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今日、YOUTUBEを見ていたら、とても勉強になる動画があったのでそのご紹介です。

実際の測定例などが紹介されており、ダンパー好き必見です！！

ご無沙汰しております。

走行ライン最適化の更新ができておりませんが考え始めると途端に眠くなるので、しばらく中断しています。

そんな中、11月初旬にタミヤからポルシェ956のラジコンカーが発売になり、運よく入手できたので、最近はひたすら956の製作をしています。

ところで、僕の家は親が自動車を持っておらず、幼少期のスーパーカーブームを除き自動車とは無縁の少年時代を過ごしておりました。

そして小学校6年生くらいのとき、コミックボンボンで「ラジコンキッド」という漫画が始まりました。

この漫画の影響もあり、僕の友達の間でラジコンが流行り、僕はタミヤのロータス79を買ってもらいました。(今でもボディだけ持ってます）

このときは、F1のことなど何も知らずにJPSカラーがカッコいいというだけの理由でロータス79に決めました。(JPSがタバコのブランドであることも、横に書いてあったOLYMPUSとNGKが日本の会社であることも一切知りませんでした）

そして1984年に1983年のルマン24時間優勝車であるポルシェ956のラジコンがタミヤから発売されました。

それまで、レーシングカーといえばF1とポルシェ935くらいしか知らなかった僕にはポルシェ956とは何者であるのかさっぱりわからなかったのですが、そこからルマン24時間レースとかグループCとかを学び、まさにレーシングカーとは何か？を知るきっかけとなった思い入れのあるクルマがポルシェ956です。

特にポルシェワークスのロスマンズカラーは今見ても圧倒的にカッコよく、今までも1/12とかの956か962Cのプラモデルを発売して欲しいなぁってずっと思っていたので、今回の956のラジコン発売の情報を見つけ、迷わず買ってしまいした。

ネットを見ると、僕と同じようなおじさんが多いらしく、今年最も売れたラジコンなのだそうです。

ということで、本日の本題です。

低反発スプリングについて、その発売元であるHALスプリングから「低反発スプリングとは何か」というYouTubeがアップされていたので、その紹介です。

こちらの動画をご覧ください。
全ての謎は解けた！！ということではありませんが、僕の疑問についていろいろ説明されていたので、かなり状況がわかりました。


今年のオートサロンで説明して頂いた内容とあまり差はないものの、開発した人自らの説明を聞くと説得力が違いますね。　僕も買いたくなってきました。

この動画見てわかったこととしては、①そもそも低反発とか高反発なんて言葉はない、②乗れば違いは確実にわかる、③苦労して開発している、④低反発スプリングは呼称レート16kgf/mmでも縮始めは12kgf/mmくらいに設定されている　ということでした。

僕個人の所感としてはやっぱりバリアブルレートの影響が一番大きんじゃないの？って気がするので、来年のオートサロンでお話をできる機会があったら、「まずはバネのストロークとバネレートの測定結果をカタログに載せてください」って強く要望したいと思います。

先週末に東京オートサロンへ行ってきました。

端から順に見ていたら、HALスプリングが出展していました。

せっかくの機会なので、説明員の方に低反発スプリングの疑問について質問してみました。
今回書いた質問の他にもいくつか質問したのですが、どの質問にも丁寧に答えていただきました。大変感謝です。

Q：低反発の反発とは何ですか？
　　力ですか？、単位はニュートンですか？
A：力ではありません。単位はありません。
　　スプリングが縮んだ状態から元に戻るときの速さの違いです。

Q：それは車輛取付状態ですか？
A：車輛取付状態です。

Q：その場合、同じバネレートでも固有振動数に違いがあるということでしょうか？
A：同じバネレートでも固有振動数が違います。

Q：実測結果があるのですか？
A：実測結果はありません。しかし、体感上は明らかに差があります。

Q：実測しないのですか？
A：実測したいと考えています。

Q：固有振動数が違うということは、実際のバネレートが違うということを意味していると思うのですが、違うのでしょうか？
縮み始めのバネレートが低い部分のバネレートの差が原因なのではないでしょうか？
A：低反発と高反発スプリングは、ストロークに対するパネレート変化が異なるため、それが原因かもしれませんが、（呼称の）バネレートは同じです。

