크랭크셋
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1. 개요
크랭크셋은 자전거의 핵심 부품으로, 페달에서 발생한 회전력을 바퀴에 전달하는 역할을 한다. 크랭크, 스파이더, 체인링 등으로 구성되며, 다양한 재질과 부착 방식이 존재한다. 크랭크의 길이는 페달링 효율에 영향을 미치며, 최근에는 할로우테크 II와 프레스 핏 방식이 많이 사용된다. 또한, 체인링은 체인과 맞물려 동력을 전달하며, 다양한 크기와 재질로 제작된다. 크랭크셋은 자전거의 종류와 용도에 따라 다양한 종류와 특징을 가지며, 비원형 체인링, 컴팩트 크랭크셋, 탠덤 크랭크셋 등 다양한 형태가 존재한다.
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자전거 체인은 페달 동력을 바퀴로 전달하는 부품으로, 롤러 체인 형태로 발전했으며, 높은 에너지 효율을 위해 유지보수가 중요하고, 변속 기어 방식에 따라 체인 길이를 조절해야 한다. - 자전거 부품 - 자전거 포크
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| 크랭크셋 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 자전거 부품 |
| 용도 | 다리에서 페달을 통해 전달되는 회전력을 자전거의 구동계로 전달하는 부품 |
| 다른 이름 | 크랭크셋 (crankset) 체인셋 (chainset) 크랭크 (crank) 체인휠 (chainwheels) |
| 구성 요소 | |
| 주요 구성품 | 크랭크 암 체인링 스파이더 (체인링이 있는 경우) 바텀 브래킷 스핀들 |
| 상세 설명 | |
| 크랭크 암 | 페달이 부착되는 레버 |
| 체인링 | 크랭크 암에 연결되어 체인을 통해 동력을 전달하는 톱니 바퀴 |
| 스파이더 | 일부 크랭크셋에서 체인링을 크랭크 암에 연결하는 데 사용되는 부품 |
| 바텀 브래킷 스핀들 | 크랭크셋이 회전하는 중심 축 |
| 기능 및 작동 원리 | |
| 기능 | 페달링을 통해 생성된 회전 운동을 자전거의 구동계로 전달 기어비를 조절하여 다양한 지형 조건에 적응 |
| 작동 원리 | 라이더가 페달을 밟으면 크랭크 암이 회전하고, 체인링이 체인을 통해 뒷바퀴의 스프라켓을 회전시켜 자전거를 움직임. |
| 기술적 측면 | |
| 재료 | 알루미늄 합금 탄소 섬유 강철 티타늄 |
| 체인링 수 | 싱글 더블 트리플 |
| 체인링 고정 방식 | 볼트 다이렉트 마운트 |
| 호환성 | 바텀 브래킷 유형 체인 유형 앞 변속기 |
| 추가 정보 | |
| 관련 기술 | 앞 변속기 바텀 브래킷 체인 |
| 주의사항 | 크랭크셋의 손상이나 마모는 변속 성능 저하 및 안전 문제로 이어질 수 있으므로 정기적인 점검 및 관리가 필요함. |
2. 크랭크
발판에 연결된 두 개의 크랭크는 바텀 브라켓 축을 중심으로 양쪽에 180° 각도로 붙어 있다.[1]
2. 1. 크기
크랭크 길이는 발판 회전 축 중심에서 바닥 받침대 축 중심까지의 거리이다. 보통 165mm에서 180mm 사이에서 2.5mm 단위로 제작되며, 170mm 크랭크가 가장 많이 쓰인다. 바텀 브라켓 축을 페달에 연결하는 두 개의 크랭크는 보통 양쪽에 180° 간격으로 장착된다.자전거 크랭크는 다양한 크기의 라이더와 다양한 유형의 사이클링에 맞게 길이를 변경할 수 있다. 크랭크 길이는 페달 스핀들의 중심에서 바텀 브래킷 스핀들 또는 액슬의 중심까지 측정한다. 주요 자전거 부품 제조업체는 일반적으로 성인 라이더를 위해 165mm에서 180mm 길이의 크랭크를 2.5mm 간격으로 제공하며, 170mm 크랭크가 가장 일반적인 크기이다. 몇몇 소규모 특수 제조업체는 165mm보다 짧고 180mm보다 긴 다양한 크기의 자전거 크랭크를 만든다. 일부 제조업체는 또한 다른 길이로 조정할 수 있는 자전거 크랭크를 만든다.
