タイヤの組み換えをDIY

1.何で自分でタイヤ組み換えしたか

車検の時期になって地元のディラーさんにお願いしたところ

「タイヤが減ってしまっていますから交換しないと車検が通らない」

「バッテリーが劣化していますから交換してください」

と言う事で見積もりを見たところかなりお高いものでした。タイヤと組み換え込みで8万、バッテリーは5万弱でした。
さらに家族の車2台も車検時に同様の警告をディラーさんから受けました。車検費用に加えてこれだけの出費はかなり痛いです。
と言う事でタイヤ組み換えを自分でやってみる事にしました。(自分で作業する楽しみもあるのですが．．．。)
バッテリー交換は簡単なので高性能バッテリーをamazonでポチっとやって簡単に対応しました。

これだけあるとけっこうプレッシャーを感じます

ホントにちゃんと組みかえられるのか…。(;^_^A
と言う一抹の不安が．．　ここまで来て後戻りはできない!
意を決してチャレンジする事に．．

今回の支出金額は
タイヤ12本で　　　　￥122,110-
専用工具類・消耗品　￥26,939-
(コンプレッサー・ホースは最初からありましたので入っていません)
合計額は　　　　　　￥149,049-
でした。タイヤの価格は色々ですので参考までに．．．。

2.新しいタイヤを選ぶ

タイヤの好みは皆さん好き好きがあると思いますが、
USAのタイヤ性能比較サイトで調べたところ、

安全性信頼性＋減りにくい＋静か＋軽点が無い=欧州メーカーのタイヤを選びました。
セレナ用　ミシュラン ENERGY SAVER 195/60R16 89V
リーフ用　ミシュラン ENERGY SAVER + 205/55R16 91V
マーチ用　ミシュラン ENERGY SAVER + 165/70R14 81T

最近では廉価で質の良いasianタイヤがかなりあるようですが、人命が乗る重要な部品と言う事でこれにしました。
タイヤ性能を比較すると「pilot」がベストでしたが価格を考えると「ENERGY SAVER」となりました。
購入先ですが、気のせいかもしれませんがミシュラン製タイヤは近くのお店ではあまり売ってません。卸値が高いのでしょうか?
日産ディーラーでも売ってはいるもののかなりお高いです。でいつものようにamazonでポチッとやりました。

3.タイヤ組み換えのツール群を準備

その気になれば、タイヤレバーだけで全て出来るらしいですが、それなりの器具・工具を使うとあまり大きな腕力を使わずに作業出来ます。
ただ、それらのツール群の購入額がガソリンスタンドやカーショップで交換作業で支払う額を上回ってしまったのではどうしようもないです。今回家族3台分12本のタイヤを組み替えましたので、その点で言えばコスパはいい方ではないかと思います。

3-1.タイヤ組み換えツール

これはプロ用の数十万するものから数千円の廉価なものまで、いっぱい種類がありますが主たる機能は

・タイヤをホイールから外す
・タイヤをホイールにはめ込む

ものです。
実際に簡易ツールを購入して使ってみました。
この簡易ツールも大別して2種類あって、ホイールを中心部のフックやボルトでとめるタイプホイールそのものを周囲4か所からかぎづめの様なフックで締め付けるタイプ

がありますが今回購入したのは後者です。
どちらにしても機能の要点は

a.ビードと呼ばれるタイヤとホイールの密着部分を落とす(外す)事が出来る!
b.脱着作業中安定してホイールを保持出来る!　(グラグラガタガタしたり回ったりしない)

なんですね
で、このツール自体が不安定だとしょうがないので、車庫のアスファルト面にコンクリートボルトで取り付けようと思いましたが、この作業をしょっちゅうやるわけでもないので厚めの板に太めの木ねじで固定する事にしました。

3-2.タイヤレバー

タイヤとホイールを分離するための器具。タイヤとホイールのすき間にこじ入れてホイールからタイヤを外したり、逆に装着したりする時に使います。高価なものではなかったので長めの方と短めの方(セットもの)両方購入しました。使ってみましたが長めの方を買っておけば問題ないかなと感じました。

3-3.リムプロテクター

タイヤレバーを使用する際ホイールに傷がつかないようにリム部を保護する樹脂製の保護カバー。こちらは「タイヤレバー(並サイズ)」とセットで購入しましたがひもが邪魔で外してしまいました。使い方が悪いのかすぐリムから外れてしまうので作業途中から使わなくなりました。

3-4.ビードヘルパー?

