リカンベント自転車

ロングホイールベース（LWB）モデルはペダルが前輪と後輪の間に配置されています。ショートホイールベース（SWB）およびミディアムホイールベース（MWB）モデルはペダルが前輪の前に配置されています。コンパクトロングホイールベース（CLWB）モデルはペダルが前輪のすぐ近く、または前輪の上に配置されています。ホイールベースが42インチ未満の自転車はSWB、42インチを超える自転車はMWBに分類されます。これらのカテゴリーには、バリエーション、中間タイプ、さらにはコンバーチブルデザイン（LWBからCLWB）も含まれており、「標準」のリカンベントは存在しません。

リカンベントの後輪は通常ライダーの後ろに位置し、サイズは16インチ（410 mm）前後から、当時のアップライト ロード バイクのように、 700c（または古いモデルでは27インチ（690 mm））まで様々です。前輪は一般的に後輪よりも小さいですが、26インチ（ISO 559）、650c（ISO 571）、700c（ISO 622）、あるいは29×4インチ（740 mm× 100 mm）の特大オールテレーン タイヤを2本装着したリカンベントも数多く存在します。前輪が小さいため、緩い土、砂、小石の上を走行中に急激な方向転換を試みると、ステアリングやコントロールを失う可能性がやや高くなります。^{[ 3 ]}     

同じタイプのケーシング構造のホイールは、一般的に直径が大きいほど転がり抵抗は低くなりますが、プロファイルが高くなるため空気抵抗が高くなります。ハイレーサー愛好家は、ハイレーサーの方が安定性が高いと主張していますが、重心が高い自転車の方がバランスを取りやすいものの、^{[ 4 ]}リカンベントのデザインが非常に多様であるため、そのような一般化は信頼できません。両方のホイールが同じサイズであることのもう1つの利点は、自転車に必要なインナーチューブのサイズが1つだけで済むことです。

一般的な構成としては、ISO 559（26インチ）の後輪とISO 406またはISO 451（20インチ）の前輪の組み合わせがあります。前輪が小さいことでペダルと前輪が接触するのを防ぎ、中型ホイールベースのリカンベントバイクでよく見られる「ヒールストライク」（低速で小半径のカーブを曲がる際にライダーのかかとが前輪に引っかかる現象）を回避できます。ペダルエクステンダーと20インチの前輪を組み合わせることで、MWBバイクにおけるヒールストライクの問題は完全に解消されます。

ピボットブーム式前輪駆動（PBFWD、別名可動式ボトムブラケットリカンベント）は、ペダルと前輪が一緒に回転するため、かかとが地面に当たる問題を解消します。PBFWDバイクは、26インチ（660mm ）以上のホイールを2本装着している場合があります。 

リカンベントバイクのステアリングは、一般的に以下のように分類できます。

• オーバーシート（OSS）
• 座席下（USS）または
• センターステアリングまたはピボットステアリング。

OSSは一般的にダイレクトな構造で、ステアリング機構は標準的な自転車のハンドルバーのようにフロントフォークに作用しますが、ハンドルバー自体は前輪の後方まで伸びている場合があり（まるでティラーのよう）、あるいはハンドルバーが後方に長く伸びている場合もあります（スーパーマンバーやキングサイクルバーと呼ばれることもあります）。LWBバイクでは、チョッパースタイルのハンドルバーが見られることもあります。

USSは通常間接的で、ハンドルバーはロッドやケーブル、場合によってはベルクランクのシステムを介してヘッドセットに接続されます。^{[ 5 ]}ほとんどのタッドポールトライクはUSSです。

Pythonのようなセンターステアリング式またはピボットステアリング式のリカンベントには、ハンドルバーがまったくない場合もある。^{[ 6 ] [ 7 ]}

さらに、Sidewinderなどの一部のトライクは、より一般的な前輪操舵ではなく、後輪操舵を採用している。これらは低速では優れた操縦性を発揮するが、時速25マイル（40km/h）を超える速度では不安定になる可能性があると報告されている。^{[ 8 ]}  

ほとんどのリカンベントは、フレームに固定されたブームにクランクが取り付けられており、後輪駆動用の長いドライブチェーンが付いています。しかし、クランクが前輪に近いため、前輪駆動（FWD）も選択肢の一つとなり、チェーンをはるかに短くすることができます。あるタイプでは、ステアリングを可能にするためにチェーンをわずかにねじる必要があります。^{[ 9 ]}

