ヒルクライムで本当に軽いホイールはどれなのか？リム重量から、リムの慣性モーメントを計算してみた！

ローディーの皆さんへ！

いきなりですが質問です！ここに3本のリムがあります。

25mmのリム(400g)
40mmのリム(450g）
60mmのリム(500g）

このなかで漕ぎが本当は軽いのはどれか分かりますか？？

ヒルクライムで本当に軽いホイールはどれなのか？リム重量から、リムの慣性モーメントを計算してみた！

ヒルクライムで本当に軽いホイールはどれなのか？リム重量から、リムの慣性モーメントを計算してみた！

いやコレ私も分からないんですよね。ヒルクライムだと外周部が軽いほうが有利といわれますが、リムが重いはずのディープリムでも軽く登れるホイールが存在します。

もちろん剛性も影響しますが、参考までに、加速時の必要ワット数に影響する、リムの慣性モーメントを計算してみることにしました。

※ワット数との関係はこちら

登りが速いホイールはどれか？リムの物理学！慣性モーメントの計算式

もうタイトルからしてイヤな感じですけど、まぁ計算は簡単です。

慣性モーメント＝1/8×リムの質量×（リムの外径^2＋リムの内径^2）

ということで各種リムを計算していってみましょう！因みにリムの外径は、635mmとします。まずは、計算例として、コスミックプロカーボンUSTでやってみましょう。

リムハイト40mm、リム重量450gなので、計算結果は単位はg・m×mで、42.595

リムは2つあるので、2倍して85.19g・m×m　となります。

この数字が小さいほど、回転させるパワーが少なくて済みます。逆に大きいと失速感が少ないホイールになります。

ということで、いきなり計算結果を並べていきます！

MAVIC（マビック）のリム

40mm　450g　85.19　コスミックプロカーボンust

25mm　405g　78.50　キシリウムプロカーボンust

↑　要リムテープです(^^;　片輪20gのテープで数値的には（両輪で）　+2　して考えてください

22mm　400g　38.95　キシリウムプロUST＆キシリウムエリートUST　フロント
25mm　420g　40.70　キシリウムプロUST＆キシリウムエリートUST　リア

合計　79.65　キシリウムプロUST＆キシリウムエリートUST　

↑　これでリムテープ（片輪20g位）いらないのだからアルミリムでは優秀です！特に手持って回すと、明らかにリアの回転がシャマルより軽いのが分かります。

画像は手で回転させている時のシャマルです。本当はこんな計算しなくても、手に持って回せばわかります（笑）

CAMPANOLO（カンパニョーロ）のリム　BORA,SHAMAL,ZONDA

まずは本命のBORAクリンチャーから行きましょう！

35mm　420g　80.14　BORA ONE 35クリンチャー

50mm　455g　84.79　BORA ONE 50クリンチャー

やはりBORA35の登坂性は優秀！リムテープも不要ですし。

30mm　465g　44.71　シャマル2wayfit　c15　リア
26mm　425g　41.12　シャマル2wayfit　c15　フロント

合計　85.83　シャマルウルトラ2wayfit　c15　前後

手にもって回すと、リアはコスミックプロカーボンUSTより重いです。計算通りです（笑）フロントは軽いんですけどね。

きっと、今のワイドリムのレーゼロ（WOリム）も同じ位でしょう。

45mm　460g　86.40 BORA WTO 45

↑　シャマルより明確に良いと感じたのは「エアロ効果」と「剛性」、ワイドリムによる「振動吸収性」分も大きいということですね。登坂性はBORA35に劣るはず。

またピュアチューブレスとして使えば、シーラントが片輪30g位不要なのも大きい。ピュアチューブレスのラインナップが減ってきてしまっているので、IRCの新しい FORMULA 25c 270gが一番の候補。その次に旧シュワルベプロワン25cの当たり（シーラントがほぼ不要で260g位、シーラントを15ccだけ入れる）を引くこと（笑）

