1組27g:OVERFASTはいかにして世界最軽量のカーボンファイバー・スルーアクスルを設計したか [ブログ記事]
カーボンファイバー製スルーアクスルは以前から存在していましたが、誰も乗り換えなかった本当の理由は、重量ではなく信頼性でした。
OVERFASTが2年間をかけて、立ちはだかるすべての問題を解決した方法をご紹介します。

スルーアクスルが最後まで残った理由
現在、カーボンファイバーは高性能バイクに広く使われています。ロード/グラベル/マウンテンバイクの本格的な車体を見れば、カーボンファイバーがいたるところに使われていることがわかります。ステム、ハンドルバー、シートポスト、サドルレール――業界はカーボンを全面的に採用しています。
では、なぜスルーアクスルは大部分がアルミニウム、スチール、チタン製のままなのでしょうか?
それは、スルーアクスルの素材としてのカーボンには、次のような現実的な懸念がいくつかあるためです。
1) トルクによってカーボンシャフトがねじれないか?
2) 接着された金属ねじ部が、いずれ腐食して破損しないか?
3) 繰り返しクランプ力がかかることで、ヘッドにひびが入らないか?
4) 十分な耐久性・強度・安全性があるか?
これらは正当な疑問です。山道を高速で下る際にホイールを固定するコンポーネントにとって、「問題ないはず」では十分ではありません。
OVERFASTは、サイクリングに真剣に取り組むエンジニアリング企業です。2年間の開発、ラボテスト、実走アスリートによる使用を経て、これらの懸念一つひとつに具体的に対処するカーボンスルーアクスルを開発し、そのソリューションを裏付ける特許も取得しました。
重量の根拠:実測値
標準的なアルミニウム製スルーアクスルのペアは、通常約110gです。OVERFASTのカーボンアクスルは、ペアで約27g(2026年5月)で、約83gの軽量化を実現しています!
具体的には:
OVERFASTのペア重量は、リムブレーキバイク用に設計された軽量クイックリリーススキュワー1本分よりも軽量です。トルク、締め付け荷重、振動に対応しなければならないコンポーネントとして、驚異的な数値です。
エンジニアリング:4つの問題、4つの解決策
OVERFASTがカーボンスルーアクスルに関するサイクリストの懸念にどう対処したのか、詳しく見ていきましょう >>
1. ねじれの問題。解決策:ダブルグルーブ・アンチツイスト設計
カーボンスルーアクスルにおける主な構造上の課題はねじりです。スルーアクスルを締め付ける際には大きな回転力がかかるため、金属製のねじ部がカーボンシャフトに対して回転するなら、接合部が破損しており、規定トルクまで締め付けることができません。

OVERFASTはカーボンアクスルに2本の凹溝を形成しています。金属製エンドピースには、それらの溝にかみ合う対応する突起リッジがあります。この機械的なインターロックにより、回転力は接着剤だけでなく形状を介して伝達されます。荷重がかかっている状態では、2つの部品は物理的に互いに回転できません。
2. 接着剤破損の問題。解決策:MagicLock物理結合
カーボンと金属の接合を接着剤だけに頼ることには、長期的なリスクがあることが知られています。カーボンファイバーとアルミニウムの間で生じるガルバニック腐食により、時間の経過とともに接着接合部が劣化し、最悪の場合、スレッドインサートがそのまま引き抜ける可能性があります。多くのライダーが不安を感じる、そして当然ながら警戒すべき破損モードがこれです。

OVERFASTは、機械的なロック構造を形成するために内部加工を施した7075アルミニウム製スレッドインサートを使用しています。カーボンシャフト内部には拡張構造が設けられており、この構造と物理的にかみ合います。その結果、接着剤を使用しなくても、金属とカーボンの接合部は分離することなく500 kgfの引張荷重に耐えることが試験で確認されています。二次的な対策として接着剤を追加すると、その数値は1,000 kgfまで上昇します。実際のスルーアクスルにかかる荷重は、いずれの数値よりもはるかに小さいものです。
3. ヘッド破損の問題。解決策:一体成形カーボンキャップ
アルミ製スルーアクスルを軽量化すると、キャップ(フォークまたはドロップアウト面に接するフランジ付きヘッド)を非常に薄くする必要があります。薄いアルミ製キャップは金属疲労の影響を受けやすくなります。数千回に及ぶクランプサイクルによって小さな亀裂が発生し、最終的に破断に至ります。軽量な廉価アクスルのヘッドに、ひび割れや変形が見られることがあるのはこのためです。

