サイクリングに革命を：ゲームチェンジャーとなったボトムブラケットの物語

この動画では、ウェス・ウルフェンバーガーとゲイリー・マイヨーが、独自のバイクパーツのアイデアがどのように生まれ、開発から国際的な企業へと成長し、現在では100種類以上のバリエーションを生産するに至ったかを語っています。

熱心なサイクリストでありプロのバイクメカニックでもあったゲイリー・マイヨーが、自転車のボトムブラケットの新設計を製造しようと決めたとき、彼はバイクショップで働いており、機械加工の経験はありませんでした。しかし、友人であり将来のビジネスパートナーとなるウェス・ウルフェンバーガー、そして近くの工作機械ディストリビューターの助けを借りて、バイク業界を悩ませていた早期ベアリング故障の問題を解決しました。

マイヨー氏の新しいボトムブラケット設計のアイデアは、2013年に彼の新しい5,000ドルのカーボンファイバーバイクがバイクショップに納品されたとき、ハイエンドのチタンクランクセットと合わせるための2つのプラスチックベアリングハウジングが付いていたことから生まれました。より良い設計があるはずだと考え、一体型アルミニウム構成がより良い選択肢になるのではないかと考えました。

当時工作機械メーカーで働いていた機械エンジニアのウルフェンバーガー氏に、新設計のアイデアを相談しました。二人はその見込みに興奮し、当時ウルフェンバーガー氏が勤めていた会社で試作に取り組みました。最終的に、アーカンソー州ノースリトルロックに独自の機械加工ショップを設立し、ボトムブラケットを社内で製造することを決めました。

ボトムブラケットとは？

自転車のボトムブラケットは、クランクセットをバイクのフレームに接続し、フレームとは独立して回転できるようにするコンポーネントです。複合素材フレームのボトムブラケットはフレームのシェルに圧入され、両側にベアリングが2つずつ含まれています。

二人は、バーストックチューブから薄肉のアルミニウムハウジングを加工し、二つのベアリングを収めることができると判断しました。そして、ベアリングをチューブの両端に圧入することで、二つのベアリング間の同心度を向上させた一体型ブラケットを実現できます。

幸運なことに、ウルフェンバーガー氏は地元の工作機械ディストリビューター、テックマック（アーカンソー州ロジャーズ）と取引関係があり、当時ドゥーサン旋盤が在庫としてありました。ディストリビューターの場所でマシンを試用した後、ビジネスパートナーたちはドゥーサン・リンクス220 LYAターニングセンターを最初の購入機として決定しました。その理由は6,000rpmの高速スピンドル速度です。この高いスピンドル速度は、薄肉アルミニウムハウジングが要求する非常に厳しい公差を維持するために不可欠だとウルフェンバーガー氏は説明します。

マイヨー氏はテックマックの指導で1,500平方フィートの施設を借りました。ディストリビューターは電力要件、リギングサービス、ファイナンス会社についてもアドバイスしました。これはBBインフィニットというこの新しいスタートアップの成功の冒険の始まりに過ぎませんでした。

同社は、製造する製品（ボトムブラケット）と「インフィニット（永遠に回り続ける）」を組み合わせて名付けられました。ウルフェンバーガー氏によると、一体型設計で特許を迅速に取得しました。

問題解決

ウルフェンバーガー氏によると、ほとんどのバイクメーカーは、フレームの両側にそれぞれ独立したハウジングに収められた2つのベアリングで構成される二分割ボトムブラケットを使用しています。しかし、この設計は問題を抱えていました。二つのベアリングにかかる重量が不均等なため、一方のベアリングがシフトすると、片方のベアリングがもう片方より早く摩耗してしまうのです。

「私たちの一体型設計は、ベアリング配置をより精密に制御できるため、早期ベアリング故障への優れた解決策となっています」とウルフェンバーガー氏は説明します。また、この設計により、バイクメーカーやビルダーがアセンブリをフレームに圧入しやすくなります。

同社は一部のハイエンド自転車ブランド向けにボトムブラケットの製造を開始しました。ウルフェンバーガー氏によると、他よりもボトムブラケットの問題が多いことで知られるブランドがあったため、最初はその会社への販売に注力しました。「ウェブサイトに新製品を追加してカタログを構築し、その製品ごとに新しいYouTube動画を作成しました。そこから自然に発展していきました。」

