自転車のギア

自転車のギアリングは、自転車のドライブトレインの側面であり、ケイデンス、ライダーがペダルをこぐ速度、および駆動輪が回転する速度の関係を決定します。

自転車の中にはギアが 1 つしかないものもあり、その場合はギア比が固定されていますが、最近の自転車のほとんどはギアが複数あるため、ギア比も複数あります。変速機構により、状況に応じて効率や快適性に適したギア比を選択できます。たとえば、下り坂では高いギア、平坦な道では中程度のギア、上り坂では低いギアを使用すると快適です。人やサイクリングのスタイルによって、適切なギア比やギア範囲は異なります。

自転車に乗る人の脚は、狭いペダリング速度範囲、つまりケイデンス内で最適なパワーを生み出します。ギアリングは、この狭い範囲をできるだけ効率的に使用するように最適化できます。他の種類のトランスミッションと同様に、ギア比は自転車のドライブトレインの機械的利点と密接に関係しています。シングルスピードの自転車やディレイラーギアを使用するマルチスピード自転車では、ギア比はクランクセットの歯の数とリアスプロケット(コグセット)の歯の数の比によって決まります。ハブギアを備えた自転車の場合、ギア比はハブ内の内部遊星歯車によっても決まります。シャフト駆動の自転車の場合、ギア比はシャフトの両端に使用されている ベベルギアによって決まります。

自転車が同じ速度で進むには、低いギア（より大きな機械的利点）を使用すると、ライダーはより速いリズムでペダルをこぐ必要がありますが、力は少なくなります。逆に、高いギア（より小さな機械的利点）を使用すると、一定のリズムでより速い速度が得られますが、ライダーはより大きな力をかけるか、ペダルをこぐときに立つ必要があります。サイクリストによってリズム、乗車姿勢、およびペダルをこぐ力の好みは異なります。ギアが高すぎてリズムが低すぎると、長時間過度の力をかけると、膝を損傷する可能性が高くなります。^[1]リズムが 100 rpm を超えると、スプリント中などの短いバーストの後は効果が低下します。^[1]

ギア比を測定する方法には、少なくとも 4 種類あります^{[2] 。}ギアインチ、メートル展開(ロールアウト)、ゲイン比、およびフロントスプロケットとリアスプロケットの歯の数をそれぞれ引用する方法です。最初の 3 つの方法では、考えられるすべてのギア比が 1 つの数値で表され、駆動輪の直径に関係なく、あらゆる自転車のギアを比較できます。異なる方法で生成された数値は比較できませんが、各方法で数値が大きいほどギアが高くなります。3 番目の方法であるゲイン比では、自転車ごとに異なるクランクアームの長さも考慮されます。4 番目の方法では 2 つの数値を使用し、駆動輪の直径が同じ自転車を比較する場合にのみ役立ちます。ロードバイクの場合、これは通常約 670 mm です。700c の「標準」ホイールのリム径は 622 mm です。最終的なホイール径は特定のタイヤによって異なりますが、約 622 mm にタイヤ幅の 2 倍を加えた値になります。

フロント/リアの測定では、チェーンリングとリアスプロケットのサイズのみが考慮されます。ギアインチとメートルの開発では、後輪のサイズも考慮されます。ゲイン比はさらに進んで、ペダルのクランクアームの長さも考慮されます。

ギアインチとメートルの開発は密接に関連しています。ギアインチを開発のメートルに変換するには、0.08 (より正確には 0.0798、または正確には 0.0254 · π) を掛けます。

以下の計算方法では、ハブギアが直接駆動されていることを前提としています。他の選択されたハブギア比を考慮するには、さらに係数を掛ける必要があります^[3]（多くのオンラインギア計算機には、さまざまな一般的なハブギア用にこれらの係数が組み込まれています）。

• ギアインチ =ドライブホイールの直径（インチ）×（フロントチェーンリングの歯数 / リアスプロケットの歯数）。通常は最も近い整数に丸められます。
• 開発メートル数 =駆動輪の円周（メートル）×（フロントチェーンリングの歯数 / リアスプロケットの歯数）。
• ゲイン比 = (ドライブホイールの半径/ ペダルクランクの長さ) × ( フロ​​ントチェーンリングの歯数 / リアスプロケットの歯数 )。半径と長さを同じ単位で測定します。

