金色への道

湘南のロード乗りの徒然

スポークテンションは落ちて当たり前!?スポークテンションドロップについて

ホイール組みをしていると、今まで自転車に乗っていだけでは、気にしていなかった事に気付かされます。

その一つがタイヤ装着時のスポークテンションの変化。

結論から書きますが、ホイールにタイヤとチューブを装置し、空気を充填すると

スポークテンションが下がります。

長年自転車に乗っている人でも知らない人、という気にしていない人が多いのではないでしょうか。

私もホイールを組むまで、気にしていませんでした。

 

スポークというのは、ハブとリムを引っ張る役目をしており、それによりホイールが構成されています。

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そして、その引っ張る強さが俗にスポークテンションと言い、主にKgf(キログラムフォース)という単位でその強さを表します。

これは、何Kgの力が加わっているか という事を表しているので、馴染みのある単位ですね。

kgとkgfは何が違うとかと言うと、kgは質量の事を言い、kgfは力の強さを表しています。
例えば体重60kgの人が地面に立っている場合、その人の持っている質量が60kgという事になり、地面には60kgfの力が加わっていると考えられます。


N(ニュートン)という単位でも表さられる事もありますが、kgfを使う事の方が多いかと思います。

但し、DTのリムにはこんな表記がありました。

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これは、最大で1200Nのスポークテンションまでかけられますよ と言う事になります。

ちなみに
1N = 約0.102Kgf

なので、Nを10で割った値がだいたいのkgfの値となるので、このDTのリムには最大でも120Kgf程度までのスポークテンションにしなければならないとなります。


スポークテンションが強ければそれだけ撓みが少ないので、剛性が高くて反応の良いホイールになると一般的には考えられます。

そしてホイールのスポークのうち、後輪のフリーボディが付いているドライブサイドが最もスポークテンションが高くなり、そこのスポークテンションを上限ほどの120kgfや130kgfに合わせて組む事が多いです。


さて冒頭に書いた、ホイールにタイヤとチューブを装着し空気を入れるとスポークテンションが落ちるというのはどういう事か。


考えて見れば難しい事ではありません。

空気を充填すると、チューブが膨らみますね。

当たり前ですが、チューブは円形になっており、チューブが膨らむ事によりホイールのリムの全周が内側に向けチューブに押される形になります。

そうなるとリム自体が若干ですが縮みます。

そのため、張ってあるスポークが緩む形となるため、スポークテンションが下がってしまうのです。


頑張ってホイールを組んで、自転車にセットアップして走った後、スポークに緩みがないからチェックしてみると、しっかり張ったはずのスポークが緩くなってる!しかも全部のスポークが!

って事になりびっくりしましたが、よくよく調べてみると、当然の事でした。

 

で、どのくらいのタイヤとチューブを装着しエアーを充填すると、どのくらいスポークテンションが落ちるか。

先日組んでみたリアホイールにクリンチャータイヤとチューブを装着し5barまで入れたときのスポークテンションを計測したところ


フリーハブ側
130kgf → 105kgf

ブレーキローター側
105kgf → 80kgf

おおよその値ですが、やはりスポークテンションが落ちました。
割合にして20%ほどのドロップとなります。

 

落ちる割合はリムの剛性によって変わると考えられますが、こうしてみるとなかなか大きい数値です。

ちなみに空気を抜くと
フリーハブ側 : 120kgf
ブレーキローター側 : 95kgf


ほどまでスポークテンションは戻りましたが、タイヤを嵌めるだけの状態でも10%ほどスポークテンションが落ちている事が分かります。


さて、タイヤとチューブと空気をセットし、スポークテンションが下がる事で、もう一つ問題が起こる事がありました。

 

それはセンターがズレる恐れがある事。


ホイールのスポークテンションが全体的に落ちた結果として、合わせたはずのセンターが若干ズレてしまう事がありました。

これはスポークテンションが左右で差が出てしまう事の多いリアホイールの方で見られるようで、フリーハブ側に0.5mm弱ズレてしまう事がありました。


フリーハブのあるリアホイールは形状がいわゆる「おちょこ」となり、組み方にもよりますがフリーハブ側は、反フリー側となるブレーキローター側に比べスポークテンションが高くなります。

