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かっとび@ツインズのブログ一覧

2021年03月31日 イイね!

操舵剛性と操舵時の手感について 

操舵剛性と操舵時の手感について とあるサイトの書き込みから
ネタとして書き始めました




 皆さんは愛車でいろいろ箇所を補強していくことで手感(操舵力)やサスペンションの動きに変化があったとの話・・・から

基本的にドライバーがハンドルを回すと・・・タイヤの向きが変わります、当たり前
 据え切りは別にして、その重さはどのように伝わっているのでしょうか!

 部品単位で書き出してみましょう
先ずはドライバーの腕で回す物から

ステアリングホイルが回されます(ここで反力として重さを感じ取ります)
 繋がっているのはコラムシャフトで足元までまっすぐ伸びてます
 (車体へは二か所でしっかりと固定されています)

■S660fは此処にコラムのアシスト(EPS電動パワステ)が装着されています
EPSのセッティングでも手感は大幅に差が出ます
 したがってこれ以降はアシストされた力が伝わります

セカンダリーシャフト (此処は宙に浮いています)
 コラムシャフトとピニオンシャフトの角度に合わせる為です
 宙に浮いている間にダッシュボード足元の車体パネルを貫通します
 このシャフトの長さも関係しています



その間はユニバーサルジョイントでつながれて角度差を吸収しています
 角度の異なる軸を回すと角速度というモノが発生して
 一定の速さで回しているつもりでも出力側は正弦波のパターンで速さに
 変化があらわれてしまいます・・・機械工学的な話しです

当然長さが長い方が角度の差が少なくなり角速度自体も少なくなります。
 二か所あるのはそれぞれの向きをキャンセルできるようにしています
 それでも差は発生しますからエンジニヤの腕の見せ所です

二つのユニバーサルジョイントを介したのちに
 ピニオンシャフト・・・ラック&ピニオンとはよく聞く話です
 ステアリングユニットに入力されます

 
此れはハンドルを回す回転運動を直線運動に変換する機構です
 初めてナックルアームを押し引きできる動きになるわけです
 左右同じ量のストロークとなります、動きは逆になります

■この辺りの補強はマウントを補強するタイプでスプーンが出して居ますね

ラックギアは両端にボールジョイントを介してタイロッドに繋がりラックは
 ユニットに滑りベアリングで支持され更にユニットは車体に二箇所で
 マウントされて居ます、これらの支持部のフリクションがあると操舵力に
 渋り等が感じられます

 タイロッドエンドがナックルアームに繋がり始めて操舵角になります
これらのジョイントがある事でサスストロークやナックルの動き自体を吸収してくれます
 従ってタイロッドの長さも大変で、長い方がサスストロークに対する
 角度が少なくなり、アライメント変化が少なくなります・・・大事

逆に此処の長さは一定なのでサスのストロークによりトーインの値が
 変わります、だからジオメトリーは面白いのとアシスト量が肝で
 ステアリングユニット自体の長さを短くする事が大切なのです

トレッドの狭い軽でこの設計は素晴らしいです。 はい


ナックル自体はキングピン角で設定されて居る軸で回転、S660の場合ストラットの為上部はストラットマウントのベアリング部分と下はロアリンクエンドボール間で支えられて回転致します

■ストラットバーはこの辺りの補強材になります

ナックルのスピンドルについているハブユニットはハブベアリングで支持されております、ブレーキ周りの機構(ローター)を挟みつつホイールを支持しています
 其のホイールにタイヤが組み込まれていて
 やっと地面にたどり着きます・・・いやいや 長かったなー

最後はタイヤの特性で操舵力や手感が変化します。



このように繋がって居ます、特にシャフト類やラック(ステアリングユニット)は硬めに支えられていますから支え方で剛性が変化してしまいS660のステアリングユニットは二箇所支持ですが片持ちと言われています

■ハイグリップタイヤを装着することで入力が大きいと、マウントの支持剛性に差が発生してきます

特にステアリングコラムシャフトは二か所支持していますし幅が広いのも剛性アップに繋がります。
 此処でしっかりと支持されると車両からの振動が伝わりますから何かしらの逃げが必要になります、但し支持する部位にも剛性がないと成立しません
いたちごっこです

