2010/02/22

キャリパー締結ボルトのステンレス化

先日交換した、ブレンボ4POTキャリパーの締結ボルト。

ステンレス製のテーパーボルトは、ブレンボ純正採用
されているクロモリ鋼のボルトより強度が弱い。

そのため、力が掛かるキャリパーの締結ボルトに向かず
危険だからやめた方が良いのでは・・・とのコメントも
頂きました。

せっかくなので、勉強も兼ねて、ステンレス製ボルトの
強度を踏まえた計算をしてみます。

参考サイト:こちらのブログ記事
※装着しているパーツなどの細部条件が異なるので再計算

【装着パーツ】
マスター :brembo 19RCS ※19φ×18/20
キャリパー:brembo 対向4POT キャスティング×2(異径ピストン)

【パーツの基礎情報】
マスターピストン径:19.0[mm]
マスターRCS設定:20.0[mm] ※支点〜作用点の距離
マスター握り位置:130.0[mm] ※支点〜力点の距離。
キャリパーピストン径(A):34.0[mm] ※異径ピストンの片方
キャリパーピストン径(B):30.0[mm] ※異径ピストンの片方

【マスターピストンに加わる力の想定】
まず、レバー比を求めます。
てこの原理で、力点〜支点間の距離と支点〜作用点の距離の
比率なので、130.0/20.0=6.5。

ちなみにレバーの長さ自体は20mmほどありますが、実際には
人差し指と中指が掛かるあたりで握るので、130.0mmとしました。

これに、現実的にブレーキレバーを握れる最大握力として
30[kgf]を掛けると、6.5×30[kgf]=195[kgf]
これが、最大限握った時にマスターピストンが押される力。


【油圧レシオを算出】
マスターのピストン面積は、(19.0/2)^2*π=283.4[mm2]

キャリパーは、34.0[mm]と30.0[mm]の異径ピストンなので
有効ピストン面積は、
ピストン(A):(34.0/2)^2*π=907.5[mm2]
ピストン(B):(30.0/2)^2*π=706.5[mm2]
合計:(907.5+706.5)*2=3227.9[mm2] ※ダブルなので2倍

従って、油圧レシオは3227.9/283.4=11.38倍となります。


【キャリパーに加わる力】
キャリパーに加わる力は、キャリパーを開こうとする力と
等しいです。片方のキャリパーを開こうとする力は、
195[kgf]*11.38/2=1110.52[kgf]となります。


【ボルトの許容引張り力】
この計算は専門家ではないのでサッパリわかりませんが、
使用しているステンレスの規格がほぼ同じと仮定して
参考サイトの計算を引用させて頂きます。

許容引張り力をQ、許容引張り応力をσ、ネジ径をd、ネジピッチをpとすると、
Q=σ×π/4×(d-0.9382p)^2
で求められます。

ここで、d=8mm、p=1.25mmですので、許容引張り力は

強度区分10.9のボルトの場合  Q=3359[kgf]
A2-70のステンボルトの場合 Q=1680[kgf]

締結ボルトは4本なので、実際には4倍して
Q=1680[kgf]*4=6720[kgf]
が、ステンレス締結ボルトの許容引張り力となります。


【結論と安全率】
キャリパーを開こうとする力:1110.52[kgf]
ボルトの許容引張り力:6720[kgf]
安全率:6720/1110.52=6.05倍

念のため、更に条件を厳しくして握力50.0[kgf]、
レバー握り位置を最も先端の20.0[mm]で試算しましたが
安全率は2.36倍となりました。

従って、この構成ではボルトの破断等の致命的な
問題は発生しなそうです。

但し、多少なりともボルトが伸びることでピストンに
加わる力が逃げていることは事実でしょうから、
カッチリしたフィーリングを追求したい場合は
クロモリ鋼なりチタンのボルトで締結することが
理想的でしょう。
※どの位力を入れたら伸び始めるのかは、不明・・・

★重要★
素人の計算なので間違っているかもしれません。
この記事を参考にして発生したどんなトラブルも
責任は負えませんので、ご注意下さい。

また、考え方の間違い等、突っ込み大歓迎です!!!

