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チタニウムアクスルシャフト

チタニウムアクスルシャフト

手に持っただけでゾクゾクと伝わるそのポテンシャル ~ホンモノの価値がわかるライダーへ~

ランドマスタチタニウムアクスルシャフト.jpg

チタニウムアクスルシャフト.jpg

チタンアクスルシャフト。写真はBMW Motorrad用で、空冷R1200シリーズのもの。
素材はTi-6Al-4Vのチタニウム合金。
Ti-6Al-4Vとはチタンに6%のアルミニウムと4%のバナジウムを混ぜた合金で、通称64チタンとも言われる。
軽量で、強度部材として使用されることが多い。ノーマルが445gの重量であるのと比較すると、
このチタンのアクスルシャフトは289gと圧倒的に軽量。実にバネ下で156gの軽量化。
これはノーマル比で65%ほどの重量である。 

・ノーマルシャフト 445g

 

ノーマルシャフト 445g.jpg

・当社チタンシャフト 289g

当社チタンシャフト 289g.jpg

一般的にチタンの重量は鉄の6割程度だと言われる。同一体積であればその通りであるが、
強度や特性を考えると同じ体積というわけにはいかない。
またレースの世界であれば最低限の安全性を確保した上でのぎりぎりの設計が可能であるが、
一般公道を走行することも考えると極端な軽量化は神経質なハンドリングになるし、安全性にも影響する。
比強度の高いチタン合金を持ってしても、譲れない部分はある。
それから直進安定性を考えると軽ければ良いというわけでは無く、それなりの質量も必要である。
プロトモデルでさえ十分な強度と耐久性を持っていたが、製品版はそれよりも肉厚を増やし重量は増えている。
様々なテストをした上でこの重量は決定された。
チタンよりももっと軽い金属もあるし、もっと強い金属もある。重要視したのはそのバランス。
なぜチタンにこだわったのか。素材の選択と研究・開発について、これから詳しく説明しよう。

Ti-6Al-4Vという素材との取り組み

「バネ下の軽量化はバネ上の軽量化の効果の約10倍に匹敵する」と言われるように、
この軽量化の効果はフロントフォークのスプリングより先端の部分やホイールでは大きく、
特にホイールやホイールと共に回転している部分では慣性を減らす効果もあり劇的に変化する。
レースなどの競技の世界では車両の運動性を上げるために徹底的に軽量化を図っており、
その効果はもはや疑うところが無い。軽量化のもっとも大きな効果は、ハンドリング、
とくにコーナリングでの左右への切り返しやコーナー進入での軽快さと、サスペンションの動きがより感じられること。
タイヤと路面とのコンタクト、接地感が向上すること。
サスペンションの下での重量は、たった50gの軽量化でもサスペンションの動きに大きく貢献する上に、
前輪は走行中に常に左右に微妙にハンドルを操作して直進させバランスを取っていることから、
ハンドリングに軽快になりコントロールが楽になる。
莫大なコストをかけて製造された超軽量なマグネシウムホイールやカーボンホイールが
レーシングマシンに採用されているのも、それが理由である。

その回転の中心であるアクスルシャフトも例外では無く、サスペンションの運動性能を引き上げ、
制動力や乗り心地にも大きく影響する。例えて言うなら、ランニングの際に重い靴と軽い靴のどちらが走りやすく、
疲労が少なく、より遠くに長い時間走れるかと言うことになる。軽快なフットワークは軽い足下から来るのは間違いない。
俊敏な動きも軽ければ可能だが、それが重いと、早い動きや長時間繰り返される動きに耐えられない。
バネ上の条件が変わらなければ、バネ下は軽いに超したことは無い。
明らかに腰や膝や足首の負担が少なくなるのと同じである。

また強度や耐熱性という点では、チタン合金は航空宇宙分野や軍需産業でも使用されている素材である。
超音速で飛行する戦闘機や偵察機、ロケットなどで耐熱素材・強度部材として使用されている、
非常に信頼性の高い素材なのだ。逆に低価格の機械などコスト重視の商品や汎用品には、
高価なためにチタン合金の部品が材料として使われることは無い。
チタンは高品質であり、安全性、耐久性、耐熱性においては他の金属を寄せ付けないだけのスペックを有しており、
その信頼性が航空宇宙産業や軍需産業において認められているのだ。
万が一の事故の場合に人命の安全性に関わるところ、
そして経済的なダメージを受けてはならないところに使われている素材、それがTi-6Al-4Vなのだ。

それからチタンは非常に錆びにくいという特質を持っている。薄い酸化皮膜を形成した後は、
それ以上変化することがほとんど無いため、美観は新品の時から年数を経てもほぼ変わらない。
一方で鉄で作られたノーマルシャフトやクロモリシャフトは錆びる。
今でこそ鉄のノーマルシャフトは錆びにくくなっているが、それでも錆びたものを見かけることはある。
鉄をベースに作られているクロモリでもそれは同じ。それほど年数が経っていないのに錆びることは多い。
特にシャフトの場合は、ビットやソケットを差し込むところの傷、
そして回転させながらフォークの受けに差し込んで行くときの擦れなどで、いとも簡単に表面は傷ついていく。
これらは錆の発生を促す。

さて、その効果は軽量化と強度と美観だけだろうか?実はそれだけではない。
Ti-6Al-4Vという金属に求めた「ある性能」が重要だった。
軽量化だけであればアルミ合金もあるし、マグネシウム合金もある。 また強度で言えばクロモリ鋼もある。
実はこの素材でシャフトを作らなくてはならなかった必然性があったのだ。

 

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上の画像は、一番上が空冷R1200のノーマルシャフト、中央がプロトモデルのクロモリシャフト、
下がプロトモデルの64チタン(Ti-6Al-4V)シャフトで、それぞれの表面の応力分布である。
実際にはここまで変形することは無く、変形の倍率を上げてわかりやすくしている。
驚くべき事に、強いと思われていた64チタンは意外にも変形量が大きかった。
最も変形量が少ないのはクロモリである。 一体どういうことなのだろう?

