リアホイールをアルミ化したい! その3

デイトナのホイールバランサー

リアホイールのリムをアルミ化しようとしている話の続き。初めの話はこちら

リムの下準備

スポークたちが届くまでの間に、やっておかなければならないことがある。ニップルの穴が切りっぱなしなので塗装することと、リムの溶接部を平らにすることだ。

まずは、ニップル穴の塗装。2液性のウレタン塗料で筆塗りとした。エアブラシも考えたが、そもそもそこまで目立つものでもないので省力化した。

リムの溶接部は、この価格の製品としては、割とガタガタだ。エキセルとしては、「このホイールはチューブを入れることを前提に作られたホイールです」というように、このままチューブレス化したら、エアが漏れるかもしれない。いや、きっと漏れる。

リムの溶接部は、なかなかのがたがた

フロントホイールもやったのだが、そのデコボコをヤスリで削って平らにする。

でこをやすりで削る

このホイールはボコもあったので、削った後にエポキシポテで平らにした。

パテをうったあとに平滑化

仕上げはやはり2液性ウレタン塗料だ。見えなくなるところではあるが、パテのままというのは気持ちが悪い。こっちはエアブラシを使って塗装した。

デコボコを修正して塗装

ホイールの組み立て

スポークの納期がずいぶん縮まった。ホイールバランサーより早く届いてしまう。

そう、ホイールバランサーも買ったのだ。例によって2✕4で作るつもりだったのだが、そのうちフロントタイヤを交換する時がきたらスポークをステンレスにするつもりなので、その時にも使うだろうし。ということで。

買ったのは、デイトナのホイールバランサー。よく似てるものが半額近くであったが、口コミを見るとベアリングがやばいらしい。ただそれもすべての口コミではないので、運なのだろう。デイトナなら大丈夫であってくれというところ。

ステンレススポークとニップル

スポークが届いた。早速組み始める。机に置いたときに、左を下にした方が安定するので、左を下にしてハブを置く。その前に左側のスポークはすべてハブに差し込んである。ハブの端部とリム端部の出来上がりの差が16.5ミリなので、それぐらいになるよう薄板を重ねて枕木とし、その上にリムを置く。

下側のスポークから組み立てる

スポークもリムもステンレスなので、カジリ防止にモリブデングリスをねじ部に塗る。専用の潤滑剤もあるらしい。

スポークのねじにモリブデングリスを塗る

前にも書いたがストレートスポークなので、どのスポークから組んでも問題ない。スポーク同士は一切干渉しないから。なので組むのは、あっという間。軽いテンションがかかるぐらいのところまで両面組み上げた。

そこで違和感 左側のスポークのネジがニップルに収まっていない。

既定のトルクまで締め込めば、ニップルに収まるのか?

ちなみに規定のトルクとはW400のサービスマニュアルによると、5N・mとなっている。

ホイールバランサーにセットし縦ブレ横ブレを交互に取りながら、ニップルを締めていく。この振れ取りは、はまると深い沼らしいが、それほど深い沼にはまることなく規定のトルクまで締め付けた。

ところがだ

左側のスポークのネジは未だ2ミリほどニップルに収まっていない。もしかしてリムが右に寄ったか? そう思って確認してみたがむしろ逆であと0.5mm右に寄せたい。

締め切ったのに出ているスポークのねじ

ここで豆知識
スポークのねじは転造ねじといい、ネジに続く軸の径がネジの谷径より細くなっている。この形状のおかげで、ネジを切っていない部分がニップルに到達してもスポークは回り続けることができ、ニップルの中に入っていくのだ。見た目が同じような半ネジでは、ネジを切っていない部分がナットに到達した段階で止まってしまう。

いやーおかしいな古いスポークで試してみた時は問題なかったのに・・・

アルミリムの方が肉厚で、ニップルが外側にいってるのか?

