仏式バルブの構造と、空気圧の計測。

エアゲージの話のついでにですが、超いまさら感はありますが、仏式バルブの構造を。
自転車のバルブには、英式、米式、仏式などがあり、ママチャリは英式バルブです。
ロードバイクはほぼ100%、仏式バルブになっています。

仏式バルブは高圧に耐えやすいとか、軽量だとか、空気圧の測定が出来るとかいいことづくめ。
そんな仏式バルブの構造を。

仏式バルブ

こちらが仏式バルブ。

チューブだけ取り出すと、こんな感じです。
先端にネジがついているのが特徴。

先端のネジを緩めると(左回し)、こうなります(ネジが上がってくる)。

ねじが締まっている状態では、空気を入れることが出来ません。
ネジを緩めることで、初めて空気が入ります。

さてさて、これの構造がどうなっているかです。

真ん中のオレンジの部分をバルブコアと呼びます。
バルブの中にゴムパッキンがあるので、これが空気を閉じ込めるわけです。

ネジを緩めた状態で、先端を押してみると、プシューっと勢いよく空気が出てきます。

これがどういうことかというと、ゴムパッキンが下がるので、空気の流れ道が出来るからですね。

チューブ内に空気が入っている状態でバルブ先端を押せば、プシューっと空気が出て行きます。
押している指を離せば、バルブコアがエアの通り道を塞いで密閉されますが、これは単にタイヤ内の空気圧のほうが高いからです。
バネでも入っているのか?と思う人もいるかもしれませんが、空気を完全に抜いてみれば分かると思います。
単に空気圧の差だけで動く構造で、バネが入っているわけではない。

空気を入れるときはどうなるのかというと、こうなります。

※イラストと写真では、ポンプとバルブの位置関係が逆ですが。

ポンプによって空気が圧縮されて、その圧力でバルブ先端を下に押し下げるわけです。
これにより、チューブ内に空気が充填されていく仕組み。

仏式バルブは、空気圧の管理が大切

さて、仏式バルブのメリットとして、高圧に耐える構造だということと、空気圧の測定が可能ということがあります。
基本的に仏式バルブ用の空気入れには、

このような空気圧のメーター(ゲージ)が付いています。
ロードバイクでは空気圧の管理が大切なので、逆に言うとメーターが付いてないものは買ってはいけません。

凄く大雑把な図になりますが、空気入れに付属するメーターは、ポンプ側の空気圧を計測しています。

このように空気を入れている状態では(バルブコアが押されて開放されている状態)、タイヤ側からポンプ側まで、一定の閉鎖空間になっています。
ポンプ側の計測点は、弁によって制御されているので。

ポンプをチューブに接続せずにポンピングしても、ポンプのゲージは全く上がっていかないのはご存知のことと思いますが、要はポンプ先端が開放されているので閉鎖空間ではないからですね。
こういう事実を見ても、ポンプ側のゲージは、ポンプ~ホースまでを含めた部分の圧力を計測しているわけで。

で、厳密に言うとちょっと差が出る可能性はあるのですが、このような一定の閉鎖空間と捉えることが出来るので、空気入れ側の空気圧は、タイヤ内の空気圧とほぼ一致すると見ていいのではないかと。
ポンプで加圧している瞬間は別として、空気の流れが落ち着いている静止状態であれば、ポンプ側はどこで計測しても空気圧は同じはず。
バルブに近いところだろうと、遠いところだろうと、閉鎖空間内は空気圧は同じです。

かなり簡略化して書くと、こんなイメージなので、この空間内であれば圧力はどこで測っても同じ。

空気入れを最初にグッと押すと、空気入れについているメーター上では針がグン!と上がりますが(加圧する瞬間)、

すぐに一定のところに落ち着きます。
当たり前の話ですが、タイヤ内の空気圧のほうがポンプ側より高ければ、バルブコアが右側に移動して、タイヤ内を密閉します。
逆にタイヤ内の空気圧よりもポンプ側の空気圧が高ければ、バルブコアが左に移動して開放され、タイヤ内とポンプ内が一つの閉鎖空間と取れる。

先ほども書いたように、厳密に言うと空気入れ側のメーターと、実際のタイヤ内の空気圧がズレる可能性はあるのですが、それが大きな差になる可能性は低いと思うので、タイヤ内の空気圧とポンプの空気圧はほぼ同じと見ていいはず。
なのでタイヤ内の空気圧は、空気入れのメーターの数字で見ていいかと。
ちなみに空気を入れ終わった後に、空気入れのポンプヘッドを引き抜くと、ボン!という空気が出る音がします。
これは空気入れのホースに残っていた空気が出る音なので、タイヤ内の空気が出るわけではありません。

ただし厄介なのは、メーター(ゲージ)の精度が怪しいケースも正直あります。
ポンプに付属するゲージの精度も、怪しいものは正直あります。
エアゲージといって、空気圧を測るためだけの機械がありますが、

こういうのも、ゲージの精度が合っているのかは、やや怪しい・・・
このようなエアゲージは、

エアゲージを当てることで、バルブ先端を押して空気圧を測定しているので、やっていることとしては空気入れのゲージとさほど変わりません。
ただし、エアゲージは加圧できない構造なので、もしホースで長いような構造になっていたとしたら、まともに測れないです。

空気入れのゲージの精度、エアゲージの精度、このあたりがイマイチハッキリしないというか、前にやった実験でも、

ラテックスチューブはいったいどれくらいエア抜けするのか、せっかくエアゲージを買ったので試してみました。 で、ラテックスチューブのエア抜け具...

