タグアーカイブ: 4mmチューブ
走行中にナイロンチューブが抜けてしまったらどうなるのか？
エア抜きビスをつけ忘れた場合と同じなので、そんなに大変なことにはならないような気がしますが、エアサスだったら縮んでしまうわけで気にはなります。
そこで、「いじわる試験」として、ホース（チューブ）を抜いて走行しましてみました。
そんなに危ない状態ではないという感じでした。ただし、全く同じというわけでは無くて、いかにもバネっぽい感じだし、ジャンプの着地などでフロントフォークが良く動きます。ドスンとおりると空気が抜ける音が聞こえます。シュ！とか、シュー！とかの音です。音に注意していればホースが抜けてしまったことを察知できるかもしれないと思いました。
手加減して走る感じになりますが、ラップタイムは１分４６秒ぐらいでした。
比較のためにナイロンチューブが抜けたりしていない状態のラップタイムですが…
１分４３秒５なので、２．５秒ぐらい速いことになります。このペースで走っていて突然チューブが抜けた場合はどうなるのか？
とりあえずは、余裕を持った走り方をするということになりそうです。
サービスマニュアルのコピーです。
コイルスプリングのバネ定数が４．６N/mmなので、フルストローク時のスプリング反力は１３８０Nです。グラフに描き足して青線の感じです。
フルストローク時でフォークオイル量が最少の場合は、エア反力がコイルスプリング反力の半分ぐらいですが、オイル量を最大にした場合には、エア反力がコイルスプリング反力よりも大きくなります。
ところで、インナーチューブ外径は４８ｍｍなので、受圧面積は１８００ｍｍ２ぐらいです。オイル量が最大でもエア反力は１８００N程度なので、サービスマニュアルの設定を守ればフォーク内圧は１ＭＰａ（１Ｎ／ｍｍ２）以下程度になりそうです。
※正確には４９ｍｍでした。
突然、ホース（チューブ）が抜けたり断裂した場合はどうなるのか？
とりあえず、１ＭＰａ以上にならないなら耐圧では大丈夫なので、ジャンプの着地などの内圧上昇で破損することは無いはずです。間違った部品をつけてしまわなければですが…
フルストロークしてしまったことを原因として破損することは無いはずではあります。
ホースをひっかけたり、部品が落ちるというのは…
まめな点検をすることと…
大入力が発生するセクションに行くまでに気がつけるかどうか？
回転灯とか、ブザーとか？
現状ではサブタンクから出てくる継ぎ手が大きく、サブタンクの配置に制約を与えてしまっている状況です。
もう少し簡単にできないかと思っていたのですが…
ワンタッチ継ぎ手の構造を見ていて思ったのは、
要するに、ナイロンチューブも柔らかいため、外径側に圧力を回さなければ、内圧で膨らんで抜けなくなるのだろう…ということです。
柔軟なチューブを２重にして外径をワイヤーで拘束すれば、まずシールされるし、２か所で拘束すれば、内圧で膨らんで抜けなくなるのでしょう。
小さく軽くしたい意図もあって、内径４ｍｍの米式バルブ延長ホースに、外径４ｍｍのナイロンチューブを入れてみました。
ところが、耐圧テストの結果、
米式バルブ部のねじ込み方によっては漏れてしまうし、どうやら内部抵抗があるようで、コンプレッサーを外してもタンク内の空気が抜けるのに時間がかかる感じでした。
そこで、今まで使用していたのと同じ、内径５ｍｍのゴム管で構成された延長ホースで試しました。ナイロンチューブの外径は４ｍｍなので隙間がある状態ですが、ステンレスワイヤーで絞ります。
ナイロンホースを引っ張れば抜けてしまう状態ですが…
耐圧テストの結果、
０．６ＭＰａまで抜けませんでした。
とりあえず、これでやってみようと思います。
初回テストではAS2002Fを使用して圧側の仕様が３／４回転戻しに落ち着きました。
１０回転ぐらい回せる品物なのでなるべく小さいものにしたいと考えてAS1002Fに変更します。
