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「Nie's garage」略して「にえガレ」のブログへようこそ!

『捉われずに拘る』をモットーにやっております。

2ストローク色がやや強そうにみえるかも知れませんが、4ストロークも含め どのようなバイクに乗っておられる方にも見ていただけるように配慮しているつもりです。

少しでも皆さんのお役に立てれば幸いです。

~Nie's garage OSAKA JAPAN~

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問合せをいただきましたので、回答いたします。
(ちなみに、本日2つ目の記事です)

内容は、私がRZに装着しているキャリパーサポートに関するものです。


私が”自分のRZに”使っているのは、こういうものです。極厚のプレートをベースにカラーでオフセット量を調節する構造です。
(関連記事:★RZ用にブレンボキャリパーを装着するキットを開発(その4)

R0013691.jpg




ひとつめの論点は、「カラーを使っているが強度的に問題がないのか」というものでした。
カラーを使わず一体である方が有利です。しかし、カラーを使うことが、たちまち問題になるとは思っていません。
(キット品は、一体型で作ってます)


ややこしい計算式を登場させると論点が分かりづらくなるので、トルクレンチメーカーの東日製作所の技術資料からデータを抜粋します。
https://www.tohnichi.co.jp/products/download/service_file/12

このPDFファイルの10ページ(表記上はP37)にM10のボルトの締付トルクと軸力を示した表があります。
(バイクに使用されているボルトは強度区分10.9が多いので、1.8T系列を見てください)

標準締付トルク 44N・mにおける軸力は、次のようになっています。
 
 ・標準軸力 22050N(2248kgf)
 ・最大軸力 31530N(3215kgf)
 ・最小軸力 16980N(1701kgf)



( )内はkgfに換算した値ですが、相当な力が発生していることが分かります。

なお、サービスマニュアルに記載された当該部位の締付トルクは、40N・m付近であること、またこの表は並目ピッチですが、実際に使用されているのは細目ピッチ(軸力上優位)であることなど、違いはありますが、”軸力の大きさの程度”はご理解いただけると思います。

これだけの力で締結されているので、強度的に不足することはないと考えています。


ただし、これを受け止められるだけの強度がカラー本体にあることが前提条件になります。


具体的にどうしているかといえば、カラーの材質(強度)と形状(断面性能)に留意しています。


まず材質。キャリパーやアウターチューブの材質より遥かに強度の高いものを使います。最低でも2017系統のジュラルミン材ですね。

次に形状。まず断面積は、キャリパーやアウターチューブの取付け部と同等以上になるようにしています。
あとは長さ(厚さ)です。これはモロにききますので、最低限になるよう設計します。あまりに長くなるようなら(部品点数が増え、コストがかかっても)ディスクをオフセットさせて調整します。

この記事にも関連した記述があります)

もちろんカラーに傾きがあっては話しになりませんので、サポートの平行度やカラーの直角度に留意しています。






二つ目の論点は、「フォークの外側に取り付けているが問題はないのか」というものです。



ホースが付いていませんが(笑)、取り付けた状態はこのようになります。
(関連記事:★RZにブレンボキャリパーを装着

R0013780.jpg


ちなみにキット品はこんな感じです。

R0014525.jpg



フォークの外側=元の締結ボルトの座面に相当する面を使うのはまずいのでは?という話しです。
言い換えると、精度がでているのか?座の状態はいいのか?ということになるでしょうか。

答えは「問題ない車両もあるし、問題のある車両もある」です。


詳しく書いていきます。

重要なのは、ディスクセンターとキャリパーのセンターや位置関係があっていること(and あうようにすること)ですから、設計する前に、必ず確認しています。


確認の方法は、このようなものです。

(1) キャリパー取付け部の厚みが同一であること
(2) サポートを使って取り付けた際、ディスクとの位置関係が保たれていること



車種によっては(1)が担保されていないものが少なくありません。こういう車両においては、「外側取付けはNG」です。
キャリパーの取付けに、キャップボルトを使っているものに多いでしょうか、厚みが一定でなく座の状態も今一つのものがありますね。