おそらく商品名で正式名称ではないと思いますが、タイヤを脱着する際にせっかく持ち上げたビード部分が元に戻ってしまうのを防止するための一種の「ビードふち部ストッパー」です。止めたい部分のリムにワンタッチで着脱できます。これはあった方が絶対楽です。

3-5.タイヤチェンジャーマウントヘッド

本来は高価な電動タイヤチェンジャーの部品の一つです。このアヒルのくちばし部分にビードをタイヤレバーで引っ掛けてホイール中心を回転軸として回転させてやるとスムーズにビードを脱着できます。この部分だけ色々な種類が売られています。使ってみてわかりましたが黄色い樹脂部分が何度か外れる事がありました。ヘッド全体の強度がしっかりしていればヘッドそのものが全部樹脂製の方が無駄な神経を使わず楽だと思いました。
手動でこれを使う際、鋼材を溶接して治具を作るのが多いようですが、私は水道管の異形アダプターとCチャンネルを組み合わせて簡易治具を作りました。(この時はまだ溶接機を購入していなかった)

3-6.虫回しドライバー

タイヤから空気を抜く(入れる)時にバルブの中の「ムシ」を外す(装着する)工具
小さめのドライバーを2個差し込んで回そうと思えばやれない事もありませんが廉価ですし、これがあると絶対楽です。
こちらは「タイヤレバーセット」に同胞されていた物を使いました。

交換用タイヤバルブ

3-7.バルブ装着ツール

タイヤホイールに新しいバルブを装填するときに使う器具
(タイヤ交換の時はバルブも一緒に交換するのが良い)
ペンチ状のものでバルブの首を引っ掛けて木片をテコにして引っ張り上げる事も出来ますが、
廉価な専用工具があると楽です。

3-8.ビードクリーム

作業中タイヤとホイール部分がスムーズに脱着できるように潤滑(ツルツルにする)薬剤
水溶性なので水を加えてやるとシャバシャバにも出来ます。
私はそのままでは若干硬いと感じたのでコップ一杯水を入れて1日置いて攪拌してから使いました。
注意:　エチレングリコール(不凍液にも入っている)が入っているので
絶対に口に入れてはいけません。肌についても問題ないようです。
私はこれに加えて屋内のLAN配線をPF管を使ってスムーズに通線出来る様に以前から愛用していた「3Mのケーブル通線用潤滑剤」を併用しました。ビードのすき間にシュッとやりやすいです。こちらは水溶性・ノンシリコン・ノンオイルで乾いても残留物が無く安心です。どうもシリコンスプレーなどはゴムの劣化につながるようですから水溶性の潤滑剤がお勧めです。
このヌルヌルは結構大事でホイールのリム部分とタイヤのビード部分がきちっと密着する様に組み上げるために必須です。無事組みあがってビードが上がったとしても後々エアー漏れやバランスの大崩れにつながったりします。

用途は違いますが、これでもOK

3-9.エアーコンプレッサー

新しく組み上げたタイヤに大量に空気を装填しビード上げする時に使用します。
ガソリンスタンドでこの時だけ借りる手もありますが色々とその他のDIY作業にも使えますから。ぜひ1台欲しいです。
併せて高圧ホースとゲージ付きエアガンなども必要です。
昔の物は運転音や振動・ポンプ部分の潤滑に使用するオイルが圧縮エアーに混ざってしまうという欠点がありました。この頃の物は静音オイルレスの物が一般的になりつつあります。
エアコンプレッサー選びのチェックポイントとして

・タンク容量:　少ないとしょっちゅうモーターが回ります。30リットル以上欲しいです。
・吐出容量:　単位時間当たりの空気の吐出し空気量です、JIS B8341に詳しく規定されて
　います。多いと圧縮ポンプ部の能力が高い事になります。
・馬　力：　原動機(モーター)のパワーです。家庭用では1.5馬力(ＨＰ)程度が多いです。
・空気接続口：　時々これが別売りのタイプもあります。1/4ワンタッチカプラーが最初
　からついていると楽です。

