適切な溶接ブングの選択は、3つのことを一致させることに尽きます。バンプステア修正キットや、ステアリングのリンクに取り付けるロッドエンドに合わせた内部のねじ、チューブの(呼び寸法ではなく)実際の内径に合わせた、ブングの外径、そして、完成したリンクが、分解せずに調整できる必要があるかどうかに合わせた、ねじの向き(右または左)です。いずれか1つが間違っていると、ねじ込めないロッドエンド、弱い、または、芯がずれた溶接、あるいは、計画どおりに調整できないリンクになります。
溶接ブングとは、実際には何か
市場では、「溶接ブング」(weld-in bung)、「チューブアダプター」、「ねじ付きインサート」が、ほぼ互換的に使われており、それは、この記事が作り出した区別ではなく、混乱の実際の原因です。実際には、同じ考え方で、ロッドエンド、ハイムジョイント、クレビスを、以前は、ただのチューブだったものに、ねじ込めるようにするために、チューブの端に(または、その上に)溶接する、内側にねじが切られた、機械加工された鋼製のインサートです。チューブの内径に、途中まで滑り込む段付きのアダプターもあれば、チューブの端で、プラグのように、面一に収まるものもあります。以下の溶接と適合の原則は、どちらのスタイルにも当てはまります。
一致しなければならない3つのこと
- ねじのサイズとピッチは、正確に。ブングの内ねじは、ロッドエンドのねじ仕様(例:3/4-16 UNF)と一致しなければならず、「ほぼ同じ」ではいけません。不一致は、まったくねじ込めないか、かみ合いが少なすぎて、ロッドエンドの定格を、はるかに下回る荷重で、破損します。
- ブングの外径は、チューブの呼び寸法ではなく、実際の内径に合わせる。チューブの内径は、外径から肉厚の2倍を引いたものです。ブングの外径が、その実際の数値に対して、緩みの少ない滑りばめになるようにすると、溶接が完全に接触し、仮付けの間に、自己調心します。あるオフロードの製作サプライヤーが、公表している製品ラインは、関係する規模の感覚を、教えてくれます。これらは、その1つのメーカーの特定の部品番号であり、普遍的な規格ではありませんが、基準点として役に立ちます。
| ねじ | 対象とする、一般的なチューブ |
|---|---|
| 1/2-20 | 外径1.00″×肉厚0.120″(スウェイバーのリンク) |
| 7/8-14 | 外径1-3/8″×肉厚0.188″(ステアリングのタイロッド/ドラッグリンク)、または、外径1-1/2″×肉厚0.250″(トラックバー) |
| 1-1/4-12 | 外径1-3/4″×肉厚0.120″、または、外径2″×肉厚0.250″(コントロールアーム) |
- ねじの向き(右または左)。両端が右ねじだと、固定式の、調整できないリンクになります。右ねじと左ねじが1つずつだと、ターンバックル効果が得られ、どちらの端も外さずに、チューブを回して調整できます。そのメカニズムと、それに伴うトレードオフは、LH/RHねじを使った、リンケージの素早い調整で扱っています。間違った向きを注文すると、簡単な修正ではなく、再注文を意味するため、ブングを注文する前に、どちらが必要かを、決めてください。
ロッドエンドを台無しにせずに溶接する
溶接する前に、必ず、ロッドエンドやハイムジョイントを取り外す。これは、このトピックに関するすべての情報源が、例外なく一致している唯一の点で、溶接の熱は、ベアリングの熱処理を破壊し、PTFEの内張りを溶かします。ジョイントを取り付けたまま溶接すると、固着させるか、一度も使う前に、荷重定格を、台無しにしてしまいます。溶接中に、位置合わせのために、ねじ込まれたジョイントが必要な場合は、壊しても構わない、安価な、専用の「犠牲」ジョイントを使用してください。何人もの製作者が、まさにこのために、ねじ部に焼付き防止剤を塗った、古いまたは安価なハイムを使い、溶接が終わったら、それを外しています。
- まず、乾いた状態で、はめあいを確認する。アークを発生させる前に、ブングが、チューブの内径に、緩みの少ない滑りばめであることを確認します。緩いはめあいは、技術がどれだけ慎重でも、弱く、溶け込みにくい溶接を意味します。
- 完全な溶接を行う前に、金属が不均一に加熱され、冷却される際の歪みを制御するため、接合部の周りの、少なくとも3か所で、仮付けする。
