一条アルチメイトファクトリー京都西
ホイール深掘り2 スポークテンションの左右差1
2024年1月25日 [一条アルチメイトファクトリー京都西]
＜前回 ホイール深掘り1 緩む側のスポーク
次回＞ ホイール深掘り3 スポークテンションの左右差2
前回は緩む側のスポークを働かせるためにはある程度のスポークテンションが必要ということでした。
より具体的にはスポークの「伸び」が必要という感じですが、それはまた後日にします。
ある程度のテンションが必要とわざわざ強調するのは、それが難しい事情があるからです。
ホイールを自分でいじる方なら分かると思いますが、リムブレーキ前輪やシングルスピード等を除くと、左右のスポークにはテンション差があるため、どうしてもテンションが低くなる側のスポークが存在します。
個人的には、それを「高テンション側」「低テンション側」と呼んでおり、簡単にまとめると
高テンション側：後輪ドライブ側（右）、前輪ディスク側（左）
低テンション側：後輪非ドライブ側（左）、前輪非ディスク側（右）
となります。
高テンション側はよほど許容テンションの低いリムやデリケートなスポークを使ったりしない限り、一定のテンションに上げるのは難しくないので、問題になるのはもちろん低テンション側です。
全体のスポークテンションをガンガン上げていけば、いずれ低テンション側も一定以上になるから問題ないのでは？と思ってしまいがちですが、スポークテンションには許容できる上限があるため、高テンション側のテンションを際限なく上げるわけにはいきません。
通常はリムの規定値がその上限となり、ほとんどのリムが100～150kgf（120～130kgfが一般的）あたりを上限としています。
リムに比べれば影響は小さいですが、スポークの強度の兼ね合いもあります。
一方で、ニップルやハブフランジの強度が問題になることは通常ありません。
アルミニップルは弱いというイメージを持つ方もいるかもしれませんが、信頼できる製品を正しく扱う限り、真鍮であれアルミであれリムやスポークより先にニップルの強度が原因で破損することはありません。
それはMTBダウンヒルなどの激しい用途であってもです。
むしろアルミリム（ハトメ無し）に対しては、真鍮ではなくアルミニップルを使うべきだと思いますが・・・話がどんどん脱線してしまうのでまた後日。
話を戻しまして、高テンション側の上限が決まっているなかで低テンション側のテンションをなるべく上げたいとなると、左右のテンションの差をなるべく近づけるしかない、ということになります。
では左右のテンション差、つまり比率を近づけるにはどうすればいいでしょうか？
それを考えるために、まずは左右でスポークテンションに差が生まれる理由を確認する必要があります。
その理由を一言でいえばハブの「OLDセンター」と「フランジセンター」にズレがあるためです。
OLDセンターはOLD（オーバーロックナット間距離）の中間なので、ホイールそのもののセンターです。
そのままリムのセンター位置でもあります。※非オフセットリムの場合
フランジはスポークがかかる部分なので、スポークの起点といえます。
その左右の中間がフランジセンター。
その二つにズレがあると、左右でスポークの角度が変わります。
簡略化すると上の図のような感じです。
低テンション側（青）は角度が大きく、高テンション側（赤）は角度が小さいです。
この角度に差があるため、左右のスポークテンションを同じにした場合、低テンション側の方が横方向への力が大きくなり、リムは低テンション側へ移動します。つまりセンターがずれます。
リムをセンターに収めるには、左右の横方向の力を等しくする必要があるので、低テンション側は高テンション側よりテンションを下げないといけません。
要するに角度の左右差がテンションの左右差になっているということです。
※実際はこの前段階でもうひとつテンション比率に関係する角度がありますが、後回しにします。
目的は低テンション側のテンションを少しでも上げて、左右のテンション比率をなるべく近づけることでした。
そのためには上の図の角度の左右差をなるべく近づければいい、ということになります。
では、どうすれば角度の左右差を小さくできるでしょうか？
パッと思いつくのは上の図のように底辺の長さを変えてしまうことです。
ただし底辺の長さは「OLDセンターからフランジまでの距離」ですので、ハブの設計次第です。
ここを変えるにはハブを変えるしかありません。
ところがハブを変えるといっても、青矢印方向への変化は左右フランジ間距離（つまりスポークのスタンス幅）が狭くなってしまうので、ホイールの横剛性にかなりマイナスの影響が出ます。
700cやMTBのサイズであれば、スポークのスタンス幅を確保する方が優先だと思うので、無暗に青矢印方向に振ったハブを選ぶべきではないと思います。小径なら話は違いますが。
一方、赤矢印方向への変化であれば大歓迎です。
ですがギアだったりディスクローターだったりのスペースが無くなってしまうので設計上無理があります。
ということで、ハブの設計次第といっても、それによって大きく改善することは期待できません。
※ハイローフランジハブについては後の回でご説明します。
もうひとつはオフセットリムを使うことです。
オフセットリムはリムを偏心させることで、リム側で無理やり底辺の比率をずらしてしまう力技です。
力技なだけあって、左右のテンション比率を近づける効果は非常に大きいです。
つまり底辺の長さを変える方法は
・ハブを変える（あまり効果なし）
・オフセットリムを使う（効果大）
の2つです。
ただこれは逆に言うと、使うハブやリムが決まっているなら底辺の長さは変えられないということです。
ではリムとハブの組み合わせ（底辺）はそのままで、なるべく角度の差を小さくする方法はあるでしょうか？
残るは縦の辺の長さを変えるしかありません。
上の図ように
・低テンション側は縦の辺の長さを伸ばす
・高テンション側は縦の辺の長さを縮める
こうしていけば角度の左右差は小さくなります。
次回に続く