のむラボホイール１号の後輪の反フリー側のスポークを交換しました

2022/12/13 Tue. 23:48 [edit]

お客さんからのむラボホイール１号の後輪をお預かりしました。

モランボン組みの後輪です。
元は普通に組んでいたものですが、
お客さんの希望で組み直しました。
いまの組み方になったのは２０１７年の８月（→こちら）なので
５年以上前のことです。
これがお客さんが練習などで最も常用しているホイールとのことです。

リーフハブ２４Ｈチャンピ／コンペヨンロクモランボン組みです。
左右異本異径組みをしています。
お預かりした理由はフリーボディのベアリング交換ですが、

それとは別に
スポークのねじり終わりの箇所がだんだんずれてきて
振れを取ってもすぐ振れるということです。

↑この箇所
これですが、バテッドしている細い径の部分で
うにょーんが起きています。
通常、１．８ｍｍ径（１５番）ではほぼうにょーんは起きませんが
モランボン組みはリム側のねじり終わりの箇所より外周に
降伏に関する力が集中してかかるようで、
コンペでもうにょーんが起きることがあります。
バテッド部分が１．５ｍｍ径（１７番）のレボリューションだと
普通のホイールでも１００ｋｇｆあたりから
確率的にうにょーんが起きますが
モランボン組みをするとホイールを組み終えるまでに
ほぼ全数がねじり終わり以降でうにょーんを起こすので
ホイールを組むこと自体が困難、というか無理です
（これは実際に試したことがあります）。

コンペの場合、ホイール組みの時点では
うにょーんをほぼ起こさないものの
経年使用するとここまで顕著に起こるというのは初めて知りました。
お客さんがテープを貼って指摘しているのは１ヵ所ですが、
程度の差はあれ反フリー側のねじり終わり全てで
同じような痕跡がありました。

これは別件ですが、モランボン組みでスポークが折れた例です。
組んだのは２０１８年１１月１０日で（→こちら）、
直した日は今年の１１月１８日なのでちょうど４年です。

ねじり終わりの箇所で破断しています。
このホイールはフリー側がストロング、反フリー側がチャンピオンで
フリー側のストロングは首元１３番（２．３ｍｍ径）で
それ以降は１４番（２．０ｍｍ径）というシングルバテッドなので
ねじり終わり以降で径は変化していません。
また、左右ともうにょーんが出ているスポークはありませんでした。
このホイールで分かるのは、やはりねじり終わりの箇所の
負担が大きいということです。

↑これは反フリー側のスポークをバラす際に
切断してニップルを一切ゆるめずに抜き出した
スポークのリム側の部分です。
うにょーんを起こしたスポークは、それ以降増し締めをしても
スポークテンションに変換されずスポークの伸びに変換されます。
なので、ニップルの端面とツライチくらいになるスポーク長さであったのに
そこから何山もねじが進んでいるスポークがあります。

↑これはニップルをゆるめ切って抜き出した
最終交差のペアのスポーク２本です。

うち１本をひっくり返すとこんな感じ

スポークヘッド側で端を揃えました。
画像右のスポークのヘッドが浮いているように見えるのは

ヌポークと反ヌポークの差です。
ハブフランジからねじり始めまでの角度の差が
普通のホイールより大きいので
首元の変形の差もより顕著になります。

向きを揃えるとだいたいきれいに添います。

で、長さがこれくらい違いました。

↑バテッドスポークで、ねじり終わりから
ニップルの径に太くなるまでの間を赤で描いた図です。
その右に描いてあるのは均等間隔に横線を引いたスポークで、
左の図の赤に相当する箇所を右でも赤く描いています。

↑バテッドスポークのうにょーんは
こんな感じで起きているということです。
これが「１．８ｍｍ径の部分の長さが短いことで応力が集中した結果
実際のスポークテンションの範疇でうにょーんを起こす」のか
「単に１．８ｍｍ径だと耐えられないだけ」なのかが不明です。
もし前者であれば、２．０－１．８－２．０ｍｍバテッドだと
うにょーんが起こるのに１．８ｍｍプレーンだと起こらないという
領域が存在するはずです。、
後者だとそもそも１．８ｍｍ径でモランボン組みすると
通常のホイール組みの範疇では
必ずうにょーんを起こすということになります。
あと「スポークの本数」はうにょーんの発生に関して
そこそこ大きな要素な気もしますが。
２４Ｈだと起こるのに３２Ｈだと起こらない、
というのはありえる気がします。

これは極端な図ですが、
バテッドスポークを曲げ方向に塑性変形しない程度に力を加えると
弓なりに変形する曲率が太い径と細い径で違います。

で、もしバテッド部分の長さが極端に短い、
アンプルかつまようじの溝のような長さであった場合
変形の形が弓なりではなく直線を折ったように角ばった形になるはずです。
どちらのスポークも太い径と細い径の寸法が同じであったとして
曲げ方向ではなく伸長方向に引っ張った場合
上のスポークがせいぜいうにょーんを起こす程度であるところ
下のスポークはブチンとちぎれる（破断する）という結果に
分かれるというのであれば
これもまた極端な話ですがモランボン組みのねじれ終わりから先の状態は
上の図の下のスポークの状態に片足を突っ込んでいるということになります。

１５番プレーンなら曲げ方向の変形の弓なり曲率が一定になるので
もしかしたらモランボン組み時のうにょーんの起きにくさに関してだけは
バテッド部分が１５番のバテッドスポークより強い可能性があります。
それを試すのはバクチなので、反フリー側のスポークを
少なくとも通常のホイール組みの範疇で
経年使用まで含めてもうにょーんが起きない（ほぼ起きない）ことが
確からしい１４番プレーンで組み直すことにしました。

スポークを補填してざっと縦横振れを取りました。
上の画像のホイールは回転しています。

その時点でのホイールセンターです。
リムが思いっきりフリー側にずれていますが、
ここから反フリー側を増し締めして
センターを出すだけでホイールが組めます。
というほど単純でも無く最後のほうで縦振れ取りを
もう一度追い込む必要があったりしますが。

まだまだ。

センターを出しました。
バラす前のホイールも少し振れ取りを試みましたが、
ゴクッと大きな縦振れがありその位相のスポークで
うにょーんが起きているので締めても締めてもスポークが伸びるだけで
縦振れが無くならなかったのにスポークを交換すると
きれいにビシッと決まりました。
引き続き使い回したフリー側のチャンピオンは
全数ともスポークの長さがニップルの端面で揃っていて
うにょーんを起こしていないのを確認済みです。