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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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 1速(主にカバー付き)ママチャリは、速度を上げるとペダルの踏み抵抗が少なくなります。一定の回転速度を超えるとクランクが空回りしてしまいます。急いでいるなどさらに早く走りたい時は、スピードは安全走行速度内に収まりますがモヤモヤします。
 これでは漕ぎ難いと感じているけれども、慣れた親しんだ自転車の買替えは必要ないと思っている方には、内装3段変速にする方法もあります。この1速カバー付きのママチャリを内装3速に改造するには、どんな部品と作業が必要かを考えてみます。

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内装3段用の部品セットで、1速からの改造では
内装3段ホイール・ワイヤーが必要です。

 スポーツ自転車などの多段変速自転車に乗っている方には、内装3段変速自転車は、構造のギアの歯数の間隔が広く意外に漕ぎ難いものです。理想的には変速がスムーズなクロスレシオにしたいのですが、5段〜8段の内装変速自転車はとても高価です。ここでは、低予算でできるだけ乗りやすくするために内装3速を選択します。副産物として後輪は新品になるために、くすんで見栄えの悪くなっているさびが出たリムやスポークとオサラバできます。
 本来は、元の1速ママチャリのリアホイール部品を使いたいところです。しかし運転性能を改善するには、内装3段ハブが必要です。もしリム、タイヤ等を再利用する場合は、これにスポークを組まなければなりません。これはハードルがかなり高い作業で素人には無理です。ここでは全てが組まれている、「完組みホイール」を利用します。

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カバー付き1速自転車と内装3段変速機の変速部分

  車輪交換で各所グレードアップ   ▲top

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キレイなスポークになって
ペダリング快適
ブレーキ性能もアップ!

 ここで必要になるのは、完組みホイールにシマノの内装変速機「INTER3」が装着され、現在のサーボブレーキからさらに効きの良いローラーブレーキになる様に、内装3段+ローラーブレーキ完組みホイール(アルミリムタイプ:タイヤチューブ付き)に交換します。
 この場合はタイヤ装着品で、現在の自転車の後ろタイヤが磨耗している場合、後ろタイヤ交換の手間(タイヤ+作業代:約3千円〜)が省けるのでチャンスかもしれません。

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内装3段 ローラーブレーキ付
タイヤチューブセット

 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。ともにハンドル形状などによって使用するシフトワイヤーの長さが違いますので、購入前には必ず今のワイヤー長を測っておきます。

  その前に・・・ガイドに変速用ワイヤースペースがあるか調べる   ▲top


フレーム下後輪前のワイヤーガイド

 1速車から多段変速車にする場合、後輪へ向かうリアブレーキワイヤーに加え変速ワイヤーが増えます。ワイヤーが走行中に振動でバタついてトラブルが無い様に、ワイヤーガイドが必要不可欠となります。

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 この自転車は下側の後輪の前(シートポスト下)に予備のワイヤーガイドがありました。このガイドに、変速ワイヤー用の専用ガイドがない場合は改造はできません。
 ハンドル側のブレーキレバーから後輪に向かってブレーキワーヤーが伸びています。ダウンチューブ下(フレーム下側)を通すために変速ワイヤー用のガイドが必要です。これが設置されていないと変速不良やバタ付きなど後々問題が出る場合がありますので、改造は諦めてください。変速レバーも同じ方向へガイドに通していきます。

  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高速時にクランクが空回りせず、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。
 現在内装変速機は、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、歯数の多いリアスプロケットに交換するしかありません。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(歯数が14)と言われています。これが一番使いやすい歯数なのでしょう。しかしシマノからは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、前後の比率はクランクを1回転させると、後輪が2.35回転する「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。

  MEMO:内装変速車と外装変速車のリアエンドの違い   ▲top

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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)
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どこが違う?

 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最適にかけられるので、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段変速機への改造は無理です。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。
 この比較的変速走行に優れているボスフリー外装変速機ですが、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構造上高性能といえます。

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。

チェーンステーの両後端のアジャスターを緩めます。 後軸を前に押し、軸を前を押してチェーンを落とします。

チェーンカバー付きはカバーを取り外しチェーンを奥へ落とします。
MC_TCbrakStaySet
後ろのブレーキステーのネジを取り外し後輪をリアステーから外します。

   内装3段変速車輪を装着する   ▲top     

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内装3段変速機・ローラーブレーキ付き
ホイールを取り付けます。例:内装3段自転車
  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 ;後タイヤが擦り減っている方にはチャンス!!

 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になるには、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、タイヤ・チューブ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円程度になります。ただし、現在がサーボブレーキやバンドブレーキの場合、従来に比べて制動力が驚くほど強力になり、メンテナンスが殆どいらない等グレードアップします。
 後タイヤが磨り減っている方には、交換代がタイヤ込で約3千円かかるので、この後輪交換はチューブ・タイヤ付きなので交換のチャンスかもしれません。
 今まで不満だった自転車の走行性能・制動能力がアップし、今乗っている自転車をグレードアップさせてくれます。また屋外保管で雨ざらしの自転車の場合は、錆びたスポークからサヨナラでき、キレイ(後輪のみ)な自転車に変身します。自転車全体を棄てないで、使えるものは使い、廃棄物を最小限に減らすにはメリットがあると考えます。機械いじりのお好きな方にはお持ちの自転車がグレードアップする、格好の題材となると思います。

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