夏が到来し、自転車に乗る季節がやってきました。派手な超軽量バイクを検討することもできましたが、NuVinciこそが真に革命を起こすバイクです。このバイクは、今まで考えたこともなかった疑問に答えてくれます。もし、ギアを間違える心配のないトランスミッションを搭載した新しいバイクを手に入れたらどうでしょう？
NuVinciバイクは、事実上無限のギアを備えています。ギアがカチッと音を立てる心配をすることなく、スムーズに調整でき、最適な抵抗力を正確に得ることができます。ペダルを漕ぐのが楽な低ギアから、スピードが上がってくるにつれてスムーズに高ギアへと上げていくことができます。しかも、すべてが内蔵されているため、修理が必要になることはほとんどありません。まさに革命と言えるでしょう。自転車にとって、ここ数十年で最も根本的な変化の一つと言えるでしょう。
通常の自転車では、ペダルを回す足の力が入力となり、チェーンリング（前方にある大きな歯のギア）が回転します。チェーンはその力を後方のハブに接続された歯車に伝え、歯車が後輪を回転させます。チェーンリングの歯数と現在の歯車の歯数の比率によって、どのギアになっているかが決まります。「ハイ」ギアでは、前方の大きなリングと後方の小さな歯車が回転します。ペダルを漕ぐのは大変ですが、1回転あたりの回転数は大きくなります。逆に「ロー」ギアでは、ペダルを漕ぐのは簡単ですが、回転数は大きくなりません。
しかし、多くの場合、特定の状況に適したギアというものは存在しません。例えば、4速では低すぎる、5速では高すぎる、といった具合です。では、こうした煩わしいギア段を完全になくしてみませんか？無段変速システムがまさにそれを実現します。
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1490年、レオナルド・ダ・ヴィンチは無段変速機の概略をスケッチしましたが、実現には至りませんでした。それから約500年後、不動産業者から発明家に転身したドナルド・ミラーは、少しの調査を経てダ・ヴィンチのアイデアに着目し、自転車のハブに適した無段変速機（CVT）を考案しました。彼はこのシステムを「NuVinci（ニューヴィンチ）」と名付け、自転車をはじめとする様々な分野への応用を模索するため、フォールブルック・テクノロジーズを設立しました。
2007 年、 Popular Science 誌は、Fallbrook Technologies のオリジナル NuVinci n171 ハブを採用した最初の自転車、Ellsworth Ride について取り上げ、これが Best of What's New リストにランクインしました。この自転車には大きな欠点がありました。つまり価格です。このクルーザーはなんと 3,000 ドルもしますが、もう 1 つの現代的な便利機能である Gates の無潤滑 Carbon Drive ベルト システムを従来のチェーンの代わりに使用すると 4,000 ドルになります (これはシングル スピードの自転車のような働きをします。ハブが単一のギアを他の比率に変換する役割を果たします)。それ以来、高価な日常使いの自転車はいくらか普及しましたが、Ellsworth の価格は、より多くの人々がより簡単に二輪車で道路を走れるようにするというミラーの当初の目標を達成できる可能性が低いことを意味していました。
しかし、ここ5年間で状況は大きく変わりました。NuVinciの最新モデルであるN360は、オリジナルのデザインから数ポンド軽量化され、ハブを様々な自転車に取り付けるのが格段に簡単になりました。Fallbrookの自転車部門社長、アル・ノルディン氏によると、世界中の50社ものメーカーがNuVinciを採用し、約90モデルに搭載されているとのことです。
これらの多くは実用的なシティバイクで、ドナルド・ミラーが思い描いたような日常の交通手段です。そして今、経済性がより理にかなったものになり始めており、REIのような大衆ブランドでさえ、NuVinci N360ハブとGatesベルトドライブを搭載したNovara Gothamのような、フル装備で実用的なシティバイクを1,299ドルで発売できるまでに至っています。これは（比較的）安価で、通勤の利便性を飛躍的に向上させる新たな世界です。
そこで私たちはREIからゴッサムを借りて、数マイル走り始めました。
アクション
