オーリス　ステアリング振動の原因は？

100ｋｍ/ｈ時にハンドルが振動する症状でお悩みのHAM1様がご来店されました。
半年ほど前から症状が出て、ディーラーさん等に相談されましたが問題解決出来ずバーデンのブログを見て来店されました。ステアリング振動（高速シミー）の原因は果たして何でしょうか？




車両はトヨタオーリス（ZRE152）です。100ｋｍ/ｈ前後のピンポイントでシミーが出るようで、再現性も100％との事でしたので、オーナー様と同乗走行します。
お店から国道1号線に出た瞬間ステアリングに違和感が。。。残念ながらかなりの低速からドタドタと振動しています。（自称教祖なので振動にはかなり敏感です）
簡易FFTアナライザー　地震計 - iSeismometerにて50ｋｍ/ｈ時の測定結果です。14Hz近辺が一番ピークとなっています。外径から約7rpsなので共振しているとは考えにくいです。


タイヤはDZ101ホイールはADVAN　RZの18インチですがタイヤの内側が偏摩耗しています。この程度ではあの振動は出ないと思うのですが。。。


タイヤの事をオーナー様にお伝えすると新品交換して下さいとの事でしたが、振動原因を探る為に現状のユニフォミティを測定します。ユニフォミティマシンGSP9700にセットして測定します。


右フロントを測定してみると何やらエラーが出ました。RFV1次は50Nと悪くは無いですが。。。


詳細で原因が分かりました。ラジアル2ndハーモニック（2次RFV）が異常でした。プロットでも1回転中に2回のピークが有ります。簡単に言うと楕円（卵型）になっています。50ｋｍ/ｈで振動するのは2次RFV不良が原因でした。何故振動するのかは長文の為最後に書きます。


原因はこれです。何かに乗り上げたか、衝突したかでインナーリムが変形しています。タイヤもピンチカットが発生しています。


動画を撮ってみました。外側からは分かりにくいですね。


この状態では危険なので、ホイールを1本新品交換する事にして、一旦お預かりしました。預かっている間に変形したホイールのランナウトを測定します。


変形したホイール単体の測定です。インナーリムの場合は衝撃で1か所だけ凹むのではなくインナー全体が楕円形に変形してしまいます。

重量バランスをいくら合わせても振動を無くす事は不可能です。今回はホイールでしたがタイヤでも同じことが言えます。ブログで何度も書いているホイールバランス（重量）が取れている事と真円度は関係が無い事が分かると思います。


無事新品のホイールが到着して、新品タイヤをユニフォミティマッチングにて組付けます。タイヤはトーヨーT1R　215/40R18です。


ホイール測定、組込み、ユニフォミティ測定、位相組換え、重量バランスと繰り返します。


後日来店いただき装着します。ユニフォミティマッチング済みなので作業時間は短く出来ます。


装着して終了です。


詳細数値です。タイヤ単体では今一ですが、組付けRFVは100N以下なので大丈夫だと思います。


ステアリングや車体の振動（シミー）原因の殆どは回転部分のアンバランスが原因です。アライメントや足回りの可能性は振動の増幅の可能性は有っても根本原因ではない場合が多いです。根本原因を取り除かないとすぐに車両にダメージが蓄積されてしまします。振動と言うとすぐにアライメントや足回りの消耗が原因とする場合が有りますが間違いです。残念ながらプロでもその事を理解されている方は少ないです。
今回1次RFVが50Nと悪く無いのに何故シミーがでたのでしょうか？、振動問題はサスペンションの固有振動数と回転体が共振する事が原因です。材質や構造上サスペンションの固有振動数は15Hz前後となってしまいます。
お馴染みのハンドルがぶるぶるとなる現象ですが、何故80～120ｋｍ/ｈ時のみ振動するのでしょうか？これは重量バランスやRFVが崩れることにより加振力となり共振するからです。車両によりますが加振力が100Nを超えるとシミーが発生しやすくなります。
今回のケースに当てはめると、時速50ｋｍ/ｈ時の振動のFFT解析値は14Hz前後です。1回転に1回の加振力の場合はタイヤ外径630ｍｍとして50ｋｍ/ｈ時は約7rps（7Hz）なので共振点14Hz前後とは離れているはずです。所が今回は1回転に2回の加振力が発生していたので50ｋｍ/ｈ時にも倍の約14rps（14Hz）となりサスペンションと共振して振動が発生していました。
50ｋｍ/ｈ時でも相当の違和感が有ったので100ｋｍ/ｈ時はかなり酷かったと思われます。（目で見て歪みが有るのに共振域以外はそれほど違和感なく走行できるところが振動問題の難しい所です）

今回のような場合は、放置しておくと車体にダメージが蓄積していきますのでご注意ください。根本原因を直しましたので、多分びっくりするくらい良くなっていると思います。（すぐに慣れてしまいうと思いますが）

HAM1様ご利用ありがとうございました。