（３／４）×（８／５）なので、６／５回転戻し、小数なら１．２回転戻しで、大きくは変わりませんが良い方向です。フロントフォークの作動油量を増やす予定なので、もう少し開いたところで使うことになるかもしれません。
ところで、つまみの部分は３つとも作りが違います。AS1002Fは、操作するときは引っ張りだして、押し込むとロックする構成のようです。調べてみたところ、プッシュロックタイプという製品で、初回テストで使用したAS2002F-04よりも新しいタイプのようです。重量も２７％低減されているということです。また、型番で見分ける場合は末尾にAをつけるようです。今回使用するのはAS1002F-04Aになります。
伸び圧ともに、AS1002F-04Aに変更しました。
イナベに到着したのは１５時１５分ぐらいでしたが、サブタンクを取り付けたり走行前点検のようなことをしていたら１６時過ぎになってしまいました。今週は２０分間ぐらいしか走っていません。
エンゾーサブタンクバージョン２？を取り付けた画像です。
先日の投稿で説明した通り、サブタンクへ行く経路（圧側）とサブタンクから戻る経路（伸側）の絞り弁（スピードコントローラ）を別々に調整できるようにしました。
標準スピードコントローラ（AS2002F-04）を２個使用したかったのですが、あいにく１個しか保有していなかったため、圧側は低速制御スピードコントローラ（AS1001FM-06）にしました。前回の走行で圧側の絞りはAS2002Fで３／４回転戻し程度が良かったのですが、同程度の絞りはAS1001FMでは２０回転戻し程度でほぼ全開です。
サブタンクの取り付け方を変更しました。前回はハンドルバーパットの上に乗せる感じで、可能な限り高い位置に配置しましたが、今回はバーパットの下側にぶら下げるような感じでハンドルクランプの上部に接触しています。バーパットとハンドルクランプの２か所に接触しているので安定してます。フロントフォークのトップキャップよりも上に配置できていれば、作動油がサブタンクへ移動してしまう問題は少なくなると思います。
走行テストですが、走行時間が２０分程度しかとれないという理由もあって、最初から本コースを走っています。
走り始めでは、圧側スピードコントローラを２０回転戻し、伸側スピードコントローラも１０回転ほど戻して、伸圧ともに全開のような設定としました。走行した感想ですが、サブタンクなしに似ているけれどもあたりが柔らかいような感じでした。先週のベスト状態に比べると細かい動きがありますが、圧側の踏ん張りは強い感じです。
今回は圧側スピードコントローラは２０回転戻し固定にしました。伸側スピードコントローラは、閉じ切り、１／２回転戻し、１回転戻し、２回転戻しを試してます。伸側スピードコントローラを閉じるとフロントが低くなって違和感を感じますが、その分はねにくくなります。姿勢が低く、あたりがやわらく落ち着いた動きのため、コーナーを曲がりやすい感じがします。ただし、全閉だと動かなすぎる感じかもしれません。１／２回転戻し、１回転戻し、２回転戻しは、同じ傾向で傾向の強さが変わるような感じでした。１回転戻しと２回転戻しの間にも差異があるように感じます。
なお、圧側を調整してないためか、弱くて全屈しそうな雰囲気は感じませんでしたが、伸側のスピードコントローラを絞ると低すぎる感じにはなります。
伸側２回転戻しを確認していたら、ラスト１周のボードが出てしまたので、そのまま１周しました。ゴープロの映像でラップタイムを確認したら１分４３秒でした。先週始めてサブタンク付きで走った時は１分４８秒ぐらいだったので５秒ぐらい速くなっています。だいぶ慣れてきたというか、わかってきたような気がしています。
現在のコースレイアウトで自己ベスト？は１分４２秒ぐらいなので、さほど苦労せず１分４３秒ということは、乗りやすいということかもしれません。慣れてきたのかもしれませんが、違和感は感じなくなって来ていて、乗り心地が良く走りやすいと感じるようになってきました。
