ディレイラー

ディレイラー（フランス語発音：[deʁajœʁ] ）は、チェーン、複数の異なるサイズのスプロケット、およびチェーンをあるスプロケットから別のスプロケットに移動させる機構で構成される可変比の自転車ギアシステムです。 ^[1]

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。ライダーがペダルをこぎながらレバーを操作すると、ケーブルの張力の変化によってチェーン ガイドが左右に移動し、チェーンが異なるスプロケットに「脱線」します。

Dérailleur（[ d e ʁ a j œ ʁ ]）はフランス語で、^[1]列車が線路から脱線したことに由来する。 ^[2]記録に残っている最初の使用は1930年である。 ^{[1] [3]}

19世紀後半には、さまざまなディレイラーシステムが設計・製造された。一例として、ホイペット安全自転車に搭載されていたプロティアン2速ディレイラーが挙げられる。^[4]フランスの自転車旅行者、作家、サイクリングプロモーターで、ヴェロシオの名で執筆活動を行っていたポール・ド・ヴィヴィ（1853年 - 1930年）は、1905年に2速リアディレイラーを発明し、アルプスへの遠征に使用した。^{[5]初期の設計では、ロッドを使用してチェーンをさまざまなギアに移動させた。1928年には、チャンピオンサイクリストの}オスカー・エッグが設立した会社から 「スーパーチャンピオンギア」（または「オスギア」）^[6]が導入された。また、ヴィットーリア・マルゲリータ*も、チェーンステーに取り付けられた「パドル」と、ダウンチューブの近くまたは上に取り付けられたシングルレバーチェーンテンショナーを採用していた。しかし、これらのシステムは、ロッド操作のカンパニョーロ・カンビオ・コルサ^[7]とともに、最終的には平行四辺形ディレイラーに取って代わられました。

1937年、ツール・ド・フランスにディレイラーシステムが導入され、ライダーは車輪を外さずにギアを変更できるようになりました。以前は、ライダーは車輪を下り坂モードから上り坂モードに変更するために自転車から降りなければなりませんでした。^{[8]ディレイラーがロードレースの装備として一般的になるのは、1938年に}シンプレックスがケーブルシフトディレイラーを導入した ときまででした。

1949年、カンパニョーロは、すでに存在していたものの商業的にはそれほど成功しなかったケーブル操作式平行四辺形リアディレイラーの改良版であるグランスポーツを発表しました。^[9]

1964年、サンツアーは斜め平行四辺形リアディレイラーを発明しました。これにより、ジョッキープーリーがさまざまなサイズのスプロケットからより一定の距離を維持できるようになり、シフトが容易になりました。特許の有効期限が切れると、他のメーカーもこの設計を採用し、少なくともより優れたモデルでは採用しました。^[10]「斜め平行四辺形」は、現在のリアディレイラーのパターンのままです。

1990年代以前には、Simplex、Huret、Galli、Mavic、Gipiemme、Zeus、Suntour、Shimanoなど多くのメーカーがディレイラーを製造していました。しかし、1985年にShimanoがインデックスシフトを導入して普及させるには、シフトレバー、ディレイラー、スプロケット、チェーンリング、チェーン、シフトケーブル、シフトハウジングの互換性のあるシステムが必要でした。^[11]

1990 年代以降の主な技術革新は、フリクション シフティングからインデックス シフティングへの切り替えと、ギア数の段階的な増加です。フリクション シフティングでは、レバーがディレイラーの連続可変位置を直接制御します。ギアをシフトするには、ライダーは最初にレバーを動かしてチェーンが次のスプロケットにジャンプし、次にレバーをわずかに調整してチェーンがそのスプロケットの中央に来るようにします。インデックス シフターには、レバーを押したり引いたりして特定の距離を移動した後にギア レバー、ひいてはケーブルとディレイラーを停止させるデテントまたはラチェット メカニズムがあります。インデックス シフターは、ケーブルが伸びたり、部品が損傷したり交換されたりした場合に再調整する必要があります。レーシング バイクでは、2000 年に 10 速リアカセットが登場し、2009 年には 11 速カセットが登場しました。現在のマウンテン バイクのほとんどは、インデックス シフターまたはインデックス シフターを備えています。現代の高級マウンテンバイクの多くは、完全に1つのチェーンリングドライブトレインを使用し始めており、業界ではリアコグの数をどんどん増やしており、SRAMのEagleグループセット（1×12）やRotorの最近の1×13ドライブトレインがそれを示しています。^[12]ほとんどのロードバイクには2つのチェーンリングがあり、ツーリングバイクには通常3つのチェーンリングがあります。

