タツゥのブログ一覧

先週は僕の実家のすぐ近くで開催されていた東京オートサロンに行ってきました。

コンパニオンさんの撮影が主目的だったのですが、クスコのブースへ行ったらＬＳＤが展示してあったので、ＬＳＤについて説明してもらいました。

以前から僕が疑問に思っていたことがあります。
それは、ＬＳＤのプレート間のしゅう動状態は境界潤滑（油膜がない）なのか？それとも流体潤滑（油膜がある）なのか？ということです。

雑誌などを読むと、固い（粘度の高い）オイルを入れるとＬＳＤの効きが強くなると書いてあります。
これは、ＬＳＤのプレート間のしゅう動状態は流体潤滑であると想定していると考えられます。
以前も書いたとおり、流体潤滑状態では粘度が高いほどしゅう動抵抗は大きくなるからです。

しかし、僕は以下の理由によりＬＳＤのプレート間は境界（～混合）潤滑状態であると考えていました。
従ってむしろ粘度の高いオイルを入れると油膜形成がされやすくなり、効きが弱くならなけれならず、一般論と合わないことを疑問に思っていました。

ＬＳＤプレート間が境界（～混合）潤滑状態と考えられる根拠
１、プレートが滑っていないときは、相対速度差がゼロなのでストライベック線図上では、一番左側の境界潤滑の領域になっている。
→そもそも流体潤滑というのは、相対速度差がない状態では成立しない。
２、チャタリングが発生する
　→チャタリングは静摩擦係数と動摩擦係数とに差があることで、滑りと固着を繰り返すことが原因で発生するので、固着状態＝境界潤滑状態と考えられる。
３、イニシャルトルクの計算で摩擦係数が０．１（＝オイル塗布状態の境界潤滑相当）のとき、実測値と合致する。

ということで、クスコの人に「どうなんでしょう？」って聞いてみました。
きっぱりとプレート間同士が接触して擦れている（＝境界潤滑～混合潤滑）と答えてくれました。
ただし、プレートには機械加工の加工目があるので、プレート間に油が全くないわけではないということでした。

そこで、ではなぜ粘度の高いオイルにすると、効きが強くなるのか？も聞いてみました。
実際のところはよくわからない（見たことがない）ものの、粘度が高いとプレート間にオイルが入りずらく、潤滑状態がよくない（油膜が形成されにくい）ので、効きが強いのでは？とのことでした。
なるほど。
これならナットクです。

さらに、クスコのＬＳＤのラインナップにＦＦＤ（フラットフリクションディスク）なるものがあります。
これの目的は、通常のプレートに切ってある溝があるとオイルは導入されやすく、その分排出もされやすいので、片側プレートの溝を廃止し、プレート間のオイルを排出しにくくして、境界潤滑状態への移行を緩やかにすることで、効きをなめらかにするのだそうです。

まだまだ疑問なところはありますが、今回の説明を聞いてかなりスッキリしました。
オーバーホールについても説明を聞いてきたので、また別の機会に紹介したいと思います。

今回説明をしていただいた方は開発の人だったのですが、いろいろ詳しく丁寧に説明してくれました。
感謝感謝です。






（写真と本文はあまり関係ありません）

今日は、来週のＴＣ２０００走行に向けてブレーキパッドとロータの交換をしました。
右フロントのパッドは取り出したら片方の１／３くらいが欠けてました。
いやぁ危なかった。
でも、全部新品になったので後は街乗りで馴染ませれば安心です。
昔、ＴＣ２０００でパッドだけ新品にして、２周後に馴染んだと思って、普通に走り始めたら、１コーナで止まれなくて、微妙にコースアウトしました。
それ以来パッドを新品にするときは必ず街乗りで馴染ませるようにしています。

作業が終わるころにフナ君が来たので、ＬＳＤのイニシャルトルク測定を手伝ってもらいました。
車輌搭載状態だと、各部の摩擦分が入るのでいまいち正確ではありませんが、測らないよりいいので測定しました。
前日にフナ君が測定した結果では、フナ君のＳ１５は５．５ｋｇｆｍくらい、もう一台のＫ君Ｓ１５は７．５ｋｇｆｍくらいだったとのこと。
僕のは効きがいまいちだったので、５ｋｇｆｍくらいと予想していました。

　測定結果：１０～１１ｋｇｆｍ

意外に高かった。
実質的には、９～１０ｋｇｆｍなのかもしれませんが、予想よりも全然高い値でした。
クスコ新品時は１２～１４ｋｇｆｍなので、新品に比べれば低かったということみたいです。
とりあえずＴＣ２０００を走るには問題なさそうで安心しました。

