お知らせ

ブログをご案内

このサイトはＴａｓｕｋｅⅠオープン工作室から生まれた、これまでの作品と考えを中心に紹介するものです、資料としてご覧ください。また、ＴＯＰページには、これから製作予定しているものについての提案です、皆様とのコミュニケーション（報告・連絡・相談）を目的にしています。

作品の紹介は今回テスト中のブログより少しレベルの高い表示の必要性感じ、最終的には作品を紹介するオリジナル写真アルバムとあわせた二本柱で公開する計画です。コミュニティーの活動をご覧ください。

この自転車を作りませんか

フルスクラッチのカーボンフレーム
このモデルは２０インチ４５１サイズのホイールを取り付けた軽量のミニベロ。

現在フレームを製作するための金型の準備が出来てきました。カーボンプリプレグを利用して製作します。

一号機の試作を開始する予定です。
コンポは標準として準備しているものはＳＨＩＭＡＮＯ-１０５になります。

製作にチャレンジしてみませんか、手間と時間はかかるが趣味の醍醐味を味わうことが出来ます、希望者を数名募っています。ためしに作った後、気に入れば自分専用のものを新たに製作します。参加希望の方はをコメント欄からお知らせください。

ＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ａ）　Ｆｒａｍｅ　Ｐａｒｔｓ の考え方をご覧ください
ＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ｃ）　Ｆｒａｍｅ　Ｐａｒｔｓも合わせてご覧ください。
Ｌｅｍｏｎ　451　　の概要　も合わせてご覧ください。

次回予定は１６インチサイズ、輪行目的の小型軽量コンパクトのレモンを計画中です。










こちらの開始時期は２０インチ４５１サイズの製作が終わった時期にスタートしますので日付は未定です。決定次第この記事でお知らせいたします、暫らくお待ちください。

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自転車の創作活動

自転車を楽しむ

このサイトは、これまでの自転車体験に基づく記録と考え方を少しずつ取りまとめてみようと思うことからはじめたものです、ＷＥＢ図書として出来上がったものが子供たちから老人にいたる幅広い年齢層に魅力ある話 が提供出来れば望外な喜びです。現在加筆中のものであり読者の記事も取り入れて順次更新する予定です。

自転車は視覚的に見て、その構造とか原理を理解するのに格好の教材である。フレームという基本的なスケルトンに機能部品がネジで固定されているという以外 何物でもない極めて単純な機構でこれほど高いエネルギー効率を持つ道具ほとんど見当たらないのが自転車。

だが､自分の自転車をフレームから趣味で作ってみようという人は、ごく少数の人たちだと思う。市販の自転車を購入して不満とか不足なく、乗りこなしている人 はそれでよいのかも知れないが、ここに取り上げた電車と自転車の長所を取り入れた旅をすることを試みたとき、意外にも自分にとって満足できるものが無かったのが自作を始めたきっかけになった次第です。

これからの時代

一人の女性が仲間とレモンティーを飲みながら生まれた、フォークとレモンのアイデアを仲間が手伝って作り上げた「すぐレモン」というモバイルバイクがスタートです、軽量でコンパクトなものに仕上がり、レジャーバイクとい うジャンルでの発展を期待し、趣味で作るオンリーワンの自転車を皆様とともに製作しています、あなたも作ってみませんか、そして旅をたのしみたい。

自動車から自転車と公共交通機関の併用によるトランスポーテーションに変革していくことになるのだろうと、だれもが予測している。その糸口として個 人が旅をするときにモバイル自転車を開発し電車とかバスに手荷物として持ち込めるような小型で軽量の自転車があるべきだと思うのは自然の成り行きである。これまでに幾つかの折りたたみ自転車を購入しては電車に持ち込んでみたが、他の乗客に迷惑を及ぼすようで積極的に利用する事はできなかった。

自転車は既に完成度の高い文化としての道具だと思っていたが、まだ、いろんな面で進化（運びやすさ・軽量化･荷重バランスなどの改善）させるべき要素があることに気が付いた。ではどのように解決すればよいのかと思案の結果、ふと、目にとまったのが街で見かけるキックスケータがヒントになって、モバイルバイクを趣味として自作してみようということになりました。

キックスケータにシートと駆動装置をつけたようなものにすればよいという単純な発想からはじまった。考えてみれば前輪部分はハンドルとフォークそしてホイールで構成されている。これと同様に横に寝かしたものをリアとして構成する。そしてシートチューブを立ててそれにサドルを取り付ければドライジーネになる。この発想はフォークとレモンという模式図となりキックスケータから連想した基本になるスケルトンである。あとはキャスターアングルとトレール、前後の輪荷重バランスを考慮したディメンジョンの決定、そして力学的な安全性並びに特性のチェックをすれば製作することができる。（紅茶を飲みながらフォークとレモンを眺めてモバイル自転車を発想）から引用


自組の世界

先端科学技術を駆使した工業製品や建造物がそこ、ここに見ることができる時代です、この文明の発達は時間と共に急速に進化しているように見えるし、驚くべきものがあります。ほんの数１０年前まではＳＦの世界の出来事が現実のものとして私たちの生活において利便性や嗜好の面で役立っています。同時にその代償として地球環境の悪化と安全という面で避けて通れない問題を背負い込んでいるとも実感できます。わたしたちは現在文明の恩恵と環境・安全性とのバランスをどのようにコントロールしていくかと問われている時代といえます。

だが、先端技術を行くパソコンは今ではＩＴ（インターネット）と共に世界中の人々とのコミュニケーションの手段としてなくてはならない存在です。こうした先端技術も原理が理解できなければ、まるで魔法使いが世界を操っているようにも感じます。一方、文化の側面を持つ自転車は観察すればフレームに部品がネジで固定されているだけということから単純に見ることで理解できます。この二つは、これまでメーカーから送り出される画一的な製品しか利用できませ んでした、今では要になるコンポーネンツと好みの部品を調達して、自分の利用目的に最適化したオンリーワンの自転車とパソコン、このどちらも自組（自作） できる時代といえます。

ここではＩＴ（インターネット）を通じて、いろんな考え方とかデザイン・開発・実用化の過程を、そして自分で組み立てたりすることを交えて紹介します。自身は、パソコンとか自転車のメーカーに所属したこともありませんので設計とか製作には無縁ですが利用者としてのニーズは強いものがあります。考える楽しみ、作る楽しみ、そして乗って楽しむ、可能性への挑戦。

フレームの自作　

Ｋｉｔｒｅｇｏｎ 　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｓｙｓｔｅｍを考案しました。それは、自由発想・自由デザインを目的としたシステムです。
自転車に必要なフレームの機能部 品をいろんな種類について製作しておきます、あとは必要なものを取り出してジョイントすれば実用的に乗ることが可能な物が出来上がる。

ここで取り上げる自転車は電車と かバスに積み込んで旅を楽しむ輪行中心のレジャーバイクです、コンパクトで軽量そして長距離走行も可能な折りたたみ式とか分割式のものを自作することを実 現しています、作って見たいと希望される方はオープン工作室にご参加ください。

デザインモデルを製作するための部品群とそれらを組み合わせた参考例のスタイルブック、そしてＣＡＤを利用して図面と構造力学計算が可能なシステ ム検討しています。力学問題はＦＥＭという有限要素法を活用します。数学が中心になりますが人手では困難な計算処理はコンピュータの発達により今ではＰＣ を利用していろんなことができる時代、簡単に有限要素法を利用できる時代でありユーザーフレンドリーなシステムを提供したいと考えています。

自転車を作るということ、これらのすべてを私一人でやった訳ではありません、協力してくれるいろんな多くの人々のお陰です。パソコンとか自転車は自分の好みに合わせる「カスタマイズによる最適化」はそれほど大きな苦労をしなくても済ませることが出来ます。だが「カスタマイズ」には限界があって、自分のニーズを満足することが出来ない場合は自作します。

例えば今回テーマに取り上げている「自電車の旅」に利用する小型の携帯自転車の最適化されたフレームは、ひょっとすればあるのかもしれませんが、まだ存在していないと思っています、そのため解決の手段としてフレームを自作するということにし自組をすることにしました、これが主題になります。この先、多くの人に活用していただけるシステムを作りたいと思います。


オープン工作室

Ｋｉｔｒｅｇｏｎ 　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　などの組み立てとかオリジナル自転車の試作などが出来ます。アイ デアを基にユニークなフレームなどの構造部品を作ることが出来ます。
いろんな職業の人が集まりそれぞれの特徴を生かせて助け合いの精神でコラボレーションを実現しています。メンバーに登録すればこの会の作品で気に入ったも のがあれば、コピーを入手することも出来るし、オリジナルを製作することも可能です、ぜひご参加ください。


今後の発展

この自作フレームは、インターネットに公開し個人が趣味として利用することには何の制限もなく、多くの人々に旅の楽しみをクリエートしていただきたいと考えています。技術的な質問とか、特殊な部品の調達に関してのお手伝いなども仲間と共に活動をしています。貴方もメンバーに参加し、楽しみと地域社会のお手伝いに、ご協力下さることを期待しています。

順次、デザイン・設計・安全などに関する記述を投稿していく予定です。仲間のＮｉｋｏさんの発想を基にした１８インチのミニベロデザインとコンセプトを語り、設計から製作にいたるプロセスを実例と共にわかりやすく紹介したいと思います。なにぶん自身は自転車に関しての知識とか経験のないところからはじめたものであり、いわば勉強した成果を取りまとめてみたものとてえます。この実績を、また新しい体験をされる人に伝えていくことが役割だと感じています。

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モバイルバイク ミカン

スライドショーをご覧ください

１２インチのサイズをいくつか作ってみました。
ミカン・レモン・オレンジという柑橘類３兄弟のニックネームを使っています。






初期の作品です、街乗りを中心に活用しました
このスタイルは好評でいくつかのモデルを製作

１００ｋｍ以上の長距離走行の実績もあります
フロントにはカートを取り付ける







ロングホイールベースのツーリングモデル
中間ギアを組み込んだセミリカンベント






チタンフレームのコンパクトモデル
66Ｔのチェーンホイールにインター８をセット







ロングホイールベース、荒川サイクリングでの一齣
試し乗りで人気が高く、改めて製作する計画です







お買い物用、図書館に通う実用車
内装５段変速機を組み込みました


ミカンは１２インチサイズの輪行目的の自転車
このモデルは好評でカーボンフレームでリニューアルしてみたいと考えています。作るなら１６インチサイズが良さそうです。
パイプとソケットで構成する分割式の自転車を考えてみたのがＫｉｔＬｅｇｏｎの始まりです。１２インチサイズはタイヤに細手がありませんので太めのタイヤになります。また、外装変速機は付かなくはないが地面との余裕が少ないので内装変速機を使用 しました、重量がかさむのが難点です。また、分割した場合コンパクトにはなりますが１８インチでもリュックサックに収納できることから次第に１８ないし ２０インチサイズに移行していくことになりました。ロングホイールベースは走行安定性も良く脚力があれば巡航速度も30ｋｍ/ｈで走れます。この自転車で江戸川の起点から終点まで往復すると120ｋｍあります。気楽に走って一日を楽しんできました。江戸川自転車道はロードバイクで走っている人が多く時速30ｋｍ/ｈ程度で走っています、この人達についていけるのは短時間、もう少し転がり抵抗を小さくする必要がありそうだというのが実感です。この自転車はトップギアでクランク1回転すると8.2ｍ進みます。ケイデンス６０で時速は約３０ｋｍ／ｈとなりロードバイクに近いものになります。ロング ホイールベースはパイプのたわみがサスペンションを兼ねています、乗り手にあわせてパイプの断面二次モーメントを決める仕様になります。


ポタリングなど気軽に乗れる自転車







ＰＯＮＹＬＡＮＤまであっという間に到着。自電車のたびに利用するなら性能として十分だといえる。少し自慢しても良さそうだ、仲間を募って自電車の旅をしてみたい。








鹿骨橋の谷口淳一さん制作のまかせといてシリーズの一つ「愛」の前で記念撮影、レジャーバイクなら任せといて。この橋には合計４つのまかせといてがあります。

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Tngora(タンゴール)

デザイン・製作：Ｋｏ-ｈｅｉ
12インチを採用した極小径車である、ミカンとオレンジ。これら2つはいずれも比較的小さく、特にミカンは分解し輪行も可能です。しかし、あえて言うなら全分解が必要。 そこで提案するのが、フレームを構成するコネクタそのものを折り畳みヒンジとして応用する手法です。



