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調布市のKAZのブログ一覧

2015年05月27日 イイね!

[エクシーガtS] 最終話・備考&雑感(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)

[エクシーガtS] 最終話・備考&雑感(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)エクシーガに標準装着されている純正のピッチングストッパーを、税込み108円で強化品(>ゴムブッシュの変形を約27.6%抑制、試算値)に仕様変更するDIYシリーズの最終話です。

今回は、その5・「備考&雑感」 の巻です。

(文末に、DIY強化ピッチングストッパーの私的なインプレッションがあります。)


<関連パーツレビュー>
◎スバル(純正)改 自作・強化ピッチングストッパー → こちら

<関連ブログ(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)>
◎「その1」 → 計画立案の巻
◎「その2」 → 材料調達の巻
◎「その3」 → 作業工程の巻
◎「その4」 → 定量比較の巻

(※以下、「その4」 からの続き)

■ゴムブッシュのたわみ状態について
前回のブログ(定量比較の巻) では、ピッチングストッパーのゴムブッシュにスペーサー(リジッドカラー代わり)を挿入する前後での、「荷重~変位」 特性をグラフ化しました。その際、定量比較が主目的だったため、重りを付加(負荷)したときのブッシュのたわみ状態が分かる画像は、載せていませんでした。

そこで今回、定量計測時の一例として、ブッシュ端面から L=20cm の腕の距離に3kgの重りを載せた状態での、DIY加工後のブッシュ変形状態が分かる画像を追記します。

<↓(例) ブッシュの支点から L=20cm の距離(力点)に 3kgの重りを吊り下げた状態>


<↓その状態を、一歩引いて撮影した全体像>


<↓スペーサー挿入後(DIY施工後)のブッシュのたわみ状態(支点付近の拡大画像)>


上の画像と同じ吊り下げ条件(L=20cm点に3kgの荷重)で、スペーサーを打ち込んでいない純正状態でのブッシュのたわみ状態を載せると、次のようになります。スペーサーが無い分だけ、たわみも大きくなっていることが分かります。特に、強化仕様(上の画像)ではスペーサー挿入部分のブッシュゴムはほぼ正円状態を保っていますが、純正仕様(下の画像)ではスペーサーの無い4つの空孔部分の変形が、大きく広がったり大きくつぶれたりしていることが再認識されます。

<↓(参考):スペーサー挿入前(DIY施行前)の たわみ状態(支点付近の拡大画像)>


■ピッチングストッパーの組付状態
取り外したピッチングストッパーをDIYで強化仕様に変更したあとは、車両に組み戻しすることになりますが、ピッチングストッパーの装着には、(一応は)向きがあります。

<↓車両から取り外す前の状態。ピッチングストッパーの背中には、矢印:「↓」 が型彫りされている>
  

車両に組み戻しする際、せっかくなので 矢印:「↓」 の型彫りが分かりやすくなるよう、白ペンでマーキングして目立つようにしておきました。これで、今後何かあったときにも、装着方向を間違えることも防げるでしょう。

<↓型で彫られた矢印を、目立つように白ペンでマーキングしてから車両に組み戻ししておきました>
  

■インタークーラーの点検について
ピッチングストッパーを取り外す際、作業効率上、ターボ車ではインタークーラーを取り外しした方が都合が良いことは既述です。そこで、せっかく I/C を取り外したのですから、吸気の入口/出口の状態を確認します。具体的には、ブローバイガスのオイルミストなどで内部通路が汚れていないか? などの点検となります。

<↓せっかく I/C を取り外ししたのですから、通路内部の点検もやっておきたい>


<↓I/C の出口側(スロットルに向かう側)に汚損はないか? を確認しました>
  

<↓(左):エアバイパスバルブ側  (右):入口側ガスケットの突起が、切り欠きからズレていないか>
  

接続部に装填されているガスケットの突起が、フランジの切り欠き部分と合致していることを確認します(画像右上)。あるいは、ミゾから脱落しそうになっていない(キチンとハマっている)ことを確認します。

<↓左:バンドクランプは締めたつもりでもトルク不足なことがあるので要注意  右:ホース接続も確実に>
  

<↓締め付けトルク[Nm] がサービスマニュアルに記載されている箇所は、規定値通りに締め付ける>
  

■ブッシュ強化後の乗り味について
ピッチングストッパーのゴムブッシュを、税込み108円(直材費)で強化(純正比で一定荷重に対するたわみを約27.6%低減、試算値)したあとに、市街地を試走してみました。市街地ですので、車両の発進・加速・減速・停止を含めて頻繁なアクセル操作が必要となる状況です。

