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  トレーナー 自転車 探険!

概要 装置構成 使用方法 前輪台 トレーナーマット はずみ車
駆動方式 負荷分類 タイヤ 表示 センサー及びソフト その他トレーナー

概要










  トレーナーは、ロードバイクなどの自転車を屋外で走らせることなく、屋内で乗車して負荷をかけて訓練できる装置。
冬の降雪時又は雨天においても訓練できる。バランスを取る必要はない(バランスを取ることはできない)。
結合ペダルによる片足ペダリングの練習もできる。
自分の自転車の後輪をトレーナーに装着して使う。
トレーナーを使用している右上写真の女性は、体を冷やすために扇風機を使用している。

装置構成

  トレーナーの基本的な構成は、フレーム、後輪軸保持器、後輪の後方に当てるローラー、はずみ車、負荷ユニットおよびタイヤ接圧調整器となっている。中には、タイヤ用ローラーを使わず、リム側壁に負荷ローラーを押し付ける形がある。 この形は、マウンテンバイクのこぶタイヤでも騒音や振動を発生させることなく使うことができる。
フレームは前後に折りたたみ式となっている形が多い。はずみ車で回転を均一にする。はずみ車にカバーを付けたものもある。後輪を載せるローラーの外径が大きいほどタイヤの磨耗および損傷が少ない他、路面と似た走行感覚となる。

使用方法

  トレーナーの後輪軸保持器に後輪車軸を固定し、後輪をローラーに載せる。自転車の車輪にクイックリリースが付いている場合は、外してトレーナーのクイックリリースを使う。
車輪とローラーの接圧は、接圧調整器の調整つまみを回してローラー高さを変えることにより調整できる。
自転車を水平にするために、前輪は前輪台または適当なブロック状の台で支持する。
  回転の遠心力によってタイヤ付着物が飛び散らないよう、濡れ雑巾などでタイヤを清掃して使う。
幼児やペットが回転している車輪に触れないよう、トレーナーを使用している部屋には入れないことが望ましい。

前輪台

  自転車を水平にするために前輪を支持する台。
背面に滑り止め材の付いたもの及び高さの異なる車輪置き溝の付いたものなどがある。
トレーナーのメーカーなどが作っており、トレーナーの付属品として付いている場合もある。

トレーナーマット

  トレーナーの下に敷くマット。床を保護するため及び振動を吸収するためなどに使う。








材質はゴム及び軟質の塩化ビニル樹脂(塩ビ)など。


はずみ車

  回転数を一定に保つための回転体。はずみ車は回転エネルギーを蓄えることができる。
はずみ車がないと、ペダルの押下げ行程ではローラーは正常に回るが、 上下死点ではあまり力は加わらないのでペダル従ってローラーは回転が低下する。はずみ車があると、押下げ行程で弾み車に蓄えられた回転エネルギーは回転の低下する上下死点では放出されるので、ペダルは実地走行のときのように均一に回転する。 はずみ車の能力は、慣性モーメント I=(1/8)mD2 で決まる。ここに、mは弾み車の質量そしてDは外径。
はずみ車の密度をρそして幅をBとすると、質量 m=(π/4)ρBD2 であるから、慣性モーメント I=(π/32)BD4 となる。 同式より質量が同じ場合は、外径Dの2乗に比例して回転を一定に保つ能力は大きくなる。幅が同じ場合は、外径Dの4乗に比例して、回転を一定に保つ能力は大きくなる。

駆動方式

  ほとんど全てのトレーナーは自転車の後輪タイヤで駆動するが、後輪のリム側面に当てたゴムローラーをリムで駆動する方式もある(右図)。
この方式は、タイヤの磨耗がなく、マウンテンバイクのブロックタイヤも使えて騒音が小さい。



負荷による分類

  ローラーへの負荷のかけ方(負荷ユニット)は、風(空気)、磁力および流体がある。その相対的な比較を表1に示す。
表1  トレーナー負荷の比較
形式 負荷  負荷均一性  負荷特性  騒音  価格 
風式指数
 磁石式 直線
流体式指数

  • 風式
       騒音防止および安全のために、タービンファンを密閉した空気中で回して空気抵抗を負荷とする。
    風切り音がある。

  • 磁石式
       固定側と回転側の一組の磁石の反発力を負荷とする。磁石のすき間を変えることによって負荷を変えられるようにしたものもある。
  • 流体式
       密閉した流体の中で羽根車を回して負荷とする。実際走行時の負荷(動力)は速度が大きくなると指数関数的に大きくなるので、
    ローラーの負荷特性もそのようになっている(右図の緑色の曲線)。 磁石継手を使って軸の貫通部をなくして、液漏れを起こさないようにした形もある。
    どの方式も複数の負荷曲線を選べるものがある。均衡をとりたい場合は、ローラー台を使う。

トレーナータイヤ

一般には、路面走行に使っているタイヤをそのまま使うが、トレーナーに使うローラー専用のタイヤもある(右図)。
次のような目的で作られている。ゴムがケーシングからはく離しないよう、(ローラーに当たる部分のゴムを厚くして)音が小さくなるよう、そしてタイヤの温度上昇が小さくなるよう。 コーナリングなどには配慮されていないので、路面で使うことはできない。

表示

  ハンドルに専用コンピューター又はサイクルコンピュータを付けて、ケイデンス、速度および動力などを表示する形もある。
ケイデンスセンサーおよび負荷装置からの信号を配線でコンピュータへ送る。




センサー及びソフト

  コースの道および風景をパソコンの画面に表示して、それを見ながらペダルを漕ぐソフトを利用できるものもある。
画面にはセンサーで検知した速度、ケイデンス、出力、距離及び走行時間などを表示するものもある。
ペダル1回転において、自分の動力がどのように変化しているか表示するソフトを備えたものもある。




その他トレーナー

  自転車を使いバランスを取る必要のある訓練機としてローラー台がある。
  自転車を使わない訓練機としてエクササイズバイク及びスピンバイクがある。