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幾何学、図面、微分

 動画撮影のために情報を集めていました。

 バイクのリア周りは幾何学が支配していると思います。この辺りは数式で表す能力を持ち合わせてはいませんが、正直難しい事はありません。なぜなら円と直線を理解できれば、簡単だと思います。
 もちろん、より高度な理解のためには数式は必要です。

 スウィングアームの全長は長ければ変化が穏やかになり、逆は急激になります。

 下の絵をご覧ください。

 

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小さい円は短いスウィングアーム、青い線は長いアームを持つ場合です。

 これを見れば分かるように、小さい円は半径分の高さ(X軸)を移動すると同時に左右方向(Y軸)も半径分移動します。

 対して小さい円の倍の直径を持つ大きな円は、小さな円の半径分を移動する間に左右方向の移動量は小さくなっています。その値は約27%です。

 この絵が証明したように、スウィングアームが長いと前後方向の変位が小さくなり設計値に近い特性が維持されます。

 これはプログレッシブ特性を求めるリンクも同様で、この円の上下と左右の変化量を組み合わせて、特性を作り込んでいます。

 数学の勉強はしないより、した方が圧倒的に良いと考えています。
 それはこの図形を説明する時でも楽になるからです。
この十分に大きな円弧の一部を切り取ると、曲線と直線が近似するのは肌感覚で知っていました。以前のブログにも書きましたが、地球上で水平線というもは存在しません。地球は半径が約6000Kmの球体です。つまり水面はR6000Km(半径6000Km)の曲面になっているのです。しかし、人間にとっては十分に大きな円である地球の表面は、平面に感じられる。つまり直線と曲線が近似しているのです。

 こういった日常の物理現象を捉えていれば、バイクや車の運動法則は理解できます。あのレオナルド・ダ・ヴィンチも幼少期は川の流れをずっと眺めていたそうです。
 私はレオナルドとは比較になりませんが、子供の頃から水が好きで海や川の水面をながめ波の運動周期を考えるのが好きでした。この事はサスペンションを相手にする今の仕事に無関係で無いように思います。

 

メモからPDFへ

 手書きの絵を動画に載せるため、見やすい手段は無いかと探したところ、すぐ発見できました。

 iPhoneのメモ機能から写真撮影をすると、きれいに平面へとデジタル処理を施してスキャナーで読み取ったように、綺麗にデジタルデータへ変換されます。

 これをエアドロップでPCへ飛ばせば、あら簡単。今後は昔描いた図面をこの手法でPCへ保存して行こうと思います。

 

 

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Lツインエンジン搭載車の考察

 前回と同様に、動画の下書きを元にしてドカティの乗り味を考察しつつ、バイクの基本特性にも言及してゆきます。

 

 Vツイン Lツイン 直列エンジンとの重量配分の違いによる運動性能の違い

 

 直列4気筒と90度Vツインの亜種であるLツインのドカティを例にあげ、重量配分がどのように変わるかを説明する。

なぜドカティのLツインを題材に上げるのかは、V型エンジンの特性をより顕著に現れるからである。

 バイクの重量配分はエンジンの搭載位置が大きく影響する。ホイールベースを同一とし、その内側にはエンジンとスウィングアームが配される。

 その場合、Lツインエンジンはクランクシャフトのセンター位置「クランクセンター」がよりリアタイアへ寄る事になる。

 

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 それはなぜか?直列4気筒と同じ位置にクランクセンターを置くと、フロントバンクのシリンダーヘッドがタイアと接触する。そのために後方にエンジンを置く必要がある。つまり車両の中で一番重い部品であるエンジンが後ろに行くため、重量配分は自ずと後ろ寄りになる。

 

 問題は重量配分がバイクの操縦性にどれほどの重要性を持つのかである。以前、ワールドスーパーバイクが二気筒1000cc、四気筒750ccであった時はドカティは強かった。しかしホンダが2気筒1000ccになった時は早速チャンピオンを獲得していた。これはつまり排気量が大切であった証拠である。ただし、ホンダのVツインはドカティと比較し、重量配分は前方にあった。