ここからはまったくの私見です。
ブッシュ強化後の感想は、「乗りやすくなった」 という第一印象でした。

正直に言うと、私自身はハードの変化に対して(恐らく)感覚は鈍感な方だ・・・と自覚していますので(汗)、ゴムブッシュの強化前後での特性をいくら定量比較しても、車両として見た場合は、自分自身ではその違いを体感できないだろう・・・と思っていました。

# 逆に だからこそ、車両に組み戻しする前に
# 「部品単品での強化の変化度合いを定量化する」
# ことに こだわったのですが。

しかし実際には、アクセル操作に対して、車両全体が一つの固まりになって加減速するようなイメージを持ちました(あくまで感覚的なイメージですので、これを定量化することは困難です)。換言すると、加速時は挙動がスムーズになったような気がします。意図的にアクセルを急抜き(減速)した際には、エンジン振動が車体に伝播する(or ノイズが増える)ことを懸念していたのですが、こちらはまったく気になりませんでした。

もしもこの先、強化仕様のピッチングストッパーに不満が見つかったとしても、また6×30mmのスペーサーを抜き取るだけで、元の純正仕様そのものに復元できます。しかし、私は恐らくずっとこのままのDIY強化仕様で乗り続けることになると思います。

唯一の懸念としては、スペーサーの挿入によって ゴムブッシュに緊迫力を与えた(変位がなくても初期荷重を与えた) ことになりますので、その分だけ、ゴムの劣化が早まる可能性 があるかもしれません。が、もともとピッチングストッパー自体は定期交換指定部品ではない(車両のフルライフを通じて交換しないことが前提)でしょうから、ストレスフリーな状態と比較したときであっても、劣化促進度合いは 「実害ない程度(に小さなもの)ではないか?」 と思っています。

いやそれどころか、純正状態ではゴムブッシュの空孔部分は大きく変形するのに対し、スペーサー入りの場合は空孔自体の 「変形量(振幅)」 も 「変形繰り返し数」 も抑制されるため、実はスペーサー入りの方が疲労的な寿命が伸びるのではないか? とも思えます。このへんは、自車で経時変化の有無をモニタしていこうと思っています。

<↓(再掲)スペーサーの挿入により、ブッシュの空孔周辺の変形が抑えられる分、逆に寿命は有利か?>
  

以上、いつでも純正状態に戻すことができる、ピッチングストッパーのDIYによる強化策(直材費:税込み108円)の紹介でした。例によって、一連のシリーズブログは長文(情報力が多め)になってしまいましたが、最後まで目を通していただいた方々には、この場を借りて改めてお礼申し上げます。

さて・・・「皆さんはどんなDIYライフをお過ごしでしょうか?」
(これにて強化ピッチングストッパーシリーズを終わります。<(_ _)>)
2015年05月24日 イイね!

[エクシーガtS] その4・定量比較の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)

[エクシーガtS] その4・定量比較の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)スバル車(小型系、NA&ターボとも)に標準装備されている純正のピッチングストッパーをそのまま活用する形で、DIYで強化タイプに仕様変更しました。

今回はピッチングストッパーのゴム硬度(弾性係数)について、原始的な手法ではありますが、強化前後での定量化手法(改善度合いの可視化)について紹介します。


<関連パーツレビュー>
◎スバル(純正)改 自作・強化ピッチングストッパー → こちら
<関連ブログ>
◎「その1」 → 計画立案の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)
◎「その2」 → 材料調達の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)
◎「その3」 → 作業工程の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)

(※「その3」 からの続き)

■定量化のための流用品について
DIYで純正ピッチングストッパーの強化を図ったのですが、「経験的な感覚」 ではなく なるべく 「定量的な指標」 により、クルマに復元する前にDIY施工前後での効果を単体状態で比較したい。しかし、わずか税込み108円で実現可能な強化策に対し、改善効果の比較用器具にコストは掛けられません。

そこで、極めて原始的ではありますが、家庭にあるような手持ちの素材を流用して 「DIY施工前後でのゴム硬度(弾性係数)」 を簡易比較するための手法も考えました。以下は、その流用素材です。

<↓「DIY施工前後でのピッチングストッパーのゴム硬度(弾性係数)」 を簡易比較するための流用素材>


要するに、ブッシュの 「支点~力点」 間に定荷重を付加(負荷)させたときの変位量を計る → その値が、どれだけ低減しているかを確認できれば、ゴム硬度アップ=強化の具合を定量化できる、と考えました。そのためにも、ピッチングストッパーの中央に貫通させるM8ボルトの外径(φ)相当の丸棒が必要でした。昆虫採集用の虫取り網の柄が、ちょうどそのサイズだったのでした。