・ドレンコックの位置:　コックは一番底の部分に配置されている物。

を選んでください。意外に地味な部分ですがこれが底面よりちょっと横にある物が結構あります。コンプレッサーは結構水が溜まります。コックが底部に無いと、その下のラインまで常に水が溜まっていることになります。そうなるとサビサビに腐食して大切な圧力容器を傷めてしまいます。ドレン口からオレンジ色の水が排出されたら容器内部が腐食していると言う事です。そうなったらドレン口が一番底になるようにコンプレッサー全体を傾けて前後左右に揺らしながらドレン水を抜くしかありません。業務用の大きななコンプレッサーは「オートドレン」と言って、起動時に一定時間排水したり、フロート構造のバルブで水が溜まって来たら自動的にドレン口を開けて水を排出する様になっています。

どのみちすぐドレン水がたまりますので、私の場合ほんのちょっとだけドレンコックを開けたまま使用しています。
常にほんの少し空気が抜けている事になりますが、圧縮ポンプの方が勝っているので実際の作業には支障がありません。

以前こんな体験をしました。しょっちゅうコンプレッサーポンプが回るのと、圧縮エアーに水が混じるようになりました。
変に思ってドレンを開けたら出るわ出るわそこいらじゅう水浸しと言うトラブルがありました。
結局タンクの真ん中より上まで水が溜まっていたようでした。本来空気を貯めておくべきスペースに水が溜まっていたので、頻繁にポンプが回っていたのでした。(小型のタンクしかないコンプレッサーと同じ)　原因はオートドレンの故障でした。

4.古いタイヤを外す手順

実際に家族の車3台分のタイヤ１２本を組み換えして判りましたが、古いタイヤをホイールから外す作業が労力の80%位を占めているように思います。
また色々なツールがあったとしても要点を押さえた作業が大切だと痛感しました。(慣れる事が大切)

4-1.タイヤから空気を抜く

外したタイヤのバルブキャップを外したら、「ムシ回し」をバルブ内に軽く挿入して回します。ムシ回しの溝とバルブ内のムシの出っ張りが合ったら反時計方向に回すと空気が抜けます。勢いよく空気が排出されますがそれと同時に「ムシ」が飛んで行かないようにムシ回しはやんわりと引き抜いてください。風圧で出てきたムシを捕まえたらバルブ穴から外して、そのまま一気に空気を抜きます。

4-2.ビードを落とす前に四方を踏んでおく

初めの頃は空気を抜いたらすぐにビード落としをしていましたが、上手く行きませんでしたビード落としにかける前にタイヤの上に乗って、足で四方をよく踏んでおくとかなり楽な作業になります。これを裏表両方ともやっておきます。その時は下に段ボールなどを敷いておくと安定して作業できるのとホイールにも傷がつきにくいです。

4-3.「ビードを落とし」を使ってビードを落とす

ビード落としはホイールとタイヤのビード部の密着した部分を剥がす作業です。
ビードには表からは見えませんが高張力ワイヤーが入っていますので、
特に長年装着したタイヤなどはキツキツに密着しています。(扁平率の高いタイヤもそうらしい)
私の場合は「タイヤ組み換えツール」の下部についていた物を使いましたが、専用のビード落としが売られている位ですからかなりの力をつかいます。
理屈はてこの原理でビードの密着部分を押し込んで「ホイールの直径が細くなった部分」まで落とす作業です。
(下画像でホイールの「赤丸部」に密着しているビードを「黄丸部」の若干細くなっている部分まで落とします。)
実際やってみましたが、ビード落としの爪が何度やっても前後に滑ってしまって、ビードが落ちず、ホント泣きそうになりました。前述のようにあらかじめビード部の四方をよく踏んでおくのを忘れないように。
ビード落としの爪を掛ける位置はホイールギリギリのタイヤビードに近い部分に掛けます。
ホイールとビードのすき間に潤滑スプレーをかけておく方法もありますが、これが結構「爪」の滑る原因になるような気もします。
再利用しないタイヤならビード落とし時に潤滑剤は使わない方が滑らず楽かも知れません。
裏表とも４か所程度ビードを落とします。瞬間的に力を入れるのではなく粘り強く継続して力を掛ける感じでやるとブスッと落ちます。
ここまでくるとホイールの外周でタイヤがスカスカに動くようになります。

