セラミックベアリングには本当に価値があるのでしょうか?

Aug 27, 2023

業界の人々はセラミック ベアリングについてどう考えていますか?この高価なアップグレードに投資すべきでしょうか?

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スタン・ポータス著

公開日：2021年6月15日午後6時

バイクのパフォーマンスのアップグレードに関しては、セラミックベアリングは最も議論の多いベアリングの 1 つです。

セラミックベアリングは、熱望する人もいれば、無視する人もいますが、貴重なワット数の節約が得られるか、価格の割には最小限の利点しかないため、軽薄な投資とみなされます。

従来のスチールベアリングと比較したセラミックベアリングの長所と短所についてさらに詳しく知るために、私はセラミックベアリングが投資に値するかどうかについて、議論の両側にいる3人の業界専門家に話を聞きました。

また、セラミックベアリングがどのように製造され、何が性能主張につながるのかについての背景を提供するために、セラミックベアリングの背後にある製造プロセスについての洞察も求めました。

しかし、セラミックベアリングの長所と短所を掘り下げてアップグレードする価値があるかどうかを検討する前に、セラミックベアリングとは何なのか、自転車のどこに使用されているのか、そしてなぜ使用されているのかを正確に確認しましょう。

セラミックベアリングは従来のスチールベアリングと同じ機能を果たし、自転車の可動部分が簡単に回転するのを助けます（さらに詳しく知りたい場合は、自転車ベアリングに関する完全なガイドがあります）。

セラミックベアリングとスチールベアリングの違いは、もちろん材質です。 窒化ケイ素で作られたセラミックベアリングは、転がり抵抗の低減、硬度の向上、寿命の長さで知られています。

セラミックベアリングはここ数年で人気が高まり、現在ではプロトンの中でよく見かけるようになり、限界利益を追求することが指針となっています。

しかし、究極のパフォーマンスアップグレードを求める多くのアマチュアライダーや、レースタイムトライアルなど特に効率を重視するライダーにも人気があります。

セラミックベアリングは、ハブ、ボトムブラケット、プーリーホイール、ヘッドセットなど、摩擦の低減と耐久性の向上が求められるバイク全体で使用されています。

実際、多くのセラミック ベアリングはハイブリッド ベアリングであり、スチール ベアリング レースの内側にセラミック ボールを使用しています。 ロードおよびオフロードの分野を問わず利用できます。

ボトムブラケットは、セラミックベアリングを見つける最も一般的な場所の 1 つであり、CeramicSpeed、C-Bear、Wheels Manufacturing、FSA などのブランドが、セラミックベアリングを備えたさまざまなボトムブラケット規格や、スチールベアリングを置き換えるセラミックベアリングキットを提供しています。既存のボトムブラケットのアップグレードオプション。

ホイールハブも、自転車でセラミックベアリングを使用する最も一般的な場所の 1 つです。

多くのブランドが、標準のスチール ベアリングまたはセラミック ベアリングを備えたハブまたはホイールを提供しています。 ボトムブラケットと同様に、既存のスチールベアリングをセラミックベアリングに交換するためのキットも利用できます。

リアディレイラーのプーリーホイール (ジョッキーホイールとも呼ばれます) をセラミックベアリングにアップグレードすることは、標準的なジョッキーホイールを特大プーリーに交換するのと同様に、エネルギー損失を削減するもう 1 つの機会です。

セラミック ヘッドセット ベアリングを選択する理由は何ですか? 結局のところ、ここでのワット数の節約は必ずしも優先事項ではありません。 しかし、主張されているセラミックベアリングの非腐食性と長持ちする特性は重要であり、ヘッドセットの整備と最終的には交換の頻度を減らすのに役立つ可能性があります。

セラミックベアリングの製造工程には長い時間がかかります。

CeramicSpeedの上級技術および販売教育スペシャリストであるPaul Sollenberger氏は、同ブランドのベアリングの製造には、ベアリングのサイズに応じて60日から70日かかり、標準的なスチールボールベアリングよりもはるかに長いと述べています。

セラミックベアリングは窒化ケイ素粉末として誕生し、熱間静水圧プレスと呼ばれるプロセスを経ます。

それは、微粉末をゆっくりと最初のボール形状に圧縮することから始まります。 次に、粉末を約 30 時間熱と追加の圧縮にさらして、材料を再び凝縮させ、目的の最終測定値に近づけます。

これが完了すると、ベアリングの粉砕や脆化を防ぐために、冷却と圧力解放の段階が同じ時間行われます。

ベアリングが冷めたら、およそ 30 日間かけて研削とラッピングを行います。このプロセスにより、モールド ラインが除去され、希望の最終サイズにさらに近づけられます。

最終段階はスラリー研磨であり、ベアリングはさらに隆起した部分を除去する研磨にさらされ、水研磨によって「最も滑らかな表面仕上げと 0.001 mm 以内で測定される正確な真球度」が得られると Sollenberger 氏は述べています。