第４回ＴａｓｕｋｅⅠプロジェクトで一般公開

１２インチを採用した極小径車である、ミカンとオレンジ、この2つはいずれも比較的小さく、特にミカンは分解し輪行も可能です。しかし、あえて言うなら全分解が必要。 そこで提案するのが、フレームを構成するコネクタそのものを折り畳みヒンジとして応用する手法です。この手法を用いれば、全分解とは行かずとも、一部のねじを外すだけでコンパクトに折り畳める自転車が実現できるはずです。 このプロジェクトでは、ミカンとオレンジの良いとこ取りをしたタンゴール(Tangora)、即ち折り畳み可能な極小径リカンベントを製作したいと思います。以下がそのアイデアコンセプト。

今まで提案してきた創作自転車は、レモンの部品を応用したものでしたが、ここでは原点に立ち戻りコネクタを用いてパイプを組み合わせた自転車とします。したがって、必然的に工作難易度は上がります。 自転車の形に仕上がるまで紆余曲折合ったものの、tanisiさんの手助けもあり、ようやく乗れる形になったので完成写真をお披露目。 

このように縦方向に折り畳みができることでみができることで、薄く収まる。また、移動するときもそのまま押して運べるので、下手に小さくなるより機動性が良い。試し乗りをしてみた所、「歩く程度の速度」なら問題なく走れることが分かりました。逆に言うと、それ以上のスピードを出そうと思うと、どこかに必ず不備が生じます。具体的には、チェーンの外れが極めて多い。

9速用のチェーンでは結局駄目だったので、以前使用していた8速チェーンを引っ張り出し、セッティングしてみたものの、急激にチェーンの角度が変わるからかいまいち調子が宜しくない。 また、チェーンテンショナーを片持ちのものを使ったが、これもあまり良くない。ネットで検索するとチェーン落ちが多発する模様。 更に重大な欠陥を発見。

ハンドルチューブとトップチューブはネジ止めされているわけではなく、バンドのテンションにより固定されているため、クランクを強くこぐとハンドルチューブ自体が回ることが判明。これは早急に対策をしなければならない。おまけに、フロントのブレーキがVブレーキなので、ある角度においてクランクと接触する。
設計した時はタイヤとクランクのクリアランスしか考慮していなかった。これは再考する必要あり。 もっとも、ハンドルを切ると足がぶつかるから、そもそも干渉すらしないというオチ・・・ 初号機は敢え無く再び工場送りとなる模様。アイデア事態は悪くないと思うので、より強度のある構造ー溶接を用いたーも検討したい。

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モバイルバイク レモン

ミカン・レモン・オレンジという柑橘類３兄弟のニックネームを使っています。

レモンはＮｉｋｏさんとＫｉｓｉさんの発想から生まれた自転車です。非力な女性は上り坂で苦労します、前後の輪荷重バランスを均等にすると改善されます。 その事例として最初に製作した「すぐレモン-355」をご覧ください。

見れば明らかに普通の自転車と比較してテールが長い、脚力のある人にはその効果が解らないようだが、非常に大きな改善効果があります。今ではこのお二人に とってなくてはならない自転車になっています。一人は長距離ランナーでこの自転車で１日230ｋｍ走るという元スポーツ選手。シートポストが長いチタン製 のものにしてからその適度な撓みが長距離、長時間走行には重要だということを発見されています。

もう一人は輪行中心で分割してリュックサックに収めて旅をするのが中心で、飛行機に乗せたり登山バスに乗せたりします。また電車に乗せるときはカートのよ うに組み替えて転がしていくという方法で利用しています。
最初に折りたたみ自転車を購入して利用してみたもの の、サイズが合わないし、重量が10ｋｇを超えるので負担が大きく  何とかならないものかと思案の結果生み出された自転車ということになります、今では6.2Ｋｇまで軽量化したものを愛用しています。
この自転車は既に長い期間活用しているのでいろんな面で改良されています、最近ではＴａｓｕｋｅⅠの仲間で製作した人の意見は小径車でこれだけ安定して高 速で走れるとは思っていなかったという体験談があります。

今後更にフレーム素材にカーボン繊維を取り入れて軽量なフレームを製作する計画が着実に進んでいます。これまでにも素材としてクロモリ、アルミ合金、チタ ン、マグネシウム、ステンレス等をを試してきましたが、これに決めたという訳には行きませんでした。目標5ｋｇのレモンをゴールにしようと検討を進めてい ます、それには単にフレームだけではなく、組み込むパーツについても見合うものを見つけるかオリジナルを製作することになります。
最近カーボンのプリプレグを入手し、架橋するための加熱炉の製作が終わり、試し焼きをできるようになりました。いくつかの構造部品を試作している段階で す。ＫｉｔＬｅｇｏｎのカーボン製を提供できるようにしたいと考えています。



完成の喜びを記念の画像と下記の通メールを受け取りました。

完成の 域に近づき、道を楽しみ、道を極める、方向が見えてきました。

星の王子さまの著者で飛行機乗りのサン・テグジュペリは次のように述べています。
    「飛行機の設計は、もう何も足すものがなくなったとき終了するのではなく、もう何も取り去るものがなくなったときに終了する」私の、そして友人の「レモ ン」は、トップチューブとシートステーを取り去ったので「もう何も取り去るものがなくなった」　このあたりが終わる時期のようだ、つぎは「ミカン」と「オ レンジ」だ。

  だが、アルバート・アインシュタインは少し違った意味を語りかけています。
    "Everything should be made as simple as possible, but no simpler"
    「物事は可能な限り単純化されるべきであり、ただ単純なだけでは不十分である」

帰納と演繹あるいは観察と思考から生まれてきた道を楽しむという意味をこめた道楽自転車、これまで出来あいの物でしか楽しむことができなかったが、原理を 知りいろんな発想を楽しむ趣味の醍醐味を味わうことができた。

この先、道楽・極道・極楽へ向かうのだろうか、何が残っていて何をなすべきかという哲楽と科楽あるいは音楽の道を楽しむのか、いろんな道筋が見えてくる、 何事も基本原理の理解が大切だということを教わった、次は自転車に乗って旅をする、道を楽しむことだ。（Ｎｉｋｏ）

ＬｅｍｏｎＡ　406

スケルトン図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ＫｉｔＬｅｇｏｎの活用はスケッチか、もしくはスケルトン図を描きます。この段階でディメン ジョンが確定します。
最初にＢＢ高さと使用する車輪のサイズ、リアセンターとフロントセンターの長さを決めるとホイールベースが決める、その結果ハンガー下がり、フロントディ レイラーの取り付け角度が導き出される。キャスターアングルとシートアングルを何度にするか決める。シートの高さとハンドルバーの高さ、そしてハンドルス テムの長さを決めるとスケルトン図が完成する。これを基にフレームの構造部品を取り出しあとはパイプを加工して組み立てることで完成する。
完成まじかのＬｅｍｏｎＡ
こ のモデルは仲間のＨａｒｉｍａさんが製作したものです。現在テストランの最中で近く結果の公表が成されるものと思います。これまでに気かついた問題点は分 割部分が螺子止めになっている部分が過大な力で締めすぎになるとパイプが塑性変形して着脱が困難になるという問題があります。これを避けるにはカラーを内 部に通して締め付ける制限がが必要になることが判明しています。この先カーボンフレームに移行する予定。カーボンの弾性率が高い特性を生かして改 善できるものと認められます。100％の性能を発揮させるにはチューニングが必要です。

コンパクト・レモン451　実験機



キャスターアングル７４度
シートアングル６８度
リアセンターが短い


ファニーレモン






フロント406　リア451

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ＤＥＫＯＰＮ

 デザイン・製作：西宮






前輪駆動のリカンベント









ＭＴ04に参加した実用車

ＭＴ05に参加した実用車

 





１６インチの三輪車








前輪１２インチ、後輪２０インチの二輪車

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ｐｒｏｎｅーｂｉｃｙｃｌｅ

デザイン・製作：西宮

ＮＩＫＩＲＩＮでテストラン








第４回ＴａｓｕｋｅⅠで一般公開







ＭＴ04で一般公開

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モバイルリカンベント オレンジ

ＫｉｔＬｅｇｏｎを使用した最初のリカンベント









ＳＷＢ

１２インチオレンジの始まり

第一回ＴａｓｕｋｅⅠプロジェクトに参加

輪行の時は縦にして転がしていきます。　
 
これからはじめるものについてその概略。
       　 1.極力コンパクトで軽量なものとし質量10kg程度
        　2.巡航速度を30ｋｍ/ｈを目標にする、ケイデンス60（トップギア）
        　3.ホイールは１２インチ（約３０cm）を使用、胴体傾斜角 120から130度
というような想定。

内装８段，外装６段変速まで可能、本番では８×３にする予定。
この状態でテストランを近日行う予定です。
乗り手のサイズにあわすためシートを前後に２０ｃｍスライドさせることが出来ます。
クランクは現在１７０ｍｍですが短いものに交換する予定。
またチェーンホイールも現在４０Ｔですが２８Ｔに交換する予定。

現在このタイプのほかに２種類の検討をしています。
所期の目的である時速30ｋｍ／ｈで走れることを確認し、その後にもう一段タイヤサイズを大きくした場合の特性を確かめてみたいと考えています。

コードネーム「オレンジ」リカンベントの設計に挑戦するには、これまでの実績から見た乗り手の出力、今回は自身のパワーを算定し実際的な設計仕様がどのよ うになるか検討してみよう。

これまでコードネーム「ミカン」の実績では、巡航速度25ｋｍ程度の性能は確かめてある、今回はさらに空気抵抗が小さくなるリカンベントをプロトタイプモ デルに取り上げ巡航速度30ｋｍ/ｈで走行することにチャレンジする。

動力計算
ほとんどの人が、長時間連続して出せる動力はおよそ100Ｗ、若くて元気な自転車乗りで200から250Ｗ。スポーツ選手は300Ｗ以上、ツール・ド・フ ランス級の競技者、たとえばではランスアームストロングは３７０Ｗ強を連続して出しているというデータがある。この求め方は;レモンの例を下記に示す。
        身長       　　　175ｃｍ   
        体重       　　　　65ｋｇ
        自転車質量        8ｋｇ(レモン)
        荷物質量       　　0ｋｇ
        車輪外径       　462ｍｍ
        気温       　　　　20゜Ｃ
        向い風速       　0ｍ/ｓ
        道路勾配       　0％
        胴体傾斜角    　60度
        走行速度       　30ｋｍ/ｈ
        路面は良質の舗装道路

自分の場合これまでの実績を基に実験計画法を駆使して算出してみると、およそ150から200Ｗ程度である。上の例、無風で時速30ｋｍ/ｈで走るときで は 133ｗ　というような値になる。この例で、向かい風5ｍ/ｓの時の値は306ｗになり、とても出せるものではないということがわかる。

  今回検討する、巡航速度を30ｋｍ/ｈの目標と.ホイールには１２インチ（約３０cm）を使用するとした場合、無風、0ｍ/ｓの時155ｗ、向かい風5ｍ /ｓの時210ｗ程度の計算結果となる。この範囲なら現在の体力で出せる範囲といえそうだ。

    この程度のものが実現できれば所期の目的を達成できることになる。「レモン」の場合、向かい風5ｍ/ｓではとても走れないが「オレンジ」では向かい風5ｍ /ｓの時210ｗ程度になるので計算上では走れる可能性はある。

アップライトな「レモン」と比較すると「オレンジ」は向かい風に強いということが解る、また走行速度 35ｋｍ/ｈで向かい風0ｍ/ｓの時220ｗになるという計算値からみて、少し努力してパワーアップが出来れば35ｋｍ/ｈの巡航速度も可能性として見え てきそうだ。

現在トップギアで想定しているケイデンスは60で約30ｋｍ/ｈを予定している。この数値なら仲間のｍｏｍｏさんの場合、確実にケイデンス70で 35ｋｍ/ｈをクリアできるものと思う。これが実現すれば12インチの自転車でロードレーサーについていくことが出来る、ユニークで魅力的なものになりそ うだ。
 
さて、自転車というハードウェアの機能あるいはコンセプトは 1.走る　2.止まる　3.曲がる　という３項目に集約される、これに乗り手に最適化したソフトとスキルが快適な走行を約束するとう単純な原理で成り立っ ている。その概要は乗り物、例えば新幹線のような高速鉄道から自動車、オートバイそして自転車にいたるまでの基本的な原理としてこれまでにいろんな形で発 表されている。それを基に下記に示す数式からは多くのことが推察できる。

1.走る
この全てに関わっている重要な部品はフレームと唯一路面と接触しているタイヤです。ペダルの回転から作り出す力はクランクを経由してタイヤに伝わ り、タイヤは路面との摩擦により駆動力を路面に伝え、その反力で自転車は走っています。自転車はタイヤがあって始めて走る、止まる、曲がるが出来るといえ ます。
    　まず走る事の最高速度について考えると

