2010年1月29日金曜日

スポークの力学

唐突ではありますが
最初スポークの張り方(張られ方)という物が良く解らなかったのです。
んで、他のHPとかで見ても下手すると言葉とかで書いてあって、何かイメージ的にピンと来る様なのが無かったのです。
でも、ある時、あぁ、そうか。と。
何かそういう、右脳の遅延理解みたいなのありませんか?

というわけで、とりあえず概念なんぞを意味も無く書いてみたりするわけです。
さて、スポークですが、スポークは基本的に引張りしか使いません。
押す方向に力をかけたりはしません。
J字型になってる引っ掛ける側は引っ掛けて引っ張るだけで押す様には作られていないのです。
ですから、自転車で止まってる時というのは変な気分ではありますが、車輪は地面に付き、リムの上側からスポークが垂れていて、そしてハブ、軸をぶらさげています。

例外的には、J型の発想では無く、引っ張りも押しも行う事でスポーク本数を減らせる特殊なホイールもあります。
が、そういうのは置いておいて、


まず、上図左の様にスポーク2本でハブを真中に固定したとします。
引く側だけ使うと言ったので、せっかくだからこのスポークはゴムひもで出来てるとしましょう。
スポークとの違いは伸び率の違いだけです。
さてハブ軸を回すとですが、ゴムが伸びるだけでホイールは回転しません。

ゴムひもを硬くひっぱって使えば回るかもしれませんが、それでもこの構造が力を加えるには不利な事は解るでしょう。

ではゴムひもが伸びるだけ回しいくと、


こんな位置関係になります。
こういう位置関係になると、ゴムひもは巻き込まれるだけで、これ以上紐が外側に行ったりも内側に行ったりもしません。純粋にリムを引っ張る様になります。
やがてリムは回り出します。

ですから、こういう位置関係でスポーク張ってると効率良い訳ですが、ではこれでOKと言って手を離すと


使えねぇ、、、、、。
引っ張ってなければ戻ってしまうので反対側も支えてあげます。



こういう風になります。
もちろん、リムが強靭で、スポークも強靭ならこれも成り立ちますがそうも行きませんので四方八方に同じ事をすると、



はい出来上がりと。
これがタンジェント組みと呼ばれるもので、軸に力が加わる場合はこの発想になります。

一方、最初に示した真っ直ぐに繋ぐやり方は、例えばフロントタイヤの様に道路から力を受けて回ってるだけであれば軸の回転方向には力がかかりません。
自転車の前車輪軸をリムで吊るしておけば良いだけなので、中心部から放射状の張り方でOKで、かつ、この張り方はスポーク長が短くなる分軽量になります。

これがラジアル組みです。
尚、ホイールに力を加えるのもリム側、ブレーキもリム側だから成り立つのであって、ブレーキがディスクブレーキの場合は、軸に力を加えるので、やっぱりタンジェント組みでなくてはいけない事になります。

ところが昔、ヤフオクでラジアル組みでディスク対応ホイールを組んで売ってた人がいたらしく、2CHで質問送ってはその辺を理解してくれない感じ等が公開されて盛り上がってました。(笑)

4 件のコメント:

  1. このまま解説書になるほど上手く説明されているので
    関心しながら読んでいました。
    世の中の、マニュアルや解説本の類には全く持って何を解説してくれているのかわけのわからないものが多い中、電気蛙さんはデジタル一眼レフのマニュアルを作る仕事を
    すれば最高のマニュアルが完成するのではと思いました。(笑)
    ちなみに私はマニュアルを読まないタイプで、わからなくてもとりあえず操作して尚且つわからない時はマニュアル
    見ることありますが、必要な部分を探し出すのに時間が掛かって嫌になります。(汗)
    特にひどいなぁと感じるマニュアルにドコモの携帯のマニュアルですね。
    会社の女性社員の方に操作を尋ねられてマニュアル見せてもらっても結局わからなかったことがありました。(汗)

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  2. >私はマニュアルを読まないタイプで、わからなくてもとりあえず操作して尚且つわからない時はマニュアル見ることありますが、必要な部分を探し出すのに時間が掛かって嫌になります。(汗)

    私もいきなり行き当たりバッタリ派ですね。
    マニュアルを後から読むと便利な機能が多々あったりする事もざらで、、、、、。
    でも最近は斜め読みくらいはする様になりました。
    少し大人になってる様です。(笑)

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  3. おはようございます。
    投稿を効率化するために読者に登録させて頂きました。
    私のブログにもリンクを貼らせて頂きたいのですが
    宜しいでしょうか。

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  4. 一瞬だれかと思いましたが、天文中年さんですね。(笑)
    実は恥ずかしながら、ここのシステムをよく解っていないのでした(汗)
    リンクの件了解です。
    こちらのリンクのほう、このページのカスタマイズ方法がよく解ってないので、しばしお待ちください、、、。

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