自転車とは | おしゃれ自転車ライフ

自転車（じてんしゃ）とは、乗り手自身の人力を主たる動力源として、車輪を駆動することで推進力を得、地上を、乗り手の運転操作に応じて自在に進路を選んで走行する乗り物である。

自転車を英語訳する際に当てられる単語 Bicycle およびその略語である Bike (バイク)は、ラテン語の「2つ」と「輪」を組み合わせたものから来ており、2本の車輪を前後に並べた形態のものを指し、三輪のものは Tricycle 、四輪のものは Quadracycle などと呼び分けるが、日本語の「自転車」は二輪以上[注釈 3]であれば車輪の数は問わない。ただし自転車全体に占める個体数の割合において二輪車が圧倒的に多数であるため、実用上単に「自転車」と呼ぶ場合は二輪車を指すことが多い。

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、有毒な排出ガスが発生しない、維持に掛かる費用が割安、整備が容易、メタボ予防・解消をはじめ健康増進効果が期待できるなど、大気汚染や地球温暖化問題が叫ばれる現在、環境への負荷の少ない移動手段、自転車通勤の手段として見直されている。

自転車の歴史、特に黎明期のそれについては、現在もヨーロッパ各国を中心に資料の発掘と検証が続けられており、長らく定説とされてきた物を覆す研究も提示されている。

また、二輪の自転車よりも、三輪以上の自転車がより早く製作されていたと考えられている。

安全型自転車の出現まで

縦列二輪車の誕生

自転車の祖先に当たる乗り物、またその着想についてはこれまでもさまざまな説が浮上しては否定されてきた。現在ではドライジーネ (Draisine) が、実際に製作されたことが確認できる二輪自転車の祖先とされる。これは、1817年にドイツのカール・フォン・ドライスによって発明された木製の乗り物で、前輪の向きを変えることができるハンドルと、前後同じ直径の2つの車輪を備えている。クランクやペダル、チェーンといった駆動装置は持たず、足で直接地面を蹴って走るものであった。このため確かに二輪自転車の原型ではあるが、自転車そのものの始祖とは言い切れない。

足踏みペダルによる駆動

1861 年にフランスでミショー型が発売された[注釈 6]。これは現在の小児用の三輪車と同じようにペダルを前輪に直接取り付けたものであった。ピエール・ミショーがオリビエ兄弟より出資を受けて製造販売を始めたもので、これは初めて工業製品として量産された自転車でもある。

なお、ミショー型については、ミショーの元で雇用されていたピエール・ラルマンが「自分こそがペダル付き二輪車の発明者であり、ミショーにそのアイデアを盗用された」と主張し、1866年にアメリカにて特許を取得している。

スピードの獲得

1870 年頃、英国のジェームズ・スターレーが、スピードを追求するために前輪を巨大化させたペニー・ファージング型自転車を発売し好評を博した為、多くのメーカーが追随。前輪は拡大を続け、直径が1.5メートルを超えるものも出現した。当時盛んに行われたレースなどスポーツ用に特化したもので、長距離のクロスカントリーライドまで行われた。しかし安定性が悪く、日常用としては運用が困難であり、転倒すれば頭から落ちるような危険な乗り物であった。日本ではだるま車などと呼ばれた。

安全性と実用性の確立

1879 年に英国人ヘンリー・ジョン・ローソン (Henry John Lawson) により後輪をチェーンで駆動し、座席（サドル）の高さが低いため重心が低く、乗員の足が容易に地面に届く物が製作され、ビシクレット(Bicyclette) と名付けられた。これが英語の Bicycle の元となった。マキャモンによる初期の安全型

1884 年スターレイ・アンド・サットン(Starley& Sutton)、ハンバー、マキャモン(McCammon)、BSAなどがビシクレットに改良を加えた自転車を発売する。
1885 年にジェームズ・スターレーの甥ジョン・ケンプ・スターレーが「ローバー安全型自転車 (Rover Safety Bicycle)」の販売を開始する。側面から見て菱形のシルエットを持つダイヤモンド型のフレームを持ち、現在の自転車に近い姿になった。
1888 年にジョン・ボイド・ダンロップが空気入りタイヤを実用化。その後フリーホイール機構が普及し、自転車の基本がほぼ完成された。

エネルギー効率

自転車による移動は生物と機械の両方の中で、その移動に要するエネルギーの量に関して突出して効率的であり、人間がある距離を移動するのに必要なエネルギーの量で比べると自転車は徒歩の5分の1にすぎないという定説がある。 1950年代の中期に、現在の「財団法人自転車産業振興協会自転車技術研究所」の前身にあたる「自転車生産技術開放研究室」がまとめた研究により、この数値はおおむね正しいことが確認された。この際には、被験者の呼気に含まれる二酸化炭素の量から消費カロリーを推算する手法が用いられた。ただし、これは平坦な舗装道路を前提とするという、自転車にとって有利な条件での比較である。

こうした数値を元に、一般的な自転車で1kgの物体（車体を含む）を1km移動させるのに必要なカロリーは、おおよそ自動車の6分の1、ジャンボジェット機の4分の1程度しか必要ないとの試算もある。

速度記録

平地での単独走行での最高到達速度記録はカナダのサム・ウィッティンガムが2008年にカウリング（風防）をつけたストリームライナーで達成した時速82.3マイル（時速 132.5キロメートル）で、自身が保持していた時速81.02マイル（時速130.4キロメートル）の世界記録を6年ぶりに更新した。これは人力駆動の乗り物による自力最高速度記録でもある。

下り勾配での重力加速度を利用したケースでは2007年8月にオーストラリアのマルクス・ストエケルがマウンテンバイクで達成した210km/hが記録されている。

平地での公式最高速度記録は1995年10 月3日にオランダのフレッド・ロンベルバーグが記録した268km/hである。これは、一時的に自転車が高速鉄道に匹敵する速度に達したということを示すものである。ただし、この記録達成に当たっては、前方に風よけ板を付けた車を走らせ、スリップストリームに入り込んで走るという策が用いられた為、自転車単独での純粋な能力を示す記録とは言い難い。なおこの種の挑戦は19世紀後期以来、幾度も記録更新が繰り返されてきた伝統的な種目である。初期の例として、1899年にアメリカのチャールズ・ミンソーン・マーフィーによるMile-a-Minute Murphyが知られる。