<↓昆虫採集のネットの握り柄(シャフト)の外径が、ちょうどピッチングストッパー固定穴の内径に一致>
  

<↓エンドキャップを外して昆虫採集ネットのシャフトをピッチングストッパーに入れ、キャップを閉める>
  

あとはピッチングストッパー本体を、万力などで動かないように固定する土台を探せばOKです。実際には個人の自宅庭先DIYですので万力などあるハズもなく、それに代わるものを探します。

■定量化のアイディアを具現化
以下、言葉で説明するよりも、まずは順を追って画像で紹介します。そのあと、近似式などを用いてピッチングストッパーの強化率を数値する手法の解説をします。

<↓自宅の外構の柱に、ピッチングストッパーを垂直に立てた状態で、動かないように強く固定します>
  

<↓垂直に固定されたピッチングストッパーのブッシュ中央に、昆虫採集ネットのシャフトを入れる>


<↓まずは第一段階完了。この時点でも、昆虫採集ネットのシャフトの自重により若干垂れている>


<↓次に、挿入したシャフトにピッチングストッパーのブッシュ端面から距離を測って目盛りを入れる>


<↓第二段階。計量の絶対基準となるよう、別のシャフトをグラウンドと水平状態を保って固定する>


<↓これが、家庭用の素材を転用して作ったピッチングストッパー用の 「荷重~変位」 定量化器具>


■「荷重~変位」 特性の定量化
まず最初に、昆虫採集ネットのシャフトを挿入することによって、シャフトの自重がピッチングストッパーのブッシュに加わるため、シャフトそのものが水平線に対して垂れ下がります。ブッシュの位置を支点(距離L=0cm)として、L=10cm点、L=20cm点、L=30cm点でのシャフトの垂れ下がり量をそれぞれ計測しておきます。

ここからも画像のダイジェストになりますが、続けますので、ご覧下さい。

<↓上のシャフトを絶対水平基準として、各位置ごとに下方の変位計測用シャフトまでの距離を計測>
  

<(結果1).昆虫採集ネットのシャフト(竿)のみの場合の、ブッシュ変位量>
※カラー無し=DIY強化前
・L=10cm点 → 自重変位量=11mm
・L=20cm点 →    〃   =22mm
・L=30cm点 →    〃   =34mm

<↓次に重りを用意(今回は3kgのダンベルを使用)し、ヒモでシャフトに吊すことができるようにする>


<↓シャフトの定位置(L=10cm点、20cm点、30cm点)で重りを垂らし、下がったバランス位置を計測>


<↓左から順に、L=10cm点、20cm点、30cm点でのシャフト垂れ下がり量(@3kgの重り)を計測>
  

<(結果2).3kgの重りを付加した場合の、ブッシュ変位量>
※カラー無し=DIY強化前
・L=10cm点 → 重り付加後の変位量=39mm
・L=20cm点 →      〃       =90mm
・L=30cm点 →      〃       =124mm
(それぞれ3回計測した平均値)

これで、ピッチングストッパーのDIY強化前(純正ツルシの状態、リジッドカラー代わりのスペーサーを挿入する前)のゴム特性データを得ることができました。次は、いよいよ税込み108円スペーサーをピッチングストッパーのブッシュに挿入し、弾性係数の変化度合いを見定める段階に進みます。

■「強化度合い」の定量化
ピッチングストッパーにスペーサーを挿入します。ゴムブッシュに対してそこそこタイトであるため、挿入助剤を塗ってから打ち込みします(挿入助剤が無い状態で素手で入れるには、少々厳しい程度の緊度です)。

<↓4×6mm程度の楕円状の小孔(4箇所)に、φD=7.8mm のニッケルメッキスペーサーを挿入する>
  

<↓カラー打ち込み後に反対側から見た様子。ブッシュ幅は最大突起部で約36mm、スペーサーは30mm>


4つのニッケルメッキスペーサーは、ピッチングストッパーの幅に対して左右均等となるように挿入します。次に、まずは 「重りを吊り下げない」 状態で、昆虫採集ネットのシャフト(竿)の自重による水平基準線からの垂れ下がり量を計測します。

<(結果3).昆虫採集ネットのシャフト(竿)のみの場合の、ブッシュ変位量>
※カラーあり=DIY強化後
・L=10cm点 → 自重変位量=8mm
・L=20cm点 →    〃   =18mm
・L=30cm点 →    〃   =27mm

次に、DIY強化前と同様、3kgの重りを L=10cm、20cm、30cm の各定点に吊して、シャフトの水平基準線からの垂れ下がり量を計測します。カラー挿入によって強化、すなわちピッチングストッパーのゴムブッシュの弾性係数が実質的に引き上げられているならば、垂れ下がり量もそれに応じた少ない値になるはずです。