もう1つのスタイルであるピボットブームFWD（PBFWD）では、クランクセットがフロントフォークに接続され、フロントフォークと一緒に動きます。^{[ 10 ]}チェーンがはるかに短いことに加えて、PBFWDの利点は、転がり抵抗を低減するために大きなフロントホイールを使用することです。

FWD設計の最大の欠点は、緩い砂利や滑りやすい舗装路などで覆われた急な坂道を登る際に「ホイールスピン」が発生することです。PBFWDのもう一つの欠点は、ペダル操舵効果（ペダルに加えた力で実際に自転車を操舵できる）への適応に時間がかかるため、「学習曲線」がやや長くなることです。初心者ライダーは、バランスの取れたペダル動作に慣れるまで、蛇行しながら進む傾向があります。慣れれば、PBFWDリカンベントは他の自転車と同様に直進でき、足だけで操舵することも可能です。ただし、これにはペダルに斜めに力を加える必要があり、MWBリカンベントの長いチェーンよりも大きな動力損失が発生します。 現在生産されているPBFWDリカンベントはCruzbikeのみで、ほとんどの標準自転車やリカンベント自転車と同様の従来型の操舵軸を備えています。

さらに別の駆動方式としては、漕ぎ手が腕と脚を使って漕ぐローイングサイクルがある。

現代のリカンベントバイクは、快適性と悪路でのトラクションを向上させるため、前後サスペンションシステムを搭載するケースが増えている。コイル式、エラストマー式、エアスプリング式のサスペンションシステムはいずれもリカンベントバイクに採用されており、フロントフォークとリアショックアブソーバーにはオイルダンピングまたはエアダンピングが用いられている。フルサスペンションの従来型マウンテンバイクの成熟が、これらの設計の開発を後押ししており、多くの場合、リカンベントバイク用に適切に改良された同じ部品が使用されている。

ライダーの中には、フェアリングと呼ばれる空力装置を自転車に取り付ける人もいます。これらは空気抵抗を減らし^{[ 11 ]}、寒くて湿った天候でもライダーを暖かくドライに保つのに役立ちます。フェアリングは直立自転車にもありますが、あまり一般的ではありません。完全に覆われた自転車や三輪車はベロモービルとみなされます。

シート自体は、フレームにメッシュをしっかりと張ったものか、写真のスティンガーのように、硬いシェルにフォームクッションを被せたもののいずれかで、シェルは成形されたものか、シート材を組み立てたもののどちらかである。ヨーロッパでは硬質シェルシートが主流で、アメリカではメッシュシートが主流である。

適切な装備と設計があれば、リカンベントバイクは従来のマウンテンバイクと同様に、未舗装路やオフロードでの走行に使用できます。ホイールベースが長く、ライダーがシートに固定されるため、リカンベントは狭く曲がりくねった未舗装のシングルトラックでの使用は容易ではありません。1999年以降、大径ホイール、マウンテンギア、オフロード専用設計が使用されています。RANS Dynamikのように、サドルから立ち上がって登ることを容易にするクランクフォワード設計もオフロードで使用できます。^{[ 12 ]}

ローレーサーは、ヨーロッパのレース愛好家の間でより一般的なリカンベントの一種です。通常、後輪は20インチ（510mm ）のホイールが2つ、または26インチ（660mm ）のホイールが1つ、前輪は20インチのホイールが1つ装備されています。シートはホイールの上ではなく、ホイールの間に配置されています。極端にリクライニングした姿勢と、ライダーがホイールの上ではなくホイールと一直線上に座るという構造により、このタイプはカウルなしのリカンベントの中で最も空力性能に優れています。  

ハイレーサーは、通常ISO 559、650c、または700cの大型ホイールを2本使用するのが特徴です。そのため、ローレーサーよりもボトムブラケットの位置が高くなり、ライダーの脚が前輪より上に位置するようになります。結果として、シートも高くなります。それ以外の点では、ローレーサーとほぼ同じ乗車姿勢が実現され、同様の空力性能が得られます。「レーサー」という名称からもわかるように、これらの自転車はスピードを追求しているため、多くの場合、このような姿勢が求められます。

ハイレーサーは、重心が高いため低速でのバランスが取りやすく、一般的にローレーサーよりも操縦性に優れています。^{[ 4 ]}同じ座席位置であれば、転がり抵抗はホイール径に反比例すると広く信じられているため、ローレーサーよりも速い可能性があります。^{[ 13 ]}しかし、ローレーサーの支持者は、空気力学のおかげでローレーサーの方が速いと反論しています。その理由は、ライダーの体がホイールと一直線になっているため、空気抵抗が減少するからです。

Hip and elbow injuries are more common on highracers than on lowracers due to the greater height from which the rider can fall. However, the injuries are very rare and seldom serious.

