さまざまなスポークスタイルの長所と短所は何ですか

通常のワイヤーから空力形状のブレード、完全に頑丈なホイールまで、さまざまなスポークスタイルのトライアスロンバイクを見ていますが、なぜそんなに多くのスタイルがあるのか​​理解できません。

屋内のトラックではスポークを少なくする必要があることは理解できますが、衝突することはないので大丈夫ですが、他のスタイルの背後にある決定に光を当てることはできますか？

フラットスポークでもこの質問を見ましたが、スポークやソリッドホイールのような翼は説明できませんか？

はい、すでに説明したように、スポークにはさまざまな種類があります。また、スポークを「レーシング」するさまざまな方法と、さまざまなスポーク数があります。

スポークレーシングスキームを選択する場合、6つの基本的な考慮事項があります。

1. 力
2. 柔軟性
3. トルク抵抗
4. 空気抵抗
5. 重量
6. 外見/性別/愚かなお金

強度は、スポークの数、配置方法、およびハブとリムとの接続方法によって決まります。通常の「3クロス」ホイールを見ると、スポークはハブの円周に対してほぼ接線方向にハブを離れています。これにより、ハブへのストレスが最小限に抑えられます。「4クロス」レーシング（一般的に重いツーリングバイクなどで見られる）は、1つにより良くなり、スポークがハブの円周に対して真に接するようになります（さらに、スポークの長さが長くなると、ホイールにより多くの「スプリング」が与えられます）。

「ツークロス」レースはほとんど見られず、おそらく「ワンクロス」レースを見ることはありませんが、「ラジアル」レース（スポークが円周に対して直角にハブを離れる場所）は、特に「山」または「クロス」バイク。ラジアルレーシングは、従来のハブにかなりのストレスをかけます。ラジアルレースのホイールでは、ハブがストレスに耐えるように再設計する必要があるため、ハブの端にニップルが付いたスポークが逆になります。さらに、ラジアルレースホイールは非常に硬いためと、通常ラジアルホイールのスポーク数が少ないため、リムにかかる応力が大きくなり、乳首が抜けやすくなります。そのため、（逆の）スポークの曲がった端がリムなどのスロットにかみ合っているのを時々見るでしょう。

ラジアルレースホイールは、ホイールの半径方向の力に対して剛性がありますが、トルクにはまったく抵抗しません。後輪が放射状にスポークされる場合、ドライブトレインのトルクによりホイールがねじれます。車輪の周囲への動力の伝達を妨げる一種のスパイラル。同様に、ラジアルフロントホイールにディスクブレーキが使用されている場合、ディスクブレーキが適用されると、ホイールがひどくねじれます。

[ただし、一部の人々は、一方の側にクロスパターンを、もう一方の側に放射状のスポークを使用して後輪をひもで締めることを好むことに注意する必要があります。これにより、必要なねじり剛性が得られると同時に、ホイールの半分が放射状になりますが、この方式に実際の利点があることは明らかではありません。

空気抵抗はスポーク数とともに明らかに増加し、スポークのプロファイルにも影響されます。プロレーサーにとってホイールの上部は自転車の2倍の速度で移動するため、空気抵抗は重要ですが、標準の32スポーク3クロスホイールのスポークによる空気抵抗はそうではないと言えるでしょう。かなり高速でも、ほとんどの平均的なバイカーが気づきました。

もちろん、究極の低風抵抗ホイールはディスクホイールであり、リムとハブに接着された高強度複合材で作られた1、2、または3つの幅広で平らな「スポーク」を持つエキゾチックなデザインもあります。しかし、一般的には、前輪で発生するように風に交差する方向に進むとディスクがカイトになるため、後輪にディスクホイールのみが表示されます。

エキゾチックな素材（特にリム用）を使用し、スポーク数を減らすことにより、重量が軽減されます。リムがエキゾチックになるほど、リムのデザインはスポークスキームに密接に結びつきます。スポークの「クロス」を減らすことにより、スポークの長さを短くすることで、若干の軽量化も可能です。

そして、もちろん、セックス。上記のスキームの多く（特に、スポーク数が少なく、スポークが逆のラジアルスポークフロントホイールのようなもの）は、平均的なサイクリストにとって実用的なメリットがほとんどなく、コストがかかり、信頼性が低下します。（それらの派手なハイテンションスポークの1つが聞こえたことはありますか？それは銃声のように聞こえます。そして、1つが壊れると、バイクショップに着くまで水中で死んでいる可能性があります。路側での修理が不可能な場合は、通常、車輪1を「家に帰る」ことができます。

シェルドン・ブラウンから：

両突合せスポークは、中央よりも両端が太くなっています。最も一般的な直径は、2.0 / 1.8 / 2.0 mm（14/15ゲージとも呼ばれます）および1.8 / 1.6 / 1.8（15/16ゲージ）です。