電子ギアシフトシステムにより、ライダーは従来のコントロールレバーを使用する代わりに、電子スイッチでシフトすることができます。スイッチは、バッテリーパックとディレイラーを駆動する小型電動モーターに有線または無線で接続されています。高価ではありますが、電子システムは、レーシングサイクリストがギアを変更する際の時間を節約することができます。^[13]

ディレイラーの主なメーカーは、シマノ（日本）、SRAM（米国）、カンパニョーロ（イタリア）の3社です。

リア ディレイラーには 2 つの機能があります。リア スプロケット間でチェーンを移動させると同時に、フロント ディレイラーによってリアの小さなスプロケットまたは小さなチェーンリングに移動することによって生じるチェーンのたるみを吸収します。この 2 番目の機能を果たすために、リア ディレイラーはチェーンの下部のたるみ部分の経路に配置されます。リア ディレイラーは、別の方法でチェーンの張力を調整できないシングル スピード バイクのチェーン テンショナーとして再利用されることがあります。

バリエーションはあるものの、ほとんどのリアディレイラーには共通の部品がいくつかあります。ケージにはチェーンをS字型にガイドする2つのプーリーが入っています。プーリーはジョッキープーリーまたはガイドプーリー（上）とテンションプーリー（下）と呼ばれています。^[14]ケージは平面内で回転し、チェーンのたるみを吸収するためにバネ仕掛けになっています。ケージは、スプロケットの下で前後にスイングできるアームによって、目的のスプロケットの下に配置されます。アームには通常、平行四辺形のメカニズムが組み込まれており、ケージが前後にスイングしてもチェーンと正しく位置合わせされます。アームのもう一方の端は、自転車のフレームに取り付けられたピボットポイントに取り付けられています。アームはこの点を中心に回転し、ケージをさまざまなサイズのスプロケットからほぼ一定の距離に保ちます。許容される横方向の移動量とスプリングの張力を制御する調整ネジが1つ以上ある場合があります。

部品は、アルミニウム合金、鋼、プラスチック、または炭素繊維複合材で作られています。ピボット ポイントは、ブッシングまたはボール ベアリングです。これらには適度な潤滑が必要です。

ハイノーマルまたはトップノーマルのリアディレイラーは、ケーブル張力がかかっていないときにチェーンをカセットの最小のスプロケットに戻します。^[15]これは、ほとんどのシマノマウンテン、すべてのシマノロード、およびすべてのSRAMとカンパニョーロのディレイラーで使用される通常のパターンです。この状態では、スプリングの圧力によって小さなスプロケットへの変更が容易になります。ロードレースでは、フィニッシュラインまでのスプリントで最も迅速なギア変更が必要です。したがって、より高いギアへの迅速な変更を可能にするハイノーマルタイプが依然として好まれています。^[要出典]

ローノーマルまたはラピッドライズのリアディレイラーは、ケーブルの張力がかかっていないときにチェーンをカセットの最大のスプロケットに戻します。これはかつてリアディレイラーの一般的な設計でしたが、比較的一般的ではなくなりました。^[16]マウンテンバイクやオフロードサイクリングでは、最も重要なギアチェンジは上り坂のセクションで発生します。ライダーは重い負荷がかかった状態でペダリングしながら、障害物や難しいターンに対処しなければなりません。このタイプのディレイラーは、負荷のかかったスプリングの方向に低いギアへのギアチェンジが発生するため、高負荷ペダリング中にこれらのシフトが容易になり、ハイノーマルディレイラーよりも優れています。

リアディレイラーの上部プーリーと下部プーリーの間の距離は、ケージ長と呼ばれます。ケージ長は、プーリーのサイズと組み合わせると、チェーンのたるみを吸収するディレイラーの能力を決定します。ケージ長は、ディレイラーの合計容量、つまり、最大チェーンリングと最小チェーンリングのサイズの差、およびコグセットの最大スプロケットと最小スプロケットのサイズの差を合計したものを決定します。合計が大きいほど、ケージ長を長くする必要があります。3つのフロントチェーンリングを備えた一般的なクロスカントリーマウンテンバイクでは、長いケージのリアディレイラーが使用されます。^[要出典]フロントチェーンリングが2つだけで、スプロケットの比率がクローズドのロードバイクは、短いケージまたは長いケージのディレイラーのどちらでも動作しますが、短いケージの方がうまく機能します。