NuVinci の動作について最初に気づくことは... まあ、何もありません。ほぼ無音で滑るように進み (従来の内装ハブよりもはるかに静か)、グリップシフターを回してギアを軽くしたり硬くしたりするだけです。ツイストシフターの窓にある、自転車が乗っている道路の帯のようなかわいいゴム製のインジケーターが視覚的なフィードバックを提供します。アンダードライブの方にシフトすると作業が楽になり、インジケーターストリップが丸まって坂道を示します。オーバードライブの方にシフトすると「道路」が平坦になりますが、率直に言って、これは不要です。その感覚は本当に前例のないものです。従来の内装ハブの安心感のあるカチカチという音や、ディレイラー付きの乗り物の穏やかなシューという音やガタガタという音がないため、自転車のメカニカル部分から少し離れているように感じます。
Gates カーボンベルトもこの奇妙な感覚に貢献しています。「チェーン」は、トランスミッションの他の部分と同様、ほぼ無音です。チェーンに給油する必要がないため、バイクは驚くほどきれいな状態を保てます。もちろん、道路の土埃や水は拭き取る必要がありますが、グリースに悩まされることがないのは本当に爽快です (ズボンの裾のシミや、チェーンリングのタトゥーともおさらばです)。どれだけ放置しても錆びることはありません。メーカーによると、寿命はチェーンの約 2 倍と予想されており、実際には少なくとも数千マイルは使用できます。Gates ベルトは 1 本の連続した部品なので、取り付けるには、後輪三角の駆動側に開口部があるカスタム フレームが必要です。テストした Novara Gotham には、駆動側ドロップアウトのすぐ上に、取り外し可能なセクションがボルトで固定されていました。 Gates ベルトの張力は、正しく調整する必要があります (シングルスピード バイクやトラック バイクのチェーンの張力を調整するのと同じように)。Novara フレームには標準の垂直ドロップアウトが付属しているため、ベルトの張力の調整は偏心ボトム ブラケットによって行われます。
従来の内装ギアハブは、ディレイラーシステムと比較すると機械的に非効率であることで有名ですが (超高価な Rohloff 14 速内装ハブの魅力の 1 つは、その機械的効率がディレイラーバイクの効率に近いことです)、Fallbrook はこの指標を公表しておらず (批評家からはこの点について不満の声が上がっています)、むしろ実際の状況では、無限の「ギア」の選択肢によって他のどのシステムよりもライダーを最適なペダリング ケイデンスに維持できるため、N360 がライダーと自転車のシステムの全体的な効率を最大化すると強調しています。彼らは問題を回避したと言うこともできますが、そもそもパフォーマンス市場を狙っているわけではありません。パフォーマンスの点では、Novara は私がこれまで乗った他の重量級の通勤用自転車とほぼ同等のように見えました。いつも乗っているバイク（SRAM 内装ハブとその他の類似パーツリストを搭載した Civia）と同じくらい軽快に感じられ、街乗りや毎日の荷物の運搬にはまったく問題ありません。
レーサーたちは、良い日とは自転車にチェーンがないような日だと話しますが、その点では、N360 は毎日を良い日にするのに本当に役立っています (5.4 ポンドのハブを備えた NuVinci バイクでレースをしたい人はいないでしょうが、それはいずれにせよシステムの目的ではありません)。私はこれまで、調整のよい自転車や調整の悪い自転車をたくさん乗ってきましたが、シフト操作をしなければならないことでサイクリングが難しくなったり楽しくなくなったりするという Fallbrook の主張に個人的に賛成できるかどうかはわかりませんが、このシステムは驚くほどスムーズで直感的であり、内装ハブで経験したどの操作よりも優れており、ディレイラー付き自転車とは根本的に異なる操作感であることは認めざるを得ません。シングルスピードに乗っているような感じに近いです。少し奇妙ですが、それが一番良い意味で奇妙です。
仕組み
基本的なコンセプトは非常にシンプルです。他の内装変速システムと同様に、従来のフロントチェーンリングとコグが動力伝達に使用されますが、フロントチェーンリングとリアコグ間の変速比によって入力と出力の関係が決まるのではなく、伝達機構全体がリアハブ内に収められています。
