- ロードバイクフィッティング「ピタゴラスの定理/三平方の定理)を用いた最適な前倒ポジションを考える」
- ペダリングとは上下運動を円運動へと変換する「テコの原理」
- 簡略化した上半身の三角形からの概算踏力の算出
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ロードバイクフィッティング「ピタゴラスの定理/三平方の定理)を用いた最適な前倒ポジションを考える」
ご訪問ありがとうございます。
今回は、ロードバイクフィッティング「ピタゴラスの定理/三平方の定理)を用いた最適な前倒ポジションを考える」ついてご紹介します。
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ペダリングとは上下運動を円運動へと変換する「テコの原理」
>ペダリングとはテコの原理が組み合わさったもので、複数のロッド(骨)とピボット(関節)、それらを支える筋肉によって、上下運動を円運動へと変換しています。
ペダリングは、力点・作用点を頂点とした三角形
ペダルに上半身の体重を乗せるということは、シンプルに考えると股関節という「点」を中心に、力の入力ポイントである「点」は肩付近、出力ポイントである作用点は膝となります。
三角形を維持するための「大腿四頭筋を中心とした太腿の筋肉」
この支点・力点・作用点を頂点とした三角形こそが、上半身の前傾を判断する材料になります。ペダルを踏む瞬間、この三角形を維持するために導入されているのが、大腿四頭筋を中心とした太腿の筋肉です。
大腿四頭筋が疲弊した「踏み負けた状態」とは
そのライダーに合わない深い前傾フォームを取ってしまうと、大腿四頭筋が疲弊して「踏み負けた状態」に陥ってしまいます。結果として、上半身の体重をペダルに乗せ切れず、つっかえ棒にした腕で支えることになってしまいます。
上半身の体重を超えて踏力は、パワーロスにつながる
逆に上半身の体重を超えて踏もうとすると、腕を引きつけるようにして三角形を維持することになり、上半身の余計な筋力を導入せざるを得なくなります。
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簡略化した上半身の三角形からの概算踏力の算出
ペダルに乗せられる上半身の体重は、体幹によって作られる三角形の形状によって変化します。ここでは計算を分かりやすくするために、大腿骨の長さを【1】、背骨の長さを【2】、各姿勢における腰椎&骨盤の角度を60°/45°/30°に設定します。
ピタゴラスの定理/三平方の定理)を用いてペダルに加わる重さを算出
基礎的な三角関数(ピタゴラスの定理/三平方の定理)を用いて、それぞれのフォームにおいてペダルに加わる重さを算出してみます。
| ピタゴラスの定理/三平方の定理)を用いてペダルに加わる重さを算出 | |||
| ポジション | 一般車 | レクリエーション | スポーツ |
| モデル | ママチャリ | クロスバイク | ロードバイク |
| 力点(％) | 100％ | 100％ | 100％ |
| 支点 | 60° | 45° | 30° |
| ハンドルまでの長さ | 1 | √2 | √3 |
| 踏力(％) | 100％ | 141％ | 173％ |
前傾姿勢を維持し続けるためには、体幹/太腿周りの筋力と筋持久力が求められる
結果、上体の前傾が強くなるほど、ペダルに乗せられる体重が増えてゆくことになります。ただし、前傾姿勢を維持し続けるためには、体幹および太腿周りの筋力と筋持久力が求められます。
過度な前傾は「踏み負け現象」を起こし、腕をつっかえ棒にして上半身の体重を支えることになってしまいます。
一般車(ママチャリ)的ポジション（踏力100％）
一般車的なポジションでは、膝のほぼ真上に頭があります。このため上半身の重さが、そのまま増幅されることなくペダルに乗ることになります。この一般車的ポジションを基準とするため100%とします。
レクリエーション的ポジション（踏力141％）
クロスバイクなどで多い、レクリエーション的なポジションでは、やや前屈みなポジションを取ることが多くなります。背骨が作る角度を45°とすると、作用点(膝)に乗る上半身の重さは、一般車的ポジションの√2(=1.414)倍へと増幅されます。
141.4%の荷重が期待できるクロスバイク・ポジション
すなわち141.4%の荷重が期待できます。ただし、太腿周りの筋力が乏しいと、その荷重を支えきれなくなります。
たとえばペダルを踏む出力が100%のままだとすれば、残りの41.4%分の荷重を腕で支えることになってしまいます。
スポーツ的ポジション（踏力173％）
ロードバイクなどで見られるスポーツ的ポジションでは、前傾はより強くなります。背骨が作る角度が30°だとすると、作用点(膝)に乗る上半身の重さは、一般車的ポジションの√3(=1.732)倍へと増幅されます。
踏力と、身体の柔らかさが求められるスプリントポジション
しかし、ペダルを踏む出力が100%のままだとすると、残り73.2%の荷重を腕で支えることになり、強い前傾姿勢に支えきれなくなった体のバランスは、ハンドル（腕）に負担をかけることになります。
そのため強い前傾姿勢を実現するためには、ある程度の踏力と、身体の柔らかさが求められます。
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