Bicycles that use positions intermediate between a conventional upright and a recumbent are called semi-recumbent or crank forward designs. These generally are intended for casual use and have comfort and ease of use as primary objectives, with aerodynamics sacrificed for this purpose.

Just as with upright bicycles, recumbents are built and marketed with more than one seat, thus combining the advantages of recumbents with those of tandem bicycles. In order to keep the wheelbase from being any longer than absolutely necessary, tandem recumbents often place the stoker's crankset under the captain's seat. A common configuration for two riders in the recumbent position is the sociable tandem, wherein the two riders ride side by side. There are also hybrid recumbent designs such as the Hase Pino Allround^[14] that use a recumbent stoker in the front, and an upright pilot in the rear.

Recumbent tricycles (trikes) are closely related to recumbent bicycles, but have three wheels instead of two. The three wheels can be arranged in two ways: delta trikes have one front wheel and two rear wheels, while tadpole trikes have two front wheels and one rear wheel. ^[16]

リカンベント四輪自転車は、三輪車よりも安定性が高く、履帯が少ない。^{[ 19 ]}車輪が増えると重量が増え、構造が複雑になる。特に、不整地ではサスペンションが必要になる。4つ目の車輪は、オフロード走行時に最も効果を発揮する。^{[ 20 ]} 2人、場合によっては4人のライダーが一緒に社交的な構成で乗りたい場合、四輪リカンベント自転車は有効な選択肢となる。^{[ 21 ]}

直立型自転車と同様に、リカンベント自転車を設計・製作するリカンベント自転車製作者のサブカルチャーが存在する。^{[ 22 ]}これらは多くの場合、他の自転車、特にマウンテンバイクの部品を組み合わせて作られる。フレームのデザインは、適切な形状に曲げられた長い鋼管のようなシンプルなものから、手作りのカーボンファイバーフレームのような複雑なものまで様々である。多くの製作者にとって、自転車の設計と製作は、乗ることと同じくらい大きな挑戦である。

いくつかのメーカーは、パッキングや旅行を容易にするために折りたたみ式のリカンベントバイクを提供している。 ^{[ 23 ]}

製造時または後付けで連結器を追加することで、フレームをより小さな部品に分解し、梱包や輸送を容易にすることが可能です。

車輪付きのロードバイク型リカンベント自転車の他に、固定式のリカンベント自転車も存在します。これらはジムでよく見かけますが、家庭用としても販売されています。通常の固定式エクササイズバイクと同様に、固定式リカンベント自転車は一箇所に留まり、ユーザーはファンや発電機などの抵抗機構に逆らってペダルを漕ぎますが、姿勢はリカンベント（寝そべった姿勢）になります。ロードバイク型リカンベント自転車と同様の快適性を備えています。固定式リカンベント自転車は、ほぼ例外なくシートがかなり直立しており、ペダルクランクはシートよりも低い位置にあります。シートは通常、レールに沿ってスライドさせることで調整できます。

Recumbent designs of both prone and supine varieties can be traced back to the earliest days of the bicycle. Before the shape of the bicycle settled down following Starley's safety bicycle, there was a good deal of experimentation with various arrangements, and this included designs which might be considered recumbent. Although these dated back to the 1860s the first recorded illustration of a recumbent considered as a separate class of bicycle is considered to be in the magazine Fliegende Blätter of 10 September 1893. This year also saw what is considered the first genuine recumbent, the Fautenil Vélociped. Patent applications for a number of recumbent designs exist in the late years of the 19th century, and there were discussions in the cycling press of the relative merits of different layouts. The Challand designs of 1897 and the American Brown of 1901 are both recognisable as forerunners of today's recumbents.

