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ロードバイクのパーツ素材!カーボンの耐久性は?

2016.8.9

ロードバイクのパーツには、金属のアルミ・クロモリ・ハイテン等があり非金属としてはカーボン等があります。金属と違う特殊な素材のカーボンは、一体どんな素材なのでしょう。金属素材は、剛性があるので耐久性も良いですが、カーボンはどうなのでしょうか。カーボンについて解説していきます。

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ロードバイクで使われている素材のカーボンの耐久性は良いの?

舗装された道路を高速で走行するために設計された自転車をロードバイクと呼びます。ロードバイクは普通の自転車などに比べてタイヤが細い、車体そのものが軽いといった特徴があります。ロードバイクは主に自転車レース用に開発されたものなので何よりもスピードを重視した設計になっているものが多く現在では競技だけでなく通勤などに利用する人も増えています。
ロードバイクのほとんどは取っ手が下向きに大きく曲がったドロップハンドルになっておりこれも最大限に空気の抵抗をなくしてスピードを得ようとする設計です。ロードバイクの車体のフレームにはアルミやカーボンといった素材が使用されアルミフレームは軽くて丈夫で値段の方も手頃なので初心者向けの素材といえます。カーボンフレームの方は軽くて衝撃を吸収して体にかかる負担を軽減してくれる素材です。アルミフレームに比べカーボンフレームは値段も高くなりますが本格的にロードバイクに乗ろうと考えている人にはおすすめの素材です。カーボン素材のフレームは非常に軽いといった良い面がありますが反面に耐久性が低くなるといったデメリットもあります。

ロードバイクのカーボン素材は、これからも良くなる?

ロードバイクのフレームの現在の主流はカーボンフレームで昔に比べて値段も安くなってきています。カーボンフレームのデメリットとしてよくあげられるのは耐久性の低さです。カーボン素材は水に濡れると水分を吸収し耐久性が落ちたり、紫外線が当たるとカーボン樹脂が劣化するなどの影響を受けます。また軽さを追求しすぎるあまり壊れやすくなってしまっている面もあります。
カーボンフレームの劣化を防ぐ対策としてはできるだけ雨や紫外線を避ける事ができる場所に保管する事やカーボンをラグと呼ばれる継手で接合する事です。カーボンフレームをカーボンのラグで接合する方法でも車体はそれほど重くならずまた強度も優れているといったメリットがあります。カーボンフレームは設計の自由度が高い所も魅力のひとつで設計によって振動に対する吸収性を高めたり車体そのものの強度を高める事も可能です。カーボンフレームはカーボン繊維の折り方や向きなどによって性能が変化するため自分の目的に適したフレームを作る事ができます。

ロードバイクのカーボン素材は修理出来る?

ロードバイクにも使われているカーボンフレームは非常に軽く持ち運びもしやすいのですが固いものに誤ってぶつけてしまうと破損してしまうことがあります。金属のフレームならばぶつけるとへこんだり折れ曲がったりするのですがカーボンフレームは曲がる事もなく破断面が鋭く折れてしまいます。カーボン素材は衝撃を吸収する能力は高いのですが外から力が一点に加わると壊れやすい素材です。
カーボン素材の耐久性は変形しにくさの度合である硬度は高いのですが素材の粘り強さの指標である靱性は低いので壊れるときは簡単に折れてしまいます。カーボンフレームの破断面は非常に鋭くなる事があるので怪我をしないように注意する必要があります。カーボンフレームが壊れた場合修理することもできますがカーボンフレームは目的に応じた設計をしているので修理をすることで強度や力の加わり方も変わってくるため元の自転車の性能と大きく変わってしまうためレース用の自転車では修理は向きません。

カーボンフレームの修理には高い技術が必要ですが専門の業者もあるので、どうしても愛着がある自転車を修理したいときは頼むこともできます。

ロードバイクのカーボン素材の耐久性を維持しよう!

