自転車(じてんしゃ)とは、一般に、二つの車輪を前後に設置した乗り物で、乗り手自身の人力を主たる動力源として、ペダルなどによりこれを車輪に伝えて走行するものをいう。広義には二輪でないものをも指す。
自動車などと比較して、移動距離あたりに必要とするエネルギーが少ない、排出ガスが発生しないなど、地球温暖化問題が叫ばれる現在、クリーンな移動手段として見直されている。
日本における自転車事情については日本の自転車を、スポーツ競技としての自転車については自転車競技を参照のこと。
目次
1 構造
1.1 骨幹部分
1.1.1 フレーム
1.1.2 フロントフォーク
1.2 接点部分
1.2.1 ハンドル
1.2.2 サドル
1.2.3 ペダル
1.3 駆動部分
1.3.1 動力伝達部分
1.3.2 変速部分
1.4 制動部分
1.5 その他
1.6 部品・素材の進化
2 自転車の歴史
2.1 安全型自転車の出現まで
3 自転車の利用
3.1 自転車と職業
3.2 自転車と軍隊
3.3 スポーツとしての自転車
4 さまざまな形態
4.1 一般用
4.1.1 スポーツ用
4.2 特殊な自転車
4.3 競技用
5 性能
5.1 速度記録
6 脚注
7 関連項目
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フレームは自転車を構成する上での最大の部品であり、根幹である。ハンドルやタイヤ、コンポーネントなどは含まないが、フロントフォークを含む。フロントフォークを除いた場合、「フレーム体」という。フレーム体は基本的に8本のパイプ(チューブとも言う)で構成されている。
フレームの詳しい構造については フレームを参照のこと。
フレームの形状は、基本形でありスポーツ車に多いダイヤモンドフレームのほか、シティサイクル(俗にいうママチャリ)に多く採用されているスタッガードやパラレル、U字などの形がある。主な相違点はトップチューブとダウンチューブの位置と形状で、ダイヤモンドフレームではトップチューブ、ダウンチューブともに直線的で、トップチューブは地面に平行、もしくはそれに近い。U字フレームではトップチューブ、ダウンチューブは曲線的または直線的であり、トップチューブは後方が下がるように取り付けられている。以前は、これらのチューブをラグといわれるジョイントを介して繋いでいたが、最近はチューブの端を直接溶接する繋ぎ方が多くなっている。
前輪とフレーム体の間でステアリングコラム(ヘッドチューブを貫いてハンドルまで至るフォークの上部)を中心に操舵可能なフロントフォーク。一般的には高張力鋼やステンレスなどの鉄合金、アルミなどで作られるが、スポーツ車ではチタンやカーボン繊維樹脂製のもの、サスペンション付きのもの等がある。形状としては先端まで直線的なストレートタイプと、先端が前方に湾曲しているベンドタイプがある。一般車では後者が主流。ステアリングコラムは地面に対して垂直でなく、後方に寝かせられている(キャスタ角)。また、ステアリングコラムの延長線が地面に交差する点とタイヤの接地面との距離をトレールと呼ぶ。トレール量とキャスタ角は合わせて走行時の挙動を示す指標となるが一方だけが提示される場合もある(キャスタ角は普通はコラムの角度だが、メーカーによってはステム取り付け部あたりからタイヤの接地点まで引いた線の傾きとする場合がある)。700cサイズの自転車の場合でトレールは45mmぐらいが標準的である。フロントフォークとフレーム体はベアリングを内蔵したヘッドパーツ(ヘッドセット)で結合される。ヘッドセットには、コラムに切ったネジで締め付け調整するノーマルタイプと、コラム内にナットを打ち込み上部からステムごと押し付けて調整するアヘッドタイプの二つがある。ヘッドパーツはフレーム体のヘッドチューブ(ステアリングコラムが入る部分)のパイプ径とステアリングコラムの根元部分(クラウンレースと呼びヘッドパーツのベアリング受けをはめ込む部分)で、JISサイズ、1インチ(ノーマルタイプ)1-1/8インチ(オーバーサイズ)1-1/4インチ(スーパーオーバーサイズ、フィッシャーサイズ)1-1/2インチ (OnePointFive) などの種類がある。古いものにはフレンチ規格 (35mm) など特殊なサイズのものもある。
人間の身体が自転車と接触する部分はペダル、サドル、ハンドルの3点である。この3点は日本では「三つのル」と呼ばれて、快適性を左右し、非常に乗り手個人の好みが分かれる部分である。