他の内装ハブがハブ内の小型ギアを動かすだけなのに対し、NuVinci は入力ディスク (単一の歯車で駆動。標準トランスミッションの前チェーンリングの役割を果たします) と出力ディスク (ハブシェルに接続され、ホイール自体に動力を伝達。多かれ少なかれ動作しています) の比率を、間にあるアイドラーに吊り下げられた 20mm ボールベアリング (オリジナルの n171 では 8 個、新しい N360 では 6 個) を使って連続的に変化させます。この全体は油圧液の浴槽に吊り下げられています。ベアリング、ディスク、その他の金属部品は実際には互いに接触していませんが、システムが動作しているときに、部品間の流体の薄い膜が瞬間的に弾性のある「固体」になり、力が流れるのに十分な強度になります。これにより、NuVinci は「トラクションドライブ」になります。つまり、金属部品ではなく流体自体がトルクを伝達します。これは、NuVinci の驚くほど長い耐用年数と定期的なメンテナンスの必要がない秘密でもあります。ハブは密閉されており、同社によれば、想定される耐用年数の間、メンテナンスは不要とのことです。
作動中は、ベアリングが車軸上で回転します。「ギア」を切り替えると、キャプティブベアリングが2枚のディスクに接触する角度が変わり、それによってディスクの相対直径が変化し、最終的にはディスクの回転速度が変わります。入力ディスクを出力ディスクよりも「小さく」、かつ速くすると、アンダードライブ状態になり、坂を登ったり発進したりするのに適しています。入力ディスクを大きく（かつ遅く）すると、オーバードライブ状態になり、平地を巡航する際に便利です。ギア付きトランスミッションとは異なり、地形や自分の体力（または体力不足）に合わせて最適な比率を正確に設定できます。実際に体験してみなければ、その真価は分かりません。
未来
Fallbrook Technologies 社は最近、もうひとつの興味深いプロジェクト、自転車用の実用的なオートマチックトランスミッションである Harmony を披露しました。これは、自転車用の最初のオートマチックトランスミッションではありません (Suntour は 1980 年代に Browning 設計のシステムを販売しましたし、最近では Shimano の短命だった Coasting シティバイク グループセットにもオートマチックオプションが搭載されていました。SRAM もシンプルなオートシフト システムを公開しています)。しかし、連続可変トランスミッションと組み合わせることで、オートマチックはほぼ自動車のような体験を生み出す可能性があり、自転車に乗ることにあまり興味がない人にも興味深いものになるでしょう。少なくとも、それがアイデアです。N360 ハブをベースにした Harmony システムは、選択したペダリング ケイデンスに基づいて適切な「ギア」比を自動的に選択する新しいシフター ユニットとインターフェイスを交換しています。基本的に、どれだけの力を入れたいかを決めると、トランスミッションが地形に合わせて調整されます。手動オーバーライドも利用できます。現時点では、ハーモニーシステムは電動自転車（シフターには電源が必要）でのみ利用可能だが、ペダル駆動自転車用のバッテリー駆動バージョンは今年の秋までに利用可能になる予定だとアル・ノルディン氏は語る。
しかし、フォールブルックとNuVinciの真の未来は、自転車技術の先にあるかもしれない。フォールブルックの最高技術責任者であるロブ・スミスソン氏は、NuVinciシステムの「拡張性に限界はない」と述べ、重機、発電、そして自動車のパワートレインといった、より大きな分野への進出を視野に入れている。自転車のトランスミッションは長年にわたり他の機械の設計に影響を与えてきたが、スミスソン氏はNuVinciも同様の影響力を発揮できると期待している。同社は既に自動車OEM向けのスーパーチャージャーを準備しており、さらに大手発電メーカー数社と、大規模風力発電設備などへのトランスミッション供給について協議を進めている。
しかし、電動バイク分野で同社がどんな成功を収めたとしても、アル・ノルディン氏はNuVinciが「自転車をよりシンプルで乗りやすくする製品として認知されることを望んでいます。自転車にさらなる価値をもたらし、ライダーがもっと頻繁に自転車に乗る機会を増やす企業として認知されたいのです。」