모든 다른 조건이 동일하다면 다리가 짧은 라이더는 비례적으로 짧은 크랭크를 사용하고 다리가 긴 라이더는 비례적으로 긴 크랭크를 사용해야 한다는 논리가 있지만, 이것이 보편적으로 받아들여지는 것은 아니다. 그러나 크랭크 길이가 지속적인 사이클링 성능에 미치는 영향을 결정적으로 조사한 과학적 연구는 거의 없으며 연구 결과는 엇갈렸다. 자전거 크랭크 길이는 여러 가지 이유로 과학적으로 연구하기가 쉽지 않았으며, 그중 가장 중요한 이유는 사이클리스트가 서로 다른 크랭크 길이에 생리적으로 적응할 수 있다는 것이다. 사이클리스트는 적응 기간을 거친 크랭크를 페달링하는 것이 일반적으로 더 효율적이다.
다양한 라이더에 적합한 크랭크 길이를 계산하기 위해 여러 가지 다른 공식이 존재한다. 라이더의 크기 외에도, 크랭크 길이 선택에 영향을 미치는 또 다른 요소는 라이더의 사이클링 전문 분야와 사이클링 이벤트 유형이다. 역사적으로 자전거 라이더는 일반적으로 크리테리움 및 트랙 경주와 같이 높은 케이던스 사이클링에는 비례적으로 짧은 크랭크를 선택하는 반면, 타임 트라이얼 경주 및 산악 자전거 타기와 같이 낮은 케이던스 사이클링에는 비례적으로 긴 크랭크를 선택했다. 그러나 타임 트라이얼 경주 및 철인 3종 사이클링에서 공기 역학적 항력을 줄이기 위해 매우 낮은 라이더 몸통 위치의 진화는 이러한 이벤트에 대한 크랭크 선택에도 영향을 미칠 수 있다. 어떤 사람들은 특히 라이더가 페달 스트로크의 상사점 위치 근처에서 페달을 밟을 때, 매우 낮은 몸통 위치와 급성 엉덩이 각도를 가진 라이더에게 비례적으로 짧은 크랭크가 약간의 이점을 가질 수 있다고 제안했다. Ortho Pedal과 같은 단축기를 사용하여 의료적인 이유로 크랭크를 줄일 수도 있다.
2. 2. 재질
크랭크는 알루미늄 합금, 티타늄, 탄소 섬유, 크로몰리강, 또는 약간 저렴한 강철로 제작된다. 티오가(Tioga)의 리볼버(Revolver)와 같은 튜블러 강철 크랭크는 가볍고 매우 강하며 일반적으로 BMX 자전거에서 사용되며, 산악 자전거 (더트 점프 및 어반 어설트)에도 서서히 사용되고 있다. 알루미늄 크랭크는 주조, 열간 단조 또는 냉간 단조(이 경우 "냉간"은 크랭크를 만들 빌렛을 융점보다 훨씬 낮은 지정된 온도로 가열하는 것을 의미하며 실온을 의미하지 않음)를 통해 제작될 수 있다. 냉간 단조는 금속에 추가적인 강도를 부여하므로 파손 위험을 증가시키지 않고도 크랭크를 더 가볍게 만들 수 있다. 시마노(Shimano)의 "할로우테크(Hollowtech)" 알루미늄 크랭크는 강철 삽입물 주위에 주 크랭크 암을 단조한 다음 삽입물을 빼내어 내부 공간을 만들어 무게를 줄이는 방식으로 제작된다. 이후 최종 가공 전에 용접한다.3. 스파이더
스파이더는 체인링을 바텀 브래킷 액슬에 연결하는 부품이다. 과거에는 크랭크 암과 스파이더가 분리되었지만, 현대에는 대부분 구동측 크랭크 암에 스파이더가 통합되어 있다. 그러나 미들번, TA, 설리 바이크 등에서는 분리 가능한 스파이더가 있는 크랭크를 생산하여, 하나의 크랭크로 다양한 체인링 패턴을 사용할 수 있도록 한다.
