にぱにま～ゆ

最近あおり運転が世間の話題になり、ドライブレコーダーの画像がニュースで流れることも多くなりました。

当方新しもの好きなので、自動車には10年以上前からドラレコを搭載していますが、そろそろウラルにも付けてみようかなぁ、と。

購入したのは「AKY-868G」防水の前後CCDカメラとGPSアンテナ、非防水の本体で構成されたモデルです。
Amazonでは4つ星とそこそこの評価であり、少しググればブログなどで装着の記事を多く見ることが出来ます。

ドラレコ自体は電源を供給してカメラを適当な位置にセットすればあとは勝手に動作しますから、装着のポイントは何処にカメラや本体を設置するかに集約されます。

本体が非防水であるため、雨などで濡れることのない船の中へ設置することは自動的に決まりました。
幸い船のヒューズボックスは以前改造してありバッ直とACC連動の2系統にわけてあります。

問題はカメラを取り付ける場所。
大柄なサイドカーは何処にでも付けられるだろうと考えていたのですが、画角に余計なものが映り込まずそれでいて目立たない場所というのはあまり多くはありませんでした。

結果前後とも船の下側に設置することに。
前: バンパ-の下あたり

後: トランクの下あたり

GPS: サイドカーフレームの上

いずれも整備に影響しないようにネオジム磁石によって張り付いているだけです。
必要に応じて取り外したり移動したり出来るようにしてあります。
ほぼ全体がテッチンなウラルならではの取り付け方法ですね！

ケーブルの引き込みは船に気前よく10mmの穴を3つ開けました。

それぞれの配線を船の中に引き込むとケーブルがだいぶ余ります。

比較的大型のサイドカーでこのザマですから、小型の単車に搭載する人たちはどのように余ったケーブルを処理しているのか気になるところです。

とりあえずぐるぐる巻いて、船のパネルに磁石で貼り付けておきました。

いずれどうにかしたいです...

ウラルの側車に標準搭載されているヘラソケット。
日本ではシガーソケットが一般的なため、使う機会はほとんどありません。
ヘラ→シガーの変換ケーブルを噛ますのもスマートじゃ無いですしね...

と、いうことで購入以来5年以上使ったことのないヘラソケットは撤去して、USB電源やシガーソケットなどが使えるように改良する計画を実行しました。

まずは加工しやすいベニヤ板を使って型を作ります。

ある程度実車で採寸しておおよその型を作り、あとは現物合わせで調整しました。

完成した型。これを実測して図面化すれば量産も可能です！

スイッチやソケットなどの電装部品も実装して、船の構造物と干渉する部分がないか確認しておきます。

型を元にt1.6の鋼板から切りだし、電装を取り付ける穴をホールソーなどで開けました。

金鋸、ディスクグラインダー、金工鑢をフル活用して数時間掛かったので当面やりたくないですｗ

並行して電装の配線も済ませておきます。

塗装してトリムを取り付けたら完成です！

さっそく船に取り付けてみます。
懸念していた足下の窮屈さもほとんど気にならず、なかなか良い感じになりました。

空いたスペースに時計や温度計などを付けるのも良さそうです。
可能性に夢膨らみますね！

新型のスターターモーターは口コミ通り旧型よりも性能が良さそうな事がわかりました、それではさっそく車体に取り付けてみます。

スターターモーターはとても電力を消費するためバッテリー直結配線になっていますから、脱着の際フレームなどに接触してショートしないように、配線の扱いには細心の注意を払いすぐに絶縁するようにしないと危険です。

セオリー通りバッテリーを外すのがベストですが、ウラルの場合面倒くさいですからね。

以前、他者様のブログでスターターギアとクラッチハウジングのギア（リングギア）が欠けている事例を見た事があります。
停止しているリングギアにスターターのギアを打ち込み、高回転で回すわけですから、まぁそうなることもあるのかな？と少し心配していたのですが、自分のウラルはどうなっているのか確認します。

結果、スターター側もクラッチ側も特に損傷は無い様子で一安心。

次に検討するのは使用するシムの厚さです。
旧型と新型のスターターはギアの打ち込み距離が5mmほど違います。
新型の方が可動距離が少ないのです。

↑ ギアの初期位置と作動距離が明らかに違います。

シムで初期位置を調整しないと、ギアの掛かりが少なかったり、非作動時にギアがクラッシュする恐れがあるため、スターター取り付け座面からギアまでの距離を計測して最適なシムを割り出すことにしました。

↑ 適当な図、年式や車両個体によって違うかも。

シムは入れず、直接スターターを取り付けてもよさそうな結果になったのですが、熱の伝導低減やガスケット的な意味合いを含めて念のため1mmのシムを入れておきました。
旧型よりも浅い噛み合いになるので少し心配です。