<↓おお!目に見える形で、明らかに強化後の方がシャフト変位量が少なくなっていることが分かります>


<↓左から順に、L=10cm点、20cm点、30cm点でのシャフト垂れ下がり量(@3kgの重り)を計測>
  

<(結果4).3kgの重りを付加した場合の、ブッシュ変位量>
※カラーあり=DIY強化後
・L=10cm点 → 重り付加後の変位量=28mm
・L=20cm点 →      〃       =63mm
・L=30cm点 →      〃       =95mm
(それぞれ3回計測した平均値)

これで、ピッチングストッパー強化前後でのゴムブッシュの特性変化度合いが(原始的な手法ではありますが)定量化できましたので、考察に続きます。

■「強化」 前後での定量比較
これまでの 「実験君」 で得られたデータ(上記の結果(1)~(4))から、最終的にピッチングストッパーの 「強化度合い」 について、定量化を図ってみます。

<↓まずは全体結果まとめ>


上のグラフは、横軸をブッシュ支点からの距離、縦軸を力点の変位量としてグラフ化したものです。「赤線が強化前」、「緑線が強化後」 を表し、それぞれの1次近似線の相関係数はR^2=0.987、R^2=0.995 ですから、その特性をかなり高い精度で近似できていると考えて良いでしょう(※実線が計測データ、破線が近似線です)。

ここで、それぞれの 「近似線の傾きの比」 が、「ブッシュの強化前後の変化度合い」 を表すことになりますので、以下の仮結果が得られます。

◎ピッチングストッパーの強化度合い = 3.136 ÷ 4.221 ≒ 74.3%
  すなわち、DIY強化によってブッシュ変位量はΔ25.7%の低下率


ここで 「仮結果」 と書きましたが、それには理由があります。
大局的には上記でも間違いではないと思うのですが、上記の値は、純粋に 「重りを載せたことによる変位の比」 だけではなく、「昆虫採集ネットのシャフト(竿)」 の重さまで含んだ値での比になっています。

高校の物理などでは、理想仮定・・・例えば 「支点から力点まで、テコの腕の長さは 質量が無いものと仮定 し・・・云々」 などとありますよね? 今回も、その概念を取り入れて再考察してみます。要するに、今回、純粋に 「重さ3kgを付加したときの変位量」 のみを比較すれば良いのです。

<↓ピッチングストッパー強化前(スペーサー挿入前)のブッシュの 「荷重~変位」 を抽出>


<↓ピッチングストッパーDIY強化後(スペーサー挿入後)のブッシュの 「荷重~変位」 を抽出>


以上より、最終的に得られるグラフは次の通りと考えます。
(強化前後で、それぞれ「重り3kg」だけの変位量を改めてグラフ化したものです。)

<↓(補正後)ピッチングストッパーのDIY強化前後での、ゴムブッシュの弾性特性の変化度合い>


上記の通り、補正後においても それぞれの1次近似線の相関係数はR^2=0.973、R^2=0.994 ですから、依然としてその特性はかなり高い精度での近似が保たれていると考えて良いでしょう(※実線が計測データ、破線が近似線です)。ここでも、それぞれの 「近似線の傾きの比」 が、「ブッシュの強化前後の変化度合い」 を表すことになりますので、以下の結論が得られます。

◎ピッチングストッパーの強化度合い = 2.243 ÷ 3.100 ≒ 72.4%
  すなわちDIY強化により、ブッシュ変位はΔ27.6%の低下効果がある


■結論
エクシーガに標準装備の純正ピッチングストッパーに、φ6×30mmサイズのニッケルメッキスペーサーを挿入することによって、税込み108円の出費と引き替えに約27.6%のブッシュ変位量の低減効果(ゴムブッシュの弾性率の実質的な強化)が得られると推定する。


これで終わるか・・・あるいは 「その5・最終話(番外編)」 に続けるか?
(考え中。)
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2015-05-27(Wed.) : 更新
最終話・備考&雑感(純正改・強化ピッチングストッパーの自作) をアップロードしました。
2015年05月23日 イイね!

