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1速ママチャリを内装3段に改造計画

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1速ママチャリを内装3段変速機タイプに改造 ▲top 

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後輪の車軸に付けられた内装3段変速機の変速部品
transmission3_Assembly
内装3段用の部品セット

 速度が頭打ちの1速カバー付きのママチャリを内装3速に改造しようと計画しています。内装3段変速自転車は、構造のギアの間隔が広く、理想的にはクロスレシオにしたいのですが、構造の関係上無理かと思われます。まだ1速よりは乗りやすくなると思い、改造計画を立てます。
ここで必要になるのは、完組みホイールにINTER3が装着され、現在のサーボブレーキからローラーブレーキになる様にこれも一体になった完組みホイールに交換します。
その他に必要なものは、スプロケット・変速部品がセットになったSHIMANO(シマノ) リアハブ SG-3R40」。それに、ワイヤー付き変速グリップ(今回はグリップシフトタイプ)、そしてグリップシフト用の「ブリヂストン(BRIDGESTONE) ハンドル用 コンフォートグリップ グレー」となります。 しかしレバー式変速の方が良い方は 内装3段変速レバーと内装3S用 SP40 両エンドケーブルを選びます。

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フレーム下のガイド
変速用ワイヤーガイドがあるか調べる

 1速車から多段変速車にする場合、後輪へ向かう変速ワイヤーが増えますので、下の方の画像にある、フレーム下側に追加される1本分のガイドのスペースが必要です。これが設置されていないと後々問題が出る場合がありますので、諦めてください。

  修理部品と工具を見る

   内装3段変速の走りづらさを解消できる?      トップへ


通常のクランク

 ママチャリの内装3段変速機付きは、1速の変速機無しに比べると便利なのですが、ギア比率離れていて、2速まではいいのですが、3速になるとペダルがとても重くなります。特に外装変速機6~7段や、それ以上のスポーツ自転車に乗っている方には、非常に乗りにくい変速機に感じます。
 現在は、アルフィーネ11段という物が出るなど、技術は劇的に進化しています。しかし一般のママチャリの価格帯では装着は出来ません。ではいかに走りやすくするするにはどうしたらいいか?ではこの内装3段変速機で部品変更できるのは、リアスプロケットの交換しかありません。ママチャリのリアスプロケットは、Cリングで止まっていますので、これを取り外すと交換ができます。


16Tスプロケット

 一般的に装着されているリアスプロケットは14Tと言われています。実際シマノからは16T、18T、20Tと販売されています。ママチャリの右クランクは標準の歯数が33Tとなっていますので、標準の14Tでは、前後の比率は2.35です。リアスプロケットが16Tになると2.06となり、さらに18Tですと1.83と、だんだんペダルが軽くなってきます。このことから、発進時や坂道ではペダルが軽くなります。これは3速全てに関わってきますので標準の14Tを1とすると、16Tで0.875、18Tで0.777となります。当然速度が標準よりこの比率で下がってきます。
 一般的な内装3段変速機(Inter3)のギア比は、2速で1対1でローで0.73、トップで1.36となっているようです。内装3段変速機のトップは極端に重いのは、2速より36%も重くなるからだったのです。

  内装変速車と外装変速車のリアエンドの違い

INter3_REnd Gaisou_REnd
構造が違う内装3段変速機車と外装7段変速機車のリヤエンド(整備で上下逆さの状態)

 内装3段変速のリアスプロケットは1枚なので、歯数の変更は、全速に適用されるのでギア比が変わらないのでクロスレシオにはなりません。しかし歯数を多くすると1速がさらに軽くなり、3速も踏み込みやすくなります。
 さらにクロスレシオにするには、外装6段変速機などに交換するしかありませんが、後軸を支えるエンド形状が違います。シングルはチェーン調整が必要ですが、外装変速機には、リアディレイラーがあり、アームでチェーンにテンションをかけられるので、車軸の前後調整はありません。
 したがって、内装3段変速機付き自転車を外装6段変速機には難しい状態です。結局内装変速機車で変更出来るのはリアスプロケットの枚数変更しかありません。
 ただし、ボスフリーの外装変速機の自転車はスプロケットの1速側にフリーがあるので、長期間使用している自転車のホイールを回転させると、スプロケットの左右の振れが出ました。ここまで考えると、高価格帯の自転車に使われているカセットスプロケットが高性能といえます。

使用する工具  ▲top     


角を傷めないコンビレンチ

 使う工具は、タイヤ交換の時に車軸のナットを緩めるために使う、15mmのスパナ・レンチ(無ければモンキーレンチ)です。
30cmくらいのモンキーレンチでも使えますが、ヘッドが大きい為狭い場所での使用が苦手で、上下2点で回す為にナットの角を傷めたりします。やはり、6点でナットの角をしっかり掴むメガネレンチが安心です。
 その他にリアブレーキステー、ブレーキアーム等をチェーンステーにステーを介して取り付けや、ワイヤー固定に必要な10mmスパナ(12mmスパナ)が必要です。変速カバー止めにはプラスドライバーが必要です。

