ショートクランク再トライ
以前、街乗り自転車の『西DAHON』を使ってクランクフォワード＋ショートクランクのトライを行ったことがある。これはペダリング上死点近辺での膝の窮屈さを解消して楽にペダリングをすることを目標に、クランク長で152mm、135mmを使って試験を行ったのだが、、、結論から言うと、正直、今一という結論である。
ただ、我が家の自転車は全車が今時のスタンダードである170mmという訳ではない。
ステンレスロードは165mm、『マグ八』は167.5mm、ピストは168mmである。170mmクランクはISSAカーボンロード、『オモイヨWW』、『西DAHON』、『ルイガノMVF』、『やBICECO』、『フィーちゃん』、東叡スポルティーフ、チタンロード等だ。
当初、ショートクランクはペダリングで上死点通過が楽というイメージだったけど、正直、深い前傾姿勢でも脚が窮屈って感じは受けない。実際、170mmクランクでもケイデンスは最高で200rpmも楽勝である。そんな訳で、クランクショート化したモデルで何日間か運用してみたけど、その結果から言えば、、、、個人的にはクランクショート化のメリットは感じづらいと言うのが、その時の結論である。その後、クランク長は165〜167.5mmを中心にチョイス。因みに、その時にショートクランクで感じた違和感というのは、やはりクランク長が短いためか、同じ回転数を実現しようと思えば、脚は回りやすくなっているのかもしれないけど、クランク長が短いためか大きな力が必要という印象。ペダリングの際に踏み込んだ力が全部伝わらないような印象。従来ならペダルに踏む力を込めた時に、車体が反応してクランクの回転速度が高くなるけど、その高くするために十分な踏む時間が確保されている印象だけど、クランクをショート化するとペダルを踏んだ後にクランクが応答して回転速度が速まる前に下死点に近づいて力をロスしているような感覚である。特にケイデンスが低めでダンシングで登坂する時には、踏む力と体重を乗せてのペダリングにおけるクランクを回すための距離不足というか時間不足のような感覚なのである。
なお、ショートクランクといっても167.5mmとか165mmのクランクでは、170mmのクランクとは違いを顕著に感じることは出来ない。正直、全く判らないというのが本当のところ。152mmとか135mmで初めて違いが判るというもの。さすがに135mmというとペダル回転の軌跡直径で70mmも小さくなるので直ぐに判る。そして、ネガティブな印象というと135mmとか152mmでしっかり判るというもの。165mmでは今一？？？？である。まぁ、自分が中高生の時代のロードスポーツモデルのクランク長は165mmがスタンダードだったように思う。
ショートクランクについては自分なりに一応の結論を得たけど、なにやら最近は本場のロードレースにおいてショートクランクが再び注目されているという。2025年における最強ライダーといえば、ポガチャル選手、対抗でヴィンゲゴー選手というのが思い浮かぶけど、前者が172.5mmから165mmをチョイス、後者はなんと150mmをチョイスしているという。YouTuber等がショートクランク云々を言っている人が最近増えているのは知っているけど、正直、その辺の人のレベルで言うところのメリット、デメリットってのは話半分というイメージしかない。しかし、本場のライダー、しかもトップライダーが、そういう選択をするというのであれば、話は一寸変わってくる。
そこで、自分の中では一つの結論を得ていたショートクランクを再びトライしてみることに、、、、で、ショートクランク化すると何がどう変わって、どんな調整を行うことが必要か？の部分を再考してみることとする。今度は、クランクフォワード前提ではなく、ロードバイクでのショートクランクだから前乗り前提でのトライであり、前回のトライとは違う考え方だ。ショートクランクにすると、最初に何が変わるか？
まずは、クランク下死点におけるペダル位置が、短くしたクランク長分程、サドルに近くなる。そのために、クランク長変更によって最初に行うべきは、サドルハイトの調整である。短くしたクランク長分程、サドルを高くする必要がある。結果、どうなるか？というと、サドル位置がクランク長短縮分程高くなる一方で、クランク上死点におけるペダル高さは、元に比較してクランク長短縮分程低くなる。つまり、サドル位置とクランク上死点におけるペダル迄の距離は、元よりもクランク長短縮分の二倍の量程長くなるのである。クランク長を10mm短くすると、サドルからクランク上死点時におけるペダル迄の距離は20mm程長くなる訳だ。