2010/02/18

キャリパー締結ボルト交換

ブレンボ4POTキャスティングキャリパーの締結ボルトは
標準ではクロモリ鋼(ほぼ鉄)。当然錆びる。

購入したものは既にステンレス製のボルトに交換して
あったけど、更にテーパータイプのステンレスボルトに交換。
完全にドレスアップ目的です。



POSHから販売されている、8mm×40mmのボルト。
キャリパー1あたり4本なので、2本余るけど5本入りを2セット。
結構高い・・・。

取付け後:


かなり地味な変化で、言われてみないと気づかないレベルw

セパレートタイプのキャリパーは、ピストン作動時に
キャリパーが開く方向に力がかかるので、少し柔らかめな
ステンレスのボルトはよろしくないのかもしれない。

まぁ元々半分格好重視でキャリパー交換してるし、
この状態でもノーマルよりは格段に効きが良いので
暫くこのままでいってみよう。

もし気になるなら・・・チタンのテーパーボルトか。
有名なベータチタニウムで1本2,000円(高い!!)。
8本だから、ボルトだけで16,000円ってw

2010/02/08

ブレーキマスター&キャリパー交換

全く初めての作業で、少々手こずったけど無事完了。
なかなかやりがいがありました。


揃えたパーツ群:

※右下2個は購入したけど使用せず



ホースとフィッティングは、シンプルな構造であることと
全パーツを黒で統一できることから、ACTIVEで取り扱ってる
グッドリッジ(build a line)で揃えました。
写真の通り、割引されていたのを運良く購入できた。

【ブレーキマスター関連部品】
・brembo 19RCS ¥46,200
・brembo メッシュホース 10cm 品番KOK10CM ¥525
・brembo タンクS15ストレート ¥1,680
・POSH マスタータンクステー 品番501175 ¥4,200

【マスター側】
・ホース:560mm 品番C30530 ¥5,565
・バンジョーボルト:brembo対応P1.00 品番992-03-31SCBK ¥945
・バンジョーアダプタ:ストレート 品番B592-03SCBK ¥1890

【キャリパー側】
・ホース:460mm 品番C30430 ¥5,565 x2
・バンジョーボルト:brembo対応P1.00 品番992-03-31SCBK ¥945 x2
・バンジョーアダプタ:45° 品番B594-03SCBK ¥2,625 x2
・ACTIVE キャリパーサポート 品番1470049B ¥10,290

【その他】
・3WAYアダプタ:ANオス×3 品番1460103 ¥2,415
・ホースクランプラバー 内径7.5mm外径14mm 品番GR3 ¥210
・デイトナ ハンドルスペーサー 品番26752 ¥525
・POSH ユニバーサルミラーホルダー 品番200244 ¥2,310

前回作業したミリバー化に必要なパーツは割愛


<取付け>
・ノーマルキャリパー、マスターを外す。

・三つ又の裏側に付いている分岐用のアダプタと、トップ
ブリッジ横にホースクランプを止めているボルトを外す。

・前回入れたデイトナのスペーサーは、スイッチボックスと
マスターの両方に使用出来る長さだったため、余る。
代わりに今回用意した短いスペーサーを入れる。


・スイッチボックス内で、純正スイッチの配線2本を切断。
配線の束の外膜を途中で切って、ブレーキスイッチ用の
配線2本を取出す。


・マスターにブレーキスイッチを接続し、ハンドルに
仮固定する。取出した配線2本とギボシで接続して
テープを巻いて絶縁処理をする。

・キャリパーを左右、キャリパーサポートを使用して
フォークに仮固定する。

・ホースとフィッティングの取り回しを決定して、
全箇所締め忘れが無いように組み込む。

・ミラーは純正ミラーを使用したいので、POSHの
ユニバーサルミラーホルダーをスイッチボックスと
マスターの間に入れ、ミラーをホルダーに装着する。

<フルード充填>
・フルードが跳ねたときのために、タンク付近を養生する。
ブレーキタンクの蓋を開けておく。

・11mmのメガネと注射器を使用して、キャリパー側の
ブリーザーからフルードを注入する。
メガネを開けて注入→締めてピストンを引き抜いて
フルードを追加 の繰り返しを2〜3回で、タンクに
フルードが上がってくる。


・マスター側のブリーザーにホースとフルード受けを
繋いで、11mmのメガネを使ってエア抜き。
レバーを数回握って、握ったままメガネを開ける
→フルードとエアが抜けたら締める の繰り返し。
タンクが空にならないように注意して、フルードを
継ぎ足しながら作業する。


・何度かやった後、同様の手順で左右キャリパー側
でエア抜きをする。

・最後にまたマスター側でエア抜きをして、エアが
出てこなくなったら終了。


<取付け完了>

雰囲気を一気に変え過ぎないために、純正ミラーを使用。
本来はM10用だけど、穴が貫通しているミラーホルダーを
使用してうまくいった。サビてるので新品が欲しい・・・


こうしてみると少しゴチャゴチャしてるような気がする
けど、慣れの問題かな?
タンクが裸なのは何だかレーシーな雰囲気が出て良い。
ビレットのタンクとかキャップを装着しようか悩んだ
けど、暫くはこのままでいってみよう。