스파이더는 보통 4개 또는 5개의 암을 갖지만, 3개에서 10개까지 다양한 모델이 있으며, 과거에는 6개 암 모델이 인기가 있었다.[10]
3. 1. 볼트 원 직경 (BCD)
체인링 부착에 사용되는 스파이더 암의 구멍 간 간격은 다양하며, 이를 볼트 원 직경(bolt circle diameter, BCD)이라고 한다. 이 측정값은 피치 원 직경(PCD)이라고도 한다. 1개 또는 2개의 체인링을 장착하는 크랭크는 거의 항상 단일 볼트 원 직경을 사용한다. 3개의 체인링을 장착하는 크랭크는 거의 항상 2개의 서로 다른 볼트 원 직경을 사용하는데, 더 큰 볼트 원 직경은 2개의 더 큰 외부 링을, 더 작은 볼트 원 직경은 더 작은 내부 링을 장착한다. 대부분의 최신 2단 체인링 크랭크는 110mm 또는 130mm 볼트 원 직경을 사용한다.일반적인 크랭크의 볼트 원 직경은 다음과 같다.
| 유형 | BCD |
|---|---|
| 빈티지 싱글 | 151 BCD |
| 빈티지 더블 | 144 BCD |
| 싱글 | 130, 135 또는 144 BCD |
| 로드 더블 | 130 BCD (시마노 등), 135 (캄파뇰로), 또는 122 (기타) |
| 로드 트리플 | 130/74 BCD (시마노 등), 또는 135/74 BCD (캄파뇰로) |
| 사이클로크로스/컴팩트/투어링 더블 | 110 BCD 또는 (캄파뇰로 카본 4×110/1×113 BCD) |
| 산악 자전거 (5 암)/컴팩트/투어링 트리플 | 110/74 BCD |
| 산악 자전거 (4 암) | 104/64 BCD |
| 산악 자전거 (5 암 컴팩트) | 94/58 BCD |
| 싱글, 더블 또는 트리플 (3 암) | 70 BCD (르네 에르스/Compass Bicycles) |
4. 체인링
체인링(또는 "체인 링",[11] "체인휠", BMX 커뮤니티에서 주로 사용되는 "스프로킷"[3])은 체인과 맞물려 (대개 뒷쪽) 바퀴에 동력을 전달하는 톱니바퀴이다. 체인링은 체인이 지나갈 때마다 체인의 모든 링크와 맞물리도록 톱니 간격이 배치되는 것이 일반적이다. 하지만 과거에는 일부 디자인(스킵-투스 또는 인치 피치)은 체인의 링크 두 개마다 톱니 하나가 있는 경우도 있었다.[12]
체인링은 알루미늄 합금, 티타늄, 강철, 탄소 섬유로 제작된다. 저렴한 크랭크셋은 체인링이 크랭크 암 또는 스파이더에 직접 용접되거나 리벳으로 고정될 수 있다. 더 비싼 세트는 체인링이 볼트로 고정되어 마모되거나 손상된 경우, 또는 다른 기어비를 제공해야 할 경우 교체할 수 있다.[1]
교체용 체인링은 스파이더에 맞는 볼트 구멍 수와 간격으로 선택해야 한다.[1] 다중 체인링 크랭크 암과 함께 사용하도록 설계된 체인링에는 변속을 돕기 위한 램프 또는 핀이 있을 수 있다.[1] 트리플 크랭크셋의 경우 중간 체인링은 일반적으로 위아래 변속을 돕기 위해 가장 많은 모양을 가지고 있으며, 가장 작은 체인링은 모양이 거의 없거나 전혀 없다.[1]
4. 1. 크기
체인링의 크기는 20개의 치아에서 최대 60개 이상까지 다양하다.[1]체인링은 또한 여러 공칭 폭으로 제공된다.[1]
| 공칭 폭 | 용도 |
|---|---|
| 4.76mm | 구형 자전거(특히 스킵-투스 또는 인치 피치), 고강도 BMX, 웍스맨, 운동용 자전거 |
| 3.18mm | 트랙, BMX, 크루저 자전거, 싱글 스피드, 3단 기어, 희귀한 구형 3단 또는 4단 변속기 자전거 |
| 2.38mm | 로드, 하이브리드, 산악 자전거, 싱글 스피드 및 5, 6, 7, 8단 프리휠 또는 카세트 |
| 1.98mm | 9단 또는 10단 카세트가 장착된 모든 자전거 |
4. 2. 재질
체인링은 알루미늄 합금, 티타늄, 강철, 탄소 섬유로 제작된다.4. 3. 구조
저렴한 크랭크셋은 체인링이 크랭크 암 또는 스파이더에 직접 용접되거나 리벳으로 고정될 수 있다. 더 비싼 세트는 체인링이 볼트로 고정되어 마모되거나 손상된 경우 교체하거나 다른 기어비를 제공할 수 있다.[1]교체용 체인링은 스파이더에 맞는 볼트 구멍 수와 간격으로 선택해야 한다.[1]
다중 체인링 크랭크 암과 함께 사용하도록 설계된 체인링에는 변속을 돕기 위한 램프 또는 핀이 있을 수 있다.[1] 트리플 크랭크셋의 경우 중간 체인링은 일반적으로 위아래 변속을 돕기 위해 가장 많은 모양을 가지고 있다.[1] 가장 작은 체인링은 모양이 거의 없거나 전혀 없다.[1]
5. 종류
크랭크셋은 용도와 목적에 따라 다양한 종류가 있다.
