ジムニーステアリングロッドの異常

　先日、ジムニーＪＡ１１Ｃで出場したトライアングル・ジャパン・ファイナル競技終了後、自走でホテルへ向かった直後に前輪異常ブレして走行不能となった。即停止して前輪確認の結果、右車輪がガタついており、ハブロックしてみたが効果無し。日も暮れていたことから、やむなく４駆に切り替えて、どうにか積載車駐車してあるホテルに到着することとができた。
　４駆にすると安定して走行することができたのだが、ハブベアリング異常との推測はしたものの、原因が不明な不良車両で、しかも夜間での対向車も多い公道走行は、とっても不安なものだったぁ～。

　　今回、前輪ホィールハブベアリングの整備を行ったが、ガタ付きが解消せず・・・・？
ガタ付きは右側だけ。　ジャッキアップして詳しく観察した結果、ハブ部は一体になって動いており、ハブ異常ではないことが判明。　原因はステアリングドラックロッドのボールスタッド部分（ボールジョイント）がガタついていることが判明した。

　 我がノーマル競技車ジムニーＪＡ１１Ｃのステアリングロッドは、シンプルなＳＪ３０用に付け替えしているが、これの中間ボールスタッド部分（ボールジョイント）がガタつきだったのだ。

　ＳＪ３０用ロッド：矢印のボールスタッドが異常

　上図は、車両後方から見た状態である。
左車輪は一本の直線ロッドのためガタ付きなし。右車輪は中間のジョイントがガタ付いているため、車輪がガタ付くというものなのだった。

　　このロッドには補強パイプを被せ、弱点となるジョイント部は鋼材溶接でガッチリ補強したのだが、この溶接熱でボールスタッド内のグリースが溶け出したため、グリース充填をした記憶がある。
　どうやら、この溶接熱でトラぶったようであるが、詳細は不明・・・・？
　内部構造が分からないが、スプリングが入っており、そのスプリングの伸縮でがたついているようである。　このロッドは良品と交換したので、後日、分解して確認して見る予定である。

ステアリングホイールのバックスキン化！

　革巻きステアリングホィールの滑り止めとして、バックスキン風に加工した。

　４×４トライアル競技は手袋を着けることが義務づけられており、手袋で革巻きステアリングを握るとバックラッシュを支えきれない。
　しかし、バックスキンステアリングは滑りが無いため、革表面を平ヤスリで削り落とし、真鍮ブラシをかけてバックスキン風にした。完全にバックスキンの様にはならないが、滑り止め効果は十分である。


　
　これまでＮ車はバックスキンであるが、Ｐ車はそうでないためスタート直前にペットボトルの水で手袋を濡らして滑り防止をはかってきたが、これで「ペットボトルの水よさようなら！」だぁ・・・・！

　バックスキンのハンドルを買えば良いのだが、当廃棄物彩生処としては　”手間はあるが、金はない”　のでこんな手間のかかることをやっている。
　なお、この革巻きステアリングは、可成り年代物（年代物or廃棄物しか持っていない）であり、革が劣化していてうまくいったのかも知れない。
　よって新しい革への加工には補償しませんのでご注意を・・・！

電動パワステコントローラ取付

　所有する競技用Ｐ車には、ＪＢ２３Ｗの電動パワーステアリングを移植しているが、フロント重量が軽いことなどから、ハンドリングが軽過ぎる嫌いがある。
　また、スピードメーターを付けていないため、スピードパルス信号が無く、よってハンドリングアシスト量のコントロールが無い。

　これは、ＳＳ競技などある程度スピードを出す時などでは、ハンドルが軽いと乗りにくい問題がある。

　今回、これを改善するコントローラを付加することした。

　このコントローラは、SJ30F's Evolution.さんの製作によるもので、自作ではあるが基板は特注した本格的なもので、信頼性が高い製品である。

　今回取付したものの仕様は
　・対象電動パワステは：ＪＢ２３Ｗ用
　・アシスト量切替は：プッシュボタンＳＷにより４段階切替
　・車速対応は：なし（スピードメータなしのため）
　・アシスト量表示は：ＬＥＤ色別による
　・配線方法は：１２Ｖ電源（＋ー）接続と、パワステＣ／Ｐの回転パルス信号線、車速パルス信号線とを接続するだけ
　・その他：防水対策として樹脂製容器内収納

