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スプロケットあれこれ(その1)

昔99(2st)モンテッサに乗っていた頃の話ですが、スプロケットについて結構悩んだ事がありました。
現在では乗り方も変わってしまったので、今なら大して問題に感じないと思いますが、当時はマシンに慣れるにつれて1速をほとんど使わなくなり、同時に長いヒルクライム等で3速が吹けきるのがなんだか早過ぎるように感じていました。

それから次第に、終段ギヤであるドライブとドリブンの各スプロケットの変更について色々考えるようになりました。
そこで今回から何回かに分けて、そんなスプロケットについての昔話をしてみたいと思います。
トライアル狂の皆様で、もしスプロケットでお悩みの方がいらっしゃいましたら、何かの一助にでもなれば幸いです。
ではでは始まりです~。

1.基礎編1(ギヤ比って何?)

スプロケットの変更を考える前に、ギヤ比の事が分からないとどうにもなりませんので、既にご存知の方は何を今更となるので読み飛ばして頂くとして、まずはギヤ比の基礎編から説明してみたいと思います。

まず「ギヤ比」というのは、回転力を送る側と、それを受ける側との速度伝達比率の事です。
トライアルマシンに使われるような一般的なギヤの場合、回転力の送り側サイズ(外周)を‘1’とした時に、受け側のサイズ(外周)は何倍になってるか?、という事だと考えても差し支えありません。
ですから普通は単純に「受け側ギヤの大きさ」を「送り側ギヤの大きさ」で割ってやれば、その組合せでの「ギヤ比」が分かります。
例えば、回転力の送り側ギヤの歯数が10枚で、受け側ギヤの歯数が20枚だとしたら、

20枚(受け側歯数)÷10枚(送り側歯数)=2.000

となりますので、この場合のギヤ比は‘2.000’という事になります。
これを、バイクのパーツリストやサービスマニュアル等の「データ一覧表」風にカッコつけて書くと次のようになります。

2.000(20/10 T) <=> ギヤ比(受け側歯数/送り側歯数 T)

※ TはTooth(歯の単数形)または Teeth(歯の複数形)の頭文字で、歯数を表す記号です。    日本では‘T’が漢字の‘丁’に似ている事から‘チョウ’と呼ばれる場合も多いです

さて、当たり前すぎて怒られそうですが、ギヤ比からはスグに次の事なんかが分かります。

1.回転の受け側ギヤは、送り側の何倍の外周長か?
2.回転の受け側ギヤは、送り側が1回転した時何回転するか?

さっきの例でいえば、
1.受け側ギヤは、送り側の 2.000倍(=ギヤ比倍)の外周長がある
2.受け側ギヤは、送り側1回転の時、2.000分の1回転
     (=ギヤ比分の1回転)する
という具合です。

もっと具体的な例として、私が乗っていた99モンテッサで考えます。
例えば99モンテッサのドライブスプロケット(歯数10枚)を回転の送り側とすると、ドリブンスプロケット(歯数40枚)は受け側となりますので、この時のギヤ比は(4.000)となります。
ですから99モンテッサの場合、エンジン側のドライブスプロケットが1回転すると、リヤホイールに取り付けられたドリブンスプロケットはギヤ比分の1回転、(=4.000分の1回転)する、という事になります。
という事は、ドライブスプロケットが4回転すればリヤホイールが1回転する、という事になります。


2.基礎編2(ギヤ比の合算)

一般的なトライアルマシンは、エンジンの回転力を次のように3つの減速段階を経てリヤホイールを回しています。

①一次減速段階(プライマリードライブギヤ(=エンジンの
                        クランクシャフト):クラッチアウターギヤ)
  ↓
②二次減速段階(1速ギヤ組合せ~5速ギヤ組合せ、
                        又は6速ギヤ組合せから一組を選択)
  ↓
③終段減速段階(ドライブスプロケットギヤ:ドリブンスプロケットギヤ
                       (=リヤホイール))

Img_4










いきなりですが、これらの減速段階を通ると、エンジン(クランクシャフト)が一回転した時にリヤホイールは何回転するでしょうか?。
例えば、一次減速から終段減速が次の通りだったとして考えてみます。
  一次減速(受け側20枚 / 送り側10枚 = ギヤ比2.000)
  二次減速(受け側20枚 / 送り側10枚 = ギヤ比2.000)
  終段減速(受け側20枚 / 送り側10枚 = ギヤ比2.000)

一次減速の送り側ギヤが一回転すると、受け側ギヤはギヤ比分の1回転回るので2分の1回転する事になります。
一次減速の受け側には、二次減速の送り側ギヤがシャフトによって直結していますので、同じように2分の1回転します。
二次減速の受け側ギヤは、更にギヤ比分の1回転となるので、2分の1回転の更に2分の1回転となって、結局4分の1回転になります。
二次減速の受け側ギヤは、そのまま終段減速の送り側であるドライブスプロケットに直結しているので、ドライブスプロケットも同じく4分の1回転する事になります。
終段減速のギヤ比もこの場合は2.000なので、ドリブンスプロケットは更にギヤ比分の1回転になり、4分の1回転の更に2分の1(半分)で8分の1回転となって、結局エンジンのクランクシャフトが1回転すると、ドリブンスプロケット(=リヤホイール)は8分の1回転する、という事になります。

実はこんな面倒クサイ考え方はする必要なくて、ギヤ比同士を掛け合わせるだけでカンタンに分かります。
例えば、終段減速までのトータルのギヤ比は、

ギヤ比2.000(一次減速)×ギヤ比2.000(二次減速)×ギヤ比2.000(終段減速)=総ギヤ比8.000

となり、クランクシャフトからリヤホイールまで通したギヤ比の合計は、総ギヤ比8.000となる事が分かります。
つまり、ピストンが一往復してクランクシャフトが一回転すると、リヤホイールは8分の1回転し、ピストンが8往復するとリヤホイールが1回転する、という事がわかります。

またまた昔の愛車99モンテッサで、例えば2速に入れた時の例で見ると

  一次減速       =(ギヤ比3.211 (61/19))
  二次減速(2速)=(ギヤ比2.133 (32/15))
  終段減速       =(ギヤ比4.000 (40/10))

となっていますので総ギヤ比は

  総ギヤ比       = 3.211 × 2.133 × 4.000≒27.396

となります。
つまり、ノーマルの99モンテッサでミッションを2速に入れた場合、エンジン1回転でリヤホイールは27.396分の1回転する事になり、リヤホイールをひと回りさせるためには、クランクシャフトが27.396回転、エンジンは27回以上爆発させる必要がある事がわかります。

え?ナニ?クドイって?
だから最初に、知ってる人は基礎知識編は読み飛ばしてって言ったのにぃ...。
では次回からは本題に入りたいと思いますので、どうぞお楽しみに。

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