開発メートル数と利得率は、通常、小数点第 1 位に丸められます。

ギアインチは、同等のギアを備えた旧式のペニーファージング自転車の主輪の直径 (インチ) に相当します。開発メートルは、ペダルを 1 回転させるごとに自転車が移動する距離 (メートル) に相当します。ゲイン比は、自転車の移動距離とペダルの移動距離の比率であり、測定単位に依存しない純粋な数値です。

• フロント/リア ギアの測定には 2 つの数字 (例: 53/19) を使用します。最初の数字はフロント チェーンリングの歯の数、2 番目の数字はリア スプロケットの歯の数です。計算をしないと、53/19 と 39/14 が実質的に同じギア比を表していることはすぐにはわかりません。

次の表は、ギアを測定するさまざまな方法の比較を示しています (特定の数値は、170 mm クランク、700C ホイール、25 mm タイヤを備えた自転車用です)。また、1 分あたりの回転数で、いくつかのケイデンスの速度も示されています。各行のギア インチ、開発メートル、ゲイン比、速度の相対値はほぼ正確ですが、フロント/リアの値は、一般的なチェーンリングとコグセットのサイズを使用して作成できる最も近い近似値です。レース用の自転車の最低ギアは約 45 ギア インチ (3.6 メートル) ですが、コンパクトなクランクセットが取り付けられている場合は 35 ギア インチ (2.8 メートル) になることに注意してください。

シングルスピード自転車は、単一のギア比とフリーホイール機構を備えた自転車の一種です。これらの自転車には、ディレイラーギア、ハブギア、または自転車のギア比を変えるためのその他の手段がありません。大人用シングルスピード自転車のギア比は、ライダーと予想される使用方法に応じて、通常 55 ～ 75 インチです。

現代のシングルスピード自転車には、 BMX 自転車、子供向けの自転車、クルーザータイプの自転車、クラシックな通勤用自転車、一輪車、トラックレース用に設計された自転車など、さまざまな種類があります。

固定ギアのロードバイクと固定ギアのマウンテンバイクも、通常はギア比の調整がないため、シングルスピードです。ただし、固定ギアの自転車には惰性走行を可能にする フリーホイール機構がありません。

メーカーが新しい自転車に装備するギアは、大多数の人にとって使いやすいように選択されています。自転車に乗る人の中には、自分の体力、フィットネス レベル、想定される使用方法に合わせてギアを微調整する人もいます。自転車専門店で購入する場合、後からギアを変更するよりも、配送前にギアを変更した方が安く済む場合があります。現代のクランクセットのチェーンリングは、コグセットと同様に交換できます。

長く急な坂道や重い荷物の場合は、ギア比を下げる必要があるかもしれませんが、その結果、速度が非常に遅くなることがあります。速度が遅くなると、自転車のバランスをとるのが難しくなります。たとえば、最低ギアが約 16 インチの場合、実効速度はおそらく時速 3 マイル (時速 5 km) 以下になり、その時点では歩いた方が早いかもしれません (自転車用シューズが許せば)。

自転車に乗る人の脚に関しては、ギアを変えるとき、2つのギアの相対的な差の方が、ギア間の絶対的な差よりも重要です。^[4]この低いギアから高いギアへの相対的な変化は、通常、パーセンテージで表され、ギアを測定するためにどのシステムが使用されているかには関係ありません。ほぼすべてのギア変更がほぼ同じパーセンテージの差であれば、サイクリングはより快適に感じる傾向があります。^[5]たとえば、13歯のスプロケットから15歯のスプロケットへの変更（15.4％）は、20歯のスプロケットから23歯のスプロケットへの変更（15％）と非常によく似ていますが、後者の方が絶対的な差が大きいです。

