fc2ブログ
2023/10/02

ステアリング ラックアンドピニオン コンバージョン 明日のためにその1 (2)

明日のためにその1(2)、 昭和のボクシング漫画、あしたのジョー のセリフだったんですね

 いまさら 思い出しましたが、漫画で、当時日本人の世界チャンピオンが出たりした影響で
 人気だったスポーツ興行競技、ボクシングでの左ストレートの重要さを説く有名なセリフでした。

 私も、リアルタイムで見ていたのですが、そのあとの「リングにかけろ」のせりふと勘違いしてました。
 歳をとってくると、いろんなことを、様々なタイミングで思い出してくるものです。

 なので、急に、昔みた漫画の話や、テレビの話、音楽の話、でかけた場所の話が頭の中で、
 ポップアップして思い出されます。

 私は、頭の構造が、おかしいので
 できるだけ、脱線しないように、車、w124 500E にしぼって、話すようにしてますが、
 それでも ときどき逸脱します。それは どうかご容赦ください。 



 さて、 自動車の場合、なにが一番重要というより、総合的に調整、バランスや目的合致が必要なので、
 これだけってのはないのですが、まあ、ここやらないと次に進まないということで、ご容赦ください。

 はい、そうです。
 狭いエンジンルーム、直列4気筒、6気筒用の幅が狭いのフレームのエンジンルームに
 90°V型 DOHCエンジンをあとから乗せたのが500Eです。

 なので、私に言わせれば、駅弁野郎、 頭でっかちのエンジンを前に吊り下げてる構造になってます。

 その狭いところに、ベンツがつくらないタコ足、しかも排気量に見合った太さの排気管を通そうとしますが、
 そうは問屋が卸しません。

 場所がありません。

  理由は、左バンクでいえば、
  722.3では、つかってないけど、なぜか残ってるセルモーターのハウジングだったり
  なにより、大きなステアリングギアボックスが鎮座している。ドラッグリンクや、ステアリングダンパーも
  エンジン下を通って、右側のアイドラアームまでつながる構造です。

 これをバッサリ取り去って、クイックレスポンスのラックアンドピニオンに換装しようというのが、
 ”明日のためにその1”というわけです

fc2blog_202309261028490e5.jpg

 これらをばっさりとりはらって、W210のラックアンドピニオンを仮にフレームに装着して、
 ステアリングシャフトにつながるインターメディエイトシャフトを仮製作したのがこれです。

 下から見上げた写真で、ZF製ラック&ピニオンのインプットシャフト これはφ17/T54
 にユニバーサルジョイント、ステアリングシャフト側は DD形状の3/4インチ を合わせたところです

 写真でみると、5-8の気筒はシャフトの外側を通るような配置になってます
 2-1の180°集合部の山がよく見えると思います。
 φ48.6からφ60.5に集合して、片バンクφ60.5の2本で流して、オートマの後ろで、
 左右バンクを跨いで集合させる予定です。 φ60.5の排気管2本(左右計4本)は、
 φ80くらいで2本に集合し、そのあとシングルにまとめるか、デュアルで持ってくることになると思います。

 そうなりますと、片バンクでみれば 4-2-1、両バンクでみれば、8-4-2(-1)です。 

 あと、左バンク、狭いので、電子5速の722.6でないと、たこ足のパイプが通りません。
 形どり用に持ち込んである500Eは、まだ722.3のままなので、躊躇なく、ベルハウジング、左側のダイナモを
 用フランジをカットします
 (このときは、まだ純正のステアリングボックスが残ってます)

fc2blog_20230928121817e8b.jpg

 こちらは、きったあと、なので、このタイプのたこ足つけようとするひとは
 先に 722.6 5速ATにしてからにしましょう。そのほうが手間がかかりません。

 フライホイールが見えてます(笑)
 でも、こうみると見慣れたステアリング センターロッドとか、ものすごく頑丈で、
 それにステアリングアブソーバーがついていて、まるで 2トン トラックみたいです。


 あたりまえですが、大きなタコ足をつける、さらに180°集合なので、、床の加工をすることも前提としてます

fc2blog_20230926102917b3d.jpg

 ステアリングシャフトの話にもどりますと、ここは操縦性。フィーリングに直接影響するところなので、
 結構重要です。 先進国の米国やイギリスでは、ここらへんの部品が充実しているのがうらやましい
 写真はフラミンゴリバーの ダブルジョイント、片方DDで片方BMWサイズの17 T54です
 こんなのがクロモリ鋼材で売ってるんですね。すごいことですが、お値段も結構すごいことになってます

 最初の画像のものはベンツ市販車の流用なので、衝突安全も考えてでしょうか、アルミ製のエンドです。
 ここは、本当は、かっちりとした寸法で、硬度も剛性もあるものにして、ダイレクトな感じにしたいものです。

 国産旧車でも、ラック変換キットとか出てますが、ここは、結構大事な部分なので、少し長くなりますが共有します。




fc2blog_20230926102942d21.jpg


 こちらの写真は、ベンツW124純正と W210 そしてR230のラックアンドピニオンの比較です

 ベンツは伝統的に、トラックのようなリサーキュレーティング式ステアリングギアボックスを使ってましたが、
 W210や R230以降は、現代的なラックアンドピニオンに置き換わりました。
 最近のモデルのゲレンデバーゲンもこれになってます。
 (市販乗用車だと、今や、スズキジムニーだけらしいです)