あっ

わかった。ニップルの長さが全然違う。新しいニップルの方が3ミリに短い

そっかーニップルの長さまで考えなかった。てかこれは来てみないとわかんないから仕方ないね

それにしてもどうする? ネジ見えててもいいか なんかネジのところ汚れそうだよな

ブルンブルン

大きく首を横に振った。危うくこのまま完成させるつもりになった。このまま仕上げたら絶対先々後悔する。

2ミリだな。2ミリ長いスポークを注文しよう。

スマホを取り上げてウェビックにアクセスし、2ミリ長い154ミリのスポークを注文した。使わなくなった152ミリが、フロントで使えることを祈る。フロントはスラクストンのホイールなのだが、スポークがアホみたいに錆びやすい。

じゃあばらすか

そう思ったところで、ふと気づいた。

本当に2ミリでいいのか?

俺のよくやる思い込みだ。見た目で判断してる。いちばんねじが出ているところの長さを測ってみた。4ミリ弱だ。やっちまった!

慌てて今頼んだスポークをキャンセルする。右のスポークは154ミリでいいが、数量変更はできなかったので、すべてキャンセルだ。

結局、154ミリを20本、156ミリを20本注文した。左右の違いは、純正の長いニップルなら許容したのだが、短くなったニップルでは変える必要があったということだろう。頼んだスポークは数日後届いた。

ホイールの組み立て 2回目

2回目なので慣れたもの。1回目以上にあっという間に組み上がった。これから振れ取りをする。振れの許容度だが、W400のサービスマニュアルには、左右0.8ミリ、縦1ミリとされている。

デイトナのホイールバランサーには、調整しやすいガイドがついているので、非常に作業がしやすい。これは間違いなく買って正解だった。

デイトナのホイールバランサー
ホイールバランサーの振れ確認ガイド

振れもほとんど無く、トルクもまあまあだ。まあまあというのは変だが、すべて同じトルクで振れを取るのはなかなか難しく、そこは突き詰めるのはやめておいた。

トルクレンチでニップルを締める

今回新しくトルクレンチを購入した。今まで5N・mより小さい値のものは持っていなかった。安物だが質感は高い。1~8N・mまで管理できる。

今回購入したトルクレンチ

ここで力をこめてホイールを回転させる。リムの先端に振れは無いのだが、ビートが乗っかる面を注視すると、どう見ても波打っている。下が横から見た動画。

振れ取りは完璧だ。だが、回すと「ぶん ぶん」となる。どうしたらいい? このままでいいのか? いやいや、これはスピード出したら怖いぞ。原因を考える。

波打っている箇所は、リムの溶接部の近くだった。そこで、ビートが乗っかる面からリムの先端の高さを何箇所か測ってみた。すると、波打っている箇所が他より1ミリほど小さい。リムの先端で調整しているから、そこだけ盛り上がり、波打って見えるわけだ。

そうなるとビートが乗っかる面で調整しなければならないということか? ホイールを何度も回して、その様子を見る。 ぶん ぶん やっぱりこれはありえないね 全体的にニップルを緩めて、やり直しにかかる。

しかし、振れを見るためのガイドは、ビートが乗っかる、リムの内側をさすことはできない。電線を巻きつけて固定し、先端をリムの内側に伸ばしてガイドとした。

ビートが乗っかる面で調整が終わると、さっきまでのブルン感は無くなった。これで安心して乗れる。

リアホイールをアルミ化したい! その2

Excel Rim

リアホイールのリムをアルミ化しようとしている話の続き。初めの話はこちら

アルミリムを求めて

エキセルにリムを注文したけれど、指定した傾角29.5度(車両後方から見た時の、垂線とスポークのなす角度)では、工作機械の限界を超えているので製作できないと言われた。25度ならできるというが、4.5度も違うのは、感覚的に許容範囲とは思えない。困った。

当初の計画通り、スラクストンのホイールがヤフオクに出ないかと、始終観察しているが、まったく出てこない。どうしたもんだか・・・

ヤフオクがダメならe-bayだな。

昔、日本では売っていないゴルフ用品を、何度か買ったことがあるから敷居は低い。早速検索だ。

ある しかも複数ある。しかし高い。商品そのものがまず高い。350ドルはする。円で言ったら50000円超えだ。そして当然送料が高い。25000円はする。都合75000円だ。ヤフオクで2年前に出品されていたやつは、送料込みで25000円ぐらいだった。シルバーだからやめておいたのが今となっては悔やまれる。

