カーボンとスチールスポーク
カーボンのロードおよびグラベルホイールにおける最新トレンドの1つは、カーボン製スポークの登場です。従来、ホイールにはスチール製スポークが使用されていましたが、技術の進歩により、現在では複数の選択肢があります。この記事では、カーボンとスチールスポークの違いを探り、技術としてのカーボン製スポークの未来について考察します。
スチールスポークのデザイン
現在、ほとんどのスチール製スポークはJベンドではなくストレートプルです。ストレートプルスポークは、金属の曲げ加工により脆くなるのを防ぐため、軽量で疲労が少ないという特徴があります。スチール製スポークは信頼性が高く、技術として非常に成熟しています。Sapim CX-Rayスポークのように、ニップルを含めて1本わずか4.7グラムという軽量なスポークも存在します。スチール製スポークは丸いプロファイルを持つものとエアロブレード形状のものがありますが、鋼材でより複雑な形状を作ろうとすると強度を損なったり、かなりの量の材料を追加する必要があるため、その形状にはある程度の制限があります。
カーボン製スポークのデザイン
カーボン製スポークは、トライアスロンやタイムトライアル用ホイールで始まり、各ホイールに3本または4本の大きなスポークが使われていました。これらのホイールは、通常のロードやグラベルライディングには特に実用的ではありませんでした。しかし、空気力学的な利点がありました。その後、より多くのスポークを持つ伝統的なホイールが登場しました。これらのホイールは、日常のライダーにとってより実用的になりましたが、大きな欠点がありました。1本のスポークやリムが破損すると、リム全体が損傷し、廃棄する必要がありました。これは、スポークがハブとリムの両方に接着されていたためです。
新しいカーボン製スポークは、スチール製スポークと同じくらい簡単に交換できるようになり、利便性が向上し、廃棄物も大幅に削減されました。
主な違い
スチール製スポークと交換可能なカーボン製スポークを比較すると、いくつかの違いがあります。
価格
製造コストの関係で、カーボン製スポークは製造費が高く、場合によっては非常に高価になります。カーボンリムが合金リムよりもはるかに高価で手間がかかるのと同じように、スポークも同様です。さらに、規模の経済と研究開発により、最新世代のカーボン製スポークはさらに高価になっています。
重量
カーボン製スポークは、最も軽量なスチール製スポークよりも大幅に軽量化できます。第2世代および第3世代のカーボン製スポークはニップルを含めて約3.5グラム、第4世代のスポークはニップルを含めて約2.1グラムです。Sapim CX-Rayのような最も軽量なスチール製スポークは、ニップルを含めて4.7グラムです。
応答性
カーボン製スポークは、同等のスチール製スポークよりもはるかに硬いです。これは、パワー伝達が向上することを意味します。バランスを取るために、同じ強度と剛性を達成するためにより少ないスポークで済むため、使用するスポークの数を減らすことができます。
耐久性
一般的に、スチール製スポークはカーボン製スポークよりも安全であると信じられています。しかし、一般的にはそうではありません。接着されたスポークは、初期のデザインや不均一性、不完全さのために故障する可能性が高いです。しかし、交換可能なカーボン製スポークは状況を一変させました。ワールドツアーレースで最も過酷なレースにも耐えることができます。また、スチール製スポークよりもねじり強度がはるかに高いです。もちろん、衝突で破損する可能性はありますが、スチール製スポークも同様です。長年にわたってカーボン製スポークを扱い、プロの自転車チームや顧客と話してきた結果、カーボン製スポークはスチール製スポークと同じくらい信頼性が高く安全であると確信しています。
カーボン製スポークの比較
スチール製スポークは非常に成熟した技術ですが、カーボン製スポークは進化を続け、改良されています。カーボン製スポークがどのように変化してきたのか、そして私たちのホイールでどのようなものを使用しているのかを見ていきましょう。
第1世代カーボン製スポーク
第1世代のスポークは、ほとんどの人がよく知っているものです。これらのスポークは、ハブとリムの両方に接着されていました。それらは画期的であり、将来の発展の道を開きました。修理のしにくさ、高コスト、故障率の高さなど、いくつかの大きな欠点がありましたが、非常にクールなものでした。モノコックカーボンホイールには特別なものがあります。これらは交換可能なスポークデザインに置き換えられつつありますが、TTやトライアスロンイベントのトライスポークなど、多くの最新ホイールにとって依然として重要な部分を占めています。
第2世代カーボン製スポーク
第2世代のカーボン製スポークが市場に登場すると、すぐに状況を一変させました。現在では、カーボン製スポークホイールは、均一性により製造がはるかに容易になり、安全マージンも向上しました。これらは、今日のカーボン製スポークホイールで主流となっているスポークです。通常のスチール製スポークと同じくらい簡単に交換できます。リムには、スポーク同士が接触しないように、特定の角度でカスタムのスポーク穴を開ける必要がありました。
第2世代のスポークには、新しい世代に比べていくつかの欠点があります。1つ目は、すべて丸いスポークヘッドを使用していることです。これは、スポークのねじれが発生しやすく、空力性能が悪化する可能性があることを意味します。さらに、第2世代のスポークは比較的新しかったため、品質管理の問題が発生しやすい傾向がありました。
さらに、これらのハブ設計はオープンフランジである傾向があり、スポークの張力が失われるとスポークが外れる可能性がありました。稀ではありますが、これは可能性があり、多くのライダーにとって心配の種でした。
第3世代カーボン製スポーク
第3世代のスポークがそれ以前のものと異なるのは、機械的に固定できるようになり、スポークのねじれが発生しなくなったことです。これは第2世代のスポークに比べて大きな空力的な利点をもたらします。これらのスポークは一般的になりつつありますが、まだ少数派です。第3世代のスポークを使用するには、特別に設計されたハブも必要です。私たちのものを含め、これらのハブ設計の一部は、スポークが外れる可能性を完全に排除します。
第4世代カーボン製スポーク
現時点では、ごく一部のブランドだけが第4世代スポークを採用し始めています。第4世代スポークが第2世代および第3世代のスポークに比べて持つ主な利点は2つあります。これらの新しいスポークは50%以上軽量で、ニップルを含めて1本あたり約2グラムです。当社のスポークは、チタン製ネジ部分とスポークヘッドを使用することで、このような軽量化を実現しています。さらに、大幅なコンプライアンスの向上も実現しており、スチール製スポークのような乗り心地を提供します。私たちは利用可能な最も軽量なスポークを使用しており、Berdスポークよりもさらに軽量です。