탠덤 자전거에 사용되는 탠덤 크랭크셋은 두 명의 라이더가 함께 페달을 밟을 수 있도록 설계되었다. 일반적인 탠덤 크랭크셋은 4개의 크랭크 암으로 구성되며, 두 개의 왼쪽 크랭크 암에는 타이밍 체인으로 연결될 스파이더와 체인링이 있다. 오른쪽 크랭크 암 중 하나에는 구동 체인을 위한 스파이더가 있다. 탠덤에서는 두 사이클리스트가 같은 속도로 페달을 밟는 것이 일반적이지만, 독립 페달링 시스템 크랭크셋을 사용하면 각자 다른 속도로 페달을 밟거나 밟지 않을 수 있다.[13]
체인 가드는 체인링보다 약간 큰 플라스틱 또는 금속 링으로, 체인이 옷에 닿거나 걸리는 것을 막아준다. 주로 체인링 바깥쪽에 장착되지만, 싱글 스프라켓 체인링의 경우 안쪽과 바깥쪽 모두에 장착되어 체인이 체인링 위에 있도록 유지하기도 한다. 이는 다단 기어 어린이 자전거에서 흔히 볼 수 있다.[1] 프리라이드나 BMX처럼 거친 환경에서 사용되는 자전거에는 '배쉬가드'라고 불리는 튼튼한 체인 가드가 장착되어 체인링을 보호한다.[1]
체인 가이드는 다운힐 산악 자전거 등에 사용되며, 체인이 체인링에서 이탈하지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 대부분 하나의 앞 체인링을 위해 설계되지만, 듀얼 링 체인 가이드도 있다. 체인 가이드는 체인을 제자리에 유지하기 위해 체인링 상단에 채널을 포함하고, 하단에 롤러나 스프로킷을 사용하여 체인이 체인링과 잘 맞물리도록 돕는다. 보통 배쉬 가드와 함께 사용된다.[1]
프리휠 크랭크셋은 래칫 메커니즘을 통해 라이더가 페달을 멈춰도 체인이 뒷바퀴와 함께 계속 회전하도록 한다. 이를 통해 관성 주행 중에도 변속이 가능하다. 시마노의 FF 시스템(프론트 프리휠링)이 대표적인 예이다.[1]
좌측 구동 방식은 스파이더와 체인링이 왼쪽 크랭크 암에 있는 구성이다. 이 경우 특수한 왼나사산 프리휠과 허브가 필요하다. 픽시 구동계에서는 록 링을 사용하여 좌측 구동을 구현할 수 있다.[1] 일반적인 우측 구동 크랭크셋을 거꾸로 설치하면 페달 나사산 구멍의 방향이 바뀌므로 주의해야 한다. 탠덤용 앞 크랭크셋은 좌측에 타이밍 체인을 위한 체인링이 있지만, 체인링 크기 선택이 제한적일 수 있다.[1]
독립 크랭크 암 크랭크셋은 각 크랭크 암이 독립적으로 회전하여 각 다리가 완전한 원으로 움직이도록 훈련하는 데 도움을 준다.[14] 연구에 따르면 이러한 크랭크를 사용한 훈련이 사이클링 효율성을 높일 수 있다고 한다.[15]
비원형 체인링은 페달 스트로크의 다양한 지점에서 기계적 이점을 제공하도록 설계되었다. 시마노의 바이오페이스, 로터의 Q-링, 리데아의 파워링, 오시메트릭의 하모닉 링 등이 있다. 비원형 체인링은 앞 변속 시 문제를 일으킬 수 있지만,[16] 일부 연구에서는 라이더에게 추가적인 동력을 제공한다고 주장한다.[17][22] 브래들리 위긴스[20][21], 카를로스 사스트레[18][19], 크리스 프룸[22] 등 많은 프로 선수들이 비원형 체인링을 사용했다.
