V5Rsはコルナゴ史上最軽量フレームですが、ただ軽いだけのフレームではありません。レースでの平均速度と必要なパワーは日々高まっており、選手は例えばリムハイトの高いエアロホイールや、エアロコクピットといった、よりエアロダイナミクスの高いコンポーネントを求めています。そのため、軽量化のみを追求したロードバイクの需要は非常に少なくなっています。

だからこそ、V5Rsは単なる軽量ロードバイク以上の存在といえるのです。

徹底的な分析

コルナゴは、以下の点について徹底的な分析を行いました。

1)重量とカーボンレイアップ
2)エアロダイナミクス
3)フレーム剛性
4)ハンドリング性能とフレームジオメトリ

これらの分析により、コルナゴは究極のオールラウンドレーシングロードバイクを開発することができました。V5Rs は、UAEチームエミレーツXRG と UAEチームADQ が使用する標準レースコンポーネントを搭載し、UCIが定める重量制限内で限界まで軽量化しています。さらに、エアロダイナミクス、ハンドリング性能、加速性能の向上を実現しました。

1)重量とカーボンレイアップ

塗装前のフレーム重量は、取り外し可能なパーツ(シートポストクランプ、RDハンガー、FDハンガー)を除いた状態で測定されています。また、フレームキットの総重量は、塗装前のフレーム重量とフォーク重量の合計です。

軽量化は新しいカーボン積層技術と製造技術の組み合わせによって実現されます。まず最初のステップでは、FEM*解析を用いて、重要なセクションにおけるカーボンレイアップの定義と最適化を行います。カーボンの積層順序が定義されると、高強度・高剛性のプリプレグ*が特定のマンドレル(心棒)上に慎重に配置・結合され、金型内で硬化されます。

*FEM:有限要素法(FEM)は、複雑な形状や材質の物体を数値解析するため、工学や物理学などの分野で広く普及した手法です。コルナゴでは、フレームの構造解析に用いています。

*プリプレグ:樹脂が予備含浸された炭素繊維シート。

硬化前のプレフォーム済みリアトライアングルNDSとCSドロップアウトマンドレル
硬化後の内部表面仕上げ

これらのマンドレルを使用することで、未硬化フレームを正確にプレフォームすることができ、非常に複雑な接合部や細かな半径部分でも、各カーボン層を設計通りに配置することができます。そのため、硬化プロセス中は繊維を動かさず、想定される応力に耐えられるよう正確に方向を維持する必要があります。

この工程を経ることで、以下のメリットが得られます。

1)設計上、最小限の材料で済むため重量が軽減されます。
2)設計通りにフレームを仕上げることができ、強度と安定性が向上します。
3)最新の工法による品質の向上と、表面の仕上がり品質が向上します。

2)エアロダイナミクス

Y1Rsの開発において、コルナゴはハリファ大学(UAE アブダビ)およびミラノ工科大学(イタリア)と連携し、製品開発に使用されるCFDモデルの改良を行いました。その結果、モデル精度が大幅に向上し、CFD測定値と実測値の平均差は30%(コルナゴのデータによる現在の業界標準値)から15%に減少しました。このCFDモデルは現在、V5Rsを含む全てのコルナゴ新型ロードバイクの開発に使用されています。

Y1Rs 設計時に開発・改良したデジタルツールを用いて、V5Rsでは以下のプロセスでエアロダイナミクスの向上を実現しました。

1)チューブ形状をCFDを用いて検討
2)最も有望なチューブとジョイント形状が決定すると、3Dプリンターを用いて1/1スケールのプロトタイプを製作
3)試作機として組み立てられ、最終的に複数回の風洞試験で徹底的にテストを実施

このプロセスを細かくみていきましょう。

2.1)フロント面積

V4Rと比較して13%削減しています。

2.2)V4Rと比較して、より空力性能に優れたチューブプロファイル

1)軽量性、剛性、優れた空力性能を兼ね備えた新しいフォークブレードプロファイル
2)1-1/8インチトップベアリングを採用し、ヘッドチューブの薄型化
3)シートポストとシートチューブのプロファイルを変更し、大幅に薄型化・深型化

風洞試験結果

風洞試験の結果は、全ての比較において、プロライダーの逃げ切りやレースの重要な局面での基準速度 50km/h と、アマチュアライダーの平均速度や山岳ステージでのプロライダーの速度に近い 35km/h で示されています。

抵抗面積比較 – マネキン付きバイク – 50km/h

抵抗面積比較 – バイク単体 – 50km/h

風洞実験結果

*CFD(数値流体力学):流体力学の一分野であり、専用のソフトウェアを用いて数値解析を行い、流体の流れに関わる問題を解決します。ロードバイク開発においては、自転車周りの気流や様々な設計ソリューションの抗力などをシミュレーションするのに役立ちます。

