自転車道場

下り坂でのハンドルの共振

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 alfdb14さん
初めまして、alfdb14と申します。自転車道場は長年楽しく拝見させていただいております。
この度どうしても気になることがあり、識者の方々のご意見を伺いたく初めて書き込みさせていただきます。自転車暦は、ママチャリからクロスバイク→MTB→ミニベロ(20inch(406))と、安く手に入った自転車を節操なく乗っております。ミニベロはヤフオクで落とした怪しそうなもので、案の定ひどいものでしたが、いろいろいじってそれなりに乗れるようになっています。

 以前は駅までの通勤だけでしたが、最近は運動のためにミニベロで近隣の野山を走り回っています。
サイコンは付けていませんが、iPhoneにGPSロガーアプリを入れれば速度や走行距離なども記録できることを知り、より楽しく走っています。平坦な道では35km/hも出すのが精一杯ですが、あるとき山間の農道の長い下り坂を発見し、下りで最高速度がどれくらい出るものかと…。それで思いっきりペダルをこぎ、足が回りきってしまった後はこぐのを止め、後は惰性でじわじわスピードアップしていったのですが…。

 やがて、ハンドルが次第に頼りなくなりガタガタと震え始めたのです。それでよりしっかりハンドルを握ったのですが、余計にハンドルの振れがひどくなり「コントロールできない。これはやばい! これで転倒したら大ケガか下手すると…」と。それで、ハンドルを持つ力を抜き、ブレーキをゆっくりかけて減速し、やがて振れが収まり事無きを得たのですが、めちゃくちゃ冷や汗をかきました。帰ってから速度を確認すると48km/h出ていました。

 それで、これは自転車の整備が悪いから? 再びあのような経験はしたくないと思い、このような事例がないかネットを検索したのですが、なかなかなくて海外のサイト(英語ではSpeed WobbleとかDeath Wobbleと言うらしい。文字通り「死のガタガタ」ですね)で、こういう共振現象はきちんと整備をしていても条件がはまれば起こり得るもので、もし共振現象が起こったときは、……、と回避方法がいくつかあげられていました。

 速度は40~60km/hくらいで、下り坂をペダルをこがず一定の姿勢で下っているとき(共振が起こりやすい条件になっているとき)、道路のわずかな凹凸などがトリガーとなって共振現象が引き起こされるそうです。みなさんはこの現象を経験されたことはありますか?やはり自転車の整備が悪いと思われますか? こんな自転車は危険だから乗ってはいけませんか?もしこういう現象が起こったとき、どのように対処されますか?なお、実際どういうふうにハンドルが共振してコントロール不能になるか、経験がないと分からないと思いますので、いくつか動画がありましたのでリンクをあげておきます。

https://www.youtube.com/watch?v=QC-PuBDFNac
ライダー目線と後続の車からの映像。コントロール不能で対向車線に…。対向車がなかったのが幸い。

https://www.youtube.com/watch?v=o14rCq0Dj0Y
最初にスロー再生、最後のほうに通常再生あり。道の横がすぐに谷底などでなくてよかった。

https://www.youtube.com/watch?v=di3fpS5cem8
クレイジー。大したケガがなかった(?)のが不思議。

自転車だけでなく、バイクでも車でも起こり得るようで、次のような動画もありました。
https://www.youtube.com/watch?v=TpeNWxHF6uI
https://www.youtube.com/watch?v=qNz3qBMSlKQ

ディープインパクト
作成: 2024/08/29 (木) 08:50:50
最終更新: 2024/09/04 (水) 22:48:44
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ディープインパクト 2024/08/29 (木) 08:51:38

 クオリア44さん
それ、典型的なホイールバランスの狂いから起きる現象です。
自転車を逆さまにして、ホイールの固定を緩めて、出来るだけスムーズにホイールが動く様にしてから、ゴルフクラブ用の鉛の重りを貼ってバランスを調整しましょう。
常に下になる箇所の対角に重りを付けて、それでバランスしたら、更に90度位相をズラして再度、調整すれば完了です。
厳密には、タイヤ交換の度にやり直す必要が有りますが、同じ品番のタイヤなら、結構そのままでバランスが取れてますので、大して面倒な作業でも有りません。
カーボンディープホイールで効果が絶大です。
逆に言えば、どんな有名ブランドでも、カーボンディープホイールのバランスは相当に狂ってます。

2
ディープインパクト 2024/08/29 (木) 08:52:24

 skogenさん
同じ状態でコケました。
下り坂でゼブラゾーン程度の段差が付いたスピードバンプがありますよね。
そこを通過したタイミングでハンドルが暴れました。速度はiPhoneのGPSのメータの
記録を見ると48km/hを越えた辺りでした。

対向車があり、後ろからも車が来ていたので、とっさに左側の草むらに倒れこみました。
1秒も無かったと思いますが、人って瞬間にそんな判断ができるんですね。
って、感心してる場合じゃ無い訳で、全身、あちこち青あざです。

たまたま草むらがあったから良かったものの、、、想像すると怖いです。

こちらに車体の共振について書いてますが、買い替えしか無いとあります。
http://cyclist.sanspo.com/198912

それ以来、山登りの後の下りは平地より遅いスピードで下ってます。
コケたのは13ヶ月前。今はだいぶスピードに慣れてきましたが、下りで40kmオーバーは
無理ですね。ロードバイクに乗り始めて3ヶ月。バランス練習もやってませんでしたし
ライディングフォーム(柔らかい前傾姿勢、ゆったりとした腕)もできてません。
坂道の下りは簡単に実力以上のスピードが出せますから危ないですね。

当時はタイヤがコンチネンタルのUltraSportってやつで、衝撃吸収性は低く、空気圧は
7barだったので跳ねやすい状況でした。ホイールはR-501。
今のRS21とルビノプロ3で5barだったら大丈夫だったと思います。

整備という点からすると、フレームがしっかりしているという上で、ヘッドのガタ、
ホイールの剛性、ハブの調整、タイヤなど全てをきちんとやってないと40km/h台の
後半に達するのは危ないと思います。その速度でケイデンスが90を超えていて、
ペダルから足が外れたら、それだけでも危険ですから。

あと、451の小径車に乗ってますが、700cより振動は出やすいように思います。

3
ディープインパクト 2024/08/29 (木) 08:52:43

 tukubamonさん
ホイールバランスですね。
もちろんホイールの振れや、タイヤの構造と重量バランスなど、原因は様々ですけど。

まして小径ホイールは700Cに比べ、同じ速度なら回転数は凄く多いのでなおさら振動が出やすいです。
例えば60km/hでは700Cだと1分あたり470回転ですが、20インチだと650回転。
当然振れも出やすいです。繊細なホイールバランスを取らないといけませんね。

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ディープインパクト 2024/08/29 (木) 08:53:07

_toshiさん
ホイールバランスも無関係ではないですが、本質的な所はフレームその他の剛性不足が原因で起こる現象ですね。速度が上がり、路面からの負荷にフレームその他の剛性が耐え切れなくなると発生します。

もちろん整備も重要ですが、必要以上の速度は控えましょう。
安全第一ですよね、道場長。