컴팩트 크랭크셋은 사이클에서 표준 130mm 또는 캄파놀로의 135mm보다 작은 110mm 볼트 서클 직경을 가진 더블 크랭크셋을 말한다. 34/48T, 34/50T, 36/50T 등의 기어비를 가지며, 트리플 체인링 없이도 낮은 기어비를 제공한다. 시마노와 캄파놀로는 컴팩트 크랭크셋용 프론트 변속기를 권장한다.
굽은 크랭크 암(Z-크랭크, P.M.P 크랭크 등)은 페달링에 이점이 없다는 연구 결과가 있으며,[23] 오히려 무겁고 유연성이 떨어진다는 단점이 있을 수 있다.
로터 Box 시스템은 로터에서 만든 크랭크셋으로,[24][25] 바텀 브래킷 내부의 톱니 구동 메커니즘을 이용한다. 기계적으로 효과적이지만, 무게, 비용, 유지 보수 등의 문제로 현재는 생산되지 않는다.
유성 기어 크랭크셋은 단일 체인링으로 두 가지 기어비를 제공하며, 페달을 밟지 않고도 변속할 수 있다는 장점이 있다. 슐럼프 이노베이션의 마운틴 드라이브 & 스피드 드라이브와 해머슈미트가 그 예이다.[28][29]
좁고 넓은 체인링은 이빨이 번갈아 가며 다른 모양을 하고 있어 체인이 이탈하는 것을 방지한다. 산악 자전거에서 싱글 체인링과 넓은 카세트 스프라켓을 사용하는 경우에 표준으로 사용된다. 하지만 이중 또는 삼중 체인링과는 호환되지 않는다.
5. 1. 탠덤 크랭크셋
탠덤 자전거에서는 두 라이더의 페달링 기여가 종종 크랭크 암에 의해 결합되고 조정된다. 일반 구동계와 반대편에 두 번째 체인링 세트가 있을 수 있으며, 각 크랭크 세트에 하나씩 별도의 체인으로 연결된다. 가장 일반적인 구현 방식은 두 사이클리스트가 정확히 같은 속도로, 일반적으로 위상이 일치하게 페달링하는 것이지만, 위상이 다른 페달링을 위해 시스템을 구성하는 것도 가능하다.가장 일반적인 탠덤 크랭크셋은 4개의 크랭크 세트로 구성된다. 두 개의 왼쪽 크랭크에는 타이밍 체인으로 연결될 스파이더와 체인링이 있으며, 오른쪽 크랭크 중 하나만 구동 체인을 위한 스파이더가 있다.