 同一排気量で同じ形状のエンジンを積み、前後荷重のみの変化を直接比較しなければ、分担荷重による良し悪しは判断できないし、レースでの勝利が必ずしも全ての面において有利ではない。が、レースで勝てると言う事は、ライダーの思い通りになる訳であり大きな要素なのも間違いない。

 

 何はともあれ現存する中で、Lツインほどフロント荷重を稼ぎづらいエンジン形状はないと言える。次に、ホイールベースが同一でLツインの場合に、エンジンが後方に搭載されると言う事は、反面スイングアーム長が短くなるのである。

 これは明確に問題点が存在し、長短二種類のアームで同一のホイールストロークが行われるなら、短いアームはその変化量は大きいと言える。

 

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 短いアームの線を追えばわかるが、ストロークが深くなるに従い、リアタイアがフロントから遠のくのが、長いアームよりも変化量が大きいと確認できる。

 対して長いアームの線は変異が少ないのが認められる。

この事以外にも、フロントブレーキを握りながらリアサスペンションを沈める実験からわかる通り、

スウィングアームが動くとリアホイールも回転する。その回転量は角度変化と同様に、短いアームは回転量が多く、長いアームは少ない。

 直線は曲線と近似している。十分に半径の大きな円はある部分を切り取ると直線と近似している。つまり円の一部を拡大すれば直線と同様である。アーム長が無限大であればホイールは単なる上下動となる。こうなれば角度変化はないに等しい。

 つまり長いアームは設計値からの変動が少ないので、一定で穏やかになる。現代のバイクは短いアーム、少ないフロント分担荷重を嫌う傾向にあるのは、競技や販売車両を見れば明らかであり、逆に過去の車両はリアへの大きな分担荷重と変異の大きな短いアームが目立った。

 MotoGPでドカティとブリジストンが組んで速さを獲得した頃、リアタイアの剛性が高く、ヤマハなどのは後輪分担荷重をどの様に増すのかが課題になっていた。これはドカティがリアタイア依存度の高い設計であり、フロント依存度の高い他メーカーの車両ではタイアのグリップを引き出せなかったのではないだろうか。

 ここまで書き記し、ある程度の結論らしきものが見えてきた。それは結局タイアを活かせるかどうかで決まる部分が大きく、タイアメーカーと車両メーカーの共同作業において、どれだけ双方の合意が高い水準で達成されるかにかかっていると考える。

 総論としてドカティの乗り味はフロント荷重が少なく、反対にリア荷重が大きい。フロント荷重が少ないから曲がらないとか曲がりやすいなどと言う事はない、しかしそれはコーナーリングや乗り味に大きな影響を与えるのも間違いない。

 これらは、バイクを二次元で捉えた場合の話である。次回はまたドカティを題材に違う面から、再度二次元を切り口にドカティを考察してゆく。それらを踏まえ、最後の回では私が感じるドカティの乗り味を三次元で捉え、感覚論と論理を交えて説明してゆくつもりである。

 

車両運動を司る根本原理、というか制約

 今回は動画で話す内容を下敷きに、動画と連動して文章でも伝えてゆきます。

 初回は概要、セッティングは何が大切か

 

 セッティングと言えば車両ばかりに目がゆく、だがポジションを含めた人間工学、生理現象が大切である。それはバイクや車は人が乗るからである。

例えば、乗用車がなぜあの様な形なのか?中心に人間を座らせるべきなのにオフセットしているのは、乗員の数を増やしたいからである。居住性を考えると前後にエンジンを配置し、左右に1名づつ座らせるのが空間効率の面で有利である。

 

 リアエンジンかミッドシップであるなら、中心に人を配することも(FRにおいてプロペラシャフトを通さないで済むので)可能であるが、それをしないのは、最低でも二人乗りをさせたいからである。

 それ以外ではハンドルがオフセットされていると、ステアリング関連の部品が等長にならず、必ず無理が生じるためハンドル操作で左右差をなくすのは難しくなる。

 

