自転車文化センター

チェンジギヤのしくみと働きを調べてみよう

走っているときだけ働くチェンジギヤ。走っているから動きが見えません。しかしその動きはあたかも生きているかのようです。自分の手でペダルを回しながら動きを観察し解説する教室です。

[参加対象者]

小学校

[所要時間]

約30分

[実施内容]

(1)チャンジギヤが付いているとどんなときに便利なのかを知ってもらう
(2)どうやってチェーンの架け替えやたるみをなくすのか、チェンジギヤの動きを知ってもらう
(3)実際に自転車に乗ってチェンジギヤを体験し、あわせてギヤチェンジの方法を指導します

[内容の詳細]

1.ミニドラマ「それいけ サイクルキッズ!!」を鑑賞してチェンジギヤとは何かを知ってもらう
  • 5人の小学生と自転車博士が登場
  • 公園の中のサイクルコースで競走している4人 いつも勝つのはサドル君
  • そこへ転校生のシフト君がチェンジギヤをつけた自転車に乗って登場
  • サドル君をはじめ4人はチェンジギヤの付いていない自転車に乗っている チェンジギヤをつけた自転車がうらやましい
  • 勝つ自信あるサドル君 シフト君と競走することに でも上り坂のあるコースではチェンジギヤ付き自転車には勝てない
  • どうしてチェンジギヤ付き自転車に勝てないのか サドル君は自転車博士に尋ねる
  • 自転車博士はチェンジギヤの役割と働きを説明
  • 自転車博士の説明に納得したサドル君 今度はチェンジギヤ付き自転車にのって再びシフト君と競走
    さてその結果は?
    チェンジギヤを使う → 坂道を登るときも平らな道のときと同じ力で上ることができる
    チェンジギヤの働き → チェーンの掛けかけ・たるみの調節
2.チェンジギヤ装置を使うとなぜ便利になるのかその理由を調べてみる
  • 後輪のギヤを大きくしたときと小さくしたときの回転数を調べる
  • 大きなギヤと小さなギヤにいろいろな力を加えたとき、どんな違いが起こるのかを調べる
    小さなギヤ → 回転数は多い → 後輪がたくさん回るのでスピードが速くなる
    大きなギヤと小さなギヤ同じ力を加える → 大きなギヤの方が大きく回転する
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左ギヤを2回転させると右上の小さいギヤは8回転・右下の大きいギヤは4回転することがわかる装置です

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ギヤの大きさと回転数の関係を参加した人たちと一緒に学んでいます

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ギヤの大きさと加える力の大きさとの関係を野球のバットを使って、お互いに反対方向に回しあうことで学んでいます

太い方と細い方を交代で持ったとき、必ず太い方を持った人が勝つことで、大きなギヤは小さなギヤよりも少ない力で同じ効果が得られることがわかる

3.チェンジギヤ装置の働きを調べてみる
  • チェーンの架け替えのしくみを観察する
  • チェーンのたるみを調節するしくみを観察する
    架け替え → ディレーラが前後に動く
    たるみの調節 → ディレーラが上下に動く
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チェンジギヤ装置
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大きなギヤにチェーンがかかったとき
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小さなギヤにチェーンがかかったとき
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チェンジギヤ装置を使って子どもたちに説明している
4.チェンジギヤ装置の付いた自転車の使い方を学ぶ
  • 平坦な道と2種類の傾きの坂道に走行設定(負荷の差)した自転車で、同じ大きさのギヤでペダルを回転させる
  • 1種類の走行設定した自転車で、ギヤチェンジを行う
    傾きが大きい → 足の負担が大きくなる
    大きなギヤに変える → 足の負担が小さくなる
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後輪が6段のチェンジギヤ付き自転車を使ってギヤチェンジの指導をします

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平らな道・2.5度の角度の坂道・5度の角度の坂道の3種類に設定された3台の自転車に乗って、ギヤの大きさとペダルをこぐ力の関係やチェンジギヤの使い方を学んでいます