徳小寺　無恒のブログ一覧

今回のヴァルヴスプリングの折損のクレームのプレス・リリースをもう一度読み返して、それを素人なりに解釈すると。

「スプリングの材料の中に異物が入っていて、そこからスプリングが折れてしまいました。色々と努力しましたが、完全に治す事が出来ず、最終的に、異物が入っていても折れないように、スプリングを太くして丈夫にしました。」

少々、乱暴な解釈だが、おおよそ、多くの人はこう理解したに違いない。

前回もブログしたが、どう考えても「異物混入」の対策と「太くする」という相関関係が見出せない。

ちょっと、ここでエンヂンのヘッド周りヴァルヴ近辺のお浚いをするが、


学生時代の参考書より。OHCエンヂンのベーシックなヴァルヴの構造だ。

カムシャフトによって、ヴァルヴが上下してエンヂンのシリンダー内に、混合気を入れたり、燃焼スミの排気ガスをシリンダーから排出する機能がある。
押し下げるのは、カムシャフトの凸部でできるが、下がったヴァルヴを戻すにはスプリングの反力が無いと下がりっぱなしになってしまう。。。

クルマが１０万キロ走行したら、一般的に１００万回はヴァルヴとスプリングが上下をした事になるとも言われている。

（ざっと計算すると、6,000min-1で ５０回/秒 の上下をしているのだ。・・・閑話休題）

下の画像は、出所は内緒だが初期の日産で使われていたレーシングエンヂンのヴァルヴ構成部品の画像なんだが、このエンヂンではバネがダヴュルになっている。


究極のレースシーンで、強度を確保する為にダヴュルスプリングを採用している。

これを設計した方にお話を聞く機会があった。氏曰く

「バネレートを上げられて、重量を軽くするためにはシングルを使いたかった。しかし、当時の技術では、バネレートを上げて巻き数を減らすと、必然的に線径を太くすべきなのだが、やはりバネの断面に大きなストレスが掛かって耐久性に難があり採用できなかった。」

これは、どういう事かといえば、高校の教科書でも出ていた公式だが


スプリングを語るうえでの基本的な係数たち

　　　　　　　　　　　　G(剪断弾性係数）　×　ｄ（線径）4乗
K（バネレート）＝ －－－－－－－－－－－－－－－
　　　　　　　　　　　　8　×　D 3乗　×　n(有効巻数）

Gは「剪断弾性係数」は、教科書では「8,000ｋｇ/mm2」と習った記憶がある。

バネレートを大きくするには、この式から紐解くと、Ｄ（巻き径）か、ｎ（巻き数）を減らすか、さらに ｄ（線径）を太くするのが有効と分る。
特に ｄ（線径） を太くすると「４乗」で効いて来るので、技術者としてはスプリングの断面寸法、つまり線径を太くしたいのだが、ここで大きな問題が出てくる。

バネが太くなれば太くなるほど、断面においての「捩れ」も大きくなり、捩れるという事は、バネの断面に破断させようとする力が大きくなるので、破断しやすくなるとも言えるのだ。

さらに、ちょっとでも表面に傷があれば、捩れの力が強い分だけ、さらに破断しやすく・・・という次第だ。

まぁ、ここに述べた論理は、高校の教科書レヴェルのハナシなんで、熱とか、共振とか、もろもろの二次的な要因は、まったく考察されていないのだが、この式を見ても、折損防止に 「バネを太くした」 という論拠は可笑しい・・・と僕は思ったのだが。。。。

しかし、ここまでトヨタのヴァルヴスプリングの製造技術が怪しいのなら、もはやオットーサイクルの高性能なレシプロエンヂンの製造は、トヨタでは出来ないとも究極には言えるかもしれない。。

材料不良を、重量や、さらに強度に不利な形状変更で対策するっていうのだから、こりゃ世界中からトヨタは愚か、日本の工業技術に疑問符が付いてしまう可能性だってあるからだ。

さらに数千キロしか走っていないのに、ヴァルヴが折れて修理するハメになったら・・・実際に北米では恨みを込めて（？）こんな動画も出回っている。。。



そんな矛盾だらけの対策しかできない技術力しかなく、ヴァルヴシステムに「スプリング」が使えないとなると・・・・


かつてメルチェデスのレーシングエンヂンに採用されていた「デスモドミック」がこれだ！

昔のメルチェデスのレーシングエンヂンや、モーターサイクルのデュガティに使われていた「デスモドミック」くらいしか対策が無い様に思えるのだが・・・・さてさてトヨタの懸命な技術者の皆さん如何なモンだろうか？

冗談はさておいても、今回のヴァルヴスプリングの問題の真偽は、いつか解明されるのか？

トヨタの発表を鵜呑みにするくらい、ユーザーはそこまで、技術に不明じゃないとも思うのだが、どうだろうか？？それとも、高校生レヴェルの公式しか使えない、僕の単純な思い込みなのか？・・・・

トヨタのヴァルヴスプリング折損についての僕の懐疑のキッカケについて前回ブログしたが、発生率０．９％という量産品では致命的な、不良率も然ることながら、根本的にバネの折損なんていう現象自体にも僕は疑問を持っている。