空気入れでは8Barを狙って入れていますが、GIYOのエアゲージでは7Barちょっとと出る。
イメージとしては、ポンプで標示されている空気圧よりも、0.8~1Bar程度は低く出る。
これはどっちの精度が狂っているのか、かなり気になってしまったので、もう一個エアゲージを追加購入。

エアゲージ界では定評がある、パナレーサーのエアゲージですね。

パナレーサー タイヤゲージ [BTG-F] 仏式バルブ専用 アナログメーター

パナレーサー タイヤゲージ VS GIYO GG-02

これの結果は、別記事で書きました。

先日ちょっと思い立って買ってみた、GIYOのエアゲージ。 ちょっと思うところがあり、検証するためにパナレーサーのアナロ...

ちょっと気になる点なのですが、GIYOのエアゲージについて。
使い方が悪いのか、相当な回数を試してみたのですが、パナレーサーのアナログゲージと比較すると、分かりやすい違いがあります。

GIYOのエアゲージ、バルブに差し込むときに、結構エア抜けする感じなんですよね・・・

GIYOのエアゲージについてはいろいろやり方を試してみたのですが、バルブ先端まで慎重に近づいて、バルブに対してまっすぐ入るようにして、迷いなく一気にズボっと差し込むと、エア抜けが少ない気がしました。
モタモタすると、結構エア抜けするような音がするんですよね。
ブシュっと。

なのでゲージ自体の精度・・・というよりは、差込口の問題なのかもしれません。
上手く使えばGIYOのエアゲージでも問題なく使えるはずなんですが、いろいろ試してみても、パナのアナログゲージではエア抜けする音が全くなく、GIYOのエアゲージだとブシュっと結構漏れる。

実際のところ、GIYOのエアゲージについては、上手く差し込んだつもりでも、なぜか3Barあたりを指していることもありました。
(ポンプでは8Bar入れています)
使い方が悪いのか、もうちょっと検証していくつもりではありますが、使いやすさで言うとパナレーサーのほうがエア抜け度が格段に小さい。
小さいというか、パナのエアゲージだと皆無に等しいレベル。

こういうエアゲージの構造上、一度バルブコアを押し込むようにして計測するわけで、

わずかなエア抜け自体はしょうがない気もするのですが、GIYOのエアゲージではエア抜け量が多いというか。
だいぶ慣れて分かってきたつもりではありますが、それでもパナレーサーのエアゲージとの測定値の差がある。

前から気になっていたこと

前にちょっと気になっていたことなんですが。
こちらでも書いたのですが、

ロードバイクに乗る人なら誰もが経験していることと思いますが、タイヤ(チューブ)に空気を入れた後、ポンプをバルブから外す時に【ブシュッ!】とか...

元々、空気入れのポンプヘッドは、空気入れに付属していたものを使ってました。
これは当たり前ですね。

で、パッキンが弱くなったのか、ヴィットリアのチューブのとき限定で、空気を入れているとロックが外れてポンプヘッドが飛び出る症状が出てしまったので、ヒラメのポンプヘッドに交換しています。

これに交換してから、同じ空気圧を入れているつもりで、乗った感触が全然違う。
ヒラメのポンプヘッドのほうが、0.5Barくらい高く感じるわけで。

これもパッキンからエア漏れしていた結果・・・なのか、ポンプヘッドをバルブから抜くときに、無駄に干渉して抜けていたのかはよく分かりませんが。
今思えば、このときにきちんとパナのエアゲージで計測しておけばよかった・・・

エアゲージは必要なのか?

で、エアゲージがないとダメなのか?というと、エアゲージも精度が怪しい可能性はあるので、非常に難しいところです。
かといって、ポンプ側のゲージの精度がしっかり出ているという保証もない。

普段使っているポンプのメーターで、例えば7.5Bar入れている人がいたとします。

精度が出ているエアゲージで計測した場合に、それが7.0Barだったとしても、無理に上げなくてもいいのかなと。
その空気圧で特に不満がなく、快適に走れていて、パンク頻発とかではないのであれば。

ロードバイク用のエアゲージとなると、それほど種類があるわけでもありません。
車用だと、かなり高いエアゲージから、安物まであるらしいですが。
それの差は、やはり精度のようで。

で、一番大切なことですが、ポンプにしてもエアゲージにしても、精度が完璧とは限らないわけです。
なので、自分が使っているポンプやエアゲージで、どれくらいの数字にすると自分にとってベストなのか?というところなんじゃないでしょうか?

先にも書いたように、同じポンプを使っていても、ポンプヘッドを変えただけで、同じ空気圧でも明らかに乗り味が変わったときはさすがに驚きましたが、そのときは感覚的にこれくらいかな?というところまで下げてみて、それでしっくりいったのでそのまま運用してます。
いろんなポンプを日替わりで使う・・・みたいな場面自体が無いと思いますが、使い慣れたポンプで一定の数字に合わせるのが大切。

エアゲージで計測したほうが正確な数字は出るかとは思いますが、ロードバイクだと0.1Barの違いを感じ取れる人もいないでしょうし、実態としてはポンプのメーターをみて、だいたいこれくらいというところで合わせているかと。

気になる方は、自分が使っているポンプと、エアゲージで計測して差を確認してみてください。
ちなみにポンプヘッドは、やっぱヒラメが最高です。