- 完全溶け込み溶接で仕上げる。チューブとブングの接合部での、部分的な、または、見た目だけの溶接は、サスペンションやステアリングの周期的な荷重の下で、よくある故障箇所です。
- 何かをねじ込む前に、完全に冷やす。金属は、加熱されると膨張し、冷えると収縮するため、まだ温かいブングにロッドエンドをねじ込むと、完全に冷えれば、問題なく合っていたねじを、焼き付かせたり、固着させたりするリスクがあります。ねじのはめあいを試して、痛い目に遭って、やけどをしても、あなたが最初ではありません。
- ねじが縮んでいたら、適切なタップで、ねじをさらう。内ねじの近くの熱は、ボアを、正しいサイズの締結部品が、タップを通して、仕様に戻すまで、ねじ込めなくなるほど縮めることがあります。必要だと気づいた後ではなく、始める前に、適合するタップを手元に用意しておいてください。
- 選択肢があるなら、TIGは、MIGや被覆アーク溶接よりも、熱の制御が優れている。電流と熱の集中を、より細かく制御できるほど、ねじが縮んだり、薄肉のチューブを溶かして穴をあけてしまったりするリスクが減ります。MIGしかない場合は、連続したビードと比べて、1か所に熱がどれだけ溜まるかを抑えられる、短い仮付けを重ねて、その間に短い休止を入れる、積層タック方式を採ります。正確な電流は、特定のチューブの肉厚と、ブングの質量に大きく依存し、異なるチューブゲージに適用できる単一の数字はないため、別の用途(たとえば、薄板)で見つけた電流値は、そのままコピーする仕様ではなく、出発点の参考として扱ってください。
よくある不具合
| 症状 | 根本原因 | 予防 |
|---|---|---|
| 溶接後に、ロッドエンドがねじ込めない | 溶接熱が、ねじ穴を縮めた、または、ブングが、芯がずれて溶接された | 中心の合った溶接のために、3か所以上を仮付けする。冷却後に、タップでねじをさらう |
| チューブとブングの接合部で、溶接に亀裂が入る | 緩いはめあいによる、大きすぎるすき間、不完全な溶け込み、または、母材に不適切な溶加材(例:クロモリには、適合した手順が必要) | ブングの外径を、チューブの実際の内径に合わせる。完全溶け込みで溶接する。チューブの材料に適した溶加材と手順を使う |
| ロッドエンドの、ベアリングの固着、または、内張りの溶融 | 溶接中に、ロッドエンドやハイムジョイントを取り付けたままにした | 必ず先に外す。位置合わせのために、何かをねじ込んでおく必要があれば、専用の犠牲ジョイントを使う |
| 調整がずれる、または、使用中にリンクが外れる | ジャムナットがない、または、ねじのかみ合いが不十分 | 両端に、ジャムナットを使い、使用長さで、ねじの完全なかみ合いを保つ(RH/LHねじのガイドの、1〜1.5倍の規則を参照) |
| 鋼製のブングが、アルミニウムのチューブと接する箇所での、ガルバニック腐食 | 異種金属の直接接触で、溶接熱と湿気への暴露によって加速される | 鋼をアルミニウムに溶接する代わりに、アルミニウム製のブング/アダプター、または、ねじ込み式(溶接しない)の保持方法を使う |
計算例
外径1.5″×肉厚0.120″のDOMチューブを使い、3/4-16 UNFのおねじのロッドエンドを中心に、調整式のリンクを製作する場合:
- ブングの内ねじ=3/4-16 UNFで、ロッドエンドと一致させる。
- チューブの内径=1.5″
- ねじの向き:リンクを回して調整する必要がある場合は、右ねじのブングと、左ねじのブングを1つずつ。固定長のリンクの場合は、両方とも右ねじ。
- 上記の手順に従って溶接し、完全に冷やし、その後、ロッドエンドをねじ込み、長さが設定されたら、ジャムナットで固定する。
数字は、特定のロッドエンドとチューブによって変わりますが、ねじを合わせる→チューブの内径を合わせる→ねじの向きを決める→正しく溶接するという手順は、サイズにかかわらず、同じです。
ブングを、自分で機械加工して合わせる代わりに、既製のアダプターを調達したい場合は、SYZ Machineのチューブアダプターと溶接ブングのラインが、クロモリの溶接アダプター、ブングの調整ナット、リンケージアジャスターを、RHとLH、インチとメートル法の両方で、取り揃えており、最終的に、自作する場合でも、市販されているものの参考として役立ちます。
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