*前面面積:正面から見たコックピットの表面積(ドロップ部を除く)で、ブレーキレバーや手、ヘッドチューブ、フォークによって影響を受けます。実際の前面面積には他の部分も含まれており(ライダーの存在により定量化が困難)、ヨー角によって変化するため、これは簡略化された値です。一般的には、抗力係数と前面面積(CdA)の積を指すのにこの値が用いられます。

3)フレーム剛性

より軽量でエアロダイナミクスに優れたチューブプロファイルを実現するには、通常、フレーム剛性とのトレードオフが必要になります。

フレームの予備設計が行われエアロダイナミクスが評価されると、まずジョイントの位置と形状、そして最後にカーボンレイアップがFEMを用いて最適化され、その後、物理的なプロトタイプに開発に進みます。

FEMを用いることで、特定の荷重条件下でのフレームの挙動をシミュレーションすることができ、必要な性能を発揮するために、複数の設計をシミュレーションすることが可能です。

ペダリング効率を最適化するためのシートチューブジョイントの最適化

エアロダイナミクスとペダリング効率を高めつつ、剛性の低下を防ぐために、フレーム形状と積層構造を綿密に検討し、シートチューブ幅を狭める必要がありました。

そのためにシートステーを高くし、シートポストジョイントの剛性を高めました。また、シートチューブからボトムブラケットへの移行部を最適な半径で成形し、ダウンチューブとボトムブラケットのジョイントについても同様の解析が行われました。

固定されたフォークに取り付けられ、リアハブが自由に回転するフレームシミュレーションの例。ペダリング負荷をシミュレートするために、ボトムブラケットに面外荷重が加えられています。この状態で応力に耐え、最小限の変形に抑えられるように、形状と積層構造が調整された後、実際のプロトタイプを作成しました。青、緑、黄、赤のカラースケールは、応力の増加を表しています。

ハンドリングとライディングの精度を向上したフロントエンド設計

ヘッドチューブとダウンチューブの形状は、ステアリング負荷を受けても変形しないよう微調整されています。この結果、路面からのダイレクトなフィードバック、前傾姿勢でのライドにおける精度、そしてスプリントフェーズでのサポートが実現しました。

BBの中心とリアハブを固定した状態でのフレーム応力シミュレーション。ステアリングアクスル領域にねじりを与えても、フレーム構造は応力に耐えるように調整されているため、変形が最小限に抑えられます。青、緑、黄、赤のカラースケールは、応力の増加を再現しています。

より空力的な設計と軽量化を施したにもかかわらず、新しいカーボン積層構造とジョイント形状の最適化により、V5Rsのリアルライディング剛性は、剛性の基準となる前モデル V4Rs と同等です。

4)アップデートされたレーシングジオメトリ

V4Rsのジオメトリは、数々のレースで実証されてきました。そして、V5Rsをよりアグレッシブで効率的なものにし、現代的なライディングポジションに適応させるために、細かなアップデートが施されました。

・2種類のフォークレイクの採用(420~510サイズは47mm、530~570サイズは43mm)。
これは、特に小径サイズやオーバーサイズタイヤの普及に伴い、トレイルを短縮し、サイズ間の均一性を高めることを目的としています。アップデートされたトレイルにより、V5Rsは方向転換や素早い操作において、より応答性が向上します。

・ V4Rsと比較して、HTとSTの角度をわずかに高くすることで、より前傾姿勢やアタックポジションに対応し、エアロダイナミクスとパワー伝達を最適化します。

・2種類のシートポストを用意(シートバック0mmと15mm)。

・タイヤクリアランスは最大32-622。

ジオメトリについて詳しくは、V5Rsプロダクトページをご覧ください。

コルナゴのレーシングライン

コルナゴのレーシングラインは2025年シーズンに向けて全面刷新され、V5Rs と Y1Rs の2モデルがラインナップに加わりました。Y1Rs も V5Rs も、ワールドツアーレースのような過酷なコンディションにおけるハンドリングとライディングの精度に関して一切の妥協を許しません。V5Rs は完璧なオールラウンダーです。標準装備に加え、さらにエアロパーツを装着しながらも、UCIの重量制限の下限を達成しています。さらに、空力性能の向上とバランスの取れた剛性により、V5Rs は石畳やスプリント、山岳ステージなど、あらゆるコンディションで既に勝利を収めている前モデルよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

スプリントにおいて究極の空力性能と最大限のレスポンスを求めるライダーにとって、Y1Rsは最適な選択肢です。ワールドツアーチームには両モデルが供給されており、ライダーはレースやライディングスタイルに合わせて選択しています。獲得標高だけの問題ではありません。すでに競技ではそうであるように、予想される平均速度、風や天候の状況、ライダーのスタイルやチーム内での役割などに応じて、ロードバイクを選択しています。最終的にどのモデルを選択するかの基準は、もはや重量のみを基準とする従来の選択ではなくなっています。

製品について詳しくは V5Rsプロダクトページ もご覧ください。