今日の必ずトクする一言-- TODAY'S REMARK --
今日の必ずトクする一言
□April 27：冷遇される常磐線の台車のナゾ
□April 20：物故CPUは風水オブジェの夢をみるか
□April 13：温故知新デスビキャップ磨きのナゾ
□April 6：風水サスペンションチューンのナゾ
Version April 2002
Webmasterはときどき常磐方面に出没するのだが、そのたびに大編成の103系に出くわすことになる。次に乗るときにはさすがに引退しているだろうと思うのだが、未だ生ける化石のごとく生き残っている。
幸いにも帰りはE501系であった。これはボルスタレス台車を採用したローコスト車両209系の交直両用版で、加速時に特徴的なドレミファ音（絶対音感的にはミ♭ーファソラシドレミファソラー）を発生するジーメンス社製VVFインバーターを積んでいる。逐次投入されるE231系も同じ系統である。
微振動と騒音が激しい103系よりは圧倒的に静かであるが、速度が上がると103系よりむしろ蛇行を感じる。走行音が静かになっているので、余計に蛇行だけが目立つのである。電車に詳しくない同行者に聞くと、
”行きの電車よりは圧倒的に静かだけど横揺れが激しいねえ”
と言う。なるほど客の肩は仲良く1Hzくらいで揺れ続けていて、快適性という意味では今ひとつである。
さて評判の悪い103系のDT33台車だが、古いものを大事にするWebmasterから見ても長生きしすぎである。あのビリビリ、ドシン、ガタンという微振動と騒音はどこからくるのだろうか。
まず車軸の支持はペデスタル・ウイングバネとかっこいい名前が付いているが、単なる摺動式である。この部分が摩耗するとガタが出てやすい。
台車自体は揺れ枕を持つ古典的な方式である。台車枠からリンクを介して揺れ枕がぶら下がっていて、左右方向にブランコのように揺れて振動を緩和する。
揺れ枕の上にコイルバネを介してもう一つの枕が乗っている。枕には中心に回転軸（心皿）、両端に側受（がわうけ）があって、車両はその上に乗っている。台車の回転は心皿と側受の摺動抵抗でダンプされる。
通常の解説はここまでだが、鋭い方には疑問が生じるだろう。揺れ枕はあくまで左右動のもので、牽引力はどうやって伝わるかである。これは台車枠に揺れ枕と摺動するストッパーがあって、これが牽引力を伝える。当然この部分にもガタを生じる。揺れ枕方式でも新しい台車ではボルスタアンカーで牽引されるようになっているが、DT33は最後まで改良されず終いであった。
このようにDT-33台車はガタを生じやすい台車である。ダンパーやゴムが未発達の時代の設計なので微振動の遮断やダンピングに問題がある。しかし常磐線を爆走する103系では微振動や騒音はものすごい割に蛇行はあまり目立たない。それは保守が行き届いていることもあるが、心皿や側受によって蛇行がダンプされることも大きい。
さてE501系やE231系のDT61台車はどうなっているだろうか。まず車軸はリンク（軸梁）とコイルバネで支持されていてガタが少ない。また台車と車両の間には空気バネがあるだけなので、振動や騒音の遮断に有利である。
前後方向の牽引力は一本のリンクによって伝えられる。空気バネは前後左右に変位できるようになっていて左右方向は油圧ダンパーで制動される。ボルスタレス台車には心皿が無く、左右の空気バネがねじれることで回転する。
DT61台車には摺動部が無く構造が簡単でメンテが簡単になっている。これにVVVFインバーター、整流子の無い交流モーターと軽量車体を組み合わせて、コストやメンテ費用を低減したのがE501系やE231系の特徴である。しかし蛇行に関しては問題が残っている。
高速では車両に対して台車に約1Hzの周期の回転運動が発生する。以前ボルスタレス台車のヨー特性のナゾでも取り上げたように、空気バネは上下方向には絞り弁を使ってダンピングを効かせることができるが、前後左右の揺動についてはバネ要素が主でダンピング要素が乏しい。さらにDT61ではコストダウンのために左右の空気バネの間隔が狭く、蛇行に不利な設計になっている。
実はDT61には回転動ヨーダンパーの受け金具だけは用意されているが、最高営業速度が110km/hということで実装されていない。車両価格からすると僅かなコストにすぎないダンパーが無いのは不思議である。というのは、地方の緩行/快速ボルスタレス車両の殆どに回転動ヨーダンパーが装備されていて、地方のユーザーは快適な乗り心地を享受しているからである。
おそらく乗り心地に満足できないユーザーは「スーパーひたち」に乗ってくれということなのだろう。そのDT56台車にはヨーダンパーが装備されていて、少なくとも地方の緩行/快速ボルスタレス車両程度の乗り心地になっている。
