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自転車で使われているカーボンフレームのメリット・デメリットは?

      2016/11/25

自転車で使われているカーボンフレームのメリット・デメリットは?

自転車業界だけでなく、多くの商品に使われている素材「カーボン」の素材は炭素繊維(アクリルや石炭等を高温で炭化したもの)です。今回は自転車で使われているカーボンを使ったフレームに焦点を当ててどういったメリット、またデメリットがあるのかを今回は調査致しました。

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自転車で使われている素材「カーボン」のフレームのメリットは?

カーボンの素材はとても軽量です。
自転車のフレームも同じように、最大のメリットは軽量化出来ることです。。
最初にカーボンフレームを作成下ときは、層が厚く重くなってしまっていましたが、技術も進歩していくにつれて、軽量化カーボンの性能を活かすことに成功しました。
今では900g台の重さのフレームも多メーカーで出るようになりました。
更に最軽量のロードバイクでは500gを切るものまで出ています。
製法はモノコック構造を使われていて、、負荷に弱い特徴があるため負荷がかかる部分には層を厚くして耐久性を持たせるなどの工夫をしているところもありますね。
でも、軽量化をしていくにつれて、層を厚く出来ず薄くしてしまうため、超軽量のカーボンフレームは負荷には弱いままです。
その脆さが走行中の転倒や駐車中に自転車が倒れてしまったことでフレームが折れるなどの破損が起きることがあります。

また、最近ではカーボンのラグで繋げるタイプ出て来ました。
カーボンラグで組まれることによりは強度がある事がメリットにもなってますね。
カーボンラグタイプはパイプの長さを変えたりすることで、カーボン繊維の折り方なども変更することによって色々な状況に対応が出来るフレームが作れます。
複雑な形状でも作れるため、設計面でも自由度が高いため、カーボンにはこれからも飛躍する可能性があるフレームともいえます。
速さを求めているならカーボンフレームも選択肢の一つに入ると思いますよ。

カーボンフレームのデメリットはなに?

カーボンフレームはメリットだけではなく、デメリットもあります。
デメリットで最も多く言われているのが破損しやすいところでしょう。
金属のような剛性がないため、曲がったり凹むだけで済むことがなく、ぶつかったところから折れてしまう事があります。
折れたところの鋭さは怪我をさせることもあります。
使用者が自転車の走行中の破損で怪我するだけでなく、整備師もホイールやフレームが断裂することで怪我をすることがあるぐらいです。
木や竹のような素材がささくれになってる状況に近く、刺さったカーボン繊維は体内に残ることもあるので気をつける必要があります。
また、積層が剥離した場合は寿命です。
修理することも出来ますが、耐久面と製造された段階の性能を発揮出来なくなることもあります。
レース等の大切なときに使うときには、修理での対応は難しいと思われます。
今では最先端の技術を駆使して修復をして頂ける業者がいるのも少なからずいますので、どうしても使いたいなどは修復をお願いするのもありですね。
もう一つデメリットがあり、こちらは価格面が高いため金額を考慮した上での決断が必要になりますね。

高価な自転車のカーボンフレームの寿命は?

高価な自転車に使われるカーボンフレームの寿命はどのくらいなのかをお伝えしていたいと思います。
素材でアルミよりクロモリの方が寿命が長く、クロモリよりカーボンの方が長いと言われています。
カーボンフレーム自体の寿命は長い素材で、それぞれの寿命はアルミが4年程、クロモリが5年程、カーボンが6年程が寿命となってます。
使い方次第で寿命も変わっていきますのでメンテンナンスをしっかり行い、使い方にも気をつけていればどの素材も通常より長く使うことも出来ます。
また、カーボン繊維で出来ているカーボンフレームは湿気や水分が吸収されやすく、紫外線で劣化するため耐久面で懸念されています。
ただし、金属とは違いカーボンは金属疲労を起こしません。
金属疲労が無い分金属より寿命が長くなることもあります。
メンテナンスは、表面をしっかり絞った雑巾で軽く拭き、柔らかめの布もう一度吹き上げることとUV対策用のワックスを塗るとより良いですね。
一方のアルミやクロモリなどの金属類はサビなどに弱いです。
ただし、金属の耐久力も強いため寿命が極端に短くなることはないかと思われます。
やはり壊れるときは使い方や運に左右されることもありますね。

カーボンフレームのロードバイク7選!