    　　　　　「Vmax=√（F-μr W）/CdρA」

    ここで、F＝駆動力（ペダルの力だけでなくタイヤの持つグリップ力も含む）、W＝総重量、A＝前面投影面積、μr＝転がり抵抗係数、Cd＝空気抵抗係数、 ρ＝空気密度となる。

    最高速度を上げるには、ペダルの駆動力をより大きく、転がり抵抗を小さく、空気抵抗係数と前面投影面積を小さくする必要がある事がこの式から判る。特に空 気抵抗は速度による依存度が高いので、最高速度の向上を目指すのに大切な項目である。

    もう一つの走る事、加速について考えると

    　　　　　「α=g (F-μr W-CdρAV2)/(1+φ) W」

    ここで、α=加速度、g=重力加速度、φ=Wr/W、Wr=回転部相当重量となる。

    加速度を上げるには、ペダルの駆動力をより大きく（タイヤのグリップ力も大きく）、転がり抵抗、空気抵抗を小さく、重量を小さくする必要がある事が読み取 れる。
止まる、および3.曲がるについての概念は次のようなものである。

2.止まる
次に“止まる”について考える、止まる事は負の加速度を持つ事である。（減速度とも言う）従って加速度を求める式と同じ式が当てはまり、Fに駆動力ではな く、ブレーキ力を当てはめる事になる。従って転がり抵抗や空気抵抗もブレーキの効果に寄与している事が判るが、ここでは、ブレーキ力だけを取り出して考え てみる。

3. 曲がる
曲がる、と言う事は、乗り手の意思によりハンドルが切られ、タイヤにSlip角が与えられる。この為タイヤの接地面に多くの抵抗が生じ、その生じた抵抗を 緩和する為に、自転車はハンドルを切った方向に向きを変えることになる。

その後に製作した作品








ＳＷＢ








ＬＷＢ

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Ｃｒｕｚｂｉｋｅ

Ｋｉｔｒｅｇｏｎ 　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　を活用したオリジナル自転車。
アイデアを基にユニークなフレームの構造部品を作り組み立てました。

製作：針間
Ｃｒｕｚｂｉｋｅとスグレモンとをドッキングできないかと考えています。から始まったプロジェクト。





このデザインがベースで製作






携帯（輪行）を目的とする
２０インチ４０６インチ　サイズ

テストランの様子







Ｃｒｕｚｂｉｋｅ-２
新規製作カーボン素材を活用します。
その概念図を作成しました。
携帯（輪行）を目的として軽量化を目指す次期プロジェクトを開始。
現在は製作図を描く段階で、その全体像が近日公表される予定です。

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Ｌｅｍｏｎ16

１６インチ輪行目的のコンパクトレモン






重量級はステーが追加される。

重量5kgを目標に輪行で運搬の負担が軽減できるものを作る計画です。

完成イメージです、現在KitLegon (A)を用いて製作仕様を検討中の段階です。






ＫｉｔＬｅｇｏｎで性能を実験で確認
キャスターアングルを変えてみる
シートアングルを変えてみる





実際に走って性能を確かめる
特性を確認して設計仕様を作成する


このような経過を経て完成イメージを現実のものにする

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Ｌｅｍｏｎ 451

カーボンプリプレグでフレーム製作を開始

このフレームは型にプリプレグを巻きつけて加熱処理をして硬化させます、このプロセスはすべて自作可能なものです、手間と忍耐は必要ですが出来上がったものを見て金属を越える高弾性、高強度のものが作れることに感動します。
Ｌｅｍｏｎ　451 はフレームにカーボン素材を使用して1ｋｇ程度の軽量フレームで高速で長距離走行を目指します。このフレームの特徴はメインフレームに異型断面のトラスあるいはアーチ構造を取り入れ上下には撓むが横には変形しにくいという構造のものになります。これまで使用してきた円形パイプでは縦横同じ変形特性のものしか作れませんが、異方特性を持つフレームの考え方として実現してみようという試みです。

ＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ｃ）　Ｆｒａｍｅ　Ｐａｒｔｓ　もご覧ください。基本になる構造部品は試作が進んでいます。汎用フレームで確かめてみてその後に作品としてオンリーワンを製作することになります。

このデザインの特徴は、独特のサスペンション機構を取り入れた高速でロングライトを目指します。組み付ける主要部品は手元に有るSHIMANO-105、ハンドルバーはブルホーン、リムはAlexRim DA22、タイヤはKENDA25-451、シートポストはチタン製31.8mmを予定。フロンとディレイラーは追加で取り付けられるようにする予定。

クランクは170mmで50T/11Tを使用するとケイデンス60rpmでトップギアの場合、時速26km/h、70では時速30km/hとなりますのでロードバイクの低速に相当する走りを想定。

基本寸法は乗り手が決まった段階で決定するが、暫定的にBBH:270mm、シート高950mm、ハンドル高900mm、リアセンター450mm、フロントセンター550mm、キャスターアングルとシートアングルはともに74度にする予定。

快適に早く走るにはロードレーサーの考え方が参考になります

 

ロードレーサーは、公道を走る自転車レースを考慮した設計です。

レース目的だから、速く、そして２００ｋｍを越える長時間走行があたりまえ。

基本性能として、快適に高速での移動を可能にする自転車に仕上がっています。

レースで求められるものは

　　　1.ゴールスプリントを制する剛性と転がり抵抗

　　　2.登りで有利な軽さ、最後まで脚力を残せる快適性

　　　3.下りで重要なフロント剛性

　　　4.ブレーキに必要な取り付け部の剛性

などに配慮が必要です。

 

レジャーバイクのフレームを考えて設計してみましょう。

構造をフロントセクションとリアセクションに分けて考えます。

 

フレーム素材は、上記の剛性を確保できるものになります。

軽いフレームの必要性から、１０００ｇ程度を目標にします。

 快適性を考えるには、現時点でカーボンフレームを選択することになります。

それはカーボンフレームでは、縦方向の振動吸収効果が優れたものが考えられるからです。

 

フロントセクション

 適度な撓りと剛性が必要です、フォークコラムのカーボンチューブに厚さと、品質がポイント。

薄いコラムの軽量フォークは作ることは出来るが、剛性は、ハンドルを強く引き込んだ時、高速からのブレーキングに耐える必要があります。

ヘッドチューブの上下のベアリングを支点に、ヘッドチューブの中でカーブを描くようにフォークが撓むとモーメントが発生します、コラムに十分な強度がないと、ライダーに不安感を与えます。

 フロントフォークの剛性が低いと、ブレーキをかけたときに前に行こうとする慣性が、ホィールの回転方向にブレーキキャリパーに掛かるモーメントと、ハブには後ろに向くモーメントがフォークブレードで支持することになります。

 そのフォークブレードの延長線にあるヘッドチューブの中のコラムチューブは、ヘッドロワーベアリングが支点となり、前方向に曲がろうとし、アッパーベアリングで支持されます。

  

リアセクション

 リアトランクションを逃がさない高い剛性で変形を極力抑えることがポイントです。

この動きを抑える強度がなければ、剛性の高い高級グレードのブレーキキャリパーも意味を成しません。シートステーも、後輪ブレーキをかけると、ブレーキブリッジ部分が回転方向にしなりながら、シートステーを前に曲げようとします。乗り心地を考えて細くする意味は、ありますが登り専用フレームである程度のものです。

 

クランクを回転させる力の伝達を考えると、チェーン上側を伝いスプロケットを前に回そうとする、このモーメントは片持ち支持梁の構造となります。

つまり、ハブ軸中心からスプロケットの半径分を引っ張るだけのトルク（ねじる力）です。この力の掛かり方を想像していただければお分かりと思いますが、フレームのエンドがハブ軸右側を前方向に強く引っ張る力を支持して初めてホィールが回転する力に変わるのです。ですから、チェーンステーは強靭でなければなりません。

そして、横方向に動こうとする2本のチェンステーを左右で分散して補うため、左のステーも軽んじることはできないのです。
 

水平面で考えた上記事柄も、ハンガー下り（BB軸は７０ｍｍ程度前後ハブより下がっています）があることで、3次元にねじれようとします。そのためにもシートステーに強度が必要になってくるのです。4本のステーが、文字通りハブを前に動かないよう、支持して初めて前に動く回転をホィールが始めます。

 

フレームは、ライダーを適正な位置に支持し、各パーツを正確に固定することが重要な要素です。ジオメトリー（スケルトン）も重要です。１７５ｃｍ以下が標準的な脚が短く大腿骨が短い日本人体系の条件ではシートアングルが非常に重要になります。 

シートアングルは一般に72度　キャンピング、73度　ランドナー、74-75度　ロードレーサー、クロスルート、スポルティーフ、75-76度　ピスト、TTバイク、トライアスロン、このような例に分類されます。特殊な例として80度で好成績という例もあります。

シートアングル　

スケルトンは、自分のフレームのコンセプトを読み取る上での参考になります。

 フロントセクションではフォークオフセットとキャスターアングルによって操舵特性が変化します。

立つほど、高速向きのステアリング特性になり、寝ると低速での安定性が良くなります。オフセットは短いほどクイックで、長いほど重くなります。

 

リアセクションではリヤーセンター（BBから後ろハブまで）短いほど反応がよく、長いほど乗り心地は良くなり低速（20～25km/h）でのロングライド向き。

フレームのペダリングにおけるモーメントは、BB前のダウンチューブで最大になります。この部分に充分強度があるフレームを作らなければなりません。

 

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Ｌｅｍｏｎ ７００Ｃ

 デザイン例－１

 デザイン例－２





分割式
 

デザイン例－3　スケルトン


折りたたむと、ほぼ車輪のサイズ
折りたたみ式（原案：Ｋｏ-ｈｅｉ）

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シャフトドライブのＳＷＢ

角パイプフレームのリカンベント

シャフトドライブでスッキリとしたデザイン
カーボン製のホィールも自作の対象
リカンベントも10ｋｇ　以下の軽量化
輪行向けには分割式を製作します
基本スケッチ・デザインの段階です
２０インチ406あるいは451を予定

前輪同軸駆動

アイデアの段階です
CRUZBIKEとかＤＥＫＯＰＮのような前輪駆動方式を見ていると自然に思い浮かぶのが同軸クランクで駆動する方式です。内装変速機を組み込み同軸クランクで駆動するアイデア。少し難しいので外装変速機との組み合わせで実現するのが良さそうです。

このモデルなら製作可能です７００Ｃ　で製作することを検討してみました。
２０インチで作りたいがペダル地上高が低いので踵が地面と接触します、最低でも２２インチのホぃールが必要です。試作の準備は出来ています希望者があればプロジェクトを開始します。

内装変速機はＳＨＩＭＡＮＯのインター８とか図に示したようなＲｏｈｌｏｆｆの１４段変則が可能なものまで市販されています。だが難点は重量がありすぎるので軽量化が必要です。そのうちカーボンのギアが作れるようになれば目指すものができそうです。同軸で駆動するクランク周りとギア比を検討します。
１対３の歯車で駆動するのが良さそうです。

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ＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ａ） Ｆｒａｍｅ Ｐａｒｔｓ

このシステムには、ここに示すアルミ合金で作られたものＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ａ）と現在着々と進みつつあるカーボンプリプレグで製作したＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ｃ）があります。ここではＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ａ）でレモンの製作例を紹介します。










ＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬ ＯＦ ＭＯＢＩＬＥ ＢＩＫＥ

この着想は初期の作品が示すように自作を始めた最初から基本構想があり、その後第２回ＴａｓｕｋｅⅠプロジェクトで参加された東葛人さんの提案による自由 発想・自由デザインの自転車をつくるがこの会の中心課題だということから新たにオリジナルの実現としての第一歩がＫｉｔＬｅｇｏｎである。

自転車のフレームを機能的に見るとハンドル・サドル・ペダルの３点がマンマシンインターフェースとなる、この空間的配置と力学的な強度をもつ合理的なフ レームデザインを考えることが重要なポイントだといえる。それを可能にすることがテーマで、子供の玩具にレゴンと言ういろんな表現が出来るブロックをヒ ントに作り出したものといえる。

自転車をみればハンドルチューブにはフォークと車輪、シートチューブにはペダリングのためのＢＢ。そして後輪とフレームが繋がっていれば自転車の機能する。 自転車の要は走行特性を大きく左右する、操舵と関連するトレイル、これはキャスターアングルとフォークオフセットによっていろんな特性に変化する。まだこ の数値は決定的なものが無いようだ、ならばそれを確かめる実験も必要だ。

キャスターアングルとほぼ同じ角度に設定されるシートチューブの角度、これもＢＢ位置との関連が定量的に与えられているというものではなく、これについて も実験的に確かめてみる必要性が認められる。このような確認をするには簡単に角度と長さの可変構造のフレームが必要になる。これを実現するのが ＫｉｔＬｅｇｏｎである。