ただ、街乗りではアクセルオンに対していまいち効きがアップしていないような気もするし、片効きしている感もあるので、いずれにせよＴＣ２０００の走行結果で再度組みなおすか決めたいと思います。

オーバーホール後のＬＳＤの差動制限トルクがいまいちな原因を探るべく、差動制限トルクを計算してみました。

多板式ＬＳＤの差動制限トルクはフリクションプレート間の摩擦によるものなので、この摩擦トルクを計算すれば、よいと思われます。

押し付け力をＰ（Ｎ）、プレートの有効摩擦半径をＲμ（ｍ）、プレート間の摩擦係数をμ、プレートのしゅう動面の数をＮ（箇所）とすると、全てのプレート間の摩擦トルクＴ（Ｎｍ）は次式で求めることができます。

　Ｔ＝Ｐ×μ×Ｒμ×Ｎ

ここで有効摩擦半径Ｒμは、しゅう動面が均一に当たっていると仮定し、プレート外径の半径をＲ１（ｍ）、内径半径をＲ２（ｍ）とすると
　
　Ｒμ＝２／３×（Ｒ１＾３－Ｒ２＾３）／（Ｒ１＾２－Ｒ２＾２）

また、押しつけ力Ｐは駆動トルクがかかっていない状態では、コーンプレートの反力のみで、コーンプレート反力は、コーンプレートの初期たわみを平らにつぶした状態の反力と考えられます。
計算式はやたらと長くて難解なので割愛します。（僕も理解してません）
お勉強したい人はバネの本を読んでください。

以上の計算式で算出できるので、僕の使っているＳ２０００用ＬＳＤについて計算してみました。
クスクのＬＳＤの諸元は
１、フリクションプレート外径：８３ｍｍ
２、フリクションプレート内径：５０ｍｍ
３、コーンプレート外径：７６ｍｍ
４、コーンプレート内径：５０ｍｍ
５、コーンプレート板厚：１．８ｍｍ
６、コーンプレート初期撓み量：２ｍｍ
７、プレートしゅう動面数：１０箇所（片側）

まずは有効摩擦半径
　Ｒμ＝２／３×（４１．５＾３－２５＾３）／（４１．５＾２－２５＾２）＝３３．９ｍｍ
次にコーンプレート反力は計算式を割愛して結果だけ
　Ｐ＝３４１５Ｎ
摩擦係数μはオイルで潤滑されている場合で、かつプレート同士が接触している場合は大よそ０．１前後なので、これらの数値を摩擦トルクの式に代入すると
　Ｔ＝３４１５×３３．９／１０００×０．１×１０＝１１５．８Ｎｍ（１１．８ｋｇｆ・ｍ）
Ｓ２０００用のクスコＬＳＤイニシャルトルクの設定は１２～１４ｋｇｆ・ｍなので、ほぼ合っています。

で、何がわかるかと言うと、計算式の中で、新品状態と今の状態で差があると思われるところを考えればトルクが低い原因がわかるわけです。
そこで差動制限トルクの式に出てくる各項目について考えてみます。
１、プレート有効摩擦半径：Ｒμ
　→片当たりしている（内側だけ当たっている）状態は考えにくいので、これは原因ではない。
２、プレート間摩擦係数：μ
　→馴らし終了前は、どちらかと言うとμは高いはずなので、原因とは考えにくい。
３、プレート押し付け力：Ｐ
　→コーンプレートが完全に撓んでいるかどうか不明なので原因の可能性あり。
４、プレートしゅう動面数
　→プレートは間違いなく片側１１枚入れたので原因とは考えにくい。

コーンプレートの反力計算式は割愛していますが、外径、内径、板厚、初期撓み、荷重による撓みで計算できて、外径、内径、板厚、初期撓みは実測値なので、荷重による撓み量が足りないと推定できます。
ということで、やっぱりケース寸法に対してプレート＋プレッシャリング＋ギアの寸法が小さすぎたのが原因の可能性大です。
あ～っ、やっぱり、もう一度組みなおしが必要だ・・・。

昨日は、先週失敗したＬＳＤのオーバーホールのやり直しをしました。
結果はビミョーです。
効きは強くなったけど、新品時のイメージからはほど遠い。
さらに、過去にニスモ製ＬＳＤのオーバーホールをしたときは、ロックしてるんじゃないか？ってくらい効くようになって、馴らしが済むまでは大変な状態になったのと比べると、全然効きが弱いです。
ただ、今回はオーバーホールキットに入っている最強の組み合わせで組んだので、とりあえずはこのまま走ってみて、具合が悪いようであれば、さらなるトルクアップをしたいと思います。