このような一貫した相対差を実現するには、絶対ギア比を対数的に増加させる必要があります。市販のコグセットのほとんどは、小さいスプロケット間の絶対差を小さくし、スプロケットが大きくなるにつれて絶対差を大きくすることでこれを実現します。スプロケットは (比較的小さい) 整数の歯数でなければならないため、完全な増加を実現することは不可能です。たとえば、7 つのディレイラー スプロケット 14-16-18-21-24-28-32 の平均ステップ サイズは約 15% ですが、実際のステップは 12.5% から 16.7% の間で変化します。ハブギア内で使用される遊星歯車は、ディレイラーのスプロケットよりも歯の数を変える余地が大きいため、一貫した相対差の理想にかなり近づく可能性があります。たとえば、Rohloff Speedhub は、平均相対差が 13.6%、個々の変動が約 0.1% の 14 の速度を提供します。

レーシングサイクリストは、多くの場合、約 7% ～ 10% の小さな相対差のギアを備えています。これにより、状況に合わせてギア比を微調整し、一定のペダリング速度を維持できます。マウンテンバイクやハイブリッドバイクは、多くの場合、約 15% の中程度の相対差のギアを備えています。これにより、ギア間のステップが許容範囲内でありながら、はるかに大きなギア範囲が可能になります。3 速ハブギアの相対差は約 33% ～ 37% になることがあります。^[5]このような大きなステップでは、ペダリング速度を大幅に変更する必要があり、過剰に感じることがよくあります。^[6] 7% のステップは、14 歯のスプロケットから15 歯のスプロケットへの 1 歯の変更に相当し、15% のステップは、13 歯のスプロケットから 15 歯のスプロケットへの 2 歯の変更に相当します。

対照的に、自動車のエンジンは、自転車の脚よりもはるかに広い速度範囲で動力を供給するため、自動車のギアボックスでは 30% 以上の相対的な差が出るのが一般的です。

ギア変更機構が 1 つしかない自転車 (例: リアハブのみ、またはリアディレイラーのみ) では、可能なギア比の数は、使用可能なギア比の数と同じであり、これは異なるギア比の数と同じです。

複数のギアチェンジ機構（フロントディレイラーとリアディレイラーなど）を備えた自転車では、さまざまな機構の相対的なギア段数に応じて、これら 3 つの数値がかなり異なる場合があります。このようなディレイラーを備えた自転車のギア数は、特に広告では単純に記載されることが多く、誤解を招く可能性があります。

3 つのチェーンリングと 8 つのスプロケット コグセットを備えたディレイラー付き自転車を考えてみましょう。

可能なギア比の数は24 です (=3×8、これは広告でよく引用される数値です)。

使用可能なギア比の数は22です。

異なるギア比の数は通常 16 ～ 18 です。

3つのチェーンリングと8つのスプロケットの歯車の組み合わせでは、24のギア比が使用できるわけではありません。代わりに、7、8、7のギア比の3つの重複する範囲が提供されます。外側の範囲には8ではなく7の比率しかありません。極端な組み合わせ（最大チェーンリングから最大リアスプロケット、最小チェーンリングから最小リアスプロケット）では、チェーンの配置が非常に斜めになり、非効率でチェーンの摩耗が過度に発生するためです。^[7]重複があるため、通常は重複またはほぼ重複しているため、異なるギア比は16または18しかありません。複雑なシフトパターン（リアディレイラーで同時にダブルまたはトリプルシフトし、フロントディレイラーでシングルシフトなど）が関係するため、これらの異なる比率を厳密にローからハイの順序で使用することは現実的ではない可能性があります。最悪の場合、チェーンリング間のパーセンテージ ステップがスプロケット間のパーセンテージ ステップと同じであれば、異なるギア比は 10 種類しか存在しない可能性があります。ただし、最も一般的な比率が重複している場合は、この一般的な比率の異なるバージョンを使用することで、ギア セットの寿命を延ばすことが可能です。