ここで、それぞれの金属の特性に関して考えてみる必要がでてきた。
オートバイで使用されている金属は何種類かあるが、それぞれに異なる特性がある。
塑性・弾性変形をしたり、展性・延性があったり、もろさ・粘さがあったり、錆が発生したり、
熱処理によって性質・硬さを調整出来たり、加工硬化が起きたりである。
オートバイのアクスルシャフトを考える上で、金属の特性として重要だったことは、その比重でありヤング率だった。

今更説明するまでもないと思うが、比重とはある物質の密度(単位体積あたり質量)と、
基準となる標準物質の密度との比である。
通常、固体及び液体については水(温度を指定しない場合は 4℃)を基準とする。
簡単に言えば、同じ体積での重量がどれだけ違うかと言うこと。鉄の比重は7.9。
それに対してTi-6Al-4Vの比重は4.42であり、
同じ体積であるならばチタンは鉄の約6割程度の重量となる。
実際にはもっと軽い金属もあり、その代表的なものとしてアルミやマグネシウムの合金があげられる。だが強度は低い。
チタンは比重に対して強度が高い金属、つまり軽量化をしながらその強度を維持するという点で優れているのだ。
だが軽さ以外の金属の特性も重要になってくる。

それはヤング率である。ヤング率とは、弾性範囲で単位ひずみあたり、どれだけ応力が必要かの値を決める定数で、
簡単に言えば、一定の歪みを与えるのに必要な荷重の値である。
当然、数値が大きいほど歪みにくい(=強度が高い)ということになる。
ところがヤング率に関して調べてみると、強いと思っていたチタンは実は弱かった。
鉄のヤング率は192GPa、そしてアルミニウム合金7075が71、マグネシウム合金AZ31が45で、Ti-6Al-4Vは113。
この数値を見てもわかるように、チタンは変形率が高い。
ノーマルをS45Cの機械構造用中炭素鋼としてヤング率を205と考えるならば、64チタンは非常に低い値となる。
強いと想像していたのにまったく違っていた。
実際に応力分布を比較してみたら、チタンはノーマルと比べるとむしろ変形量が大きいという結果になったわけだ。

通常、金属の強度に関する考え方としては、高ヤング率=高引張強度となる。
強い金属は伸縮せず、伸縮する金属は弱いと考えるのが常識。
アルミ合金などは日常的に目にする素材の中では弱い方で、比較するならばTi-6Al-4Vの113というヤング率は、
強いとは言えない値だ。しかしTi-6Al-4Vの引張強度は高い。
一般的に引張強度が強いと言われるSCM435などのクロモリ鋼に匹敵していて、
車体に使われている鉄などのボルトの1.5~2倍ほどの強度がある。
ヤング率が低いのに引張強度は高いという、通常考えにくい特性をTi-6Al-4Vは持っていたのだ。

ではなぜアクスルシャフトにTi-6Al-4Vなのか。変形には、それが変形しても元に戻る弾性変形と、
金属としての降伏点を超えると永久に変形したまま戻らない塑性変形がある。
アルミやマグネシウムはチタン合金よりも軽量であるが、この点が耐えられない。
Ti-6Al-4Vはそれらの金属よりもヤング率は高い。
そしてTi-6Al-4Vが採用されたのは、こそ弾性変形の範囲が広かったことと引っ張り強度が高かったことである。
Ti-6Al-4Vはこの弾性変形の範囲の中でうまく変形して力を逃がしている、
つまり変形に耐えられる荷重値が大きい。Ti-6Al-4Vのシャフトは弾性変形内でうまく応力を逃し、
そしてその引張強度の強さで剛性を生み出している。
車体に対してはもう一つサスペンションが介在していると言っても良いだろう。
これがチタンアクスルシャフトの独特な乗り心地を生み出していると言える。
これが高速回転するベアリングのような軸として考えるならば、変形量は少なければ少ないほどよい。
なぜならば変形は回転部分に無駄な動きや摩擦を発生させ効率を落とすからである。
しかしアクスルシャフト、特にフロントアクスルシャフトと考えた場合にはそれは必ずしも正解では無い。
ノーマルでさえ適度なしなりをもって路面からの衝撃を吸収しているのだ。

一方で車両関係に使われる機会の多いクロモリ鋼は、ここでなぜ使われなかったのか。それはその重量と硬さである。
クロモリ鋼は非常に硬く、変形が少ない。
それから、ノーマルシャフトと重量がほとんど変わらない。これが一般道の走行においてネガティブに感じた。
路面の悪いところに持っていくとダイレクトに反応して暴れるのだ。
しかも重いので、その動きをサスペンションがコントロールしにくい。
唯一の救いは変形しにくいことだろうか?終始カチッとした印象。
路面の良いサーキットなどでは良いだろうが、一般公道においては硬すぎて扱いにくいという印象が残った。
これがクロモリ鋼で作らなかった理由である。

もう一つ、チタンアクスルシャフトと同様にノーマルアクスルシャフトは変形する量が大きい。
なのになぜチタンのような「バネ感」が無いのか。それは戻るときの速度の差である。
チタンは変形してもバネのような特性で、元の状態の戻るのが早い。方やノーマルは変形した場合の戻る速度が遅い。
つまりゆっくりと戻ることになる。
それは常に路面からの影響を受けているアクスルシャフトでは、
戻りが遅いことは次の入力に対して反応が遅れることになる。
しかしチタンの場合はその変形が速やかに収束するために次のアクションに対しての適正な反応をする。
これがスプリングの様に感じられるのだと考える。サスペンションでもそうであるが、
ギャップに乗り上げたままサスペンションが縮んだままだと次の入力に対してショックを吸収できないのと同じなのだ。