 部品点数が増えるコストや、重量のこともありますでしょうが、衝突安全や、
 電動パワステの普及によることも多いんでしょう。

 比較は私がいまさらここで述べる必要もないですが、とにかく重い、だけでなく、操作感が鈍重です
 それは構造上、複数個のボールを、ところてん式に送って、ギアを動かすという構造上、
 タイヤ、ハンドルからの操舵感覚があいまいになり、すくなくなる、いいからわるいですが、
 タイヤがどこ向いてるのか、よくわからない感じです。
 よくいうと、鈍重だけど、しっとりしている、ベンツ風の”芯のあるだるさ”を醸し出します
 まあ、たとえれば、シルクやナイロン製のバイアスタイヤみたい よくてもラジアルの82扁平とかのタイヤ風

 対して、ラックアンドピニオンは、
 ラックギアとピニオンギアが直接接触するので、ダイレクト、情報量が豊富、
 タイヤの向きはわかりやすいし、挙動はシャープです。
 BMWやポルシェの操舵感がこれです

 デメリットは、情報量が多い分、粗い路面からのキックバックが多い、
 タイヤでたとえると、50扁平のラジアル、とか40扁平、35扁平です。

 思うに、40扁平とかのタイヤ、リム径18インチとかにして
 大きくして履いているなら、マッチング上こちらだと思っています。

 ちなみにw210はラックマウントの穴位置がラックより前、r230は後ろ置きです。
 衝突安全を考えなくてよいなら、ここはもっと剛性がでる止め方、2点より、4点、
 ピニオンも斜めであるよりは、カートやフォーミュラーカー用のそれのように
 ストレート、上反角、左右触れ角なしで、90°とかになるんだと思います

column-to-rack-design-and-fabrication-of-your-race-car-steering-2022-12-26_12-31-45_903204.jpg

 こちら、ステアリングシャフトでは一般的なDDシャフト、他にも6角形だったり、◇だったり、たくさんタイプがあります
 これにセレーション数 54だったり、36だったり、インチ、ミリが加わって、数十種類になります。
 こういうのが普通に手に入るのはありがたいことです


以下、ステアリングシャフト(インターメディエイトシャフト)関連で ごくごく 1部に人には、
とても参考になるサイトのリンクですので、どうぞ

Steering Shaft and U-Joint Selection Guide

 ユニバーサルジョイント、構造上、触れ角は30°以内にしないと、非等速運動の挙動が如実に出てきますので
 振れが大きい場合には、複数個使うことになります。
 もちろん、ダイレクト感でいくならストレートに接続するのが、一番ですが、パッケージングや、さきの衝突安全のことで
 なかなか究極の操縦感への理想からは離れてくるという現実です。

 手前のDD形状の丸棒に座繰り穴をあけてボルトで固定、ロックタイト固定です。
 レースカー、ESCORTの安藤号のとかみますと、ステアリングシャフトからクロモリの一本棒に
 変えてあって、ベアリングも精度の高い、よいものを使ってました。

 こういうクロモリシャフトをインターメディエイトでつかう
 その先のステアリングシャフトも、セレーションにあわせて、
 跳ね上げ式や、デタッチャブルのステアリングをつかうわけで、
 市販車の衝突安全コラプシブルに、市販汎用ボスであわせるのは本末転倒なんだと
 思ったことがあります。

column-to-rack-design-and-fabrication-of-your-race-car-steering-2022-12-23_17-19-46_909062.jpg

 これ、私も言われるまで気が付かなかったものですが、
 ジョイントの向き、まちがえてくっつけるとカクカクした動きになります(笑)

 そう、いまはここCVジョイントの等速ジョイントのシャフトもあるんですね、

 おそらく、いまや、自動運転の流れで、電動パワステも、シャフトコントロールでなく、
 ラックコントロールが主流となってるようですから、この先は、
 ステアリングもフライバイワイヤ、
 ハンドルの操舵角にあわせて、ラックの操舵角をあわせるというようになるんでしょう

 いま、そんな時代に生きているんだと あらためて実感します

 そう思うと、時間無駄にできません、

 やりたかったこと、先延ばしにできないので、クロスバンクの180°集合、どうせならやってみようと思うわけです。

 
関連記事

コメント

非公開コメント

ラック&ピニオン

お久しぶりです。

もう、十数年も前の事を、思い出しました。
横須賀の看板のない整備屋で、
190E2.3-16Vをフルコン化して、
ATをFC3S(確か?)の5Fミッションに
換装(ベルハウジングに変換アダブター?
カラー?を作っていました)
そして、右ハンドルだったので、
好きなタコ足を作る為に、ラック&ピニオンに、変更してありました。
(他車、流用でしたが、車種は忘れました)
突き詰める人の、考える事は、似ているんですね。
その人は、長年、アメリカでレースメカと
して、転戦、帰国後、看板のない整備屋を
している人なんです。

Re: ラック&ピニオン

NOHOさん ひさしぶり!
世界的にステアリングギアボックス(ボールアンドナット)をラックアンドピニオンにするのは常道で、ベンツでする人がすくないのは、車格というか、車のブランドが好きな人、もしくはそれを言い訳にしてる人がおおいからなんでしょうね          いまや、ハコスカとかケンメリでも、ラックアンドピニオンのキットが出てるくらいですから、なんだかなー という感じです