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A 回答 (9件)

ホイールとハブは、実はボルトの軸力による摩擦力で止まっています。



※ホイールナットを締めていくとホイールボルトが伸び、そこで締付を止めると伸びたボルトが元に戻ろうとします。
 このチカラを『軸力』といい、これでホイールをハブにモーレツなチカラで押し付け、結果、摩擦力でホイールが固定されています。(ホイールナットの座面がテーパーだとか球面だとか色々ありますが、実はホイールとハブの締結については関係ありません。)
 摩擦力だけで止まっているとはビックリですが、実は世の中の9割のねじが、この『摩擦結合』で設計されています。

※結合を強力にする=摩擦力を増やすには、単にボルトを増やすだけです。軸力は単純な足し算で増えます。
 ホイールボルトが何本もあるのは、それだけ摩擦力を増やしている為です。

※センターロックホイールは、かつて市販車用がありました。専用のハブスペーサーみたいなものがあり、それをハブに取り付けてセンターロック化する構造でした。(ハヤシレーシングの特許商品でした。)
 一式買ってもフツーのアルミホイールの2~3倍ぐらいの値段で、確かに高価ではありますが、当時異常に高価だったクロモドーラやカンパニューロよりは安く、十分現実的な価格だったと思います。
 がしかしこれ、緩んだんですよ。

※ハブセンターに配置したナットは、走行中のタイヤの回転に影響されます。
 制動でタイヤは回転数を急激に落としますが、ナットは回転力が付いている為に勝手に回ろうとし(いわゆる回転慣性力です)、左輪のナットはすぐ緩みます。(クルマのハブナットぐらい小さければ、ナットの回転慣性力も小さいですが、センターロックのナットは、構造上どうしても二面幅が50mm以上もある巨大なものになり、その分回転慣性力が大きくなります。)
 そこでセンターロックでは左側は『逆ねじ』にして制動時に締まる様にしますが、しかし初期締付トルクが足りないと、今度は急加速でジリジリと緩みます。(そしてこれと反対のことが、右ナットで起こります。)

※これがフツーのクルマのホイールナットの様に、回転中心から離れたところに配置されていれば、ナットにかかる回転慣性力は無視出来るものとなり、締付トルクの多少のバラつきは関係なくなります。

※最後に。
 F1始めレーシングカーでは、レギュレーションによりセンターナットの『抜け止め』が義務付けられています。
 昔はイチイチ『抜け止め』のRピンを刺していましたが、現代のF1ではインパクトレンチを差し込むと、機構的な『抜け止め』が解除される構造となっており、2~3秒でのタイヤ交換が可能となっています。
 しかし。
 上述した様に、ホイールナットで重要なのは『ねじの軸力』です。『抜け止め』は、要するに市販車だとハブナットの割りピンの様なもので、緩んだナットの脱落には有効ですが、緩み止めにはなっていません。ナットはコンマ1°でも緩めば、必要な軸力を失います。
 それで今のF1などでも、時々ピットアウト後にホイールナットの締付不良が起こるワケです。

・・・つまり。
 締付トルクが正確に管理されているはずのレースの世界でさえ、たまにこういうことが起こっています。どれほど無知なヤツが締め付けるか判らない市販車では、『作る側』としては怖くてセンターロックは採用出来ない、というワケです。
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この回答へのお礼

摩擦力を増やすには、ボルトを増やすだけ、

これで、4本5本6本があるんですね、

かつて、あった、センター一本が緩んだ、のも、乗ってるほうからしたら、大事故になりますよね。

安全性考えて今の方式になったんですね。

詳しいご説明ありがとうございます

お礼日時:2021/12/16 20:51

一部の特別で特殊な車であればセンター1本です。


弊社でもその為の工具を備えておりますが、なかなかお値段が凄まじいですよ。
しかもでかくて嵩張るので、使うも維持するも大変です。
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既に回答がありますが、例えばポルシェGT3RSの場合では規定の締め付けトルクが600N・m(←一般的な国産乗用車の5~6倍程度)となっていますので、これをインパクトレンチを使わないで普通の人が人力で緩めようとした場合は長さ1m以上のレンチが必要になります。

←1.5mのレンチを使った場合でもかなりの力を掛けないと(≒地面から足が浮くくらい体重を掛けないと)緩まないみたいです。

また、締め付けトルク管理に必要なトルクレンチも、お店などに依頼する場合(またはご自身で工具を購入する場合)はトラックなどの大型車を扱っているお店でしたら持っている(在庫を持っている)かもしれませんが、一般的な乗用車をメインに扱っているお店では高トルクに対応したトルクレンチを持っていないところが多いと思います。

ホイールの脱着時には、ハブのネジ山部に対して少し浮かせるような感じで(ホイールがネジ山に強く当たらないように)気を付けて真っすぐに行う必要があり、斜めに脱着を行ったり途中で手が滑ったりしてしまうと(テコの原理も働いて)ハブのネジ山部に大きな力が加わるのでハブのネジ山を痛めてしまう可能性が高いです。