Ti-6Al-4Vの安全性

 
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金属材質別機械的性質
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上の表は金属の引っ張り強度や0.2%耐力に関してデータをまとめた表である。
ネジなどの強度部材として使用する際に重要なのは引っ張り強さと0.2%耐力、そして疲労強度である。
S45Cと言う一般に使われる鋼は、引っ張り強度が570N/mmで0.2%耐力が345N/mm。
これに対してボルトで使われるステンレス鋼のSUSXM7 A2-50は
引っ張り強度が500N/mmに対して0.2%耐力が210N/mmしかない。

64チタン.gif

引っ張り強度は最大応力のかかるところ。表中の降伏点は、0.2%耐力または降伏点である。
S45Cの場合は降伏点が61%であるのと比較すると、 SUSXM7は42%しかないことがわかる。
鋼と比較すると降伏点も低い。
上の表のように、金属材料には設計範囲というものがあり、これを超えて設計する ことはできない。
つまり、いくら引っ張り強度が高くても0.2%耐力が低い材料は、
同じ形状や構造でもその性質から十分な強度が担保できないことになる。
それでは各素材別に見てみよう。それぞれ引っ張り強度と0.2%耐力である。

SCM435     800 640
アルミA7075   510 440  
純チタン     340 215
Ti-6Al-4V    895  825
 
64チタンが強い理由はここにある。SCM435は通称クロモリ綱と言われているが、これは十分な強度を持っている。
一番下がいわゆる64チタン。クロモリ鋼を凌ぎ、0.2%耐力もクロモリの80%に対して92%である。
64チタンが安心して使えるのはこういうことなのだ。逆にクロモリ鋼の場合は、
SCM435を表記するならば、質別を明らかにしなければならない。
S45Cの質別8.8の鋼とあまり変わらないと言うことになる。
 
この引っ張り強さと0.2%耐力の関係があり、ステンレス鋼は自動車やオートバイの強度部品に使われることはあまりない。
ところがSUS630 H900というステンレス鋼がある。これは引っ張り強度が1310で0.2%耐力が1175もある。
実に耐力は90%。
しかしこれは特殊な処理をしている ためである。大切なことは、
金属それぞれの特性を良く理解して使用すること。そしてその素材がどのような処理をされているかである。
 
それからもう一つ、金属には疲労強度というものがある。チタン合金は引っ張り強さに対して疲労強度が極めて高く、
疲労比(疲労強度/引っ張り強さ)は0.5~0.6を示す。

ちなみに鋼の疲労比は0.2~0.3程度なのである。

形状との取り組み

さて、そこで素材は決まった。今度は形状の検討である。

 

シャフト.jpg

 

先ほどの画像と同じく、上からノーマル、クロモリ鋼、64チタンである。これは温度を表したものでは無く、
荷重がかかったときのしなりを表したものである。
ごらんのように車体に対して右側の変形量が大きいことがわかる。特にノーマルは顕著である。
ノーマルは色の分布が右にズレており、クロモリと64チタンはほぼ左右均等。
ブレーキング時にベアリングに荷重が掛かった時に左右でしなる(Fフォークの沈む)量が異なる。
静的な荷重状態で判断する限りでは、64チタンやクロモリはノーマルよりもバランスが良いと言える。

もう一つわかったのは、シャフトの右端の構造である。ノーマルは内六角であるが、クロモリとチタンは外六角である。
これは製作コストの関係もあったが、結果的には強度を上げる方向に作用した。
内部の形状に関しては、プロトモデルは肉厚も薄く複雑な形状をしていたが、
強度面を考慮し、また路面からのフィードバックを和らげるために肉厚を増やした。
更に、コストを下げるためには加工工程を極力減らす必要があり、内部の段差を減らし形状の変更を行った。
チタンのアクスルシャフトがノーマルよりも格段に軽くなっているとは言え、
比重から考えるとやや重量があるのは、実はこういうことなのである。

何度にも渡る走行テストを繰り返した。前出の図にあるようにコンピューターの解析によって
シャフトにかかる応力を計測、それを基に極めて精緻に強度バランスを取った。
走行テストとコンピューターによる解析の結果、シャフトの寸法・形状が決定されたのである。

表面処理との取り組み

ここまで来て難題が持ち上がってきた。摩擦と齧り付きである。
実はチタンという金属は軽くて強く耐食性に優れているが、性質としては活性である。
このために他の金属と接した場合に容易に齧り付きを起こしたり、あるいは摩耗に弱かったりという特性がある。
実際にはホイールの回転する部分は、ホイールに組み込まれたインナーベアリングと接していて、
摩擦とはあまり関係の無い構造となっている。
ノーマルのシャフトを見るとわかるが表面は粗い。それでも十分に機能する。
つまり燃費や転がり抵抗にはほとんど影響しない。だが両端部は脱着の際にはフロントフォークと接して擦れるのである。
シャフトが受ける擦れや傷は、耐久性に影響を与える可能性がある。

これは実際に装着して4,500kmほど走行した後の64チタンのアクスルシャフトである。

フレッシュグリーン加工.jpg

パーツクリーナーで汚れを落としてみると、細かい傷や擦れた痕跡がかなり見受けられる。
これが脱着を繰り返した後に見られる現実の姿なのです。
強いと思っていたチタンは、実は弱かった。
使用する課程において様々な影響を受けるが、それは64チタンでも例外ではない。
金属はそれぞれに特徴があって、全てにおいて成績優秀というわけでは無い。秀でたところがあれば欠点もある。
その欠点を補うのが合金という手法であり表面処理などの加工技術である。 当初は派手な色にしたかったが、
アクスルシャフトという部品は、装着されてしまえばそのほとんどが隠れてしまい、わずかな部分しか外からは見えない。
それでも少しだけでも見える部分を目立たせようと陽極酸化処理を検討した事もあった。

