フォワコンの部品を作っている時にふと考えた。
ステップというのは片側支持で全体の荷重を背負わけで、片持ち梁的な荷重計算が必要になると思います。
ココで先端荷重とかモーメントとか体重から荷重を想定して計算しても全く面白くないし、不人気になるだろうことは4年くらい遣って来てウスウス分かってきた。
では、バイク乗り殆どの人がやるであろう、パーツ造りでこういう”得体のしれない”応力が掛かるだろう箇所の補強をどうしているか書いてみる。(十分に手前味噌なつまらない話だとは思いますが…(*'▽'))
何の事は無い軸状のパーツをスラスト方向につなぎ合せる場合、ステップなどのようにベース板に軸上のパーツを”生やす”場合、はたまた19inchのブレーキディスクでもやった、回転部分の精度や強度だし等で「嵌め合い」という方法を使っています。
嵌め合いの中でも”すき間嵌め”と言われいる方法で、ふつう嵌め合いと言ったら”焼き嵌め”とか”圧入”等のイメージがあるでしょうが、ある程度のクリアランスを持っている、ネジ山の無いネジのような物と思ってもらっていいと思います。
公差に関してはJIS等で基準は有りますが、まーDIY程度などでソコはフィーリングで済まします。(*'▽')
ふつうベース板に、図の①②③という部品を取りつける場合は、③にメスネジを切って、ベース板から貫通ボルトで締め付けるというのが普通だと思います。体調が良ければ、半ネジなど使って精度、強度を増すことも考えます。
この取り付けでも殆どが十分な強度が出るでしょうが、ネジにかかる荷重が従来の引っ張りにブラスして、せん断応力もウケることになります。
ネジの許容荷重(破断)で、せん断は引張の60～70%という事などで、強度を出したいなら、ネジ径を上げるかハイテンションボルトを使うか、いずれにしろ加工しろや選択の基準は狭くなってきます。
応力に関しても、破断の荷重なので曲げやネジのゆるみなどの外的要因で、更に状況は悪化すると思います。
という事で、暇なワタシは各パーツにボス加工を施して、嵌め合いにしてしまいます。
これにより、ネジにかかる応力はスラスト方向!、つまり引張荷重以外殆ど掛からなくなり、ネジ本来の強さが取り付け強度に反映されます。
面取りも最小限の"糸面取り"ていど、エッジかバリか見極めずに、ガンガンバリ取りすると大事な接触面が減少していきます。
ネジ止めしなくても、体裁は保ちます。
当然、穴径の加工の方が寸法精度を出すのに大変なので、先に適当な凹加工をして、それに見合う凸加工を現物合わせで作っていきます。
(まーこのヘンはしっかり図面で依頼されたものではないので適当です(*'▽'))
しかし、今さらですが19inchディスクの延長ハブは、結構シビレましたね(笑)。
従来の取付状態。ブルーがディスクで、赤がホイール。
ホイル自体に元寸が有り、内外で元寸法と同じハブを18mm外側に拵えて、同じく内寸18mmのボルトのハブを、寸分たがわず5個造るという荒業はいい経験になりました。(-_-;)