が、少なくとも私がこの手法を採用している車両においては問題になるレベルでないことを確認しています。


あと、(1)が同一であるのに整列がでない場合もあります。
はぃ、アウターの取付け部が”もともと”精度がでていないということです。

使うパーツの組み合わせによって、確認方法が異なりますが、例えばディスクまでの距離で検証できます。
(1)が同一であるのに、外側の座面からディスクまでの距離が同一でないことは、特段珍しいことではありませんので、このような場合はシムをいれて調整します。(すべてノーマル部品を使った場合でも、調整代はゼロではないということでもあります)

もう一度書きますが、重要なのは、ディスクセンターとキャリパーのセンターや位置関係があっていることです。



座の状態についても触れておきます。

私のRZはカシマコートを施しているので分かりづらいため、R1-Zの座面を撮影してみました。

キャリパー取付側。

16011759.jpg



外側。

16011760.jpg



確かに比較すると、キャリパー取付側と外側の座面には違いがみられます。
ならば、どうして外側に装着するのか。キャリパー取付側にサポートを固定しようとすると、段付き形状になるため、サポートが大きくなってしまうからです。


これはGX750のサポートです。

16011762.jpg




赤色と黄色の線がとても近いところにあるのが分かります。このようにできるのはフォークの外側に取り付けているからです。
段付き形状とするなら、このように近い位置に取り付けることができなくなります。

(私が「外側取付け」している車両においてという前提ではありますが)
座の状態はそれなりの状態です。必要に応じて、塗膜を取り除いたり、面を整えることで、十分機能すると考えています。






余談ですが、ディスクの取付け面の座はかなり意識しています。
ディスクの外周部(キャリパー位置)と中心付近(ディスク取付け部)では、生じる力が随分異なるからです。

これはアクスルシャフトを支点とみた「テコ」で考えると分かりよいです。



余談ついでに、もうひとつ。

ディスク、スプロケット、ブレーキキャリパーを回転方向に押し付ける方法こそが正しいという風潮があるようです。
分からないでもありませんので否定はしませんが、必ずしも必要だとは思っていません。


私は、パーツの取付け方法を考えるときに、まず求められる機能からアプローチします。

ディスクとスプロケットに求められる機能(状態)は、アクスルシャフトの軸芯に対し、上下左右に触れることなく綺麗に回ることです。


ボルトの軸芯や穴の軸芯は、それなりの精度で加工されています。

が、ものすごい精度で加工されているわけではありません。大体、ボルトに対して少し余裕をもった穴径になっていますからね。
これをどちらか一方に寄せてしまうと、アクスルシャフトの軸心に対して理想的な取付けにならない場合があります。


実際にやってみると分かります。片方に寄せたとき、すべてのボルトに対してディスクの穴が均等にあたっていますか?

大事なのは、アクスルシャフトの軸芯に対し、いかに精度よく取り付けられるか…です。


そうなるように組む方がよほど重要だと思います。

キャリパーに対しても同じように考えています。
大事なのはディスクに対し、パッドが綺麗にあたることです。


少し論点を変えてみます。

そもそもこれらのパーツは、押し付けないと動いてしまうのでしょうか?
もし、動いてしまうようであれば、そのこと自体が問題です。


私は、これらのパーツは、摩擦接合によって動かないように固定されていると考えています。
もし動いてしまうようであれば、締結によって得られる摩擦力が不足しているだけです。

(参考記事:★摩擦接合と引張接合



摩擦接合においてボルトが担うのは「締結力」であって、せん断力ではありません。


部品を締結しているボルトを緩めるときに、抵抗感を伴うことがあります。
別のボルトを緩め、抵抗感がスッと消えた場合、ボルトに余計なストレスがかかっていたということになります。

私はこういう状況を、とても気持ち悪く感じます。
ですから、なにかに押し付けた状態で締め付けるよりも、(ストレスなく軸力を発揮できるよう)周囲がフリーの状態で締め付けた方がよいと考えています。
(あくまで、どちらを優位ととらえるか…という論点です)






ここまでは、問いかけに対して、回答する形で述べてきました。

ここまでの回答の流れと、私がキャリパーサポートを設計する際の思考の流れは必ずしも一致しませんので、最後に設計する際の思考の流れに沿っておさらいしたいと思います。


まず、サポートなしで取り付けられるなら、それが最上のチョイスです。
所詮は”余計なもの”ですから、ないに越したことはありません。

ですから、サポートを作るときは「小さく」、また「分厚く」作ります。これが、私の設計コンセプトの主軸です。

例えばRZに使っているのは、15mmの7075(超々ジュラルミン)です。市販品で、ここまで分厚いのはまず見かけません。
(強度・剛性面だけでなく、M10のボルトで1.5Dを確保しようとすると、15mmは決して過剰とは思えないんですが)