もちろん、ヨーダンパーさえ付ければＯＫと言うわけではないが、ずいぶんな扱いである。車両がプアな首都圏JRのなかでも特に常磐線は冷遇されているようである。
最近のCPUクロックの高速化は著しく、1GHzを越えた時の騒動は既に昔の話になっている。しかしDVDのソフトウェア再生が可能となる500MHzの一里塚を越えた後は、普通のユーザーにとって過大な電力消費を正当化する理由が見あたらない。CPUメーカーはOSメーカーとグルになって、システム肥大化によるパソコンパーキンソンの法則が生み出すバーチャルな需要を狙っているが、炭酸ガスを増やすだけに終わっている。
Webmasterの周辺でも486マシンは古いDOSデータ処理のための数台を残して引退しつつある。システムが汎用ケースならマザーボードを入れ替えて輪廻転生することも可能だが、メーカー独自のデスクトップケースの場合は廃棄するしかない。せめてもの供養にと、WebmasterはCPUを保存している。
しかし灰色のモノリスは愛想の無いオブジェである。俗に剣山とも言うが筆記具や書類が建てられるわけでは無い。そこで、人類の英知の結晶であるCPUの足跡を振り返るために、CPUを風水オブジェに再生してみよう。もちろん本ページのポリシーとして、加工の時に生じる廃棄物はすべて再利用することとする。
最初に断って置くが486CPUマシンが実働中の場合は、スペアとしてCPUを一個は残しておくことをお勧めする。また加工中にはヤケドしないように注意して欲しい。
オブジェ加工の素材としてはi486DX2（および一部のPentium)をお勧めしたい。それもウラの金メッキされた金属もしくはセラミックのフタが25mm角のものを強くお勧めするが、その理由は最後の方で解ることになっている。なお、PGAがプラスティックのものは加工に適さない。
工具としては、ラジオペンチと先の尖ったピックが必要である。まずCPUの角をペンチでCPUの足が下になるように保持して台所のガスコンロで焼く。時間としてはピンが赤熱するまでで、正味一分もしないくらいだろうか。頃合いを見計らってピックでCPUのウラフタを剥ぐのである。ウラフタは後で使うので捨てないで欲しい。
その後はステンレスの上で徐冷する。一気に水でジューっと冷やしたいところだが我慢して欲しい。いかに耐熱性を誇る最高級アルミナセラミックといえどもクラックが入ることがある。あるいはクラックが入っていないように見えても、オランダの涙（プリンス・ラパートの滴）のように蓄積した内部応力の歪みにより、ある日突然コナゴナに崩壊することがある。上手に加工すれば動作可能のままオブジェにできるかも知れない。
充分冷えたらCPUのダイを虫めがねで観察してみよう。２階建ての端子面から金のボンディングワイヤーがダイに伸びているのがわかる。これを見るとPGAが一度は駆逐されながら結局スロットCPUを駆逐した理由が理解できる。残念ながら最新のFPGAではダイのプロセス面がセラミック上面の配線に貼り付いているので、美しい模様を見ることが出来なくなっている。つまり、ダイの鑑賞は物故CPUだけの特権なのである。
ダイの上の一様な構造の部位はキャッシュなどのメモリーの部分である。ランダムな細かい模様は演算のためのハードウェアロジックである。それぞれの田圃の間はバスが行き交っている。ホログラムのようなダイと金色に輝くPGAは実に美しく、まるでロールプレイゲームに登場する中世の農村のように、あるいは電脳曼陀羅のようにも見える。
そうそう、486DX2をお勧めした理由の一つが25mm角のウラフタであった。これはちょうどパソコンケースのバッチと同じ大きさである。火入れ加工により実に渋い金色に仕上がっていることだろう。出所の知れないショボいマークを取り去って、栄えある美しいバッチをパソコンに飾ってみてはどうだろうか。そこいらのバッチとは金メッキの厚みが違うのである。
そして、そのCPUがもたらした生産性に感謝しよう。なに、このCPUでゲームばかりやっていて生産性があがらなかった？その場合は失われた生産性にレクイエムを捧げるために、やっぱり飾っておくことにしよう。
最近WebmasterはVitaと190Eを物々交換した。以前から程度の良い190Eを狙っていたので渡りに船だった。おそらくこれほどがっちりした５ナンバー車は今後出現しないだろう。前オーナーはディーラーに多額のお布施を納めていたようで、エイジングサービス相当のメンテがされていた。
190Eは旧Ｓクラス(W126)のサイズを縮小したような構造だが、さすがに座席やステアリングは小さくならないから車内のプロポーションは子供用のブレザーのように何となくヘンである。驚いたのは運転席のフロア中央を斜めに走っているメンバーで、たしかに運転席周りはがっちりしているがスペースをかなり損している。
