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気になる自転車のカーボンフレームの特徴やメリット!

2017.1.27

自転車を買おうと思ったときに、フレームの素材がたくさんあって、どれが良いかわからない・・・とお困りの方もいると思います。

自転車に使用されている素材は、アルミ・カーボン・クロモリの3種類が主に使用されています。

ここでは、カーボン素材のフレームの特徴やメリットなどをお伝えしていきます。

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自転車のカーボンフレームの特徴

カーボン素材は、とても軽量なので自転車のフレームをカーボンにする最大のメリットは軽量化できることです。

フレームをカーボンにした初期のころは、層が厚くなって逆に重くなっていましたが、技術の進歩により軽量化に成功してます。
今では重さが900g台のフレームもたくさんのメーカーから出るようになり、最軽量のロードバイクのフレームでは500gを切るものまで出ています。

製法として、モノコック構造が使われていますが、この製法は負荷に弱いという特徴があるので、負荷がかかる部分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メーカーもあります。

しかし、超軽量のカーボンフレームは、軽量化を進めるために層が厚くできずに薄いままで負荷にも弱いままです。
そのため、走行中に転倒したり駐輪中に倒れたりしてフレームが折れてしまうことがあります。

また、最近ではカーボンをラグでつなげるタイプのフレームも見られるようになりました。
このタイプのフレームは、カーボンラグで組まれることで強度が高まるというメリットがあります。

また、パイプの長さを変えることでカーボン繊維の折り方なども変更できて色々な状況に対応できるフレームが作れます。
複雑な形状のフレームを作れて、設計でも自由度が高いため、これからも期待のできる素材だと言えます。

自転車のカーボンフレームのデメリット

ここでは自転車カーボンフレームの欠点を挙げていきたいと思います。
最大の欠点は破損しやすいことでしょう。

カーボンには金属のような剛性がないためフレームが曲がったりへこんだりするだけで済むことがなく、衝突したり転倒したりすると、衝撃を受けた部分が折れてしまうことがあります。

それだけでは済まず、折れた部分が鋭いのでケガをすることもあります。
自転車に乗っている人だけではなく、整備士も折れた部分によってケガをすることがあります。

カーボンは、金属と違い木や竹のような繊維から出来ているので折れると、ささくれのようになり刺さったカーボン繊維が体内に残ることがあるので注意が必要です。

もう一つの欠点として寿命が短い事が挙げられます。
積層が剥離した場合は寿命が来ていると考えた方がいいでしょう。
修理することもできますが、耐久面でも問題が残り、製造された段階での性能を発揮できなくなることもあります。
レースのように大切に使わなければならない場合には修理での対応は難しいです。

ただし、今では最先端の技術を駆使して修復を行う業者が少なからず存在するため、どうしても使いたいならば修理する方法も有効ではありますね。

カーボンフレームは短命!?

自転車のロードバイクのフレーム素材はカーボン、クロモリ(クロームモリブデン鋼)、アルミが主流で、少数ですがマグネシウム、チタン、竹などもあります。
ここではそれぞれの素材の長所と短所を挙げていきたいと思います。

カーボンは、軽くて衝撃吸収が良く、剛性も高いので現在一番人気のあるフレームですが、高価で衝撃には弱く、取り扱いには気を付けなければならないという短所があります。

クロモリは、頑丈で値段もそれほど高くなく、衝撃吸収性が高いのでロングライドで快適であり、美しいフォルムが目を引きます。
しかし、重くて錆びやすいという短所があります。

アルミは、安価で丈夫であり、軽くて剛性が高いのでパワーロスが少ないと言われます。
しかし、衝撃吸収性が悪いという短所があります。

カーボンは、寿命が短いとよく言われています。
クロスバイクやロードバイクのエントリーモデルに使われるアルミは、安価で丈夫ですが、重いという認識でおよそ合っているようです。