これによってクランク上死点時における脚関節の曲げ具合が緩和される。特に、深い前傾姿勢においては大腿と腹部迄の距離が20mm分程開くことによって高回転時における尻跳ねのリスクが下がり、脚を畳むことによる抵抗を減らすことが出来る。逆に言えば、脚を畳んだときの無理が少なくなる分、更に深い前傾姿勢を使うことが出来るということでもある。前傾姿勢を強く取る事が出来る事による空気抵抗低減の効果が期待できるという訳だ。更に、クランク長を短くすることで、クランク水平時におけるペダルとサドル間の水平距離がクランク長短縮分程狭くなるということ。これは、実質的なシート角が大きくなると言うことを示す。つまり前乗り気味になるということでもある。この場合、前乗り状態を活かして設定するか、その分、サドル位置を下げて実質的シート角を変えないように設定するかによって得られる体感が変化してくるだろう。ただ、クランク長を短くして同じギア比で同じ回転数を得ようとすると大きな力が必要になる事を加味すると、大きな筋肉を使うことが重視すれば前乗り設定となりすぎないように、サドルを後退させる方が理に適っているように思う。まぁ、前乗り設定としない方が、脚を畳んだときの窮屈さが解消される訳で、おそらくだけど、クランク長を変更したら、短縮分程、サドル位置を後退させるのが正解だろう。
以上のような修正を施せば、クランク長を短くすれば、サドル位置がやや後退し、その分、前傾姿勢が強くなる。前傾姿勢が強くなっても脚の曲がりが緩和されるので、高回転を維持しやすくなる。という訳だ。
そこで、簡単な数値計算でクランク長を変更して実際どうか？を検証してみる。
クランクショート化を行うと、同じトルクを生みだすためには、クランク長が短くなった割合分程、ペダルを踏む力（以下、踏力と表現）を増やさないとダメ。クランク長を170mmから160mmに短縮すると6％短くなるので、約6％程ペダルへの踏力を増やす必要がある。それが可能ならギア比は同じで行ける。しかし、踏力を変えないままで踏んでいると、クランク長が短くなった割合分程、後輪に伝わるトルクが減少する。減じたトルクは約6％であり、これはカセットが16〜19T程度の範囲において1T差に相当するもの。同じ力で踏んでいけるとすれば、1T分程小さなスプロケットを回しているのと同じ状態である。スプロケットにおける1T差は速度に換算するとクランク長が短くなった割合にほぼ等しい6％である。つまり、30km/h走行出来たところが28km/hになるということ。35km/hのところが33km/hとなるということである。そこで踏力を同じ状態で、速度を元と同じ速度に戻すために必要なのは、時間あたりの脚の回転数、即ちケイデンスを6％程高める事で対応するしかないのである。具体的には、90rpmで30km/hを出していた人は、30km/hを95rpmで出すということ。35km/hを100rpmで走っていた人では106rpm必要ということである。
因みに、脚の上下運動で脚を持ち上げる回数から脚を持ち上げる高さを求めると、170mmクランクで90rpmの場合は、170×2×90だから30600mm、160mmクランクで95rpmなら30400mmなのである。重たい脚を引き上げる距離は同じ、当然、ペダル軌跡の積算長さも同じ、ペダルの回転速度自体も同じである。
いろいろ情報を収集していると、ショートクランクにデメリットは無いと言い切っている人も少なくないけど、考えてみれば、同じ結果、即ち速度を得ようとすれば、同じ仕事をしなければならないのであり、ショートだろうがロングだろうが、クランク長を変更することで魔法のように全て向上する筈は無いのである。
上述をまとめれば、クランク長が短くなる分、踏力が多く必要であり、大きな踏力を与えれば、同じ速度が得られけど、踏力を変えずに踏めばトルクが減る分、軽いギアを踏まざるを得ず、結果的に速度が落ちる。速度を保とうと思えばケイデンスを高める事で対応出来るということ。
更にケイデンスを高めても、重たい脚を引き上げる量はケイデンスに左右されないし、ペダル軌跡における脚の周回速度も不変なのである。つまり、数値上はクランク長が変わっても何も変わらないということ。違いは、クランク長が長ければ脚関節（股関節、膝関節、踝関節）の稼働角度が広くなるけど、屈曲回数は抑えられる。逆に、クランク長が短ければ稼働角度は狭く抑えることが出来るけど、ケイデンスが増加する分、屈曲回数が増えるのである。
関節が柔らかく、元々の関節が柔軟な場合、或いはアップライトな姿勢で乗るのであれば、クランク長が長くても問題無いのである。逆に、深い前傾角で乗ってクランク上死点近辺で脚が窮屈となるような場合では、長いクランクによる上死点近辺での抵抗が問題となる可能性が生まれるため、そういう姿勢を多用するのであれば、ショートクランクを選択することが有用ということである。
