A-GARAGE: マーレ荷台改良

マーレのキャリアはブレーキ台座固定ですが、何年かしたら台座溶接が折れそうなので固定位置変更を行います。

GIZAのカゴ用ステーを曲げて精度出しし、取り付けます。カゴステーにしたのは長さがちょうど良かっただけで、深い意味はありません。１個あたり重量222gでした。キャリア本体の不要部分を切り落とすつもりですが、それでも重量増加は避けられなさそうです。

固定はダボ穴で行います。干渉防止のため、シム噛ませての調整が必要です。ライトもこちらに移動しました。スキュワーの取付も変更し、干渉防止と整備性向上を同時に行います。

赤いマーキングがあるのは、干渉防止のための位置合わせです。

リヤも同様。ステーの穴径はM5ではないため、ワッシャーを噛ませています。

【ここから強度計算？】

せん断応力について。

まずは安全率について考えてみます。

路面から大きな衝撃が加わった際は最も荷重が大きくなります。一般に衝撃荷重は12倍程度の余裕が欲しいところですが、市販品のキャリアはダボ穴留めで20kg以上積載可能なものがあります。ということは、そこまでの安全率は必要ないのだろうと推測されます。

昔はM6でしたが、現在ダボ穴はほとんどの車種がM5です。市販品ではダボ穴固定で25kg耐荷重のキャリアがあるので、これで計算してみます。
250N/14.2㎟≒17.6N/㎟…①
実際にはダボ穴は左右のネジ２本で支えるため、
①より　17.6/2=8.8N/㎟…②
ということになります。SCM435（クロモリ）が付属すると仮定しても強度区分12.9なので、
②より　12.9/8.8≒1.46倍
どうあがいても市販品の安全率はたったの1.46倍ですね・・・。自転車程度の振動ならこの程度で十分なのかも知れません。
私はもう少し余裕を見たいので、安全率3倍で計算することにします。
今回もM5ボルトです。ホームセンター等の一般的なボルトは強度区分8.8となります。のちにクロモリボルトに交換予定ですが、とりあえず両方計算しましょう。
SCM435の場合　①より　250N*1.46倍/3倍≒121N…③
ホームセンターボルトの場合　③より　121N*8.8倍/12.9倍≒83N
という訳で、一旦は耐荷重8kgで見て、ボルト交換後は耐荷重12kgでいこうと思います。そこからキャリアの重さを引くので、キャリア一個あたり積載量11kgくらいまでにしとけよ、という感じです。
【強度計算？終わり】
ちなみにクイックレリーズの中空ハブシャフト（クロモリ）の断面積を38㎟と仮定すると、耐荷重はダボ穴の約2.7倍でした。そうなると、中空ハブシャフトの耐荷重は66kg。10kgの自転車に60kgの人間が乗るとして後輪荷重は約55％なので、後軸荷重は38.5kgです。

安全率は1.71倍。自転車の衝撃荷重はたかが知れているんでしょうね。3倍はやり過ぎなようです。ただし、今回は干渉の都合上シムを噛ませているので、テコが効いてボルトに余分な負荷が掛かっています。そのことを考慮しても3倍のままでいくことにします。