リム

自転車 探険！

構造

穴径

種類

• 用途
    自転車の用途で分けると、ロードリム、マウンテンバイクリム及びＢＭＸ（バイシクルモトクロス）リムなどがある。
  
  
• 規格
    「ＪＩＳ Ｄ９４２１ 自転車-リム」 に規定するリムの種類および関連事項を表３に示す。平リム（ストレートサイドリム、ＳＳ）以外のリムはタイヤのビードに対する引っかかり（フック）が付いている。 フックはタイヤを高圧にしてもリムから外れにくくするために設けられている。リム端を厚くして、リムとしての強度およびリムブレーキに対する強度をいくぶん上げる効果もある。 それぞれ名称が異なるが、フック付きのリム（クリンチャーリム）が主流となっている。歴史的な違いにより、フック付リムの呼び方は自転車の用途によって大きく分けると２種類となる。 シティ車およびロード系自転車のリム（英国・欧州系）はＷＯリムそしてマウンテンバイクのリム（米国系）はＨＥリムと呼ばれる。 クロチェットは仏語の英語読みであり、主に欧州で使われる用語。英語のフックに相当する。

クリンチャーリム

単壁		二重壁

チューブラーリム

• 概要
    丸タイヤ（チューブラータイヤ）を接着によって取り付けるリム。 接着剤はリムセメントと呼ばれる。フックがないため、クリンチャーリムより５０ｇ前後軽くできる。 競技用自転車のリムとして使われる。
  
  
• 材質
     材質はアルミ合金または炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）。
  
  
• リムセメント
    丸タイヤ（チューブラータイヤ）をリムに接着する接着剤。チューブラーセメントともいう。チューブまたは缶に入っている。セメントは接着剤のこと。 建築用の水で練るセメントは、レンガなどを接合する接合剤という意味。新品のリムには腐食防止剤などが塗布されていることがあるので、溶剤などで拭取ることが望ましい。 溶剤は炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製のリムには使えない。金属リム用リムセメントは、炭素繊維強化樹脂リムに使うと接着力は７５％程度に下がる。 接着剤メーカーによって異なるが、接着後２時間で最大接着力の約７０％の接着力が得られる。最大接着力は６～２４時間経過すると得られる。 接着力はメーカーおよび品種によって最大５０％の開きがある。再接着のときに接着剤を溶かして取る除去液がある。炭素繊維強化樹脂専用のもの（カーボンリムセメント）もある。 チューブラータイヤ専用の両面接着テープ（幅１７ｍｍ前後）もあるが、商品によっては転がり抵抗はリムセメントよりやや大きい。

エアロリム

• 概要
  

  	クリンチャーリム		チューブラーリム

    リム断面形状をＶ形、Ｕ形または卵形などの流線形にしたリムは、その空気抵抗減少機能に注目してエアロリム（空力リム）と呼ばれ、 またその断面の高さ（奥行き）の大きさ（深さ）に注目してディープリム（深リム）とも呼ばれる。クリンチャーリム及びチューブラーリムのいずれにもエアロリムがある。 ディスクブレーキ専用のものは、リムブレーキのブレーキパッドが当たる平坦部がない。 １９９３年にカンパニョーロが導入してから知れ渡るようになった。
  
  
• 用途
     ロード競技車、トライアスロン車およびタイムトライアル車などの競技車に使われる。
  
  
• 高さ（深さ）
     高さ（深さ）は４０ｍｍ～８０ｍｍであり、強度が大きくなるので、スポーク数を減らすこともできる。
  
  
• 空気抵抗
     リムの形状は最初に風を切るタイヤと一体で空気抵抗が少なくなるように考えられている。空気はタイヤに当たり側面を流れ、リムの側面を流れて、リム内端を離れる。 これらの流れにおいて渦が発生すると大きな抵抗となる。特に空気がリム内端を離れるときは渦が発生しやすい。卵形がＶ形より渦の発生が少ないようである。 リム幅はタイヤ幅と同じかまたは狭い方が抵抗が少ない。空気抵抗は速度の２乗に比例する。高速時の動力低減効果は最大で約５Ｗ（ワット）。 平坦路の高速走行においては、リムの質量増加によるマイナスよりも空気抵抗の減少効果が勝るが、軽量化のために炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製のリムも多い。
  
• デカール
     美観のために深リムの側面に貼る模様の付いたシート。ただし、車輪が回転すると模様は見えなくなる。リムの高さに応じて、１６、３８及び６０ｍｍなどのサイズが用意されている。