 結論は、人が乗ることを前提として、車両は必ず人間工学と生理現象を前提としたセットアップを考えなければならない。

 反対に、車両の事だけを考えたセッティングは意味をなさない。そこには車両毎の最良はあっても普遍性がなく、そのセッティング術は限定的にならざるを得ない。

 人間基準のセッティング(それはつまりある個人を想定しても良いのだが)とは、一度身につければ自分の乗る車両の最良を短時間で見付けられるようになる。

 私自身が実践しているように、人間基準を採用すれば多くの人に対してセットを当て嵌められるようになる。もちろんそれは限定的であるが、より大きな普遍性を得られるようになる。

 次回からは動画に頂いたコメントにヒントを得て、ドカティの搭載するL型エンジン(要するにVツインの変形搭載型)を題材にクランクセンターとクランク長が車両に対しどのような制限を及ぼすのかを考察して行きます。

 

忙しくしております。

 こんな時期でございますが、忙し作業に勤しんでおります。

 連休は何が起こるかわかりませんのでなるべく早期に作業を終え、新たな依頼に備えようとは思いますが、次から次へと依頼が舞い込み、納期遅延が起こりそうな勢いです。

 コロナ対策で就業時間を短縮している事もありますが、土日は個人お客様から頻繁に連絡があり休みなしで営業を続けております。

 このところはCB400SFなどのSHOWAツインショックが少なかったのですが、この数週間で多く依頼がありその他の当社が得意とする変わり種でない、普通のショックも多く入荷。

 昨年からはフロントフォークの宣伝を重点的に行い、受注を図って来ましたが、ここに来てたくさん仕事が入る様になりました。

 何事も継続が重要だと感じるこの頃です。今週はCB1000Rの車両を仕上げようと思いますので、近々面白い報告ができると思います。これは動画でも解説しますので、楽しみにしてください。

 

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変態キャンペーン開催中

 Twitterでは先に公表しましたが、春の無茶苦茶キャンペーンを開催中です。

 普通で言うなら前後ショックのO/Hでお安くしますよ。と言うのが定番でしょう。もちろん当社もその波に乗り前後ショックのO/Hで99,800円を提案します。
 極力無駄を省き、最低限のメンテナンスを行うセイクレッドグランド・ベーシックとでも言う様な内容です。

 しかし、業界最高品質を狙うのが当社の目指す頂。ならば、変態さんいらっしゃいキャンペーン企画も同時進行です。

フロントフォークO/Hで99,800円、リアショックO/H99,800円も同時に受け付けます。これは「シェフの気まぐれキャンペーン」とでも言うべき、私自身がとことんやりたい放題仕上げる、O/Hの最高峰というべき内容です。

 内容は相談の上で方向性を見つけたいと思います。興味ある方は一報ください。

メーカー純正でもぶっ壊れてますよ・・・

 本日、プログレッシブというサスペンションメーカーのダンパーを組んでいました。

 ハーレーのサスペンションで有名ですが、モンローの模造品も作っています。今日はそのプログレッシブで恐ろしい出来事がありました。片側は組み終え問題のない動きを見せましたが、残りの一本を組んだ所、全くストロークしません。

 結局再度分解して確認しましたが、開いているべきオイル通路が貫通しておらず、オイルロックによりダンパーがストロークしない事態が発生。
 組んでいる時に二本のロッドに違いがあると認めておりましたが、やはり問題が起こりました。原因はすぐ特定できましたので、穴を開け解消できました。

 この様な驚くべき事態が起こりますので、頭を悩ましながらも面白い日々を過ごしております。

 

 

読書は大切ですね

 先日購入したVolvo・カー・ジャパンの社長さんの本を読んでいます。

 こう言ったビジネス書は非常に役に立つし、参考になります。私の様にずっと小さな会社でしか働いたことのない人間にとっては、大きな情報源です。

 大きな会社は批判される時もありますが、良い所があるからこそ支持されており、それらの良い点を少しでも学びたいと考え本を読みます。
 しかしながら、この様なビジネス書は人間の思想や本質を形作るものではないので、ある一面を代表していると割り切らねば大きな過ちを犯しそうです。

 

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なぜApple,Macなのか?