チタンボルト.jpg

これは陽極酸化処理されたチタンボルト。色はマジョーラブルー。光の当たり方によって様々な色に変化する。
実はアクスルシャフトには、目立たせるためのこんな色づけをしたかった。この色だと一発で交換しているとわかる。
だがボルトと違ってシャフトほどの長さになると、
陽極酸化処理を施すのに材料が入る大きなトレーを特別に用意しないとならない。
小さなボルトでも電流の上流と下流では色が変わってくる。
アクスルシャフトのようにサイズが大きくなると電極と電極の距離が離れ、ますます難易度が上がる。
つまりロスが多くなり製造コストに影響してくるのだ。

この陽極酸化処理はコストはかかるものの摩擦に対してはそれほど強いわけでは無く、
工具などの使用によっても容易に皮膜が剥がれる。
つまり見た目は良いがあまり効果の無い、本当に見た目だけのもの。それではあまり意味が無い。
もっと強い被膜を形成できるものは無いのかと探した。
と言うのも自分の友人にベアリング会社に勤める技術者がいるのだが、
当初はアクスルシャフトに64チタンを使う事に対して否定的だったこともある。
活性金属に対して強固なガードをしてくれる加工方法を探していた。
そこで探し出したのが、この特殊な表面処理である。

チタン合金.jpg

の表面処理は、主として炭化水素、あるいは、炭素の同素体から成る非結晶(アモルファス)の硬質膜である。
基材であるチタンと異なる物質をコーティングする塗装やメッキと異なりチタンないしチタン合金を基材として、
その表面から炭素を浸透させることにより、強固な被膜を作る技術である。
炭素が入ることで基材との密着性が極めて高くなり、摩擦や加熱によっても容易に剥がれない。
その硬度は表面処理前のTi-6Al-4Vの10倍の硬さとなり、

一般的に硬いとされる硬質クロムメッキのビッカース硬度1000Hvと比較しても
1.5倍以上の1600Hvになることが確認されている。
また、表面処理前のTi-6Al-4Vが、潤滑無しで980Nの荷重、
速度が83.3mm/secで摩擦距離500mの条件で約147.65mgの摩耗量であったのと比較すると、
表面処理加工後は同条件で摩耗量が2.35mgと、飛躍的に摩耗しにくくなることも確認されている。
つまり回転軸であるシャフトを摩耗から防ぎ、そして囓り付きを防ぐ技術としては、
今現在、最も優れた手法と言えるだろう。
更に、この表面処理加工を行う前に、表面強度を更に上げる独自処理を行うことにより、表面をより強固なものにしている。

この表面処理加工は陽極酸化処理などのカラフルさとは異なり、地味な濃いグレーである。
どちらかと言うと黒に近い。これで華やかさは無くなった。しかしそれと引き替えに強靱な被膜を手に入れた。
繰り返し繰り返し脱着しても、摩耗はほとんど見つけられない。
数度にわたり脱着をしたシャフトを「これは新品です」と言われても気がつかないほど。
結果的にどちらが良かったのか、それはすぐにわかることである。
そして、ノーマルシャフトや他の素材のシャフトと比較してみて欲しい。
それらを何回か脱着すれば、その皮膜強度の違いは一目瞭然である。

チタンアクスルシャフト.jpg

左がノーマルシャフト、右が表面処理加工が施された当社のチタンアクスルシャフト。
ノーマルシャフトをよく見ると、傷があるのに気がつく。
実はノーマルシャフトは新車で納車された後、およそ300km走行後に取り外されたもの。
一方で右の当社のアクスルシャフトは、装着後に3,000kmほど走行した後のもの。
この表面処理加工されたシャフトは、まったく傷が見当たらない。
小傷でさえ見つけることができないほどで、私自身これを新品と言われて見せられても、
見分けが付かないほどだ。この表面処理加工はこれほどまでに64チタンの表面硬度を上げ、
信頼性を高めているのだ。

チタンアクスルシャフト.jpg

この写真は山田純氏の空冷R1200GSで使われていたチタンアクスルシャフトのもの。
車両入れ替えのため一旦回収して検査を実施しました。
東京都立産業技術研究センターで、エックス線による非破壊検査を依頼しました。
約1年半で2万キロの距離を山田純氏と共に走ったわけですが、
チタンアクスルシャフトは外周の摩耗も少なく、クラックなども見受けられませんでした。

 

コストとの取り組み

一般的にはチタンはコストが高いと言う認識だと思う。だが実は、貴金属のように高価格というわけでは無い。
素材としてのチタンの価格は鉄の約3倍程度でしかない。それでも加工材料として使うには高いと言えるだろう。
製造過程においては、まず酸素と反応しやすい、つまり燃えやすいために、
真空装置や不活性ガスで充填された大型の装置が必要になる。
更に何工程も加工・精製を繰り返しながら製品になる。

その後の加工も問題がある。熱伝導率が低いために熱を溜めやすく、歪みが起きやすいのだ。
そして粘りがあるために溶着を起こしやすい。切りくずが燃えやすいと言うこともあるし、工具の損傷も起こしやすい。
加工に時間がかかる。更には切削油の選定や量、設備の問題などもあり、
出来上がる製品のコストが高いのはやむを得ないのである。

そして摩耗を防ぐための表面処理加工が加わった。
陽極酸化処理などとは異なり、複雑な作業工程と時間を経て仕上げられる。
しかもこの加工方法はどこででも出来るというものでは無い。

Ti-6Al-4Vという素材、そして研究するために費やした時間とコスト、さらに強固な被膜を作る表面処理加工。
これらがコストとして影響しているのです。しかしながら製品に反映させる価格は最小限に抑えた。
価格の全ては、この性能を多くの方に楽しんでいただくためなのです。