完成車の中でも手にしやすい10万から20万円台のロードバイクを紹介します。

メーカー:FELT(フェルト)
種類:F7 
価格:158,000円(税抜)
こちらはカーボンロードでSHIMANO SORAを装備したロードバイクです。

メーカー:MERIDA(メリダ)
種類:SCULTURA 2000 
価格:159,900円(税込)
フルカーボンでプロスペックのロードバイクです。価格帯もお求めやすい価格でポテンシャルも高いです。

メーカー:GIANT(ジャイアント)
種類:TCR ADVANCED 3 
価格:170,000円(税抜)
人気の台湾メーカーGIANTのエントリーグレードのカーボンロードです。

メーカー:BH(ビーエイチ)
種類:Prisma 105 
価格:199,800円(税抜)
100%カーボンで振動吸収がとてもいいロードバイクです。

メーカー:PINARELL(ピナレロ)
種類: RAZHA K 
価格:253,000円(税抜)
フルカーボンで高性能なレースバイクで登り下りにも対応出来ます。

メーカー:SCOTT(スコット)
種類:CR1 10 
価格:258,000円(税抜)
長距離走行にも対応していて振動吸収性を追い求めたカーボンロードです。

メーカー:KOUTA(クォータ)
種類:KRYON(105モデル)
価格:265,000円(税抜)
ペダルの力がしっかり路面に伝わるため、乗り味がマイルドでレースからロングまで幅広く行けるロードバイクです。

自転車は多種多様あり、ロードバイクの中でもたくさんあります。
予算、用途、スペックなど色々考える要素がたくさんありますので、是非自分に合った自転車を選んで下さい。。
ロードバイクは特に値段がお高いものです。お店で実際に手にし触って、試乗を行った上で購入をすることをおすすめします。

他の自転車のフレームの素材を紹介①

ここでは、自転車に使われているカーボン以外の素材を紹介していきましょう。

まずは、アルミフレームの自転車です。
アルミフレームには、アルミニウム合金やジュラルミンという素材を使っています。
思いのほか軽めで丈夫なことが特徴です。。
一般的には、あらゆるレベルのスポーツ自転車に使われている素材です。
アルミニウム合金は軟らかい種類から強度の強い種類まであります。
スポーツ自転車業界でアルミニウムはスチームより軽く強度があるため一般的によく知られている素材です。
コストや強度が両立しているため初めての方から上級者の方もアルミフレームタイプの自転車を使います。
素材に強度があるためスポーツバイクの中では、乗り心地が多少硬いイメージです。
その分衝撃をダイレクトに伝えやすい特徴もあります。

続いては、クロモリを使った自転車です。
クロモリフレームには、クロムモブリデン鋼という素材を使っています。
クロムモブリデン鋼は鉄にクロム鋼にモリブデンを配合した素材です。
先程紹介したアルミより重いですが、しなりのある素材です。
そのため、高回転で走行しているときはしなりが強くなり、加速性能が良いとも言われています。
その他にも衝撃吸収性が良いです。
クロモリフレームをフル使っているモデルなどもあり、こだわって選ばれていることもあります。

他の自転車のフレームの素材を紹介②

こちらではハイテンという素材の自転車を紹介していきます。

ハイテンフレームには、ハイテンシル鋼(高張力鋼材)という素材を使っています。
ハイテンシル鋼はスチールに、マンガンやシリコンなど元素を加えてと焼き入れを行うことによって作れるの種類です。
スチールより強度が上がっていて低価格な自転車などにも多く使われている金属です。
重量が重いことが懸念されていますが、衝撃吸収性と強度があり良く使われる素材の一つです。

素材についてまとめます。
これから自転車を始める人はアルミフレームのチョイスで間違いなし。
アルミニウムはどのレベル層が選んでも最低限必要な要素を備えています。
軽くて衝撃吸収性のあるカーボンフォークを使っている自転車という選択肢もありです。
クロモリを使っているメーカー少ないため、クロモリの性能を堪能したい人は、クロモリも視野に入れても良いと思います。
材質ががわからない時は、車体重量でアルミとスチールの重量が違いますので、そこで判断するのも良いかもしれません。
クロスバイクやロードレーサーなどのこだわりがある人が購入するときは、自転車メーカーから選んで頂いたほうが間違いがありません。
素材が違うとスペックも変わりますので、自分のやりたい用途に合わせて自転車の素材を選んで頂くと自分の求めている一台が見つかるかもしれません。

まとめ・カーボンのみではなく、どの素材も一長一短!

今回は主にカーボンという素材を紹介させて頂きました。
カーボンについてまとめさせて頂きますと他の素材よりとても軽く、
最近では衝撃吸収性に優れていて、カーボンラグの使用により複雑な形状でも作れて、設計面でも自由度が高いため今後に期待がもてる素材です。
しかし、カーボンも良いところだけではなく強度については、やはり脆さを感じずにいられません。
レースを考えている人などにはカーボンの性能を発揮出来るのではないのでしょうか。
最後には他の素材も紹介したとおり、金属素材のアルミ・クロモリ・ハイテンもメリット、デメリットがあります。
多くのメーカーが色々な素材、製法を駆使して作っています。
良い性能なものほど値段は高くなるので困りますが、
自転車もたくさんありますのでお店で実際に手で触り、試乗して見るのもお気に入りの自転車を見つける良い手段かもしれませんね。。

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