車体の剛性強化について

Question

タワーバー等の補強パーツやスポット溶接の増し打ちなど、車体の剛性強化には様々ありますが、どのような効果が得られるのでしょうか？

わかりやすく、論理的に教えてください。

宜しくお願いします。

補足

皆様、丁寧な回答ありがとうございました。 質問に少し言葉足らずな部分がありましたが、簡単に言うと、 剛性が上がることでドライバーにとって、どんな嬉しいことが生じるのか？？ ということが知りたいです。 宜しくお願いします。

Answer 1

shamir0703さんへ

困ったご質問ですよねぇ。d(^_^;)
だって

>車体の剛性強化には様々ありますが、
>どのような効果が得られるのでしょうか？
既にご自分で答えを書いていらっしゃる。
文字通り、撓みなり、捻りなりの剛性が向上する、です。

>スポット溶接の増し打ち
ちょっと腰の有る紙を用意して下さい。ホチキスもかな。
紙を2枚にして、端をL字状に折り立てます。
その折り立てた部分をフランジと呼びますが、フランジ同士を2カ所で固定して下さい。
2枚の紙が、間に接合面を持って、1枚の面を作る様に。(1枚板を途中で繋いでいる形状)
ホチキスで"摘む"のは、距離を離した2カ所にしましょうか。

さて、こうやって接合した紙を、色々「弄んで」下さい。どの様に変形しますか?
引っ張ったら、()の様に、接合点の間で口が開く様に広がると思います。

車体は薄板鋼板をプレスして整形した物を、スポット溶接で摘んで纏め上げて行くのが基本です。
各々のパネルの接合面において、力のかかる方向によっては、この様に「口を開けて」しまう様に変形したりするので、既存のスポットの間の間隔を狭める様に、スポット溶接を追加するのが「増し打ち」と呼ばれる技法です。
余り間隔が狭まると、周囲のスポット溶接痕に溶接電流が分流し、鉄が満足に溶けません。ので、2〜3cm以下の間隔は無効だ、と言われたりする事が多いです。(溶接機の最大電流、工場の受電設備が関係する)
そう言った場合は、migで"線溶接"を追加したりします。
ランエボ等は、ドア開口部周りに「増し打ちしましたよ」ってアナウンスをしてたりしましたね。

>タワーバー等の補強パーツ
こう言った物は「気分」な物も多いですから、良く見極められる目を養いましょう。
基本は、対角線を渡して三角形を作る事です。三角形は歪みませんので。
現実には邪魔に成る事も多いので、取り付け易い所の間を繋いだ製品が多く、その最たる物はタワーバーではないでしょうか。
ガッチリとさせる目的には、左右間に渡すのみならず、三角形を作る様にバルクヘッドにも渡す方が良いです。し、ブラケットとバーも固定式の方が良い。
バーに曲げが入っていれば、当然の如く押し引きの力で「ヘの字」が歪みますから、ストレート形状が好ましい。
・・・のですが、敢えてボールジョイントを入れて、車体の捻れは逃がした方が良い、なんて事を謡った製品も出て来ている現状です。

私的には、車室とエンジンルームを区切るバルクヘッドより前側は比較的簡単に補強出来ますが、それより後ろ、キャビン、ドア開口部周りの手軽な補強策が無いと感じます。
ガッチリさせたいのは車体中央で、そこから遠く成るに従って徐々に弱く作りたい。のに、中央部の補強策と言ったら、6点式ロールケージを組み込むか、サイドシルを一度切開してから中に補強板を足し、"日の字"断面形状にするしか無いかなぁ・・・と思ってます。
シートベルトアンカー間にパイプを渡しても、前寄りの方の補強策が無いんですよ。

と言う事で、出来るだけ重量を増やさない様に、三角形を作る、断面積を増やす、等の力学的構造を採り入れる事が大事だと思ってます。が、競技だと当て板で板厚増しは良くても、袋状構造物の追加は×なんですよねぇ。


<追加>
乗って、走らせて、感じる事が出来れば、の話です。不満が無ければ、意識する必要は無いでしょう。し、普通はダンパー交換で減衰力を十分に効かせたら、それだけで解決すると思っていて良いでしょう。(特に伸側立ち上がり)
私の場合、足周りのモディファイを繰り返した挙句(ダンパー5set、ばね3set、スタビ追加、bush、車高バランス等)、他にやる事が無く成って、渋々着手したのが車体その物の剛性向上策でした。(残るはエンジンマウント強化位か)
同一車種で、ですよ。d(^_-)

だから「重箱の隅」と言われちゃったらそれ迄の話で、取るに足らない程度の事なのです。
が・・・自分でハンドルを握って、走らせて、換えて、その繰り返しの蓄積の中から、「ここ(の挙動)を何とかしたい」と思ったら、ここにコレがが効くんでは無かろうか・・・と。