[エクシーガtS] その3・作業工程の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)

[エクシーガtS] その3・作業工程の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)エクシーガに標準装備されている純正のピッチングストッパーをそのまま活用する形で、DIYで強化タイプに仕様変更しました。他のスバル車(小型系、NA&ターボとも)にも適用可能な手法です。

今回は、実際の車両での作業手順について簡単に紹介します。その後、ピッチングストッパーのゴム硬度(弾性係数)の変更前後の定量化手法について、軽く触れます。


<関連パーツレビュー>
◎スバル(純正)改 自作・強化ピッチングストッパー → こちら
<関連ブログ>
◎「その1」 → 計画立案の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)
◎「その2」 → 材料調達の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)

(※「その2」 からの続き)

■インタークーラーの脱着について
DIYブログを上げた際、「KAZさん、どんな工具を使っているのですか?」 との問い合わせをいただくことがあります。そこで今後は、作業イメージをつかんでいただくため、当方がDIY作業で使った工具についても、ごく簡単に載せていこうと思います。

<↓エクシーガ・ターボ車のインタークーラー、ピッチングストッパーを取り外す工具は、これだけでOK>
  

今回使用した工具は、14mmのメガネレンチ×2本、14mmのBOX、エクステンション&ラチェットレンチ、マイナスドライバ、プライヤ、そしてトルクレンチ程度です。インタークーラーダクトのバンドクランプを締め付ける際は、マイナスドライバだけでなくクランプサイズに見合ったBOXまたはスパナ類があった方が良いでしょう。その他、工具ではありませんが、ガムテープや養生テープの類もあった方が無難です(後述します)。

さて、今回、私は初めてエクシーガのインタークーラー(以降、I/Cと表記)の脱着を体験したのですが、取り外しで約2分間、取り付けで約4分間 かかりました。慣れた人でしたら、もう少し速く作業できるかもしれません。
・・・と、これだけで終わると中身が薄くなってしまいますので、もう少し詳しく書いてみます。

<↓左:I/C入口側のボルトを緩める、 中:I/C出口側のクランプ、 右:I/Cステーのボルトとホース類>
  

I/Cを吸気入口側フランジや出口側ダクト類と分離したあとは、通路の目張りをします。ホコリや異物の混入を防ぐため です。今回の作業ではリスクは低いですが、万が一、吸入経路の中にボルトを落としてしまった場合は回収が大変です。

<↓エンジン側の開口部にはテープなどを巻いて、異物混入を防ぐ措置を取ることは作業の基本>


  

ガムテープ(場所によってはアルミテープ)や養生テープの類は、こうした措置のためにもあった方が無難ですね。

■ピッチングストッパーの脱着について
当初私は、エクシーガの場合は(レガシィとは異なり)I/Cを取り外さなくても、ピッチングストッパーに直接アクセスして脱着できるだろう・・・と考えていました。I/Cの下には、ピッチングストッパーを取り出すに足るだけの十分な空間があると思ったからです。

<↓ピッチンッグストッパー周辺には十分な空間があり、工具も十分に届くのだが・・・>




しかし試してみると、ピッチングストッパーを直接取り外すのは現実的には難しいことが分かりました。なぜか? それは、締め付けトルクが大きめな部品だったからです。

<ピッチングストッパーの締付トルク>
◎バルクヘッド(トーボード)側・・・58±10Nm
◎トランスミッション側      ・・・50±5Nm

トランスミッション側は、角度的にユニバーサル(自由継手)を介して緩めることになるのですが、50Nmとはいえ意外に固い。ヘタにボルト頭部をナメてもマズく、復元時の作業も考慮すれば先にI/Cを脱着した方がトータルとしての作業効率が良い、と考えた次第です。

■ゴム硬度の変更前後の定量比較について
さて、純正のピッチングストッパーにおいて、ブッシュの小孔部分に金属カラーを挿入し、ゴム硬度(弾性係数)を実質的にアップさせるというDIY手法を考案したのですが、考案者本人(私)としては、果たして変更前後でどれほどの効果が得られるのか・・・を 定量化 したい、と強く思っていました。

<↓DIYで手を加える前のゴム特性を抑えてから、金属スペーサー(リジッドカラー代わり)を入れたい>


もちろん、個人の自宅庭先DIYですから、設備や計測器がそろっているワケでもありません。それでも、「経験的な感覚」 ではなく なるべく 「定量的な指標」 により、クルマに復元する前にDIY施工前後での効果を単体状態で比較したい

その結果、極めて原始的ではありますが、家庭にあるような手持ちの素材を流用して 「DIY施工前後でのゴム硬度(弾性係数)」 を簡易比較するための手法も考えました。以下は、その流用素材です。

<↓今回、変化度合いを定量比較するための秘密兵器がコレ。サイズ的にちょうど良い、と判断>


<↓わずか税込み108円で実現可能な強化策に対し、改善効果の比較用器具にコストは掛けられない>
  

・・・え?
何のコトか分からない?

