SAVANE FDBに乗っている方は参考になるかもしれません
SAVANE FDB カーボンフレーム折りたたみ機構のポイントでもある『埋め込み式アルミ鋳造ジョイント』。
その保持力が弱くなった主たる原因はヒンジ部内の『ピン』でした。
SAVA DECKと国内販売代理店でも在庫があって都合2つ、純正ジョイントセットを入手することができました。
ピンの形状が今まで着いていたモノと加工方法が変わっていたことは置いとくとして、新たなピンに換装したことでジョイント部の保持力『は』戻りました。
同時に長く乗り続けていくためにヒンジ内ピンの回り止め固定方法を変えて抜本的な対策ができないかを模索している最中、なぜかピンを交換してから急にこれまでと違う症状が発生してきました。
症状
ジョイント部の保持力が戻ったのになぜかジョイント部の上下方向にガタつきが出てきました。感覚的には2mmほどでしょうか。
通勤時の信号停止中にフロントブレーキをロックした状態で前後に力を掛けるとジョイント部に隙間が開くのが目視でわかる状態です。
ヒンジのピンが緩んだのかと確認してみると保持力は高いので緩んでません。
ジョイント部の摩耗防止に貼ってある耐震シートを交換しても剥がしても保持力は高いままなのに隙間が開く･･･
幸い埋め込み式アルミ鋳造ジョイントの機構として左側の赤丸、ヒンジ部のくぼみに右赤丸の真鍮のツメがしっかり掛かっていればヒンジが外れるということはないにせよ精神衛生上よくありませんし、こういったガタつきは次第に致命的な症状へと繋がりかねません。
ヒンジの保持力でもない、ジョイント部の摩耗でもない。
まさか･･･
ヒンジ部の分解
構造的に考えて原因となり得る要因を想定します。
ヒンジ部の保持力が維持されてるのに上下にガタつく考えられる要因はフレーム自体のヒンジ部か、折りたたみヒンジ部の根元か、太いピンに原因があるのではないか。
分解しないとわからないので早速作業開始。
ヒンジ部（後フレーム側）と太いピン（前フレーム側）を分解するためにジョイント部にある止めネジを外します。
まずはフレームの折りたたみヒンジ部は最終段階として外しませんが止めネジだけを外しておきます。
止めネジは長さが違います。
短い方が埋め込み式アルミ鋳造ジョイント（ヒンジと太いピン）で、長い方がフレームのヒンジ部です。もし分解される場合は間違わないように注意しましょう。
止めネジを外せばピンが刺さっているだけなので抜けますが固着している場合もあるので抜けづらい時もあります。
太いピン側が若干抜きづらかったものの何とか引き抜いたその時です。
抜いたピンが手から滑って床に転がった時、確信しました。
抜いたピンが2本。左の少し錆が浮いてるのがヒンジ側で赤丸が太いピンの中にあるピンです。
ステンレスで錆びるということはフェライト系ステンレス（400番台）と思い、磁石に付けるとくっ付きましたので間違いないでしょう。400番台は引張強度もそこまで高くなく、比較的安価な材料です。
太いピンの中にあるピンが床に落ちた時、キレイに転がらなかったときに気が付きました。
やはりよく見ると半分より上側が少しだけ曲がってます。
この2本のピンはヒンジ部と太いピンの中に入ってしまうため分解しないと状態がわかりませんので盲点でした。
グリスをキレイに拭き取ってみるとわかってきます。
- （中）太いピンの中に通るピンが半分より上で少し曲がっている
- （右）太いピンの表面が全周凸凹で一部凹みが大きい
- （左）ヒンジ内のピンが錆びて太くなっている
AとBの寸法とヒンジ内のピンの出代によって保持力が決まるのですが前フレーム側のピン上側が歪んだことで保持力は維持されるも上下に力が掛かると歪んだ分と各パーツのクリアランス分が重なって大きめのガタつきが出たということが想定されます。
純正16インチで太めのタイヤ、街乗りやチョット使いであればここまでならなかったでしょう。
φ6mm×L36mmといえどステンレス無垢のピンが曲がったという事実。
- 20インチ化やローギア化で運用速度が上がったこと
- 細い高圧タイヤによって路面からの衝撃が強くなったこと
- 連続100km超走行など過度な負荷を掛け続けてきたこと
上記3点が原因だと思います。
これは間違いなくカスタムによる弊害。なるべくしてなったことでしょう。
これぞ最たる自己責任。
そしてこの2本のピンがこれまでの過度な負荷を受け続けても逆によく保ってくれていたと思うと感慨深くなります。
まずはピンを2本とも新品に交換
運良く純正ジョイントセットのストックがありますからピンをすべて新品に交換します。
しかしこれで直らなければあとはカーボンフレーム側のヒンジ部となるので非常に厄介です。
