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Apr 13, 2024

AASQ #1​​52: 最新の自転車フレームに内部トラス システムがないのはなぜですか?

愚かな質問などというものはありません。 ただし、地元のショップやライディング仲間に尋ねたくない質問がいくつかあります。 AASQ は、問題の真相に迫る毎週のシリーズです。

愚かな質問などというものはありません。 ただし、地元のショップやライディング仲間に尋ねたくない質問がいくつかあります。 AASQ は、深刻な質問であろうとそれ以外の質問であろうと、皆様からの質問の真相に迫る毎週のシリーズです。 投稿の下部にあるリンクをクリックして、独自の質問を送信してください。

Bikerumor Ask A Stupid Question シリーズへようこそ。 今週は、自転車のフレーム設計におけるあまり知られていないトラス システムの使用法を詳しく見ていきます。 私たちの読者の 1 人は、トラスの使用、特に内部トラスの使用がなぜ業界でもっと広く採用されないのか知りたいと考えています。 この問題に取り組むために、私たちはフレームの製造にさまざまな形でトラス システムを使用している数人のフレーム デザイナーにアプローチしました。 トラス システム自体を利用している彼らは、この珍しいフレーム設計が、まあ… 珍しいままである理由についてコメントするのにおそらく最適な立場にあります。

最近の自転車フレームには内部トラス システムがないのはなぜですか? はい、表面を滑らかに保つ必要がありますが、トラス システムで荷重を受ける繊維の個々のストランドについてもっと議論されないのはなぜでしょうか? BB やヘッドチューブなどの硬い部分の重量が軽減される可能性があります。

イソトラス:トラス システムには重量と剛性の点で利点がありますが、トラス システムをバイク フレームの他の部分に組み込むにはいくつかの課題があります。 まず、いくつかの利点があります。 中空の複合チューブ/セクションに関しては、壁が薄く、表面積が大きい設計が最も効率的です。 これにより、壁に穴が開きやすくなり、そのような構造ではシェルが座屈しやすくなります。 空のソーダ缶を思い浮かべてください。 その上に立つことはできますが、缶の壁に少し触れただけで崩壊してしまいます。

トラス システムを使用すると、トラスの個々の部材がチューブの薄壁よりも堅牢になり、損傷を受けにくくなります。 通常、トラスの破損モードも予測しやすくなります。 トラスは、強度対重量の観点から、中空チューブよりも効率的であり、その結果、より剛性が高く、より軽量な構造が得られます。

次に、いくつかの課題を紹介します。 最も差し迫った課題であり、トラス システムが容易に採用されない理由として考えられるのは、製造です。 トラス部分は複雑な製造が必要です。 各セクションは個別に作成され、手動で他のフレーム コンポーネントと統合されます。 このプロセスは時間がかかり、コストがかかります。 多くの人にとって、追加コストはパフォーマンスの向上に見合ったものではありません。 より優れた製造方法への投資により、より安定した、より安価な製品が得られる可能性があります。

ギャラクシーギアワークス:何よりもまず、内部トラス/ブリッジなどは、生産規模を問わず、意味のある方法またはコスト効率の高い方法で達成することが非常に困難または不可能である可能性があります。 自転車業界で一般的な薄肉金属チューブ (アルミニウム、スチール、チタンなど) を製造する既存の製造方法では、内部構造を組み込むことができません。 突き合わせ加工による肉厚の調整や、さまざまな成形方法による形状の調整は可能ですが、製造できるのは中空管のみ、つまりトラス加工はできません。 この業界で知られているカーボン チューブの製造では、チューブがマンドレル上で形成されるか金型内で形成されるかにかかわらず、内部フィーチャーの作成も (通常は) 妨げられます。

しかし…ここ数年、いくつかのカーボンフォークのステアラーに内部ブリッジがあるのを目にしました。 それが一般的な習慣だとは思えません。 なぜそうしないのかと疑問に思うかもしれません。 まず、チューブを分割するウェブでステアラーを成形するのは、非常に骨の折れる作業であることは確かです。 レイアップの精度とラミネートの圧縮は、控えめに言っても複雑です。 膀胱の均等化と硬化後の除去も大きな障害となる可能性があります。 おそらくこれが一般的ではない本当の理由であるもう 1 つの考えを次に示します。 フォークステアラーは、おそらく内部ウェブ/ブリッジが不要になる程度まで壁の厚さを定義する特定の構造基準を満たす必要があります。 フォーククラウンのせん断力と曲げ力は別として、ステアラーチューブの上部はステムとハムフィスト機構のクランプ力に抵抗しなければなりません。