どうしよっかなぁ 75000円たけーよなぁ

しかし、ここでアルミ化を諦めると、また4年は鉄リムとつき合わなければならない。どうすっかなぁ

何度も何度もe-bayを見返す日が何日か過ぎた。その日もe-bayに新しいスラクストンのホイールの出品が無いかチェックしていた時に、ふと気づいた。

このスラクストンのリムはエキセルだよなぁ このリムのデータなら当然エキセルも持ってるだろ これで作ってもらえばいいんじゃないの?

スラクストンの実物は見ることができないので、ネットでスラクストン画像を検索し、ボンネビルのスポークパターンと同じか検証してみた。確実に同じかは当然定かではないが、基本同じだということはわかった。トライアンフの純正部品を調べてみると、スプロケットキャリアやハブダンパーは同一品番だった。ハブやディスタンスカラーは違ったので、ホイールの幅に合わせて、ハブも多少広いのかもしれない。

スラクストンのリム穴で製作できるか問い合わせてみると、可能という回答を得ることができた。幅の広さが傾角の違いとして現れそうな気がする。若干ギャンブルだがどうする?

スラクストンのリム穴で製作お願いします!

注文を確定させた。

リムが来るまでの準備

納期は3か月とのことだったが、注文から1か月ほどで、確認のメールがきた。内容は、スラクストンのデータで穴をあけたのだが、ディンプル(半球のふくらみ)から、穴が外れたということだった。このまま製作を続けてもいいかということだ。添付された写真を見ると、確かに少しはみ出ている。

工場で加工途中のエキセルリム 穴がディンプルから少しはずれている

とは言え、それほどひどくもないし、老眼だからどうせ見えやしない。他に道は無いので、そのまま作ってくださいと回答した。

ディンプルから外れたのは残念ではあるが、もうここまでできていれば、1か月もしないうちに手に入るだろう。そんな喜びを感じるとともに、リム穴とハブのマッチングが悪かったら45000円捨てることになる不安が心のはじっこをひっかいていた。

リムが来る前に、今のホイールの分解をしておこう。まずはタイヤはずし。ビートブレイカーを買おうかと思ったが、今回は2✕4を使った自作でしのぐかなとも思う。ビートブレイカーは使用頻度に対して、かさばりすぎる。

どうするか決めかねていたのだが、会社に車で行く機会があったので、会社でぶったぎることにした。サイドウォールはカッターで切ったのだが、結構硬くて指の筋肉を痛めた。これは1年痛むやつだ。

ボンネビルはストレートスポークだ。ストレートスポークって、共回りしてしまうのでは? 検索すると確かに共回りするようだ。それに対して工具を改良してる人の記事をみつけた。まねして作ってみる。

スポーク押さえ工具はバイスプライヤーにフラットバーを溶接 ネットで見たもののまねっこ

溶接も、てこずらずにできた。アウテックスのチューブレスキットをはがしてから、その工具を使いつつ、スポークをばらしはじめる。ニップルレンチは本来別の工具を加工して作った。写真は試用段階でまだヘッドがごつい。