　コントローラ単体


　基板外観


　Ｐ車への取付状態。製作者は横向き設置を想定したかと思うが、盤配置上から縦向きに取付た。

　このコントローラは、エンジンからの回転パルス信号は使わずに基板から擬似パルスを出し、アシスト量コントロールは擬似車速パルスを出しているものと思われる。
　このためエンジンが停止してもアシストしてくれる。（純正はエンストすると、回転パルスが無くなりアシストが停止する）

　また、エンジン回転パルス信号がないＳＪ３０などに、電動パワステを取り付ける際には便利な一品である。

　おな、今回のものは車速に対応したコントロールはしない方式とし、アシスト量設定を指定して製作していただいた。

【追記】　製作者からの情報

TPR vol.3 S.T.Eは以下３バージョンになります。

１．車速感応無し
　　固定４モード（重、中、軽、激軽）

２．車速感応有り（車速パルスを取り出せる車両）
　　固定３モード（重、中、激軽）
　　　　＋車速パルスバイパス（純正＝車速感応）
　　車速感応モードはノーマルです。

３．車速感応専用機（車速パルスを取り出せる車両）
　　車速感応で以下３モード選択可能
　　　・純正より軽い
　　　・純正
　　　・セミ車速感応（極低速は軽く、あるスピードから重い固定）

　価格など詳しい情報は　製作者のＨＰ　　を！

ジムニーステアリングタイロッドの組み替え

　Ｊｉｍｕｎｙ　ＪＡ－１１Ｃのステアリング機構は、ドラッグロッド→タイロッドで左右輪の方向角を変える方式だが、ハンドルを固定していてもサスペンションの伸び縮みと連動して、ホィール角が変化してしまう欠点がある。
　特に、ジャンプしてサスが伸び切ると右方向に向き、着地瞬時に右へ振られるのだそうである。実際的にどうなのかは確認していないのだが・・・！

　ドラッグロッド→タイロッド方式例（これはＰ車だが）　

　一方、ＳＪ３０前期タイプはシンプル構造で剛性に欠けるようだが、サスペンションの伸び縮みでは左右がほぼ同じ角度で反対方向を向く（伸び時：内向き、縮み時：外向き）方式である。
　このため、別な面での難点はあるものの、ジャンプに対しての進路変更はないのだそうである。

　そこで、今回これに組み替えすることとした。

　しかし、ＳＪ３０の各ロッドはΦ１９ｍｍの鋼棒で座屈強度に不安があるため、補強することとした。　横転転落等で前輪側面を強打すると、ロッドが座屈湾曲する。

　下側の２本がＳＪ３０用ロッドで、既にパイプを被せて補強したもの。　上側の長いロッドはＪＡ１１等のタイロッド。

　補強は、ジムニーのタイロッドのパイプサイズが丁度適合する。
タイロッドパイプ仕様は、外径Φ２３ｍｍ、内径Φ１９ｍｍであり、これを被せた。

　ロッドエンドを取り外してパイプを差し込もうとしたのだが、同サイズのため無理なので、ロッド側を０．５ｍｍほど研磨してトライするも摩擦でもって困難であった。

　やむなく、サンダーで縦に一条だけの割を入れて差し込み、この一条の割れ目を溶接縫い合わせした。上々の仕上がりであった。

　しかし、上の画像の真ん中のロッドの中間ジョイントから左側は、ロットエンドが外せないので、パイプを二つ割にして被せ、溶接縫い合わせした。

　中間のボールジョイント部の補強。ガッチリ補強材を溶接。

　中間ボールジョイントないのグリースが溶接熱で蒸発してしまったので、グリスを詰める。　内部にスプリングがあり押し込むとギャップができて、グリスが充填できる。

　補強完了し塗装した状態。

　ＪＡ１１Ｃに組み込んだ状態

　ところで、ＪＡ１１系のタイロッド方式が実際にどの位振れるのかを、単純に測定してみた。
下図はＰ車をジャッキアップし、サスを延ばし切った状態での、タイヤの振れ角を撮影したものである。
　
　サスを延ばし切った状態での前輪の振れ角の状態（同じ構造のＰ車で）