ギア比は、ボトム ギアとトップ ギアの差を示し、ギアが対応できる条件 (高速と急な坂道) の範囲をある程度測定します。サイクリストの体力、経験、フィットネス レベルも重要です。300% または 3:1 の範囲は、同じペダル速度で、サイクリストがトップ ギアでボトム ギアの 3 倍の速度で移動できることを意味します (十分な体力などがあると仮定)。逆に、同じペダルを踏む場合、サイクリストはトップ ギアよりもボトム ギアでより急な坂道を登ることができます。

ディレイラー ギアと重複する範囲は、24 または 27 スピード ディレイラー ギアの合計ギア範囲が、(はるかに高価な) Rohloff 14 スピードハブ ギアと同じになる可能性があることを意味します。内装ハブ ギア バイクのギア範囲は通常、同等のディレイラー付きバイクよりも制限されており、その範囲内の比率も少なくなります。

以下に示すおおよそのギア範囲は、単に一般的なギア設定を示すものであり、自転車ごとに多少異なります。

ディレイラー設定では、ほぼ 700% のギア範囲を実現できますが、ギア間のステップがかなり大きくなったり、ギアチェンジがぎこちなくなったりする場合があります。ただし、チェーンリングとリアコグセットを慎重に選択することで (例: 3 つのチェーンリング 48-34-20 と 10 スピード カセット 11-32)、十分な間隔を保ちながら非常に広いギア範囲を実現できます。この種の設定は、カーゴ バイク、ツーリング バイク、タンデムなど、さまざまな自転車で有効であることが証明されています。2 スピード ボトム ブラケット ハブ ギアを適切なディレイラーと組み合わせて使用​​することで、さらに高いギア範囲を実現できます。

ギアチェンジ機構には、ディレイラーとハブギアと呼ばれる 2 つの主なタイプがあります。どちらのシステムにも利点と欠点があり、どちらが適しているかは特定の状況によって異なります。このセクションの終わり近くで簡単に説明する、比較的珍しいタイプのギアチェンジ機構がいくつかあります。ディレイラー機構はチェーンドライブトランスミッションでのみ使用できるため、ベルトドライブまたはシャフトドライブトランスミッションを備えた自転車はシングルスピードにするか、ハブギアを使用する必要があります。

外装変速機は、関連するすべてのスプロケットが容易に見えることから、このように呼ばれています。クランクセットとペダルには最大 4 つのチェーンリング^[10]が取り付けられ、通常は 5 から 12 個のスプロケットが後輪に取り付けられたコグセットを構成します。現代のフロントおよびリア ディレイラーは、通常、ダウン チューブ、ハンドルバー ステム、またはハンドルバーに取り付けられたシフターに接続されたボウデン ケーブルによって遠隔操作される可動チェーン ガイドで構成されています。シフターは、1 つのレバー、2 つのレバー、またはツイスト グリップである場合があり、ブレーキ レバーと 1 つのユニットに組み込まれているシフターもあります。ライダーがペダルをこぎながらシフターを操作すると、ケーブルの張力の変化によってチェーン ガイドが左右に動き、チェーンが異なるスプロケットに「脱線」します。リア ディレイラーには、チェーンのたるみを吸収するスプリング マウントのジョッキー ホイールもあります。

ハイブリッド、ツーリング、マウンテン、レーシングバイクのほとんどには、フロントとリアの両方のディレイラーが装備されています。チェーンの経路が直線になるギア比もいくつかありますが、ほとんどのギア比ではチェーンが斜めに走ります。2つのディレイラーを使用すると、通常、ギア比が重複するか、ほぼ重複するため、異なるギア比の数は、宣伝されているギア比の数の約3分の2になります。より一般的な構成には特定の名前が付けられています^[11]。これは通常、フロントチェーンリングとリアコグセット間の相対的なステップサイズに関連しています。

このスタイルは、3 つのチェーンリングを備えたマウンテン バイク、ハイブリッド バイク、ツーリング バイクによく見られます。チェーンリングの相対ステップ (たとえば 25% ～ 35%) は、通常、コグセットの相対ステップ (たとえば 15%) の約 2 倍です (例: チェーンリング 28-38-48、コグセット 12-14-16-18-21-24-28)。

