まだまだ高価であるものの、スポーツ自転車のロードバイクのフレームとしては主流であるともいえる「カーボンフレーム」。魅力はやはりその軽さでしょう。しかし、メリットばかりではありません。剛性はありながらも、落車などでクラックすると大変です。取り扱いも注意し
なければならないカーボンフレーム、どこまでのクラックなら修理できるのか。今回はそんなお話です。
自転車のフレーム、素材あれこれ
自転車ロードバイクのフレームは主にアルミ、カーボン、クローム・モリブデン鋼の3種類が使われています。
それぞれの素材の長所と短所は以下の通りです。
【アルミ】
素材自体の価格が安く、ロードバイク初心者の方が選ぶ傾向にあると思います。
アルミ素材の長所は、軽くて丈夫な事なので、初心者の方でも扱い易いのではないでしょうか。
その反面、短所としては衝撃吸収性が低く、乗り心地が悪いという事です。
路面からの衝撃がダイレクトに身体に伝わります。
このため、ロングライドでは疲れやすくなるかもしれません。
【カーボン】
F1等のレースでも使われている素材です。
特徴はなんと言っても、アルミよりも軽くて剛性が高い事です。
なおかつ衝撃吸収性も良いため、乗り心地が良いです。
競技に出たり、ロングライドをしたい方は、カーボンフレームを選ばれた方が良いと思います。
短所としては、値段が高いということです。
価格面で躊躇されるかもしれませんが、長く乗るのであれば、多少高くてもカーボンフレームを選択された方がいいと思います。
その他の短所としては、強い衝撃を加えると割れてしまうということです。
F1マシンにも使われているので、剛性という面では高い（長い時間強い力をかけ続けるという意味では強い）のですが、瞬間的に（許容範囲を超える）強い衝撃を加えると割れてしまいます（場合によっては粉々に砕けます）
また、アルミやクローム・モリブデン鋼よりも劣化が激しく、ちょっとした事でクラック（ひび割れ）が入るという事もあります。
修理や修復についても、アルミやクローム・モリブデン鋼よりも困難なようです。
【クローム・モリブデン鋼】
クローム・モリブデン鋼（クロモリ）は、鉄にクロムとモリブデンを混ぜた素材です。
基本的に鉄なので、短所としては、アルミやカーボンよりも重いです。
その反面、長所としては衝撃吸収性が良く、乗り心地が良い事です。
自転車のカーボンフレーム、どんなトラブルが考えられる？
先に述べたように、自転車のカーボンは劣化の激しい素材です。
水に濡れたり、紫外線に当たる事によって劣化します。
それを防ぐ為に、塗装を施して劣化を防いでいます。
最近は、塗装技術も進歩して、そう簡単に劣化しないようになっていますが、塗装が剥がれる事によって劣化は進んでしまいます。
また、許容範囲を超える強い衝撃を加えると割れたり、粉々に砕けてしまいます。
なので、カーボンフレームはアルミやクローム・モリブデン鋼に比べて繊細な素材なのです。
そんなカーボンフレームで考えられるトラブルは、クラックと破断です。
ちょっとした衝撃でクラックが入ってしまい、それがフレームの内部まで破損していたとなると剛性がガタ落ちです。
剛性が落ちるばかりでなく、ひどい場合だと破断してしまいます。
破断した箇所は鋭く、ナイフのように鋭利な状態になっていますので、怪我の元にもなりかねません。
なので、フレームにちょっとした傷がついたら放置せずに、自転車専門店に依頼する等の対応しなければなりません。
お次は修理について触れていきます。
自転車のカーボンフレーム修理①
クラックは目視で確認できますが、あくまで表面を確認するだけに過ぎず、実際のダメージがどの程度なのか、修理が必要なのか分からない場合が多いです。
例えば、単に表面が傷ついているだけなのか、あるいは、フレーム内部まで損傷しているのか。
外部からは分からない自転車フレーム内部の破断を、簡易的に判断する方法の一つに「コインチェック」というものがあります。
フレームをコインで叩いて、その音で損傷の具合を判断するものです。
フレーム内部で破断が起きていると、鈍く低い音がすると言われています。
コインチェックはあくまでも簡易的な検査方法です。
もっと詳細に内部の破断がないかどうかの検査をする場合「3D超音波エコー検査」というものがあります。
フレームを自転車専門店に持って行き検査してもらいます。
もちろん有料です。
調べた限りでは、
10×10センチ以内の1ヶ所で3,000円。
1ヶ所でも10センチを超えていたり、または10×20センチ以内の2ヶ所の場合は5,000円。