確かに昭和４０年代初頭までは、バネの折損なんてザラにあった。

大きなものでは、昔のクルマのリヤサスの定番であった「リーフリヂット」のバネが折れた！なんて何度、目にしたか聞いたか・・・

僕の学生時代のおぼろげながらの記憶で恐縮だが、コイルスプリングの破損の原因として、

・素材欠陥
・加工欠陥
・使用環境
・設計不良

に大別される。

もっとも頻度が多いのが、実は表面傷で、加工時に押し延ばされる時に潤滑性などの問題で、表面に傷がついたり、製造中に熱処理などで荒れた表面のままで伸線加工によって延ばされた・・・。
表面傷でも材料欠陥があって、それが表面に出ていて、その材料欠陥がポロリと欠落して、そこを起点にというパターンなどである。

次に、まったくの素材欠陥で、これは内部に「異物」が入ってというパターンと、熱処理の不良で、硬度が一定ではなく、固くなりすぎたポイントからとか、難しいハナシだが「水素脆性」と言って、最終工程で、表面の油分などを取り除く為や、見栄えを良くする為に「酸洗い」とか「化成処理」などの表面処理を行った時に、水素が発生するのだが、その水素が何らかの原因で材料内部に侵入して、材料を脆くするパターンがある。


走行中にヴァルヴスプリングが折れたら・・・想像しただけで恐ろしい

しかし現代では、製造したスプリングの非破壊や非接触の検査が充実しているし、熱処理の技術も向上して、バネ、スプリングの折損なんて、あることにはあるけど、これはずいぶん珍しい現象で、過去のハナシになっているハズなんだが。。。

またか！？と言うくらいトヨタ関係のクレームが続発しているが、どうも一連のクレームのトヨタ側の言い分には疑問点が多い。

さらに、この一連のクレームを見て、ある一部のライヴァルメーカーの営業連中が、「トヨタも終わりだ」なんて言っているのを見たが、これは、もはやトヨタだけの問題ではなく、日本車の「品質」という金看板を揺るがす大きな問題という大局的な部分を見れない愚かな様を見て非常に落胆の意を隠せないのだ。

「明日は我が身」というが、ライヴァルの汚点ばかり貶すのではなく、省みて我が身はどうなんだ？と自問自答する真摯さが無ければ、日本車全体の品質の向上と信頼の回復には程遠いと思うのだが如何だろうか。

まぁ、愚痴は程ほどにして、トヨタのクレーム問題なんだが、特に前回の「ヴァルヴ・スプリング」の折損事故について、公表されている原因と対策に辻褄が合わない気がしてならないのだ。

公表された原因と対策を端的に言うと、原因は「スプリング」の製造中に異物が混入したからという事で、対策は「より太いバルブスプリング」に交換した・・・というのだが、良く考えてみれば、


北米で有名になったレクサスの破損したヴァルヴスプリングの実際の画像

「異物」が製造中に混入したのであれば、 「混入」しない製造工程に変更すれば良いのでは？ と思うのだが、さらに後日の報道で、「２００７年に日本の顧客から異音と振動の報告があり、（中略）報告を受けて製造工程を改善したものの、その後もヴァルヴスプリングの破損が続き２００８年８月と２００９年９月には より太い モノに交換・・・」

とあるが、そんなにスプリングの内部に異物が残り続ける様なラインだったら、トヨタ以外、もっと言い換えれば、今回トヨタ車、さらに他のメーカーのヴァルヴスプリングだって、同じ頻度とは言わないが、もっと大量にヴァルヴスプリングに問題は出ないのだろうか？

日本国内だけで、約九万台、北米では全数で約13万台が対象となっており、さらに他の地域にも広げると全部で約２７万台になるというが、使われているヴァルヴスプリングを単純に掛け算してゆくと、約２５０万本のヴァルヴスプリングが対象で、その中で２２０台ほど折損が発生しているとなると、約０．９％の不良率になる。

こりゃ大量生産するクルマの部品にとって致命的な不良率だと思うのだが・・・・

これを単純に受け止めると、他にも同じ確立で問題が起きて良いと考えるのは早計なのか？

こう考えると、トヨタ車だけでなく他の日本車は大丈夫か！？と思うのは当然の成り行きで、これが、冒頭で僕が「トヨタは終わった」ですまないと言った根拠でもあるのだが・・・

ここから見えてくるのは、なになのか？続きは次回に。。。

そうそう・・・今回の新潟紀行で、もうひとつトピックが。。

Ｘ－Ｃａｒが我が家に来て二年の時間が経過したが、２０１０年７月２３日午前１０時０５分に、「日本海東北自動車道」の「新潟空港ＩＣ」を通過した付近で「１５０，０００粁」を達成した。

まぁ一年に「７，５００粁」という、まずまずのペースで距離を刻んでいる。

たった二年の間に、カム・シャフト・センサー２個、エアコンコンプレッサー、ベルトテンショナー、サンルーフガイド、リヤハブベアリング・・・・などなど、ＬＩＭＩＴＥＤ号が何年も掛かって交換した部品をいっぺんに交換したのには参ったが、通常の国産車では味わえない色々なフィーリングも同時に享受できたのでヨシという事で。