それではヒントの追加画像を載せましょう。

<↓「DIY施工前後でのピッチングストッパーのゴム硬度(弾性係数)」 を簡易比較するための流用素材>


これで私が何を意図したのか、分かる人もいらっしゃることでしょう。原始的な手法ではありますが、定量的な比較につなげられる手法だと考えました。


長くなってしまいましたので、「その4」 に続く。
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2015-05-24(Sun.) : 更新
その4・定量比較の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作) をアップロードしました。
2015年05月20日 イイね!

[エクシーガtS] その2・材料調達の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)

[エクシーガtS] その2・材料調達の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作)スバル車(小型系のNA&ターボ)に標準装備されている純正のピッチングストッパーをそのまま活用する形で、DIYで強化タイプに仕様変更しました。

ブッシュの小孔に、その内径よりもやや大きめの外径のカラーを埋め込むことで緊迫力を増大させ、ゴム硬度の実質的なアップを図る・・・というものです。今回のブログは、その材料の調達についてです。


<関連パーツレビュー>
◎スバル(純正)改 自作・強化ピッチングストッパー → こちら
<関連ブログ>
◎「その1」 → 純正改・強化ピッチングストッパーの自作(その1・計画立案の巻)


■ブッシュに打ち込むスペーサーについて
前回のブログでは、スバル(小型車)の純正ピッチングストッパーには4つの小孔が設けられていること、DIYで次のように処方すればゴム硬度の実効値を上げられそうであること、について述べました。

<ゴム硬度の実効値をアップさせるためのDIY手法>
(1)4つの穴部分にスペーサーをリジッドカラーとして挿入する。
(2)穴の内径に対してスペーサー(リジッドカラー)の外径をやや大きめとし、
  挿入後のゴムに緊迫力を持たせる ことで、実質的な弾性係数をアップ させる。
(3)結果として、(程度の差はあるが)強化品と同様な効果が得られるハズ。

そこでその次のステップは、上記手法を実現させるための素材(パーツ)選びとなるのですが、これは実質的には 「スペーサー」 そのものですので、ホームセンターで容易に入手可能です。例えばサイズ違いではありますが、かつてエクシーガ(EJ20型ターボエンジン)に、BRZ/ハチロク(FA20型エンジン)の サウンドクリエーター一式をDIYでワンオフ移植した際 にも、このホームセンターでスペーサーを入手しており、各種サイズがそろっていたことを確認済みだったからです。

ところが、いざホームセンターに到着すると、「中空タイプ(スペーサー)」 と 「中実タイプ(平行ピン)」 のどちらを買うのが良いか、一瞬、迷ってしまいました。

と言うのも、同じ称呼値(例えば6mm品)を取ってみても、
 ◎カラーの6mm品 → 内径に6mmボルトを挿入できる → 「カラーの内径がφ6+α」
 ◎ピンの6mm品  → 外径6mmの穴に打ち込みできる → 「ピンの外径がφ6程度」
というように、「6mmサイズ」 の 基準が内径だったり外径だったり と、互いに異なるためです。

<↓左は中空のスペーサー、右は中実の平行ピン。称呼サイズは同じでも、外寸・個数・価格が異なる>
  

その場で検討した結果、
 ・より軽量であること
 ・より安価であること
 ・ブッシュ挿入後の緊迫力がより強くなること
などの理由により、中実のピンではなく中空のスペーサーを選ぶことにしました。

■スペーサーのサイズ(6mm×30mm)について
スペーサーの長さについては、ブッシュ部分の厚みをカバーできれば良い(>ピッチングストッパーの幅方向に飛び出さなければ良い)ので、ほぼ30mmで決まりです。早速、6mm×30mmサイズのスペーサー(ちょうど都合良く1袋4個入り、税込みでわずか108円!)をリジッドカラー代わりとして購入し、帰宅しました。

ブログの画面では、単体画像だけでは 「大きさ感」 が伝わりにくいかもしれませんので、以下、たまたま部屋にあった雑物と比較してみますね。

<↓左:適当なフィギュア(身長:約185mm)と比較してみる  右:バズーカのごとく右腕に持たせてみる>
  

<↓左:ポルナレフ(描画の長さ:約68mm)との比較  右:寄生獣・第一巻(下帯長さ:約60mm)の半分>
  

<↓寄生獣・コミックス第一巻(1993年・第16刷、初版は1990年・発行)の主要シーンのコマ割りとの比較>
  

■ブッシュへの試し打ち の巻
スバル純正(車両に標準装備)のピッチングストッパーには4つの小孔がある・・・と書きましたが、この小孔は、おおよそ4mm×6mm程度の略楕円形をしています。ここに、今回入手した6mm×30mmサイズ(実寸は外径φ7.8mm)のスペーサーを、果たして4つ同時にリジッドカラー代わりとして打ち込むことができるのか? を試します。