何種類ものベアリング

当社には製造するアクスルシャフトのベアリングが何種類も用意されています。
これは、アクスルシャフトを設計する過程で、また完成検査する過程で必要となるからです。
シャフトとベアリングの間では動きはありませんが、シャフトを軸として考えた場合に、
ベアリングとのコンタクト精度はとても大切です。設計段階から適切なクリアランスを考えて作られています。

チタンアクスルシャフトの性能

チタンアクスルシャフト.jpg

何の変哲も無いただの金属の棒。見た目はノーマルとほとんど何も変わらない。
だが知っている人は、シャフトがフロントフォークから少しだけ飛び出ているのを見て、ノーマルと違うものに取り替えてられていると気づくだろう。
そしてこの製品クオリティを見て欲しい。わずかに飛び出しているこの部分からも、チタンアクスルシャフトの品質の高さが伺える。
ある宇宙航空産業の専門家をして「この品質は!」と驚かせたほどの製品なのである。
ただの金属の棒は、しかし走らせ始めると様相が一変する。 驚くほど接地感が高く、乗りやすいのだ。

走り始めは軽快。最初の曲がり角で気づく。明らかにバネ下が軽く、軽快な乗り心地で気むずかしさが無くなっている。
乗り心地の良さとブレーキの効き。何よりもフロント回りがしっかりと仕事を始め、車体をきちんとまっすぐに走らせようとする。
軽く車線変更をしてみると、あまりにピタッとくるのに驚く。軽快で、しかし軽すぎない収まり。無駄な動きは無い。
車体全体がピシッと一発で決まる気持ちの良さ。車体が思った通りに動き、フロント周りが思った通りの位置できれいに決まる。

走行中は路面の状況が手に取るようにわかる。
それは決して粗さや硬さを感じるものでは無く、上質なサスペンションに取り替えたような、滑らかでわかりやすいもの。
必要な情報はきちんとライダーに伝え、必要の無い情報はきれいにオブラートに包む。
これが独特のしなやかな乗り心地にも影響し、さらに疲労を軽減させる。そしてこの独特な感覚に包まれたまま、
今度は路面の荒れをものともせず、絶大な安心感の中でコーナリングが始まる。

いつものようにバンクさせると、驚くほどのバンクスピードで思った通りの角度に落ち着く。
最初はその速度に戸惑うがすぐに慣れる。靴のつま先をするようなバンク角でも安心していられるどころか余裕すら感じる。
そのような状態で荒れた路面を迎えても不安は無い。ライン変更さえもできるほどの安心感は、コーナリングのポテンシャルを確実に上げている。
速く走るライダーには限界域での扱いやすさを、安全に走るライダーにはさらなる余裕を与える。
そしてそのいずれのライダーにも与えてくれるのが、ノーマルを遙かに超えたライディングの喜びと楽しさである。
これはもう言葉では言い表せない。

速く走るためだけのものでは無く、快適さがそこにある。絶対性能の向上だけでは無く、体感性能の向上を実現している。
日常の走行範囲において、それは安全性と安心感をもたらし、気持ちの良いライディングを実現する。
軽快でしなやか、あたかも第二のサスペンションがそこに介在しているかのような乗り心地、強靱なバネで作られた足、たとえはたくさんある。
しかし、実際に試してみるとわかるが、絶大な安心感の中でどこまでも曲がっていくような感覚は、空恐ろしくなってくるくらいだ。
しかし求めている性能は極限でのものではありません。あくまでも上質な乗りやすさ。

ただの金属の棒ではあるが、それは魔法の金属の棒なのだ。
 

製品へのこだわり

製品開発には多くの時間とコストがかかります。時間とコストは良い製品を作り出すための投資です。
ノーマルから図面を作成し、そこからプロトモデルを製作する。強度検証し強度バランスを取る。そして走行テスト。
そうしてようやく製品が出来上がるのです。 自分が納得出来るものだからこそ、
製品として人に喜んでいただけると思っています。
使う側の方の視点に立って最高の製品作りをするのが、当社のポリシーです。

尚、ユーザー様からのご希望で、一部ワンオフで対応させていただく場合もあります。
車種や形状によってはお断りする場合もありますし、可能だとしてもお時間をいただくケースもあります。

*現在はワンオフでの製造対応は行っておりません。

チタンアクスルシャフトインプレッション

・プロのテストライダーの方のインプレッションです。

http://blogs.yahoo.co.jp/pitts_driver/64485003.html
http://blogs.yahoo.co.jp/pitts_driver/64487760.html
http://blogs.yahoo.co.jp/pitts_driver/64488836.html
http://blogs.yahoo.co.jp/pitts_driver/64543351.html
http://blogs.yahoo.co.jp/pitts_driver/64556202.html

・モーターサイクルジャーナリストでBMW Motorrad公認インストラクターの山田純さんから
高い評価を頂いております。
http://blog.livedoor.jp/yamyamj/archives/51906725.html

・BMW BIKES誌のTOMOちゃんから高い評価をいただいております。
http://www.bikebros.co.jp/eblog/index.php?e=2844

・プロショップであるレイラスポーツの山中陽氏から、高い評価をいただいております。
http://blog.reira-sports.com/?p=7439
http://blog.reira-sports.com/?p=7474

・Initial Kさんのブログでご紹介頂いています。
http://sorawaaoku.exblog.jp/21567799/
http://sorawaaoku.exblog.jp/21588740/
http://sorawaaoku.exblog.jp/21634357/

・それる4531さんのアクスルシャフトの比較記事です。
クロモリ編
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12655380.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12660998.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12663729.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12725310.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12729380.html

64チタン編
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12759928.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12762773.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12765770.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12773589.html
http://blogs.yahoo.co.jp/hairu4531/12794659.html