本コースへ移動して、スピードコントローラ全開と全閉の比較から始めました。
全開については、違和感が大きく気をつけて走らないと危ない感じでしたが、まずは、第２コーナーの進入にある突起でフロントが下がりすぎる印象でした。
スピードコントローラ全開
スピードコントローラ全閉
続くセクションで小さいジャンプが連続しますが、スピードコントローラ全開の場合はフロントを落とさずにウィリー気味に走る感じになります。
スピードコントローラ全開
スピードコントローラ全閉
その後のブレーキング（３コーナー）も、スピードコントローラ全開だと思いきってかけられない感じになります。つまり、フロントタイヤのトラクションよりもサスペンションのバタツキに注意してブレーキをかけるような感じでした。
スピードコントローラ全開
スピードコントローラ全閉
※前に小さいのがいるせいかもしれません？
その後、本コース全周を周回しながらスピードコントローラの締め切りから１回転戻し、２回転戻し、１／２回転戻しなどを比較して、３／４回転戻しに落ち着きました。
スピードコントローラの絞りを閉じていた方が違和感が少ないのですが、開いていた場合には、フラットコーナーを走行中にフロントが低くやわらかいため旋回性が高い感じでした。コーナーの進入でそのまま倒しこめる感じでした。
その後、確認のためにサブタンクをはずして走ってみましたが、あたりが固くコーナーの進入でもたつく？感じになりました。
夕暮れ時で影が見えますが、サブタンクがある方がフロントフォークが縮んでいて細かい動きが少ないように見えます。
ナイロンチューブの強度が気になって調べてみたのですが、いわゆる引張り強度というのはカタログ値としては存在しないようでした。引っ張れば伸びるのでしょうから、荷重試験機で引っ張るような話とは違うのだと思います。
ネット検索で探して出てきたのが、霧雨散水の気化熱で冷房するナイロンチューブの耐候性についての資料でした。以下のグラフは紫外線を当てて劣化させたナイロンチューブの強度ですが、劣化により伸びやすくなるものの引きちぎられる荷重は変わらず、２０００Ｎ（２００ｋｇｆ）程度のようです。
ただし、この文献ではチューブの太さが、外径９．５ｍｍ、厚み２．５ｍｍとなっています。この場合、断面積はおおよそ３２平方ミリとなります。
今回のenzo式サブタンクに使用したナイロンチューブは、外径４ｍｍ、厚み０．７５ｍｍですので、断面積は９．４平方ミリです。文献のチューブは３．４倍ほど断面積があることから、enzo式サブタンクに使用したチューブが引きちぎられる荷重は、２０００N÷３．４≒６００N（６０ｋｇｆ）程度ということになりそうです。
ナイロンの紐を引っ張ってちぎれるかというと、人間の力では難しいぐらいの感じなので、こんなもんでしょう。
そうなると、ワンタッチ継ぎ手からチューブが抜けてしまうというのが気になります。
こちらは、SMC製ワンタッチ継ぎ手に関する資料に記述がありました。
JIS規格で８０N（８kgf）以上と定められているようです。５ｋｇのダンベルなら大丈夫だけど、１０ｋｇだと抜ける感じなので…
サブタンクが落ちても大きいGがかからないと抜けないぐらいの感じかもしれませんが、重量のある部品は固定しておいたほうがよさそうです。
なお、ワンタッチ継ぎ手にチューブを取り付けたり取り外したりする場合に必要な力は以下の通りです。
引き抜き耐力？の８０Nと比較してそれほど大きく違わないということは、ワンタッチ継ぎ手については、内圧によって抜けることが少ないという面が重要だということなのかもしれません。
いきなり本コースを走るのは怖いので、南エンデューロコースへ下る坂を上り下りしてみたり、（ジャンプのない）初心者コースを周回したりしました。
スピードコントローラ（絞り弁）を大きく開いた場合と、完全に閉じているであろう？状態を比較しています。