自転車の工学的な研究は既に終わりを告げたと思っていたが、まだ、検討してみる必要性があるようだ。万人に向く理想の自転車があるのだろうか。もしあると するのであればそれはどのようなものになるのか確かめてみたい。多分、万人に向く理想の自転車等は存在しないが個別単位すなわち個人のスキルと目的に合わ せたオンリーワンの自転車これが理想の自転車になるものといえる。

多くの人が自分の理想自転車が作れたとしたときその共通点を抽出し、その特性を生かした設計基準を確立し次世代自転車の企画に取り入れることが出来 るなら価値のあることだと思う。趣味の仲間の小グループからはじめ、その設計原理を基に製作し、評価と実験の繰り返しが、やがてバタフライ効果を生み出す ものと考えられる。

ここに提供するＫｉｔＬｅｇｏｎはスケルトンを設計することからはじまる、ディメンションが決定され部品間を接続するパイプの材質と長さ、肉厚が決まれば それにあわせて切断し、あとは組み立てれば完成という極めて単純なこうさくで、いろんなデザインを提供することが可能である。もし機能で不足するものがあ れば追加することで範囲を広げていく方針である。

ＫｉｔＬｅｇｏｎで製作したデザインモデルは実用的に乗れるものであり性能を確かめたあとにプロトタイプを製作するという手順となる。これに到達するまで はいろんなデザインを試行的に確認するのに極めて単純な機能パーツの組み合わせで実現できるものである。以下にシステムの内容を紹介しよう。

フレームの基本構造はアルミ合金の接合ソケットとチタン・カーボン・ステンレスなどのパイプを乗り手のサイズに合わせた長さのものを組み付けることによっ てフレームが出来上る。ＫｉｔＬｅｇｏｎを利用することによってキャスターアングルとかシートアングルを好みの角度にすることが出来ます。これまでに無い 自由発想の自転車を創作することが出来ます。

ＫｉｔＬｅｍｏｎのフレーム部品は前後のフォークとハンドルチューブ、シートチューブとＢＢソケット、そして３組の連結ステーと３本のパイプという部品構 成です。あとはハンドルバーとステム、シートピラー、サドル、ペダルとコンポーネンツを好みに合わせて調達しあとは組み付けることで完成します。

フレームの組立てには、アーレンキーが２種類必要です、一つはステーの両端をソケットと固定するためのＭ８のネジとソケットを固定するＭ６のネジをとめる ために使います。塗装仕上げは自分でやるのもよし、専門店に任せることも出来ます。以下の図の中には、レモン以外のリカンベントとかプローンなどに使用す るのものも含まれています。

01.フロントフォーク

最大２０ x ２.０インチ（５４－４０６）までのタイヤが装着できます。ディスクブレーキも利用可能です。１６あるいは１８インチのタイヤも利用できます、この場合 キャリパーブレーキを使用するときには取り付け穴の位置をハンドルチューブの突き出し長さを調節して組み付けます。
 
02.リアフォーク

最大２０ x ２.０インチ最大２０ x ２.０インチ（５４－４０６）までのタイヤが装着できます。



03.ハンドルチューブ



ヘッド金物は、標準で1 1/8アヘッドセットを使用します。途中にある２ヶ所の取り付け穴は、上がブリッジパイプの接続、下がハンドルステーを取り付けようです。別の利用形態として上にはトップチューブ、下にはダウンチューブを取り付けることが出来ます。


04.シートチューブソケット



シートチューブに締め付けてフロントブリッジとシートステーを取り付けます。この取り付け高さを変えることでシートアングルが変化します、貴方が意図する角度に設定してください。

05.汎用ソケット

いろんな使い方があります。ここでは、ステーとして２個フロントブリッジで使用しています。この２個の間隔を狭めろと撓みが少なくなります。1Ｇ沈下量を測定して気にいる特性を求めます。標準は1Ｇ沈下量、約10ｍｍです。レモンはＢＢ高さを２９０から３００ｍｍにしています、人が乗ることによって２８０から２９０ｍｍに沈むようになります。

06.ＢＢソケット






サイズは６８ｍｍでＪＩＳ規格です。

07.ＢＢソケット（リカンベント）2





サイズは６８ｍｍでＪＩＳ規格です。リカンベントに利用します。
上部の取り付け穴はピラーを立ててフロントディレイラーを取り付けます。

08.クランプ

38φ用








09. クロスジョインター　









10.パラレルジョインター

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ＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ｃ） Ｆｒａｍｅ Ｐａｒｔｓ

２０インチ451サイズのカーボンフレーム








４０６、３５５、３０５などのサイズも組み込むことが可能な汎用フレーム
アーチアクションでサスペンション機能を持たせる構造です
ワーレントラスにすることも可能です、上下に撓み横には変形しにくい構造

フロントセクション





ブレーキ取り付け穴位置を可変構造にしました
４５１以下に適用でき汎用性のものと、専用のサイズを予定


フォーク







４５１専用フォーク


シート




これまでの実績ではチタン製が好評です
カーボン製も利用できるようにします予定
シートチューブとシートピラー、サイズは口径31.8ｍｍ


フレームボーン


３分割のブロックを結合して一体化
折りたたみ式、あるいは分割構造を配慮した設計
プリプレグを型に巻きつけて加熱処理をすると完成
自作しやすい骨格部分の構造を考えました

リアセクション


リアセンターは450ｍｍ
700Ｃ　のホイールまで組み込むことが可能　
ＫｉｔＬｅｇｏｎの主要部品これらを組み付けます。

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炭素繊維について

最近、素材に関連する動向をみると炭素繊維複合材料（CFRP）が注目されている。次期旅客機「ボーイング787」の機体に機体重量の約半分使用されていることが、マスコミに大きく取り上げられているし、自動車分野でも軽量化対策に取り組みが始まっています。これは、炭素繊維(CF)が、金属に比べて、比強度（強度/密度）、比弾性率（弾性率/密度）が大きいことから、軽量化でき低燃費化につながることに期待されています。自転車への利用も増えつつあるようです､私達も利用してみたい素材の一つです。

１．開発の歴史
炭素繊維(CF)は、19 世紀末、エジソンが竹繊維を炭化して白熱電灯用のフィラメントを開発したのが始まりと言われています。その後、1950 年代後半にアメリカで宇宙ロケット用に耐熱材料用として研究開発（原料はレーヨン）が使用されました。
日本では、1959 年に大阪工業技術試験所でポリアクリルニトリル（PAN）系の開発、1965 年の群馬大学では石油ピッチ炭素繊維(CF) の開発が行われました。1966 年には、東レ㈱が、PAN 繊維と高強度CF の開発に成功し、1971 年には月産１トン規模の商業生産を開始。2006 年PAN 系の世界生産量は28,000ｔ(参考：2007 年の粗鋼生産量は、12,000 万ｔ)でその内70%が日本の企業で生産されているという報告があります。

２．原料と製造方法
炭素繊維(CF) は、レーヨン、石油ピッチ、PAN を原料として製造されます。PAN 系の製造方法は、アクリルニトリルを重合させたPANを紡糸して得られるアクリル繊維を、空気中200～300℃で耐炎化反応させた後、不活性気体中1000～1500℃で炭素化反応を経て作ります。また、ピッチ系は、芳香族を主体とする種々の混合物からなるタールピッチを重合、紡糸したピッチ糸を耐炎化、炭素化して作ります。炭化処理後、さらに黒鉛化処理により種々の物理的特性を持った炭素繊維(CF) を作ります。
炭素繊維(CF) の種類は、引張強度（1～7GPa）と引張弾性率（数十～900GPa）によって分類され、この値は製造条件(黒鉛化、延伸等)に左右されます。

３．用途
優れた諸性能を生かし、多くの分野で使われています。
① スポーツ・レジャー分野
ハイテクのイメージをもつ、ゴルフクラブ、釣竿、テニスラケット、自転車等

②航空・宇宙分野
注目されている分野では、航空機構造材、人工衛星等

③土木・建築分野
まだ一般的ではないが耐震補強用などのシート、ロッド、ケーブル、構造用補強材等、そのうちに自転車道に利用されるかもしれません。アイデアを公開してもと思います。

④一般産業分野
各種機械部品、高温（化学薬品）用フィルター、排水浄化用担体、自動車用部品等

特に、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構では、平成15 年度から「環境対応超軽量化CFRP 自動車の開発」につい

て関係企業と共同研究を実施しています。「サステナブルハイパーコンポジット技術の開発」に関する調査報告書が毎年公開されています。

４．今後
CF(CFRP)は、加工技術（繊維加工、複合化、切削、接合等）の面でいろんな実用化技術が開発され、量産化によって現状の材料と比べて価格が安く安定供給が成されるようになれば。今後、航空・宇宙分野からの技術移転、他分野へ普及の流れが強まり、先端素材から工業材料へと汎用化することが予想されます。

現在､素材の価格は安価であるが加工費が高い、加工に関して小回りのきく業者もあり、試作開発の環境として、わたし達の規模でも利用可能である事を確認しました。すでにＣＦＲＰの特注パイプを製作していただき今後の方向性などについての話し合いを持つ機会がありました。

その中での話題として、フレーム、サドル､ペダル、ハンドルバー、クランク、下図に示すようなホイールの金型を製作しハブを含めてのオリジナルカーボンパーツ３００から４００グラムの軽量リムが製作できる見通しが明らかになってきています。プリプレグの入手も可能です、巻き芯を製作すれば、自作も可能です。今後、カーボン製のＫｉｔＬｅｇｏｎが利用できるように進めて行きたいと考えています。

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セラミックボール

自転車を走らすには路面の状況、乗り手を含めた自転車の重量と転がり抵抗の関係、坂道を登るときには勾配抵抗、そして高速で走るには空気抵抗についての配慮が必要です。この中で私たちがこれまでに実施してきたことは、転がり抵抗を小さくするために車体の軽量化と。勾配抵抗に関しては輪荷重の前後バランスを配慮することを行ってきました。

今回はハブに装填されているベアリングについて、Ｇ３相当のグレードの高いセラミックボールが入手できましたので交換して性能を確かめることにしました。回転部分に使われるベアリングの工作精度が高く、硬質のものを選ぶことで転がり抵抗を小さくすることができます、その効果の確認は２台のコンパクトレモンでテストランを行った結果、明らかに効果があることが判明しました。

 いろんなサイズがあります、今回使用するのは、フロントハブがＳｉｚｅ３/１６”、フリーハブはＳｉｚｅ１/４”のものを使用します。

コンパクトレモン２台を用意し、セラミックボールに交換したハブと一般に販売されているものと比較してみます。早速ホイールに組みつけて軽く回転させてみるとあっと驚く久しぶりの感動がありました、その様子は機会を見てご覧に入れることにいたします。

Ｇ１という最高級のものとかＧ３グレードのSUJ2 クローム鋼ベアリング球という製品もあります、こちらは価格も安く、珪素のボールの１/１０程度ですので気軽に交換して確かめることができます。一般論では、Ｇ１という最高級のものを使う必要は無いといわれていますが、Ｇ１という最高級品も確かめてみたいと思います。

ボールベアリング用鋼球（SUJ2鋼製）
SUJ2鋼は別名ベアリング鋼とも呼ばれ、ボールベアリング球として多用される鋼材で、シマノ等メーカーで用いられているものはG20からG28のグレードが利用されているようで自転車用としては十分な精度になっているようです。

SUJ2鋼はステンレスと異なり錆が出ますので、保管時にはマシン油漬け、使用時にも定期的なグリスアップを行う必要があるそうです。

サイズは　1/4インチ、3/16インチ、5/32インチ、1/8インチ及び3/32インチがよく利用されます、前後ハブや、ボトムブラケット、ペダル、ヘッドパーツ等自転車のメンテナンスに使用します。小径車のように高速で回転するハブには効果があるものと思います。私たちが実現可能な改善方法の一つといえそうです。

フロントハブはＳｉｚｅ３/１６”のチッ化珪素のボール２０個を交換









フリーハブはＳｉｚｅ１/４”のチッ化珪素のボール１８個を交換









価格と入手先情報　（2010/03/05　調べ）
G3 セラミックボール 3/16インチ（１０ヶ入り）　￥800-
http://www.kimihiko-yano.net/Product/shopping_cart/goodsprev.cgi?gno=ky156

G3 セラミックボール 1/4インチ（１０ヶ入り）　　￥1300-
http://www.kimihiko-yano.net/Product/shopping_cart/goodsprev.cgi?gno=ky157