最高の素材を用い、何度も走行実験を繰り返し形状を決定。
そしてフレッシュグリーン加工という最高硬度の鎧をまとったランドマスター社のチタンアクスルシャフト。
そこには一点の妥協もありません。特別なもの、そして最高のものをご理解いただける人にだけ、お届けします。

チタン製品のご購入はこちら

チタン製品のご購入はこちらからお願いいたします。

●チタンアクスルシャフト

http://www.landmaster-japan.co.jp/shop/products/list.php?category_id=12

●チタンボルト

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和歌山利宏氏にテストライドして頂きました。

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和歌山利宏氏は、2輪車体メーカーやタイヤメーカーの製品開発テストライダーだった方で、
現在はモーターサイクルジャーナリストとしてご活躍中です。
この度ご縁があり、当社の製品のテストをお願いいたしました。
氏の製品インプレッションや分析に関しては、二輪業界の専門家の間でも信頼度が高く正確だと評価されています。

この内容はBIG MACHINE誌 2014年10月号No.232、BMW BIKES誌2014AUTUMN No.68号に掲載されています。
またバージンBMWの下記のサイトにも記事が掲載されています。

http://virginbmw.com/enjoy/truetest/42.htm

 
今回最も印象的で、走行フィーリングに好影響を及ぼすと認識させられたのは、チタン合金(Ti-6Al-4V)製のシャフト、ボルト類の威力である。単なる軽量化に留まらず、その変形特性が、モーターサイクルの諸過渡特性やコントロール性、フィードバック性を向上させており、軽量化そのものよりも、そうした効果でのメリットに驚かされた。

チタンの素晴らしさは、弾性に富みながら、高強度であることだと思い知らされた。
チタンを用いると、締結部分の変形が大きいことになるが、そのことが剛性不足というデメリットを生むことなく、
豊かな変形がメリットを生み出してくれる。変形特性に優れ、変形に抵抗(ヒステリシス)がないという印象である。
ワークスマシンには一般的に、こうしたチタンボルト類が多用される(アクスルシャフトには車輌規則で使えないが)。
これまで数多くのワークスマシンに試乗し、それぞれに忠実なコントロール性や豊かなフィードバックに感心させられてきたものだが、
ひょっとすると、それはチタンの特性に負うものが大きいのでないかと思った次第である。

また、チタンボルト類とは別に、パワーチップ、オイル添加剤、FFグリスといった商品も試したが、
これらもそれぞれに走りを高水準化させていた。これらには静電気を除去する効果があるそうで、
これまで私の機械工学をベースにしたバイクへの考え方では説明の付かない領域にある。
が、走行特性を理想に近づけていることだけは、紛れもない事実であった。

供試車R1200GS-LC
チタン製フロントアクスルシャフト

しなやか、かつ操縦性が高いことは、走り出してすぐ明らかになった。
一般的にしなやかな安定性と操縦性は相反するはずで、一般的なものとは異次元のフィーリングである。
まず、路面追従性が良く、突き上げに対しても吸収性が良くて固さが減少。
また、故意にステアリングをこじても、伝える外乱に対して唐突な挙動に発展しにくい。
しなやかであっても剛性不足感がなく、外乱と挙動を吸収、安定性が高まっている。
そして、いい意味での上質な弾性効果がアクスル部に生じており、
そのことが応答性のみならず、旋回性やラインの自由度の高さに繋がっている。
推測するに、前輪にキャンバーが付き始めたとき、ジャイロ効果によってその方向に舵角を付けようとする効果が生じるが、
アクスル部の弾性によってその効果が応答良く生じ、そのことがステアリングレスポンスや操縦性の良さに現れているのではないだろうか。
チタンは縦弾性係数が鋼の2分の1~3分の1程度であり、弾性効果を得やすいものの、
もし鋼でその弾性効果を得ようとすると(強度的には問題だが)、剛性不足という問題が生じることが考えられる。
ところが、比重の小さいチタンの変形にはヒステリシスも小さく、変形と戻りが忠実に生じ、かような好結果を生んでいるのではないか。
また、表面のフレッシュグリーン処理によって、ベアリングインナーとのフリクションも低減されているはずで、
この表面処理もチタンの弾性効果を生かすことに貢献していると思われる。このシャフトによって軽量化が実現されており、
そのことによるバネ下重量軽減効果は、悪い方向に作用していることはないにせよ、
絶対的なメリットを生んでいるとは思えなかった。この軽さは変形特性に貢献していると考えるのが妥当だ。

供試車K1300R
チタン製フロントアクスルシャフト


 R1200GSでの初印象が強烈だったため、K1300Rではそのことを再確認したに留まるが、内容的にはR1200GSの場合と変わることはなく、
大変に好印象である。いや、ひょっとすると、こちらのほうが効果が大きいのかもしれない。
GSよりも高い旋回性能を生かすべく、さらに攻め込んだ走りをする気にさせてくれたからである。
しなやかさと自由度の高さが乗り手を積極的にさせ、そのことにチタンシャフト装着のK1300Rが応えてくれるというわけだ。

BBC

#20
Lsndmaster

(木曜日, 02 7月 2015 16:07)
本田 幸治 様
この度はお問い合わせをいただき、誠にありがとうございます。
R100RSであれば当社のM12×L50×P1.5が適合すると思います。
必要本数は4本だと思われます。
念のために適合するかどうか、部品番号でお調べください。
BMWの部品番号は3613 2302 339になります。
このボルトを使用される場合は、テーパーリングは不要となります。
価格は1本が税別で15,000円です。
よろしくお願い申し上げます。

#19
本田 幸治

(木曜日, 02 7月 2015 15:13)
担当者さま初めまして、R100RS用に対応するチタンボルトの種類と本数、価格を教えて下さい。宜しくお願い致します。