ピン2本と太いピンも新品に換えます。
ピンにはたっぷりめにグリスを塗ってフレーム下側から入れますが、さすが新品。ヌルりと入ります。最後にヒンジを締める前に太いピンの外周にもグリスを塗っておきます。
完成。
数日走りましたが、カスタム完成当初と同じ感覚に戻りました。
ピンだけを変えたのですが一切ガタつきがなくなったので今のところカーボンフレーム側のヒンジが原因ではないと思われるため少し安心しました。
折りたたみジョイントのガタつきが出た場合はヒンジ内のピンの出代を調整するのですが、ヒンジの保持力があるのに折りたたみジョイントのガタつきが発生した場合は以下3点を点検、異常があれば交換します。
- ヒンジを外して前フレーム側の太いピンの表面
- ヒンジの根元ピンの曲がり
- 太ピン内のピンの曲がり
SAVANE FDBを所有する方で負荷の高い運用をするのであれば純正ジョイントセット、ストックで確保しておいていいかもしれません。
SAVANE FDB169Sのフレームを使って魔改造レベルのカスタムした結果、このカーボンフレームの強度的なウィークポイントを掴むことができました。
今後また不具合が現れた場合に原因となる箇所の目星が付いたことでよしとします。
ヒンジ内ピンの抜本的な強化は必要か？
今回予想してなかった表からは見えないピンの曲がりがフレームのガタつきを生んだのですが、ふと考えます。
前にも書きましたが、どこかを強化すれば次の弱いところに負担が掛かり、さらにそこも強化していくというループに嵌まることになります。
実はヒンジ部内のピンを強化するために採寸して実寸で基本図面を書いてますが、もしヒンジ内ピンやピンの回り止め方法を強化したとして次に弱いところはどこになるのか想定しておかなくてはなりません。
- 今回曲がったピン
- アルミダイカストのヒンジ部
- ヒンジを固定する真鍮のツメ
- ピンを支えているフレーム側
- カーボンフレームのヒンジ部
正直上記5項目すべて、走行中に壊れたり折れたり欠けたりしたら無傷では済まなくなりますし、最悪命に関わりますから考えるだけでも恐ろしいです。
その中でも費用対効果、コストパフォーマンスはとても大事です。
そう考えると上記5点より脆弱なヒンジ内のピンが削れて保持力が弱くなるだけであれば何てことはないことになります。
純正ジョイントセットに含まれている物で済むのであれば3,300円〜4,700円ほど。今回たまたま2セット入手できましたが、いざ欲しい時に在庫があるかが一番懸念される要因になります。
そしてもしカーボンフレーム側に影響が出た場合はフレーム単体の購入（SAVANEはユーザーであればフレーム単体購入可）となるのでまだ見積もりは取ってませんが10万円近くになるかもしれません。またそこに純正サインと塗装の全剥離・再塗装・オリジナルサインの製作施工・コーティングと考えると目がくらみます(=_=)
結局、純正の機構のままヒンジ内ピンを長持ちさせることができれば一番コストパフォーマンスが高いことに気が付きます。
最終的に落ち着いたヒンジ内ピンの保護方法
ヒンジ内ピンのネジ山を潰さずに回り止めをする方法は結局この方法で落ち着きました。
これについてはSAVANE FDBを所有する方すべてにオススメします。
また他にコストパフォーマンスがよいやり方がありましたらコメントでも問い合わせフォームでも構いませんのでご教示ください。
頭がナイロンの止めネジですが、これでもナイロンが潰れてネジ山を潰しそうになります。
そこで前に買った物を切って使います。
杉田エースの天然ゴムシートです。
止めネジの頭と同じくらいの大きさに切ってナイロン部に貼ったものをピンの回り止め用止めネジとして使います。
要するにピンの回り止めを天然ゴムとナイロンで保護した止めネジでピンのネジ山を潰さないようするということです。
こうすることでピンの頭の最後まで出代の調整ができるようすることが狙いです。
この1月ほど、折りたたみジョイント部の不具合で試行錯誤しましたがよい勉強になりました。
多少回り道をしても納得した結果に辿り着けばいいんですが、結局一番お手軽な止めネジの変更と少しの細工となりました。
今回のフレーム側のビン、ヒンジ内のピンはどれもSUS400番台で、300番台と比較して引張強度や耐食性に少し劣った安価な材料であることがわかりました。
ひとまず秋や冬に参加するイベントや計画している輪行旅行などを経た上で確認して、それでもピンのネジ山に影響が出るのでしたらストックのピンに変えると同時に従来着いていたピンを模してすべてのピンをSUS304指定のオリジナルでピンを作ることも視野に入れておきます。