アラヤ エクセラレース2012ですね。
自転車道場も内容充実してきてるなあと自画自賛、歴史を感じます。
トップが11tでないとリアエンドが干渉するとのことですが、これを直す方法もあります、しかし今はそのままで行くと仮定してスプロケを交換するなら
6700アルテの11-12-13-14-15-17-19-21-24-28T しかないかなと思います。
http://www.cb-asahi.co.jp/item/50/01/item11500100150.html
12使えるなら4600の12-13-14-15-17-19-21-23-25-28Tです。
http://www.cb-asahi.co.jp/item/03/41/item100000004103.html
ジュニアスプロケ14-25は意味ないのでやめた方がいいです。高体連スプロケといいますけど、僕は高校生に薦めないです。ということでスプロケ交換なら6700アルテ11-28をお薦めします。
僕も膝の悪い友人が何人かいます。1ヶ月前に内視鏡手術で半月板切除した知人もいます。その人たちを見てきたり、自転車のトレーニングをコーチしてきた経験から書きます。
僕は医師ではなく、あくまでも自分の実戦経験からの意見なので、最終判断は自分の頭で考えて自己責任でしてください。
自転車は歩行より膝の負担ははるかに少ないです。歩行が困難な人でも自転車で走ることはできます。体重が全部膝にかかったりしないので水中歩行のように膝に負担をかけずに太ももの筋肉を鍛えることができます。この太ももの筋肉は膝を守る上でとても重要な働きをします。膝には側副靱帯と十字靱帯があります。
http://tiryo.net/jintai.html
この靱帯が本来の働きと強度を維持していれば半月板にかかる負担も少なく損傷が起こりにくいのですけど靱帯が弱ったり傷ついたりすると関節の動きを制御できなくなり半月板に負担がかかります。といっても靱帯は傷つきやすく切れたり、消滅(なくなる)ことも多いです。僕の友人も靱帯が切れたりなくなったりしている人がいます。でもなくなっても他のもので膝を安定できれば問題ありません。その他のものというのが太ももの筋肉→大腿四頭筋です。その友人は靱帯がなくなっているのですけど自転車で大腿四頭筋をすごく鍛えているので膝が安定していて問題が出ていません。
しかし筋肉が落ちると半月板が動いたり膝が不安定になります。
大腿四頭筋の働きは膝の安定以外に心肺機能の強化があります。ここは最も酸素を消費する筋肉で、その酸素を運ぶために大量の血液が流れます。だから身体中の血がどんどん循環し肺と心臓が動かされます。自転車のいいところは大腿四頭筋を鍛えるのに膝に負担をかけないところです。ランニングも大腿四頭筋を鍛えますけど常に膝に体重がかかり膝の悪い人にはきつい運動です。
ということで何をいいたいのかと言うと膝の悪い人にとって自転車は「膝を守る道具」になるということです。しかし道具は使い方を間違えば逆に働くこともあるので、そこを考えてください。
膝は靱帯が伸びたり緩むと不安定になります。だからできるだけ固定して不安定な動きが出ないように乗った方がいいです。僕が膝の悪い友人に自転車の乗り方をコーチしてみて、一番いいのはspd-slペダルで足をガチガチに固定して膝の横運動をゼロに乗ることでした。
これは究極のペダリングを習得するのと同じなのでペダリングを丁寧にマスターすることが膝を守ることになります。歩く時は膝は上から下へ重力がかかります。自転車で同じ動作はペダルを踏み込む時の動作です。膝の悪い人は踏み込む時に痛くなると思います。
逆に引き上げる時は楽。痛いことはやめて楽なことばかりやればいいです。歩くのは踏まない限り前に進めませんが自転車は踏まなくても引き足だけで前に進むことができます。しかもペダルも足の位置も固定して、きれいにトレースを描いて同じラインを上下して進むことができます。この運動をできるだけ力を使わずぶれずに丁寧に続ければ大腿四頭筋を鍛え、膝に負担をかけず守ることが可能です。
ギアは通常使うギアが問題なのでトップが11tとか一番軽いのが32とか25とかはあまり関係ありません。ただ登り坂で膝に負担をかけなければ回らないようなギア比はダメです。だから一番軽いギアは余裕を持って28とか30にした方がいいでしょう。11-25は重すぎです。
フロントは50-34でいいです。52-39なんて膝の悪い人が使うギアではありません。
4500RDは28は使えます。30は無理。
>目標は地元の市民レースやサイクリングイベントに参加して、集団についていけるようになること
決戦ホイールを作った方がいいです。エクセラについているホイールは重いので。
スプロケのギアの交換は僕はお薦めしません。今まで何度かやってきましたけど、新品時の強度が出なくて組み替えると新品時の性能より劣化するので僕は性能を落とすような整備はしない主義なのでやらないです。ただ性能については個人の主観が大きく劣化したレベルでも十分満足だと思う人もいます。
僕はもがいた時に微妙にスプロケが動くと、嫌気がさすので、こりゃダメだと思っちゃいます、ガンガンに締めこんでも新品時のカシメてある強度には届かずイマイチかなあと感じます。一枚もののギア交換は問題ないのですけどね。以上でした。