　上図は、前輪タイヤ側面から後輪を見通して、タイヤの中心を指している。
タイヤはジオランダーＭ／Ｔ＋の６．５Ｒ１６なので、タイヤ巾１７９ｍｍ。
タイヤ半分だから１７９／２＝８９．５ｍｍとなる。
　これに前後輪のスペーサ厚みの差３０－２０＝１０mmを差し引いて、７９．５ｍｍ。
　ホィールベースは２，０３０ｍｍ、タイヤ外径は７５０ｍｍだから、いま覗いているタイヤ外径面までの距離は、２０３０－７５０／２＝１６５５ｍｍ。
これを元に振れ角度を計算すると

　振れ角度θ＝tan-1（79.5/1655）＝２．７５゜　

上記の概略計測結果から約２．８度と出た。この角度が走行にどの位影響するものなのか？
　ジャンプして着地時に右へ２．８度、→次の瞬間にサスが縮むに従い戻っていき、縮む段階で左方向へ振れ→次にサスが戻ってタイヤも正面方向に・・・。

　以上の経過をたどるが、それは瞬間的であり、その間の走行距離はスピードにより異なるが、トライアル競技では１～２ｍではないかと思われるが・・・？

　このブログを覧てくださった方での、体験談なり、ご意見を乞う　

　ただ、このステアリング機構に組み替え後のハンドリングが、以前と違うような気がするため、そのことについて考えているのだが、未だ答えが出ていない。
　引き続きボケ脳で考えていきたい。

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（11）

　いよいよ車両への組み込みだぁ！　しかし、シャフトの挿入作業が難物なことが解っていたのでこれまで手付かずだったんだよぉ～！
　
　シャフトのモーター等の駆動部を分解・分離してスリムにすれば、ダッシュボード内に容易に組み込めるんだが、内部構造が不明なため自信がない。このため、一体のまま組み込むことにした。
　
・先ず、右側ドアと運転席シートを取り外して作業環境を整えた。
・旧ステァリングシャフト（アンパァ、ロァ共に）、ペダル、同ブラケットを撤去。車体下部に潜ってクラッチワイヤーを外して。
・新ペダルブラケットを仮挿入。固定するとシャフト挿入がし難いため、固定はしないでおく。
・ダッシュボードを少し浮かした状態でシャフト挿入を試みたが、長尺シャフトが入らない。（泣）
・やむなく、ステアリングコラムホルダ（ダッシュボード下の水平パイプ）の固定ボルト６本を緩めてパイプを下方にずらすこととした。意外に簡単だったよ。
・シャフトの挿入は、ステアリングコラムホルダの上側から。

　ダッシュボードとステアリングコラムホルダをずらして、シャフトを挿入した状態

・シャフト挿入後に、ペダルブラケットを固定→シャフトを固定。
・クラッチペダルへのワイヤー引っ掛けが、狭隘なため難儀した。エンジンルーム側から引っ掛けると比較的容易なり。
・電気・信号線を接続。

　コントローラへの配線状況

・コンビネーションスイッチ、ステアリングの組み付け。

　室内組み付け完了

・外部フロントの油圧ポンプ取り外しと、ギヤボックスを油圧用から通常品に交換。　可成りの軽量化が図られた。

　ギヤボックスの新旧比較

以上で完了。

　早速、試走した結果、これまでの油圧式より遙かに軽く、指１本で回せる優れものであった。
　途中、しばらく休んでいたものの、部品購入から１年程を経過しての完成であった。

　
おわり

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（10）

　次は、電気・信号関係配線・接続であるが、既にシャフト側と車両側の配線は完了しており、カプラーで接続するのみである。

　今回、SUZUKIデーラーから頂いたＪＢ２３配線図と、ＪＡ１１の配線図から本件に必要な下図の資料を整理した。

　コネクタ内訳

　ネットオークションで入手した電動シャフトのコントローラ(下図）には、入力コネクタが付いて来ないため、以前に解体屋から捜してきた。

　コントローラ端子の配置

　車両側の車速信号と回転信号は、ダッシュボード中央のコンソールパネルを開いてコンビネーションメーターへのハーネスから分岐・引き出した。

　信号線引き出し（黄色と茶色から）

　電源は、メーン＋１２Ｖはバッテリーから３０Ａのヒューズを介して接続する。ＩＧ＋１２ＶはヒューズＢＯＸ付近のＩＧ線に接続した。

つづく

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（９）

　引き続きブレーキペダルを加工したのだが、２作目でありながら前回より大幅に時間を要すこととなった。
　その理由は、駆動部の据付角度が前回と微妙に異なり、ペダルバーを曲げるだけでは、駆動部への当たりを回避することができなかったのである。　やむなくバーの当たる部分をサンダーで切り取ったのだが、この部分の強度が不安なため、補強鋼板を溶接した。