スピードコントローラ全閉でも、サブタンクなしとは違う感じがしました。到着して早々サブタンクを取り付けてしまったため、比較はできませんでしたが、あたりがやわらかく乗り心地がいい感じがします。耐圧は大丈夫といってもナイロンホースなので、ある程度膨らむのかもしれません。
スピードコントローラを全開にした場合に、サブタンクなしとの差が大きいはずですが、乗り心地はいいものの動きすぎる感じで違和感があります。特に気になるのがブレーキング中にギャップがある場合でした。
まず、スピードコントローラを全閉にして…
初心者コースのブレーキングギャップを通過してみました。
スピードコントローラ全閉のため違和感は小さいですが、次コーナーの轍には入りそこねています。
このセクションだけでなく全体的な印象ですが、サブタンクなしに比べるとフロントが低く弾力がある感じになります。ゴムっぽい動きというか路面の凹凸に対するあたりは柔らかい感じです。
※カメラはネックブレースに付いていますが、この後、両面テープがはがれました。
次に、スピードコントローラの絞りを大きく開いて…
ブレーキングギャップを通過しました。
やはり、スピードコントローラを開いた方が違和感が大きくなります。まず、ブレーキングで沈み込む量が大きくなりますが、ギャップから受ける衝撃は小さくなるものの、前輪がはねて接地していない時間ができるような感じになりました。一瞬ブレーキが利かなくなったような印象でした。
ただし、フロントがよく沈んでいるのでコーナー進入の倒しこみはスムーズになる印象です。
とりあえず機能しているようなので、本コースの方へ行きました。
SMC製スピードコントローラのWEBカタログ
４月２４日追記
低く感じたり、あたりがやわらかいのは、サブタンクからフォーク本体に戻る流路に抵抗があって、フォーク内圧が大気圧以下になっているからではないかと思います。
「真空引き」のような状態になっているのだと思います。
同じような状態はエア抜きボタンでも実現できます。乗車した１G状態でエア抜きボタンを押しておけば、フォークの伸びきり付近では大気圧以下になります。一般的に、油圧機器の作動油を真空引きすると、特性は良くなります。両ロッドタイプの油圧緩衝器は真空引きをする場合が多いようです。
オリジナルのエンゾーサブタンクがどういう構造なのか、詳しいことは知りませんが、ニードルアジャスタがついていただけのようだったので、だとすると、戻り流路も絞られて真空引きになっていたはずです。走りながら真空引きし続ける感じになります。圧縮もするので、全体的にみると真空引きとは言えないのかもしれませんが、圧縮するだけよりはいいのかもしれません。
エア抜きボタンを押し続けながら走る感じです。
オリジナルのenzoサブタンクは、左右２個別々で、
それぞれがホースで接続されてから、左右のフロントフォークに縛り付ける感じでした…
フロントフォーク内のエアは、ミスト状になった作動油を含んでいるんでしょうか？そのサブタンクには、作動油が蓄積しやすく、ほぼ、走行毎に取り外して、溜まった作動油をフォークに戻す必要がありました。
ということで、今回は、フロントフォークより高い位置にサブタンクを設置しています。
エア抜きビスからの接続はなんとかなったようです。
スピードコントローラという名称の絞り弁
空気用を発注するつもりが水用で、また、体格ちがいで小型の製品が存在するということに気がつかず、大型の方を注文してしまいました。
空気用の小型を発注しなおして、届いた品物が以下の写真です。
値段は１５００円／個程度で大型の製品より安いですが、価格のちがいは主にワンタッチ継ぎ手の有無のような気がします。製品のラインナップとしては、小型ボディでワンタッチ継ぎ手付きの製品も存在するようですが在庫がありませんでした。
小型と大型の比較です。
重量で比較すると、小型は４５ｇ、大型は８０ｇです。