実際の作業を行うに当たっては、一人で作業していると(ナットからソケットが外れないように別の人にレンチの根本付近を押さえてもらっていないと)レンチを回そうとしている力を掛ける向きが少しでもズレるとナットからソケットが外れてしい作業者がケガをしたり外れた工具が車体や近くにいる人に当たる恐れがあり危険ですし、ナット取付時にはナット側とハブ側の両方のネジ山へのグリースの塗布&ナットのホイールとの当たり面に専用アルミニウムペーストの塗布を行う事が指定されていますし、ポルシェの場合は一度600N・mで締めた後に一旦1/4回転緩めてから再度600N・mで締め付けるように指示されていますし、センターキャップの中にロックピンが取り付けられていて更にナットの表面には(ロックピンが露出しないように)保護キャップも取り付けられていますのでそれらの脱着も必要なので、普通に4~5本のナットを脱着するよりも返って作業時間や費用が掛かるかもしれません。

また、トラックなどの重量のある車両では一般的ですがセンターロック式の場合はネジ山が左右で異なる(車両の右側が逆ネジになっている)こともあるので、知識が無い人が緩めるときに誤って反対回転方向に高トルクを掛けてナットやネジ山を壊してしまう恐れもありますし、複数のホイールナットが使われている車両の場合は作業時にネジ山を壊したりナットを紛失(屋外で作業していて蓋のある排水溝や下水道や崖の下に転がっていったなど?)したり工具が壊れてしまったときなどに使えるナットだけを使ってとりあえずホイールを取り付けて軽くジャックを当てて設置状態にしておく事ができます(&少しだったら手で押すなどして車両の移動ができる)が、センターロック式の場合はホイールが取り付けられなくなるのでジャッキアップした状態のまま置いておくしかなくなる(&レッカー搬送も難しい状態になる)というリスクもあります。
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この回答へのお礼

600ニュートンメータ、、
凄いですね。
締め付けトルク、
車ではないですが、
トルクドライバ、他専用工具使ってました。

インパクトレンチ個人である人いないですし、多分コンプレッサーも必要です。

ジャッキすら一つしかないので、タイヤ交換は、任せるが楽です。

好きな人なら、タイヤ、オイルは自分で、出来ますが、

だいたいは、カーショップか、スタンドになります。

詳しい説明、勉強になりました。

ありがとうございます

お礼日時:2021/12/16 20:45

https://www.garagecurrent.com/blog/archives/70313/
https://www.cockpit.co.jp/shop/morioka/diary/237 …
無くはないんだけどね。
https://blog.cornesmotors.com/?p=19008
こういう風に後付けで換装できるパーツ(200万円w)もあったように思うけど、見付からないな。廃番かな?
ガレージジャッキは必須ね。2輪同時に上げられるし。
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この回答へのお礼

二輪同時に上げられたららくですね。

一つだと、スペアタイヤ交換の手順❎四回です

お礼日時:2021/12/16 21:34

素晴らしい!

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この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時:2021/12/16 01:54

センターナット式だとナットサイズが大型になりますし、締め付けトルクも大きくなります。



またハブとホイールの形状もぴったりなことが要求されます。

手工具だけで着脱、ということなら現行の数本のボルトを円形に配置、というのが確実になります。

なおご自宅でタイヤ交換するのに90分というのはナットよりも車載ジャッキが時間がかかる、というとこだと思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
ポテンザから、ブリザックへ交換、一個ずつ十時レンチで、キーこきーこ、ホイルロック外して、って感じです

お礼日時:2021/12/16 01:06

勘違いしてませんか?



F1はタイヤ交換じゃなくて、タイヤの脱着(履き替え)ですよ。

センター1本なら折れたそばから外れて大参事になります。
安全性を考慮して4~5本で固定しています。
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この回答へのお礼

脱着なんすね。

市販のポテンザは、チェンジャー脱着機械使ってました

ありがとうございます

お礼日時:2021/12/16 01:03

ちょっと調べてみたら、むちゃくちゃ高い。


交換するためのレンチが100万円位、センターロックの部品が200万円位らしい。
300万の車をセンターロックにすると500万になる。

タイヤ交換は3年に1回位だからほとんどメリットなし。
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この回答へのお礼

た、高いですね。
レンチだけで、タイヤホイル、ポテンザ買えそうです
ありがとうございます

お礼日時:2021/12/16 01:01

センター一本だと、タイヤの回転でネジが緩むからではないですかね。



F1はバックできませんし、加速時かブレーキング時に締まる方向…左右逆向きのネジなのではないでしょうか。

うちにある、ねじねじアンパンマン号のタイヤのネジもセンター一本ですが、駆動輪の片方が走行時に緩みます。
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この回答へのお礼

なるほどです。
確かにバックは手で押してますね

お礼日時:2021/12/15 23:39

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