも10歯のコグを搭載できるスペースを確保しています）が登場しました。12速向けには、シマノは新しいフリーハブボディ（マイクロスプライン）も導入しました。
この進歩により、ギア比のより細かい調整が可能になりましたが、より薄い金属部品の使用により、チェーンのいわゆる「伸び」により、チェーンとスプロケットの寿命が短くなるという影響がありました。これは、チェーンの荷重支持面の摩擦摩耗によって伸びが生じることで発生します。そのため、9速システムのチェーンとスプロケットは、8速システムよりも頻繁に交換する必要があります。ハブフランジが狭くなったことでホイールのディッシュ（溝）が増え、他のすべての要因が同じであればホイールが弱くなりますが、スポークとリムの強度と信頼性の向上により、この問題は十分に相殺され、ディッシュの増加にもかかわらず、ホイールの強度は一般的に高くなっています。
参照
参考文献
- ^ブラウン、シェルドン. 「自転車用語集」 . 2017年10月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年5月24日閲覧。
- ^ 「Sheldon Brown: Traditional Thread-on Freewheels」 2017年9月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年9月29日閲覧。
- ^ “Sheldon Brown: Freewheel or Cassette?” 2008年8月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年8月18日閲覧。
- ^ロン・キッチング (1979). Cycleparts International Handbook . ハロゲート.
- ^ 「ホイール／ハブのテクニカルヘルプ」。Dan's Competition。2011年10月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年8月18日閲覧。
現在、カセットハブでは8tスプロケットまで使用できます。フリーホイールハブの最小サイズは13tです。
- ^ Frank J. Berto (1998年8月26日). 「Sunset for Suntour」 .第9回国際自転車史会議議事録. Van der Plas. 2008年12月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年9月25日閲覧。
- ^シェルドン・ブラウン. 「Over-Locknut-Dimension」 . 2009年12月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年5月24日閲覧。
外部リンク