 当社のPCがなぜマックなのか?それは原体験が影響しているかもしれません。

 二十年ほど前の初代iMacが出た頃に、私は音楽学校へ通っていましたが、そこはマックが置かれていました。アルバイトで働いていたバイク便ではヒューレットパッカード(HP)のパソコンでした。両者を使う中でスタイルやイメージの良いマックに惹かれました。

 数年後に下北沢の電気屋で見かけた2代目のマックもスタイリッシュで大きなモニターも格好よく、とても好ましいものでした。ですがパソコンに疎い私は、周りの友人が使うWindowsへと流れることになります。しかし初代iPhoneの形に惚れ込みアップル製品を手にすることとなります。

 それから十年の時を経て、PCもアップルになるわけですが、それらの体験を通してアップルの見せ方、ブランディングに惚れていたのかもしれません。
 それは工業製品、機能品ではなく愛着の持てる愛機と呼ぶにふさわしい、愛らしさがあるからか?その分析をしっかり行ったわけではありませんが、性能だけでない何かを求めているのは確かです。

 そのマックのもつイメージの少しで自社に取り入れたいとの思いから、見せ方、見られ方を意識してアップル製品を用いています。

  当社が仕上げたバイクや車も、アップル製品の様に長く愛される様に仕上げて行きたいと思います。

 

 

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オーリンズのカートリッジキット

 イタリアからの物流が止まり、ここのところオーリンズの作業が増えています。

 ドカティのスポーツ1000を依頼いただき、フロントフォークを改造しました。

 前後の車高を下げるのが主たる目的でしたが、そこでオーリンズのカートリッジキットを提案し承認いただき、作業に入りました。

 このキットは昨年も使いましたが、表面のコーティング、隙間寸法、剛性が相まって素晴らしい作動性を見せてくれます。正直、費用対効果、ヴァリュー、便益の高い商品です。

 しかし、全ての車種に対応している訳であありませんから、それを取り付けようと思えば相応の苦労が伴います。ということは、もちろん工賃も必要になる訳です。
 先に価格を示しますが、キットと工賃込みで30〜35万ほどは必要となります。それでもフォークアッセンブリよりは若干安いし、設定のない車両において、ステムからブレーキ、ホイールのフィッティングまで考慮すれば、現実的な価格とも言えます。

 今回のフォークに関して詳細は動画で話すつもりなので、ここでは車体全体の仕上がりを話します。

 ドカティはメーカー出荷日のままで、乗りやすいと感じたことはこれまでに一度もありません。必ず大きな変更を施さなければ、楽しくありませんでした。そう言えば初期型のムルティストラーダだけは例外でした。この車種以外は、必ず問題を抱えています。

 スポーツ1000は、デザイン優先でタンクの形状が大きく張り出しており、ハンドルがかなり開いています。幅も広いです。シートの座面も広く全体的に違和を覚えずには居れません。しかしですね、前後ショックの造り込みを終え、私の理想の乗り味を作り終えた後では状況は一変しました。
 ポジションは全く変更していないに、ポジションが大きく改善されています。これはなぜであろうと考えると、ポジションとはその実、車両の運動と密接に関係している様です。つまり、ポジションによりバイクに動きを与えるが、同時にバイクの動きでポジションも制約を受けている。バイクの動きが理にかなったものであれば、余計な力が不要となりある程度のポジションの間違いも許容するのではないでしょうか?

 これらは推論でありますが、現実に起こる現象を読み解けば一定の理はある様に思います。当然の事ですがポジションが最適なら文句はありません。これまでの経験からZX-12Rにおいても同様の事が起こりました。
 ハンドル、シート、ステップ、タンクの形状などは単純にそこに不満を抱き変更するのは早計であり、全体のまとまり、パッケージとして俯瞰、鳥瞰が必要で全体像を掴み想像してから実際に事を起こす(変更する)のが正しい順序であると、経験から導き出しました。

 このブログの内容が皆様の助けになる事を望みつつ、筆を置くことにします。

 

 

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