と言うのも、挿入するカラーが1つ~2つ程度ならば、未挿入の残りの小孔が変形する(逃げる)ので打ち込みは簡単でしょうけど、これが円周状に均等に4箇所、すべてに打ち込むとなると、許容されるオーバーサイズの見積もり幅が よりシビアになるからです。

<↓左:純正で存在する4箇所の小孔に打ち込む  右:カラー代わりのスペーサー長さは30mmがフィット>
  

<↓リジッドカラーとして小孔に打ち込んでいくと・・・ツールを使わずに手動挿入だと、案外タイトな感触>
  

もしも必要挿入力が小さい場合(容易に挿入できてしまうとき)は、ブッシュのゴム硬度(実効値)の上昇幅も小さくなってしまい、そもそも意図した 「ブッシュを強化する」 という目的が果たされなくなってしまうところですが、少なくとも今回はそのような感じはありません。むしろ挿入時の反力により、スペーサーが(ゴムの摩擦変形分だけ)押し戻されるような印象でした。

■挿入助剤 の巻
そのような状態では、スペーサー(リジッドカラー)をムリにゴムブッシュに挿入する必要はありません。挿入力が表面の摩擦力に喰われている分を緩和してやれば良いのです。具体的には、挿入助剤を用いて、ゴムブッシュとスペーサー(リジッドカラー)の間のμを低減させます。

<↓挿入助剤として使用。本当は石けん水で必要十分でしょうけど、今回はムースを使って楽に挿入>
  

人間の肌に使うムース類(洗顔、ヒゲ剃り)や歯磨きなどには、ラウリルエーテル塩などが含まれていますが、今回のゴムブッシュへの攻撃性(分解や劣化促進)は問題ないと考えて、挿入助剤代わりに用います。

<↓たまたま家にあった洗顔ムースを、ブッシュへのスペーサー(リジッドカラー)挿入助剤として使用>


<↓摩擦抵抗が低減するため、挿入緊度(本来の緊迫力)の大小を感覚的ですが見積もることができる>
  

<↓決して緩くはなく、それでいて過度にタイトなこともなく、結果としてちょうど良い緊迫力だと判断した>
  

<↓ブッシュへのスペーサー(リジッドカラーとして)打ち込みは、4箇所とも適正にできると判断した>


今回、上記の事前作業によって 「スペーサー(リジッドカラーとして)が ピッチングストッパーのブッシュに4箇所とも適切に挿入できること」、「その挿入緊度(タイト/ルーズ))に違和感がないこと」 の確認が取れました。次なる課題は、「スペーサーの打ち込み前後で、ブッシュのゴム硬度の実効値(あるいは弾性特性)にどれだけの変化が生じているのか、定量的に探る手法の確立」 を残すだけとなりました。


「その3」 に続く。
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2015-05-23(Sat.) : 更新
その3・作業工程の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作) をアップロードしました。
2015年05月19日 イイね!

[エクシーガtS] 純正改・強化ピッチングストッパーの自作(その1・計画立案の巻)

[エクシーガtS] 純正改・強化ピッチングストッパーの自作(その1・計画立案の巻)スバル車(小型系のNA&ターボ)に適用可能な、標準装備のピッチングストッパーを強化タイプに仕様変更するDIY手法を考案しました。材料費は税込み108円。気に入らなければすぐに元に戻せます。

今回からのブログは、そのDIY強化手法や効果について数話に分けて述べていきます。なお強化前後での変化度合いについても、簡易的ですが定量的な方法で検証(実験君)したので、紹介する予定です。

<関連パーツレビュー>
◎スバル(純正)改 自作・強化ピッチングストッパー → こちら


■標準装備(純正)のピッチングストッパーについて
私はこれまで、自分のBP型レガシィでは、サイドシルの補剛を目的としてフラットバー(板厚t=3mm×長さL=2.0m)をショップにワンオフ溶接依頼したり(→ こちら)、あるいは家族のエクシーガtSではボディ系の補強パーツをDIYで装着したり(→ こちら)してきました。

しかし、ふと考えてみると、マウント系やブッシュ系は何もイジっていないことに(今さらながら)気がつきました。フロントに車高調を入れているレガシィでは、ストラットのアッパマウントこそピロアッパ化していますが、他のマウントやブッシュ類はノーマルです。家族用のエクシーガでは元々tSグレードということもあって、何も手を付けていませんでした。

# 余談ですが、BG型レガシィに乗っていた頃(1996年前後)、
# PROVAでは経年車を対象にブッシュやマウントを新品化
# する 「リフレッシュプラン」 なるものが流行っていました。

ブッシュの打ち替えや交換というと、普通は脚周り(ロアアームやスタビなど)やステアリングシャフトが思い起こされますが、DIYで安価で簡単に作業できるアイテム はないかな~・・・と思いを巡らせていると・・・ありました! 縁の下の力持ち、ピッチングストッパーです。

