ギア比・ゲインレシオ

ギア比、ゲインレシオ、ディベロップメントの計算方法

ゲインレシオは、ホイールサイズとクランク長を考慮した自転車の駆動系の指標で、全く異なる自転車同士でも直接比較できます。 チェーンリング、コグ、ホイール直径、クランク長を入力すると、よりシンプルなギア比や、より直感的なディベロップメントと合わせて求められます。

考慮すべき重要なポイント

• ゲインレシオが高いほど「重い」ギアになります——1回のペダリングあたりの走行距離は 増えますが、1回あたりに必要な力も増えます。 ゲインレシオが低いほど漕ぎやすく(登坂に 便利)なりますが、1回転あたりの走行距離は短くなります。ゲインレシオが高いほど走行距離は 増えますが、特に停止時や登坂時に回すのにより多くの力が必要になります。
• 多段変速の駆動系には、1つではなく幅のあるゲインレシオがあります。 複数のチェーン リングとコグを持つ自転車は、組み合わせごとに異なるゲインレシオを持ちます——自転車の 全使用可能範囲を理解するために、最も低い(最も楽な、登坂用)組み合わせと最も高い(最も 重い、下り坂やスプリント用)組み合わせの両方を計算してみてください。
• クランク長は、ホイールサイズやギアリングと同じくらいゲインレシオに影響します。 クランクが長いほど同じギアリングでもより多くの機械的なてこの力が得られます。これが まさに、ゲインレシオが(単純なギア比とは異なり)計算にクランク長を含める理由です—— ギアリングが同じでもクランク長が異なる2台の自転車は、異なるゲインレシオになります。
• ディベロップメントは、実際の速度と比較する上でより直感的な指標です。 ディベロップ メントは距離として直接表される(ペダル1回転あたりに自転車が進む距離)ため、特定の ルートや地形向けのギアリングを計画する際には、抽象的なゲインレシオの数値よりも 実用的な観点で理解しやすいことがよくあります。

結果の解釈

ゲインレシオの数値は、ペダリングがどのくらい軽い・普通・重いと感じるかというおおまかな目安と比べて初めて意味を持ちます。

• おおむね3未満 — 急な登坂や荷物を満載したツーリングバイク向けの、とても軽く「くるくる回る」ギアで、ペダルを回すのに力はほとんど要りませんが、1回のペダリングで進む距離はわずかです。
• おおむね4〜6 — 平坦からやや起伏のある地形を巡航する、一般的なロードバイク・クロスバイク・グラベルバイクのギアリングの多くがこの範囲に入ります——過度な労力をかけずに適度なペースを維持できるだけの、1回のペダリングあたりの距離があります。
• おおむね7超 — 平坦地での高速巡航やスプリント向けの「重い」ギアで、1回のペダリングで進む距離は大きいものの、特に停止状態から回すには相当な力が必要です。

これらの範囲はあくまでおおまかな目安であり、厳密な境界線ではありません——ライダーの脚力、好みのケイデンス、地形によって、ある数値が実際に快適に感じられるかどうかは変わってきます。

よくある間違い

• 異なる自転車同士で単純なギア比だけを比較すること。 同じギア比(チェーンリングの歯数をコグの歯数で割った値)でも、大きなロードホイールを履いた自転車と小径の折りたたみ自転車では漕ぎ心地がまったく異なります。単純なギア比はホイールサイズとクランク長を一切考慮しないためです——自転車自体が異なる場合は、単純なギア比ではなく、必ずゲインレシオかディベロップメントで比較してください。
• タイヤサイズの表記がそのまま実際の転がり径だと思い込むこと。 リムサイズが同じでも、タイヤの幅やトレッドの高さによってホイールの実際の転がり径は変わります——同じリムでも、太くボリュームのあるタイヤは細いタイヤより1回転あたりに進む距離が長くなります。そのため、表の数値をそのまま当てはめるより、実際の外径を測る(下記のFAQ参照)方が正確なゲインレシオが得られます。
• クランク長も数値を変えることを忘れること。 チェーンリングとコグがまったく同じでも、クランクを長い/短いものに変えるとゲインレシオは変わります——2台の異なる自転車のセッティングで「同じギアリング」を比較する際、ライダーが見落としがちな要素です。

計算式

$$\text{Gain Ratio} = \frac{\text{Chainring}}{\text{Cog}} \times \frac{\text{Wheel Radius}}{\text{Crank Length}}$$

計算例

1. $50 \div 14 \times (350 \div 172.5) = 7.25$

知っておきたいこと

Sheldon Brown自身の参考例は、単純なギア比ではなくゲインレシオを比較すべき理由をよく示しています。ロードバイク(クランク170mm、ホイール直径680mm)の53Tチェーンリングと19Tコグの組み合わせはゲインレシオ約5.58になる一方、マウンテンバイク(26インチホイール、より短いクランク)の46Tチェーンリングと16Tコグの組み合わせは約5.54になります——ギアリングの数字、ホイールサイズ、クランク長がまったく異なるにもかかわらず、ほぼ同じ値です。これこそがゲインレシオの本質です。ペダリングの「感覚」が同じ2台の自転車でも、ホイールサイズとクランク長を考慮すると、チェーンリングとコグの数字は大きく異なることがあります。