ＤＨリム

ディスクリム

チューブレスリム

装着時	加圧後

専用仏式バルブ	ニップル回し

木製リム

アスペクト比

• リム
    リムのアスペクト比（縦横比）は次式で求められる。

  リムのアスペクト比 ＝ リム高さ（ａ）／リム幅 （ｂ）

  右図のリムは 高さａ＝２４ｍｍ そして 幅ｂ＝２０ｍｍ であるから、アスペクト比 ａ／ｂ ＝ ２４／２０ ＝ １．２ となっている。
  
  
• リム・タイヤ一体
    リムとタイヤ一体のアスペクト比は次式で求められる。

  リムとタイヤ一体のアスペクト比 ＝ リム・タイヤ合計高さ（Ａ）／タイヤ幅 （Ｂ）

  車輪の空気抵抗の減少効果には、リムとタイヤ一体のアスペクト比が影響する。
  リムとタイヤ一体のアスペクト比（Ａ／Ｂ）が ３前後（２．５～３．５） のとき空気抵抗は最小となる。

はとめ

片はとめ		両はとめ

• 片はとめ
  スポークの張力によって、ニップルがスポーク穴を広げて通り抜けないようにニップルを受け止める。はとめには走行中の衝撃等によるニップル座部のへこみを防止する効果もある。へこみはリム張力の減少をもたらす。 車輪組みなどでニップルを回すときの、はとめは滑らかな面となり作業がやりやすい。はとめを付けない場合は、スポークの穴部のリムの肉厚を厚くする必要がある。単にはとめと言えば、片はとめを指す。
  
  
• 両はとめ
  

  クリンチャーリム		チューブラーリム

    断面が箱形のリムの内壁と外壁を、一端がはとめ状になった筒状のはめ輪（フェルール）で連結しスポーク張力を両壁に分散するようにしたもの。 いわゆるはとめではないが、ニップル部の外観がはとめと似ているのでこのような呼び方がされている。 空力（エアロ）リムに対しては一般的でない。左から１番目および２番目の図はクリンチャーリムの両はとめそして３番目の図はチューブラーリムの両はとめ。両はとめの外から見た外観は片はとめ（いわゆる はとめ）と変わらない。はとめ（図の赤色）を介して筒状のはめ輪（図の黄色）で連結した形もある。

スポーク穴の片寄り

• 左右片寄り
    リムの中心線（右図の緑色）に対して、左右交互の片寄り（図の赤寸法）があるスポーク穴。「ＪＩＳ Ｄ９４２１ 自転車－リム」はこの方式を推奨している。 右フランジのスポークは右に片寄ったスポーク穴に入り、左フランジのスポークは左に片寄ったスポーク穴入る。
  特殊な例としては、ペアードスポークの車輪は、 一般に右フランジのスポークは左に片寄ったスポーク穴に入り、 左フランジのスポークは右に片寄ったスポーク穴入る。
    バルブ穴とスポーク穴の位置関係は、リムを内側（ハブ側）横から見たとき、バルブ穴に最も近い右のスポーク穴はリム中心線の下側とする。
  
  
• 左片寄り
    リムの中心線（右下図の緑色）に対して、スポーク穴群の中心線が左に片寄っているスポーク穴。後輪のスプロケット群の存在によって小さくなった右スポークの傾き角（プレース角）を大きくすることにより、後輪の横剛性の低下を少なくする。 おちょこ距離が左右均等に近付くので後輪の左右の張力も近づく。このようなリムはオフセットリムと呼ばれる。この場合も、左に片寄った中心線に対し左右交互の片寄りも設けることがある。

製法

接合

• 溶接
     リムの両端を溶接用のダイでつかみ、高電流を流してリム端を互いに強い力で押付け、アーク放電によって接合部を溶かして溶接する。 盛り上がる分だけリム周長が短くなるので、その分だけ予め長く切断しておく。 ブレーキパッドが滑らかに当たるよう盛り上がった溶接のビードを削り取って平坦にする。ビードを取ると強度が低下し、接合していない部分の８０～９０％の強度となる。
  
  
• スリーブ接合
     溶融したアルミ合金をリム断面形状に合致する形状の穴の開いたダイで押出し成型後に切断して作った長さ８０ｍｍ程のスリーブを、エポキシ系の接着剤を付けたリム端面内側に差し込む。 リムにバンドを掛けてバンドの両端を油圧シリンダーで引き寄せて、スリーブを押し込んで一体のリムとする。ピン接合より強度は大きいが生産費も大きい。
  
