スミスオリジナル 非円形サイクルギア バロックギア

カーボンスポークを採用した超計量ホイール 「CeraLight」 は、なぜそこまで軽くできたのか? その開発ストーリーをご紹介します。 

 SMITH CeraLight  カーボンスポーク➡ 超軽量 1206g


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通販カード決済は、分割払い(24回まで)がご利用頂けます。

このホイールに交換したバイクで初めてアップダウンを走ったとき「なんて軽いんだ」 みなそう思うでしょう 軽い走りを実現するためには、ホイール外周部分、リムの重量を軽くする必要があります。 カーボンプリプレグを必要最小限の積層枚数、狙った方向にUDプリプレグの繊維の向きを合わせて精密な輪郭でカッティング。 構造解析を繰り返し導き出された「断面形状」は、ワイドリムなのに軽く ヒルクライムで要求される低慣性モーメントを実現しています。なおかつワイドリムならではの十分な断面積は、軽量リムとして十分すぎる剛性を保ちます。 SMITHセラライト は、ロングライドに出現するヒルクライムに特化した軽量ホイールで3種類のリム幅によりワイドタイヤにも対応し、ローリングレジスタンスの軽減に貢献します。クリンチャーとチューブレスレディのいずれにも適合します。 カーボンリムの素材は、日本の東レ「トレカT800とT700」を採用。 構造解析の結果に基づいてプリプレグを最適な配向で積層しています。ホイール組立は、国内の熟練した技士によって1本づつ丁寧に行います。 これは、販売後のアフターサービスも完全な体制が整っていることを表しています。 

 

■リムタイプ:クリンチャー と チューレスレディ対応  ※チューブレス非対応
■リムの素材:カーボン 東レ トレカ T800,T700
■ブレーキ:ディスクブレーキ専用
■リムの高さ:35mm
■リム幅   29mm (内幅22mm)
                   28mm (内幅21mm)
                   26mm (内幅19mm)
■スポークパターン:前後1:1
■スポークの本数:前後24本

■スポークの種類:SMITH カーボンスポーク
■ニップルの種類:サピム アルミ
■ハブの種類 : フロント 100x12mm  
         リア 142x12mm  
■組み立て方法:  国内で手組み
■アフターフォロー  日本国内において対応
■重量:フロント:542グラム、リア:664グラム

※1 重量には、若干の個体差があります。 ※2 商品の仕様は、予告なく変更される場合があります。 ※3 片輪あたり ±15g 程 重量に個体差が出る場合があります。※4 カットモデルの図示は、技術漏洩を防止するため実際の商品とは異なる個所があります。


リム内幅によって変化するタイヤ形状

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 上図は、28mm幅の同じタイヤをリム内幅が異なる4つのリムに装着した場合の3d-CADによるシュミレーション結果です。タイヤの帯幅67mm リムの内幅のみ17,19,21,22mm と4種類で検証してあります。タイヤ高さは、ほぼ変化がない事が解ります。 タイヤ外幅は、リム内幅が2mm変わるとタイヤ外幅が約1mm 変化することが解ります。 さらにタイヤ断面積は、リム内幅が2mm増えると約20㎟ 増えます。ここからエアボリュームを計算するとリム内幅2mm増えるごとに40㎤ 体積が増えます。少なくはない変化です。 一輪あたりの耐荷重は、空気容量の関数ですから40cc体積が増えればそのぶん空気圧を下げることが可能になります。 タイヤ幅が広くなった事でローリングレジスタンスが低減でき更に空気圧が下がったことでロードインピーダンスも低減できダブルで走行抵抗を少なくすることが出来ます。



構造解析によって導かれた形状

 

【 リム幅 3mm の拡大は、横剛性を  19% 増加させる 】

剛性と重量の関係

 テーマは「ワイドリム化 によって発生するメリットについて」 履歴参照型3D-CAD によるリム断面の設計検討についてご紹介します。 リム高さは、35mm そのままでリム幅のみ3mm拡大した場合、 検討の仕方について各所の形状や肉厚については同様であると定義します。 また材質も同じ、積層方向も同じ、プリプレグを切断する輪郭は相似形であると定義します。 つまり基準となる緑色のリムと青色のリムの相違点は、リム幅が3mm 違うだけ という条件での比較です。 リム幅が3mm増えたことで断面積は7㎟増加します。 この断面でグルッと360°回転すると重量は1%しか増加しません。 5g の差 です。 しかし剛性を司る関数である「断面二次モーメント」は、横方向で19% も増加します。 3mm幅が広くなっただけなのに横剛性は19%も増加するなんて ほとんどメリットだけしか感じませんね。 ついでに縦剛性も 4% 増加しています。 リムの「たわみ量」は、次の式で求めることができます。 この式に先の断面二次モーメントを代入するとリムの幅を3mm広くすれば たわみ量は、17% 抑制されることが解ります。

公式の分母にあるもう一つ 「縦弾性係数」は、リムに用いる材料の特性です。 アルミからカーボンに変わった際には、3倍ほど変化しました。 しかし25年の時を経て開発され尽くした感があり縦弾性係数の劇的改善は難しいのです。 そこで構造解析などのCAEを駆使してプリプレグの配向特性を突き詰めるなどのアプローチが必要になるわけです。
 株式会社スミスは、自動車部品メーカーの研究開発支援事業を本業とする企業です。 大規模流体解析をはじめ構造解析、機構解析に長年の実績があります。 百花繚乱の競技用自転車ホイールにおいて更なる軽量化、特に慣性モーメントを低減するためのリム重量の軽量化は困難を極めます。 動輪として極めて大きな直径に対して極端に軽い重量を求められ既に最高峰のカーボン素材が用いられているリムの強度を保ったまま更に軽量化するためには、高度な数値解析技術(CAE)が不可欠でした。

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カーボンスポークを採用した超軽量ホイール 「CeraLight」 をマンガで紹介します。 

SMITH CeraLight 製品案内

     
CeraLight ( CarbonWheel )
予約受付中
※本日、予約頂いた場合の納期は、6月下旬です。
品  名 フリー - 価格(税込) 分割払い可能 
H35W29CLSL シマノHG 前後 \198,000 予約受付中
H35W28CLSL シマノHG 前後 \198,000 予約受付中
H35W26CLSL シマノHG 前後 \198,000 予約受付中
 カード決済の場合、「分割払い」もご利用頂けます。

 修理も国内工場で承ります。  振れ取り、ベアリング交換などもご相談下さい。※1

 ※1  部品代の他 工賃、送料 別途 賜ります。 

 ※2 ゆうパック 160サイズ 送料 三重➡東京 片道¥2,060.



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