セラミックボールベアリングには次の 2 つの重要な利点があると主張されています。

ただし、これらの潜在的な利点には欠点が伴い、多くのライダーにとってセラミックベアリングは不当なアップグレードのように感じられる可能性があります。

また、セラミックベアリングは重量の軽減にはつながりますが（スチールベアリングよりも重量が 50% 軽い可能性があります）、バイク全体で見ると、重量の減少はほぼ完全に無視できます。

CeramicSpeed が実施したテストでは、セラミック ベアリングを備えた独自のプーリー ホイールが最もエネルギー効率が高く、消費電力が 0.033 ワットであることが証明されました。 言い換えれば、これは伝送中に失われるエネルギーの量です。

比較のために、テストの結果、最も効率が低いのは Shimano Acera (Shimano の最も安価なコンポーネント ファミリの 1 つであるため、最も公平な比較ではないかもしれません) で、消費電力は 1.370 ワットであることがわかりました。

ハントホイールに CeramicSpeed ベアリングを提供している The Rider Firm のロードおよびグラベル ブランド マネージャーである Ollie Gray 氏は、CeramicSpeed ベアリングをバイク全体に使用する利点を次のように指摘しています。「CeramicSpeed 独自のテストでは、ベアリングをハブ、プーリー ホイールに使用すると、とボトムブラケットを使用すると、標準のスチールベアリングと比較して 6 ～ 9 ワットの範囲で節約できます。

「大したことではないように聞こえるかもしれないが、プロライダーに尋ねれば、タイムトライアルや単独離脱の場合には、10wも違いがあると言うだろう。」

セラミックベアリングがワット節約の利点を提供する理由の一部は、ボールの真球度が厳密であるためであり、Sollenberger 氏は次のように説明しています。「ベアリング内のボールの真球度を確実に均一にすることで、ベアリングはボールやレースにストレスを与えることなくライダーの荷重を支えることができます。そして、より少ない潤滑要件でより良いパフォーマンスを可能にします。」

Sollenberger 氏によると、セラミック ボールの硬度もここでの要因となります。

同氏によれば、セラミックベアリングはスチールベアリングよりも3〜5倍硬いと言われており、その結果、チェーンの張力やペダリングによってかかる力に長時間耐えることができるという。

「セラミック ボールはスチール レースを絶縁します」と Sollenberger 氏は言います。 「鋼と鋼の接触がなければ、ベアリング内に汚染物が長期間滞留した場合にのみ腐食摩耗が発生する可能性があります。」と彼は続けます。

「効率を高めるために、軽い接触シールと薄いグリースを鋼製ベアリングに使用すると、鋼鉄の界面に露出した鋼がすぐに腐食と劣化を起こし、ベアリングがダメになってしまいます。」

最終的には、これらの特性によりハイブリッド セラミック ベアリングの効率と寿命がスチール ベアリングより向上するとソレンバーガー氏は述べていますが、潤滑剤の軽量化には影響があると述べています。

セラミックベアリングの欠点は何なのかとの質問に対し、ソレンバーガー氏は「メンテナンスの必要性は一部のユーザーにとっては驚くかもしれない」と言う。

CeramicSpeed では、ベアリングの寿命が尽きるまで、年に 1 ～ 2 回メンテナンスを受けることを想定しています。

この期待により、「優れた効率と長寿命を実現する軽量接触シールと最適化されたグリースの使用が可能になった」と Sollenberger 氏は言います。

したがって、セラミックベアリングが提供する利点を求めるライダーにとって、ベアリングのサービスとメンテナンスに対する意欲は考慮すべき重要な要素です。

ベアリングの整備やメンテナンスに費やす時間 (そして、場合によってはお金も) が正当化される人もいますが、まったく正当ではない人もいます。 もちろん、ベアリングをメンテナンスすることでベアリングを長持ちさせることができることを覚えておく価値があります。

Mavic の製品管理責任者である Maxime Brunand は、セラミック ベアリングの欠点を一言で言い表します。「コスト」です。

グレイ氏やソレンバーガー氏と同様に、ブルーナンド氏もセラミックベアリングは転がり抵抗が低く、寿命も延びると述べているが、「それは机上の空論」であり、「ベアリングのブランド、品質レベル、走行条件を考慮すると、必ずしも現実のものではない」と警告している。

彼はまた、「高品質の標準ベアリングに対するセラミックベアリングの利益は最小限である」、「高品質の標準ベアリングは低品質のセラミックベアリングよりも優れている」とも述べています。

ソレンバーガー氏は、高品質のセラミックボールを使用していない、または関連する製造基準（ISO 9001を満たす）を遵守していないブランドは、「時間が経っても耐えられないベアリングを使用することになり、より重いグリースとシールの選択が必要になり、全体としては」と述べています。予想を下回るパフォーマンスだ。」