メーカーが公表しているディレイラーの容量は次のとおりです。

• シマノ：ロング＝45T*、ミディアム＝33T
• SRAM: ロング = 43T*、ミディアム = 37T*、ショート = 30T

ケージの長さが短いことによる利点:

• 平行四辺形のたわみが少ないため、ギアチェンジがより確実になる
• ケーブルのてこ作用によるギアチェンジの改善
• 障害物のクリアランスの向上
• スポークが引っかかる危険性が低くなります。
• わずかな軽量化。

リア ディレイラーが大スプロケットと小スプロケットの間を移動する際に、上部ジョッキー ホイールとリア スプロケットの間に適切な隙間を維持するために、リア ディレイラーでは少なくとも 2 つの方法が採用されています。シマノが採用している 1 つの方法は、チェーンの張力を利用してケージを旋回させる方法です。この方法には、チェーンの長さが適切であれば、ほとんどのスプロケット セットで機能するという利点があります。欠点は、小スプロケットから大スプロケットに複数のスプロケットを一度に素早くシフトすると、チェーンが大スプロケットに移動し、必要に応じてケージを旋回させる前に、ケージがスプロケットにぶつかる可能性があることです。SRAM が採用している別の方法は、ディレイラー自体の平行四辺形メカニズムに間隔を設計することです。利点は、どんなに急速な複数のスプロケット シフトを行っても、ケージがスプロケットにぶつかることがないことです。欠点は、特定のディレイラーで使用できるスプロケット サイズの選択肢が限られていることです。

作動比は、シフター ケーブルの長さと、それが生成するディレイラーの横方向の移動量との比率です。シフト比は作動比の逆数であり、作動よりもディレイラーの方が簡単に表現できます。現在使用されている規格はいくつかありますが、それぞれにおいて、ディレイラーのシフト比と引っ張られるケーブルの長さの積は、リア スプロケットのピッチと等しくなければなりません。次の規格が存在します。

• シマノ互換のディレイラーファミリーは、シフト比が2対1 (2:1) であるとされていますが、SRAM は 2 つのコンポーネントファミリーを製造しているため、SRAM 独自の1対1 (1:1) 比率のディレイラーファミリーと区別するためにこの用語が広く採用されています。これらのファミリー名は正確なシフト比を与えないことに注意してください。2:1 シフト比は実際には 2 ではなく約 1.7 (または 7400 までの Dura Ace シリーズでは 1.9) であり、ネイティブの SRAM シフト比は約 1.1 です。これらの規格のファミリー名は、より一般的なシフト比とは対照的に、作動比の表記法で逆にされているものもあります。^{[17] [18] [19]}したがって、シマノシステムでは、ケーブル 1 単位をシフトすると、ディレイラーが約 2 倍動きます。
• ネイティブSRAM規格は1対1（1:1）と呼ばれています。実際のシフト比は1.1です。シフターで引き込まれたケーブル1本は、ディレイラーでほぼ同じ量の動きを引き起こします。^[18] SRAMは、この規格によりシステムがより堅牢になり、汚染の影響に強くなると主張しています。^{[20] [21]}一部のSRAMシフターは2:1シマノ互換として作られていますが、これらは明らかにSRAMの1:1ディレイラーでは機能しません。^[22]
• カンパニョーロの慣例。現代のユニットのシフト比は1.5ですが、古いユニットは1.4でした。^[23]
• サンツアーの大会。^[23]

ある方式を採用したシフターは、通常、別の方式を採用したディレイラーとは互換性がありませんが、例外もあります^[24] 。また、アダプターも利用可能です。^[25]

一部のリアディレイラー、特にマウンテンバイク用には、チェーンがチェーンステーの底部にぶつかるのを防ぐために、チェーンの下部に十分な張力を保つクラッチが組み込まれています。これはチェーンスラップと呼ばれ、チェーンステーを損傷する可能性があります。クラッチは、フロントディレイラーのないシステムでチェーンがチェーンリングから脱線するのを防ぐのにも役立ちます。 ^[26]

フロント ディレイラーは、フロント チェーンリング間でチェーンを左右に動かすだけですが、チェーンの上部の張った部分でこれを行わなければなりません。また、最大 53 歯から最小 20 歯までのチェーンリング サイズの大きな違いにも対応する必要があります。