話を聞いて僕が感じたこととしては、（呼称の）バネレートが同じでも線径、巻き数が異なると、体感上は明らかに違いがあることがわかる というのは本当のようです。

また実測等によりメカニズムが明らかになっているわけではないということもわかりました。

しかし今後は実測して違いをよりわかりやすく説明できるようにしたいとのことでしたので、ぜひ実現してHP等で紹介して欲しいと思いました。

ところで、ついでにストローク～バネレート特性について聞いてみました。

スプリングにとって重要な諸元と言えば、①各部寸法②ストローク～バネレートまたはストローク～荷重特性③使用条件(最大荷重、ストローク)④材質 おおよそこの4つですが、②についてはバネレートの呼称値の記載しか見たことがありません。

したがって特性に違いがあるのかないのかさっぱりわからず、何を基準にバネを選んでいいのか困ってしまいます。

そこで質問です。

Q：なぜカタログなどにストローク～バネレートのグラフを載せないのですか？
A：お客さんの要望がないからです。

お客さんの要望がないからなのだそうです。

普通はスプリングメーカの人と話をする機会はほとんどなく、要望を伝える機会がないだけな気もするのですが、いずれにしても、要望がないことが理由なのであれば、要望する必要がありそうです。

ということで、スプリングメーカの人と話をする機会やアンケートに答える機会があったら「カタログにストローク～バネレートのグラフを載せてください」ってみんなで要望しましょう！！

こんなグラフです。

以前ニュースで、子供たちが「それってあなたの感想ですよね？」と言って相手に対して優位に立とうするということを報じていました。

友達に対して「それってあなたの感想ですよね？」と言うと仲が悪くなりそうなのであまり良くないと思うのですが、このような考えた方を持つ人が増えるのはいいことだと思います。

今、目の前の相手が話をしていることは、その人の感想なのか？それとも事実なのか？この切り分けができることは社会人にとって重要な能力です。

一方、うちの奥さんは、なにか職場で問題があると帰ってきて自分の感想を述べることが多くあります。
「〇〇さんが、××に関してこんな依頼をしてきて困る、嫌だ」

しかしここで”困る”とか”嫌だ”というのはうちの奥さんの感想です。
感想を聞いても”ご苦労様です”くらいしか返しようがありません。
本来は、所属している団体のルールはどうなっているのか？、そのルールに合っているのか？ これが大事なのであって、うちの奥さんが困るかどうか二の次です。

なので、毎回「”困る”とか”嫌だ”というのは、〇〇(うちの奥さん)の感想なので、まずはルールに合っているかどうかを確認した方がいいよ。」と言って聞かせます。

ルールに合っているのであれば、困ろうがどうだろうががんばってやるしかないのです。

ルールに合っていないのであれば「ルールを守ってください」と相手に言うだけです。

東〇大学や京〇大学の人などが口にする「法的根拠を示してください」というのと同じで、まずはルールを確認することはとても重要です。

子供全員がことある度に「法的根拠を示してください」と言うようになったら世も末感がありますが、納得のいかない重要なことについてはそのルールや根拠を確認するようにしておくと将来議論に強い論理的な大人になれると思います。

そういうわけで、今日もしつこくバネのお話です。

今日はバネ反発力に関する補足です。

バネ反発力の意味がわからないとその3で書きましたが、そもそも僕が使っているバネ(の)反力は教科書やJISではなんという言葉で定義されるのだろうか？ということが気になりました。

調べた結果
・教科書：バネ力　　（機械力学、振動工学の本など）
・JIS B2704：バネ力

バネを縮めたときに伸びようとする力はバネ反力ではなくバネ力というのが正しいようです。

次に僕の考えるバネ反発力イメージについてです。

まず、下図の②の状態のようにバネ上端に固定された質量を上から手で押して、バネをx0(mm)縮めます。
この状態から手をパっと放します。


この図の質量m＝648kg、バネ定数k＝160000N/m、初期たわみ量x0＝20(mm)として、減衰比０、0.25、1に相当する3種類の粘性減衰係数ｃ＝0、5,090、20,360N/(m/sec)についてバネ変位を計算してみました。
(このバネ-マス系の固有振動数は2.5Hzです。)

