ホイールバランス調整は、大変重要な調整です。
自転車を作業台に乗せてクランクを回して後輪を高速回転させた時、車体が上下にガタガタと激しく振動した場合、実は、これがホイールの重量バランスが狂っている場合です。
レースや下りで飛ばす場合には、ホイールの重量バランスの影響はかなり大きくなります。
重要なホイールバランスを自分でとる方法をご紹介します。
ホイールバランスとは？？
ホイールには、肉厚や密度の少しの差で、他の部位よりも重かったり、軽かったりする所があります。
主に、外周部分で他の部分より重い所は、回転するときに軽い部分より、強い遠心力が生じます。
そのため、その部分だけ他の部分より、強く車輪を振り回すようになり、車輪の回転中に振動が発生するようです。
自分で対策を取らなければ、走行中に車体やハンドルが振動して、タイヤの接地圧が足りなくなったり、ハンドルが切れにくくなったり、ブレーキの効きが悪くなったりするなど車体の挙動が乱れる原因になります。
実際に、タイヤ交換時にホイールバランスが正確でない軽自動車を高速で運転した方は、時速60kmくらいからハンドルに振動が出て、時速80kmでは高速の緩やかなカーブでもハンドルを大きく動かさないと曲がれないくらいに、ハンドル操作が効かなかったようです。
しかも、タイヤ交換前に比べて、ブレーキの効きが悪かったため、すぐにホイールバランスをとり直しに行ったようです。
これは品質不良ではなく、均等に作っているのなかでも公差の範囲で、僅かな重量バランスの誤差が生じているからです。
対策として、重量が重たく偏っている部分を突き止めることが必要です。
重たく偏っている部分に、回転軸を挟んで反対側にバラストを付けましょう。
そして、回転軸を挟んだ両端にある外周部分の重さ同じにしましょう。
これをホイールバランスとりと言います。
ホイールバランスを自分でやる前に！注意点
ホイールバランスを自分でするときの注意点について、ご紹介します。
アルミ製リムのホイールは、リムの継ぎ目に接続部分の強度対策と、芯出しのためにスリーブが埋め込まれているため、重量バランスに偏りが出ます。
強度と重量バランス対策のため、重いタイヤチューブのバルブは、リムの継ぎ目の反対側に位置するように作られていますが、効果を実感できるか定かではありません。
一方、フルカーボンホイールには、重量バランスを偏らせるスリーブが入っていないので、ホイールバランスの偏りはもっと少なくなります。
作業については、専用の設備があるプロにお願いして、正確なバランスとりをして貰うのがベストです。
固定スタンドがあれば自分でできる方法があります。
バランスとりをするとき、作業をする前にしなければならないことは、ホイールに組み合わせるタイヤ・チューブ・バルブの仕様を決めることになります。
今回のホイールはカーボン製なため、自動車やオートバイの金属性ホイールと違い、一度貼り付けた粘着性のバラストを剥がすのは困難です。
そこでタイヤのグレードやチューブのバルブの長さなどの仕様、いわゆる重さを固めれば、後で同じ銘柄の新品に変えたり同等他社品に変えても、重量はあまり変化しません。
バラストを剥がしたりバランスをとり直す手間が省けます。
自分でやってみよう。ホイールバランスに必要な道具
自分でホイールバランスをとるときに必要な道具についてです。
工具は、
・ラジオペンチ
・マイナスドライバー
・ハンマー
・ビニールテープ
です。
バラストは、
・測定用は釣り用の球錘「ガン玉6Bサイズ」（1．9g）×8個入りを2袋
・仕上用は釣り用の粘着付き板錘「S weightホログラム」（2．0g）×4枚入りを4袋です。
自転車用の振れ取り台を持っていない方でも、自転車の車輪は、どの位置に重量が偏っているのかは、簡単にわかります。（アルミ製リムは、スリーブが重いので継ぎ目位置、カーボン製リムは、バルブが重いのでバルブ位置です）
簡単にできる方法を試してみましょう。
設備や道具類が揃っていなくても、自分でする作業は自分が好きなだけ時間や手間をかけることができるので、ホイールバランスとりの段階を踏みましょう。
最後にダイナミックバランスをとりましたが、今回ご紹介するバランスのとり方のみでも、だいたい時速50km以下での振動は止まるでしょう。
自転車のホイールバランスを自分でとってみる①
それでは、自転車のホイールバランスを自分でとってみましょう。
まず、重量の偏り位置を確認しましょう。
カーボンリムは、バルブ位置がバランスを崩しやすいです。
バルブ位置を車体の前方に90度の位置に持って来て手を放すと、バルブの重さで下がってくることが多々あります。
