ディスクブレーキのホイールはリムブレーキホイールと何が違うのか?

もはやこの流れは止められないロードバイクのディスクブレーキ化。

これまでリムブレーキが主流だった世代にとっては、ディスクブレーキ化によりフレームからホイールそしてコンポまで一式買いなおさなければならない選択肢しか残っておらず、なかなか踏み出せない一歩でもあります。

私も次買い替えるのであればディスクブレーキロードだと思っているのですが、予算的な面でまだ買えず。。。

今後は必ず付きまとうディスクブレーキ化ですが、今回はディスクブレーキ専用ホイールとリムブレーキ専用ホイールの構造的な違いを見てみましょう。

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ブレーキの力の伝わり方が違う

ホイールのディスクブレーキ化によって最も異なるのは制動力の伝わり方です。

リムブレーキの制動力伝達

これまでのリムブレーキの場合、制動力は

①ブレーキキャリパー

②リム

③タイヤ

④地面

という4ステップの順番で制動力が伝わります。

ここで最も重要なことは、制動力が地面に伝わるまでスポークを介さない、ということです。

スポークを介さない=スポークに負荷が少ない、ということなので、リムブレーキホイールのフロントホイールのほとんどは

  • 少ないスポーク数
  • ラジアル組み(中心からリムに向かって放射線状に広がるスポーク)

という2点が実現できていました。

↑ラジアル組み↑

これにより、ホイールの軽さとエアロダイナミクスを最大限引き出すことができたのです。

※リアホイールはペダリングの力が直接加わり負荷が大きいのでラジアル組みではなくクロス組みが多い。

ディスクブレーキの制動力伝達

ではディスクブレーキホイールの制動力の伝達はどうでしょうか?

ディスクブレーキは

①ブレーキキャリパー

②ディスクローター

③ハブ

④スポーク

⑤リム

⑥タイヤ

⑦地面

という7ステップで地面に制動力が伝わります。リムブレーキに比べて多いですね。

最も大きな違いは④スポークを介すところです。

ハブからスポークにかけてブレーキングの際に大きな負荷がかかるため、リムブレーキとは対照的に

  • スポーク数が多い
  • クロス組み(スポーク同士、他のスポークと交差する組み方)

というスポークの組み方になります。

 

↑クロス組みディスクブレーキホイール↑

なのでリムブレーキとは対照的にホイールの重量は増しやすく、空気抵抗も増えることになります。

ただ、ディスクブレーキの場合はリムブレーキの位置にあるキャリパーが不要となるので、その分フレームやリム部分でエアロダイナミクスの利点を活かした作りが可能です。なので一概にディスクブレーキロードの方が空気抵抗が高いとは言えません。(むしろ全体的な空気抵抗は低いという実験結果の方が多い)

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リムへの攻撃性

リム部分への攻撃性という意味では圧倒的にディスクブレーキホイールにメリットがあります。

カーボンリムでもブレーキによる熱を気にせず、安心して強いブレーキをかけられる

というのはディスクブレーキ最大のメリットかもしれません。

 

私が使用しているボーラーウルトラはじめ、リムブレーキかつカーボンリムのホイールは、下り坂などでブレーキをかけ続けるとリムとブレーキシューの摩擦熱によってどんどんリムが高温になります。

alto(アルト)というホイールメーカーの実験によると、

レバーを引く力4.08kgでBontrager「Aeolus 5 TLR D3」にブレーキをかけたところ、下記のような結果が得られています。

  • 0秒:21.5℃
  • 5秒:44.5℃
  • 10秒:56.8℃
  • 15秒:69℃
  • 20秒:77.9℃
  • 25秒:86.3℃
  • 31秒:92.0℃
  • 36秒:97.1℃
  • 40秒:104.2℃

リムが破損するまでは約180秒だったそうです。

Alto Carbon Clincher Brake Track Testing – Teaser Video

↑実際にリムがブレーキ熱によって破損する様子。

まぁ、このaltoの実験動画は、実際の走行を想定していないといった事から各メーカーからも反論が色々あり、物議を呼んだ実験なのですが、少なくともブレーキをかけ続けることでリムへの負担が大きくなるのは間違いないことです。

また、リム内部の温度が上昇することで、チューブ内の空気が温まり膨張してバーストするという事が起こります。これは私も実際に経験あります。

 

死ぬかと思いました。

 

そのためカーボンリムでキャリパーブレーキを使っているライダーは、前輪と後輪のブレーキを交互にかけるなどしてブレーキ熱を放熱してあげることが求められていました。私も自然とそうしていました。

 

しかしながらディスクブレーキでは全てディスクローターが受け止めてくれますので、リム内部の熱を心配する必要がなくなります。そのため急激な下り坂や長時間のブレーキでも気にせず安心してブレーキをかけることが可能となります。

しかもブレーキによるリムへの摩耗ダメージがないため、ホイールの寿命も延びます。

雨天時の制動性も圧倒的にディスクブレーキの方が上です。

こういった制動性の高さはリムブレーキでは決して到達することのできない領域でしょう。

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標準化されるディスクブレーキロードバイク

フレームにおいてもホイールにおいても、2019年まではハイエンドモデルのみの対応が中心だったディスクブレーキ。

ここ数年で各ホイールメーカーもフレームメーカーも研究に研究をかさね、ディスクブレーキの性能は大きく向上しました。

「重くて硬くてまだまだ発展途上なディスクブレーキなんて・・・。ただのメーカーの戦略でしょ?」

というのは既に過去になりつつあります。

カンパニョーロのシャマル ディスクブレーキゾンダ ディスクブレーキなど、すでに各メーカーともミドルエンドのホイールにもディスクブレーキモデルも市民権を得てきたり、最近バージョンアップが発表されたライトウェイトの新作ホイールも全てディスクブレーキという衝撃の自体です。

今後は確実に進むロードバイクのディスクブレーキ化。

 

ロードバイクのディスクブレーキ化の波?
更に論争が激化するロードバイクのディスクブレーキ化。個人的には2018年~2021年までがリムブレーキ→ディスクブレーキの過渡期だと思います。2022年以降はディスクブレーキ×カーボンクリンチャーといった組み合わせが主流になるのかも。デ・・・

↑の記事で私はこのようなことを書きました。

2020年~2021年にかけてはディスクブレーキとリムブレーキが半々くらい。

2022年以降からはディスクブレーキの割合が多くなり、ブレーキ市場の勢力図も変わってくる・・・なんてことがあるかもしれません。

 

この見通しよりも早く、そして確実にディスクブレーキ化の波は目に見える形となって私達を覆いつくそうとしています。

これからの進化を見守ると共に、私も2020年くらいには完全ディスクブレーキ化に踏み込みたいと考えています。(お財布的に今年中は無理っぽい)

 

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