ホースの分岐部分は、三つ又の裏側でこんな感じ。
純正の部品を流用しながら、ゴムのグロメットを挟んで
ホースの分岐部分を固定。結構良い感じに出来たと思う。


ホースの取り回しはこんな感じ。
マスターから分岐部分までは、ビローンと三つ又の
前を通すと格好が悪いので、一度ライトの横に
引き込んで、タイラップで固定してます。


ホースの余り具合はこんな感じ。
ジャストな長さが半額で入手できてラッキー。


<インプレ>
まず、ハーレー以外のバイクだと当たり前だけど
レバーの位置調整出来ることに感動w

パッドが新品なので暫くは馴染ませる必要があるけど
少し走って、まず大きく感じたこと。

コントロール性が非常に高い。

多分これがラジアルマスターの醍醐味なんだろうな。
今までのブレーキは何だったのと言うくらい、
操作しやすい。ノーマルの操作性が0・1と表現される
理由がわかった気がする。

試しにリアを使わずフロントだけで、それなりの
スピードを出してから急制動してみた。
荷重がフロントに大きくかかり、フォークの沈み量を
冷静に感じながら停止。

今まで聞いた事の無かったスキール音を初めて聞いた。
限界点が何となく分かるので、ロックしないように
調整しながらの急制動ができる。

軽いバイクだったらおふざけでジャックナイフとか
できちゃいそう。

絶対的な効きは、想像よりは弱め。
それでもノーマルよりは断然効くし、コントロール
しやすいので思い切って使える。
馴染んでないってのを考慮しても、十分過ぎる。

ブレーキに安心感が出たので、飛ばしたくなる。
峠に行ったら楽しいだろうな〜。

走り出して10kmくらい遊んでいると、ブ〜ンと
停止前に鳴くようになってきた。
一応パッドの角は落としたし鳴き止めグリスも
使ったんだけど・・・

もしかしたらローターが歪んでたりするのかも。
もう一度パッド角落とし直し&グリス塗り直し
してみてダメだったら、ローターかな。

2010/02/05

ハンドル交換(ミリバー化)

フロントブレーキ周りを一新するための準備。

揃えたパーツ群:


・ハリケーン コンチ2型 ¥3,780
・ACTIVE ガリンド120mmグリップ 品番GA-0190-011 ¥1,890
・DAYTONA ハンドルスペーサーセット 品番45792 ¥2,625
・HONDA純正スロットルスリーブ 品番53141-422-000 ¥780

スロットルスリーブはホンダGB250クラブマンの2期以降で
採用されている純正部品。Webikeで購入できた。
スポーツスターに流用できるってことで、ピッタリでした。

・まず、アクセル側のスイッチボックスを開けてストックの
 スロットルを外す。事前にワイヤー2本とも緩めておくと
 作業しやすい。


・ブレーキ&クラッチホルダーとクラッチ側のスイッチ
 ボックスを外して、ハンドルを外す。

・新しいハンドルを、スペーサーをかまして仮固定。
 

・タイコを落とさないようにしながら、新しい
 スロットルスリーブに通し、アクセル側のスイッチ
 ボックスの中に納める。

・スペーサーをかまして、ブレーキホルダーと一緒に
 仮止めする。配線がスイッチボックスから出るけど
 ハンドルの凹みが無いため、スイッチボックスと
 ホルダーの隙間から強引に下に下ろす。


・クラッチ側も同様。グリップを先に取付けてしまい
 その後、スイッチボックスとクラッチホルダーを
 配線を上手くとり回しながら取付ける。


・ハンドル、レバーの角度を調整する。


<課題>
・配線用のハンドルの逃げがないためにスイッチボックスと
 レバーホルダーの間に隙間が出来て不細工。
 写真は仮止め時で、実際は微調整して多少マシになった
 けど、何とかしたい。ブレーキ側はマスター交換で解決
 する予定だけど、クラッチ側は・・・う〜む。

・ブレーキホースが・・・


・グリップエンドから白いスロットルスリーブが見えて
 少々カッコ悪い。何かバーエンドみたいなものを
 付ければ良いんだけど、スポには似合わなそう。
 地味で目立たないフタみたいなもの無いかなぁ。


<インプレ>
ミリバー化したことで顕著に何か変わったという感触は
殆ど無い。というか、最近のスポーツスターは純正で
細めのグリップを使っているので、ミリバー化しても
それほど太さに変化が無いのかも。

新しいハリケーンのハンドルは、今まで使っていた
XL1200S純正ハンドルとかなり近いかも。
ハンドル交換後の違和感が殆ど無く、結構気に入った。
ツヤ黒がちょっと安っぽい点だけが残念。