독립 페달링 시스템 크랭크셋이라고 하는 탠덤 크랭크셋도 있는데, 이를 통해 각 사이클리스트는 자신의 속도로 페달을 밟거나 밟지 않을 수 있다.[13]
5. 2. 체인 가드
체인 가드는 체인링보다 약간 큰 플라스틱 또는 금속 링으로, 체인이 의류에 닿거나 걸리는 것을 방지하는 것이 주 목적이다. 체인 가드는 대개 체인링의 바깥쪽에 장착되거나, 멀티 스프라켓 체인링의 경우 가장 큰 체인링의 바깥쪽에 장착된다. 싱글 스프라켓 체인링은 안쪽과 바깥쪽 모두에 체인 가드를 장착하여 체인이 체인링 위에 있도록 유지할 수 있는데, 이는 다단 기어 어린이 자전거에서 흔히 볼 수 있다.[1]프리라이드 및 BMX와 같이 거친 환경에서 사용되는 자전거는 고정 물체와의 충돌로 인한 물리적 손상으로부터 체인링을 보호하도록 설계된 매우 튼튼한 체인 가드를 장착하는 경우가 많다. '배쉬가드'라고도 불리는 이 가드는 일반적으로 세 번째(큰) 체인링을 대체한다.[1]
5. 3. 체인 가이드
일부 프리라이드 및 다운힐 산악 자전거에 사용되는 크랭크셋에는 체인 가이드가 설치되어 있다. 체인 가이드는 거친 지형이나 기술적인 라이딩 중에 체인이 체인링에서 이탈하지 않도록 잡아주는 금속 또는 플라스틱 하우징이다. 대부분의 체인 가이드는 하나의 앞 체인링만을 위해 설계되었지만, E13 DRS 및 MRP LRP와 같은 몇 가지 듀얼 링 체인 가이드도 있다. 체인 가이드는 체인을 제자리에 유지하기 위해 체인링 상단에 채널을 포함하고(하나의 앞 체인링용 모델의 경우) 체인이 체인링과 맞물리도록 돕는 하단에 롤러 또는 스프로킷을 포함한다. 이러한 체인 가이드들은 거의 항상 배쉬 가드와 함께 사용된다. E.thirteen LG-1과 MRP G2(현재는 G2 SL)를 포함한 예외적인 경우도 있는데, 이들은 통합된 스키드 플레이트를 사용하여 크랭크의 스파이더에서 충격력을 제거하고 프레임으로 전달한다.5. 4. 프리휠 크랭크셋
일부 크랭크셋은 래칫 메커니즘을 통합하여, 라이더가 페달링을 멈추면 체인이 뒷바퀴와 함께 계속 회전하도록 설계되었다. 이러한 프리휠 크랭크의 궁극적인 목표는 라이더가 관성 주행 중에도 체인을 변속할 수 있도록 하는 것이다. 시마노의 단종된 FF 시스템(프론트 프리휠링)은 비교적 흔하게 볼 수 있는 예시이다.[1]5. 5. 좌측 구동 방식
이 구성은 스파이더와 체인링이 있는 왼쪽 크랭크 암과 스파이더가 없는 오른쪽 크랭크 암으로 구성되며, 이는 일반적인 구성과 반대이다. 스크루온 프리휠과 함께 사용되는 경우, 특별한 프리휠을 위한 왼나사산이 있는 특수 허브를 사용해야 하며, 이 허브 또한 왼나사산으로 되어 있고 일반적인 프리휠과 반대 방향으로 래칫된다. 만약 프리휠과 허브가 오른나사산으로 되어 있다면 페달링에 의해 가해지는 토크로 인해 프리휠이 허브에서 풀려나게 된다.좌측 구동 방식은 때때로 픽시 구동계를 사용하여 구현된다. 록 링이 스프라켓이 풀리는 것을 방지하기 때문에 특수한 왼나사산 부품 없이 좌측 구동에 사용할 수 있다.[1]
일반적인 우측 구동 크랭크셋을 거꾸로 설치하여 좌측 구동 자전거를 만들 경우, 크랭크 암 끝에 있는 페달 나사산 구멍의 방향이 바뀐다는 점에 유의해야 한다. 이 구성에서 세차 운동으로 인해 시간이 지남에 따라 페달이 풀려 페달이 분리되거나 크랭크 암의 페달 나사산이 손상될 수 있다. 탠덤 사용을 위해 설계된 앞쪽 크랭크셋은 상업적으로 이용 가능한 옵션이다. 이 크랭크셋은 좌측에 타이밍 체인을 위한 체인링이 있지만, 체인링 크기 선택이 제한적일 수 있다.[1]
5. 6. 독립 크랭크 암