以上で紹介したように、クランク長を短縮することで、クランク軸に伝えるトルクがどうなるか？ということだけど、同じ力でペダルを踏むとして、170mmクランクを160mmに変更すると、クランク長は6％程短くなるので、同じトルクを得ようとすれば、6％程大きな力で踏む必要がある。152mmだと9％に及ぶ。ただ、人間の脚は回転している間、常時同じ力を発生している訳ではない。脚関節の力が入りやすい角度の時が最大の力を発揮する。脚関節が狭すぎても、拡がりすぎていてもダメである。上死点近辺では脚関節が狭くなっているので大きな踏む力を得ることは出来ない。そのため、クランク長によってクランクを踏んで大きな力を得る事が出来るクランク角度幅は異なっている。クランク長が長い程、その角度幅が狭くなっており、クランク長が短い程、角度幅が広くなっている。そのため、クランク長を短くしても数値計算通りにペダルから得られる仕事が減っているとは限らないのである。
更に、ペダリングにおいて理想的な脚の動かし方は、如何にペダルを踏んでいる時に反対側の脚がクランク回転の妨げにさせないか？が鍵であり、クランク下死点から上死点迄の間に脚がペダル回転の抵抗にさせない脚のリカバリー動作が重要（これは以前のAnotherWorld中にも記載）である。脚という大きな物体を動かす上でクランク長が短いことによる移動距離の短縮にもつながり、これはクランクショート化によるメリットの一つと考えることが出来る。他にも、ダンシング時において、ペダリングによって左右のクランクに踏む力と体重を交互に乗せる動作を行い場合、体全体を左右に載せ替える動作が必要だけど、クランク長が短縮することによって、載せ替え時に体全体を持ち上げる高さがクランク長短縮距離の二倍の高さ程減らすことが可能となる。これは、ペダルを踏むという部分だけでなく、体重を左右で入れ替えるという事から、大きなエネルギーの節約を果たせる可能性がある訳だ。
それにしても、上述の計算に紹介したように同じ速度を生み出すのであれば、体重の引き上げ動作は、大きな量を少ない回数で行うか、小さな量を多い回数で行うかの違いに過ぎない。
最近、巷でショートクランクが熱いそうだけど、その理由は現代最強のポガチャル選手、その筆頭対抗のヴィンゲゴー選手はショートクランクを採用して驚異的な速さを見せているから。思うに、、、、彼らがショートクランクを採用したのは、おそらくだけどロードレースで更に高い速度を実現するために深い前傾姿勢で走る事が前提だからでは無いだろうか？深い前傾故に、脚を畳んだときの抵抗要素を取り除くための選択がショートクランクという風に見て取れる。 そもそも日本人より高身長で脚長も長いライダーであり、彼らが172.5mmとか175mmのクランクを150mmとか165mmをチョイスしている。やはり、前傾度を高めて空気抵抗を減らすって効果を得る事が、大きな目的の一つだろう。172.5mmから150mmというと短縮分は22.5mm、率にして13％に及ぶ。同じ踏力で踏めるギアはスプロケで＋2枚、ギア比で13％も下がってしまう。これで同じ出力を得ようとすれば、単純にケイデンスを13％も増やすということ。常用90rpmならば常用は100rpm以上となる。高い速度域に突入する程、ケイデンスは高くなるけど、通常クランクで140rpm程度回す事がある人が、短縮したクランクで同じ速度を得ようとすれば160rpmというハイケイデンスが必要となってくる。ここまで回さないかも知れないが、ショートクランクによって回転数を上げると踏力最大とペダル加重を抜く（抜重）動作の繰り返し頻度が高くなる。そのタイミングをしっかり作ることがなければ踏力を上手い具合に与える事が難しくなり、抜重動作が不完全で回転抵抗を生んでしまう可能性がある。ケイデンスを高めるには、脚の踏力コントロールの精度が高いってのが大前提。それが出来なければ効果を得ることは出来ない。クランク長が長い方が、踏力コントロールが容易なのは言うまでもない。だから、ショートクランク化が有効なライダーというのは、前提として、深い前傾姿勢で高い速度を求める人、そして、必要条件としてはハイケイデンスによる踏力コントロールのスキルが身に付いているって事では無かろうか？これって、、、、シングルスピードのTTバイクとかピストバイクなんかに乗って深い前傾とハイケイデンスペダリングに慣れている人前提の話なのかもしれない。固定シングルで170〜200rpmが実現出来るくらいじゃないと、、、、もしかしたら、メリットを享受できないかもしれない。そんな気もする。実際、150mmクランクを用いたヴィンゲゴー選手がTTで驚異的なタイムを記録したという話だけど、ここが重要。そう、TTバイクで深い前傾姿勢を取る事を、脚が邪魔させない選択ということ。そして、彼は驚異的に高いケイデンスを与えているという事である。これって、正に上述の論を実証した結果とも言える。だから、その辺の普通のサイクリストにとっては、、、もしかしたらデメリットの方が大きい可能性もある。そう、高いケイデンスに対応するペダリングスキルを持ち合わせているか？が重要になってくるのだ。 まぁ、普段乗っていて膝や股関節に違和感を感じる人にとって、その違和感の原因が長すぎるクランク長であるならば、クランク長を短縮することは良い結果を得る事が出来るかも知れない。