　加工はノーマルペダルバーを右方向へ曲げて、駆動部との干渉を回避するのだが、バーの肉厚が厚く曲げ加工が困難なため、曲げ部をディスクグラインダーで2～3本の溝を掘り万力とハンマーで成型した。成型後この溝を溶接で埋める方法をとった。
　大ハンマーで叩いても、変形困難であったため、下図のように万力を活用し、曲げ、曲げ戻しを行った。この方法は非常にうまくいった。

　曲げ戻し

　曲げ。丸棒を３本かまして締め上げ！

　曲げ加工＋切り込みしたブレーキペダル

　切り込み部の補強は、厚肉鋼板がなかったので、手元にあった薄手の高張力鋼板を用いた。

　補強鋼板の溶接状況

　曲げ＋補強完了品：平面

　ペダル完了後の仮組状態

　つづく

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（８）

　昨年１月からジムニーJA11Cへの電動パワステ取り付け挑戦を開始したが、競技シーズン中は大掛かりな改造作業は自信がないので中断。代わりにＰ車への取付けを行って可能性、性能等の確認を行った。
　今回、当初計画でのＪＡ１１Ｃへの搭載を再開することとした。

　既に、電動シャフトの加工と車体配線を完了しているため、ペダル加工して組み込むだけで、時間さえあれば完成の目鼻はついているんだが、問題はシャフトが長尺なため、狭いダッシュボード下部に挿入・組み付けできるかである。

　なお、本件についての詳細をホームページに掲載すべく作業中である。乞うご期待！

○ペダルブラケットの加工
　シャフト下部に電動駆動部があり、これがブラケットの一部に干渉することから、当たる部分をカットする必要がある。

　先ずは、カット部分の決定やペダル加工に必要な仮組治具板を準備する。（前回作成済み）　　　

　ペダル仮組用治具板

　仮組治具にブラケットと電動シャフトを組み付けして、ブラケットの切断ヶ所を確認しながら加工した。

　ペダルブラケットの切込み状態

○クラッチペダルの加工
　クラッチペダルは、ＪＢ２３用クラッチを購入し、これとＪＡ１１用を組み合わせて作成する。

　JB23のクラッチペダル

　加工する前に、ＪＡ１１クラッチの形状を原寸で図化しておき、その形状と照合しながら改造ペダルを加工・作成した。これはブレーキペダルも同様である。
　（詳細は、ホームページに記載の予定）　

　加工したクラッチペダル

　次は、ブレーキペダルの加工となる。


　つづく！

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（７）

　以前からＪＡ１１CへのＪＢ２３Ｗ電動パワステ移植に取り組んでいるが、ステアリングシャフトと外装パイプとの間へ取付けたベアリングがサイズ不適合によりガタつきがあったため、これを改善した。
　ベアリング仕様はＮＴＮ、ＨＫ２５１２、内径25－外径32－厚み12。
　　　　　　　　　(メーカー名称；シェル形針状ころ軸受）
ステアリングシャフト径＝Φ24.5に対してベアリング内径Φ25のため、0.5mmギャップが生じている。たまたまガレージに転がっていたステンレス薄肉パイプΦ25（内径Φ24）をシャフト上端部に挿入してガタつきを解消した。なお、挿入にはシャフトをΦ24近くまでヤスリで削り落とし、パイプをバーナーで加熱挿入した。
上記写真の中央やや左の黒ツヤ部分がＳＵＳパイプで、リング状部品がころベアリング。


シャフトにベアリングと外装パイプをセットした状態。

Ｐ車：電動パワステ(2)

　Ｐ車に電動パワステ取付：クラッチペダル組付け・ワイヤー調整、取外したダッシュボード復旧、ブレーキ配管エア抜きを完了。
　ところが、ステアリングギアボックスがオイル漏れしているため、別車から外して交換。

　これで電動パワステ化が一通り完了し試運転、問題なく作動した。なお、このシステム作動は、エンジン回転パルス信号入力を条件としているため、エンジン回転中でないと働かない。また、一定速度（値は不詳）を超えると不作動となる。