■このエリアの補強パーツは出て居ませんが元々剛性が高い車体設計と考えられます


其れでいろいろとアフターマーケットでは補強部品という形で
 商品が売り出されています・・・構造を知り効率の良いパーツを
 チョイスしましょう。

手応えと振動は別のものです


解説
■角速度とは
運動学において、角速度(かくそくど、英: angular velocity)は、ある点をまわる回転運動の速度を、単位時間に進む角度によって表わした物理量である。
言い換えれば角速度とは、原点と物体を結ぶ線分、すなわち動径が向く角度の時間変化量である。
特に等速円運動する物体の角速度は、物体の速度を円の半径で割ったものとして与えられる 。
従って角速度の量の次元 は、通常の並進運動の速度とは異なり 、時間の逆数 T となる。

要はハンドルを回すとある程度角度を有したジョイントでつながって居ると一定で回している入力軸に対して速度が上下する出力軸があるという事。 

■支持剛性とは
支持部における入力が100パーセント出力されるわけではなく途中の支持部の剛性やジョイント部分の入力の逃げによりスポイルされた分減少します

 エンジン停止の状態でステアリングを回すととても重たくある程度の大きな力で回さないとタイヤの角度は変わってくれません、
 それらが効率であり各部の逃げであります。



■最後に上でも書きましたが、ハイグリップタイヤを装着して高い横Gを可能にしたり、エンジンをハイパワー化して駆動力を上げたりしていなければ、通常の走りではS660の車両剛性は高くて十分に受け止めてくれています。

結果多少の補強パーツを装着してもドライバーにはドライブフィールや操舵感に差は感じられにくいのではないかと考えます。

もちろんサーキット走行をされたりする方は、車両への入力が大きくなる為に補強の効果自体を感じ取れると考えます。






どんとはれ 
Posted at 2021/04/15 19:09:23 | コメント(0) | トラックバック(0) | オタクネタ | 日記
2021年03月27日 イイね!

アライメント指南・・・かっとび相談室

アライメント指南・・・かっとび相談室かっとびです
かっとびの脚まわり


以前からお付き合いのあった女性から

 ・・・いやいや おやじ同士です。

脚の相談を受けました、基本的にサーキット走行でのアンダーステアと
一般路でのハンドル取られでした。

タイヤを見ると、フロントはアンダーステアでこじった感があり
センター部分は溶けていました。
逆にリヤはしっかりと仕事をしていることから前後の
コーナリングフォースの差が少ない為にアンダーステアと
なっている事。
それから アライメント自体は新車から見直していないとの事から、
フロントは初期なじみで車高が少し下がりトーアウト気味に
なっていると考えられます。

但しサスペンションはモデューロ仕様なので、試乗させていただいた
結果としては、乗り心地や修道抵抗は少なめでした。


方向性として フロントの開き気味のトーイン修正
       且つリヤもトーインを少なくしていく(ゼロ狙い)
       コーナリングフォースの立ち上がりを遅らせて
       前後のCFバランスをとる様にと話しました。

オーナーさんはスプリングにも興味を持っており
 サスペンションプラス製に交換を希望され交換粉に
 アライメント調整という流れになりそうです。

Posted at 2021/04/10 04:11:24 | コメント(0) | アライメントknow-how | 日記
2021年03月27日 イイね!

サスペンション ストローク

サスペンション ストローク雑学です
 サスペンションストロークの計り方を
 覚書として 書いておきます

先ずは
 トリムハイトを計ります・・・なぜ
※かっとびの場合はリムセンター下端から
 フェンダーのエッジまでの垂直距離の事です。
 次はジャッキアップして再度測ります・・・んんっ
 サスペンションは伸びきった状態となります。
 この差が伸び側のストロークです。

※但しこれらは ストラットのサスペンションに限定されます
 要は サスストロークがダンパーストロークと同じ場合に限ります。
圧側は
 脚を分解してダンパーの単独で有効ストロークを測定
 すれば、実際のストロークを確認できます。

そうすれば結果
 バンプラバーの長さを測定して 組み込みした時
 停止時の関連を確認することが出来ます。




要は停止時から
 バンプラバーにタッチして居るかが判断できます。
 ローダウンスプリング等で車高を下げる場合には
 ワンGでバンプラバーにタッチすることが有ります
 から注意が必要で一部のローダウンサスの
 スプリングの交換時にバンプラバーのカットを
 薦められています



alt


alt


バンプラバーは
 なぜこのような凸凹のデザインなのでしょうか、
それには理由が有ります。

カーメーカーのエンジニアは
 バンプラバーのデザイン(形状)をウレタンとして
 途中に凹凸やくびれを付ける事である程度のストロークまでは
 圧縮が緩やかになり・・・バネレートが上がらないような
 配慮をして あの形にしています。

試験機でつぶすと(かっとびやってました)
 気持ちよく潰れて先ずは おじさんの様に線になるまで
   くびれが無くなります・・・笑い
 その後は横に膨らみつつ 潰れていくのでとても固くなります

その効果でメタルタッチを防止して居るのであります。

だから
簡単だからと言う理由だけでくびれ部分からのカットは・・・かっとびは勧めません。



 

Posted at 2021/03/29 04:41:11 | コメント(0) | オタクネタ | 日記
2021年03月27日 イイね!