では作業要約
の前に、よ～くクスコ説明書を見てみると、内容物の一覧表がちゃんと書いてありました。

１、前回の残り測定
コーンプレート：ｔ２．０×１枚
コーンプレート：ｔ１．８×１枚
外爪プレート：ｔ１．８×３枚

やっぱり、薄いｔ１．５が２枚組まれていました。




２、オーバーホール前の測定
以前の組み合わせがわからないと、今回の妥当性がわからないので、全部測定しました。
値は全て摩耗前の推定値です。どれも摩耗量は０．０１ｍｍ前後のようでした。
コーンプレート：ｔ１．８×２枚
外爪プレート：ｔ１．８×４枚
外爪プレート：ｔ１．６×６枚
内爪プレート：ｔ１．６×１０枚

３、オーバーホール１回目の測定
ちゃんとｔ１．５が２枚入ってました。
ちなみに、新品でも実際の厚さは、呼び厚さに対し０．０１ｍｍくらい薄いものがほとんどでした。
僕のマイクロメータは１０年くらい放置しているのですが、たぶん値は正確と思われます。（根拠なし）
コーンプレート：ｔ２．０×１枚
コーンプレート：ｔ１．８×１枚
外爪プレート：ｔ１．８×２枚
外爪プレート：ｔ１．６×６枚
外爪プレート：ｔ１．５×２枚
内爪プレート：ｔ１．６×１０枚

４、組み込みプレートの選定
本来は、ケース側の寸法を測定し、ケース寸法よりも０．１ｍｍくらい薄いものを組まなければならないのですが、ケース寸法を測定する測定器を持っていないので、以下の方法で対応することにしました。
①もっとも厚い組み合わせをケースに入れる
②ケースのフタをしてビスで締め付ける
③ビス着座時（回転角に対し急激に締め付けトルクが増加するとき）のケースとケースのフタのスキマを見る。
④スキマが空いていれば、ケース寸法＞プレート＋プレッシャリング、ピニオンギア寸法となるのでスキマ分＋０．１ｍｍ程度薄いプレードの組み合わせに変更し、再度組みなおす。

これで、可能な限りイニシャルトルクをアップすることができるはずなので、まずは最も厚い組み合わせとなる以下の組み合わせにしました。
コーンプレート：ｔ２．０×２枚
外爪プレート：ｔ１．８×４枚
外爪プレート：ｔ１．６×６枚
内爪プレート：ｔ１．６×１０枚
これにより、オーバーホール前よりもコーンプレート分の０．２×２＝０．４ｍｍ分厚い組み合わせになり、摩耗分も厚くなるので、実質０．５ｍｍくらいの厚さアップです。
この仕様でフタのビスを締め付けて見たところ、ビス着座時のケースとフタのスキマが０になったので、そのまま組み込むことにしました。
本来は、イニシャルトルクを測定するべきですが、そんな治具は持っていない！ということでそのまま組みました。
でも、結果的にはイニシャルトルクがいまいちっぽいので、次回からちゃんと測定したいと思います。

それにしても、効きが弱い理由がわかりません。
プレッシャーリングは見た目では、プレートしゅう動面も、カム面も全く摩耗しておらず、今回の組み合わせで新品時よりも確実にイニシャルトルクがアップするはずなのですが、アップしてないっぽい。
今回はさすがに疲れたので、とりあえず７月１４日の筑波走行会の調子を見て、必要に応じて再度分解し、以前入っていたｔ１．８をさらに２～４枚たたき込んで、イニシャルトルクを測定してしっかりオーバーホールしたいと思います。

今回は、２週連続だったので、プレート厚測定で時間がかかったにも関わらず、１．５時間くらい短い時間で作業終了しました。

最後に今回使った工具と測定器

このほかに必要なもので最も大事なのは万力です。
万力が一番重要だと言っても過言ではありません。
レーシング仕様でなくても大丈夫ですが、ＬＳＤをくわえられる大きな万力を用意しましょう。

ところで、ＬＳＤはイニシャルトルクは高い方がいいのか？という意見もあろうかと思いますが、僕は車線変更でスキール音がしない程度にイニシャルトルクが高いのが好きなので、高くしたいだけで、実際はＦ１のように電子制御して、コーナ毎、車輌の状態毎にロック率を変えるのがいいんだろうと思います。