최소한 한 곳의 제조업체에서 크랭크 암이 독립적으로 회전할 수 있는 크랭크셋을 제공한다. 이것은 각 다리가 자체 페달을 완전한 원으로 움직이도록 요구함으로써 훈련에 도움이 된다고 한다.[14] 한 독립적인 연구에 따르면 이러한 크랭크를 사용한 훈련이 사이클링 효율성을 향상시킬 수 있음을 보여주었다.[15] 이 제조업체는 또한 이러한 변화가 달리기 능력 향상, 러너의 부상 예방, 코어 근력 발달에 도움이 되며, 특히 운동선수의 하지 부상 재활에 유용하다고 주장한다. 이 제조업체는 이러한 크랭크가 사이클링과 철인 3종 경기의 여러 세계 및 올림픽 챔피언, 그리고 메이저 리그 베이스볼(MLB) 및 내셔널 풋볼 리그(NFL) 팀을 포함한 여러 프로 스포츠 팀에서 훈련 도구로 사용되었다고 주장한다.5. 7. 비원형 체인링
1970년대 후반 에드몬드 폴코페크가 처음 제품을 상용화한 이후, 시마노의 바이오페이스, 로터의 Q-링, 리데아의 파워링, 오시메트릭의 하모닉 링 등 여러 제조사들이 비원형 체인링을 시도해 왔다. 이 체인링들은 페달 스트로크의 다양한 지점에서 기계적 이점을 제공하도록 설계되었으며, 회전 각도에 따라 기어비를 효과적으로 변경하여 인체 공학적으로 더 나은 성능을 목표로 한다. 비원형 체인링은 때때로 앞 변속 시 문제를 일으킬 수 있다.[16] 타원형 체인링의 장점은 언론과 제조업체 사이에서 여전히 논쟁의 대상이지만, 한 연구[17]에 따르면 라이더가 8와트의 추가적인 동력을 얻는다는 유의미한 이점이 있다고 주장한다.[22]
1980년대 후반부터 1990년대 초반까지 비원형 체인링의 인기는 당시 프로 사이클 선수들의 광범위한 사용에 잘 나타나 있다. 그러나 팀 CSC 삭소뱅크의 바비 율리히는 이러한 흐름을 따르지 않았으며, 2011년까지도 몇몇 프로 선수들이 비원형 체인링을 사용했다. 특히 팀 스카이의 브래들리 위긴스, 팀 가민 트랜지션스의 데이비드 밀라, 아그리투벨의 제프리 르카트르는 모두 오시메트릭 브랜드를 사용했으며, 팀 CSC 삭소뱅크의 카를로스 사스트레는 스페인에서 로터의 Q-링을 사용했다. 사스트레는 2008년 투르 드 프랑스에서 Q-링을 사용하여 우승했다.[18][19] 브래들리 위긴스는 적어도 2009년부터 오시메트릭의 타원형 체인링을 사용해 왔으며,[20] 2012년 투르 드 프랑스 우승에서도 사용했다.[21] 2010년 지로나 디탈리아에서 데이비드 밀라는 2011년 지로 최종 개인 타임 트라이얼에서 승리할 때 비원형 체인링을 사용했다. 여러 프로 투어 팀들이 로드 레이싱과 타임 트라이얼에 오시메트릭 및 Q-링 타원형 체인링을 사용했다. 2013년 투르에서 크리스 프룸은 오시메트릭에서 제조한 타원형 체인링으로 주목받았다.[22]
5. 8. 컴팩트 크랭크셋
'''컴팩트 드라이브트레인'''은 사이클(road cycling)에서 일반적으로 표준 130mm 또는 캄파놀로(Campagnolo)의 135mm보다 작은 110mm 볼트 서클 직경을 가진 더블 크랭크셋을 의미한다. 2006년 현재, 시마노(Shimano)와 캄파놀로와 같은 주요 부품 제조업체는 자사의 중급 및 고급 제품 라인에서 컴팩트 크랭크를 제공한다. 컴팩트 크랭크셋은 표준 로드 더블 크랭크셋(39/52T 또는 39/53T 체인링)과 로드 트리플(30/42/52T 또는 30/39/53T 체인링) 사이의 절충안을 제공한다. 컴팩트 크랭크셋은 두 개의 체인링을 가지며 일반적인 기어비는 34/48T, 34/50T 및 36/50T이다. 이를 통해 트리플 체인링, 트리플 프론트 변속기 및 긴 케이지 리어 변속기가 필요 없이 트리플과 거의 동일한 낮은 기어비를 제공한다. 시마노와 캄파놀로는 모두 컴팩트 크랭크셋용으로 특별히 설계된 프론트 변속기를 권장하고 판매하며 더 나은 변속을 주장한다.컴팩트 기어링은 11–23T와 같은 더 작은 스프라켓이 있는 카세트를 사용하는 경우 표준 기어링보다 반드시 낮지는 않다. 컴팩트 드라이브체인의 50×11T 하이 기어는 실제로 표준 세트의 53×12T보다 약간 더 높다.
