ギヤシフト・リターンスプリングピン破断

先日のレースにて、ヒート2終了後チェンジペダルがプラプラに動いていることに気が付き
原因を調べるためRケースカバーを開けてみたところ
リターンスプリングのピンが折れていました。
スプリングの力でチェンジペダルを元の位置へ戻すための支点が無くなったため
チェンジペダルがプラプラしていたわけです。
ペダルのストロークが大きい気はしてましたが確実に踏んでいることを確かめながら乗っていたので
シフトミス無く完走できましたが、一応オートバイ買っているお客の立場から文句は言わせていただく。

メーカーで組立てから整備中に緩める部品ではないため、組み立て上の問題か物不良かを
ハッキリさせる必要があります。
そして今週末までに修理できるかも心配な不具合です。

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ネジ穴にボルトが折れて立て込んでいるのが確認できます。

これを抜き取らないと、新しい部品の装着ができません。










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φ8.0のピンがリターンスプリングの間に入るのですが
ネジ山1回転半残して破断している状態です。












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パーツリストで部品は設定されているようですが
土曜日までに入荷すれば間に合うのですが

とにかく立て込んだボルトを抜かなければなりません。

さて、ボルト抜きには逆タップで抜くのが主流かと思いますが
下穴をボルトの中心に真直ぐ空けなければなりません。
確実に作業するにはクランクケースばらして
ボール盤などを使って行う必要がありますが
他に問題がないのにエンジン降ろして全バラにする気力が起こりません。
別の方法で外してみますが、ネジ穴をダメにする可能性があるため、他人のエンジンにはやらないでしょう。

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ハイ、ボルト抜けました。

抜き取りに費やした時間は5分くらいでした。
エンジン全バラから比較すると
大幅に時間短縮です。

あとは新品部品の入荷を待って組み付けるだけです。






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ボルトの破断面にTIGで溶接して突起を形成します。
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危険なのは極力短時間でボルトを溶かさないとアルミのネジを歪ませて、ネジが抜けなくなることです。

溶接後の熱でネジ穴が膨張してネジが回りやすくなったところで、直ちにプライヤーでつまんで回します。
正確にボルト断面の中心を溶かすことが出来れば、ネジ山にダメージ与えることなく
あっさり抜き取れます。




破面解析をして
ボルト破断に至った原因とメカニズムを
以下に考察しました。

品質管理時代は
電子顕微鏡で観察して詳細な解析ができましたが
今は設備が無いので目視観察です。

二つ目のネジ山が割れているところが最終的に破断した位置です。
ネジ山の頂点に力の方向に向かった反りが見られ
その延長線が最後に割れたラインと考えられます。
シフトシャフトのリターンスプリングの反力で
上下方向に力がかかっていること。
スプリングの当たった痕がピンの全周についていることから、ピンが半周以上回転していることが推察できます。

ネジの材質は分析しないとわかりませんが、
ボルトをファインカッターで半分にスライスして円柱状の型に入れて、熱硬化性樹脂に埋め込んで試験片を作ります。
#1000耐水ペーパーで切断面を平面研磨後、バフで琢磨して鏡面に仕上げます。
5%硝酸アルコール水溶液でエッチングして金属顕微鏡で組織を顕鏡します。
細密なソルバイト組織が確認できれば熱処理済みという判定です。
もう一つの切断面も同様に試験片を作成し、マイクロビッカース硬度計で硬さ測定します。
HV550以上が特殊鋼の調質条件なので熱処理品質の判定とします

私は検査設備を所有してないので調べませんが、
破断面にくびれが認められないことから
過大な荷重ではなく、ボルトが緩んだところにシフト操作によって局所的に応力の集中するネジの谷底を起点とする
疲労破壊であると考えられます。


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