OVERFASTアクスルのキャップは、カーボンシャフトと一体成形されています。接着や圧入による別体のキャップは使用していません。
カーボンファイバーの材料特性により、金属疲労も発生しません。つまり、繰り返し荷重を受けても損傷が蓄積せず、無期限に特性を維持します。
それだけでなく、アクスルとキャップの接触面は、曲面半径を持つ角度付き形状になっています。対応する角度付きワッシャーと組み合わせることで、この曲面形状は標準的な平ワッシャーよりも接触面積を増やし、より大きな横方向の衝撃荷重に耐えられます。
4. 高トルク工具の問題。解決策:内蔵チタン製六角インサート
レース現場のサービス車両では、ホイール交換を迅速に行うため、高トルクの電動レンチを日常的に使用します。標準的なカーボン製六角ソケットでは、インパクトドライバーを高トルク設定で使用した際に、なめるおそれがあります。

OVERFASTは、六角ソケット内部に厚さ0.8mmのチタンライナーを組み込みます。このチタンライナーは、一般に「ワイヤーカット」と呼ばれるWire Electrical Discharge Machining(WEDM)で製造されています。機械的な応力や変形を生じさせずに、チタンのような硬く導電性のある金属へ高精度で複雑な形状を加工するために用いられます。
チタンは、インパクトレンチの使用に耐えるために必要な硬度と靭性を備えながら、重量増加を最小限に抑えます。スチール製インサートと比べて、重量ははるかに軽量です。六角ソケットは箱から出してすぐに、実質的にレース対応です。
おまけ(ここまで必要にならないことを願います):専用工具用スロット

最悪のケースとして、アクスルがフレーム内部で破損した場合でも、これらのスロットからアルミ製ねじ部品を取り外せます。
実際に安全なのか?製品を支える試験
発売前に、すべてのOVERFASTスルーアクスルは、破壊試験および非破壊試験からなる包括的な一連のテストに合格する必要がありました。これには、国際的に認められた規格も含まれます。
- ホイールセットを使用したスルーアクスル疲労試験(EN規格)
- ホイールセットを使用した衝撃試験(UCI規格)
- 最大トルクテスト - 45 Nmに合格
- 最大引張強度 - 破損するまで1,250 kgf
- すべての生産バッチでX線内部検査
- カーボンキャップの衝撃・疲労試験 - 20J衝撃、12 Nmトルク、500回連続ねじりサイクル
- 競技アスリートによる2年以上の実走テスト
引張試験
45Nm超までのトルクテスト。一般的な推奨トルクは10-12 Nmです。
各バッチをX線検査。二重溝の接合部を確認できます。
結論
OVERFASTは、カーボンスルーアクスルを適切に設計するための工程を徹底しています。ねじれ防止形状、機械的に接合されたインサート(確実性を高めるため接着剤も使用)、疲労耐性に優れた一体型キャップ、チタン製六角ライナー。これらはそれぞれ、実際に起こり得る故障モードに直接対応しています。
前後1組で約27グラムという重量で、現在入手できるスルーアクスルの中でも最軽量クラスです。優れたテスト結果からも、この軽量化は十分に注目に値します。
互換性:20以上のフレームブランドに対応
OVERFASTスルーアクスルは、現在市場で主流のディスクブレーキ対応ロードおよびグラベルフレームに適合するよう、複数の長さとねじ仕様で用意されています。
互換性が確認されているブランドには、Pinarello、Bianchi、Giant、Colnago、Merida、Specialized、Trek、Cannondale、Factor、Cervelo、BMC、Scottなどがあります。
フレームが標準リストにない場合、OVERFASTではお客様の寸法に合わせたカスタムアクスルを製作できます。ねじ仕様(M12 x 1.0、1.5または1.75mmピッチ)、有効長、全長を確認する必要があります。ご注文前に、正しい数値を確認するため、以下の採寸ガイドをご覧ください。

標準のブラック以外に、カスタムカラーも選択できます。ホワイト、ピンク、パープル、オレンジからレッドへのフェード、パープルからグリーンへのフェードを注文できますが、これらは受注生産のため、納期が長くなります。
素材と梱包について
OVERFASTは、カーボンファイバーの生産が最も環境に優しい製造工程ではないことを認識しています。そのため、すべての梱包材に完全リサイクル可能な紙素材を使用しています。製品ラインの拡大に伴い、責任を持って素材を調達・リサイクルすることにも取り組んでいます。
OVERFAST カーボンスルーアクスルコレクションを見る
OVERFAST アクスルを見る →
2件のコメント
Does your tru axle fit the new Specialized Aethos 2 with UDH system ?
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