そのため、タイヤとチューブをセットし全体のスポークテンションが落ちた時に、元々のスポークテンションが高いフリーハブ側に僅かに引っ張られてしまうのかもしれません。

そのため、リアホイールを組む場合、左右のスポークテンションが大きく異なる場合は、そのセンターズレを考慮してホイールを組む必要もあるでしょう。

 

そしてスポークテンションドロップはチューブレスだとさらに顕著に現れます。


先ほどとは別のホイールになりますが、フロントホイールとして組んだホイールに、30mmのシュワルベプロワンをチューブレスでセットした時のスポークテンションの変化を見てみました。


タイヤと空気を入れていない状態

左側(ブレーキローター側) : 110kgf
右側 : 100kgf


タイヤを嵌めた状態
左側 : 90kgf
右側 : 80kgf

4barまで空気を充填
左側 : 80kgf
右側 : 70kgf


スポークテンションの降下率は約30%。

20%ほどの降下率であったクリンチャータイヤに比べ大きい値となりました。

チューブレスタイヤを使った事がある人は経験があると思いますが、タイヤが固くホイールにタイヤを嵌めるのに苦労した事があると思います。

タイヤ自体がタイトな造りであるため、ホイールに嵌めるだけでもその全周に強い圧力が掛かり20%ほどのスポークテンションが落ちています。

そして、エアーを入れると更に10%ほどスポークテンションが落ちました。


ロードバイクでは、一般的にチューブレスタイヤ(チューブレスレディ含め)は乗り心地が良いとい印象があります。


チューブレスタイヤが快適な理由としては、チューブが無く空気圧を低くできるためと言われていますが、スポークテンションが落ちている事も要因の一つと言えるでしょう。

一方、チューブを入れたクリンチャータイヤの反応の良いキビキビした走りは、相対的に考えればスポークテンションがそれほど落ちていない事ご要因の一つとも言えるでしょう。

 

優しい乗り心地でないかもしれませんが、それはそれで魅力はあります。

 

チューブレスタイヤを履いて、反応の良さを求めるのであれば、タイヤをセットした状態を想定したホイール組みが出来れば理想的なのかもしれませんね。

もしくはタイヤを履いた状態で微調整するのも場合によってはアリかもしれません。

ただしその場合、エアーを抜いた際のスポークテンションがハブやリムの最大スポークテンションを超えないようにしないと、部品が破損する恐れがあるので注意が必要ですが。

 

 

今回はスポークテンションドロップについて書いてみました。

最後までお読みいただきありがとうございました。

スポークテンションメーター校正器を作ってみた。

家の事情があり、外に乗りに行けない日々が続いております。

ただ、休日は家には居て細切れに時間はあるので、ホイールを組んだりしています。


ホイール組みに必要な工具の1つにスポークテンションメーターがあり、廉価な物を以前より使っていましたが、思うところがありパークツールのスポークテンションメーターTM-1を購入しました。

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やはり、パークツールは良いです。
値段は張りますが、安い物とは使い心地が全く違います。
手にした感触から違うのでびっくりしました。


ただこのTM-1もスポークテンションの値は、換算表を元にした参考値でしかありません。

また、稼働部のバネがギシギシしていたので、潤滑剤を塗布したら、スムーズに動くようになったけど、表示値が多少変わってしまいました。

そもそも換算表にある表示値は個々の銘柄のスポークに対応したものではないため、このスポークは換算表のどれに当たるのだろう?
と迷う事も多々ありました。

例えば、0.9mmの厚さのエアロスポークがノギスで測ると0.95mmあったり、1.5mmのラウンドスポークの太さがやはりノギスで測ると1.55mmほどあるなど、換算表だけでは確信を得る事ができなかったのです。

 

そこで必要となるのが、スポークテンションメーターの校正器。

探してみると、とあるショップが作っている校正器がありました。

 

 

 

23,300円といい値段しますね。


構造的には非常にシンプルで、吊り秤をスポークで引っ張っているだけ。

そして使い方は、その秤の表示値をスポークテンションをTM-1の値で見てゆくという物です。


構造がシンプルなだけに、他のホイール組をしている方のホームページを見ると、自分で作っている人も多いです。


これなら作れそうとの目論みから自分も作製して見る事にしました。

 