1930年代、フランスの発明家で軽自動車メーカーのシャルル・モシェは、4輪2人乗りのペダル駆動車「ヴェロカー」を製造した。ヴェロカーは、大恐慌による経済不況のため自動車を買う余裕のないフランス人購入者によく売れた。4輪のヴェロカーは速かったが、高速でのコーナリング性能は劣っていた。そこでモシェは3輪設計を試作し、最終的にはヴェロカーの技術をベースにした革新的な2輪設計を完成させた。

モシェ社の「未来の自転車」（La bicyclette de l'Avenir）の初期モデルである「ヴェロ・ヴェロカー」（Vélo-Vélocar）、または同社が「VV」と呼んだモデルは、40 mm（1.6インチ）のスチールチューブ製シングルビームフレームと450 x 55のホイールを採用し、ハンドルバーはライダーの上に配置され、ステアリングトルクはベベルギアによって伝達された。モシェ社が設計した様々なタイプのディレイラーギアが装着され、トラックモデルにはシングルギアが採用された。ギアはプライマリーチェーンとセカンダリーチェーンを使用してミッドマウントされていた。よりスポーティなモデルでは、背もたれの調整が可能だった。  

モシェは、自身のリカンベント自転車の速さを実証するため、UCI（国際自転車競技連合）とUVF（自転車連盟）に設計の承認を得、カテゴリー2のレーサーであるフランシス・フォールをレースに起用した。フォールは大成功を収め、トラックレースとロードレースの両方でヨーロッパのトップサイクリストの多くを打ち負かし、短距離で世界新記録を樹立した。また、別のサイクリストであるポール・モランは、1933年のパリ・リモージュレースでモシェのリカンベント自転車に乗って優勝した。

1933年7月7日、パリのベロドロームで、フォールは改造したヴェロ・ヴェロカーに乗って45.055km （27.996マイル）を1時間で走破し、オスカー・エッグが約20年間保持していた1時間記録を破り、大きな注目を集めた。  

1934年2月に国際自転車競技連合（UCI）が会合を開いた際、「直立型」自転車の製造業者は、フォールの1時間記録を無効とするよう働きかけた。1934年4月1日、UCIは、ボトムブラケットが地面からどれだけ高い位置にあるか、シートからどれだけ前方にあるか、前輪からどれだけ近い位置にあるかを規定した、レーシング自転車の新しい定義を発表した。この新しい定義は、伝統、安全性、経済的な理由から、事実上リカンベントをUCIのイベントから排除することになった。^{[ 41 ]}

シャルル・モシェは、UCIの決定に抗議しながらも、禁止令が施行されて間もなく亡くなった。同社は、彼の未亡人、そして後にジョルジュ・モシェの手によって、少なくとも1941年までは限られた顧客向けにリカンベント自転車の製造を続けた。最終モデルは「ヴェロリゾンタル」という名のシングルチェーン式で、最終モデルには「シクロ」と呼ばれる4段変速ギアが採用された。

UCIの決定後もフォールはレースを続け、ヴェロカーで直立型自転車に常に勝利した。1938年、フォールとモシェの息子ジョルジュは、空力部品を備えた自転車の1時間の世界記録を破ることを期待して、ヴェロカーにフェアリングを追加し始めた。1938年3月5日、フォールはフェアリング付きのヴェロカーで1時間で50.537キロメートルを走り、ペースカーの助けなしに1時間で50キロメートル以上を走った最初のサイクリストとなった。^{[ 42 ]}

UCIによるリカンベント自転車およびその他の空力改良の禁止は、事実上40年間にわたりリカンベントの開発を阻害し、現在もその効力は続いている。その後もリカンベントのデザインは時折登場したが、それらは主に個人愛好家によるものであり、1970年代までは普及数はごくわずかだった。ジョルジュ・モシェは2008年に死去した。

この停滞期にはポール・リンコウスキーらが開発を進めていたが、現代のリカンベント運動は1969年にロバート・ライリーのグラウンド・ハガーがポピュラー・メカニクス誌で紹介されたことで勢いを増した。^{[ 43 ]}また、UCIの規制に反対し、フェアリングとリカンベントの研究を続けたアメリカ人2人、チェスター・カイルとMITのデビッド・ゴードン・ウィルソンの研究もあった。1974年には、カリフォルニア州ロングビーチで国際ヒューマンパワースピード選手権を創設し、そこからIHPVAが発展した。カイルと彼の学生は、UCIによって禁止されていた直立自転車用のフェアリングの実験も行っていた。1975年、ジョンとランディ・シュリッター兄弟が、彼らの会社Ransでリカンベントの製造を開始し、米国で初めてリカンベントを製造した企業となった。^{[ 43 ]}