この取り決めの利点は次のとおりです。

• ツーリングやオフロード走行に適した幅広いギアが利用可能になる場合があります。
• フロントディレイラーとリアディレイラーを同時に交換する必要はほとんどないため、一般的には、カジュアルなサイクリストや経験の浅いサイクリストに適しています。

1 つの欠点は、ギア範囲が重複すると、ギア比が大幅に重複したり、ほぼ重複したりすることです。

このスタイルは、チェーンリングが 2 つ付いたレーシング バイクによく見られます。チェーンリングの相対ステップ (たとえば 35%) は、通常、コグセットの相対ステップ (たとえば 8% または 10%) の約 3 倍または 4 倍です (例: チェーンリング 39-53 と近距離コグセット 12-13-14-15-16-17-19-21 または 12-13-15-17-19-21-23-25)。この配置により、一定のペダリング速度を維持するためにギア比を調整する余地が大幅に広がりますが、目的が次のギア比に切り替えることである場合、チェーンリングを変更するときは、コグセットの 3 つまたは 4 つのスプロケットを同時に変更する必要があります。

この用語には、一般的に受け入れられている意味はありません。元々は、特に低いギアが 1 つあるギア配置 (アルプスの峠を登るためのもの) を指していました。この低いギアは、次に低いギアへのギア段差が平均よりも大きいことがよくありました。1960 年代に、この用語は、販売員が当時の 10 速自転車 (チェーンリング 2 つ、スプロケット コグセット 5 つ) を指すのに、元の意味を無視して使用していました。現在、元の意味に最も近いのは、シマノメガレンジ コグセットです。このコグセットでは、ほとんどのスプロケットの相対差が約 15% ですが、最大のスプロケットには約 30% の差があります。これにより、ギア段差が大きくなりますが、通常よりもはるかに低いギアが提供されます。

チェーンリングが 2 つあり、その相対的な差 (たとえば 10%) は、コグセットの相対的なステップ (たとえば 20%) の約半分です。これは、フロント ディレイラーがチェーンリング間の小さなステップしか処理できず、リア コグセットのスプロケットの数が少ない (たとえば、チェーンリング 44 ～ 48、コグセット 14 ～ 17 ～ 20 ～ 24 ～ 28) 20 世紀中頃に使用されました。その結果、重複のない 2 つのギア範囲が組み合わされます。ただし、ギア比を順番に切り替えるには、ギア変更ごとにフロントとリアを同時にシフトする必要があります。

チェーンリングは3つあり、大きい方の2つは半段差で、小さい方の2つは多段差になっています。例えば、チェーンリングは24-42-46、コグセットは12-14-16-18-21-24-28-32-36です。^[12]この一般的な配置はツーリングに適しており、ほとんどのギアチェンジはリアディレイラーで行い、2つの大きいチェーンリングで時々微調整を行います。^[11]小さいチェーンリング（グラニーギア）は急な坂道の対策ですが、効果的に使用するにはある程度の予測が必要です。

内装ギアは、関係するすべてのギアがホイールハブ内に隠されているため、このように呼ばれています。ハブギアは、内部の遊星ギアまたはエピサイクリックギアを使用して機能し、ハブケースとホイールの速度をドライブスプロケットの速度に応じて変更します。ハブギアにはチェーンリングとリアスプロケットが 1 つずつあり、ほとんどの場合、2 つの間は直線のチェーン経路になっています。ハブギアは 2 速から 14 速まで用意されています。ギアの数が増えると、重量と価格が増加する傾向があります。宣伝されているすべての速度は、1 つのシフターで制御される個別のギア比として利用できます (2 つのシフターを使用する初期の 5 速モデルを除く)。ハブギアは、市街地走行や通勤用の自転車によく使用されます。