車軸まわりを取り外す  ▲top     

  1. 後輪の車軸にはいろいろなステーが留っているので自転車をひっくり返します。
  2. チェーンカバーを外します。
  3. ブレーキのステーを外して、後輪の車軸ナットを緩めます。
  4. 両側のナットを外します。この時15mm(自転車によって違う)のスパナがあると便利です。
  5. 写真のように車軸には様々なステーが付いています。
  6. ステーやスタンドを外す時は怪我の無いように作業してください。

車輪を取り外す  ▲top     

  1. 車軸調整を緩めて押し込みます。
  2. チェーンカバーを開けて弛んだチェーンを外し、チェーンを落とします。
  3. チェーンを車輪を外しやすい場所に置きます。
  4. 車軸調整を外し、車軸を後ろに引っ張ります。
  5. ブレーキワイヤーは後輪に繋がったままですが、ギアを手前に向けます。


MC_TCbrakStaySet

内装3段変速車輪を装着する▲top     

TK_RshaftSet
内装3段変速機・ローラーブレーキ付き
ホイールと取り付けます。
  1. 変速部品を用意して内装3段ホイールに装着します。
  2. フレームの車軸の左右に調整部品を裏表間違えないように通しておきます。
    (リングがフレーム内側で調整軸の出っ張りはスリット側)
  3. フレームのスリットに車軸を間違えないように入れます。
  4. 車軸を前に押してチェーンをチェーンリングと後ろの歯車に戻します。
  5. 前後調整ナットでチェーンの張りを確認して最適な位置が出たらブレーキをステーに止めます。
  6. 変速機側の車軸にベルクランクなどを通し、プッシュロッドをシャフトに入れます。
  7. 両側の車軸に通すのはブレーキ側は最初にスタンド、荷台、泥よけを通します。
  8. 車軸に通すのはチェーン側は最初にスタンド、荷台、泥よけを通します。
  9. ブレーキの機器具合を確認してから増し締めしてチェーンカバーを取り付けて完成です。

  変速ワイヤーを後ろへ通す ▲top     

WireGuidetoRear
ダウンチューブの下側にはブレーキワイヤーが通るガイドがあります。
ShofutWireGuideUnder
フィレーム底側にあるワイヤーガイドのアップ

 後ろに向かうブレーキワイヤーはダウンチューブ下のワイヤーガイドによって後ろへ導かれています。この自転車は1速のママチャリなので、変速ワイヤーがありませんのでガイドには1本のみ通されています。
 後輪を変速機付きのタイヤに取り替える場合、このガイドにもう1本シフト(変速)用のワイヤーが通ります。
 一般的にブレーキワイヤーよりシフトワイヤーの方が幾らか細くなっていますので、余裕で通ることになります。ちなみに底部の後ろ泥除け前端の下側には、シフトワイヤー用の空のガイドが独立してあります。

  変速ワイヤーの調整 ▲top     

ChangeSift2 LooseRockNat
変速レバーをハンドルに取り付け、2速に変えます。シフトワイヤーのロックナットを10mmスパナで緩めます。
ShiftWireAdjustment SetajustLine
調整ネジを回してラインとシャフトの端を合わせた後に固定ナットを閉めます。
HensokuCoverBoff HensokuCoverScrew
試走行して変速の作動状況を確認してから、カバーを取り付けます。

 まとめ
ママチャリ1速自転車は、スプロケットが一枚なので中速を中心に走行するような制限があります。自転車を買い換えずにより快適に走れる様、改造出来る内装3段変速機完組みホイール装着という手があります。この自転車はチェーンカバーがある為、外装変速機のようにチェーンが変速時に左右に振られるタイプは使えません。
 ちなみに部品代は、内装3段変速機・ローラーブレーキ付き完組みホイールが1万1千円程度、リア変速部品セットが1,100円位、変速レバーが1,700円位, シフトワイヤーが500円位となっています。合計すると1万4千800円となります。工具をお持ちでない方は、15mmコンビレンチ、10mmコンビレンチ(他に8mm)などが必要で、品質の良いものですとプラス2,500円位となります。さらに合計すると1万6千800円程度になってしまいます。ただし、現在がサーボブレーキやバンドブレーキの場合、ブレーキ性能・メンテナンスが向上しますので一考の余地があります。
安い自転車でしたら、少し足せば買える様な値段になってしまいます。今まで不満だった自転車が性能アップするし、廃棄物を最小限に止めるにはメリットがあると考えます。今乗っている自転車の走行性能と制動力などをアップさせてくれます。

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