1978年、ベルギー人のエリック・アベルゲンによって「ヴェレリック」が、世界初の市販リカンベント自転車（フルカウル仕様）として誕生した。

1979年、HPV社の「ホワイトライトニング」は、米国の時速55 ​​マイル（約88キロ）の速度制限を突破し、アボット賞を受賞した。ホワイトライトニングの最終的な最高速度は時速62マイル（約100キロ）だった 。

1979 年に、現在の Easy Racers 製品と非常によく似た LWB バイクである Avatar 2000 が登場しました。1983年の映画 Brainstorm [ ^{44 ]}でクリストファー・ウォーケンが乗っており、人気のサイクリング参考書であるリチャード・バランタイン著のRichard's Bicycle Bookにも掲載されています。1983 年から 1991 年にかけて^、スティーブン・ロバーツは改造した Avatar で米国をツアーし、ソーラーパネルとラップトップを搭載したトレーラーを牽引して報道され、Computing Across Americaという本を執筆しました。^{[ 43 ]}フェアリング付きの Avatar 2000 は、ストリームライナー レースでヨーロッパの Vector 3 輪車を打ち負かした最初の 2 輪車でした。その後約 10 年間、スピード記録はコックピットにフレディ・マーカムが乗る Easy Racers と Lightning Team の間で争われました。そのため、アメリカの強みはストリームライナー部門のフライング 200 メートル スプリントになりました。 1970年代の石油危機は、これらの「新しい」デザインの登場と時を同じくして、サイクリングの再興を引き起こした。

ヨーロッパでは、アメリカと並行しながらもやや異なるシーンが発展し、1983年には初のヨーロッパ人力力選手権が開催された。ヨーロッパのシーンはアメリカよりも競技色が強く、その結果、ヨーロッパ製の自転車はショートホイールベース（SWB）の低いモデルが多く、アメリカではロングホイールベース（LWB）のモデルが圧倒的に人気が高い（ただし、Peer Gyntのようなヨーロッパ製のLWBバイクもいくつか存在する）。

1984年、アイオワ州のLinear Recumbents社が自転車の製造を開始しました。2002年、Linear Manufacturing社の資産はBicycle Man LLCに買収され、ニューヨークに移転しました。それ以来、オーナーのピーター・ストゥル氏は、アルフレッド大学の工学部上級生、地元のエンジニア、機械工と協力し、コンピュータによる有限要素解析（FEA）などの最新技術を活用して、リカンベントバイクの改良に取り組んでいます。

また、1984年には、Lightning X-2が2輪リカンベントとして初めて時速55 マイル（約88km/h）を突破した。それまでの記録はすべて3輪のフェアリング付きリカンベントによって樹立されていた。1986年以降、HPV（人力車両）の最高速度記録は2輪リカンベントによって更新されている。

1980年代のイギリスで最も広く知られたリカンベントサイクルは、デルタ型で、時には電動式のシンクレアC5だった。C5は「電気自動車」として販売されていたが、実際には電動アシスト付きのリカンベント三輪車と表現できるだろう。

BussolariとNadel（1989）の研究により、イギリス海峡横断はGossamer Albatross号で直立姿勢で行われたにもかかわらず、Daedalus号の飛行にはリカンベント姿勢が選ばれた。1998年にDrelaは「リカンベントと従来の自転車での出力に有意な差はない」と確認した。^{[ 30 ]}

次に1989年には、部分的にフェアリングが施されたライトニングF-40リカンベントバイクが、4人乗りのレース・アクロス・アメリカ（RAAM）の記録を樹立し、ロサンゼルスからニューヨークまでの3000マイルを5日1時間で走破した。

米国最大のリカンベントバイクメーカー3社は、1990年代以降に倒産した。具体的には、BikeE（2002年8月）、ATP-Vision（2004年初頭）、Burley Design Cooperative（2006年9月）である。