導入
カーボンロードホイールとグラベルホイールの最新トレンドの一つは、カーボンスポークの登場です。従来、ホイールにはスチールスポークが使用されていましたが、技術の進歩により、現在では様々な選択肢があります。この記事では、カーボンスポークとスチールスポークの違いをいくつか紹介し、テクノロジーとしてのカーボンスポークの将来について考察します。
スチールスポークデザイン
現在、ほとんどのスチールスポークは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軽量で、金属を曲げることで脆くなるため、疲労も少なくなります。スチールスポークは信頼性が実証されており、技術としても成熟しています。さらに軽量化も可能で、Sapim CX-Rayスポークのように1本わずか4.4グラムのスポークもあります。スチールスポークは丸みを帯びた形状やエアロブレード形状にすることもできますが、強度を損なわずに複雑な形状にすることは困難で、材料を大幅に追加する必要があるため、この形状にはある程度の制限があります。
カーボンスポークデザイン
カーボンスポークは、トライアスロンやタイムトライアル用のホイールに初めて採用されました。これらのホイールは、3本または4本の太いスポークを備えていました。これらのホイールは、通常のロードライドやグラベルライドには特に実用的ではありませんでした。しかし、空力性能に関してはメリットがありました。その後、よりスポーク数の多い、より伝統的なホイールが登場しました。これらのホイールは、一般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。スポークやリムが1本でも破損すると、リム全体が損傷し、廃棄せざるを得なくなるのです。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。
新しいカーボンスポークはスチールスポークと同じくらい簡単に交換できるため、便利になり、無駄が大幅に減ります。
主な違い
スチールスポークと交換可能なカーボンスポークを比較すると、両者を区別するいくつかの点があります。
価格
製造コストの都合上、カーボンスポークは製造コストが高く、場合によってははるかに高額になります。カーボンリムがアルミリムよりもはるかに高価で労働集約的であるように、スポークも同様です。さらに、規模の経済と研究開発の進展により、最新世代のカーボンスポークはさらに高価になっています。
重さ
カーボンスポークは、最軽量のスチールスポークよりも大幅に軽量化できます。第2世代と第3世代のカーボンスポークは1本あたり約3グラム、第4世代のスポークは約2グラムです。Sapim CX-Rayのような最軽量のスチールスポークは1本あたり4.4グラムです。
応答性
カーボンスポークは、同等のスチールスポークに比べて大幅に剛性が高く、パワー伝達が向上します。バランスを取るために、同じ強度と剛性を得るために必要なスポークの本数が少なくなり、使用するスポークの数も少なくなります。
耐久性
一般的に、スチールスポークはカーボンスポークよりも安全だと考えられています。しかし、一般的にはそうではありません。接着スポークは、初期設計と同様に、欠陥や均一性の欠如により破損する可能性がはるかに高くなります。現在、交換可能なカーボンスポークは画期的な製品となっています。ワールドツアーレースの最も過酷なレースにも耐えることができます。また、スチールスポークよりもはるかに高いねじり強度を備えています。もちろん、クラッシュで破損する可能性はありますが、スチールスポークも同様です。長年にわたりカーボンスポークに取り組み、プロバイクチームやお客様と意見交換を重ねてきた結果、カーボンスポークはスチールスポークと同様に信頼性が高く安全であると確信しています。
カーボンスポークの比較
スチールスポークは非常に成熟した技術ですが、カーボンスポークは進化を続け、進化を続ける中で常に進化を続けています。カーボンスポークがどのように進化してきたのか、そして私たちのホイールにどのスポークが使われているのか、詳しく見ていきましょう。
第一世代カーボンスポーク
第一世代のスポークは、ほとんどの人が馴染みのあるものです。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。画期的で、後の時代を切り開きました。修理の難しさ、高コスト、高い故障率など、いくつかの大きな欠点はありましたが、非常にクールです。モノコックカーボンホイールには特別な魅力があります。交換可能なスポークデザインが主流となり、徐々に廃れつつありますが、タイムトライアルやトライアスロン競技用のトライスポークなど、現代の多くのホイールにおいて依然として重要なパーツとなっています。
第2世代カーボンスポーク
第二世代のカーボンスポークが市場に登場した途端、それは瞬く間にゲームチェンジャーとなりました。カーボンスポークホイールは、製造がはるかに容易になり、均一性によって安全性も向上しました。現在、カーボンスポークホイールでは主にこのスポークが使用されています。交換も通常のスチールスポークと同様に簡単です。ただし、当時のリムには、スポーク同士が接触しないよう、特定の角度でスポーク穴を加工する必要がありました。
第2世代のスポークには、新しい世代のスポークに比べていくつかの欠点があります。まず、すべて丸いスポークヘッドを使用していることです。そのため、スポークのねじれが非常に発生しやすく、空力性能の低下につながります。さらに、第2世代のスポークは比較的新しいため、品質管理上の問題が発生する可能性が高くなります。
さらに、これらのハブ設計はフランジが開いている傾向があり、スポークの張力が失われるとスポークが外れてしまう可能性がありました。これは稀ではあるものの、実際に起こり得ることであり、多くのライダーにとって懸念事項でした。
第三世代カーボンスポーク
第3世代のスポークが以前のスポークと異なる点は、機械的に固定できるようになったことです。つまり、スポークのねじれが発生しません。これは、第2世代のスポークに比べて大きな空力的利点をもたらします。これらのスポークは普及しつつありますが、まだ少数派です。特別に設計されたハブも、第3世代のスポークを使用するために設計されています。当社のハブを含む一部のハブ設計では、スポークが外れる可能性が完全に排除されています。
第4世代カーボンスポーク
現時点では、第4世代スポークを採用し始めたブランドはごくわずかです。 第4世代スポークが第2世代、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、ニップル付きで1本あたり約2グラムです。私たちのスポークは、チタン製のスレッドピース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、コンプライアンスが大幅に向上し、スチールスポークに匹敵する乗り心地を実現しています。私たちは入手可能な最軽量のスポークを使用しているため、BERDスポークよりもさらに軽量です。