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左右のスポークテンション差 その3

ホイールのこと

だいぶ前に左右のスポークテンション差その1、その2という記事を書きましたが、

その3ではちょいと補足をしてみたいと思います。

 

リアホイールの左右のスポークテンションが違う原因は、なんなのでしょうか。

根本的には右側にスプロケットが付いているせいで、

フランジ-センター間の距離が左側が長く右側が短いからですね。

いわゆるオチョコです。

このオチョコ量が大きいと左右のスポークテンション差が大きくなります。

なぜでしょうか。

 

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ホイールが組みあがったときのスポークの張力を、フリー側がFr、

反フリー側がFlであったとします。

このとき、Fr、Flそれぞれのリムに対する水平方向の分力である

Fr´とFl´は同じ大きさになります。

ところがフリー側と反フリー側でスポークのブレース角(図の角α、角β)

が違うので、図のようにFrとFlの大きさが違ってくる、というわけです。

 

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図のように反フリー側のブレース角βは、

反フリー側のフランジ-センター間の距離に強く影響されます。

赤いスポークより青いスポークのほうがブレース角βが小さくなります。

ところが水平分力Fl´は変わらないのでスポーク張力Flは青いほうが大きくなります。

反フリー側のフランジ-センター間が短いほど反フリー側のスポークテンションを

上げることができるので、左右差が小さくなります。

 

ではハブフランジのPCDが変わると(ラージフランジ、スモールフランジ)

どう変化するでしょうか。

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図のように反フリー側のブレース角βは、

反フリー側のハブフランジのPCDにも影響されます。

赤いスポークより青いスポークのほうがブレース角βが小さくなります。

ところが水平分力Fl´は変わらないのでスポーク張力Flは青いほうが大きくなります。

反フリー側のPCDが小さいほど反フリー側のスポークテンションを上げることが

できるので、左右差が小さくなります。

 

角βが小さくなるほどスポークテンションの左右差は小さくなるのですが、

角βが小さくなるほど横剛性の確保が難しくなってきます。

フランジ-センター間の距離やPCDがいろんな寸法のハブがあるところを見ると、

この辺のバランスの取り方については、いろんな考え方があるんでしょうね~。

 

では、スポークの組み方(クロス数)でスポークテンションが変化するのは

なぜでしょうか。ラジアル組みとタンジェント組みで比べてみましょう。

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赤いスポークがラジアル組み、青いスポークがタンジェント組みです。

後ろから見てみます。

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赤いスポークより青いスポークのほうがブレース角βが小さくなります。

ところが水平分力Fl´は変わらないのでスポーク張力Flは青いほうが大きくなります。

反フリー側のスポークのクロス数が増えるほどスポークテンションを上げることが

できるので、左右差は小さくなります。

赤いスポークと青いスポークの張力の違いは、PCDが大きい(ラージフランジ)ほど

大きく(だいぶ変わる)、PCDが小さいほど小さくなります(あまり変わらん)。

反フリー側はスモールフランジでフランジ-センター間がある程度長く、

フリー側はものすごいラージフランジのハブでホイールを組めば、

テンションの左右差が非常に小さく、横剛性もしっかりしたホイールが

できるかもしれませんね。

ただ、ハブの重量やハブフランジの剛性、スポークとディレイラーが干渉するかも、

などいろいろと問題が出てきそうですが・・・

あと、フリー側のフランジが極端に大きいと、組むときに反フリー側のスポークが

スポークホールに通らなくなるかもしれませんね。う~む・・・

 

サイクルショップはたの