しかし彼は、「高品質の標準ベアリングは、低品質のセラミックベアリングよりも優れています」と付け加えています。

2013年にFriction Factsが行ったボトムブラケットテストでは、最高のスチールモデルと最高のセラミックモデルの抗力の差はわずか0.03ワットであることが判明しました。 さらに、同等のスチールとセラミックのボトムブラケットのうち 3 つでは、スチールベアリングの摩擦値が低くなりました。

したがって、セラミックベアリングの潜在的な利点を活用することは、決して安価な取り組みではありません。

たとえば、CeramicSpeed ボトム ブラケットの価格は最大 289.99 ポンド / 359.99 ドルになるため、最高級のスチール ベアリング ボトム ブラケットでも驚くほど手頃な価格に見えます。

ブルーナン氏は、コストに関して言えば、研究室であろうと道路上であろうと、セラミックベアリングの潜在的な利点はまったく正当化できないと述べています。

むしろ、ライダーにとっては「セラミックベアリングに多額の投資をするよりも、空気抵抗を下げてワット数を節約するために、バイク、トランスミッション、タイヤの空気圧、体の位置を適切にメンテナンスすることに取り組む」方が良いと彼は言う。

ハントのオリー・グレイ氏は、このコストは最高の素材と正確な製造プロセスの結果であると述べているが、利益を追求する前に他のことに集中するようライダーに奨励するブルナンド氏の意見に同調している。

「〜10ワット[効率を改善する]ために数百ポンド（またはドル）を費やすことを決定する場合、ライダーとしては、その追加の効率を他のどこで見つけることができるか、おそらく次のような形でそれを見つけることができるかどうかとバランスを取る必要がありますコーチの指導を受けて数か月、あるいは風洞実験を行って空気抵抗を減らすためにポジションを改善する必要があります。」

ブランドは、消費者にセラミックにアップグレードするオプションを提供したいと考えながらも、わずかな利益を追求する前に、ライダーのスピードや効率を向上させるための費用対効果の高い戦術が他にもたくさんあることを認識しています。ベアリング。

ブルーナンドでさえ、マヴィックがホイールにベアリングを提供しない理由を説明した後、ライダーはマヴィックのホイールをセラミックベアリングにアップグレードできると指摘しました。

セラミックベアリングのコストと潜在的な性能上のメリットを比較すると、特にメンテナンスや高品質スチールベアリングの性能などの他の要素と重なると、非常に高くなります。

これは、セラミックベアリングが提供する可能性のある限界の節約を求めないか、単に他のことに重点を置いている大多数のライダーにとって、セラミックベアリングの使用を即座に除外することになります。

たとえば、低抵抗を引き換えに、最悪の天候や真冬でもベアリングを動作し続ける堅牢なシールと潤滑剤を備えた高い耐久性を実現します。

セラミックベアリングのコストに見合う価値があるかどうかを考えるとき、ソレンバーガー氏は、どのライダーもベアリングのアップグレードから恩恵を受けることができるが、それはライディングの目標や現在のセットアップなどの他の要因によって左右されると述べています。

「実際的なメリットを考えると、Ultegra ビルドと Dura-Ace ビルド（または Force vs Red、Chorus vs Record/Super Record）のどちらを選ぶか迷っているライダーは、CeramicSpeed で Ultegra ビルドをアップグレードすることで、価格に見合ったパフォーマンスを得ることができるでしょう」と彼は言います。純正の Dura-Ace ビルドではなくコンポーネント。

「Dura-Ace、Red AXS、および Record/Super Record に乗ることにしたライダーは、最高の装備を使用していることを知り、示すためにそうしているのです。そして現代のバイクの場合、これらのビルドは高品質のセラミック ベアリングによるパフォーマンスのアップグレードなしでは完成しません。 」

結局のところ、セラミックベアリングは、コストに関係なく潜在的な利益を追求するライダーや、単に最高のものを求めるライダーにとっての選択肢となります。

しかし、ほとんどのライダーにとって、セラミックベアリングの実際の利点を、追加の出費に見合った形で積み上げるのは困難です。

コンテンツエディター

Stan Portus は BikeRadar のコンテンツ編集者です。 スタンは、コンテンツ戦略やニュース速報から、サイクリングにおける環境問題や社会問題に関する最新情報や長編特集まで、あらゆることに取り組んでいます。 スタンは 2018 年に自転車業界で働き始め、Chris King、ENVE、Castelli などのスポーツ最大手ブランドのコンテンツを執筆しました。 彼はフリーランスのライター兼ジャーナリストとして 7 年以上働いており、多くのアート、デザイン、文学出版物でレビュー、エッセイ、インタビューを執筆し、またラジオにも出演しています。 根っからのロードサイクリストである彼は、南西部の小道や道路に沿って疾走したり、一晩のオーダックスライドなどの無謀な追求に取り組む姿が見られます。

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