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自転車の発達とテクノロジー

およそ四半世紀以前に、石油ショックという大きな社会問題が発生しました。トイレットペーパーがないと大騒ぎをされた記憶があるものと思いますが如何でしょうか、その時代に執筆されたSCIENTIFIC AMERICAN (日本版は1973年5月号)の記事、S.S.ウイルソンさんがお書きになった「自転車の発達とテクノロジー」を読んだことがあります、その内容には 「自転車で移動する人間は、どの動物、どの機械よりも、物理的効率がよいらしい。」 と言う内容です、図を見ると明らかなように驚異的にエネルギー効率が高いと認められます、記事は古いが現在でも通用しますのでポイント部分を要約して紹介します。

「自転車は、構造的・機械的に非常に効率のよいものであり、人間を運ぶために大量生産された最初の機械である。その発達の途上で使われるボール・ベアリング、空気タイヤ、管構造などの技術は自動車や航空機に受け継がれ近代技術への貢献は計り知れない」。

自転車の目的は、個人が容易に移動することができる、自転車は自然の進化よりずっとすぐれた方法でこの目的を達成した。
一定の距離を移動する時に消費するエネルギーを、いろんな動物や機械についての重量の関数として比較してみると、普通に歩く人間は、かなりよい値（0.75cal/g/km）であるが、人間は馬や鮭、またはジェット機ほど効率がよくない。

だが自転車の助けがあれば、一定の距離に対する人間の消費量は約5分の1に減少する（約0.15cal/g/km）。人間が速度を3倍から4倍増すことのほかに、自転車に乗る人は、動く動物や機械のなかで高い効率を誇ることになる。

この性能を発揮するために、自転車は人間工学的に最適化設計に発展してきた。それは筋（最も強力な大腿の筋）を、理にかなった関節運動（足の滑らかな回転運動）で、一定速度（ケイデンス＝60〜80回転）で運行させる。

この実現は動力を効率よく伝達しなければならない。（ボール・ベアリングとブッシュ・ローラーのチェーンなど）。そして回転抵抗を最小 にすること（空気タイヤの利用）。またペダルをこいで坂を登る難儀を減少するために、極力軽量でなければならない。

自転車は歩行に比較してエネルギー効率が高い理由は、主として筋の運動方式にある。自転車は、ある距離を動くことによって機械的な仕事を行なう。一方、筋は緊張しているが動いていないとき（いわゆる”静止状態”のとき）でも、エネルギーを消費している。静かに立っている 人間は、骨を圧縮し、筋を張るという複雑なシステムで直立姿勢を維持している。

ただ立っていてもエネルギーを消費する。また、シャドウ・ボクシングをするように、外部に何の力もおよぼさずに運動する場合でも、 筋のエネルギーは消費されるし、外部に力に対して何ら機械的仕事は行われなくても、手と腕は交互に加速と減速を繰り返すからである。

歩くとき下肢の筋は身体の他の部分を直立姿勢に支持するとともに、身体全体を持ち上げたり下げたり、加速したり減速したりしなければならない。すべてこれらの運動は、有用な外部仕事を何もせずにエネルギーを消費する。

坂を登るときには、重力に対する仕事が付加される。このようにエネルギーを消費する以外にも、足底が地面と接触するたびにエネルギーが失われる。これは、道路、靴、靴下が消耗することによって明らかである。腕や足を振ることも、摩擦による消耗やエネルギー損失を起す。

これを自転車に乗ることを比較すると、第一に自転車に乗る場合は座っているのでエネルギーが節約される。脚（下肢）の筋を支持機能が解放され、これに伴うエネルギー消費を節約することになる、身体の中での往復運動部分は、膝と大腿が中心となる。

脚の関節運動はは一定の速度でなめらかに回転し、身体の他の部位は静止しているので最も強い筋のみが使われる、脚による加速と減速が効率よく達成される。

上昇する脚 はもち上げる必要はなく、もう一方の脚は下向きの推力によって上げられる。一般的なサイクリング姿勢において、背中の筋は胴を支持するために使用されるが、 腕もこれを補助することができ、手と腕にはわずかな緊張しか残らない。

自転車競技の選手などは、風の抵抗を減少させるために、快適とはいえない前傾姿勢をすることで風の抵抗にたいするエネルギー損失抑制している。風による抵抗は、自転車乗りに対して、風の速度の二乗に比例して大きくなる。

この様子は、毎時20kmで、毎時10kmの風にさからってサイクリングするとすれば、毎時10kmの追い風にのって同じ速度を維持する場合よりも、風の抵抗は9倍も大きくなる。

実際には、多くの自転車乗りが知っているように、最適なペダル速度を維持するために、ギア比を変化させて風の状態に合うように自転車の速度を調整する（ケイデンスを重視する）。

風の抵抗以外で、重要なエネルギー損失は、ころがり抵抗がある。車輪に適当な空気を入れたタイヤであれば、ころがり抵抗は滑らかな表面では小さく、速度の影響はほとんどない。

デザイン設計の全ての部分が乗り手の体格と関連しているので、自転車全体がつねに乗り手のサイズに合っていなければならない。軽量な構造の実現は、主としてワイヤ・スポーク の車輪と管構造の開発によるものであり、これか゜自転車のペダルをこいで坂を登らねばならないという事実といえる。

自転車という乗り物は材料やエネルギー源の要求が少なく、環境汚染への影響が少ないこと、健康によい影響を与え、死傷事故もすくないので、博愛的な機械と見ることができる。
この石油ショック事件をきっかけに世界は化石燃料を燃やすことによって大気中のＣＯ2 が増加して地球の温暖化と言う環境悪化が起こるという問 題に気がつき、その対策として省エネが本格的に取り上げられるようになり自動車などは、ダウンサイジングによって小型・軽量化・低燃費の出現となり日本の 企業にとって追い風となった、今ではビッグスリーを超える時代になった。更にエコロジーの提唱で自動車から自転車へと転換が期待されている。



自転車の走行に関する基本も付け加えておこう。

走行抵抗に対する考え方
この内容はｘ24さ んから教えてもらったものです、内容は自動車の考え方だそうです。自転車のものではないか基本は共通だから参考になるだろうとレクチャーを受けたときの ノートです。同じような内容をｋｉｎｓさんからも教えてもらったことがあります。表現は異なるが、ほぼ同じような考え方であることがわかりました。

走行抵抗と走行エネルギ
自転車で人が出す出力は、すべてがスピードに変わるのでなく、大半が走行抵抗によって失われてしまう。そのため、いかに抵抗を小さくして、この出力を有効にスピードに変えることができるのか、そこが非常に重要なテーマになる。

走行抵抗というのは、大きく分けてころがり抵抗、勾配抵抗、加速抵抗、それに空気抵抗の4つがあげられる。それぞれを簡単に説明すると、ころがり抵抗とはタイヤや駆動系のベアリングなどによって生じる抵抗で、車両重量に比例して増大し、簡単には

ころがり抵抗=μ×車両総重量

で算出される。

μはころがり抵抗係数で、低速では一定だが、スピードが高まるにともない急速に増加する傾向を持っている。このようなことから、自転車の重量はレギュレーションをふまえてできるだけ軽量化を図ることが望ましい。
勾配抵抗は、坂道を上るとき自転車を引き戻そうとする力で、重量と坂道の角度sinθに比例するので、

勾配抵抗=車両総重量×sinθ

で示される。

実際に坂を.上るために必要になる力は、これにころがり抵抗を加えたものとスピードが影響するので、

 P=9.8×重量(sinθ+μcosθ) ×V/3.6×100/η

といった数式になる。

ここで、P=必要な動力
          　W=車両重量
    　　　θ:傾斜角
   　　　μ:ころがり抵抗
         　 V:速度
   　　　 η=効率

 加速抵抗は、重量と加速度の積に比例する。数式としては、

   加速抵抗＝加速度×(重量+回転部重量)/重量加速度

重力加速度＝9.8m/s＾2

で表わされる。

空気抵抗は、自転車が走るとき空気の抵抗を受けるために生じる抵抗で、速度の2乗に比例して増加する。このため、速度が高まると急速に抵抗が高まる。

その度合いは、自転車の形状に大きく影響を受ける。数式としては、

空気抵抗＝Cd×前面投影面積×V＾2

            Cd＝空気抵抗係数
            V＝速度

それぞれの数値は、以上のような計算式によって大方の出力の計算ができる。
これに空気抵抗を加えて考えると、平坦路を走るときの走行抵抗は、

 R＝μr×重量×9.8×V＾2+1.203×Cd×A×V3/＾2

            R=走行抵抗
            A:前面投影面積

で表わされる。このとき必要な走行エネルギは、走行抵抗と電気的効率(ηe)、機械的伝達効率(ηm)を掛け合せたものになり、
 W＝R×1/ηe×1/ηm

といった計算式で表わされる。これがフラットな道路を走る場合に必要な出力である。

ころがり抵抗を抑えるための方法

ここで、ころがり抵抗についてもう少し説明しておきたい。タイヤが回転して進むことによって生じる抵抗としては、空気抵抗、タイヤと路面が摩擦することで 生じる摩擦抵抗、タイヤを構成する素材によるヒステリシスロスがある。それぞれに直進時、コーナリング時、制動時によって異なる数値が出るが、これらの 抵抗を100とみたとき、タイヤ自体の空気抵抗は3%前後である。そして、続いて摩擦抵抗が10%足らず、残りがヒステリシスロスであり、これがころがり抵抗の大半を占める。

では、これらの抵抗をできる限り抑えるためには、どうしたらいいだろうか。
まずタイヤ&ホイールについても空気抵抗が生じるので、スポークホイールに軽量なプラスチック製カバーを当てたディスクホイールを採用し、さらに前側にホイールカーバーを加えることでこれを低減する。これによって数パーセントの空気抵抗によるロスを防ぐことができる。

もっとも大きなヒステリシスロスについては、まずロスの少ないタイヤ選定が要求される。通常、スポーツ用自転車用のホイールはロード用かマウンテンバイク用のものが採用される。そのホイール径やタイヤ幅についても、ころがり抵抗が大きく影響する。

タイヤ幅については、路面にトルクを伝えるためには接地幅が広い方が有利になる反面、摩擦抵抗が増える。またタイヤのトレッドパターンも摩擦ロスに影響を 与えるので、オフロード用のブロックパターンのトレッドではなく、オンロード用のパターンを選ぶことで、よりヒステリシスロスを軽減することができる。

特 に、オンロード用の巾でもトレッドパターンが縦溝重視のライトツーリング用のものを選定することによって、摩擦抵抗は少なくなる。さらに、トレッドパター ンの真新しいタイヤは、使い込んでいくことによって摩擦が低減する。完全にトレッドパターンがなくなると15～50%程度摩擦が少なくなるということから考えると、タイヤのトレッドパターンの選定は非常に重要である。

空気圧についても、高い方がころがり抵抗は少ない。空気圧の増加率のほぼ半分程度の割合で、ころがり抵抗は下がるとされている。

このほか、ホイール径もころがり抵抗に影響する。直径が大きい方がころがり抵抗は少なく、小さくなるほど大きくなる。
直進しているホイールの、力とモーメントのつり合いについて考えてみよう。
タイヤの回転軸を中心に、路面に平行な力Faがころがり抵抗Frに勝って前進するとき、車軸にかかる重量Wは、接地中心点Oからオフセット量Zの位置にあるタイヤと路面間の接地圧分布の重心点O'において、路面からの反力Wを受ける。つまり車軸の高さをhとした場合、定常走行状態ではFa=Fｒとなり、接地中心点Oにかかるモーメントのつり合いは

 Fr×h＝W×ｌ

となる。

接地中心点Oにかかるモーメントがつりあうとしたとき、hの長さが短くなればころがり抵抗Frは大きくなる。逆にhの長さを大きく取ることによって、Oにかかるころがり抵抗は小さくなる。このようなことから、ホイール径を大きくすることによっても、ころがり抵抗を軽減できるのである。

以上より、現在の自転車のホイール径は、18インチ以上が主力であり、特に27インチ前後のホイールを採用するケースカ圧倒的に多く、中には26インチを採用するケースも出ている。

空気力学の考えかた

走行抵抗において、どのように空気が影響するかについて紹介したが、これに対する対処の方法が空気力学の考えかたである。

自転車が走るとき、空気抵抗は20km/hを超えるあたりから急速に強まる。40km/hを超えるスピードでは、空気抵抗に奪われる損失の方が走行に費やされるエネルギより大きくなり、出力の80%以上を空気抵抗に奪われてしまう。そのため、高速走行を長時間続けることはエネルギ消費が大きくなる。

高速時の負担をできるだけ少なくするには、走行中の空気の抵抗が少なくなるような自転車形状を研究していく必要があり、これが空気力学である。
自転車で人が出す出力のロスを少なくして、これをできる限り路面に伝えてスピードに替えていくのが、空気抵抗に備えた自転車形状になる。