Ｐ車：電動パワステ(1)

電動パワステの組付け。
ＳＪ４０ベースＰ車両へＪＢ２３用電動パワステを移植することに着手。
ペダルブラケットをＪＡ１１用に交換する方式としたため、これにセットとなているブレーキマスターシリンダーも交換。これにはボディ穴加工が大変である。
　また、ステアリングシャフトの下端にモータ－＋ギャボックスが付いているため、ダッシュボードを外さないと組込みが出来ず、これまた大仕事となった。
　今回はペダルブラケット、ブレーキマスターシリンダー、ブレーキペダル、パワステシャフト、及び配線接続までを完了させた。

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（６）

いよいよ、電気・信号配線を！
①Ｐ／Ｓコントローラ入力カプラーの調達　：ヤフオクで入手したコントローラには入力端子カプラーが付いていないため、解体屋車輌のハーネスを切断しようとし、ＳＵＺＵＫＩ軽自動車を物色した結果、各車種共に流用可能。ハーネスをちょっ切ってきた。
１個￥２５０也。自作手間を考えると激安(^o^)、一件落着。
②ＪＢ２３Ｗの端子配線確認　：次に、スズキデーラーでＪＢ２３Ｗの配線図コピーを入手。
③ＪＡ１１の配線確認　：配線図とハーネスを実際に照合確認。
必要な配線は、次のとおり。
　・駆動モーターの電源ＤＣ１２Ｖ　＋、－　の２本（赤／黒、黒）
　・コントローラ回路用電源として、ＩＧ＋１２Ｖ。（黒色）
　・エンジン回転数信号（茶色）・・・これをつながないとＰ／Ｓは作動しないことをＪＢ２３Ｗ実機で確認した。
　・車速信号（黄色）・・・これは必須ではないと思うが、つながいと高速時にＰ／Ｓが切れない。
　・もう１本テスト用の引出し線があるが、今回は引出さない予定。

　上記の調査結果に基づき、入力カプラーへの配線を完了。なお、実機ハーネスとはカプラーで接続する。

　実機に仮接続して動作状況を確認した結果、無事動作を確認した。我ながらあっぱれ、かなぁ～(^^)/

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（５）

仮組立て
　加工がほぼ完了。仮組立てにより各部の収まり状態を確認→溶接部等の塗装を実施。仮組立て状態は写真のとおり。

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（４）

電動シャフトの床部に電動駆動部があることから、ブレーキとクラッチの改造・加工が必要であり、これについては以下により対処した。
　　①仮組治具の作成
　　　　改造形状検討・確認用として、ペダルとシャフトを仮組する治具をベニヤ板で作成した。
　　②ブレーキペダルの加工
　　　　ノーマル品のペダルバーを右側に曲げて、駆動部との干渉を回避した。加工にはバーの肉厚が厚く曲
　　　げ加工が困難なため、曲げ加工部をディスクグラインダーで若干削り落として、万力とハンマーで成型した。
　　③クラッチペダルの改造
　　　　クラッチ側には駆動モーターが張り出しているため、上側と左側へ大きく迂回させる必要があり、
　　　このため、ＪＢ２３のペダルを購入し、これとノーマル品を組み合わせ加工をすることとした。
　　　　ＪＢ２３品は、支点軸径が太いこと、左側へに移動距離が大きいこと、長さが短いこと、などから
　　　そのままの流用は困難なため、ＪＢ２３用とノーマル品を切断・組合わせして溶接加工した。
　　　　　　　　ＪＢ２３クラッチペダル　￥２，３１０

ＪＡ１１Ｃ電動パワステ化（３）

シャフト上端部の加工
　中間支持部、およびコンビネーション・スイッチ等が異なることから、可成りの整形を必要とする。
　種々悩みながら、また幾度かの失敗を重ねながら写真に示すような方式で完成をみた。
　　外装パイプをＪＡ１１用に替えることとし、切断・加工して挿入替えした。整形点としては、①ハン　ドルロック穴の加工、②コンビネーションＳＷ貫通部シャフトの細径化、③ベアリングの変更（ＮＴＮ　ころ軸受ＨＫ２５１２に変更）、④外装パイプをＪＡ１１用を切断整形、など。
　　　ころ軸受　ＨＫ２５１２　内径25－外径32－厚み12 ￥２５０