今回の場合、小型はワンタッチ継ぎ手が後付けになりますが、写真を見てのとおり重量増になると思います。
小型でも大型でも最高出力（最高圧力差）は変わりがありません。
なぜそんなことができるかというと、内部構造はポペット弁でポート径が小さければバルブを保持する力も小さくて済むからです・
以下の表より、ソレノイド（電磁石）の消費電力を比較すると、小型は2.5W、大型は3Wで違いがあります。
では、小型は何が不利なのかというと？
まず、流せる流量が違います。空気なら小さい穴でも抵抗は少ないですが、液体だと抵抗が増えて流せる量が少なくなります。
２つ目にポート穴や部品の加工精度は大型でも小型でも同じであるため、製品のバラツキなどは小型の方が大きくなります。交換したら調子が変わるというのは小型の方が発生しやすいはずです。
３つめですが、一般的に電気素子は体格が大きいほど放熱性が有利です。今回の場合、小型の製品は消費電力が２～３割小さいですが、重量は半分ぐらいです。より正確には表面積で比較するといいのでしょうが、大きい製品の方が有利な可能性があります。温度が上昇するとソレノイドコイルの電気抵抗が増えるため応答速度が遅くなる可能性は考えられます。
WEBカタログ
エンゾーレーシングのロス・マエダ社長から、フロントフォークに取り付けるサブタンクをもらったことがありました。１５年ぐらい前の話です。
左右別々に２つのタンクがあって、フロントフォークとはホースでつながっていました。タンク側にニードル絞りがあってエアの流れを絞る構成でした。
エンゾーレーシングの隣の店舗は、カーボン製品のバーグレーシングということで、タンク本体はカーボンでできていました。ボトムというか円筒カーボンの両端をふさぐパーツは切削品だった気がします。品物がカーボンだからなのか？接着剤で固定されていたようです。数年後には劣化して外れてしまいました。捨ててはいないと思うので、どこかに残骸が残っているはずですが…
エンゾー式サブタンクを取り付けると、フロントフォークのエアが増えるためエア反力が減少します。油面を落とすような効果があります。ロス氏の説明では５０ｃｃぐらいは作動油を足した方がいいということだったと思います。
絞りがあるため、フロントフォークが勢いよく縮む場合にはサブタンクが無い状態に近くなり、ゆっくりと沈む場合には油面が低くなったような感じになります。おおざっぱにいえば、ブレーキングではフロントが沈むが、車速が高かったりジャンプした場合はフロントが高めになる感じだと思います。
それで…
同じ機能を持つ品物を「通販で買える部品だけで」制作してみました。
サブタンクは１個にまとめて左右のフォーク両方につなぎます。サブタンク本体は米式バルブのついた再利用可能なスプレー缶です。スプレー缶なのでスプレーすればフォーク内圧を大気圧に戻すことができます。
ホース内径はΦ2.5ｍｍです。耐圧の問題で細いチューブを使いたいという用件があります。ただし、この手のサブタンクは作動油がエアと混じって噴き出してくる場合があって、その場合は絞りが強くなるような状態になります。
絞りは汎用の絞り弁を使います。
SMCという会社の製品は、他社の製品よりも耐圧が高いようです。
本体に油圧回路図が刻まれていますが、戻る方向はチェックになっていて絞りが働かない構成になっています。
構造図です。
チェック弁機能を実現しているのはUパッキンのようです。また、絞り部はUパッキンの内径あたりにあります。
組みたて前の部品です。
ナイロンホースは数百円で数メートル買えます。スプレー缶が高めで４０００円ぐらい、絞り弁はスピードコントローラと呼ばれていて１０００円～１５００円ぐらい、継ぎ手の類は安いものは３００円ぐらいから、高くても８００円ぐらいの場合が多いようです。計算していませんが、材料代だけだと８０００円ぐらいではないでしょうか？
ナイロンチューブを切る専用工具があります。これも１０００円しないぐらいだと思います。
