ステアリングギヤマウントの強化


 

1.目的

BNR32の定期点検でステアリングシステムの緩みを調べたところ、据え切りをした時にステアリングギヤハウジングの移動量が大きいように感じた。マウント(ラバーブッシュ)がへたり気味のように思えたので、新しい物に交換する。

 

2.結果

ステアリングギヤマウントをニスモの強化品に交換した。その結果、ステアリングギヤハウジングの移動量は大幅に減少し、ステアリングホイールの遊びの量も明らかに小さくなった。走行時は、操舵量に対して車体がリニアに反応するようになり、ステアフィールのダイレクト感が向上した。ほぼ期待した通りの効果を得ることができ、満足度は高い。

次に実験的な試みとして、マウントを固定するブラケットに細工を施すことにより、ギヤハウジングの支持剛性をさらに強化してみた。ところが結果は期待に及ばず、ほとんど変化は感じられなかった。

登 録 後:11年0か月
走行距離:39,000km

 

3.マウントの役割とチューニングの可能性について

ステアリングのギヤハウジングは、マウントを介してサスペンションメンバーに固定されている。マウントの役割は、ギヤハウジングからコラムシャフトを介してステアリングホイールへと伝わる不快な振動や反発力を低減させ、防振、緩衝性能を高めるのが主な目的であるが、ギヤハウジングの支持剛性はステアフィールを左右する重要な要素にもなっている。それは、単に操舵時の遊びの量に関係するだけでなく、フロントサスペンションのコンプライアンスステアにも密接な関係があり、スタビリティの確保に大きく関与している。ギヤハウジングの支持剛性をチューニングすることは、防振、緩衝、ステアフィール、スタビリティ、これらの要素を高い次元で最適化するための重要なポイントとなっている。(理屈ではそういうことになっている)

これらの理屈を頭に置き、R32のフロントサスペンションを考察してみよう。まず、2WDモデルと4WDモデルの構造において、大きな相違点があることに気が付く。ロアリンクとメンバーの締結部を見ると、2WDモデルはラバーブッシュであるのに対し、4WDモデルではボールジョイントとなっている。前輪に駆動力がかかる関係から高い剛性を確保する必要があったのか、あるいはGT−Rのための差別化なのか分からないが、4WDモデルのロアリンクにはラバーブッシュによるたわみは存在しない。一般的に、コンプライアンスステアによる旋回中のトー変化は、ロアリンクとタイロッドの支持剛性の配分比率によって決定する。このことから、ロアリンクの支持剛性が極めて高い4WDモデルにとって、ステアリングギヤハウジングの支持剛性を同等に強化することは、チューニングの理論において整合性があるように思う。また、GT−Rの性質を考えた場合、多少の防振、緩衝性能を犠牲にしても、遊びの少ないダイレクトなステアフィールは望ましいものだと考える。

 

4.ステアリングギヤマウントの脱着

マウントの構造は単純だが、ギヤハウジングを完全に取り外すのは困難なため、脱着作業は少し面倒だ。


マウントは左右の形状が異なる。右側のブラケットは2本のボルトで固定されているだけなので脱着は容易だが、左側のブラケットは遮熱板を兼ねているため大きく、奥の見えない位置に3本目の小さなボルトがある。このボルトは頭をなめる恐れがあったので、締めたままにした。ただし、パワステの配管を固定するボルトがさらに1本あるので、これは取り外す必要がある。


ブラケットを取り外した後、ギヤハウジングの頑丈な部分に斜めからジャッキを当て、少しだけ浮かせた。これは重いからではなく、手で持ち上げると片手がふさがってしまうからだ。
隙間ができたら、手でマウントを引き抜く。左側はボルトを1本残してあるのでブラケットが少し変形するが、強引に隙間を広げてマウントを抜き取った。


上が新品の強化品で、下が取り外した純正品である。取り外した物を見ると、変形は少なく弾力性もあった。強化品はそれなりに硬さがあるが、ビックリするほどの硬さではない。


新しいマウントは、隙間に滑り込ませるようにして少しずつ押し込む。ブラケットの取り付けは、ボルトを均等に締め込むようにする。


これで作業は完了だ。見た目は何の変化もなく、いたって地味なチューニングである。

 

5.走行テスト

交換前との違いを調べるため、一般道路、峠道、高速道路を一気に300kmほど走行した。


まず、エンジンを始動する前に、停止した状態でステアリングホイールの遊びの量を調べた。ステアリングを左右に切ると、遊びの量が減少したのが分かる。手に受ける感触は、遊びが少ないためか重くなったように感じる。
エンジンを始動し、空吹かしをする。微振動を僅かに感じるが、エンジンの回転を上げ下げしても不快な振動は発生していない。

いよいよ走行テストだ。“ドキドキ”しながらスタートし、道路に出て最初の交差点を右折する。「ほっほぅ!」なかなか良い感触である。以前よりも少ない操舵量で曲がれたのが感じ取れた。心配したキックバックやワンダリングは少し悪化したように思うが、不快に感じるレベルには至らない。以前は走行中にステアリングを取られるような場面がほとんどなく、マイルド過ぎると思うくらいのステアフィールであったが、荒れた路面ではそれなりの反発力を感じるようになった。それでも、進路が乱されるような状況はほとんどなく、むしろこのくらいが路面に対して自然な応答だと感じる程度の反発力である。高速道路では直進性の悪化もなく、素早い車線変更が“スパッ”と決まり、とても爽快である。

 

6.マウントの剛性をさらに強化する

強化マウントの効果に思いのほか気を良くしたので、ギヤハウジングの移動量をもっと少なくする実験を行ってみた。ブラケットに簡単な細工を施してマウントの剛性を高め、ステアフィールの変化を調べた。


ギヤハウジングの動きを抑制するのは、主に右側のマウントである。ブラケットは鉄板を“く”の字に曲げた物で、幅が約27mm、厚みは5mmである。
これに熱収縮チューブを被せ、断面形状を一回り大きくする。マウントをきつく締め上げることで、ギヤハウジングの動きをさらに抑制しようという魂胆である。


熱収縮チューブの色が黒いために写真では分かり難いが、ブラケットの幅が約4mm、厚みは約5mmほど増している。
取り付けてみると、ボルトの締め付けが相当にきつくなった。圧迫が強いためか、熱収縮チューブに弛みが生じて盛り上がってしまった。

 

7.実験の結果

装着後に走行してみると、期待に反して変化がほとんど感じられない。理論的には剛性が上がっているはずなので、もっと大きな入力が加わる走り方をすれば違いが感じ取れるのかも知れないが、ギヤマウントの支持剛性だけを極端に強化しても無意味のようである。ニスモの強化品には既に十分な剛性があり、通常の走行ではこれ以上の高い剛性は必要ないと思われた。ブラケットの改造による支持剛性の強化は、ノーマルのマウントとの組み合わせに対してなら効果が期待できそうである。これ以上にステアフィールのダイレクト感を望むならば、コラムシャフトのラバーカップリングを強化するのが効果的かと思う。

 


2002/11/14

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