さて次ぎのポイントを目指して、また Ｘ－Ｃａｒ との濃密な時間を過ごして行きたいと思う。

今年もまた新潟へと足を運んだのだが、昨年と違ったのは本当に天気に恵まれた事だ。

去年は、生憎の曇り空で、海に浸かっても肌寒いくらいだったが、今年は何と言ってもこの猛暑・・・実に気持ちの良い避暑の一時を過ごす事が出来た。
何よりも、去年は全く拝む事さえも出来なかった、日本海への夕日も完璧ではなかったが、その美しさの片鱗を垣間見れたのが大きな収穫だったかもしれない。

７月２２日、会社を定時に出ると、家族をピックアップして、八王子から高速にのった。

夕食がまだだったので、取り急ぎ関越道の「高坂ＳＡ」へと立ち寄ってお腹を満たした。


高坂SA名物の「グリル・ザ・ポーク」。一日限定８食完全予約品なんだが、今回は残念ながら・・・

そこから一気に、新潟県の南魚沼市を目指したのだが、途中、高崎辺りで、前後が不覚になるくらいの豪雨に見舞われた！！それまでに、確かに前方方向に雷光があったが、まさかこんなにも酷い雨になるとは思っていなかったので面喰ってしまった！！

しかし、本当にそれは局地的なモノで、数キロ進むとあっという間に星空に変わって、また気を取り直して最初の目的地の 上越六日町高原ホテル を目指し、22：40頃に無事に到着した。

此処は以前は、「上越スター高原ホテル」なんていう名称だったが数年前に、新しい名称に変わったのだ。

まぁ、高級でも、おもてなしに優れる宿では無いが、何はさて置いても「温泉」だし、リーズナブルな料金は魅力的なのだ。


スター高原ホテル。。。と言う方が通りが良い！？？

大浴場は25時まで。急いでチェックインし家族で大きな湯船を楽しみ就寝した。

翌日は、ちょっぴり遅めに起きて、湯豆腐で有名な朝食を取り、AM10:00頃に関越道にのった。

六日町ICより、一気に新潟西ICを目指し、新潟市内で懐かしい友人に会い、そして下道で、今回の最大の目的地である、瀬波温泉の 大観荘せなみの湯 へと移動した。


とにかく従業員のマナーが最高に良く、温泉も良し、海へも歩いて３分と最良の宿だ！

部屋はもちろん、オーシャンヴューの部屋をリザーブ。


潮の香りがする、眼前に日本海が広がる。これだけでも十二分に楽しめる。

またオーシャンヴューの部屋を取ったのは、もちろん、日本海に沈む夕日を楽しむためだ。去年は生憎の天気で楽しめなかったが、今年はピーカンの青天！期待十二分で、夕刻まで、海水浴を堪能し、早い温泉を楽しみ日没を待った。どんどん沈んでゆく太陽・・・よ～しと思ったが、まさに水平線直前で雲がたなびいており、日本海を長く深紅に染めて沈む様子は見れなかった。
しかし、直前までの美しさはTOPの画像の通りだ、少し大きめに登録しておいたので、ぜひ眺めて欲しいと思うのだ。

そして、食べきれないほどの夕食。子供の食事でさえ


量だけでは無い。味も最高で大人だって、思わず唸ってしまう美味しさだ。

量は勿論のこと、味だって最高で、大人だって思わず唸ってしまう美味しさで、もちろん子どもだって大喜びで箸がすすんでいった。

何時もより何倍も時間をかけて夕食をとった後は、エクストラチャージになるが「貸切風呂」を楽しむことにした。直径が３ｍは有ろう内風呂に、小ぢんまりとした露天があり、周りを気にせず、また、最近のシャワーの使い方も知らない御仁に気を取られる事無く、瀬波温泉の良湯を楽しむ事が出来た。

翌日は、無料試験中の「日本海東北道路」を使って一気に新潟市内まで移動して、最初に 新潟ふるさと村 に雪崩れ込み、新潟銘菓を所望し、一休みした後は、国道４０２号線、「日本海夕日ライン」、「シーサイドライン」を利用して、日本海の群青を目に焼きつけながら寺泊へと Ｘ－Ｃａｒ を進めた。

ここでは「魚のアメ横」と言われる鮮魚センターがあり、


11軒もの海産物専門店が並び良・質と共に安さも目が眩むくらいだ

１１軒もの専門店を巡りながら、そこで、魚貝を買い込み、クルマのトランクに放り込むと、家路を目指す事にした。

大河津分水路の脇を上り、信濃川の広大さを見、高速道にのった。

二泊三日の関東逃亡紀行だったが、X-Carの鼓動を感じ、風景の移り変わりを目に焼きつけながら、実に心身ともにリフレッシュできた旅であった。

例年なく猛暑の夏だが、それとて楽しめたと思うのだ。

一年に一回とささやかだが、こうした「魂の洗濯」の旅も良いものである。また、来年も・・・そう思う徳小寺無恒であった。