#18
金光利久 (日曜日, 30 11月 2014 20:44)
曹青さま、ご提案ありがとうございます。
現在の状況に関しては大変満足しておりますので、またの機会とご縁がございましたら、お願いしたいと存じます。

#17
曹青

(木曜日, 13 11月 2014 12:08)
TC Titaniumの曹青です、昔静岡県で5年間留学していた、日本社会と文化をよく知っています、現在咸陽天成鈦業有限公司(TC Titanium)の日本市場部に勤いてます。TC Titaniumは中国のチタン専門製造メーカーです。チタン・チタン合金板、棒、管、線、粉、鍛造品、鋳造品、加工製品などを生産します。TC Titaniumのチタン製品が航空、石油、化学、医療、スポーツなどに広く応用しています、特に深海探測機器用チタン殻、石油深井機器用チタン殻、水中カメラ用チタン殻、自転車チタン合金フレームなどが得意です。TC Titaniumは中国チタン業界ランキング前10位となり、国務院特別助成金を受け取っている3名のチタン専門家がいる、世界の企業に高品質のチタン製品を生産して提供しています。またアメリカのSea-Bird Electronicsとはパートナーシップです。TC TitaniumはEN9100:2009 AS9100CとISO9001:2008の認証を通した、JIS、ASTM、AMS、GOSTなどの標準か、お客様の特定要求に応じて、柔軟性的な方案と高品質のチタン製品を提供して生産でき、日本にDDP(Delivered Duty Paid)で輸出できます。TC Titaniumは御社のサプライヤーになりたいだけではない、御社の製品も代理販売しますから、御社とビジネスパートナーシップを結びたい、お互いに協力して発展すると希望します。ご返信を期待します、ぜひよろしくお願いいたします。

#16
金光利久

(水曜日, 21 5月 2014 16:09)
boboさま
チタンボルトのご購入ならびにレポート、ありがとうございました。
お問い合わせのアクスルシャフトの形状の件ですが、シャフトの強度とコストの関係から外六角の形状にしております。
この形状は変更する予定がございません。
その出っ張りも極力抑えた上で、工具などのかみ合いも考慮しています。
使用上は全く問題がありませんので、安心してお使いいただけると考えております。

#15
bobo

(水曜日, 21 5月 2014 15:59)
先日まずはと、ボルト関係をかえました。テストライダーさんのブログからきて再発見したのですが、鈍感な私でも多少感じることができました。
次にアクスルシャフトに行きたいのですが、K1600GTに対応するものはノーマルと形状が変わってしまっているので、出っ張ってしまうのが気になり踏み切れずにいます。今後変更などはあるのでしょうか?

#14
金光利久

(火曜日, 01 4月 2014 12:37)
高山正男さま
R1200RT-LCのアクスルシャフトは、水冷R1200GS/GSAのものと同じだと思われますが、ディーラーのパーツリストにはフロントホイール回りの部品の記載が無く、現時点では同じものが使われているかどうか確認が出来ません。
適合するようであれば、水冷R1200シリーズ用になり、1本が100,000円(税別)になります。
チタンボルトに関しましては、下記になります。
・フロントブレーキディスクボルト M8×L27×P1.25(10本) 12,000円
・フロントキャリパーボルト M10×L65×P1.5(4本) 12,000円
・リアブレーキディスクボルト M8×L15.5×P1.25(5本) 5,500円
・リアホイールボルト M10×L40×P1.25(5本) 12,500円
*全て税別です。
アクスルシャフトは確認でき次第、情報をアップします。

#13
高山正男

(火曜日, 01 4月 2014 09:45)
ニュー RT1200水冷用のチタンアクスルシャフト、リヤーホイルボルトは製造してますか、料金は・

#12
金光利久

(土曜日, 15 6月 2013 08:46)
たまおさん、コメントありがとうございます。
アクスルシャフトに関係する部分の転がり抵抗を考える上では、その構造を知ることが重要です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%BB%B8%E5%8F%97
オートバイのアクスルシャフトはホイールに組み込まれているベアリングと関係してきます。ホイール側はベアリングのアウターレースと接し、シャフト側はインナーレースと接しています。ホイールの回転はこのベアリング内部で行われており、ホイールとアウターレースの間、シャフトとインナーレースの間では行われていません。つまり、ホイールやシャフトがベアリングと接している部分は固定されているんですね。ノーマルのシャフトを見ていただくとわかりますがBMWの純正シャフトの表面粗度は粗く、ここでもし摩擦が発生するのならば極めて大きな抵抗が発生するでしょう。しかしながら回転をさせているのはベアリングですから、ここの表面粗度を上げることはそれほど重要ではありません。ただこのベアリングが接する部分のクリアランスと精度は重要です。当社でフレッシュグリーン加工を施しているのも、万が一ベアリングが固着した場合に、インナーレースとシャフトの間で摩擦が発生する可能性があるためです。チタンは活性金属ですので容易にかじりつきを起こします。これを防ぐためにフレッシュグリーン加工をし、表面硬度を上げ、容易にかじりつきを起こさないようにしています。
http://www.ofa-titanium.com/freshgreen/
転がり抵抗を気にされるようであれば、むしろホイールベアリングを交換する方が効果的です。2万キロ以上走行されているようならば、このベアリングを新品にするだけで変わります。

#11
たまお

(金曜日, 14 6月 2013 23:22)
あるところでアクセルシャフトの転がり抵抗に関して書かれていました。シャフトの表面を研磨したりコーティングすれば転がり抵抗を減らせるらしいのですが、チタンアクセルシャフトは考慮して作られているのでしょうか?

