別記事で手組みしたタイヤについて、静的ホイールバランスを取ったやり方を紹介します。
なお、この方法は「DIYをめぐる冒険」さんが考案した方法で、以下2つの動画を全面的に参考にさせていただきました。
【1.製作編】自作ホイールバランサー（自動車用）
【2.調整編】自作ホイールバランサー（自動車用）
先端を尖らせた棒の上に、ホイールを乗せて傾きを見るという、一見簡単なようで意外と奥が深い方法です。
完成イメージ
自作ホイールバランサーの完成イメージはこんな感じです。
この上に、タイヤを組んだホイールを乗せ、傾きを観察し、軽いところに重りを張り付けるという、シンプルなものです。
台座部分は、先端が鋭利な金属の棒を支えるものです。
今回は金属の棒として、手持ちの径19mm程の全ねじボルトを使いました。
こういったものを台座にほぼ垂直に立て、タイヤ・ホイールを乗せても安定して支えられれば、方法・素材は何でも構いません。
全ねじボルトの先端を鋭利に加工した様子です。
約10㎏のタイヤ・ホイールを点で支えるため、先端を焼き入れして丈夫にしました。
今回は全ねじボルトの先端を直接グラインダーで削って尖らせましたが、細めの六角レンチを削ったものや、千枚通しやキリのように最初から尖っているものを、ホースバンドなどで固定する方が簡単かと思いました。
ホイールを乗せる部分は、大小の塩ビ管キャップを組み合わせたものです。
大きい方の塩ビ管キャップは、ホイールを乗せる「受け皿」としての役割です。
ホイールを水平に、安定して乗せることができれば、特にキャップ形状である必要はないと思います。
小さい方の塩ビ管キャップは、ホイールの中心の穴に嵌めるためのものです。
ぴったり嵌めるため、セロハンテープを巻いて径を調整します。
「DIYをめぐる冒険」さんは、精度を上げるためこの径をぴったりにして、先に塩ビ管キャップをホイールに嵌めてから、全ねじボルトの先端に乗せていますが、実際にやってみると中心が見えにくく一人での作業は大変でした。
このため、精度は下がりますが、セロハンテープを少なめに巻き、塩ビ管キャップを先に全ねじボルトの先端に乗せてから、そのあとホイールを乗せる方法としました。
この大小の塩ビ管キャップのできるだけ中心に穴を開け、背中合わせにしてボルトを貫通させ、ナットで締めます。
ボルトはプラスドライバー用の十字の溝が切ってあるものを使い、その中心を全ねじボルトの先端に乗せます。
プラスドライバー用の溝は、全ねじボルトの先端と干渉しないよう、中心部分は残すようにして、周囲をドリルで広げました。
最初は失敗
新たに準備したものは水平器と大小の塩ビ管キャップで、他は手持ちの物を使いました。
水平器は直径65mm、Yahoo!ショッピングで1,100円少々、ゴルフパッティング水平器・ゴルフマーカーという名称でした。
塩ビ管キャップは近所のホームセンターで買いましたが、小さい方は希望の形状のものがなく、やむなく似た形状としたものの、これが失敗でした。
「DIYをめぐる冒険」さんが考案した方法は、塩ビ管キャップの中心に正確に穴を開けるのは極めて困難であることを前提に、小さい方のキャップには大きめの穴を開けて中心をずらせるようにし、金づちで叩きながら微調整して、ホイールのセンターと、大小塩ビ管キャップを貫通するボルトのセンターを一致させるというものです。
最初はこの方法に沿って作業を進めましたが、小さい方の塩ビ管キャップの端部が平坦でなく丸みを帯びていたため、どうしても安定してセンターを出せず断念しました。
考え直し
端部が平坦な形状の、小さい方の塩ビ管キャップをネットで調達し、再挑戦しました。
さらに、ホイールのセンターと、大小塩ビ管キャップを貫通するボルトのセンターを一致させずに、誤差を残したまま作業できないか考え直しました。
つまり、新たに購入した小さい方の塩ビ管キャップには大きめの穴を開けず、ボルトぴったりの径とし、中心を微調整しない方法です。
イメージは上の図のとおりで、ホイールのセンターのズレによる傾きを青い矢印、ホイールの重さの偏りによる傾きを赤い矢印とすると、水平器の気泡の位置は赤と青を合成した方向とずれ（距離）を示すことになります。（図-A）
そして、塩ビ管キャップを少しずつ回転させ、センターのズレと重さの偏りの方向が一致したとき、水平器の気泡は中心から最も離れるはずです。（図-B）
さらに、塩ビ管キャップを180度回転させると、センターのズレと重さの偏りが打ち消しあい、水平器の気泡は最も中心に近づくはずです。（図-C）
そして、図-Bの状態と図-Cの状態の中間に気泡が来るように重りを貼れば、ホイールの静的バランスが取れて、気泡はセンターのズレだけを示すということだと思います。
今回は、塩ビ管キャップを組み合わせたものを回転させましたが、ホイール側を回転させても同じことだと思います。
実際にやってみた調整のポイントは、塩ビ管を貫通するボルトの中心がズレないよう気を付けることです。
何度か回すうちに、全ねじボルトの先端が僅かに潰れ、返りができ、微妙に中心がズレることがあります。
このとき「ガギッ」のような音がするので気づきます。
この方法は、ホイールのセンターのズレの誤差が一定であることが前提なので、この誤差がブレると成り立ちません。
このため、ホイール1本ごとに全ねじボルト先端の返りをヤスリできれいにして、中心のズレを防止しました。
上の写真は、センターのズレと重さの偏りの方向が一致したとき、前述の図-Bの状態、水平器の気泡が最も中心から離れた様子です。
この写真は、塩ビ管キャップを180度回転させたとき、前述の図-Cの状態、水平器の気泡は最も中心に近づきましたが、センターのズレの方が影響が大きく、気泡が少し反対側に行きました。
この写真は、重りを仮乗せしながら、重量を調整している様子です。
左下に計30gの重りが見えます。
だいたいの方向にマジックで30と目印を書きました。
そのあと、重りをホイールの裏側に貼り付けます。
この方法で4本とも調整した結果、各30・20・15・15gとなり、車両に取り付けました。
実際に高速道路を走行した結果、気になるような振動は発生しないことが確認できました。
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