ボトムブラケットはユニバーサルサイズではないため、同社は現在「コアモジュール」と呼ぶ製品を約100種類生産しています。（写真提供：BBInfinite）

ドゥーサン・リンクス220は薄肉アルミニウムを6,000rpmで加工します。ウルフェンバーガー氏によれば、このような繊細な材料で厳しい公差を保持するにはこの速度が必要です。

ボトムブラケットがユニバーサルサイズではないため、同社は現在「コアモジュール」と呼ぶ製品を約100種類生産しています。バリエーションは直径1-1/4インチから2インチ（36mm〜50mm）の範囲です。材料は3フィート長で、通常8〜12個の部品が取れます。

BBインフィニットの顧客層は、ハイエンド自転車メーカーからガレージでバイクを組み立てるDIY愛好家まで拡大しています。「ゲイリーと私は、これらのお客様が自分でボトムブラケットを取り付けられるシステムを開発したいと考えました」とウルフェンバーガー氏は言います。「そしてその周りにサポート体制を作りました。」そのため、チームは長年にわたり明確な取り付け手順を含む多くのYouTube動画を録画してきました。またウェブサイトを構築し、最終的にShopifyをオンラインストアとして活用して製品を販売しています。

効果的な加工プロセスの開発

ショップの20馬力ドゥーサン・リンクス220 LYAターニングセンターと、テックマックの主要パフォーマンスアクセサリーに関する知識により、BBインフィニットはボトムブラケットアセンブリ用の薄肉アルミニウムシェル加工に必要な厳しい公差を一貫して達成可能であることを証明しました。この旋盤は±0.00025インチ（約0.006mm）の公差を一貫して保持します。ウルフェンバーガー氏によると、これは一部の顧客向けに約0.02インチ（約0.5mm）厚の非常に薄いアルミニウムを滑らかな表面仕上げで加工する上で極めて重要です。

ダイヤモンド工具もその高品質な表面仕上げの達成に貢献しています。以前の職場でサンドビック・コロマントのインサートを使用した経験から、同氏は自社のアルミニウム部品にもこの工具を選ぶと決めていました。「フェラーリを作っているようなものです。高生産量を目指すのではなく、品質を追求しています」と彼は言います。「だからこそ、高品質な部品を製造するために最良の工具を探します。」

さらに、工作機械とそのアクセサリーがシステムとして連携して機能する必要があります。BBインフィニットは、ボトムブラケット加工における効率性のために、以下のオプションの適切な組み合わせを発見したと述べています。

• チップコンベア： ヘニグ製（ドラム式）フィルタリングチップコンベアを使用し、旋盤が生成する微細な切りくずを効率的にマシン外へ排出してマシンを清潔に保ちます。これにより、マシンから切りくずを手動で除去する必要がなくなります。
• コレットチャック： ロイヤルプロダクツ製のクイックグリップコレットチャックは、異なる部品サイズを加工する際のコレット交換時のダウンタイムを最小限に抑えると、BBインフィニットと密接に連携するテックマックのセールスエンジニア、ザック・チマリス氏は説明します。また、チャックの高回転定格がマシンのスピンドル速度と一致しています。
• カットオフバー・プーラー： リンクス220には、カットオフ工具を内蔵したロイヤルプロダクツ製バー・プーラーも装備されています。チマリス氏は、この機能は一種のマシン自動化であり、次の部品を加工するためにドアを開けて手動でバーを引き出す必要がないと説明します。「3フィートまたは4フィートのアルミニウムバーまたはチューブを走らせ、オペレーターの介入なしで複数の部品を取り出せます。」

ウルフェンバーガー氏がドゥーサン・リンクス220の前で立っています。同機でコアモジュールのチューブを小ロット加工しています。自転車業界のブームによりCOVID-19パンデミック中でもビジネスは好調です。ウルフェンバーガー氏はサプライチェーン不足を予測し、最新のドゥーサン旋盤であるリンクス2100を購入しました。

旋削完了後、ユニットのカットオフ工具がバーからワークピースを切り離します。続いてユニットのプーラーが即座にバーを把持し、次の旋削操作のための位置へ引き込みます。このように要素を組み合わせることで、タレットステーションを1つしか使用しません。また、別のプーラーをインデックスする必要がなくなるため、サイクルタイムの短縮にもつながります。