必要な物は

フレーム
吊し秤
金具類

です。


考えなければならないのは、
スポークを引っ掛ける構造
スポークを引っ張る機構
です。


材料を探しに、家から2kmほどの所にあるホームセンターに行ったのですが、適しそうな物があまりなく、結局ほぼAmazonで注文しました。


完成品がこちらです。

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スポークテンションは130kgfほどまでは張るので、使用する材料もそれに耐えられる物でなければなりませんが、常に130kgの負荷を与え続ける訳でなく、使わないときは無負荷なので材料の耐荷重にはそこまでこだわらず、ある程度頑丈そうな物を選びました。

 

材料のフレームはコレ。

 


TRUSCO(トラスコ) TSF40フレーム40X40-900 TSF4040-900

 


金具類はこのセット。

 


2028シリーズ アルミプロファイルコネクターセット20個 コーナーブラケット40個 M8x20mm Tスロットナット 40個 M8フラットワッシャ 40個 M8x16mm 六角ソケットキャップスクリューボルト 8mmスロットアルミプロファイルアクセサリー(黒)

 


ターンバックルを使ってスポークを張るので、コレも。

 


simPLEISURE ターンバックル M6 1個 qb500165c01n0

 


吊し秤はコレですが、私はAmazon以外の所から入手。

 


吊りはかり デジタルスケールクレーン 200kg 高精度0.05kg 計測ツール 吊り下げ秤 携帯式 吊秤 釣り用 自家用 旅行用 商売用 産業用 乾電池式 ブラック

 

 

200kgまで計測できる吊し秤です。


材料は以上ですが、多少金具を加工してあります。

L字ブラケットを背中合わせにして強度を稼いでいますが、元々は突起があったので、その突起を削り背中合わせにできるようにしています。

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またボルトにボール盤を使い方穴を明け、スポークを通し引っ掛けるられるようにしています。

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テンションの調整は、ターンバックルを回すことで80kgまでは上げられますがそれ以上は力がいるので、ニップルを回しスポーク張る事で張力を上げられます。

 

130kgも余裕で張ることできました。

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スポークテンションメーター校正器を使い、実際に使うスポークを張ってTM-1の値を記録しておけば、ホイールを組む際、スポークテンションを、自信を持って張る事ができるので、これは作ってみて正解でした。

 

作成に使った金額も8000円ほどとメカニコさんの物を買うよりだいぶ安く済みました。

 

 

今回このスポークテンション校正器を造るのに参考にさせて頂いたHPです。

テンションメーター – 手組ホイールファン

非常に勉強になるサイトですので、ホイールについて興味がある方は読んでみてください。

 

 

 

肺炎で死ぬかと思ったときのガーミンウォッチの記録を公開する

2023年7月。

肺炎で入院しました。

自宅から比較的近いクリニックで高熱と咳に2度受診し2回目の診察で肺炎と診断を受けました。しかし入院させてもらえず、家で様子を見てと言われ様子を見ていたら、徐々に悪化しリアルにこのまま死んでしまうのでないかと思うほど具合が悪くなり、症状がかなり悪化してからの入院となりました。

 

基礎疾患のない成人男性には、病院って相当厳しいんですね。


そんな状態でしたが、肺炎の発症から入院そして退院と、ガーミンウォッチをほぼ腕に付けておりその時の身体の状態の記録が残っておりました。

 

その記録を見てみたら身体の状態が数値としても現れており、面白かったのでガーミンウォッチのデータの例として公開してみる事にしました。

 

さっそくデータを1つ見てみましょう。

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これは、ガーミンのボディバッテリーの入院1日目からの1週間の記録。

 

入院しやっと適切な治療を受ける事ができたお陰で、日が経つに連れボディバッテリーの数値が回復しているのが分かります。

 

この様な具合でデータがあるので、またとない(もう体験したくない)機会なので、いくつかのデータを上げてみたいと思います。

 

ちなみに私が使っているガーミンウォッチは、Venu Sq 2 という比較的カジュアルなモデルで、アップルウォッチに似ているのでよく間違えられます。

ガーミンウォッチでも他の機種だと、また違ったデータも取れるかもしれません。

 