  
• ピン接合
    押出し時に両側のビード下に設けた穴にエポキシ系の接着剤を入れた後に、先の尖った長さ５０ｍｍ程度の鋼製のピンを差し込む。 リムにバンドを掛けてバンドの両端を油圧シリンダーで引き寄せて、ピンを穴に押し込んで一体のリムとする。溶接リムより生産費を下げることができる。

材質

寸法

表４  ＷＯ又はＳＳリムの寸法 （ＪＩＳ Ｄ９４２１）

形式	リムの呼び	リム呼び径  （ビード座直径）	リム外径  ｍｍ	リム外幅  ｍｍ	規定リム幅  ｍｍ	リム高さ  ｍｍ	ビードフランジ高さ  ｍｍ	スポーク穴数  （参考）
ＷＯ－２	２４ ｘ １ 3/8	５４０	５５２	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２６ ｘ １ 1/2	５８４	５９７	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２６ ｘ １ 3/8	５９０	６０３	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２６ ｘ １ 1/4	５９７	６１０	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２７ ｘ １ 3/8	６３０	６４３	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２７ ｘ １ 1/4	６３０	６４３	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２８ ｘ １ 1/2	６３５	６４７	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
	２８ ｘ １ 3/8	６４２	６５５	２８又は２６	２０．３	１１．６	６．３	３６
ＷＯ－３	２４ ｘ １ 3/8	５４０	５５２	３２．５	２２．５	１４．１	６．３	３６
	２５ ｘ １ 3/8	５６５	５７８	３２．５	２２．５	１４．１	６．３	３６
	２６ ｘ １ 1/2	５８４	５９７	３２．５	２２．５	１４．１	６．３	３６
	２６ ｘ １ 3/8	５９０	６０３	３２．５	２２．５	１４．１	６．３	３６
ＷＯ－４	２６ ｘ １ 1/2	５９７	６１０	２３	１６．５	１０．８	６．３	３６
	２７ ｘ １ 1/4	６３０	６４３	２３	１６．５	１０．８	６．３	３６
	７００Ｃ	６２２	６３５	２３	１６．５	１０．８	６．３	３６
ＷＯ－５	２４ ｘ １ 3/8	５４０	５５２	２８又は２６	２０．３	１２．６	６．３	３６
	２５ ｘ １ 3/8	５６５	５７８	２８又は２６	２０．３	１２．６	６．３	３６
	２６ ｘ １ 3/8	５９０	６０３	２８又は２６	２０．３	１２．６	６．３	３６

有効リム径

表面処理・加工

• 陽極酸化（アノダイズ）
     陽極酸化処理は、耐食性および耐磨耗性の向上（表面硬さの向上）または着色を目的として、アルミ合金の表面に酸化皮膜を作る方法。 陽極酸化処理により、リムブレーキのパッドに対する耐摩耗性は向上するが雨天時の摩擦係数は、処理をしていないリムより減少する（滑りやすくなる）。 疲労に対しても悪い影響を与える。陽極酸化皮膜はアルミ合金よりも熱伝導率が低いため断熱材となり、長距離の坂下りのブレーキ掛けで温度上昇したブレーキパッドのリムからの放熱を妨げ、温度が上がってブレーキの利きが悪くなることがある。皮膜厚さは用途に応じ０．０１～０．１ｍｍとする。着色酸化皮膜は薄い。
    陽極酸化は次のように行う。アルミを電解液に入れて、アルミを陽極とし電解槽を陰極とすると、液が電気分解されて酸素が発生する。 この酸素がアルミと化学反応して硬い酸化皮膜（Ａｌ₂Ｏ₃ ）を作る。 使用する電解液の種類（硫酸、クロム酸、燐酸、蓚酸およびほう酸など）や電解条件（時間、温度、電流および電圧など）によって、酸化皮膜の性状や色が異なる。
  
  
• セラミックコーティング
     セラミックコーティングをしたリムはセラミックリムと呼ばれることがある。ブレーキパッドとの摩擦力（特に雨に濡れたとき）の向上およびリムの磨耗の減少を意図している。欠点はパッドからの熱伝導が悪いこと、高価なことおよびブレーキパッドの磨耗が早いこと。 セラミックコーティングが無ければ、摩擦熱はリム全体に伝導され放熱されるが、セラミックコーティングがあると熱の絶縁体となりアルミ合金リムへの熱伝導が阻害されブレーキパッドの温度が上がりるためパッド表面が溶ける。 そのため、パッドはセラミックリム専用のものが必要。
  