• 部品回収： 従来のバスケットに部品が落下することによる傷を防ぐため、ウルフェンバーガー氏とマイヨー氏はリング方式による部品回収を開発しました。ウルフェンバーガー氏は、これを基本的に中空アルミニウムチューブ部品をキャッチする溝入れ工具だと説明します（カーニバルの「輪投げ」ゲームを想像してください）。部品はそこでキャプチャされ、加工完了後にオペレーターが回収します。
• ミストコレクター： 高回転加工では、発生する大量のミストと煙を捕集するミストコレクターの導入が不可欠です。チマリス氏によると、LNS Fox WS 2 330ミストコレクターのおかげでこのクリーンなショップは床にオイルが付着せず、空気も清潔に保たれています。

BBインフィニットの一体型ボトムブラケット設計は、通常早期摩耗を起こす二つのベアリングのための薄肉アルミニウムハウジングで構成されます。ベアリングはハウジングチューブの両端に圧入され、二つのベアリング間の同心度が向上します。

品質管理には適切なソフトウェアを

自分をマシニストとは考えていないウルフェンバーガー氏ですが、会社設立当初は他に操作できる人がいなかったため、ショップの旋盤を操作していました。その後、旋盤を運転するマシニストを雇用しましたが、ウルフェンバーガー氏はソリッドワークスのCAMWorksスイートを使用して、ゴーエンジニアのサポートチームを通じてオフラインでマシンをプログラミングし続けています。彼は、マシンへの介入を不要にするオフラインでの部品全体のプログラミングが可能なため、このソフトウェアをユーザーフレンドリーだと感じています。特に、自社の特定マシンツールに搭載されている工具のライブラリを提供するプラグインを気に入っています。そこから加工中の工具をシミュレートし、プログラムを微調整できます。

BBインフィニットは品質管理を真剣に受け止めています。部品サイズの誤算がないことを保証しなければ、ビジネスパートナーたちは破産していたでしょう、とウルフェンバーガー氏は言います。

そのため、同社のRenishaw Equator 300ゲージングシステムで動作するVerisurfマッピングソフトウェアプログラムが非常に価値があります。このソフトウェアは、ショップで加工された薄肉アルミニウムチューブ上のプローブの公差測定精度を高めます。クモの脚のように部品を囲むプローブが部品に触れながら寸法を計算します。これにより、サイズを維持するためにオフセットをどう調整すべきかをショップが把握できます。スクラップが必要な部品が出た場合、BBインフィニットは材料をリサイクルします。

BBインフィニットのRenishaw Equator 300ゲージングシステムで動作するVerisurfマッピングソフトウェア。ショップで加工された薄肉アルミニウムチューブのプローブ公差測定精度を向上させます。

レーザーマーキングと組み立て

アルミニウムチューブの加工後、同社は外部でアルマイト処理を行います。その後、デレックレーザー製のファイバーレーザーマーキングマシンで自社内でレーザーマーキングを行います。このマシンは各チューブにQRコードをマーキングし、バイクへのボトムブラケット取り付け方法に関する顧客向け指示を含みます。

社内のレーザーマーキングマシンが各チューブにQRコードをマーキングし、バイクへのボトムブラケット取り付け方法に関する顧客向け指示を含みます。

これらのペーパーレス指示は梱包材の削減にも貢献し、必要に応じてオンライン指示を簡単に更新できるようにします。

購入した2つのベアリングをアルミニウムチューブの両端に圧入するのが、BBインフィニットのボトムブラケット社内組み立てプロセスの最終ステップです。

進展とアドバイス

ショップは現在も、会社設立時に購入したオリジナルのドゥーサン・リンクス220のみを使用してアルミニウムチューブを加工しています。しかし、ビジネスパートナーたちは以来、もう一台のドゥーサン旋盤、リンクス2100を購入しました。これはわずかに大きなスピンドルボアを備え、より大きな部品の加工が可能です。この新しいマシンにより、別製品用のデルリンスペーサー（以前は外注）を社内生産に追加できるようになりました。

仕事に適した設備を持つことは確かに必要ですが、ウルフェンバーガー氏は、ビジネスを始めるにあたって、工作機械をすぐに購入することが必須ではないと説明します。製品が実際に生産される前にマーケティングすることも、同様に重要だと言います。

「機械加工ショップを始めようとしていて、マシンが買えないことに圧倒されないでください」と彼は説明します。「自分をマーケティングする方法を見つけ、ウェブサイトを作る方法を見つけ、人々があなたを見つけられるようにしてください。そうすれば、製品を作り始めたとき、マーケティングが次のハードルにはなりません。」

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