しかし、いわゆる高級アルミはカーボンよりも寿命が短いです。
以前にも上位グレードの高級アルミに乗っている方が「軽量アルミの寿命が短いのは仕方がない。2年乗れたら充分だ」というようなことをおっしゃっていました。

レース向けの軽量アルミフレームは軽くするために強度を犠牲にしているので、超軽量モデルになると性能を維持できるのは、1~2年ほどです。

カーボンフレームでおすすめな自転車

カーボンフレームやアルミフレームでおすすめの自転車をご紹介します。

・GIANT「DEFY ADBANCED PRO 2」
空気抵抗を最小にまで抑えるエアロフレームを持っています。
また、ロードバイクの多くがゴムのパッドでホイールを抑えて止めるブレーキですが、このモデルはブレーキディスクがタイヤの動きを止めるディスクブレーキを搭載しており、少ない力で強い制動力を生みます。

そのため、ブレーキの効きが良くコーナリングが容易になっています。
しかし、価格が約320,000円程と非常に高価で、また、その構造の複雑さからメンテナンスには特別な知識が必要です。

・GIANT「FCR LTD」
価格は、約165,000円程と手ごろな値段ながら、エアロ形状の基礎はしっかりと揃っているので巡行性能が高くスプリントや平地での走行に向いています。
しかし、軽めですが重量も一定量あるため、長時間の走行には向きません。

・MERIDA「REACT 400」
2016年注目のエアロモデル。
価格は、約159,000円程と価格も手ごろです。
計算しつくされた形状で、ペダルを少し踏み込んだだけでトップスピードまで一気に達する加速性能の高さがポイントです。
アルミ素材なのですがカーボン素材のような柔らかさがあり、長時間の走行にも適しています。

カーボンフレームの耐久性チェック!

カーボンフレームの耐久性のチェックの仕方についてご紹介します。

自転車の中でもロードバイクの金属素材は、衝撃に対する耐久性が高く、フレームをぶつけただけだと傷がつくだけで内部に大きなダメージはありません。

しかし、カーボンフレームの場合、衝撃を受けると内部にどのようなダメージがあるかはクラックなどのひび割れがない限り目で見ただけではわかりません。
そんな時にフレームの内部がどれだけダメージを受けているか、簡単に確かめる方法があります。

コインチェックといって、フレームをコインで叩いて確かめるという方法です。
コインで叩いて鈍い音がすればフレームのカーボンフレーム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機械でフレームの内側のダメージを調べる方法があります。
この機械を使えば目で見るだけでは分からない小さな傷も発見できます。

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強度が心配な場合や長期間使用しているフレームにどれぐらいダメージがあるのか調べられます。

カーボンフレームの自転車の傷の直し方は?

自転車のカーボンフレームを傷つけてしまった時の傷の直し方についてご説明します。

ロードバイクのフレームを傷つけると塗料が剥離したり傷が目立ったりしまうこともあります。

傷を修理する方法としてはコンパウンドという本来はツヤ出しなどに使う粉末状の研磨材を使って磨く方法があります。
そうすることで傷が周囲の塗料となじみ目立たなくなります。

また、最近では研磨材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ることで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コンパウンドも販売されています。
この方法で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、タッチアップペンで傷を目立たなくする方法があります。

このように傷ついた場合は、修復することが可能ですが、なるべく傷がつかないようにしておくのがもっとも重要です。
ではどのような方法があるのかご紹介していきます。

それはフレームの表面を保護するテープを貼ることです。
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。
また、フレーム用のプロテクターもあり、これを付けておくことでフレームが傷つくのを防ぐことができます。

自転車のフレームの素材は、一長一短

フレームは、素材によって一長一短あります。
レース等に使う為に軽量化を重視しているのであれば、カーボンを使用するのも良いです。

逆に街乗りでの使用であるならアルミを使うとコスト的にも安価で扱いやすいので良いですね。

どの素材が良いとは言い切れませんが、普段の自転車の用途を考えて、フレームを決めてみてはいかがでしょうか。

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