4-4.タイヤレバーを使ってタイヤを抜く

ここからの作業も結構力が必要な作業が続きます。「タイヤ組み換えツール」にホイール＋タイヤをセットします。私の購入したタイプはホイールの外周4か所を固定するタイプです。結構な力で締め付けないと作業中爪の部分が滑って回ってしまいましたのでかなり強く締め付けました。アルミホイールが4点で変形するかも?と思うほどでした。
ストッパーでとめるタイプやボルトで留めるタイプもありますが、「回転せず・ガタガタ」しなければどちらでもいいです。
しっかり固定できましたらタイヤレバーで上側のビードを引っ掛けてマウントヘッド(アヒル状)のくちばし部分に乗せます。
アヒルをホイールを中心にして反時計方向に回すと。結構あっけなく上側ビードが外れます。
この作業時の要点として

・引っ掛けたビードの180度反対側のビードはホイールの細い
　部分に位置する様にします。
・アヒルとタイヤの接触部分は摩擦抵抗が少なくなるように
　潤滑剤を塗って回します。
・せっかく引っ掛けたビードが移動するアヒルについて来て
　せっかく上げたビードが元に戻ってしまわないように、
　もう一本のタイヤレバーをストッパーとして使います。

同様にして下側のビードも外しますが、この時はタイヤの幅があるので、短い「タイヤレバー並」よりも「タイヤレバー大」が作業しやすいです。
この時の画像は必死でやっていたためありません。すみません　(;^_^A
代わりに参考になるyoutube動画のリンクを貼っておきますので参考にしてください。マウントヘッド(アヒル状)の3種類の比較とタイヤの脱着動画です。

外国語でしゃべっていますが「字幕オプション」を有効にしておくとある程度ですが「字幕」で言っている事がわかります。

アヒルは3種類とも良いがこの人は「黒がいい」と言っている様です。ストッパーに使うレバーは滑りにくい別のレバー(木製?樹脂製?)を使っていますねぇ。

5.新しいバルブに交換する

タイヤバルブの主要部分はゴムですから経年劣化します。廉価なものですから、新しいタイヤをセットする際にバルブも併せて交換します。

5-1.古いバルブをニッパで切断

カッターナイフなどでも切れますが、結構しぶといです。ちょっと大きめのニッパがあれば安全に切断できます。

5-2.新バルブを挿入して

新しいバルブの根本あたりに潤滑剤を塗ってから「バルブ装着ツール」を使って、てこの原理で内側から外側にグイっと引き出してやります。簡単にコクンと装着できます。この時「バルブ装着ツール」のネジ部(先っぽのちっちゃな部品)をバルブネジの奥までしっかり締めておかないと、カスッと抜けます。中国製のためか雌ねじ部の寸法公差が甘く(穴が大きすぎる)浅く締めただけでは抜けるのでした。今は改善されているでしょうか。

てこの原理で

6.新しいタイヤを組み込む

新しいタイヤを組み込むのは、外す作業よりずっと楽です
恐縮ですが、この作業も必死でやっていたため画像無しです。(;^_^A

固定したホイールのリム部と組み込むタイヤのビード部に潤滑剤を塗ります。
私は、台所用スポンジでビード部の表と裏側にまんべんなく塗りました。前述のようにビードクリームが硬いと感じたら水で薄めて使ってくださいね。

↓

新タイヤの「外側」を確認します。今回のタイヤはサイド部に小さな字で「OUT SIDE」と書かれていました
タイヤの「外側」が上になるように持ちます。(欧州製タイヤですので黄丸・赤丸の表示はありません。〇印があるタイヤを購入した方は「軽点・位相」で調べてみてください)

↓

まず下側のビードをホイールにはめ込みます。この作業には特に工具は使いませんでした。ちゃんと潤滑剤が塗られていればタイヤを斜めに持って低い方をホイールの中心部あたりに置いておいて、反対側のビードを体重をかけて上から押して行くと「パコッ」とあっけなく入ります。

↓

次に上側のビードです。この作業はアヒルを使うと楽です。はめ込むビードの反対側をホイールの中心部あたりに置いておいて、アヒルのすぐ横あたりにビードが元に戻って、ついて来ない様に「ビードヘルパー」などでストッパーを掛けます。

↓

ホイールの中心を軸に反時計方向にグイっと回して行きます。半周ほど回すと「ポコッ」とビードが入ります。私のにわかツールでは取り外し時とは逆に上に浮かせる力が働きますので、上から押さえながら回転させる感じです。