カンパ系はリムテープが要らない点も重要ポイントです

35mm　325g　62.01　BORA35チューブラー

50mm　365g　68.02　BORA50チューブラー

↑　やはりチューブラーは頭一つ抜けてます

FULCRUM（フルクラム）のリム

40mm　435g　82.35　SPEED 40C（クリンチャー）

40mm　335g　63.42　SPEED 40T（チューブラー）

↑　流石、評判が良いだけあります！クリンチャー派なら SPEEED40C や BORAONE35 は良い選択になりますね。

PRIME（プライム）のリム

38mm　440g　83.56　 BLACKEDITION 38　lightweightモデル

50mm　525g　97.83　BLACKEDITION50　ノーマルモデル

30mm　440g　84.61　PRIMEアタッカー

↑　2020年度版の新しいBLACK EDITION (38mm) はかなり良いです。古い50mmはやはり登坂は少し苦手。プライムアタッカーならシャマル、レーゼロと勝負できますね（要別途リムテープ）

TOKEN（トーケン）のリム

45mm　490g　92.03　R45

低価格のカーボンクリンチャーはこの辺りが目安でしょう。流石に登りは少し重さを感じそう。

REYNOLDS（レイノルズ）のリム

29mm　385g　74.03　レイノルズアタック・チューブレスレディ　AR29も同じですね

　↑これは超優秀！リムが軽すぎます！

CORIMA（コリマ）チューブラーの32mmリム

32mm　290g　55.59　コリマS1のリム（製造中止）

↑　ツールでニーバリが勝った時のリムです、これだけ軽すぎ！！（ナローリム時代の物です）　チューブラーはリムセメントが必要ですが、リムテープは要らないのでその辺も良いところですね。

32m　330g　63.26　コリマWS（ワイドリムの現行品）

ZIPPのリム　ZIPP303s DISC　45mmのフックレスリム

フックレスリムである ZIPP303s DISC のリム重量は予想ですが410g程度でしょう。リムハイトは45mmでファットリムであることを考えるとやはり軽い！

45mm　410g　77.00

雑誌の評価では、登坂性はそこまで高くありませんでしたが、Jベンドスポークにありがちなモッサリ感で評価されているかもしれません。キシリウムエリートも軽いホイールですが、カリっとした剛性の高いホイールの後に乗ると、モッサリ感じてしまうところがありますので。実際は軽いホイールです。

ZIPP 303 Firecrest Tubeless Discのフックレスリムは355gと予想されます。

40mm　355g　67.20

フックレス化したことで超軽量化。BORA ONE35より登れるホイールになっているのかもしれません。

ROLF PRIMA （ロルフプリマ）VIGOR α（ヴィガーアルファ）の32mmハイトアルミリムとEOS3＆ARES3のカーボンリム

空力が良くて気になるロルフプリマ。アルミリムの32mmのリム重量は550gと某のむらぼさんに書かれてありました。ということで計算してみます。

32mm　550g　105.43

ということでロルフのアルミリムは、平地用にしたほうが良いかも。

カーボンリムの ARES3 や EOS3 の場合はスペック表からの予想で475g

32mm 475g 91.05

空力は良いはずなので慣性を活かして登れるなら高評価、そうでないなら低評価に分かれそうです。ただ、雑誌の評価では ROLF PRIMA EOS3（91.05）は、BORA ONE 50 CL（84.79）より若干登れるが、BORA ONE 35 CL（80.14）ほど登れないという評価がついていたので、このような構造が特徴的なホイールの場合、リムの慣性重量だけでは測れませんね。また、42mmのARES4の場合、42mmで510g位でしょうから慣性指標は96位でしょう。

この表の注意点

注意して欲しい点は、リムテープの有無で重量が変わる点、それからあくまでリムだけの数字なので、ニップル（アルミか真鍮か）やスポークまでは考慮していないということです。（例えばコスミックカーボンのSLとノンSLはこのあたりが若干異なります）

またスポークの影響も考えていないので、スポーク長が短くなるディープリムは、実際にはもう少し有利です。

慣性モーメンメントの理論と、体感（記録）の比較

私の体感的にも、剛性が低めで出足は鋭くないキシリウムエリートで激坂の自己記録を更新、平坦では BORA WTO45 が記録を出しているので、両方ともに理論通りです。