車高とバネレート 弄り

車高とバネレート 弄り脚の弄りですかね、かっとびのゴールは
 乗り心地と操縦安定性の両立を目指しています

車両で
 サスペンションはスプリングで荷重を支えています
 OneGではスプリングが潰れて停車時の車高となりますが。走行時の入力でサスペンションはストロークします、伸び側は良いとして、圧縮側は基本バネレートで決まります。
組み合わせとしてのレートはスプリングとスタビライザーバー、そしてバンプラバーが影響致します。

ツインズは前回
 スタビライザーバーブラケット間を繋ぎ補強することでロール制御が素直になりスタビライザーバーの効果がきちんと出ています。
 気持ちフラット化しました。
車高が落ちた為にストローク位置は低くなってノーマル時からズレています。
ストロークの最後の方はスプリング、スタビライザーバー、バンプラバーで姿勢が決まりますが直進時はロールしない為で入力はスプリングとバンプラバーで決まります。 
車高が下がることで早めにバンプラバーが潰れてバネレートが高くなり、突き上げ感として姿勢を乱しています。



今回のテーマは
 バンプラバーの潰れ方をコントロールする事です
ところで S660の場合 前後にウレタンで作られているバンプラバーがセットされています。
タッチして潰れる事で
 反力が生まれて、スプリングバネレートにプラスされます。

此れの一番の目的は
 メタルタッチ・・・あまり聞き覚えの無い言葉でしょう。
 ダンパー内でストロークすると内部のバルブが底付きする事を
 言います。

部分的に急激に干渉すると壊れます。



昔からある手法ですがバンプラバーの先端をカットすることでタッチ位置を変更させられます。
車高を下げる事で最初からタッチして居る場合には、
カットすることでバネレートの上がるポイントを移動することが出来ます。
当たりを滑らかにする為に上をカットすることもあります。
ロッドには低フリクション液を塗布して組み上げ、最終アライメント測定、しておきたいと思います。

先ずはバンプラバーを手配しましょう。

 
Posted at 2021/03/28 08:24:51 | コメント(1) | 弄りチマチマ | 日記
2021年03月23日 イイね!

バンプラバーの色々

バンプラバーの色々サスペンションを分解された方は知っているはず、
写真のダンパーの先端に組み込められている白い奴が、バンプラバーです、役割はメタルタッチの防止です。

メタルタッチとは!
サスペンションは多くが金属製です、従ってサスペンションストロークすると最後は金属同士が干渉しますので其れを防止する機能部品。
メタルタッチすると衝撃と共に、壊れます。
同様にリバウンド側にもストッパーは必要ですが内部に組み込まれて居る為確認は難しいですね。


変わって車高を下げることで乗り心地改善ために先のバンプラバーのストロークを変更することが、
バンプラバーをカットする理由なのです。

良い感じにカットすれば、車高ダウンと乗り心地の向上が両立出来ます。
かっとびのツインズはサスペンションプラス製のスプリングに交換して車高を下げた為、ノーマル長さのバンプラバーの場合タッチが早まりバネレートが上がる事で突き上げ感が発生しました。

但しカットすれば圧縮時にはレートが高くなりますから、注意が必要です。
バンプラバーのカットは先端からというのは誰が決めたのでしょうか?
根本の太い場所からでも良いんだ!
当たった時の変化がマイルドになると考えられます。

さてさて、新しい走りと乗り心地の両立する弄りネタであります。



Posted at 2021/03/23 08:22:13 | コメント(3) | トラックバック(0) | オタクネタ | 日記

プロフィール

「南蛮家珈琲,厚木本店 定期購入」
何シテル?   04/25 13:32
車好きのオヤジです。 最初は幼い頃にはまった自転車から始まりました、 もちろん自分で整備していました。 免許が取れる前からオートバイには興味がありまし...
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