 

さて、先ずは今回の事を振り返ってみます。

事の起こりは新型コロナに感染した事。

 

保育園に通う子供が熱を出し、小児科に連れて行ったらコロナ陽性。

十中八九、保育園で貰ってきたと考えられる。

そしてその翌日に自分も発熱。

 

39℃を超える発熱が4日間ほど続き、唾を飲み込むのが辛いほど喉が痛いというのが主な症状。

 

自分に続き、妻ともう1人の子供(双子なのです)もコロナ発症。

発熱が辛くてもロキソニンを飲みながら、子供の世話をするという、なかなか厳しい時間を5日間ほど過ごし、何とか家族全員コロナの症状は落ち着いてきました。

そして週明けから仕事にも復帰。

が、その復帰初日の夜。

自分だけ再び発熱。


コロナの発症から約10日後でした。

39℃を超える発熱のため仕事にはもちろん行けない。

とりあえず家の近くのクリニックに行ってみましたが、コロナ及びインフルエンザは陰性。

解熱剤で様子見てと、カロナールと咳止めを処方され帰宅。

しかし、39℃超の発熱にカロナールは、正に焼石に水。

0.5℃くらい熱が下がる程度でほとんど効果はなし。

そしてその2日後。

症状は全く改善せず、むしろ咳が酷くなってきて、まともに睡眠も取れなくなってしまい、2日後に再びクリニックを受診。

ようやくここで、レントゲン等の検査の結果「肺炎」と診断。

しかし、入院はせず、経口の抗生剤でまたも様子見との事。

帰宅し抗生剤を飲む。

しかし、その日の夕方には熱が40.3℃と上昇。

意識も朦朧としており、これはヤバいと総合病院へ救急で受診しました。

が、

しかし、ここでも解熱剤で様子見ろと。

クリニックで出された薬で様子見ろと。

まともに検査もせずに帰されることになってしまう。

まともに飲み食い出来てないのに、水分を500mlは飲めてる(ロキソニンが効いてるときに無理やり押し込んでるだけ)事を理由に点滴もしてもらえず。

なんで、こんなに厳しいのか。

そこから3日我慢しました。
40℃の発熱が常態化しそうなのをロキソニンで無理やり解熱するが、咳は悪くなる一方。

夜も熱と咳で全く睡眠も取れない状態でした。

顔がどす黒くなってゆき、本当にこのまま死んでしまうのではないか思いながら過ごしていました。

 

世間は土日月と三連休中。

この日は連休中日の日曜。

 

連休明けの火曜にクリニックで検査結果を聞きに行く予定でしたが、症状は全く良くならずむしろ悪化。

家にいても何も出来ないし、家族も付き添いしてもらい総合病院に行き救急外来を受診しました。

 

そこで詳しい検査の結果、肺炎が悪化し、「肺化膿症」及び「胸膜炎」と言われ、即入院が決定。

抗生剤の点滴を受け、やっとこの時点でまともな治療が受けられました。

発症から6日後の事でした。

 

その週のボディバッテリーの推移を見てみます。

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火曜に発症したのですが、ボディバッテリーはほとんど回復出来ていません。

水曜の夜から、木曜の朝にかけてはガーミンウォッチを付け忘れており、推定で多少回復していますが、おそらく実際には回復できてません。

ここで、ちょっと話が逸れますが、そもそもボディバッテリーとは何なのか。


以下、ガーミンHP https://www.garmin.co.jp/minisite/health/guide/body-battery/ から引用。

“Body Battery(ボディバッテリー)は、Garmin独自の機能です。心拍変動、ストレスレベル、睡眠、そして毎日の活動レベルなどを分析し、身体的エネルギーの残量を測定します。数値は5-100 で表示され、そのスコアが大きいほど、その日の活動や運動に費やすことのできるエネルギーが十分にあることを意味します。反対にスコアが低いほど、体力を温存して休息をとる必要性を示します。”

と、あります。ボディバッテリー対応のウェアラブルデバイスを装着している計測されるデータを元にして、自身のエネルギーの残量を計算してくれるようです。

非常に面白いですね。


話を戻します。

そして冒頭でのこのボディバッテリーのグラフをもう一度見てみます。

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これは先程のグラフの翌週のグラフで、正に入院初日からのデータ。