自作ニップルレンチ まだ試作段階でごつい
自作スポーク押さえ工具

おおっとその前に、この子の体重を測っておこう。

鉄リム ホイール重量 7.9キロ

7.9キロだ。何キロになるのか楽しみだ。

ばらしつつ、現在のスポークの長さを測る。間違わないように4本のそれぞれに色テープを貼る。

4本のスポークの長さを調べるために色テープで識別

右と左で絶対違うと思っていたが、4本とも同じく152ミリだった。そりゃそうだろうけど、ボンネビルのパーツリスト通りだ。

4本のスポークの長さは同じ 152mm

リムが届いたらこいつを使って仮組みし、リム穴に問題が無いか、スポークの長さはどれぐらいにすべきかを調べるつもりだ。

スポークをすべてはずして、単体となったリムを持ち上げる。あれ? 思ってたより軽いぞ・・・

アルミリムが到着

まずおどろいたのが表面処理だ。アルマイトとなっているのだが、しっかりと黒い。アルマイトの膜が厚いのだろうか? 見た目は塗装に近い。かといって安っぽいのではなく、逆に高品質感がみなぎっている。言い過ぎてしまえば黒いダイヤモンドだ。もちろん石炭のことではない。フロントホイールはスラクストンのものを使っていて、リムは同じエキセルだ。その質感とまったく同じだ。今までこれは塗装なのだと思っていた。ほんとに失礼した。

Excel Rim

そんなことより気になることがある。持った感じが鉄リムとたいして変わらないのだ。

測定しよう

鉄リムは4.1キロ

鉄リム単体重量 4.1キロ

アルミリムは3キロだった。1.1キロ差かぁ そんなもんかぁ そんなもんなんだなぁ まあ、バネ下1キロはでかいよ

アルミリム単体重量 3キロ

自分をなぐさめる

アルミリムの仮組み

古いスポークを使って仮組みしてみる。 作業台にハブを置いて、ハブとリムのオフセット分のスペーサーをかましてリムを置き、作業台側のスポークから組んでいく。ストレートスポークは組む順番を気にしないでいいのがいい。本締めしていない段階では、まったく問題は感じられない。

仮組みはそれっぽいトルクで締めつけた。そのあと4本のスポークを1本ずつはずして、スポークの向きとニップルの向きが正対しているか確認する。

スポークとニップルの向きがあっている確認

4番がじゃっかん違う気もするが、これぐらいは許容範囲だろう。スポークの長さも問題ないようだ。

この確認を終えて、初めてスポーク、ニップル、チューブレスキット、タイヤの注文ができた。納期は2週間となっている。思ってたよりかかるがどうしょうもない。

EXCEL RIM 17inch MT4.5J

リアホイールをアルミ化したい! その1

スポークの角度をCADで描画

8月の暑い日のこと。道路の舗装の継ぎ目が縦に走っているところで、リアタイヤがスライドするぐらいの感覚を覚えた。ここのところ、路肩を走るのも、少々恐怖を感じるぐらい、タイヤがとられる。

帰宅してからタイヤを確認すると、いつの間にかスリップサインが出ていた。今年は車検なのだが、それまでは持つと踏んでいたのに大変なことになった。

というのも、リアタイヤの交換と同時に、リムをアルミ化したいと考えていたのだ。今のリアホイールは、トライアンフボンネビルT120のものなのだが、リムが鉄製で、くそに重いのだ。

アルミ化の方法は、同じくトライアンフのスラクストンのホイールに換装すること。まあ、当然のように入手経路はヤフオクになるのだが、スラクストンのホイールが全然出品されない。もう、待ってはいられない。別の方法を考えなくてはならない。

次の方法は考えてある。エキセルのリムを購入することだ。ボンネビルT120に合った中古なんて絶対にないだろうから、新品の購入となる。価格は5万円くらい。スポークもステンレスに換えたいし、チューブレスキットも必要だし、結構な金額となる。

しかし迷ってはいられない。なぜなら、エキセルのリムはすべて特注で、納期が4か月となっているのだ。今は8月。こういうものは、たいてい納期より早くあがってくるから車検にはぎりぎり間に合うかもしれないが、余裕はあった方がいい。

エキセルリムを注文

ウェビックでエキセルリムを注文した。ボンネビルT120ブラック用で、幅は4.5J。普通のボンネビルT120は4.25Jだが、今入れているタイヤがピレリエンジェルSTの160。しかしリムに抑えられてか、実測150ミリ。バンク角は自信あるのにアマリングがでかいのも不満なところ。少し広くして、これらを解消したいのだ。

お盆が過ぎて、ウェビックからメールが来た。内容は、ボンネビルT120のスポーク穴のデータが無いので製作できないとのことだった。「国内メーカーの車種:●●と同じで」のような指定をしてくれれば、ユーザー責任で製作してくれるとのこと。

う〜む

こいつは困った。そもそも国産車のスポーク車なんて少なくてちょうどいいのが無いからトライアンフのホイールを使っているのだ。トライアンフのハブに合うスポーク穴の国産車なんて、絶対と言っていいほど、あるわけない。

無いものは作る

俺の根幹の言葉だ。よし、ボンネビルT120のスポーク穴データを作ろう!