すると、下のグラフのように減衰比によりバネの伸び方が変わります。
変位0mmのところは上図の①の状態の位置です。



僕が思うのに、”バネの反発力”という言葉を聞いて連想するのはこのグラフのようなことなのではないのでしょうか？

青色のグラフ(粘性減衰係数ｃ＝0N/(m/sec))は、手を放してから元の位置に戻るまでの時間が短いので、これは反発力が高い。

橙色のグラフ(粘性減衰係数ｃ＝5,090N/(m/sec))は、手を放してから元の位置に戻るまでの時間が長いので、これは反発力が低い。

まさにバネ定数は同じなのに元の位置に戻るまでの時間に違いあります。

しかし、これは今回の計算のようにバネとは別の減衰器(ダンパー)をバネと並列に付けない限りバネ材の内部減衰違いだけではこのような違いは発生しません。

ところで私、以前 回転軸物の設計開発をしていたことがあります。
材質は鉄鋼です。

鉄鋼材を使った回転軸物設計をしていて悩ましいのは、高回転での捩れ共振や曲げ共振による折損です。

どうしても共振は避けられないのでダンパー付けたりして対応するわけですが、ときどき”内部減衰の猛烈に高い鉄鋼材ってないのかなぁ？”って考えるのです。

内部減衰が高ければ、共振が発生しても振幅が小さく壊れないので内部減衰は高い方が望ましいのです。

しかし！そんな都合のいいものはありません。
ないので、粛々と設計するのです。

話をバネの反発力に戻します。

たぶん、”反発力”という言葉聞いて連想するバネの動きの違いは減衰比の異なる減衰器がついた状態の動きの違いのことです。

もし、そうだとするならば
①バネの伸び縮みに影響するほど内部減衰の大きい鉄鋼材はない。
②バネ材の内部減衰は同じでも、減衰器の減衰比を変えることで伸び縮みの特性を変化させることはできる。

②は要するに、バネを変えなくてもダンパーの減衰調整すればいいという意味です。

反発力ってなんのことを指しているのか誰か教えて下さい！！

以前、家のデスクトップPCをうちの奥さんが使っていてそのままPC前で寝てしまうのでPCが使えないと書いたのですが、5月末にノートPCを購入し自由にPCが使えるようになりました。

その前もノートPC持っていたものの、これまた奥さんが週に1度の在宅勤務で使うので、僕が勝手に設定変えるとなにかと使えなくなってクレームが入るので、今後のことも考えて新たにノートPC買いました。

ここ数日は夜になると涼しいので空調機のない部屋でも快適にPC作業が行えます。

そんなわけで今日もしつこくバネの話です。

そもそも低反発スプリングの話が出るずっと前から自由長の長いバネの方が乗り心地がいいという都市伝説は聞いたことがありました。

みんな自分の経験から自由長の長いバネの方が乗り心地がいいと言っているようで、全てがウソだとは思っていませんが、なぜそうなるのか？ということへの明確な回答を持っている人はいなかったように思います。

ということで僕も自分の経験に基づきバネと乗り心地の関係について語ってみたいと思います。

まずは僕が今までS2000で実際に使ったことのある車高調キットと付属のバネを一覧表にしてみました。



この中で最も乗り心地が良かったのはOHLINS ROAD & TRACKです。
これはバネ定数が前10kgf/mm、後8kgf/mmという〇子供仕様で、ダンパーもそれに合わせた仕様だったので乗り心地が良かったと考えられます。

残りの車高調はバネ定数が16kgf/mmと18kgf/mmがあり、自由長も150mm~200mmまで違いがあります。

バネ重量は同じバネ定数18kgf/mmで比較すると、TEINが1.237kg、KYBが2.01kgなので約1.6倍の違いがあります。

巻き数もバネ定数もTEINが約5巻き、KYBが約6.5巻きで有効部はTEIN約3巻き、KYBが約4.5巻きなので約1.5倍の違いがあります。

なのですが、僕の記憶の中ではどれも「街中の乗り心地は一般公道を走行するにあたり支障はないが、かなり悪い」という感想で、車高調キットによる差を感じたことはありません。

強いて言うと、TEINのバネを16kgf/mmから18kgf/mmに変えたときに微妙に跳ねる気がする・・・程度の差があった気もしますが明確な違いは感じられませんでした。

ダンパーも4種類組み合わせがありますが、どれも減衰力最弱設定にするとほぼ同じ様な乗り心地です。

そもそも乗り心地が悪いから違いがわかりにくいのではないか？と思う人もいるかと思いますが、ダンパーの減衰力設定を変えたり、タイヤをスノータイヤに交換すると明らかに乗り心地に変化があることと比べると、バネ定数16～18kgf/mm、バネ重量0.976～2kgの範囲ではわかりやすく体感できるような差はないということなのだろうと思ってます。

ということで僕の経験から言えることとしては、「バネ重量が1.6倍になって、有効巻き数が1.5倍になっても体感できるような乗り心地の差は発生しない。」です。

それと仮にバネ重量、巻き数が乗り心地に影響があったとしても

ダンパー減衰力の差＞＞＞バネ重量、巻き数の差

だと思うので、同じバネ定数のバネを買って交換するくらいだったらオーバーホールついでにダンパーの仕様変更依頼した方がいいんじゃないかなぁ～って思ってます。