昨日はＬＳＤオーバーホールしました。
結果から言うと失敗しました。
来週やり直しです。

僕のＬＳＤはクスコのＭＺで２ＷＡＹ式のＬＳＤ ３８０ Ｋ２です。
オーバーホールキットとしてＬＳＤ ００１ ０４を購入しました。
説明書を読むと、プレートの並び順とカムの向きだけ書いてあります。
昔ニスモのオーバーホールキットを購入したときは、プレートの厚さ測定とか、ケース深さの測定とかいろいろあったのですが、クスコには一切なし。
なので、”きっとクスコは入ってるプレートを全部入れればそれなりのイニシャルトルクになるに違いない”と思い込み作業することにしました。

ＬＳＤを組み込んだのはＳ２０００を購入して半年くらいしてからで、自分で作業したのですが、２点を除き、あまり苦労した記憶がなかったので今回はかなりお気楽に構えていました。

前回苦労した点は
１、プロペラシャフトとコンパニオンフランジをとめているボルトが緩めにくく頭がナメた。
　ほとんど設計ミスとしか思えないのですが、６角穴つきボルトを使っていて、ただでさえナメやすそうなところに、工具を真っ直ぐ差し込むことができず、６本中３本くらいナメました。
今回は、予備のボルトを事前に購入しており対策済みです。
２、ベアリング圧入がやりずらい。
　日産の場合、ベアリングをハンマでたたけば最後まで入るのですが、ホンダ（クスコ？）の場合は、途中でインナーレースがへっこんでしまいハンマで叩けなくなってしまうので、同じ径のスリーブが必要になりました。スリープばなかったので、古いベアリングのインナーレースをアウターを切断して取り出し使用しました。今回は、ベアリング交換はしないので問題なしです。

ところが、実際作業していてかなり苦労しました。
苦労した点は
１、デフキャリアが車体（デフマウント）から外れない。
原因は、プロペラシャフトの傾けが足りなかったので、コンパニオンフランジとペラシャフトが干渉してしまい、後ろ側のスタッドボルトが抜けない状態になっていました。そこで、デフキャリアを傾けて抜こうとしたのですが、ボルトがひっかかりさらに具合の悪い状態になりました。
これに時間をかなり費やしてしまいました。
２、カムの向きを間違えた
これは説明書に書いてあったのですが、自分が逆の向きだと思い込んでいたため、”説明書は誤記である”と決め付けて、ＬＳＤを組んでしまい、一度ギアをボルト締めしてから間違いに気づきやり直しました。

結局、昼の１時から始めて、終わったら夜の１０時になってました。

で、終わって走り出すと、今までといまいち変わらない。
多分ほとんど変わらない。

なんでじゃあ～！！

おかしいと思って、家に帰ってからクスコのカタログを見直してみました。
すると、ＬＳＤ ００１ ０４には以下の部品が入っていることがわかりました。
（購入するときは、ＬＳＤ ３８０ Ｋ２用を品番だけ確認して購入しました）
フリクションプレートｔ１．５：　２枚
フリクションプレートｔ１．６：　６枚
フリクションプレートｔ１．８：　５枚
フリクションディスクｔ１．６：１０枚
コーンプレートｔ１．８：　　　　２枚
コーンプレートｔ２．０：　　　　２枚
合計：　　　　　　　　　　　　２７枚　　　　　

プレートはコーンプレード含めて片側１１枚で左右で２２枚しか使いません。
当然今回も５枚余ったのですが、”同じプレードを重ねて効きを弱くするために余計に入っているだけ”と考えてあまり気にしませんでした。
しかし、実際はケースに合わせて効きを調整するために厚さ違いのプレートが入っていたようです。
恐らくコーンプレートはｔ１．８を２枚組んだと思われます。
プリクションプレートもｔ１．５を両方とも組んだのではないかと思れます。
それならば、効きが弱い原因も明らかです。

トホホ・・・。

しょうがないので、来週は残っているプレートの厚さを測り、コーンプレートが両方ともｔ２．０なら、もう一度バラして組みなおすことにします。
ピニオンギアの左右で厚さが違う可能性があるので、どちらにしろ組みなおしです。
よく考えずに、プレートの厚みを測定しないで作業したのが悪かったのですが、せめて説明書になにか一言書いてあればなぁ、って思いました。
というか、ニスモを組んだことがある人はわかるけど、クスコが初めての人は絶対わからないので、説明書は見直して欲しいですね。（ニスモの取説はクスコの１００倍親切丁寧です）

このブログ読んだ人でクスコのＬＳＤオーバーホールする人は同じ失敗しないようにしてくださいね。
今回は写真を撮る気力が無かったので、次回撮りたいと思います。