ダブルバテッドスポークは、重量を節約する以上のことを行います。太い端部は、同じ厚さのストレートゲージスポークと同様に高応力領域でそれらを強くしますが、薄い中間セクションは、スポークを効果的により弾性にし、太いスポークよりも（一時的に）伸ばすことができます。

その結果、ホイールに局所的な鋭いストレスがかかると、最も大きなストレスを受けたスポークは、ストレスの一部を隣接するスポークにシフトするのに十分なほど長くなります。これは、制限要因がリムがスポーク穴の周囲に亀裂を生じることなく耐えることができる応力である場合に特に望ましい。

DT Alpine IIIなどのトリプルバテッドスポークは、ロードツーリング用のタンデムや自転車のように、耐久性と信頼性が第一の目的である場合に最適です。これらは、シングルバットスポークとダブルバットスポークの利点を共有しています。たとえば、DT Alpine IIIは、ヘッドで2.34 mm（13ゲージ）、中央で1.8 mm（15ゲージ）、ネジ付き端で2.0 mm（14ゲージ）です。

シングルおよびトリプルバテッドスポークは、ホイール設計の大きな問題の1つを解決します。スポークはカットされたスレッドではなく、転がされたスレッドを使用するため、スレッドの外径はスポークワイヤのベース直径よりも大きくなります。ハブフランジの穴は、スレッドが適合するのに十分な大きさでなければならないため、穴はワイヤが必要とするよりも大きくなります。疲労に関連する破損に抵抗するには、肘のスポークの直径とフランジの穴の直径の厳密な一致が重要であるため、これは望ましくありません。

シングルおよびトリプルバテッドスポークは、スレッドエンドよりもヘッドエンドの方が厚いため、ヘッドエンドの太いワイヤを通すのに十分な大きさの穴があるハブで使用できます。

エアロ（楕円）スポークは、薄い部分が楕円形の断面にスエージ加工されたさまざまなダブルバットスポークであり、これらのスポークは円形断面のスポークよりも少し空気力学的になります。このタイプの最も広く利用可能なスポークはWheelsmithÆroです。これらは両端が2.2 x 1.8 mmで、中央は16ゲージに相当しますが、1.8 x 1.2 mmの楕円の形をしています。WheelsmithÆroは、それが提供する空気力学的な利点だけでなく、ホイールビルダーがスポークの残留ねじれを除去するのに役立つ優れた視覚的インジケーターを提供するため、高性能アプリケーションで私のお気に入りのスポークです。これは、真実を保つホイールの構築に役立ちます。

エアロ（ブレード）スポークは、楕円形ではなく、より顕著なエアロ形状を持ち、平らです。これらは最も空気力学的なスポークですが、幅が広すぎるため、通常は標準のハブの穴に収まりません。「ブレード」を使用するには、ハブにファイルをスロットする必要があります。穴をスロットに入れるとフランジが弱くなり、通常ハブの保証が無効になります。また、多くのトラブルです。

理論的には、「エアロ」スポークはより空力的である必要がありますが、スポークに圧力をかけることを考えると、スポークはより厚いため、ホイールが回転する方向でより硬くなり、スポークはより垂直になります。側面が薄いか平ら。

クロスカントリーマウンテンバイクにダブルバテッドスポークを装着し、ホイールのツルを外さずに何年も走り続けました。スポークあたりの重量はわずかに節約されますが、スポークに大きなストレスがかからないので、ほとんどの強度を保持します。ホイールがそもそも大きな打撃を受けないフルサスペンションバイクの軽量ライダーに特に適しています。

これは、空気力学、信頼性、およびコストに帰着します。

多くの軽量スポークを備えたホイールは信頼性が高く、1つのスポークが破損しても比較的乗りやすくなります。しかし、これらのスポークはすべて、空中での泡立て器のようなものであり、空力ではありません。そのため、このようなホイールは、主に重いライダーやツーリングで使用され、耐久性が速度を上回ります。

スポークの数が少ないホイールは、それらの各スポークにより多くの負荷をかけ、それらの破損に耐えることができません。また、両方が低く、スポーク数を補うためにとスポーク数を減らすの全体のポイントは、空力特性を向上させることであるので、これらの車輪は通常、ティアドロップ型の断面を有するディープセクションリムを持っています。これらは、ホイールの強度を（重量を犠牲にして）増加させ、スポークの最も動きの速い部分（先端）を空力的に形作られた頑丈なリムに置き換えることで、空力特性を改善します。

トライスポークまたはディスクホイールは、次の論理的なステップです。これらは製造コストがはるかに高く、特に横風ではディスクが問題になります。彼らはまた重い傾向があり、ある種のレースには適さないが、それほど多くのトライアスロンではなく、着実に努力している。

ブレード付きスポークは、丸型スポークよりもわずかに空気力学的です。非常にハイエンドでは、スチールスポークの代わりにフェットチーニのような炭素繊維のストリップを使用するホイールがあります。これらは非常に良い自転車と同じくらいの費用がかかる場合があります。