컴팩트 기어링은 일반적으로 두 개의 체인링 사이에 큰 비율 차이가 있다. 균형을 맞추기 위해 더 가까운 기어비의 카세트를 사용할 수 있도록 하여 리어에서 작은 변화를 허용할 수 있지만, 11T와 12T 스프라켓 사이의 하이 엔드에서 9%의 차이가 있다.
5. 9. 굽은 크랭크 암
Z-크랭크, P.M.P 크랭크 등 여러 이름으로 판매되고 알려진 굽은 크랭크 암은 여러 번 소개되었다. 하지만 "크랭크 축에서 페달까지의 거리가 고정되어 있는 한, 굽은 크랭크 암을 사용하는 것은 페달링에 이점이 없다"[23]는 연구 결과가 있다. 오히려 유사한 직선 크랭크 암에 비해 무겁고 유연성이 떨어진다는 단점이 있을 수 있다.5. 10. Rotor Box 시스템
Rotor Box는 Rotor에서 만든 자전거 변속 시스템용 크랭크의 상표명이다.[24][25] 1995년 스페인 마드리드의 항공 공학 학교 학생들이 개발하여 상용화되었다.이 시스템은 특수 제작된 자전거의 바텀 브래킷 내부에 있는 톱니 구동 내부 메커니즘을 이용한다. 최초의 "ROTOR Box" 디자인에서 드라이브 측(오른쪽) 크랭크는 둥근 링이 있는 오프셋 체인링 스파이더를 가졌다. 페달링 사이클 동안 둥근 체인링이 크랭크 축에 대해 위아래로 움직이면서 드라이브 측 크랭크의 기어비가 변화했다. 비 드라이브 측(왼쪽) 크랭크는 바텀 브래킷 내부의 기어링 메커니즘에 의해 가속 및 감속되어, 드라이브 측 크랭크의 기어비 변화를 180도 위상 오프셋으로 정확히 모방했다.
Rotor Box는 레크리에이션 로드 및 산악 사이클리스트들에게 성공을 거두었지만, 많은 경쟁 사이클리스트들은 Campagnolo와 Shimano 등 주요 제조업체의 기존 고정 시스템을 계속 사용했다. 그 이유는 Rotor Box 시스템이 대부분의 경쟁 크랭크보다 50%~75% 더 무겁고, 구매 비용이 높으며, 시스템 복잡성으로 인해 유지 보수가 증가했기 때문이다.
이러한 단점 때문에 Rotor Box 크랭크셋은 더 이상 생산되지 않으며, 일부 부품은 구하기 어렵다. 그러나 베어링은 표준 부품이며, 링크와 같은 일부 부품은 여전히 유통되고 있다. 기계적으로는 매우 효과적이었지만, 이 자전거는 비용이 많이 들었고 체인링의 움직임이 커서 변속 품질에 문제가 있었다.
5. 11. 유성 기어 방식
유성 기어 크랭크셋은 단일 체인링으로 두 가지 기어비를 제공한다. 이는 페달을 밟지 않고도 변속할 수 있으며, 체인이 체인링에서 벗어날 가능성이 적다는 이점을 가질 수 있다. 슐럼프 이노베이션의 마운틴 드라이브 & 스피드 드라이브와 해머슈미트가 그 예이다.[28][29]5. 12. 좁고 넓은 체인링
좁고 넓은 체인링은 이빨이 한 개씩 번갈아 가며 다른 모양을 하고 있다. 자전거 옆에서 보면 모양이 같지만, 앞이나 뒤에서 보면 이빨 하나는 넓고 다음은 좁다. 좁고 넓음 패턴이 반복되기에 이러한 이름이 붙었다. 이 체인링의 목적은 체인이 체인링에서 이탈하는 것을 방지하는 것이다. 이는 이 목적에 상당한 효과를 보인다. 좁고 넓은 체인링은 현재 싱글 체인링과 최대 50개의 이빨을 가진 넓은 카세트 스프라켓을 사용하는 고급 산악 자전거에 표준으로 사용된다.단점은 이중 또는 삼중 체인링과 호환되지 않는다는 것이다.
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