ですから、付けて「良く成った!」と顕著に感じる事は少ないです。
昔は、ランタボで、タワーバーを入れただけで駐車場の据え切りでバネの様に戻ってしまう切れ角が減ったのがはっきり判りましたが、新しい車じゃそんな事も生じません。
但し、もうこの仕様に慣れてしまっていますから、外したらその落差に驚くだろう、と予想してます。
人間の感覚は絶対的には鈍い物の(そう、鈍いんですヨ)、相対的な評価、それも悪く成る方には異様に鋭いのが通例ですので。
おまけに、問題意識を持って、それを改善しようとしてモディファイを重ねて来た訳ですから、外せばその意識していた事が全て蘇って来る訳です。

車の改造が「自己満足だ」と言われちゃう理由が、恐らくこんな事では無いかと思うのです。やらなくて済めば、それに越した事は無い、と思います。

Answer 2

自己満足。

いくらボディーを補強しても、市販車では、サスペンションはゴムブッシュで取り付けられています。

Answer 3

簡単にいうと乗り心地が向上します。

剛性が少ない車体だと、外力を受けてサスペンションが動くよりも先に車体がたわんだりねじれたりします。これが乗り心地悪化や不快感、不安感に繋がります。
車体の剛性を上げてサスペンションがしっかり働くことで、外力を受けたサスペンションがしっかり仕事をするようになるので乗り心地が上がるんですね。

一例として、私は日産のセレナに乗っていますけど、旧型とシャシーが同じなのですが剛性が引き上げられています。その結果、サスペンションが旧型よりも固められているにも関わらず、旧型よりも乗り心地が向上しています。

Answer 4

旧車なので
ドア開口部の合わせ面にアロンアルファで固め
Aピラーから下断面にウレタン注入
前後タワーバー取り付けた結果
結局静かになることと
ジャッキアップした時のドアのストライカー当たりが消えること
走っても剛性感は判らない

Answer 5

硬いバット、ラケット、クラブを想像してみるといい。


スウィングスピードが遅いアマチュアだと、ボールが飛ばず、衝撃が大きいだけだが、スウィングスピードが速いプロが扱えば、しならないぶん、飛距離が出たり、方向性をコントロールしやすくなる。車も、それとおなじこと。

レースやドリフト、スピード競技などのように、タイヤのグリップ力が高く、その限界域を使うような走行シーンでは、車体に剛性があったほうがドライビングしやすい。車の挙動のちょっとした「ちがい」がわかりやすくなる。欧州車のボディ剛性が高いのも、平均速度が高いからともいう。

しかし、それも路面のμ（摩擦係数）や、タイヤのグリップ力に依存する。氷雪路のようにタイヤのグリップ力に期待できない路面では、硬いボディは逆に限界が下がり、滑りやすくなるし、グリップ力の低いタイヤでは、ボディがねじれる前にタイヤが滑りだすから、高剛性もあまり意味をもたない。

そういうわけで、いたずらにボディ剛性を上げても、ドライバーにとって「嬉しい」わけではない。車にもバットにも、「用途」というものがあるから。とくに路面からの衝撃、つまり「乗り心地」が悪くなることも多いから要注意だね。




ご参考までに。。。

Answer 6

非常に判りやすく言えば、割り箸を組んで四角を作って下さい。
そこで沿わせたり斜めに入れたりクロスさせたり・・・言ってみれば家の補強と同じ様な物と言えば同じでしょうか。
素材違いはありますが。

補強は入れ方だけでなく、目的で補強のやり方や程度も変わります。
街乗りしかしないのにレースカー同様の補強は無駄ですし乗り降りが面倒です。
かと言って走りもしない様な車に入れるのも無駄です。
昔は一体感やダイレクト感が増してハンドリング向上も出来ましたが、最近ほどでなくともボディ剛性が上がって来てからは体感度合いは低くなりましたし、得られる効果も薄くなっています。
更に言えば無闇に補強を入れ過ぎれば曲がり難い車にもなりますから、補強も他とのバランス(車両のみならず乗り手の腕)を取りながら目的によって行う物です。

最近の車両の場合には、棒状の物を渡して前後や左右を結ぶよりチョッとした所をプレート等で補強程度でも意外と足りてしまいます。
ハッキリ言ってしまえば、今は昔の流れからの信者や勘違いによりファッションアイテム化してます。
補強と謳いながらも「こんなんで・・・」と言う様な商品もありますよ。
こんな所を結んでも、こんな止め方でｗ、この程度の強度かよ、と言う様な製品ではなく商品もあります。


捕捉
嬉しいこと・・・簡潔に言えば 「 自 己 満 足 」 でしょう。
自分が狙った効果が出れば、感じ取れれば、プラセボで脳に効いても自己満足。
最後の残念な方の場合には下手すると「曲がる様になった」でしょうけど、剛性が上がれば曲げ難い方向に行きますから腕が無いのに補強を入れ過ぎればそのうちに「曲がらない」になり他の物に逃げるとか補ったつもりになり、自己満足の追求。
あるいは途中で「こんなはずでは」「こんな車はもう嫌だ」になり手放す人も。

感じるもの、感じ方は人それぞれ。
どの様な目的でどの様な物を目指していたかで変わりますから、一概に同じ事を嬉しく思うかとは言えません。