カーボンフレーム
高価なロードバイクによく採用されているカーボンフレーム。
お店の自転車に吊り下げられている値札を見たときは、値段の高さにびっくりすると思います。
最初は自転車に何十万もかかってるなんて信じられないと思いますが、やはり値段に見合う技術が使われており、性能もそれだけ高いです。
カーボンフレームはなぜそんなに高いのでしょうか。
今回もメリットデメリットを解説し、その性能をまとめていきます。
メリット
カーボンフレームはCFRPと言われる材質で出来ています。
CFRPとは炭素繊維強化プラスチックのことで、その名の通りプラスチックを炭素繊維で強化した複合材料です。
CFRPは優れている点が多くあることから、航空宇宙や自動車産業、医療、建築などいろいろなところで活躍しています。
その優れている点について、順に解説していきます。
・とにかく軽い
CFRPの特徴として非常に軽いことが挙げられます。
鉄の1/5、アルミの1/2の比重です。
完成車の状態では、最も軽いもので5㎏台、だいたい6～7㎏になります。
カーボンフレームは樹脂に浸したカーボンシートを部材の形に切り取り、それを金型の中に重ねて圧着させる方法で作られています。
カーボンシートの枚数で強度をコントロールできるため、ストレスがかからないところは少なく、かかるところは多くというように、必要な箇所にだけ強度を上げることが可能です。
金属フレームではパイプの肉厚・太さでしか強度を変えれないため、カーボンフレームは極限まで軽量化できます。
ロードレースではグラム単位で軽量化が行われており、カーボンフレームの軽さは大きな武器になります。
レースに出ないまでも、趣味レベルのサイクリングでも疲れにくいことを実感できるので、よりロングライドを楽しむことができます。
・強度が高い
CFRPは炭素繊維で強化されたプラスチックであるため、特定の繊維方向にとても高い強度があります。
強度としては鉄の2.5倍、アルミの5倍です。
金属より軽いのに、とても高い強度があるのは驚きですね。
・振動吸収性が高い
CFRPは振動吸収性が高い特徴もあります。
振動を吸収するのは炭素繊維ではなく、樹脂（プラスチック）部分です。
実際に走行してみると、路面からの衝撃に角が小さいというか、硬い感じが少ないと思います。
ロングライドで細かな振動を吸収してくれると快適な走行が長く楽しめます。
・デザインの自由度が高い
フレーム制作時はカーボンシートを金型に入れてフレームの形にしていますが、カーボンシートは柔らかいため、いろいろな形に対応できます。
最近多いエアロフレームは空気抵抗を少なくするために特殊な形状になっています。
これは金属フレームではむずかしく、カーボンフレームにしかできない形状であると言えます。
・腐食しない
CFRPは金属ではなくプラスチックであるため、金属の錆びのような腐食はしません。
ですので保管方法が悪いことでフレームが劣化することはないでしょう。
カーボンロードの場合は屋内保管をするとは思いますが・・・。
デメリット
・値段が高い
カーボンフレームは下記の理由で値段が高いです。
- 素材自体の値段が高い
- 製造方法が特殊で手間がかかる
具体的な値段は後述しますが、最低でもアルミフレームの2倍以上はします。
プロがレースで使うレベルのフレームは極限まで性能を高めたものであるため、完成車の状態では100万円以上は当たり前のようにします。
・衝撃に弱い
CFRPはカーボンシートを重ねて制作されますが、厚さ方向の衝撃に弱い特徴があります。
フレームは走行している状態で強度計算しているため、通常走行ではフレームが割れることはありません。
ですが扱い方を誤ってどこかにぶつけてしまったり、転倒や交通事故などでの通常はない方向からの衝撃で、簡単に割れてしまうことがあります。
・修正ができない
カーボンフレームは一度割れてしまうと修正ができません。
パテ埋めなども効果は全くなく、割れ方が大きいと強度を保てないので一気に割れてしまいます。
よって割れ方が大きい場合は走行しないようにしましょう。
値段
カーボンフレームのロードバイクの価格帯は非常に広いです。
ビアンキ、トレック、ジャイアントなどの自転車メーカーの最安のカーボンロードは30万円台からラインナップされています。
反対にプロがレースで使うフラッグシップモデルともなると、すべて余裕の100万円越えです。
それらのカーボンフレームはもちろん、コンポも見合うために最上級グレードになるので、より高価になっていきます。
30万円台のカーボンロードでも中級のコンポが使われていることが多いため、趣味レベルなら必要十分な性能です。
寿命
カーボンフレーム自体に経年劣化や金属疲労のような現象は起こりません。
ですのでどこにもぶつけず、転倒や事故もないと10年は持つことが多いようです。
所詮プラスチックと思っていましたが、航空宇宙にも使われている素材なので、耐久性は問題なしのようです。
長く乗るための方法
上述のように耐久性はありますが、カーボンフレームは厚さ方向の衝撃に弱く、場合によっては使用不可能になります。
長く乗るためには丁寧に扱うようにしましょう。
室内保管にする・転倒しそうな道は走らない・輪行は最新の注意で扱う・交通ルールを守り事故に合わない・・・などです。
高価なフレームですので、普段の走行に気を使い、長く乗って楽しみましょう。
まとめ
今回はカーボンフレームについてまとめてご紹介しました。
高価であったり取り扱いに気を付けなければいけませんが、それに見合う性能は大いにあると思います。
初心者のかたでもロングライドが目的で乗られるなら、最初から買ってしまうのも全然ありだと思います。
その場合は慎重に練習しましょう！