現在のシステムでは、クランクセットまたはボトムブラケットにギアが組み込まれています。このようなシステムの特許は、1890年にすでに登場しています。^[13] Schlumpf Mountain DriveとSpeed Driveは、2001年から販売されています。^[14]一部のシステムでは、ダイレクトドライブに加えて、3つのバリエーション（減速1：2.5、増速1.65：1、増速2.5：1）のいずれかが提供されます。ギアの変更は、ボトムブラケットスピンドルの両側に突き出ているボタンを足でタップすることで行います。その効果は、サイズが大きく異なるツインチェーンリングを備えた自転車を持っているようなものです。Pinion GmbHは、2010年に18スピードギアボックスモデルを導入し、均等間隔の636％の範囲を提供しました。このギアボックスは、従来のツイストシフターによって作動し、ギア変更に2本のケーブルを使用します。ピニオンシステムは、フルサスペンションバイクに適した広い範囲と低い重心のため、マウンテンバイクに適していますが、ディレイラーベースのドライブトレインよりもやや重いです。^[15]

ハブ ギアとディレイラー ギアを組み合わせることも可能です。市販されているものには次のようなものがあります。

• ブロンプトン折りたたみ自転車の標準的なオプションの 1 つは、3 速ハブ ギア (ギア比の差は約 30%) と 2 速ディレイラー ギア (差は約 15%) を組み合わせて 6 つの異なるギア比を実現することです。これはハーフステップ ギアリングの一例です。ブロンプトン サプライヤーの中には、2 速チェーンリング「マウンテン ドライブ」も提供しているところもあり、これにより 5:1 を超える範囲で 12 の異なるギア比が実現します。この場合、6 速から 7 速への変更には、3 セットすべてのギアを同時に変更する必要があります。
• SRAM DualDrive システムは、3 速内装ギアハブに取り付けられた標準の 8 速または 9 速コグセットを使用し、コグセットとトリプルチェーンリングを備えた自転車と同様のギア範囲を提供します。
• あまり一般的ではないが、内装ギアハブと組み合わせてダブルまたはトリプルチェーンリングを使用すると、ハブに複数のスプロケットを取り付けることなくギア範囲が拡張されます。ただし、これには何らかのチェーンテンショナーが必要となり、ハブギアの利点の一部が無効になります。
• シングルスピード自転車とは正反対に、ハブギアをフロントディレイラーとリアディレイラーの両方と組み合わせることで、重量と操作の複雑さを犠牲にして非常に広範囲のドライブトレインを実現できます。ギアは合計 3 セットあります。このアプローチは、非常に低いギアをバランスの問題なしに使用でき、空気力学的位置によって通常よりも高いギアを使用できるリカンベントトライクに適している可能性があります。

異なるギア比を選択するためのさまざまな方法がこれまでも存在し、現在も存在しています。

• 20 世紀初頭の自転車で使われていたレトロなダイレクトドライブトレインが、自転車愛好家によって復活しました。このドライブトレインには 2 つのギア比がありますが、ギア レバーはありません。操作者は、1 つのギアの場合はペダルを前方に、もう 1 つのギアの場合はペダルを後方に漕ぐだけです。チェーン パスは非常に複雑で、通常のチェーン パスをたどるだけでなく、事実上 8 の字を描く必要があります。
• フリップフロップ ハブには、両側に (異なるサイズの) スプロケットが付いた両面後輪があります。ギアを変更するには、停止し、後輪を取り外し、裏返し、ホイールを交換し、チェーンの張りを調整し、サイクリングを再開します。現在の両面ホイールは通常、片側に固定スプロケット、もう片側にフリーホイール スプロケットが付いています。

1937年以前は、これがツール・ド・フランスで唯一認められたギアチェンジの方法でした。^[16]競技者は後輪の両側に2つのスプロケットを持つことができましたが、それでも手動でチェーンを一方のスプロケットからもう一方のスプロケットに移し、適切なチェーン張力を維持するために後輪の位置を調整するために停止する必要がありました。

• 無段変速機は自転車では比較的新しい開発です (ただし、新しいアイデアではありません)。NuVinci ギアリング システムなどのメカニズムでは、静摩擦によって 2 つのディスクに接続されたボールが使用され、接触点が変わるとギア比が変わります。
• 自動変速機は、ディレイラーとハブ ギア機構の両方で実証され、販売されていますが、ペダルを踏んでいる場合は自動変速を解除するようにという警告が付いていることがよくあります。これらは市場であまり成功していません。
• レバーの接続点を動かすと、ギア比を変えるのと同じように、駆動システムの機械的利点が変化します。例としては、American Star BicycleやStringbike などがあります。

