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ロードバイクのフロントフォーク交換 1 ジオメトリーの研究

動機

昨年1年浮気したりしましたが、僕の決めた自転車は道楽号=PanasonicのORC-08です。そんな道楽号に前からやってみたかったのがベンドフォークからストレートフォークへの交換です(見た目がCo○nagoっぽいのカッコいいなぁというミーハーな動機)。直接伺ったことはないんですが、某Am○ndaの千葉さんによれば、「フロントフォークは走ると止まるを決める自転車の命、特に剛性が極めて重要」ということなので、これを鵜呑みにして色々と物色してみると、Wound Upというアメリカのメーカーのものが、カーボン、ストレート、高剛性と要求を満たしそうな予感。しかもオフセットが48ミリまで選べる。特にフォークオフセット(フォークコラム延長線からフォークが何ミリ前に出ているか)やヘッド角は操舵性に強い影響があるので適当には選べないらしい……ということなので研究してみました。

フォークオフセットとトレールの関係

自転車(というか二輪車全般?)のフロントセクションにはトレールという数値が非常に重要ということのようです。下図にあるようにフレームを横から見て、前輪の車軸から垂直に下ろした線とヘッドチューブの延長線が地面で作る寸法の差分だそうで、短いほど運動性や操舵性が上がり(ハンドルの切れ方がピーキーになり)長いほどその逆で直進安定性が良くなるということのよう。オフセットを長くするとトレールは短くなり、短くすると長くなる(ヘッド角にも依る)と言うことのようです。アンカーによれば、ロードバイク向けのトレールの理想値は55-58mm、許容値は50-64mm。たかだか1.4cmの長さの違いで乗り味がかなり変わるという事みたいです。

ジオメトリーの研究

道楽号の実家であるPanasonicサイクルテックのサイト を参考に(道楽号はサイズ500)、bicycle calculator でパラメータをいじってジオメトリーを再現すると大体こんな感じ。フォークの寸法は公開されていないので、後述の通りパナソニックサイクルテックに問い合わせました。

道楽号ジオメトリー再現 出典:Bicycle Calculator

トレールは66mm。小さいサイズはフロントセンターを確保しつつ、ヘッド角やフォークオフセット等で工夫が必要なため、設計が難しいという話を聞きますが、割と長めのトレイル。しかしこういう風にジオメトリーをじっくり眺めてみると、PanasonicのPOS、サイズは10mm単位で指定できるけどフォークはオフセット46mmの1種類という事みたいですね。この点でいうと、フォークのオフセットを3種類くらい用意しているアンカーの方がきめ細かいことをやっていると言えそうです。

さて、もう少し突っ込んで研究してみたいと思います。フォークの肩下寸法の違いによるヘッドアングルの変化も考えておきたいところです。パナソニックサイクルテックに問い合わせてみると、このクロモリフォークの肩下寸法はブレーキ穴-ホイールアクスルで計り、357.5mmということです。ブレーキ取り付け穴中心から下玉押し取り付け部までの長さは約8mmなので、レース-ホイールアクスル間高さは365.5mm、他方、Wound Up Road XフォークのBrake Heightは354mm、Race Height368mmとあります。フォークの仮想ブレード長さは三平方の定理で計算できるとして、これを入力してみると…

オフセットを48mmにしてみるとヘッド角が0.3度立ち、トレールが62mmとアンカー的許容値の方向に行くようです。
オフセットを45mmにしてみるとヘッド角が0.1度寝て、トレールが68mmと伸びます。
不確定要素はありますが、アンカーが言うところのロードバイク的な味付けにするなら48mmが良さそうです。

道楽号+WoundUp 48mm 出典:Bicycle Calculator
道楽号+WoundUp 45mm 出典:Bicycle Calculator

余談

しかしORC-08(現在の型番だとFRCC02)、サイズ500だとBBドロップ(ペダリングの安定性を決めると言われる)が64mmなんですね。長期間乗ったことのあるアンカーのRA5が70mmという事なので6mmも高い。ORC-08から感じた、「腰が高い感じ」はほぼホリゾンタルフレームであるということよりも、ここから来てるんでしょうかね

結論

フォークの交換というアイデアから色々ジオメトリーについても勉強することができました。次の自転車を買うのがいつになるか分かりませんが、それを選ぶ際にも、より踏み込んだ選び方ができそうです。

クロモリバイクにフロントダブルレバーで自転車道楽

かねてから計画していた道楽号(クロモリロード)のフロントWレバー改造を実施するときが来ました。

ということで作業完了。

横から見るとこんな感じ。普通は左右で異なるブレーキレバーは使いませんので、割と独特の見た目。

フロント変速はコンセプト通りWレバーSL-7700。前はインデックスではないんですね。トリム調整が無段変速になるので便利ですが、走行中に調整するのはちょっと面倒そう。まぁフロント変速はあんまり使わないので、というのがこの改造のコンセプトではあるので。

左のブレーキレバーは、シマノalfineのBls-705l。珍品の新品をヤフオクで入手して取り付け。右は、別途入手していた新品のST-4500か4501。オプティカルギアディスプレイが結構便利。見ながらギアを決めるというより、ギアがあと何枚くらい残っていそうか把握するのに使うのがよさそう。輪行の際に自転車ひっくり返すとちょっと面倒そうですが。

同時にハンドルをDixna J-fit Classicの400mmに変更。私、背は低いですが肩幅が結構あるので、420mmが案外合ってるんじゃあないかなと思いますが、変更してみます。