スポーク穴データをつくる

採寸してCADで描いてみる。この段階では、情報は寸法だけだ。描いたものと、スポークの角度を分度器で測った角度を比べてみる。少し違う。

スポークは、4本が1組で構成されている。全部が全部かというとそれはわからない。少なくとも、目の前にあるボンネビルT120のホイールはそうなっている。この4本を回転方向へ順番に1から4とすると、1は右2は左、3は右4は左となっている。(このころのトライアンフは、右がチェーンなため、ひっくり返して使っているので、実際はその逆なので注意)

ボンネビルT120のリアホイール

1と3は右側だが、1は3の外側になるので、車輪後方から見た時の、垂線とスポークの角度が3より大きくなる。(あとからわかることだが、これを傾角という) 同様に、2と4は左側だが、2は4の外側になるので、4より傾角が大きくなる。

さらにスポークは、側面から見たときに、アクスルシャフトを中心とする放射線とスポークに角度がついている。(これもあとからわかることだが、張角という) 右側だけに注目すれば、1は回転方向に引っ張られ、3は半回転方向に引っ張られてバランスしている。

このスポークというものは、「角度」とひとことで言っても、それだけでは決まらない難しさがある。というのも、リムにあいている穴は等間隔に並んでいるわけではないからだ。穴はスポークの向いている側にずれている。

おそらく、自転車のリムのような薄肉のリムは、穴が等間隔に並んでいるのだろう。オートバイのリムは肉が厚いので、穴がずれるのだ。これは、ホイール側面から見た場合で考えたとき、放射線とスポークの交点はリムの表面ではなく、アクスルシャフトから遠い点にあるということだ。

しかしこの交点は、タイヤが組まれている状態ではどこにあるのかわからない。スポークの状態をCAD化するには、この交点が大事なポイントになるのにだ。

穴のずれを測定し、そこからリムの表面よりも円の外側にある交点の円を仮定して、CADデータを修正していく。

スポーク同士の角度が、どうしてもリアルとCADに違いがあり困っていたが、ふと気づいた。ホイールの側面図は、ホイールを平らな1枚板で描いているが、実際のスポーク面は傾角分倒れている。この倒れた面と垂直な視点で描写し計測しないと、CADはリアルに近づかない。

採寸と修正を何度か繰り返して、CADとリアルがほぼ同じデータができあがった。

スポークの角度をCADで描画

このCADデータと、念の為PDFにしたものをウェビックに送って、エキセルと調整してもらった。

数日後返信が届いた。傾角と張角の説明がされたリムとスポークの図が添付されていた。この図によって、初めて傾角と張角という名前を知る。そして、その傾角と張角を指定してくれと書いてあった。

スポークの角度 傾角と張角 エキセルさんからの引用です

いやいや、傾角張角という名前は知らなかったが、指定したのはその角度だぞ。なのに、それを指定しろとはどういうことだ?

もしかしたら、スポーク1と3の角度をそれぞれ指定したけれど、そこは許容範囲かなんかで、ひとつの値指定なのか? ふくらんでる半球の位置まで指定したが、それは決まりものなのか? 

疑問を問い合わせてもよかったが、今回は深く追及せず、右スポークの傾角25度、張角20度、左スポークの傾角29.5度、張角25度、という返答をした。

帰ってきた答えは、左スポークの傾角は、機械の限界を超えているので、製作不可能です。25度なら可能です。というものだった。29.5度に対して25度。それって果たして許容範囲なのだろうか?

どうなる? アルミリム化