1番下の位置が1番重い位置のはずですが、勢いが付いている可能性があるので、1回目で1番下に来た位置を、次は少し低い60度の位置からと少しづつ下げて行くといいでしょう。
これを数回繰り返して、重量の偏り位置を確認します。
次に、重量差を算出する為に、第1段階のバランスとりです。
バラストは測定用で用意したガン玉を使いましょう。
スリットの深さと重さの関係から重さを選びましょう。
今回は、最も重い6Bサイズでお伝えしていきます。
ガン玉の取り付けは、スポークを咥え込むように固定します。
スリットが浅いと固定が甘くなり、走行中にガン玉が飛んで来る可能性があるので、浅い物はマイナスドライバーとハンマーで矯正します。
ガン玉は口がスポーク進行方向の反対向きにして、スポークを咥え込む感じでラジオペンチで固定しましょう。
これを何個かスポークに取り付けて、先ほどのようにバルブを前方90度の位置に持って来て手を放します。
バルブが下がらなくなるまでバラストを増やします。
バルブが下がらなくなれば、バランスが取れているので、回転テストから実走テストに入ります。
ただ、ガン玉の口が開いて飛んで来たら危ないので、ペダルを回す前にビニールテープで巻いて固定しましょう。
自転車のホイールバランスを自分でとってみる②
固定できたら、ペダルを回して振動が減っているのをチェックしてください。
タイヤ外周のブレを目視し、リヤアームやシートシェルやブレーキレバーやフロントタイヤなどの末端パーツを目視して、指先で振動をチェックしましょう。
ペダルを回しても振動がほとんど出なければ大丈夫です。
残された重量差は少しなので、固定用の粘着付き板錘を使用しながら、第2段階のバランスとりをしましょう。
第2段階のバランスとりは、第1段階のバランスとりで使ったガン玉を外して、「S weight」を使います。
この板錘のメリットは、小切りにされていて、「0．5g」 「1．0g 」「2．0g」と重量の違う3種類の物が選べ、表面は鉛むき出しではなく、コーティング処理と裏面には、粘着加工が施されていることです。
なので、重量管理も貼り付け作業も簡単にできます。
今回は、2gの物を使用したケースでお伝えします。
この板錘は、リムを跨ぐように取り付けてください。
リムを跨ぐように手で曲げてから、粘着力の弱いマスキングテープで仮貼り付けをしましょう。
この状態でペダルを回して、推定速度時速50km以上のスピードで、重量バランスと位置を考えます。
位置決めと個数が決まれば、裏面の粘着で貼り付けてください。
細かいバランスとりをしたい場合は、バラストを分散させるダイナミックバランス方式でバランスを出しましょう。
これで自分でホイールバランスがとれ、推定速度時速55km以内では、目視での振動を完全に消せるはずです。
どんなホイールもバランスが取れていない！？
高級なホイールでも、ほとんどが重心が出ていないということをご存知ですか？
高級なカーボンのディープリムホイールほど、その傾向が強いです。
自分で自転車が宙に浮く整備スタンドを持っていれば、スタンドに自転車を掛けてクランクを思い切り回すとホイール重心のブレで、自転車が大きく上下します。
これは重心のずれから起こるホイールの振動です。
自転車本来のポテンシャルを引き出すために、ホイールバランサーによるチューンナップをしましょう。
偏心質量1gにつき0．5wattのパワーロスを追放します。
自転車のホイールの重心は、回転中心と同一になりません。これが不快な振動を生み出します。
ホイールの回転とともに、重心も移動するので、前後上下に振動が生じます。
速度が上がれば、遠心力の影響で振動も大きくなります。
バルブと継目の質量差が、自転車ホイールの偏心質量の1番の要素です。
リムの継目の重さは10gくらいです。
中子を使って繋いでいる製品ほど重いです。
以上の事から、継目が空洞で、バルブの重いカーボンディープリムホイールほど、偏心質量が大きくなることがわかります。
この偏心質量の影響は、低速時から生じます。
35キロくらいでも、少しの偏心重量がスピードの持続性やステアリング、振動吸収性に影響を与えます。
また、バランスウェイトを貼るのはバイクの重さを増やしてしまいますが、パワーロスの追放や快適性の向上などのメリットがあります。
ホイールバランスをとるのは大切
ホイールバランスの誤差は、大きく縦振動を起こしますが、車重（自重）が加わりエアーの吸収もあり、実感されない方がほとんどです。
しかし、ホイールのバランスとると、下りコーナーなど高速時の複雑な応力に加えて起る縦振動が軽減され、操縦はとてもスムーズになり、走行がしやすくなるでしょう。