ロードバイクを取り扱う時にはいろいろと注意しておきたいことがあります。カーボンフレームのロードバイクの場合その保管場所に気を付ける事も大切です。できるだけ直射日光が当たらない場所に置くことがおすすめです。また雨などにより劣化することも考えられるので屋根がある場所で保管できるなら安心です。ロードバイクは高価なものも多くまた傷や劣化を避けるために室内で保管する人も多いようです。部屋の中の玄関などに平置きしたりリビングなどに自転車用のラックを置いたりもできます。自転車用のラックには縦置きのものもあり平置きと比べてスペースをとらずに済みます。どうしてもベランダなどの雨風が当たる場所しか置けないときは自転車用のロッカーもありその中に保管しておくこともできます。
ロードバイクのパーツなどを取り付ける時には決められている強さで取り付けないといけません。耐久性が高いわけではないため、パーツを取り付ける強さが強すぎると破損などの原因となり。逆に弱すぎるとネジなどが緩み事故の原因にもなりかねません。些細なことですが保管場所やパーツの取り付けなどに気を配る事で事故を未然に防ぐことができます。

カーボンの耐久性で耐えられず傷が!まだ大丈夫?!

ロードバイクの他金属素材に関しては傷に対する耐久性が高いのでフレームをぶつけただけだと傷がつくだけで内部は大きなダメージがありません。しかしカーボンフレームの場合クラックなどのひび割れは目で見てわかりますが内部がどれだけ傷ついているかは外からではわかりません。
そんな時にフレームの内部がどれくらい傷ついているかを簡単に確かめる方法があります。それはフレームをコインでコツコツと叩いていく方法でコインチェックといいます。コインで叩き鈍く低い音がすればフレームのカーボン繊維が破断している可能性があります。コインチェックは誰でも簡単に調べられる方法ですが絶対確実な方法とは言えません。

そこでデジタル超音波探傷機という器械でフレームの内部でどれくらい損傷が起きているかを調べる方法があります。この器械を使えば目で見るだけではわからない小さな傷もデジタルデータに基づいてどれくらい危険なのか診断できます。フレームをぶつけてしまったが傷が見当たらない場合や中古のフレームの強度が心配な場合また長期間使用しているフレームがどれくらいダメージを受けているかが調べられます。

カーボンの傷を自分で直せる?

ロードバイクのカーボンフレームを傷つけてしまうと塗料が剥離したりして目立ってしまうこともあります。こういった面での耐久性に関しても少し難があります。傷を修理する方法としてはコンパウンドという主につや出しなどに使う粉末状の研磨剤を使って磨く方法があります。こうすることで周囲の塗料となじみ傷が目立たなくなります。最近では研磨剤に含まれる有効成分が傷とその周囲を磨き塗料となじませ傷そのものを埋めて表面を均一にすることで傷を補修する方法もあります。この方法は浅い傷でも深い傷でも対応できます。その他の方法としては傷のある部分をタッチアップペンで塗り傷を目立たなくする方法などがあります。

この様に傷をできるだけ目立たなくすることもできますがなるべく傷が付かない様にするのが一番です。表面を保護するテープでフレームを守る事ができます。テープは透明で接着力も弱いため簡単にはがすこともできます。テープはちょっとした作業の際にもフレームを保護するために使えます。またフレーム用のプロテクターもありこれをあらかじめつけておくことでフレームを傷つきにくくできます。

ロードバイクのカーボン素材は扱いに注意が必要

今回は、カーボン素材の耐久性について、紹介しました。この記事を読んで耐久性で問題があると感じる人も少なからずいると思います。
しかし、あくまで事例や可能性があることを紹介しているため、必ずしもすぐに破損するとかそういったことではありません。
メーカーの製造方法によっては、さまざまな工夫をしているため、性能面でとても支持されている素材です。
長持ちするかは、メンテナンスや保管方法に掛かっている部分もありますので、カーボンのパーツを使用する人は、しっかりメンテンナスに気を配ることをおすすめします。

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