 

そして具体的な数値。

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日曜からの入院で1日目と2日目の数値は酷いですね。

日曜が+9、月曜が0と、全く回復出来ておらず、死んでいるかのようです。

火曜以降、抗生剤の効果が現れており、その後は回復傾向にあります。

 

他のデータを見てみましょう。

 

以下は先月6月のとある休みの日の心拍数の変動グラフ。

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自転車にも乗らず、運動らしい運動も出来なかった日なので、心拍数は最大でも96。

睡眠時の安静心拍数は44となっている。

そしてこれが、今回の肺炎で最も悪い日であったであろう入院した日の心拍数の変動グラフ。

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安静心拍数が58と平常時である先程のグラフに比べて10以上高い。

0〜4時という睡眠の時間帯であるのに、心拍数が70を頻繁に超えており、日中では運動もせず寝ているだけなのに心拍数が100に迫っている。

この日の前後数日は咳き込むとしばらく止まらなくなるような状態で、咳き込んだ際、心拍数も90半ばまで上昇してしまい、それがグラフにも現れている。

ガーミン ウォッチにはストレスレベルという、心拍数の変動から体に受けているストレスを計測できるという機能があるので、それも見てみましょう。

先ほどと同日の日のストレスレベルを見てみます。
先ずは6月の休日。

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当たり前な事なのですが、睡眠時のストレスはありません。

また、16時前後も家にいたのでしょうか、ストレスを受けていないようです。


次は肺炎で入院した初日のストレスレベル。

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酷いですね。
一日中ストレスが掛かりっぱなし。


ガーミンコネクトにも

「今日は休憩時間をほとんど取っていません。ストレスは身体を消粍します。長い間ストレスを受けると、消耗し切ることがあります。」

とコメントされました。


この日を中心とした1日のストレスレベルの平均の数値の変動を見てみます。

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7/13から平均が50となり、7/16の救急にかかり入院した日がストレスレベルのピークに。それ以降は抗生剤での治療により徐々に平均ストレスレベルが減少して行きました。

7/19には平均ストレスレベルが25まで下がりました。これは普段の生活レベルと同等であるため、治療から4日ほどでストレスレベルが通常まで落ち着いた事が分かります。

入院4日目の実感としては、まだ咳が出たり微熱が続いたりしている状態でしたが、入院初日に比べたら症状が落ち着いてきている実感はありました。

 

しかし、この日の心拍数を見てみると、安静時の心拍数は49となっており、通常であれば43,44ほどの数値なのでそれに比べるとまだ高く、回復していない身体の状況も現れています。

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因みに安静時の心拍数のその後の推移を見てみると、

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グラフ青線が安静時心拍数。変動幅が少ないので分かりにくいのですが、退院3日目の7/26には43まで下がりようやく平常時までの値に落ち着きました。

グラフ赤線の最高心拍数が途中から上昇しているのは、退院が決まったので軽い運動をしたり退院時に歩いたりしたから、上昇したのであって病状の影響ではありません。

 

ここまで、病気と入院時のガーミンウォッチから検出できたデータを見てきました。

 

体調が正直に反映されており、病気は大変でしたが、データをみる面白さとこれからの生活での注意すべき事象を把握するきっかけにはなりそうです。

 

 

 

最後にこれを執筆している直近のボディバッテリーの推移を上げておきます。

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睡眠をしっかり取れればボディバッテリーは回復します。

 

しかし、仕事に復帰した事や夜中も子供2人の面倒を見なければならない事で、徐々にボディバッテリーの最大値が減少しており、全体的にも下降しているデータですね。

 

気を付けないとまた疲労の蓄積より、何処かで体調を崩す原因となりうるので要注意です。

 

現状としてはようやく日常の生活ができてきたところで、深い呼吸の際、肺のダメージを受けた箇所にあった違和感が少しづつ治ってきている様な気がしますが、ロードバイクに乗ったりやランニングをする事はまだできていません。

 

少しずつ良くなっている感触はあるので、焦らず身体を戻して行きたいと思っております。