新型スターターを取り付けて配線を済ませたら作業完了！

若干小型になり、黒いボディとあいまってスッキリした感じになりました。

スターターボタンを押すとバヒョン！と一瞬でエンジンが掛かり、確かに旧型のスターターより始動性が良くなった感じがします。

しかし一瞬だとよくわからないのでプラグキャップを外してエンジンが掛からないようにした状態でセルを数秒回してみると、今時の軽自動車みたいなスターター音になっていることが判りました。

不具合ない限りあえて新型にする必要は無いのですが、今回の実験で「新型スターターは良いものになっている」と結論付けてよいと思います。

ネタとしてはなかなか楽しめました。

外観や内部構造の違いは確認できましたが、肝心の動作自体に違いはあるのか実験してみました。

音を聞くだけでも新型の方が回転数が高いのがわかります。
消費電流も計測しましたが、無負荷で旧型55A、新型53Aとほとんど変わらず。

モーター動作音のスペクトラムから回転数を推察すると...
旧型

ピーク約110Hz ≒ 6600rpm

新型

ピーク約150Hz ≒ 9000rpm
と、いうことで3割近く回転速度が高い感じです。

電流がほとんど変わらないにも関わらず、回転数が高いわけですから、効率が良くなっているのでしょう。

クランクを回す速度も速くなるので始動性も良くなるはず！
新型スターター期待できそうです！

そして新型スタータ
↓ 文字らしきものは製造年？だけ

↓ 整流子は一般的なモータと同じ軸面タイプです、ブラシは4極。

↓ ギアを打ち込むソレノイドと接続するアームは樹脂製

グリスが塗られているのが判ります。

製造年の英語表記や部品の質感、設計思想をみると、新型スタータはエレクトロマシュ製ではなく西側諸国の部品を使っているような気がします。

特に壊れたわけではありませんが、スターターモーターを交換しました。

2016年モデルから新型のスタータが採用されており、これに変えることで何か変化はあるのか？
いや、むしろ改善のための部品変更だろうし、なにより大阪のSさんと名古屋のHさんが良いものだと言ってた！

と、いうことで「何が変わったのか」を調べるべく新型スターターを入手しました。

↑ 入手した新型スターター(左)と取り外した旧型スターター(右)
ひと回り小型になっていることがわかります。
重量を調べたところ、旧型4.1kgに対して新型は3.9kgと200gほど軽くなっています。
質感も全体的に向上しており現代的な感じがしますね。

まずは旧型のスターターを調べてみます。

ボディに貼られたラベルからウクライナ製であることが判りました。
2013年2月の製造ですから割と新しい部品です...

末端のカバーにはメーカー名であろうЭЛЕКТРОМАШ(エレクトロマシュ)の刻印が有ります。

それにしても鋳物の質感といい、ベークライトを使った絶縁体といい2013年製の部品には到底見えません、ソ連時代から変わらぬ作りなのではないでしょうか？

さらに分解してみます。
↓ ローター

↓ 整流子は円盤形

↓ ステーターコイルと奥にあるブラシは4極

↓ ギアを打ち込むソレノイド

いずれも油分はほとんどなくカラカラですｗ

各種信号線とメータを接続します。

あらかじめメーターの配線は調べてあるのでそれを繋ぐだけ。
とは言ってもメーター側の防水コネクタを110サイズの平端子に付け替え、既存のインジケーターとメーター内のインジケーターが両方動作するように配線したため結構手間はかかりました。

この数年間のカスタムでUSB電源やグリップヒーター、オイルクーラーの冷却ファン、ヘッドライトディマーなど余計な配線がうねっている中ですからカウルの中はカオス状態です...
少しでも配線を省けるように、メーター裏のねじ穴にスタッドを立ててグランドのターミナルとし、配線を集約しました。

旧型メータを外すことで不要になる二つのメーター照明コネクタは都合良くイグニッションキーと連動しているのでメーターのACC電源とスピードセンサーの電源に流用します。

新型メーターのフューエルワーニングとEFIワーニングは使用しませんが、パーキング灯はブレーキランプと連動して点灯するように配線しました。
リアブレーキのペダルに足を掛けっぱなしにしていると、意図せずブレーキランプが点灯したままになってしまう事があるのでその防止にも役立ちそうです。

配線が済んだらイグニッションキーをオンにしてメーター配線が正しく行われているか確認します。

↑ 夜間の視認性は旧型メーターに比べると抜群に良いですね。
しかし、インジケータ類は暗めですから昼間まともに見えるかかなり怪しい感じでした。
既存のインジケータも生かしておいて正解です。