ちょっと20kmほど走ってきてみた感想としては以下の通り。

– 普通に動く。
– 横から見ると高さが合っているように見えるが、持った感じやや右のブラケットがしゃくり気味、ちょっと調整しないと。
– 補修部品に余りが出るので後々不便そうな感じ。ブラケットカバーを2種類用意しないといけないのがね。
– 400ミリのハンドルはダンシングしにくいが、ハンドル周りに剛性感を感じる。

まぁ、自転車は自転車本体に金をかけるよりも、ローラー台なり、走りに行くなりで時間を直接投入するのが一番なんですよね。車体に一定の水準があれば、あとは自分の体が全てです。

Panasonic ORC-08

コンセプト

「道楽」

鉄フレーム、前後別グレードのブレーキ、チューブラーホイール/タイヤ、カッコいいと思う部品の使用(クランク、リアディレイラー、シートポスト、前後ホイール)と、構想3年の自転車道楽を詰め込んだつもり。色々手を加えてみたいところ.

自分の中でロードバイク、というものの基準を作ろうと組んでみた自転車。これを基準に、軽い、剛性感がある、コントロールしやすい、ブレーキが効きやすい、など自分なりの自転車に対する相場観を身につけたいところ。

各部品を更新しました。ますます何がやりたいのか分からない部品構成になりました。420→400mmにハンドル幅を変更した結果、ちょっと窮屈な感じはしますが、ハンドル周りの剛性感は高くなりました。

パーツ構成

カーボンの部品をほとんど使っていない。サイコンをマウントしているエクステンションバーにちょっとカーボンパイプが使われているくらい。完全に一昔前のロードバイクである。別にアナクロ趣味ではないが、カッコいいと思う部品を集めたらこうなった。

フレーム:Panasonic ORC-08 (ORC0xシリーズ 2015年モデル) サイズ:500mm(前三角:タンゲプレステージ、後三角:カイセイ022 らしい)
フォーク:Panasonic クロモリフォーク(スレッド)
ヘッドパーツ:Shimano Dura Ace HP-7410
STI(右):Shimano 105 ST-5500 → Shimano Tiagra ST-4501
ブレーキレバー(左):Shimano 105 ST-5500 → Shimano Alfine BR-S705L
シフトレバー(前):Shimano 105 ST-5500 → Shimano SL-7700
前ブレーキ:Shimano Dura Ace BR-9000
後ブレーキ:Shimano Ultegra BR-6800
サイコン:GIANT Continuum Sync
ハンドル:dixna J-fit 420mm → dixna J-fit 400mm
ステム: Nitto UI-2 100mm
シートポスト: Shimano Ultegra SP-6600
サドル: Fizik Arione K:ium
クランク:Shimano Ultegra FC-6600
チェーンリング:Ultegra 6600 52-39
ペダル:Shimano PD-A530
FD:Shimano FD-7800
RD:Shimano RD-7800 SS
スプロケット:CS-6500 12-25
フロントホイール:手組中古品(Dura Ace HB-7400 32H +星#15-16スポーク + ARAYA Prostaff 400)
フロントタイヤ:Vittoria Corsa CX2 21mm
リアホイール:手組銀輪二号(Campagnolo Record 32H + DS星#14 NDS星#14-15 + Ambrosio Montreal Silver)
リアタイヤ:Vittoria Rally 21mm

質量:約9.8kg

走った感じ(いわゆるインプレ)

  • とにかく気持ちよく走る。1時間くらい走って体が温まってくると、平地だとどこまででも走って行けそうな気がしてくる。実際のところはちゃんと疲れてくるんだけど。
  • 本格的な坂は上ったことがないので分からないが、重さ的にはあんまりRA5と変わらないはず。他人と競い合っているわけではないのと、無駄なウエイトは体重に含まれていると思っているので,自転車の質量は余り気にしていない。
  • RA5に比べると多少もさっとした感じは受ける。アルミバイクがガスガス加速する感じなのに対して、こいつはギュンギュン加速するという感じか。実測した加速時間でどれくらい変わるかは比較してみないとなんとも。ハンガーはしっかりしていて僕程度の踏み込みでは全然たわまない。
  • ハンドル幅を20mm広げたのと、チューブラータイヤの粘りなのかダンシングがしやすい。
  • ペダリングに対する許容範囲が広い。ダンシングでガンガン踏んでも、シッティングでくるくる回しても、「ああ、いいよいいよ」と受け止めてくれる感じ。この感覚は新鮮だった。アルミバイクだと、リズムが合わないと自転車全体が跳ねるような感じがしたが、そういうのがない。
  • ブレーキングの際に、リムとブレーキシューの相性なのか特にフォーク周りがビビる。操舵系が1インチスレッドの為なのか、ホイールのスポークが細いのでホイールの剛性が足りないのか。ここはちょっと不満なところ。
  • バイク全体の重心が高い。スローピング→ほぼホリゾンタルに乗り換えたためか?

これからどうしたい?

  • ダンシングの際とブレーキングの際にフロントの剛性にやや不安だなぁと思うことがあるので,強いて言うならフォーク&ステムをスレッドにしたい.まぁ1インチなので,現代の自転車のようなフロントの剛性感は望むべくもないのだろうが。
  • ハンドルの幅は400mmに戻した方がいいか思案中。
  • STIレバーのブラケットカバーがそろそろダメになるので、今後ドライブトレインをどうするか考え中。9段で行きたいのだが。(一応予備部品が1組だけある。)