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ゴクミ

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V11のファイナルケースです。クラッチ等の整備のためにエンジンを降ろすべく作業していましたら、ファイナルミッションのピニオンシャフトが振れてしまっているのを発見したのです。
 
画像は一度ケースや各パーツを分解・洗浄したのち、位置関係がわかりやすいように仮組みしたものです。ケース内にギアが見えていますが、これがピニオンシャフトです。


 
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さて・・・・・・・なんでこんなになっちゃったのだろう・・・・?と思いつつふと見ると、なんと答えは簡単なものでした。うっかりミスで生じたダメージは大きいものでしたが。
 
画像左端をご覧ください。ドライブシャフトの両端に設けられた2つのカルダンジョイント(ユニバーサルジョイント)の角度(位相)がずれて組みつけられていたのです。カルダンジョイントは十字の軸を4つのベアリングがホールドしていて2つの角度の異なる軸の回転力を伝えることが出来ます。
画像のドライブシャフトは奥がトランスミッション側で手前がファイナルミッション側です。本来は画像中央のように2つのカルダンジョイントの位相を揃えて組まなければならないのですが、画像左端のようにスプラインで接合しているので間違って組むこともできてしまうのです。
 
表題のゴクミはもちろん元アイドルの彼女のことなのではなくて「誤組み」という意味なのでした。


 
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後ろ側、ファイナルミッション側のカルダンジョイントと、手元にあった850ルマンのダブルジョイントを並べてみました。ダブルジョイントから2つのカルダンジョイントの位相が揃っているのがわかると思います。
 
ちなみにこの部品はユニバーサルジョイントとも呼ばれるのですが、モトグッチ社のパーツリストではGiunto Cardanico カルダンジョイントと書かれています。これは1500年代のイタリアの数学者Gerolamo Cardano ジェローラモ・カルダーノが2つの軸の角度が異なっても回転運動を伝えられる機構の原型を考案したことに由来しています。この発明が後年、シャシ上にエンジンやモーターがあって駆動輪はバネ下にある自動車や電車の発達に寄与するなんてカルダーノ氏も夢にも思わなかったでしょう。ちなみにユニバーサルジョイントという名称はアメリカで1884年に降りた特許で使われていたのだそうです。
 
さて、問題はカルダンジョイントは2つの軸、入力軸と出力軸の角度差がついても回転を伝達しますが、実は等速で回るのではなく360度回転するうちに増速と減速を2回づつ繰り返すという性質があります。そして2つの軸の角度差が大きくなると周速度の差も大きくなるのです。つまり不等速ジョイントなのです。身近なもので竹などでできたヘビのおもちゃみたいなものしか思いつかなかったのですがアレは十字構造になっていません。同じ構造のジョイントを回転させるとき、クリックリッと重い箇所があるのですがイメージできますか?(←ほかに実例探し中です。解りやすい例がありましたら教えてください!)


 
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不等速のカルダンジョイントを2つ使用し、生じる増速・減速を相殺して(片方のジョイントが増速するときにもうひとつのジョイントは減速すればよい)入力軸と出力軸の回転を等速にすることで、さまざまな用途に用いられることができます。まさにモトグッチのドライブシャフトでも、走行中にサスペンションが作動しスイングアームが動いてトランスミッションとファイナルミッションの位置関係が変化しても、しかも4輪のFR車などと比べて極端に近い為に、より以上角度がついても安心なのです。(スイングアームが動くと同時にトランスミッションとファイナルミッションの距離も変化していますが、分割式ドライブシャフトのスプラインが自由に長さを変えて対応します)
 
 
上の最後の画像は一番奥のニードルベアリングのインナーレースが磨耗してしまった様子です。ファイナルミッションのピニオンに、間違って組まれたダブルジョイントによって増速・減速の繰り返しつまり脈動が起こる。なぜ減速時があるかというとその回転位置で抵抗が生じているからであって、周速度が落ちるほどの抵抗があるなら出力軸に対して、抵抗が少ない角度差に戻そうとする(2つの軸がまっすぐになるように)力が働きます。そのせいでピニオンシャフトが振られてベアリングの破損にまで至りました。ベアリングは全て交換しましたが、小さくて一番弱い、また軸の先端にあるニードルベアリングがもっともわかりやすく磨耗・破壊に至ったのでした。
 
ついでにですが、V11までのファイナルケースのピニオンシャフトは相対する2つのテーパーローラーベアリングで保持されていましたが、V11ではボールベアリングとローラーベアリングの併用になりました。これは新作だった6速トランスミッションと同様にホイールベースを短くするための設計だと思われます。結果併用する2つのベアリングの距離が短く振れがおきやすいことを想定して奥にニードルベアリングを設置したのでしょう。さすがにゴクミは想定外だったと思いますが・・・・・。
 
 
mas


 
 

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