先に述べたとおり、元のキャリパー取付け面にサポートを固定しようとすると、多くの場合、サポートを段付き形状にせざるを得ません。
伴い、サポートは大きく、段付き部の残厚は薄くなります。これって剛性が低下する方向です。


取付け面がどちらかであることに固執するあまり、強度や剛性を低下させるようであれば、本末転倒です。
重要なのは、必要な機能や、対応すべき課題に対して設計がなされているか否かです。


私の考える、サポートに必要とされる機能はこのようなものです。
 ・取り付けた際、ディスクとキャリパーの位置関係が保たれていること
 ・必要にして十分な剛性と強度があること(素材、形状、締結方法)


これらに対して行っている配慮は、先に述べたとおりです。


自分の考えを筋道立てて説明し、ご理解いただけないなら、それは力が及んでいないということ…。
設計コンセプト、思考の流れ、志…。まだまだ発信力が足りないということです。これらをシンプルに発信できるよう、ますます精進したいと思います。



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2015.11
29
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現在、うちで初期型RZ用にラインナップしているキャリパーサポートキットは1種類です。

仕様はこのようなものです。
 ・シングルディスク
 ・キャスティングブレンボを使用
 ・298mmのディスクを使用

#MOSキャリパー用のキットは廃盤にしました



シングルディスクとしているのは、必要にして十分と考えているからです。
何より、これ以上の制動力を持たせてしまうと、ノーマルのフロントフォークとのバランスが大きく崩れてしまいますからね。

ノーマルのフロントフォークの使用を前提としているのですから、当然バランスは考慮すべきです。
標準的にラインナップするなら、なおさらです。


どれほど強烈な制動力を発揮するユニットを装着しても、握ることができなければ意味がありませんので…。






ダブルディスク用に左右製作できないか?との問い合わせをいただきました。
製作に伴う追加コストなどもご理解くださいましたので、特別に対応させていただきました。

15100515.jpg




後日、画像を添えて「無事装着できた」とご報告いただきました。
大変満足いただけたようで嬉しく思います。

スプリングを強化しないとしんどいと思いますので、ぜひうちのオリジナルフォークスプリングをご検討ください(^^)



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2015.02
20
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初期型RZ250/350に、キャスティングブレンボを装着するためのサポートキットのオーダーをいただきました。

今回は、オーナーさんのご要望で、他の付属品も準備させていただきました。

R0018677.jpg



まず、キャリパーとサポートを固定するためのボルトです。

ISAのBOLZENです。パッと見は分かりませんが、ピッチが異なります。

R0018678.jpg



BOLZENのありがたいのは、同じ見た目で、異なるピッチのボルトがラインナップされている点にあります。

ブレンボのキャリパーに使われているねじピッチは1.5mmの並目です。バイクに通常使われる細目ではありません。
緩みを防ぐためには、細目の方がベターですから、サポート固定用のボルトは細目を使いたい…こういうニーズにマッチさせることができます。




お次は、ディスクを固定するためのボルトです。純正品を使わないのは、ディスクをオフセットさせる分、長いボルトが必要だからです。

選んだのは、私が好んで使うフランジ付きのキャップボルトです。強度区分10.9で、黒の3価クロメートで表面処理されています。

R0018676.jpg



たかがボルト、されどボルトです。当該部位に求められる機能は何かを踏まえて選定したいものです。


ですが、選定には手間も時間もかかります。

丸投げしてくだされば、相応のものを選定し、ご提案させていただきます(^^)



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2014.01
07
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ブレンボキャリパーの固定部はボルトピッチは並目の1.5mmです。