#10
金光利久

(木曜日, 11 10月 2012 12:38)
R1200GSさん、もうそんなに走ったんですか?
自分の倍以上の距離ですね。
この調子だと年内に4万キロくらい走るのでしょうか?
すごいですね。
チタンのアクスルシャフトは表面にフレッシュグリーン加工をしています。
自分のシャフトは試乗用として使っているので、既に50回以上の脱着をしていますが、擦り傷もほとんどありません。
表面はかなり硬度が上がっていますから。
昔はチタンの部品でトラブルがありましたが、純チタンを使用した場合のことが多かったですね。
64チタンになってからはあまり聞かれません。
今でもその当時のことを言う人が多いですね。
通常走行で使用する限り、半永久的にとは言いませんが、問題なく使用できます。
何よりこの素晴らしい走りを皆さんに知っていただきたくて、作ったようなモノです。
ブログに関しては、お恥ずかしい限りですが、少しでも良さをわかっていただけたらと思い、客観的に書いたつもりです。
もし、思っているところと異なるようであれば、ブログ上でご指摘いただければと思います。

#9
R1200GS

(木曜日, 11 10月 2012 10:05)
5月に購入してから2万5千kmほど走行しています。念のために5千キロに1回点検をしていますが今のところ何も問題は出ていません。ノーマルのはタイヤ交換2回していますが脱着の傷があるのに、チタンは傷らしい傷がまったく見当たりません。乗った感じもすばらしいのひと言に尽きます。
Blogのレポート読みました。良くあれだけ書けますね、立派です。まったくその通りだと感心しました。これからも良いものを作ってください。

#8
金光利久

(土曜日, 29 9月 2012 23:28)
棟梁さん、コメントありがとうございます。
気に入っていただけたようで幸いです。
これからバイクには良い季節になります。
シャフトでポテンシャルアップしたマシンを楽しんでくださいね。

#7
棟梁

(土曜日, 29 9月 2012 23:08)
今まで欲しくて欲しくてずっとガマンしてましたが、ようやく手に入れることができました。これはすごいです。びっくりしました。なんて言うか、猫足です。コーナリングもすごい。早く買っておけば良かった。

#6
金光利久

(木曜日, 14 6月 2012 07:08)
レオパパさん、価格はそれ単体で考えると高いものです。
チタンでできているとは言え、ただの金属の棒にしか見えません。
しかも目立つ色でも無く、前輪の中心にあり、シャフトの頭が少しだけ見えているだけのものです。
しかしながら体感されたとおりで、その効果は想像以上です。
これ一本でバイクが良い方向に驚くほど変化するのが、わかっていただけたと思います。
バイクのチューンナップって、こういうことなんですね。
ドレスアップパーツが多い中、マシンのポテンシャルを上げ日常域から楽しめるパーツは本当に数えるほどしかありません。
喜んでいただけて幸いです。

#5
レオパパ

(火曜日, 12 6月 2012 13:56)
この度、チタンアスクルシャフトをお願いさせて頂きました。
2,30分程走っただけのインプですが書かせて頂きます。
良い買い物をさせて頂いたと大変喜んでおります。

この少し走っただけですが直ぐに良さを感じる事が出来ました。
皆さんがおっしゃる通り、フロント軽く、よく曲り、寝かせている状態でも今までにない安定感です。
文字では伝わり辛いと思います。
皆さんのインプを読ませて頂いて良いのは解りますが安い物ではないので費用対効果が気になり迷っていました。
私、バイクをリターンした時に本体を選ぶ基準が一番安全に走れるバイクとしてGSを選択しました。

08GSよりDOHCに乗り換え、以前はウィルバースのサスを入れており大変満足しておりましたが、
今回また入れようかと迷っている時にガリレオさんより今回の商品をご提案頂きました。
迷った結果、安全と楽しみにプラスになるのだったらと入れました。
もう、ウィルバースは必要ありません。
それ以上に安全とワクワクを体感出来ました。
きっとみなさんも良いのは十分解ってるけど・・・
お値段が・・・  だと思います。
GSが200万以上、 コレ、10万円
人の価値観いろいろですが、費用対効果以上です。
長くなり申し訳ございません。

もっと書きたいのですが、みなさんんが一番気になるお値段に敢えて
触れてみました。
ありがとうございます。

#4
金光利久

(土曜日, 02 6月 2012 10:50)
Yanmarさん、過分な評価をいただきありがとうございます。
確かに人によっては最初は軽さを感じるかもしれません。
でもすぐに慣れてきます。
タイヤの特性とのバランスもあるでしょうね。
ベテランのYanmarさんならではのアドバイス、ありがとうございます。

#3
金光利久

(土曜日, 02 6月 2012 10:44)
Senkeiさん、乗ってすぐ効果がわかるのがこのパーツの良いところですね。
装着されて帰られたお客様は、みなさん驚かれています。
日常の走行でも十分楽しくて違いを実感できると思いますが、機会があったらワインディングに持ち込んでください。
きっとそれ以上に楽しいと思いますよ。

#2
Yanmar

(火曜日, 29 5月 2012 16:49)
説明にある通り良く曲がります。
下手なリプレイスサスを入れるより効果絶大です。
ちょっとフロントが軽すぎるとお感じの方はプリロードを上げてみるのは如何でしょうか。
僕の場合タイヤパターンのせいか?気を抜くとかなりバイクが倒れてしまいましたが、プリロードを上げてみるとかなりいい感じになりました。
(あくまでも自己責任でね)

#1
Senkei

(月曜日, 28 5月 2012 11:33)
(取り付け後、走行距離が少ない事をお断りしておきます)
取り付けるまで効果が体感出来るか不安でしたが・・・
私でも違いの分かる男になれました。
具体的には、極低速時のハンドリングが軽くなったと感じています。
車両停車直前に教習所でならった様な低速走行(一本橋)をしたとします。
交換前・・・極低速時にハンドルが重くなりバランスを崩しやすい
交換後・・・停車するまでハンドルが軽くバランスが取れる。
次の休みには山間部の道を走って効果を体験したいと思います。

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