1ヶ所でも20センチを超える、または10×30センチ以内の3ヶ所の場合は7,000円になります。
いうまでもなく高額です。
しかし、走行中にフレームが破断して怪我や事故を起こすリスクを考えると、安心の為にも検査された方が良いと思います。
自転車のカーボンフレーム修理②
検査等をした結果、表面だけの傷ということであれば、時間の経過とともに傷口が大きくなる訳ではないので、乗っても大丈夫なようです。
また、カーボンは金属ではないので、錆びる心配もありません。
しかし、冬のシーズンの場合に問題があります。
表面の傷から結露などの水分が入り込んでしまい、その水分が凍ってしまうと、体積が膨張してしまい、カーボン繊維の傷を広げてしまします。
それが後々、破断の原因になる可能性があります。
検査の結果、自転車フレームの内部まで破損が及んでしまっている場合は、自転車専門店に修理を依頼しましょう。
しかしカーボンの場合は、修復が困難でフレームごと交換になる場合が多いようです。
仮に修復ができたとしても、当初の設計理論で構築されたものと全く違ったものになります。
強度も負荷バランスも変わってしまいます。
そうなると、乗り心地や運転時のコントロールにも影響が出てしまいます。
レースともなると、そのようなロードバイクで参加しても良い結果は出ないでしょう。
自転車のカーボンフレーム修理③
自転車のカーボンにクラックが入ってまった場合、やはり自転車専門店に検査や修理・修復を依頼したするのがベターだと思います。
しかし、それなりに費用がかかる為、自分で修理・修復を試みる方がいます。
クラックが、内部まで損傷していない浅く、表面上のものであった場合はそれも可能です。
ドイツのメーカーが販売している「QUIXX」というキズリペアシステムがあります。
キズのリペア（修復）には、コンパウンドを使うものが主流です。
コンパウンドは、塗装を削って周囲の色と傷をなじませて傷を目立たなくします。
これに対して「QUIXX」は、成分にポリッシュ剤を含んでおり、傷とその付近を研磨することで塗装自体が馴染み、塗装をより広がり媒体となることで傷を塞ぎ、表面を平らにしていきます。
本来の塗装色を使って傷を埋めるので、もともとの表面に近い状態にすることが可能になります。
これなら走行中に、どこかにぶつけてついてしまった、ちょっとしたキズであれば隠すのに使えそうですよね。
しかし所詮はキズ隠しです。
フレーム内部の損傷を修復することはできません。
あくまで、見栄えを元の状態に近づける為のものと考えて下さい。
専門店での修理
カーボンは、繊細で劣化が激しい素材です。
先に触れたように、塗装によって守られているものの、水に濡れたり紫外線に当たる事によって劣化が進みます。
また、瞬間的な強い衝撃にも弱いです。
つまり脆いのです。
走行時の転倒や衝突があった際、簡単に割れてしまう、あるいは粉々に砕けてしまいます。
そんな繊細な素材ですから、自転車専門店に持って行っても修復・修理は至難の技です。
先にも触れましたが、損傷がフレーム内部まで及んでいた場合は、フレームごと交換する場合が多いようです。
仮に修復・修理ができたとしても、当初の設計理論で構築されたものと全く違ったものになります。
強度も負荷バランスも変わってしまいます。
費用も調べた限りでは、4万円〜5万円はかかるようです。
慎重に選ぼう！ロードバイクのフレーム素材
ロードバイクの性能は素材で決まると言っても過言ではないと思います。
そう考えるとカーボン素材の特徴は軽くて剛性が高いうえに、衝撃吸収性がよくて乗り心地が良いところなのです。（ちなみに加工の自由度も高いので色んなデザインができます）
F1にも使われているぐらいの素材ですから自転車で使う素材としては現状では最高の素材ではないでしょうか。
素材だけ見た場合、性能はピカイチです。
しかし、カーボンはメンテナンス性が悪いです。
運転時はもちろんのこと、保管にも気を使わなければなりません。
クラックが入らないように慎重に運転しなければなりませんし、水や紫外線に当たらない場所に保管しなければなりません。
つまりカーボンは扱いにくいのです。
そして破損してしまえば、修復は困難。
フレームごと交換しなければならないリスクがあります。
ランニングコストが他の素材に比べてかかるとも言えます。
ロードバイクを選ぶ際は、性能面だけではなくメンテナンス性（維持費）やコストパフォーマンスも考慮に入れて選んだ方がいいと思います。