前出より少し丁寧な数式にすると

空気力＝C×画面投影面積×Ｖ＾2×空気密度/＾2

       V=速度
       Cは自転車の形状によって決まり、自転車の大きさには関係しない空気係数である。

ところで空気抵抗は、形状によってどのような差が生じてくるのであろうか。自転車ではないが箱形のものがもっとも抵抗が大きく、続いて平板を進行方向に直角に.立てた場合、次が球形、もっとも抵抗の少ないのは飛行機の翼型である。自転車がよりハイスピードになると、空気によって車両が浮き上がらないような自転車形状やスポイラーが要求されるかもしれない、自転車の最高スピードは120km/h前後で、それも1分前後ときわめて短い時間のみ可能としている。しかし、最高スピードが120km/hとなると、当然それに備えた対策が求められる。

揚力や高性能化にともなう高性能タイヤの選定などのテーマについては、将来的には配慮すべきだが、今日では空気抵抗を下げる方向を中心に検討することで十 分と思われる。しかし、横風が強い天候の中でレースが行われることもしばしばあるので、これに備えた自転車の形状を考えておく必要はある。これらのことから次世代自転車の形状としてフェアリングを装備するのが標準的になるものとも感じている。すでにリカンベントのような形状とマンゴのようなものを見ることができる。

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自転車走行に必要な動力

走行に必要な動力は走行抵抗を上回る力が作用して走ることが出来ます。その内訳を計算するための因子は空気抵抗と転がり抵抗と登坂抵抗および伝動損失の和になります。
このうち空気抵抗、転がり抵抗と伝動損失は動力損失となるので小さくすることが望ましいといえます。必要とする動力は速度が速なると空気抵抗は速度の2乗の割合が大きくなります。

実際の動力は自転車用の動力計を取り付けると計測できますが大変高価なものなので計算で目やすをつけることにします。
動力源となる人体の効率は、そのエネルギー消費から産出されるエネルギー変換効率が１５～３０％であることから実際に使われる必要な動力はその３～６倍と なる。
登坂抵抗に対する改良の余地が少ないが輪荷重の前後バランス考慮することで負担を軽減することが出来ることを確かめてみました。
転がり抵抗と伝動損失は部品の選定とフレームの設計によって大きく変わるのでデザイナーの腕の見せどころとも言えそうだ。

空気抵抗の影響はロードバイクとママチャリのライディングのポスチュァーを見比べると明らか、また、風除けのフェアリングによって改善することも出来る。 この影響を極力少なくしようということから超前乗りというようなエアロポジションというポスチュャーが取り入れられています。このポジションでは重心位置 がほぼ車体の中央にくるようになり荷重のバランスがよくなるメリットがあります。

空気抵抗
走行している乗り物は風によって、自転車に限らず風を切り分けて進むことになります。自転車と直接関係はないが高速で走る鉄道のモデルをご覧下さい、世界最速鉄道の1つ。2007年には時速574.8キロの世界記録を樹立した、これは音速の約半分のスピードに相当します如何に空気抵抗の影響を避けるための戦いが伺えます。
自転車も時速30km/hを超えるようになると必要とするパワーの殆どが空気抵抗に打ち勝つために消費されます。そのためリカンベントのように空気抵抗の少なくなるようなものが有利になります。さらにカウリングをつけた葉巻スタイルの「マンゴ」では時速50ｋｍを軽々と出せるというものも目のあたりで見ることから実感できます。
 
空気が身体および自転車に衝突することによって生じる抵抗は空気１ｍ³ の質量が２０度Ｃで約１．２ｋｇであり、温度と湿度によって多少変化する、スピードが時速20ｋｍを超えるようになると非常に大きな力となります。大半が空気抵抗に打ち勝つための力が占めることになります。


空気抵抗に影響する要因

１． 自転車の速度
空気抵抗は速度の２乗に比例する。速度が２倍になると４倍にというような増え方になるのでスピードを出すということは風との戦いということになります。
２． 投影面積
空気抵抗は身体前面と自転車の投影面積に比例する。投影面積は空気抵抗が減るという走り方を前傾姿勢によって減少させる。また、リカンベントのように投影面積を小さくし更にフェアリングを取り付けて性能を高めるという方法もあります。タイヤも細いＲＯＡＤ用とＭＴＢを比べると面積が大きいものでは風の影響を大きく受けることになります。
３． 形状
形状係数で表す形状の違いは同じ面積でも流線型の形状は空気抵抗が少なくなる。フェアリングをつけたり、リムの形状にエアロホイルを使用したりします。
衣服についても競技用は体に密着し表面を滑らかにすることで面積と共に影響が小さくなる工夫をしています。
４． 空気密度
空気抵抗は空気密度に比例する。冬は気温が低く空気密度が大きいので空気抵抗も大きく逆に、夏は気温が高く空気密度が小さいので空気抵抗は小さくなる。  
５． 風向
４５゜前方から吹いている風の空気抵抗は、その風が正面から吹いている場合の空気抵抗の約７0％になる。 真横からの風は空気抵抗に対して中立ではなく、その風が正面から吹いている場合の空気抵抗の約１0％の空気抵抗を受ける。
追い風による必要動力減少は、向い風による必要動力増加の約４0％となる。
経験的に行きは向い風そして帰りは追い風、帰りの追い風によって回収できる動力は行きの風によって増加した動力の約４0％という勘定になる。

ころがり抵抗
タイヤと路面の間に生ずる抵抗でころがり抵抗係数が大きいほど、またタイヤにかかる荷重に比例する。軽量化によって、ころがり抵抗を小さくなる用にデザインします。
ころがり抵抗 ＝ ころがり抵抗係数 ｘ タイヤに加わる荷重

ころがり抵抗係数に影響する要因
１． 路面の状態
路面の凹凸、表層が粗いほど大きくなる。アスファルトの平坦で密粒の舗装路、ざらついた粗粒の舗装路、無舗装路、石畳、砂利道のようにな順に大きくなる。

トラック競技の路面    0.001

滑らかなコンクリート   0.002

アスファルト道路        0.004

未舗装の道路          0.008

２． タイヤの形状
タイヤの接地面はパターン形状が粗いほど大きくなる。ブロックタイヤが最も大きく、スリックタイヤが小さい。空気圧が低く柔らかいタイヤは、軟弱地盤を走るときは必要だが接地面積が大きくなりころがり抵抗も大きくなる。
３． タイヤの材質
タイヤの材質によって摩擦係数が変わるので、タイヤメーカーはころがり抵抗係数が小さい材質の開発を行っている。タイヤの空気圧が高いほどタイヤの接地面での変形が少なく転がり抵抗は小さくなるが乗り心地は悪くなる。
４． タイヤ外径
要因効果としてさほど大きくないが、タイヤ外径が大きいほど転がり抵抗は小さくなる。また、慣性2次モーメントについての配慮も必要だ。

登坂抵抗
自転車で坂道を登るとき道路勾配仁比例して大きくなる。 登坂によって位置エネルギーが大きくなるので、使われた動力は損失にならない。下り坂ではペダルを漕いで動力を加えなくとも、位置エネルギーを利用して走ることができることになる。

伝動損失
チェーンとか軸受など回転部分の摩擦による損失、これとは別にサスペンションで衝撃とか振動を逃がすことも含まれます。チェーンの摩擦は、ブッシュとピン、リンクどうし、ローラとスプロケットの歯そしてリンクとスプロケットの歯の摩擦などがある。軸受の摩擦には、ペダル軸受、クランク軸受、チェーン・プーリ軸受、前輪軸受および後輪軸受のベアリング、これをＧ3クラスのセラミックボールに交換することで大幅な改善が出来ます、これ以外にもハンドルの摩擦などがある。駆動系のパーツは軽量なものほど高価であるが高性能でもある。

人力エンジンの性能
人力エンジンは２０３個の骨と約８００からなる筋で構成されるものであり使用する燃料もいろんな材料が利用できるもので極めて長い時間メインテナンスなしで安定した百ワットを超える出力を連続的に取り出せるし、瞬間ならばなんと２５００ワット程度まで出せる精密で多機能・多目的に活用できる機構であるといえます。

自転車に乗るばあいに人が出せる動力は、体力や訓練の程度などによって、個人差が大変に大きく１００Ｗから５００Ｗ程度まで取り出すことが出来るという報告があります。２００Ｗ程度まではサイクリングで長時間連続して出せる出力。ツール・ド・フランス級の競技者が、長時間連続して出せる出力は４００Ｗから５００Ｗだそうです。

私たちが一番困難に遭遇するのは上り坂と向かい風です。短時間では４００Ｗ程度の出力を頑張って１０秒程度の無酸素領域で坂道を登る事はできますが、向かい風では短時間で限界を感じることだろうと思います、より動力性能を高めるため筋力をトレーニングで少しずつ出力の増大ができるのも機械エンジンと異なるところだし大事に使えば百年近く利用できるものといえる。

参考になるＷＥＢサイト

自転車の性能とパラメータを推定するアナリティックサイクリング技術提供のソフト。

内容は微分方程式や高度な数値解析手法を使用したソフトでリアルタイムに特徴的なテーブルとメソッドをプロットして返す製品の紹介。

http://www.analyticcycling.com/AnalyticCycling.html

自分自身の結果を参照してください。 

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カーボンモノコック成形手法

３次元形状のコンポジットパーツ成形手法の概略以下のようなものである。

１．ＣＡＤモデルからカッタパスを生成
発砲樹脂のブロックを５軸ＭＣを用いたボールエンドミル加工で、凸型を削り出す。この樹脂に表面硬化処理を施して耐熱性の無いマスタモデルを製作。

２．マスタモデルにＧＦＲＰあるいはＣＦＲＰを積層
凹型のシェルをつくる。ここでツールと呼ばれ、耐熱性のある対象物の成形型。

３．ツールに、アウタシェル用のＣＦＲＰプリプレグ、フィルム接着
ハニカム（アラミドが多い）、フィルム接着剤、インナシェルＣＦＲＰプリプレグの順に張り積層。

４．耐熱性のあるナイロンフィルムを積層物にかぶせる
シール剤により目止めする。ナイロンフィルム上に設けたバルブにゴムホースをつなぎ、真空ポンプにより吸引する。エア漏れが無いことを確認した後、加熱炉に入れて成形する。航空機などでは、加熱炉の代わりにオートクレーブを用い、加熱と同時に５気圧程度加圧する。

この方法は、ハンドレイアップと呼ばれる（曲面部はプリプレグを細かく分割し、皺が生じないように貼り込んでいく）、３次曲面を継ぎ目無しに一体で成形で きる点に大きなメリットがある。ただし、３次元ＣＡＭや５軸の切削加工機械、大きな加熱炉には高価な設備装置が必要で、真空引きフィルムやフィルム接着剤 （１㎡あたり２万円程度）などの消耗品が高価。

この手法は金型の製作で高圧に耐えるものにし、注形時にカイザー効果を意識してプレストレスを加えることで均質で等方性のある、高弾性・高強度のものを実 現することが可能と考えられるます。金額にこだわらない魅力的な新しい製品のビジネスになり得る可能性がある。

ネットの情報を見ることから、いろんなビジネスチャンスがあるものだと思う。だが発想の転換で成功のチャンスがあると見るのは間違いなのかと思うぐらい、 誰もが積極的にやろうとしていないようにも見えるのは何故なのだろうかと思う、不景気で嘆くより積極的な研究投資が必要。

このような工法を活用して、自転車のモノコックボデーとかホイール、クランク、サドル、ハンドルバー等いろんな大型のものが製作できそうである。また、こ れ以外のものについても利用できる可能性があり継続して情報を集める予定。有益な情報があればお知らせください。

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強くて軽い素材

強くて軽い素材「CFRP」の低コスト化

航空機。「」と「次世代輸送系システム設計基盤技術開発プロジェクト」の中間評価報告書には下記のプロジェクトには「バータム法」というのがあります。この内容はわれわれにとっても参考になるので概略を紹介します。大掛かりな冷凍庫や加圧炉などに設備投資が必要なく小規模企業で実現できる工法の一つで、現在ではプリプレグで成形したものとほぼ同等の強度が出るようになりました、と報告されています。

研究開発内容
【プロジェクト】
1．航空機関連（広く産業技術を対象とした研究開発であって航空機関連技術にも稗益するものを含む）
（１）省エネ用炭素繊維複合材技術開発
①概要
航空機、自動車、鉄道、船舶等の輸送機械等における炭素繊維複合材の適用範囲を拡大し、省エネルギーの促進を図るため、先進的な炭素繊維複合材成形技術や、耐雷対策の低コスト化技術等の研究開発・実証を行う。
②技術目標及び達成時期
２０１３年度までに、従来の方法に比べ低コストであり、曲率の大きな部位の成形も行うことができるＶａＲＴＭ（バータム）法等の炭素繊維複合材成形技術や、炭素繊維複合材を用いた製品の耐雷性能を低コストで確保する技術の研究開発・実証を行う。
③研究開発期間
２００８年度～２０１３年度