ここで 「ピッチングストッパーって何?」 という方々もいらっしゃるかもしれませんので、念のため、以下に純正採用されている場所を画像で示します。

<↓(例)エクシーガでのピッチングストッパーの装着部位(トランスミッション上部~車体隔壁の間)>
  

<↓(例)スバルのターボ車では、インタークーラーの下に位置している。NA車も場所としては同じ>
  

ピッチングストッパーについては、ネット上でも画像はたくさん上がっていますし、私自身もこれまでに現物を見たことがあります。またSTI からは 「強化ピッチングストッパー(部番:ST410404S000)」 が発売されていることも、また社外品としても同様なアイテムが発売されていることも知っています。

今回、「なぜピッチングストッパーを選んだか?」 と問われると、それはズバリ 「DIYで安価に強化仕様に変更できる可能性があると考えたから」 に他なりません。その理由は、純正の形状にあります。

■個人のDIYで強化型に変更できるのか?
いわゆる 「強化ピッチングストッパー」 とは、簡単に言えば純正比でゴム硬度を上げたもの。外部からの入力荷重に抗する反力の立ち上げを速める(減衰力が高くなる)ことで、大局的に見ればエンジンから駆動系への伝達効率アップを目的とした部品・・・だと思っています。

# 私見ですが 「強化」 という便利な言葉自体には注意が必要 で、
# 世の中には 「強化AT」 だの 「強化オイル」 だの、一体何がどのように
# 純正比で耐力アップされているのか、具体的な説明義務が果たされないまま、
# ユーザーを言葉のマジックで安心させて販売される商品もあるように感じます。

久々にちょっと毒を吐いちゃった・・・。
話を元に戻します。

さて、スバルの小型系のピッチングストッパーには、振動を吸収するためと考えられる小孔が設けられています。実物をよく観察すると、スリットも入っています。純正標準品は比較的ゴム硬度が低く、4つの穴と2つのスリットがあるため、これをDIYで次のように処方すれば、ゴム硬度の実効値を上げられるのではないか? と考えました。

(1)4つの穴部分にスペーサーをリジッドカラーとして挿入する。
(2)穴の内径に対してスペーサー(リジッドカラー)の外径をやや大きめとし、
  挿入後のゴムに緊迫力を持たせる ことで、実質的な弾性係数をアップ させる。
(3)結果として、(程度の差はあるが)強化品と同様な効果が得られるハズ。

<↓ターボ車の場合、先にインタークーラーを外した方が作業は楽>


<↓前後の連結を切り離したピッチングストッパー(上下の向き有り)>


<↓ボディと連結する側のブッシュに、4つの小孔とスリットがある>


<↓ピッチングストッパーを天に向けて、陽の光を小孔から覗いてみる>


・・・と、ここまでは、あくまで机上の(当方の頭の中での)アイディアに過ぎません。

◎果たして、このアイディアを実現できる 上手(うま)いパーツが具体的にあるのか?
◎アイディアを実現できたとしても、変更前後で 本当にその効果が得られるのか?
   ↓
◎プラシーボではなく、仕様変更前後の変化量を 「定量的」 に検証する手法が必要

自分で思いついた強化ピッチングストッパーのアイディアではありますが、単にアイディアを実現化させるだけに留(とど)まらず、「多少なりとも その効果について把握する手法を見い出しておきたい」 と考えていました。
(※そうしないと、自分がネット上で プラシーボ流布の当事者になってしまいますので。)


「その2」 に続く。
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2015-05-20(Wed.) : 更新
その2・材料調達の巻(純正改・強化ピッチングストッパーの自作) をアップロードしました。

プロフィール

「レガシィのエンジン不調の件。時間取れないので今回はディーラーに調査依頼しに行ってきます。事前に意見陳述書も印刷して準備済み。20年以上の付き合いだった担当セールスさんが異動して新人セールスさんに代わったので、挨拶もして来ます(今までコロナ禍でディーラー行きを控えていたので)。」
何シテル?   06/20 11:18
調布市のKAZ [読み:ちょうふし_の_かず] と申します。 レガシィ(BP5D型)、エクシーガ(YA5E型)、CBR250Four(昭和61年式)に乗ってい...

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ホンダ CBR250 FOUR (フォア) CBR250Four SE (ホンダ CBR250 FOUR (フォア))
学生の頃に新車で購入して以来、ずっとワンオーナーで乗り続けているバイク、CBR250FG ...
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