リア ディレイラーと同様に、フロント ディレイラーにもチェーンが通るケージがあります。適切に調整されたディレイラーでは、チェーンはシフト中にのみケージに接触します。ケージは可動アームによって所定の位置に保持されます。この可動アームは、通常、平行四辺形メカニズムを使用して実装されており、チェーンが前後に揺れるときにケージがチェーンと適切に位置合わせされた状態を保ちます。通常、許容される横方向の移動の制限を制御する 2 つの調整ネジがあります。コンポーネントは、アルミニウム合金、スチール、プラスチック、またはカーボン ファイバー複合材で作られています。ピボット ポイントは通常ブッシングであり、潤滑が必要です。

ケーブル引きタイプ

• ボトム プル: ロード バイクやツーリング バイクでよく使用されるこのタイプのディレイラーは、ケーブルを下方に引っ張ることで作動します。ケーブルは、ケーブル ガイド上のボトム ブラケットシェルの上部または下部に沿って配線されることが多く、ケーブル ガイドによってフレームのダウン チューブの下端までケーブルが配線されます。フル サスペンション マウンテン バイクでは、リア サスペンションによってトップ チューブを経由する配線が妨げられるため、ボトム プル配線が採用されることが多いです。
• トップ プル: このタイプは、リア サスペンションのないマウンテン バイクでよく見られます。ディレイラーは、ケーブルを上に引っ張ることで作動します。ケーブルは通常、フレームのトップ チューブに沿って配線され、ケーブル ストップと短いハウジングを使用してケーブルの方向を変えます。この配置により、オフロードで土が当たるボトム ブラケット/ダウン チューブの下側からケーブルを遠ざけることができます。
• デュアル プル: トップ プルまたはボトム プルのいずれかに対応し、どちらの用途にも使用できるディレイラーもあります。

ケージの種類

• ダブル (標準): チェーンリングが 2 つ付いたクランクセットで使用するためのものです。自転車の側面から見ると、ケージの内側プレートと外側プレートはほぼ同じ形状です。
• トリプル (アルパイン): 3 つのチェーンリングを持つクランクセット、またはサイズが大きく異なる 2 つのチェーンリングで使用するように設計されたディレイラー。自転車の側面から見ると、内側のケージ プレートは外側のケージ プレートよりもボトム ブラケットの回転中心に向かって伸びています。これにより、チェーンを最小のリングから中間のリングに簡単にシフトできます。

スイングの種類

• ボトム スイング: ディレイラー ケージは、それを支える4 節リンクの下部に取り付けられます。これは最も一般的なタイプのディレイラーです。
• トップ スイング: ディレイラー ケージは、それを支える 4 バー リンケージの上部に取り付けられます。この代替配置は、ディレイラーのフレーム クランプをボトム ブラケットに近づけて、より大きなサスペンション コンポーネントを通過させ、さまざまなフレーム形状を可能にする方法として考案されました。トップ スイング ディレイラーはコンパクトな構造のため、ボトム スイング ディレイラーよりも堅牢性が低くなる可能性があります。トップ スイング ディレイラーは通常、ボトム スイング ディレイラーが適合しない用途でのみ使用されます。代替ソリューションとしては、シート チューブをまったくクランプしない E タイプ フロント ディレイラーを使用する方法があります。