  
• タングステンカーバイドコーティング
     アルミ製のリムにタングステンカーバイド（ＷＣ）をコーティングしたリムは、タングステンカーバイドリムと呼ばれることがある。ブレーキパッドによるリムの磨耗を減らすことを主目的としている。 ブレーキ性能の向上もある。パッドは専用のものが必要。セラミックリムよりも耐磨耗性が大きい。
  
  
• 機械加工
     リムのブレーキパッドの当たる面を機械加工したリム（マシンドリム）がある。機械加工により、多数の環状の微細な溝を設けている。ブレーキ鳴きを防止する効果があるが、いずれ磨耗するので効果はなくなる。 リムはリム断面の真っすぐな素材を環状にして端部を接合して作る。曲げ加工精度が悪く接合部に生じた段差をリム全体の機械加工により取るのは邪道。 機械加工によりリムは薄くなり、かつ加工するリム側面が平坦でなければ厚さの均一性が失われる。
  
  
• へこみ（ディンプル）加工
     空気抵抗を減らすことを意図して、リムの表面に多くの小さなへこみ（ディンプル）を付ける加工（右写真）。
  くぼみの形状および寸法は各種ある。主に、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製のリムに付けられる。
  走行中にリムの層流空気層の剥離が起こると乱流が生じて空気抵抗が増加する。くぼみを付けると層流の剥離が遅れて乱流抵抗が減る。
  
  
• カーボンラミネート
    炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ、俗にカーボンと呼ばれる）をアルミ合金などに積層（ラミネート）すること。
  ホイールのリムの例では、アルミ合金の１．３ｍｍの壁厚を０．７ｍｍに減らしてＣＦＲＰを積層し、強度を上げると同時に軽量化している。 ブレーキパッドがあたる部分は、アルミ合金のまま残している。
  カーボンラミネートのあるリムはカーボンラミネートリムという。
  
  
• 粉体塗装
    静電ガン（右図、電圧３０～９０ｋＶ）で、樹脂（エポキシまたはポリエステルなど）および顔料の微細な混合粉体に静電気を与え、地面にアースを取ったリムに噴射すると、静電気の作用で全面に付着する。 加熱炉に入れて約２００°Ｃで約１０分間加熱すると、樹脂粉体は溶けてリムの表面に均一に付着する。膜厚は５０～８０µｍとなる。液体塗装に比べて、硬くかつ剥離しにくい。あらゆる色のリムがきる。
  
  
• 研磨
    アルミ合金リムを研磨機の前でゆっくりと回転させて研磨する。スポーク面は光沢研磨そしてブレーキ面は磨き研磨とすることがある。

強度

リムの磨耗

リム破裂

リムの磨耗指示器

側壁厚さ測定方法

リムのスポーク間隔

  所定項目を半角数字で入れて、［計算］を押して下さい。     スポーク間距離が計算できます。

スポーク間隔  計算器	リム外径	リム高さ	スポーク数	スポーク間隔
	ｍｍ	ｍｍ	本	ｍｍ

［ 計算例 ］  リム外径６２２ｍｍ、リム高さ１０．８ｍｍそしてスポーク数３６本の場合    スポーク間距離は５２．４ｍｍとなる。

リムテープ

• 概要
     ＷＯタイヤ（クリンチャータイヤ）用リムの底面全周に貼り付けるテープ。リムストリップ（細長い切れ）、リムフラップまたはふんどしとも呼ばれる。１個のリムに対して１巻となっている。
  
  
• 使用目的
     スポークのニップル溝の角に対してチューブを保護する。リムのバルブ穴の角を覆い、角によってチューブに傷が付くのを防ぐ働きもある。
  
  
• 寸法
     テープ幅はリム幅に応じてロード車用は１４～１８ｍｍそしてマウンテンバイク用は１８～２５ｍｍ。リムの底面全体をほぼ覆う幅のものが望ましい。
  
  
• バルブ穴
     多くのメーカーはバルブを通すためのバルブ穴を開けているが、開けていないものは自分で開けなければならない。
  バルブ穴の大きさは、ロード車用とマウンテンバイク用では異なる。
  
  
• 取付方法
     リムテープのバルブ穴をリムのバルブ穴に合わせる。リムテープをリムに接着しながら一巻きして、巻き始めの位置に来たときは、先端と終端が合うように切断して貼る。
  
  
• 材質
     材質はゴム、樹脂および布などで背面に接着剤が付いている。

リムとブレーキシューの位置関係