一般的なM10ボルトのピッチは1.5mmなので、そういう意味では普通といえます。

しかし、バイクに使われるM10ボルトのピッチは「細目」といわれる1.25mmが主。
つまりバイクという用途においては、やや特殊といえます。




にえガレで開発した初期型RZ用のサポートキットは、フォーク側の固定を「ボルト&ナット」で行います。


緩みを防止する意味で、できれば細目を使いたいところです。

しかし、キャリパーの固定部は並目です。
見た目を揃えようとすると結構厄介です。事実、純正ボルトで探してみましたが並目のボルトは殆ど見当たりません。

いわゆるキャップボルトであれば同じデザインで揃えることができますが、緩みを防止するためにはフランジ付きが望ましい…。


こうなりゃワンオフで作ったろかっ!と思っていた矢先、ISAさんとお話ししていたら「M10だったら細目も並目もあるよ」とのこと。
サイトをチェックしたら、アララ…灯台下暗しとはこのことです。


早速手配をお願いし、届いたのがコレです。


ISA BOLZENです。

R0014858.jpg

R0014862.jpg


もはや工芸品の領域です。
ステンレスでも1本1,000円くらいしますが、内容を考えれば、むしろ安いと思います。

R0014863.jpg


ご覧のとおり、ピッチ違いで揃えることが可能です。長さも細かく設定されています。

R0014864.jpg


件のサポートキットに適合するサイズは数点ストックしておこうと思います。
ご希望の方は、サポートのご発注時にあわせてご用命ください。




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2013.12
09
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初期型RZにブレンボキャスティングキャリパーを装着するためのサポートキットが完成しました。

R0014516.jpg



サポート本体とディスクのオフセットスペーサがセットになっています。
価格は、23,800円(送料別途)

※ブレンボキャスティングキャリパーやブレンボRCSマスターシリンダも手配可能です。



サポート本体は、アルミ合金の中でも最高クラスの強度を発揮する超々ジュラルミン(A7O75)の極厚材を使用しております。

R0014526.jpg



取り付けイメージです。硬質アルマイト独特の風合いがいいですね。

R0014525.jpg




サポートは極力コンパクトになるよう設計しています。

ディスクをオフセットさせずに取付するキットもあるようですが、サポート本体で大きくオフセットさせようと思うと、サポートは大きくならざるを得ません。大きくて、オフセットが大きくなると剛性面で不利なのは明らかですね。


肉抜きも必要にして最小限にとどめています。

R0014508.jpg

R0014511.jpg



ブレンボ純正パッド(キャリパーに付属します)に合わせた設計です。なお、ブレーキディスクはサンスター製の298mmを推奨しております。
(型番の一例:KC-402H など)



【ご注意】
車体側の個体差により、パッドとディスクの当たりが多少異なる場合がございます。
なお、社外品のパッドにはかなり形状が異なるものがあります。ご注意ください。
(ブレンボ純正ではないパッドへの適否は確認できておりません)



(例)本キットを使いメタリカ製のパッドを装着した場合

ディスクとの当たりが変化します。
メタリカは純正との形状差が大きいため、特にご注意ください。
(メタリカ製のパッドに特化し、設計したものもご準備できます)

R0014512.jpg


お気軽にお問い合わせ ください。




お好みもあると思いますので取付け用のボルトは付属しません。


ご希望の方には、ISA製のBOLZENを手配可能です。
 ISA M10×1.5 L=35 SHF10035C 997円×2本(キャリパ固定用)
 ISA M10×1.25 L=40 SHF10040F 1050円×2本(サポート取付用)


※SUS製ですが、摩擦結合部位につき問題ないと考えております。詳細はこちら。
※上記は”フランジ付き六角ボルト”の部品番号です。
※ナットは汎用のフランジナットになります。SUS製でセルフロックではありませんので、ねじ止め剤をご使用ください。



ご自身で選定いただく際の参考情報を記述しておきます。

R0014518.jpg


1. 車体への取り付け
 「ボルト&ナット」で固定してください。
 細目に、セルフロックナットを併用されるのがよいと思います。長さは38~40mmが適合します。


2. サポートへのキャリパーの固定
 ブレンボキャリパーのボルトピッチは「並目」になりますのでご注意ください。
 長さは35mmになります。


なお、ホームセンターなどでよく見かける強度区分4.8のボルト・ナットのご使用は控えてください。





フィッティングの確認に用いたものを19,800円で提供いたします。
(オフセットスペーサは未使用の新品)



ボルトが当たった跡が残っているくらいです。

R0014517.jpg


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