ハイエンド車種を中心に、自転車に広く使われる「カーボン」。正しい扱い方を知ることで寿命を延ばし、トラブルを予防することが出来ます。

「カーボン」とは

いわゆる「カーボン」と呼ばれるものの正体は、「炭素繊維強化プラスチック(CFRP)」、つまり、カーボン繊維で強化したプラスチックです。カーボン繊維を織物のようにして布状にし、それにエポキシ樹脂などを染み込ませて固めたものです。
金属材料（アルミやクロモリ）と比べて、

• 非常に軽い
• 自由に成形でき、各部の特性を自由にコントロールできる
• 強度が高い
• 弾性率が高い。つまり、変形しにくい

というメリットがあり、航空機などにも使われます。

自転車におけるカーボン素材の利用

このような優れた特性から、カーボン素材は、ハイエンド車種では積極的に採用され、軽量化に貢献しています。また、一般のロードバイクでもカーボンフォーク、カーボンシートポスト、カーボンバック（シートステーがカーボン）としてよく採用されています。

カーボンの種類

自転車に使われるカーボンの性能を説明するのに、「50HM1Kカーボン使用！」などと書かれている場合があります。ここで使われる「K」や「HM(ハイモジュラス)」の意味は、

• K(カーボン繊維の本数)

  Kは、カーボン繊維を何本束ねた糸を使ってカーボンシートを製造したか、を示しています。1Kは1000本の糸を束ねた物を指します。つまり、12Kなどはかなり太い糸を織ったシートを使っている、ということです。

  これによる差は、1Kは細い糸で編んだ織物、12Kは毛糸などの太い糸でできた織物、と考えるとよくわかり、前者は硬めで薄手かつ軽く、後者は柔らかく厚めで重めになります。

  ただ、Kが異なるシートを部位ごとに使い分けている製品もありますので、この値がそのまま性能の指標になるわけではありません。また、表面にカーボン繊維の模様が見えている製品は、表面に化粧カーボンという、装飾のための12Kカーボンシートをかぶせてあることが多いです。

• HM(ハイモジュラス、高弾性カーボン)

  HM(ハイモジュラス、高弾性カーボン)は、従来のカーボン繊維より高弾性率、つまり大変変形しにくいものを使って成形したカーボン素材です。たとえば50HMは、1mm^2あたり50tの引張強度を持つ、という意味です。従来品より硬い製品を作ることができます。

カーボン製品の取り扱い

カーボン繊維そのものの寿命は数十～百年あるとされています。しかし、プラスチック（エポキシ樹脂）の寿命が扱われ方によって大きく変化するので、自転車では数年程度と言われています。

1. 樹脂の吸湿を防ぐ

   カーボン製品は、表面に施されたウレタン塗装によって保護されています。なので、表面の塗装がはがれると吸湿します。また、塗装はフレーム内部には施されていないので、自転車を水洗いするときは注意してください。野ざらしは避けてください。樹脂は吸湿すると強度が低下します。吸湿したカーボン製品が低温になると、樹脂内部で水分が凍結し、まれに破損することがあります。

2. 落車したら注意

   カーボンは高い強度を持っていますが、限界を超えた衝撃や、局所的な衝撃が加わると、素材の内部にダメージを受けます。なので、金属素材のような傷、ヒビは生じにくく、破損が発見しにくいです。そのため、落車、事故などで大きな衝撃が加わったカーボン製品は、カーボンがはがれて浮いたような箇所や線状の亀裂が無いかよくチェックし、異常が無い場合でも専門店でチェックを受けてください。カーボンは金属素材に比べて衝撃の伝達が早いので、ぶつかった部位以外がダメージを受ける場合があります。

3. スタンドなどの取り付け不可
   
   

   スタンド取り付け不可

   フォークコラムのように、他のパーツによって締め付けられている部分以外には、（キックスタンドのような）外部パーツを取り付けることはできません。カーボンは想定されていない部分の圧縮には大変弱いため、破損の原因になります。同じ理由で、カーボンシートポストにシートポストキャリアを装着することもできません。

4. 締め付けトルクに注意
   
   

   トルクレンチ。カーボンパーツには右の自転車用をお薦めします。

   トルクレンチの扱い方もあわせてご覧下さい。

   カーボン製品を取り付けるとき、締めつけ方が悪いとパーツにダメージを与える場合があります。なので、カーボンパーツを取り付けるときは、専用の固定パーツで、トルクレンチを利用して指定トルクで締め付けてください。なお、トルクレンチを利用される際には必ずねじ山にグリスなどの潤滑剤を塗っておいてください。締め付けトルクが無意味になります。締め付け部分にこのような摩擦増強剤を塗ると、低いトルクで十分固定できるのでおすすめです。以下によくあるカーボンパーツの取り付けについて説明します。

   • カーボンシートポスト
     
     

     カーボンシートポスト

     シートクランプにこのような締め付け力が一箇所に集中しない製品を用い、指定トルクで締め付けてください。シートクランプで締め付けられる部分に薄く摩擦増強剤を塗ってください。

   • カーボンハンドル
     
     

     カーボンハンドル

     ステムにこのようなカーボンハンドル対応のものを使って、ステムと接する部分に薄く摩擦増強剤を塗ってください。ステムボルトは画像の順番で、少しずつ締めていってください。一本ずつ締めるときちんと固定できません。
     また、MTB用カーボンハンドルの中には、バーエンドバー利用不可のものもありますので注意してください。

   • カーボンコラムのフォーク
     
     

     カーボンコラムのフォーク

     アヘッドタイプで、フォークとフレーム、ステムをつなぐ部分がカーボン（カーボンコラム）ものが、高級フォークを中心に存在します。このようなフォークのコラムカットは必ずソーガイドとのこぎりで行い（パイプカッター不可）、スターファングルナットではなくプレッシャープラグ →商品ページを使って、ステムとの接続部分には薄く摩擦増強剤を塗ってください。ステムボルトは交互に少しずつ締めていってください。

   このように、カーボンは神経質な素材です。そのことを意識し、よく点検を行ってください。

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