試行錯誤の末に辿りついた「バータム法」

自転車に使われているフレーム素材は、鉄系のクロモリからアルミニウムに銅やマグネシウムなどを加えたアルミ合金の利用が多い。その理由は強さと軽さにある。飛行機も最近ではアルミ合金から更に強くて軽い素材「CFRP」の低コスト化を目指している。飛行機は重たくなると離陸に時間がかるし重たい機体では燃費も悪くなる。軽量化が必要だ。時代が流れ技術が進歩するにつれ、アルミ合金よりさらに軽い素材が注目されるようになる。複合材だ。２つ以上の異なる素材を組み合わせた材料のことで、その多くは、単一素材からなる材料より軽くて強いという特長をもっている。そして、航空機業界で注目されている複合材が炭素繊維複合材（CFRP）である。

「CFRPとはプラスチックの中に炭素（カーボン）繊維を入れることで高強度と軽量が両立するので、省燃費の旅客機が生産できるようになってきた。現在運行中の旅客機の10～15％の機体にCFRPが使われる最近開発されたボーイング787は構造重量の50％がCFRPだそうです。旅客機の素材はアルミ合金からCFRPへと急速に移行しているが、CFRPそのものは実は1970年代には既に存在していた。機体への採用が遅れていたのはコストです。CFRPは従来のアルミ合金と比べると1.5～２倍ものコストがかかるため、民間企業にとっては採用しにくい。それでもCFRPが採用されつつあるのは、環境保全や省エネルギーの気運の高まりがあるからです。しかし航空会社とすれば、従来コストが安ければそれに越したことはありません。そこで我々が新たなCFRPを研究・開発するに当たって掲げた目標が、従来のCFRPより20％コストを削減することでした。

CFRPがコスト高になる理由は、その製造方法にある。これまでの製造方法は、まず炭素繊維に溶かした樹脂をまぶして半乾きにする。

このシートをプリプレグと呼ぶ。このプリプレグを30～40枚、箇所によっては100枚ほど重ねる。加工前のプリプレグは空気中に出すと３日ほどで使えなくなってしまうため、-10～-20℃の冷凍庫で保管する必要がある。プリプレグを積み重ねた後は、オートクレーブと呼ばれる加圧炉で120～180℃まで加熱し、４～６気圧の圧力をかけて成形するという工程を経る。
「この方法は組立工数が多いだけでなく、冷凍庫や加圧炉などに莫大な設備投資が必要となり、コスト高につながっていました。そこで、冷蔵庫や加圧炉を使わないで成形できる方法はないかと試行錯誤の末に辿りついたのが、『バータム法』という製造法です」。

バータム法は、VaRTM（Vacuum assisted Resin Transfer Molding）のことで、「真空樹脂含浸製造法」となる。
「この製造法は、まず炭素繊維を薄いフィルムで覆い、フィルム内の空気を抜くことによって１気圧程度まで圧縮します。その真空圧を利用して樹脂を呼び込み、比較的低い温度で成形します。この方法ならばプリプレグのような中間素材だけでなく、高価な加圧炉も冷蔵庫も必要ない。つまり製造費を大幅に削減できるメリットがある」しかし、当初のバータム法にはある欠点があった。１気圧という小さな圧力しか加えられないため、樹脂が炭素繊維に均一に染み渡らないのである。

「付着が弱いということは強度が落ちてしまうということです。製造コストを抑えることができても強度が弱い材料では意味がない。そこで、樹脂の注入口や注入順序を変えたり、さらに中に詰め物をしてみたりと試行錯誤を繰り返し改良に改良を重ねてきました。その結果、ようやくベストな方法を見つけることに成功した」。

念願だった低コストの製造法の確立。従来のCFRPに比べ圧倒的に優位な材料ができたわけだが、実はここまでは序章に過ぎない。厳格な安全性を問われる旅客機ではいくつもの試験をクリアしてはじめて実用化となる。
「基本となるのは、現在旅客機で使われているプリプレグを用いたCFPRと同等レベルの強度と剛性を得ることです。バータム法で成形したCFRPの一部を取り出し、圧をかけたり引っ張ったりすることで強度試験を繰り返していったわけですが、その試験である困難を抱えていました」。

素材の強度や剛性は主に「面内」と「面外」の検査がある。金属は見た目の変化と内部の変化に大きな差はないが、CFRPなどの複合材は、外部から見て異常がなくとも内部が損傷し、そこを起点として大きな破壊につながることがあるため、面内と面外の両方の検査が必要になる。

旅客機だけでなく他産業にも広げたい
2008年４月、JAXAの調布航空宇宙センターで強度試験がおこなわれていた。厚さわずか１mm、B4ほどの大きさの黒い板。それはJAXAが開発したバータム法でできた低コストのCFRPだった。黒い板には白いスプレーでまだら模様が加えられ、2t、3t、4tと圧が加えられ、その都度２台のARAMISで板を撮影し、最終的に10tまで圧がかけられた。板はわずかに歪んだものの破壊されることなく耐えていた。データはカラーマップに変換され、時系列に並べることで素材が歪んでいく様子がわかる。

「強度が足りなければさらに成形方法を工夫するなどして、現在ではプリプレグで成形したものとほぼ同等の強度が出るようになりました。ただCFRPのような複合材の場合、場所によって強度などにバラつきが出ることがあるため、どの場所でも同じ値を出すことがとても重要です。多少強度が落ちたとしても均一の素材ならば、設計の工夫によって強度不足を補え、実用化できるわけです」。JAXAではベンチャー企業とのコラボレーションにより、すでに６ｍ級の実物大の主翼を完成させ、いくつかの強度試験もおこなわれている。製造した主翼はすでに３本というから、ミッションも佳境に入りつつある。

「航空機を製造するメーカーでもバータム法を改良して素材開発に着手しているため、開発した製造法が採用されるかはまだ未知数です。この製造法は大がかりな設備がいらないので中小企業でも容易に導入できる。自動車は重量が半分になれば燃費も半分になるといわれ、風力発電も羽根が軽くなれば発電容量を増やすことができる。活用できる用途の裾野はとても広いのです」旅客機産業だけでなく、日本の産業の未来につながる１つの素材。その研究が、今日も続いている。

自転車の軽量化を目指しているわれわれにとって、利用できる環境が整うことを期待している。フレームのような剛性のもの以外にも、ブレーキレバーとシフターを組み込んだハンドルバーとかサドル、タイヤのようなものとかコンポの軽量化したものも作れるようになり、気軽に入手できる価格帯のものが製品として現れてくることを願いたいし､我々の手で作ってみる価値もあると思う。

 

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レモンのフィロソフィー

あるときはロードバイクのように、あるときは高速で向かい風にも対処できるようにローレーサーのリカンベントスタイル、そして二人でポタリングを楽しむタ ンデムスタイルに、一台の自転車で多機能なものがあればと考えてみました。基本ベースはロードバイクの性能に匹敵する「すぐレモン」１８ないし２０インの チホイールを装着した分割式の小径車、初期のものは重量が約８キログラムと軽量の部類に属すが、現在はもっと軽く持ち運びしやすいものを検討中で理想は ５Ｋｇを目標にカーボン素材を利用したＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ｃ）を開発中。

レモンは４つの基本部品で構成される

この構造部品をいろんな形で活用する試みで考え出されたのがＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ａ）

1.フロントフォーク
2.ヘッドチューブ
3.リトルダイアモンドフレーム
4.リアフォーク

この４点を２本のパイプでジョイントしたという単純な構造のものが「すぐレモン」である。重要なのはこの２本のパイプの弾性率、口径･肉厚から決まる･断 面二次モーメントと長さ、これを乗り手の体重・ケイデンスなど個人のパラメタに合わせて最適な動的撓みを求め乗り心地のよいものにすることが特徴である。 また、「自転車の要はフレームにある」に示したような１台のレモンをベースに追加部品を加えてタンデムにしたりパイプの長さの変更でリカンベントになると 言う１台三役のマルチパーパスな自転車に発展し、このブログの表題ＫｉｔＬｅｇｏｎという組み立てキットに進化しています。







レモンの基本モデル









最初のリカンベント








製作途上のタンデム

これらはレモンの構造部品を流用して製作したものです、この発展がＫｉｔＬｅｇｏｎ（Ａ）アルミと（Ｃ）カーボンに進化していろんなデザインのものが簡単 に組み立てて確かめることが出来るようになりました。さらに、これから始まるＯｒｅｎｇｅはＫｉｔＬｅｇｏｎを使用した次世代自転車の幕開けであると考え ています。これまでＬｅｍｏｎという発想から始まった現世代自転車のゴールが見えてきました。Ｌｅｍｏｎをご覧になると単純な構造であることは誰もが確認 されています、もう、これ以上シンプルにすることはできないといっても過言ではありません。





小径車であるがスピードは出せるし､軽くて輪行目的に便利な自転車である。街乗りにもポタリングにも今では私にとって無くてはならない自転車といえます。 ベーシックなＬｅｍｏｎの機能部品を応用するとタンデムになったりリカンベントになったりクルズバイクとかプローンというように特殊なものまで、幅広くい ろんなタイプの自転車にデザインを組替えることが可能です。ゴールはリカンベントにカウリングが付いた軽量で全天候型のベロモービルになりそうです。

あとは万人に向くサイズと強度・安全性から見た設計基準の規格を取りまとめることが残されています。趣味ではじめた自転車の製作、実用的な道具としても十 分利用価値があるものといえそうです。ＴａｓｕｋｅⅠという趣味で自由発想自由デザインの自転車を作る仲間達とのコラボレーションで実現したＬｅｍｏｎ 更に究極を目指すＫｉｔＬｇｏｎの考え方は自転車時代を迎えんとする時代にマッチしたものと思い､市民からの提案として公開することにしました。

これまで自転車の圧倒的多数は、ママチャリと別称のある実用車であり総ての人（１億二千万人）が一台は持っているぐらいの生産実績である。これ以外はス ポーツおよびレジャーなどに利用されるものがあるが、最近、増えたとはいえママチャリには及ばない。世界は地球環境を、これ以上悪化させてはならないと化 石燃料の消費を押さえクリーンなエネルギーへの転換とエコロジーに向かう方向で自転車の活用を積極的に取り入れようとしている。

政府も自転車時代に向けて自転車道の整備とか道路交通法の見直しなどが行われているし市民団体からの提案もいくつか公開されている。だが次世代自転車の提 案というようなものは見かけることが無い。誰しも自転車時代の到来に対して異存は無くとも、ママチャリを増やして駐輪場を整備し、車道を色分けして自転車 の走行部分を明確にすれば事足りるとは考えていないと思う。現状の改善は必要だが次世代社会のビジョンとそれに向かう方法論が必要ではなかろうか。私達も 何か提案できるものが無いだろうか。

自 転車でどれだけスピードがだせるものかを調べてみると、平地で単独走行の場合、最高到達速度記録はカナダのサム・ウィッティンガムが2008年に カウリング（風防）をつけたストリームライナーで達成した時速82.3マイル（時速132.5キロメートル）。また､アワーレコードの記録ではアワーレ コード オンドジェイ・ソセンカ（チェコ） - 49.700km/h（2005年7月19日、モスクワ） Best Human Effort クリス・ボードマン（イギリス） - 56.375km/h（1996年9月7日、マンチェスター） の記録がある。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B9

私達も自転車で時速５０ｋｍ／ｈで走れるとすれば自動車から自転車へと移行することも自然の成り行きと思う、だが、何のたすけもなしに実現することは困難 だと諦めてしまう。現在電動アシストが進化の途上にあるし、風のアシスト､重力のアシストなどに助けられることで実現の可能性がゼロとはいえない、次世代 自転車社会の夢として時速５０ｋｍ／ｈで走れるベロモービルと追い風自転車道システムも考えてみたいと思う。ここではレジャーバイクをテーマにしたが、実 用的価値が認められれば次は、地震災害発生時の後に活躍できる自転車と救急活動、水・食料などの運搬社に応用することを提案したい。

話が膨らみすぎるのでテーマを絞って次世代自転車の可能性として提案するＬＥＧＯＮの考え方を紹介しよう。現世代自転車はキャスターアングルとかシートア ングルなどとフレームサイズを自由に変更することは出来なかったしデザインを変更することができない。これを解決し衣服と同じ生活の中での必需品として自 分のサイズに合わせたものが利用できるようにしようという考え方が盛り込まれている。いわば自転車のオートクチュール、あるいはプレタポルテと共通点を見 だすことが出来るものとしての提案である。