マウントタイプ

• クランプ: 最近まで、ほとんどのフロント ディレイラーは、フレームのシート チューブの周りのクランプによってフレームに取り付けられていました。このスタイルは、今でもマウンテン バイクの標準であり、ロード バイクでは一般的です。ディレイラーには、さまざまなタイプのフレーム チューブに合うように設計された、さまざまなクランプ径のものがあります。最近では、クランプ径を 1 つだけ備えたディレイラーを製造する傾向があり、クランプを適切なサイズに間隔を空けるために、複数のシム セットが付属しています。
• ろう付け: クランプの代替として、ろう付けディレイラー ハンガーがあります。この方法では、ディレイラーのタブをフレームのシート チューブの対応するタブにボルトで固定してディレイラーを取り付けます。この方法ではクランプのサイズの問題は回避できますが、適切なろう付けを備えたフレーム、またはろう付けディレイラー タブをシミュレートするアダプター クランプが必要です。カーボン フレームには円形のシート チューブがなくなったため、これらは新しいロード バイクで一般的になっています。マウンテン バイクではほとんど見られません。
• E タイプ: このタイプのフロント ディレイラーは、フレームのシート チューブをクランプするのではなく、ドライブ側のボトム ブラケット カップの下に取り付けられたプレートと、シート チューブのボスにねじ込まれたネジによってフレームに取り付けられます。これらのディレイラーは、通常、通常のディレイラーのクランプがシート チューブを囲むスペースがないリア サスペンション コンポーネントを備えたマウンテン バイクに搭載されています。
• DMD: ダイレクトマウントディレイラー — Specialized Bicycles が開発したこのタイプのディレイラーは、自転車のチェーンステーのボスに直接ボルトで固定されます。主にデュアルサスペンションマウンテンバイクで使用され、サスペンションの動きによってチェーンの角度が変わり、チェーンがフロントディレイラーケージに入ります。DMD システムを使用すると、チェーンとディレイラーが一緒に動くため、サスペンションが作動しているときにシフト操作がしやすくなります。DMD ディレイラーは、異なるマウントシステムを使用する Shimano のダイレクトマウントと混同しないでください。ただし、SRAM のダイレクトマウントフロントディレイラーは DMD と互換性があり、特定の Shimano E タイプディレイラーは、e タイププレートを取り外せば DMD で使用できます。

特に内側のチェーンリングが非常に小さい場合、プロのレースメカニックによって調整された自転車であっても、チェーンが最も小さい内側のチェーンリングを越えてシフトする可能性があり、そのようなミスシフトが引き起こす問題があるため、チェーンデフレクターと呼ばれる追加製品の小さなアフターマーケット製品が、それらの発生を防ぐのに役立ちます。^{[27] [28] [29]}いくつかは、フロントディレイラーの下のシートチューブの周りにクランプし、少なくとも1つはフロントディレイラーマウントに取り付けられます。

ディレイラーは、あるリングまたはスプロケットから別のリングまたはスプロケットにシフトするためにチェーンが動いている必要があります。通常、ライダーはペダルをこぐ必要がありますが、クランクセットにフリーホイールを組み込んだシステムも開発されており、ライダーがペダルをこいでいないときでもチェーンが動きます。1980 年頃の Shimano FFS (フロント フリーホイール システム) は、最も普及したシステムでした。

ディレイラー システムなどのチェーン ドライブ システムは、チェーンがスプロケット面と一直線になっている場合に最もよく機能します。特に、最大のドライブ スプロケットが最大のドリブン スプロケットと一緒に回転しないようにします (または、最小のスプロケットが最小のスプロケットと一緒に回転しないようにします)。これらの方法で生成される斜めのチェーンは効率が悪く、すべてのコンポーネントの寿命が短くなり、中間範囲の比率から得られる利点はありません。

ディレイラーギアの効率は一般的に95%程度で、他のギアタイプよりも数パーセント高くなります。^[30]

• 自転車のドライブトレインシステム
• ギアインチ
• ハブギア

• Berto, Frank J.; et al. (2016) [2000]. The Dancing Chain: History and Development of the Derailleur Bicycle (第 5 版). サンフランシスコ、カリフォルニア州: Van der Plas Publications/Cycle Publications. ISBN 978-1-892495-77-8. 2017年5月30日閲覧。

ウィキメディア・コモンズには、自転車のディレイラーギアに関連するメディアがあります。

• Forester, John . 「ディレイラーの簡単な歴史」probicycle.com . 2010 年6 月 1 日閲覧。
• ハドランド、トニー。「初期の英国製ディレイラーの進化」。英国。2011年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年6月1日閲覧。英国以外のデザインも多数取り上げています。
• Sweatman, Michael (2008)。「Disraeli Gears — ディレイラー コレクション」。イギリス。2010 年6 月 1 日閲覧。このサイトはリア ディレイラー ギアに関するものです...期間、製造元などによるRD。多数の写真とスキャンされた文書。
• マイク・スウェットマン (2018 年 6 月 7 日)。「奇妙で素晴らしいディレイラー 10 選 – サイクリングに与えた影響」。ガーディアン紙。Velocio の 1912 Le Chemineau ディレイラーから始まるリスト。
• ミシシッピ州ゲリッツェン (2009)。 「Oude techniek」（オランダ語）。2010 年6 月 1 日に取得。いくつかの古いディレイラー機構の写真。