来たときに特に不具合は無かったが、始動に２，３回のクランキングが必要だった。そこでキャブクリーナーをかけたところ即座にかかるようになった。ブローバイのカスがインテークに溜まっていたのであろう。アイドリングも安定しているが、時に揺れを感じることがある。そこで今日は点火系をチェックすることにした。
点火系は日本車で言うところのフルトラで、今や懐かしいデストリビューターがある。ケーブルや点火プラグには特に異常が無いようなので、ディスビを掃除することにした。デスビの整備を自分でやるのは実に１６年ぶりである。
デスビキャップの内面はススで汚れていたが、どうやら一度交換されたようだ。キャップやローターの電極には酸化物が着いているが、マイナスドライバーでこそぎ落としてもさほど減ってはいない。キャップとローターのススをアルコールで念入りにふき取るとキレイになった。
そう言えばキャップの中央にはコンタクトＺ（カーボン）が使われている。センター電極の動きを調べ、心持ちバネをひっぱっておく。ローターのセンター電極もピカピカに磨いておこう。試運転してみるとアイドリングの揺れが減っていて、単純なシステムだけに効果もはっきりしている。やはりこの手の点火システムのカナメはディスビだ。
ここ１０年位の車は次々とデスビの無いダイレクト点火になってきている。例えばトヨタでは一番安物のビッツの最下級エンジンにさえダイレクト点火と可変バルブタイミング機構が漏れなく着いてくる時代である。新品の状態ではダイレクト点火がディスビ式より性能が優れているのは論を待たない。
しかし１０年たった時点でのメンテ性はどうだろうか。ダイレクト点火はそれぞれのエンジンに専用の設計になっているが、はたしてパーツの供給が続くだろうか。多くの接点は不良とならないだろうか。古くさいデスビ式の方がサバイバル性は高いのではないか。あるいはビッツにはもともと数年の寿命しか無いのだろうか。それとも燃料電池が飛躍的に進歩してガソリンエンジンが無くなっているのだろうか？
デスビの内面をコキコキ磨きながら、そして10年後のガソリン車の状態に思いをはせながら、つらつらエコロジーを考える日曜の午後なのであった。
以前よりリクエストが多いのが電脳ネタ、オーディオネタに続いて車ネタである。高度な工業製品である現代の車にも結構死角があるものだ。
車と家族を愛する会社員Ａさん （３６才）の悩み
最近国産高速セダンを購入しました。接待のお客さんをご案内することがあるので、以前のチビックでは都合が悪くなったからです。新車ということで、早速家族とドライブに出かけたのですが、後席に乗った子供がひどく車酔いしてしまいました。家内の話によると小さな揺れが止まらないということで、以前のチビックの方がマシだったとのことです。
今度サスペンションに手を入れようと思うのですが、乗り心地が悪くなるのが心配です。何とか乗り心地をあまり悪くせずに小さな揺れを解決する方法が無いでしょうか。
Webmasterの出入りしている掲示板でもこの手の話題は多く、いつも書いている返答がネタである。ＦＦ車で一般的なサス形式は前ストラット/後リジット（トーションバー）だが、どうやら後輪のサスに問題があるようだ。ＦＦ車の後輪荷重は空荷とフル乗車での変動が大きく、これに対して大き目の後輪ストロークで対処している。そして家族ドライブでは重量配分が前60/後40と後輪荷重が小さい。これが一つのポイントである。
まずタイヤから車体への入力を見てみよう。ダンピングに関しては、ダンパーのローワーブッシュ（輪状のゴム）、ダンパー、アッパーマウント（ゴム）、車体の順となる。残念ながら新車についてくる安物純正ダンパー（想定納入価格￥５００）は、
初動が渋く、妙に縮み側が突っ張るくせに、だらしなく伸びて、おまけにすぐヘタる
性質がある。後輪荷重が小さい場合は段差や小さな揺れの領域がちょうどダンパーの渋い初動の領域にあたる。一方前輪は荷重が大きいので、ダンパーの初動領域をわずかに越えた領域でストロークしている。
そこで問題になるのが後輪ダンパーのアッパーマウントだ。これが軟らかすぎるとダンパーは初動の渋さのために縮まず、もっぱらアッパーマウントが縮むことになる。しかしアッパーマウントはただのゴムなので振動を吸収せずピッチングが持続する。ダンパーを上等なものと交換すれば若干初動の渋さはとれるものの、アッパーマウントが軟らかいままでは一向に乗り心地が改善しない。
マウントの影響は乗り心地だけでは無い。高速では絶えずステアリングを微修正する必要があるが、アッパーマウントが逃げると車がダイアゴナルに揺れて収まりが悪くなる。アッパーマウントのセッティング不良の典型例が貧乏ヤンキーのシャコタン車だ。純正スプリングを切るとバネ定数が高くなってストロークも減るのにブッシュ類は純正のままである。ブッシュが大半の入力を受け持ちダンパーは殆ど機能しないから、ユラユラ揺れ続けるのである。