仮に慣性モーメントが同じホイール同士なら、平地と下りはリムハイトが高く、ワイドリムの方が速く走れるので有利です。

リムの慣性モーメントの計算結果まとめ：チューブラーはやはり登坂性に特別に優れている、クリンチャーは大差ないのでエアロ効果がいるかどうか？下りの性能は必要かどうか？が重要

結論としては、アルミクリンチャーのローエンドとハイエンドは明確に違いが出ます。が、ハッキリ言って、アルミハイエンドとカーボンのハイエンドでも登坂性能に大きな違いは出ません。

登坂性は、キシリウムプロカーボン、キシリウムプロUST＆キシリウムエリートUST,、BORA35＆SPEED40C、レイノルズアタックが良いでしょう。

ですので、カーボンディープリムにするメリットは、今のところ40kmで走った時の10W-15Wの削減、というのが本当のところです。※よくある風速4m/s程度だと、風の時速は14.4キロ。4mの向かい風なら時速26キロで走るだけでも、ディープリムは10W以上削減して超有利です！

そしてやはりチューブラーの登坂性は別次元ですね。

特にナローリム時代のコリマはおかしい性能です。

タイヤとのシステム重量も注目（タイヤの慣性モーメント）

タイヤの慣性モーメントも重要なファクターです。

350gのタイヤシステム、上記に38.11をプラス
300gのタイヤシステム　上記に32.67をプラス
250gのタイヤシステム、上記に27.22をプラス
200gのタイヤシステム　上記に21.78をプラス

※この下の部分が間違っていたので修正しました↓

例えば、シャマル85.83に250gでシーラント不要のチューブレス（RBCCのlight23c)27.18×2を付ければ合計値が140.19

プライムの新型のlightweight　BLACKEDITION38（83.36）にGP5000TLをつけることを想定し、リムテープ20g、シーラント30g、チューブレスレディ300gをつけると合計値が 148.9 になり、上記のシャマルより登りで重いホイールになるでしょう。

もし、登り性能を重視するなら、タイヤはIRCの新型の S-LIGHT （25cで220g）が良いでしょう。シーラントの量は30ccでOK！合計250gなので、プライムのブラックエディション38ライトウェイトなら、137.8になります。理論上はシャマルより登れてエアロ性能も優秀なはずです。

また、クリンチャーならtubolito(38g)+EXTENZA R1s(145g)で183gと恐ろしい数字になります（笑）タイヤシステムの数値的には約19.93！

シャマルのナローリムは、色々なタイヤを試しましたが、23cのピュアチューブレス（シーラントなしでタイヤのみ245g=旧シュワルベプロワンの23c）を入れたときが一番速く感じました（登坂性能）が、やはりそれで合っているようです。

総括：タイヤのシステム重量まで検討して、最速を決めるべき！踏み続けられるかは、ホイール剛性×フレーム剛性も影響するのでやっぱりホイールは面白い！

横剛性の高いフレームに、横剛性の高いホイールを合わせると、登坂の反応は良いけど足がガチガチに削られたりします。ロングライドなどだと、踏み続けられるかどうかはかなり重要な問題。一方でレースだと、アタックについていけるだけの剛性も欲しい。そのあたりで最適ホイールが変わってくるので、人によってどれが最適なのか結論を出すのはやはり難しいです。

ということでBORAWTOより足当たりの柔らかいコスミックプロカーボンUSTを買ってみた

そして、今回の検証は、あくまでも加速性、登坂性に限った話で、しかもリムを密度が一様な理想的な円盤と仮定して計算しています。もちろん実際はそんなことはないので、この数字は鵜呑みには出来ません。しかし、体重があり、パワーのある人（慣性力を活かせる人）や平坦重視の人は、数字が大き目でもOK、逆に体重が軽く、ヒルクライムに挑む人は、数字が小さいものが好まれる傾向があると思います。

定番のZONDAとよく言われますが、体重の軽い人は、キシリウムエリートUSTやプライムのアタッカーを買った方が幸せになれそう。

また速い人の中には、レーシングゼロより、レーシング3の方が進む感じがするという人もいます。これはリムの軽さではなく、スポーク素材の剛性の問題。

ということで、やっぱりホイールはどれが合うかは難しいですね～(^^;

タイヤ周りの軽量化に効く36gのTPUチューブ