以上でおしまいです。
なおビード部に塗った潤滑剤ですが結構乾くのが早いです。もし作業に手間取って乾いてしまったら、再度摩擦するであろう部分にまた潤滑剤を塗ります。
力技で無理やり装着するとタイヤのビード部とホイールのリム部の密着が悪くなって、空気抜けやバランス崩れにつながりますからビード部とリム部はヌルヌルにして組み込んでください。
youtubeでロシア語ですが超合理的なタイヤ組み換えを動画を見つけましたのでご紹介しておきます。ホント無駄がないです。これ作ってみたいです。

7.ビード上げする

ビードがホイールに収まったら「タイヤ組み換えツール」の爪の締め付けを緩めます。
バルブから「ムシ」を抜いておいて、コンプレッサーから空気を入れます。
空気を充填する際にはハンドル+メーターつきのアタッチメントがあるとタイヤ空気圧のチェックにも役立つので便利です。
その時にはビードクリームが乾いていない事を確認してから入れてください。
乾いた状態でビード上げしてしまうとビード部とホイールのリム部の密着度合いが悪くなってしまう場合があります。
そうなると想定外のエアー漏れやホイールバランスの大崩れにつながったりします。
潤滑剤はタイヤの脱着時のスムーズな作業をしてくれる以外に、この「密着」を確実にしてくれますので大切です。
前項のYoutube動画の最後の所でタイヤ側面をハンマーでたたく所がありましたが、これによって「密着度」を確実にしているのだ思います。
(ただタイヤのサイド部分は薄くて破れやすいのとリム部を叩かないように注意して作業しましょう)
空気を入れていくと「パンッ　パンッ」と言う音と共にビードが上がります。
目視で裏表ともビードが上がっているのを確認したらエアホースを外します。
(空気の入れすぎは禁物ですバーストします)
ホースを外すと勢いよく空気が出ます。慣れて来ると空気が抜ける前に「ムシとムシ回し」を一緒に持ってバルブに装填できるようになりますが、吐出する空気の勢いが収まってから、ムシを入れても全く問題なしです。
空気を充填しメーターで適正圧まで入れたら完成です。

8.バランスはどうする

バランスについては、とっていません。実際走ってみて振動が出たらそのタイヤだけ、ガソリンスタンドなどでやってみるつもりでした。
ただ現在の所120K程度で走行しても現在の所、振動などは出ていません。
自分てタイヤ組み換えする際対応しにくいのがこの「ホイールバランス」です。
個人でバランスマシンを購入するのはコスパ的に無理です。
バランスそのものは
・高速道路巡航でブルブル震える
・ブルブル震えるとタイヤが片摩耗して寿命が短くなる。
等のトラブルを聞きます。
タイヤショップなどで行われているバランスマシンは
バランス取平均速度. 180rpmです。(もっと低いマシンもある)
半径367mmのタイヤを例にとって
周速速度　V=πDN　で計算すると

時速=π*736*180*60/1000*1000=24.97km/h

つまり時速25km/hでの走行条件でバランスをとっている事になります。
では120Kmでの走行条件でバランスをとるにはバランサーの必要回転数は

120Km/h=120000m/60min=2000m/min
2000=π*0.736*N
N=‭2000/π*0.736
Nm/min=‭‭865rpm　必要

となります。バランスチェックに低速も高速も無い様に思いますが

高速になると低速では発生しない振動が発生します。

例えばターボチャージャーのフィンなどは熟練した職人さんが一日25枚から30枚調整するのが精いっぱいと聞いています。
でもそんなことをやっていたら車2台分のタイヤのバランスをとるのに1日中かかってしまう事になります。
つまり一般的なバランスマシンは大崩れこそ少ないですが大まかにバランスをとっているだけです。
「ホイールの歪みや変形」「タイヤの摩耗」車の急発進や急ブレーキなどでもバランスは狂います。
ですから実際走ってみて振動が出たら対応するのがコスパ的に最良と判断している訳です。

コスパはどうか

実際家人の車3台交換しましたが、コスパは個人的見解ですが、悪くないと思います。
単純にタイヤ本体込みで1台7万程度とすると21万で手元に道具など何も残りません。
今回の作業では2.7万程度(コンプレッサを入れるとプラス2万)の道具が残ります。
あとDIY作業の楽しみとスキルが残ります。
皆さんもぜひ「タイヤ組み換えDIY」やってみてはいかがでしょう。