そもそもスプリングやダンパーを強化したら必ずブッシュ類も締める必要がある。堅くなったダンパーやスプリングによるNVH（雑音、振動、衝撃）の増加はすべてブッシュ類の負担になる。当たり前の事なのに、路上でピョコピョコとハネ続けているている車が多いのはナゼだろう。最低アッパーマウントに手を着けないとトータルで操縦安全性は悪くなる。
前輪に多く使われるストラット式サスでは、スプリングがダンパーと一体になってアッパースプリングシートとベアリングシートからアッパーマウントを介して車体に取り付けられる。本来スプリングは軟らかいゴムを介して、またダンパーは堅いゴムを介して車体に取り付けられるのが理想的である。
そこで最近ではスプリングとダンパーから車体への入力を分離して別個のゴムを介する入力分離式アッパーマウントが流行している。しかしどうしたことか、スプリングのブッシュを硬くする反面ダンパーのゴムを軟らかく設定する傾向があるのが業界のナゾの一つである。
風水チューニングの手順
写真を見て欲しい。これは典型的な国産車の後輪ダンパーのアッパーマウントである。ダンパーの軸はワッシャー、輪状ゴム、車体板金、もう一つの輪状ゴム、ワッシャーの順でダブルナットで固定されている。
さて車体を急激に上下に揺すってみよう。ゆっくりではダメである。そうするとダンパーの軸が車体に対して上下にズレるのが解るだろう。つまり、この領域ではダンパーは効かずにゴムのブッシュだけが働くからダンピングは期待できない。残念ながら通常走行で気になる小さな段差やハンドルの切り始めの揺動の大半がこの領域なのである。
このゴムは以前より直径は大きくなっているが高さはむしろ低くなっている。おそらく室内へのでっぱりを減らすためだろうが、以前より調節の幅が小さく、バラつきやヘタりの影響が大きくなっている。一方でタイヤはロープロファイル化で振動吸収力が減っているから、全てのしわ寄せがアッパーマウントに集まる。もちろん大量生産車では締め付ける長さしか管理されておらずゴムの締め具合は調節されていない。
方法だが、まず下側のナットと車体にマジックでマークを付ける。次にダブルナットの上側をゆるめ、下側を半回転単位で締めてみる。車体を揺すりながら、車体とダンパーの軸が見た目で余りズレないように調節する。
もしカラーに当たってそれ以上締め込めない場合は、図のようにカラーをクリアする内径のワッシャー（@\20)をゴムの上に挟んで調節する。わずかな締め具合で乗り心地が激変するので、テストドライブしながら調節すると良い。もちろん、毎回ダブルナットはダブルスパナできちんと締め、セッティングが固まったらペイントを塗っておく。
ただし締めれば良いと言うわけではない。タイヤがバンプするとダンパーはここを支点としてわずかに首を振るが、マウントはその動きを逃がす働きもある。この部の板金は強化されており、ゴムが介在するので普通の力では締めすぎることは無いが、最近の日本人は工作能力が低下しているので、あえて注意を書いておく。
これで安物純正ダンパーの初動領域を少しでも上手にストロークさせることになる。コストはゼロであり、下手なサスペンション交換より効果的でアライメントも狂わないという、地球にやさしい風水チューニングである。実際には大量生産車のサスペンションではこの部分が唯一調節可能である。
乗り心地が悪くなると思われるかも知れないが、さほどでも無い。NVHにはサスを前に引っ張るテンションロッドのコンプライアンスも関係するからである。動的にはダンパーを１ランク強化した位の効果があるから段差のショックが若干感じられるが、その後は振動がピタと納まる。つまり純正ヤンキー車が良質なラリー車に変化するわけだ。
最近ではスプリングが車室に出っ張る形式の後輪ストラットが減っているので、殆どがこの方法で対処できる。アッパーマウントが特殊な形式の場合は工夫が必要になる。同様にダンパー上部が輪状のものがあるが、これは通常ブッシュが堅いのであまり問題にならないだろう。
もちろん良好な車輪の位置決めためには、アーム類のブッシュも締める必要があるが、やりだすとキリが無い。いくらブッシュ類を締めてもサスのサブフレームやシャーシが捻れて効果が無いこともある。しかしダンパー上端はどんな車でも必ず車体に直接固定されていて、ダンパー動作のカギを握っているのが一個\150程のゴムの輪なのである。
この手のチューニングは常識だと思っていたが、メカに弱い今の日本人はあまり知らないようである。運転して楽しく、しかも後席の家族も快適というチューンは非常にむつかしいものだ。サスのチューンというのは、何もショップでカネを払うだけでは無い。