このセクションの数字は、トランスミッションやギアリング システムを含むドライブ トレインの効率に適用されます。この文脈では、効率とは、ペダルに入力されるパワーと比較して、ホイールに伝達されるパワーの量に関係します。適切にメンテナンスされたトランスミッション システムの場合、効率は一般に 86% から 99% の間です (詳細は以下を参照)。

ギアリング以外にも、パフォーマンスに影響を与える要因として、転がり抵抗や空気抵抗などがあります。

• 転がり抵抗はタイヤの種類や寸法、タイヤの空気圧によって10倍以上変化することがあります。 ^[17]
• 空気抵抗は速度が増加するにつれて大きく増加し、時速10～12マイル（15～20km）を超える速度では最も重要な要因となります（抗力は速度の2乗に比例して増加するため、それを克服するために必要な力は速度の3乗に比例して増加します）。^[18]

人間的要因も重要です。ロルフは^[19]、より効果的なペダリング速度が使用されるため、（食べ物をペダルの力に変換する）人間の効率が向上する場合、わずかに効率の低いギア比を使用することで全体的な効率が向上する場合があると主張しています。

^{百科事典的な概要は「自転車科学」 [20]}の第9章に記載されており、理論と実験結果の両方をカバーしています。これらの実験やその他の実験から抽出された詳細は、次のサブセクションで元のレポートを参照しながら提供されます。

ドライブトレインの効率に影響を与える要因としては、伝動システムの種類 (チェーン、シャフト、ベルト)、ギアリング システムの種類 (固定、ディレイラー、ハブ、無段変速)、使用するスプロケットのサイズ、入力電力の大きさ、ペダルを踏む速度、チェーンの錆び具合などが挙げられます。特定のギアリング システムでは、ギア比が異なれば効率も異なります。

いくつかの実験では、ペダルが取り付けられているシャフトを駆動するために電動モーターが使用されましたが、他の実験では、実際のサイクリストの平均値を使用しました。モーターによって供給される一定のパワーが、ペダルによって提供される周期的なパワーとどのように比較されるかは明らかではありません。Rohloffは^[19]、一定のモーターパワーは平均（ピークの半分）ではなく、ピークペダルパワーと一致する必要があると主張しています。

ベルトドライブと無段変速ギアシステムの効率に関する独立した情報はほとんどなく、メーカーやサプライヤーでさえも数字を提供したがらないようです。

典型的な中級製品（本格的なアマチュアが使用するようなもの）のディレイラー型機構は、100 W で 88% から 99% の機械効率を達成します。ディレイラー機構では、より大きなスプロケットによって最高の効率が達成されます。効率は、スプロケットとチェーンリングのサイズが小さくなるほど一般的に低下します。^[21] ディレイラーの効率は、クロスチェーン、つまり大きなリングから大きなスプロケット、または小さなリングから小さなスプロケットを使用することによっても低下します。このクロスチェーンは、チェーンの横方向のたわみのために摩耗の増加にもつながります。

チェスター・カイルとフランク・ベルトは、「ヒューマンパワー」52号（2001年夏）^[22]で、3つのディレイラーシステム（4〜27ギア）と8つのギアハブトランスミッション（3〜14ギア）を80W、150W、200Wの入力でテストした結果、次のような結果が得られたと報告しています。

自転車のギアシステムの効率テストは、多くの要因によって複雑になっています。特に、すべてのシステムは、より高い電力率でより良くなる傾向があります。200 W では、一般的な自転車を時速 20 マイル (32 km/h) で走らせることができますが、アスリートは 400 W を達成でき、その時点で効率は「98% に近づく」と主張されています。^[23]

より典型的な150Wでは、ハブギアは、両方のシステムが適切にメンテナンスされていると仮定すると、ディレイラーシステムよりも約2％効率が低くなる傾向があります。^[24]