あと、、、余談だけど、ショートクランクが効果を発揮するというと、恐らくだけど、極端なナローハンドルを用いた際に発生する車体の不安定さを抑制する可能性がある部分。自身、『フィーちゃん』と『オモイヨＷＷ』に各々320mm、338mmのナローハンドルを用いている。これらのバイクは、腰を上げてダンシング気味のペダリングを行うと車体の歳差揺れが発生するけど、これを抑えようとするとハンドルが狭すぎて不安定さを取り除くのが困難。この車体の横揺れは、ダンシングによる左右アンバランスが原因。このアンバランス量ってのは、クランク長が長い程に大きくなる筈。つまり、クランク長を短くすればナローハンドルでも車体の揺れを収める可能性があるということ。そういう意味でも、『フィーちゃん』をショートクランク化させるのは効果的かと思う。
なお、一説ではショートクランクがヒルクライムでも有利的な話があるけど、ヒルクライムというとシッティングとダンシングがある。シッティング時におけるショートクランクを考えると、クランクをショート化させると傾向的にペダル水平時におけるペダルとサドルの距離が狭まり、仮想的にシート角が大きくなる。つまり、前乗り気味となるのだ。これは、脚の筋肉でいえば前面側の小さな筋肉を多用する割合が大きくなる。これって、疲れやすくなる事を示す。シッティングなら後乗りで脚の後側からハムストリングの大きな筋肉を使う方が疲労度は小さくなる。そういう意味で、ショートクランクで前乗りシッティングがヒルクライムで有利となる説には疑問が拭えない。更に、ダンシングの場合、クランク長が短くなる事による車体の歳差揺れが小さくなるけど、車体を大きく振れば振る程、前輪からも推進力が生まれる。大きな振れを生み出すには長いクランク、幅広ハンドルが有利。この面でも、ショートクランクが有利とは言い難い。ショートクランク＋ハイケイデンスペダリングが平地では有効だけど、このハイケイデンスってのは基本的に平地限定だ。これは誰しもペダリングしていれば判るけど、平地ペダリングでは踏力を与えるのがワンポイントで済み、それ以外は慣性でクランクが回転するからケイデンスハイが可能なのだ。しかし、登坂ペダリングでは踏力がワンポイントでは登坂抵抗で失速するのが明らか。そう、平地においては回転速度を奪う要因は空気抵抗だけだけど、登坂では重力が回転速度を奪うのだ。これに抗うために登坂時における踏力はクランク角度で広い範囲で与え続ける必要がある。抜重を素早くすればするほど、登坂抵抗で失速するのである。だから、登坂でケイデンスを90〜100rpmレベルで走れるなら別だけど、一般的な40〜70rpm程度のペダリングに留まる範囲では、ショートクランクのメリットを活かせる程の高ケイデンスで走行するってのは簡単では無いように思う。
速度を求めるのでなく、脚関節の動きを小さくすることによるメリットといえば、長距離を流して走行するといった場面が思い浮かぶ。クランクショート化して、踏む力を一定、回転数も同じ、ギア比を落として速度を少し落として走る。そういう場面では、案外快適かもしれない。ただ、クランク長をそのままでも速度を落として走れば、その分、脚関節を動かす回数も減るわけで、長距離の流すような走行においてもどちらが疲労感が少ないかは、何とも言えないように思う。
つまり、ショートクランクを導入するのであれば、それに見合ったパッケージでトライするという事が重要なのである。深い前傾で脚の引き上げに無理が生じるようなパターンにおいてこそ有効なのでは無いだろうか？今回は、この効果の検証を行う予定。機材は、 アヘッドステム採用のバイク、つまり深い前傾姿勢が取れるバイクが対象。一つが昼休みポタリング用折り畳みロードバイクである『フィーちゃん』。入手できたらクランク長160mmのクランクを投入。使うチェーンリングは46-34Tだ。それで、一定の効果を 実感することが出来たら、そのクランクをフレームサイズが小さめでハンドルを低めに設置しやすい（深い前傾姿勢が作りやすい）ISSAカーボンロードに移植、その後、『フィーちゃん』では、さらなる検証を進めるために152mmのクランクを投入。152mm迄短くすると踏む力が不足する可能性があるので、チェーンリングは42-34T辺りを検討中。そのセットで暫く乗り込んで調査してみたい。