一般的な自転車のダイアモンドフレームと呼ばれる基本的な構造についてはほぼ完成されたものとなっているが、構成する個々のパーツとか素材の変化は先端技 術とあわせて精密鋳造・接着技術・高弾性・高強度などさまざまな進化が続いている。特に競技用自転車の分野では、更なる速度・安全性などの要求から生まれ たものであるが、自転車にＫｉｔＬｅｇｏｎのように、まだ進化の可能性が残っていることをしめしている。

この中には、新規性のある発明というべきものもある、もし、企業ならば特許というような工業所有権を主張できるものとか斬新なこれまでに無いデザインとい う 意匠登録しておくべきものも含まれている。だが、私達の仲間は利益集団と反対の極に存在し、ひとはお互いに助け合って仲良く平和に暮らせることを望んで いる。多くの人々に活用して戴いてこそ価値が生まれてくるものと思う、したがって知的所有権で営利を求めるものではない、立場をかえれば公知例として公開 しておくことで特定企業の工業所有権にならないようにしたいものだ。たかが４つの基本部品で構成される自転車だがこの組み合わせでこれまでに無い色んなデ ザインのものが生み出される、次世代自転車の規格の原点になれば喜ばしいことである。

現在、私達の多くが利用しているＤＯＳ/Ｖパソコンの規格がＩＢＭのドン･イーストリッジがＰＣプロジェクトをリードし、紆余曲折の末１９８１年に オープンシステム規格として公開されて以来、今では、無くてはならない存在だ。商品として売られているものが圧倒的に多いが、この規格に沿った部品を集め てきて自分のオリジナルＰＣを組み立てることもできる、ある程度の基本的知識は必要だが部品をフレームにネジ止めするだけで作ることができる。自転車もこ れとよく似た形でフレームにネジ止めするだけで作ることができる。これを実現するためにＴａｓｕｋｅⅠというプロジェクトを開始しやがて自転車と電車の活 用を提案する「自電車」ネット・コミュニティーに発展しようとしている。

現在、ＢＬＯＧあるいはＳＮＳのようにネットワーキングの活用にはもってこいの利用環境が提供されています。一つの提案として私たちは自電車社会の 到来を実現するコミュニティーの一つの使い方としてバッククランドに自電車ネット.ｊｐのデータベースを用意し、これに参加する個人のメンバーがＢＬＯＧ あるいはＳＮＳからインタラクティブなアクセスできるようなシステムＢｌｏｇＬｉｎｋＣｏｍｍｕｎｉｔｙ（ＢＬＣと略す）を立ち上げ、多くのメンバーとの 合意形成による「自電車社会のグラントプラン」を提案したいと考えています。

この活動の前段階として自転車をテーマの中心に自由で闊達な討議の場を用意し議論を重ねていきたいと考えています。
この着想は、1980年代に、科学ジャーナリストの故マリリン・ファーガソンが、「心の変革をなしとげた個人があちこちに生まれ、互いに知りあうことがな くとも目にみえ ない連帯となってひろがり、やがて世界全体を変革していく」ような “水瓶座族の企て(the Aquarian Conspiracy)"についてのレポートを読んだことがあります。それには、「神経系にあたるのがコミュニケーションで、その場となっているのがネッ トワークだ」と述べました。まさに現在のインターネットがそれに相当します。

そして私達の多くが利用しているＤＯＳ/Ｖパソコンの規格１９８１年にオープンシステム規格の発表があり、さら１９９１年に当時フィンランドのヘル シンキ大学在学中であったリーナス・トーバルズが個人で開発を開始したにＬｉｎｕｘというＯＳのカーネル公開した例がある、最初はアセンブリ言語で記述さ れたターミナルエミュレータであったが、その後、多くのボランティアが参加し実用的なものがオープンソースとして利用できるようになった例もある。すこし キザだが「心の変革をなしとげた」誰もが参加して乗れる自転車を考える こと、次世代トランスポーテーションについて対話のできるコミュニティーに発展させたいと思います。

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理想の自転車を作る

 私たちはポタリング用の自転車の理想的なものを目指している、そこには共通な考え方として、軽量であると、前後の輪荷重のバランスが５０パーセントに近いこと、走行抵抗を小さくすることなどが重要なことがである、これによって加速性能・登坂の場面においてその効果が高くなることを確認している、また回転部分の転がり抵抗を少なくすることも重要なポイントであり特にハブのベアリング・チェーンについて転がり抵抗の小さい部品の選択が重要である。

 
次は、乗り手のパワーに見合った駆動系の設計とディメンジョンを決定するのだが、高速走行を目指す人は空力に対する考え方の導入も必要である。この点に関しては個人のデータならびに感性によっていろんなパターンがあり統一的にこれがベストであるという設計基準はなく、あくまで乗り手の特性、センスにフィットした設計仕様を導き出すことで実現の可能性を模索しているがまだ明確な答えは出ていない。

 

自転車は衣服と同じように既製品で実用的に間に合わせることは可能である、これで間に合う人の場合は、ここに述べるような自作の必要は無く気に入ったものが見つかればそれを購入することが早道である。しかし、プレタポルテとかオートクチュールのように個人に特化したオンリーワンを求められるように自転車も自身に合ったものを求めることになりオンリーワンを製作する必然性があり経済的にも大きな対価も必要となる。

 

オンリーワンの自転車、それはクライアント（利用者）が望む、設計仕様が書けるならば製作は実現することが出きそうだが、簡単にこれで作ってくださいと設計仕様を作成できるものではない。自転車は外観から見てその構造と原理は誰もが理解できる単純なものに見えるが、簡単に作れそうだが精度の高い安定した工作は難しいというのが実感である。

 

自転車に惹かれて作り始めて１０年ようやく自分が望む自転車の要求が明らかになりつつある。何よりも自身の体力・技術・スキルが客観的に評価できる明確なデータがなければものは作れない、格好だけ自転車でよいならば簡単であるが理想の自転車を作るにはフィロソフィーとか知識、技術、センスも必要だし入手可能な素材と部品とか設備の制約をクリアする必要もある。

 

素材を取り上げてみても、まだ、水に浮かぶような金属炭素は手に入らない。チタンとかステンレスの特殊なサイズのものに欲しいものがあったが個人で入手する程度の数量は相手にされない、素材と加工技術が身近な存在でなくては自作は困難である。迷った結果だがカーボンのプリプレグを素材として入手することが可能であり積極的に使ってみようと思う。

 

さて自転車の製作において万人が認める理想の自転車が考えられれば社会貢献にもなると思うが、考えてみればそのようなものは存在しない。理想の自転車は自分が乗ってみて満足できるものを指すことにしよう。自転車もいろんな種類がありアップライトなよく知られているものから、リカンベント、特殊なものにプローンというものもあると同時に利用目的に見合ったものを作る必要がある。

 

自分の定めるゴールは前輪駆動で同軸クランク、両輪操舵のリカンベントに目標を置いている、まだ形になっていないがイメージとして描ける段階である。現在5ｋｇを目標に設計を検討しているが、軽量部品を市場に求めて調達したものを組み付けただけでは実現できない。レモンのような単純構造では実現できそうだが、両輪操舵のリカンベントはまだ無理な段階。

 

5ｋｇを目標にする理由は早く走る性能を求めるというよりは輪行においての負担を軽くする狙いのほうが大きい。私の場合巡航速度を３０ｋｍ/ｈ以下を想定しているので空気抵抗についてシビアに考えることはしない。だが現状の自転車は操縦性とか登坂に対する動的な輪荷重バランスが後部により過ぎているきらいがあり坂道で苦労することが多い。

 

操舵に関しても走行安定性は単に正確なアライメント組立てることも重要だがそうだ特性に関わるキャスターアングルとトレイル等の好みには個人差がありまだ研究の余地が残されている。小径車は手放しハンドルで操縦するのが難しいと聞くことがあるが、自分たちの実験による確認ではキャスターアングルとトレイルについて乗り手に見合うものにすることで問題無く安定走行は可能であると認められた。

 

これまでの経過からアップライト形の自転車レモンはこれ以上フレームの部材を減らすことは出来ないのでこの形で完成作品として取りまとめることにする。目標5ｋｇには届かないが輪行目的の機能を完成させることで作品として発表する予定である。次は両輪駆動のタンデム、そして最後にウイルスの目玉というニックネームの前輪同軸駆動型ローレーサーリカンベントを製作で自転車の作品は終了する。

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ホモ・ツクルンデス

モノをツクル

手作りのケーキを作 るのも、手作りの自転車も作ること、手作りの洋服を作ることも、作ることに変わりはない。誰もが最初からおいしいケーキとか、快適な自転車を自由に作れた わけではない。無から有は生じることはなく、何らかの努力によって知識を獲得したおかげである。このようなことから、わたしたち人類の学名はホモ・サピエンスという。すなわち、考える人、賢い人という意味がこめられている。

昔読んだJohan Huizinga : Homo Ludens 1938 では遊びは文化よりも古い。「ホモ・ファーベル」（作る人）よりも「ホモ・ルーデンス」（遊ぶ人）が先にある。これがホイジンガの大前提である。そうだと すれば、どんな文化についても、そこに遊びの要素を発見できさえすれば、楽しみが増えやがて「文化」という歴史が刻まれていく。我々はもともとがホ モ・ルーデンスであるからだ。すべからく“遊び人”なのだ。子供のときに誰もがその原型的な経験を持っている。

現在人は多くの叡智を獲得し宇宙空間に人が居住する時代になろうとしていることから、やがては宇宙をも支配する勢いが伺える、だが、まだ、とても宇 宙人というような存在ではない。なぜなら人間の倫理は地球の表層と僅かな空間を出発点として生態系や社会の規範から個人の意識の尺度まで、その活動の場 は、多様性と多岐にわたる層構造をもつ制約のなかで地球人として生存しているとみなすことができるからである。

いわば地球人は生態系次元に「埋没」するが同時に意志的に、そこから「表出」可能な実存であるとも認められる。自然を客体化した科学技術の思想で開かれる 文明社会と自然を主体化したエコロジー的な社会へ向かうパラダイム･シフトも確実に起こりつつある｡われわれの世界観は一つの国や国際という単位を越え て､地球人的になってくる｡

全体論を越えて、その彼方に理想の環境の場を創造する、新しい社会モデルの倫理を構想することも必要だ。人類は、今や温室世界に足を踏み入れたといえる。エネルギー危機と地球温暖化傾向は、人類の生き残りをかけた有史以来最大の課題である。この課題に 有効に対処するために、人類は新たな世界観を開拓する必要があるだろう。それはベルギーの物理学者イリヤ・プリゴジーンとその協力者達によって調べられ た、散逸構造論の基礎となる原理を重視した世界観である。

ちょっと場違いな話をしてしまったようだが恐ろしいプルトニウムで核爆弾を作るということも同列である、わたしたちはすでにアインシュタインを超える知識 を持ち合わせている、だから、材料と、道具があれば核爆弾を作るということも可能である、最近の国際問題で話題になっているイラン･北朝鮮の核開発 についても核爆弾を作ることは完成していると考えられる。

だが、難しく困難なのは誘導弾として、ロケットなどで相手に攻撃する手段は、まだ完成の域には達していないだろうと思っていたところに七連発で国際社会を驚かせている。
だがこのロケットは大金がかかり、とても経済的なゆとりがなければ作り出せるものではない、確かにわたし個人でも核爆弾は作れるがロケットは無理。だが、1999 年に日本では一人の人間がウランとバケツで裸の原子炉の実現に成功している。

お気の毒に臨界の代償として命を落とされたが、もしこれと同じ事を南極の氷床の上で規模を大きくして氷床の融解を行えばどうなるのか。地球の温暖化という 結果と同様に、南極の氷床が総べて溶解してしまうと海水面が６０メートル上昇することになりこれまでの文明が消滅してしまうことになる。

このような話を取り上げたのはこれから先の人類がどのようになるのだろうかと考えたからである。日本は世界に先駆けて少子高齢化という人口減少の傾 向にあるが、世界的に見ればまた、爆発的に増えていくものとの見方が多い、２０世紀後半では、ＺＰＧ運動というこれ以上人口を増やすなという時代があっ た。だが人類学者の考えではこの先１００億人に人口が増加するという予測もある。

このような時代を仮に迎えたとしたら、人類は平和で省資源の中で暮らすことになる。さすれば、エネルギー効率の非常に高い自転車は１００億台必要になるも のと考えて見ると巨大なサイズのマーケットになることが容易に想像できる。この時代に、このビジネを展開していることがあったとすれば巨大な利益を獲得することになるだろう。だからこそ、今からツクルンデス。

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