スプリング付きサドルを装着すると転がり抵抗が改善した理由を考える

小径折りたたみ自転車や小径車の欠点の一つに、漕ぐのをやめたときの転がりが悪い問題がある。これは実際に大径車と小径車に乗って比較すると転がり抵抗が悪いのがわかる。

転がり抵抗の改善を行うには様々な物が存在するが、理論上で改善するが注目されてない物の1つにスプリング付きサドルがある。

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スプリング付きサドルが転がり抵抗の削減に効果があるのは、Tern Link N8にBeam スプリングコンフォートサドルを装着したら明らかに転がり抵抗が良くなったから。簡単に言うとペダルを漕がなくても進む空走時が明らかに長くなった。今までは大径車と比較して段差で跳ねて、クロスバイクと比較すると進まないので、Schwalbe KOJAKを捨ててIRC METRO 1.5インチを購入して意図的にタイヤを太くしようと思ったが、スプリングコンフォートサドルを装着してからは、そのままKOJAKにしようと思ったほど。

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理論的にスプリング付きサドルを装着すると転がり抵抗が改善した理由を考える

転がり抵抗 – Wikipediaで、変形によるエネルギー損失の欄を抜粋してみた。

タイヤの転がり抵抗は、タイヤを構成しているゴムが繰り返し変形する際に起きるエネルギー損失が、(ヒステリシス・ロス)が、転がり抵抗の9割程度を占める 。 ゴムは、弾性と粘性の両方の性質を持つ粘弾性体であり、特に粘性は変形時の運動エネルギーを熱エネルギーに換えて散逸させる性質が強い。

タイヤの変形の大きさは空気圧にも大きく依存し、タイヤの空気圧が低いと転がり抵抗が大きくなり、燃費を悪化させることになる。極端に空気圧が低い場合は、変形によって発生した熱エネルギーがサイドウォール部の過度の温度上昇をもたらし、タイヤの寿命をも短くする。

ここで注目するのは、タイヤの転がり抵抗は、タイヤを構成しているゴムが繰り返し変形する際に起きるエネルギー損失が、転がり抵抗の9割程度を占めるとのこと。これは自転車に乗っている人間が転がり抵抗の問題の1つになると考えていいだろう。

自転車に乗っている人間は車体上から押し付ける力が働く。人間の体重がどの位重いのか比較すると、参考として餅つきの杵が5.0寸(力自慢用タイプ)で6.6kgある。いくら体重が軽い成人女性でも体重6.6kgの人はいないだろう大きい杵の7倍以上の重さがある人間が、路面のデコボコでサドル上を微振動で上下していたらタイヤにかかる圧は、空気がたくさん入ったタイヤ変形させるほどあり、転がり抵抗の原因となるのは十分考えられるだろう。分かりやすい例を上げると、フレームにサスペンションが無いハードテールMTBで砂利道を腰を浮かして中腰でいなして走るのと、そのまま座ってポンポンと体が跳ねながら走るのでは、腰を浮かしたほうが速いと思う。

バネ付きサドルの欠点は種類が少ないこと。自分が知る限りでは日本で売られているスポーツ自転車用バネ付きサドルは、Brooks コンクエスト、フライヤーシリーズ、Beamスプリングコンフォートサドルしかない。そして、それらのサドルのデザインはレトロな雰囲気のモデルしかなく多種多様なデザインがないのが欠点だ。

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