１つだけ問題があったのはウィンカー操作時にウィンカーインジケーターが消灯のタイミングでもうっすら光ってしまうこと。
これは以前ウィンカー球をLED化した際に2極式のICフラッシャーに変更したのが原因です。
2極式は点灯していないタイミングもフラッシャー自体を動かすための電流が流れていて、その微少な電力によってインジケータがうっすら光ってしまうのです。
フラッシャーの駆動とウィンカー球の動作が独立している3極式のICフラッシャーに交換することで対処しました。

メーターの組み込みと電気的な接合が完了したら、最後にソフト的な設定を行います。
具体的には、時計、タイヤ周長、分周比、点火パルス、メンテナンスリマインダ、ODO初期値の設定です。

タイヤ周長はGOST1578-76に習ってワイヤー1回転1000mmに設定し、スピードセンサーが1回転6パルスであることから分周比を6に設定すればおおよそ正しい値が出るはずです。
しかし新型メーターはせっかくミリ単位で設定が出来るのですから実測してより正しい値に近づけることにしました。

針金とマスキングテープを目印にして6パルス発生するまでの距離を計測したところ平均1114mmという結果になりました。
得られた値をメーターに設定してから自宅前の道路に10mの目印(なんとトリップは10m単位なのだ！)をつけてゆっくり実走したところ、10cm以下の誤差に収まりました。
1パルスの分解能は約20cmですから論理的な精度の範囲に収まっているようです。

タコメーターのパルスは1r1P（1回転1パルス）の設定で正しい値を示しています。

これにて新型メーターへの換装終了。
おそらく世界初の事例ではないかと自画自賛です！

ダブルトリップの機能が追加されただけでもかなり実用的になりますが、それに加えてタコメータと電圧計、時計の機能が増えたので今時のバイクと同等の多機能メーターになり大変満足です。

新型メーターには2系統のタコ信号入力線があります。
1つはプラグコードに巻き付け、スパーク時に発生する誘導電流から取得するもので、ワイヤーの色は黄色。
もう一つは、CDIやECUの信号出力を取得するもので、ワイヤーの色は灰色です。

どちらから取得しても良いのですが、プラグコードに巻き付けるのは見た目が悪く保守性が落ちそうな事、2017モデルはECUから取得している事などを考慮して、灰色の線を利用して取得することにしました。
メーターからそう遠くない所にピックアップセンサーがあるのでコレを利用すると都合が良さそうです。

2013モデルのピックアップセンサーはHoneyWellの1AVシリーズが使われています。
このセンサーからは1回転につき2パルスの矩形波が出力されており、直接メーターに入力することが出来ます。
問題が発生した場合でもアセンブリ交換で対処できるように、本車側のワイヤーは加工せず、センサー側のワイヤーを分岐させる方法で信号線を引き出しました。

↑ 信号線(緑)の被覆を一部剥いで分岐するワイヤーを接続しました。

ワイヤーを分岐させてもメーター側の内部抵抗は十分に高く、ほとんど電流は流れないためイグナイタの動作に影響を与えることはありません。

出来ればコネクターのピンを外してそこから分岐させたかった...

あとは各配線をメーターに接続するだけです。

2017モデルではドライブシャフトの回転数を2線式のホールセンサとマグネットを使用して取得しているようです。
ギアカバーにメーターギアの取り付け穴は無く、カップリングヨークも型番が違います。

当初は2017モデルの部品を流用すれば比較的簡単にスピード信号を取り出せるだろうと考えておりましたが、部品流用の可否やそのコスト、取り付けの手間などを総合的に考えると、割に合わないという結論に達しました。
独自の方法で車速を取り出す方向で検討します。

フロントブレーキディスクにマグネットを取り付けるオーソドックスな方法や、近接センサーを使用してカップリングのヨーク部を検出する方法などを考えましたが、メーターワイヤーを取り外した後の処理も考えねばならず、いずれの方法もあまりスマートではありません。

むしろ既存のメーターワイヤーをうまく利用して回転数を取得すれば最低限の加工で済みますし、見た目も大幅に変わらないのではないか？と勘案します。
メーターケーブル取り出し口の真上にはサイドカバーがあるので、そこにセンサーを収めれば見た目もスッキリしますしメーターワイヤーのフリクションロスも無いに等しいレベルです。
なにより熱に弱い電子部品をエンジンから遠ざけることが出来るのも都合が良い。

方向性が決まったら早速メーターワイヤーの加工に着手します。

ウラルのメーターワイヤーはM18 P1.5という特殊な規格であるため、汎用センサーをそのままつなぐことが出来ません。
部品箱に転がっていたKSRのメーターケーブルからM12 P1.0の止めねじと口金を拝借してウラルのメーターケーブルと組み合わせました。

現物合わせでアウターケーブルの長さを決めて口金をカシメてから、インナーケーブルの末端をセンサーの差し込み部に合わせて四角形に整形しました。

↑ センサーは部品箱に転がっていたデイトナの3線式。
ディスコン品ですが役に立つ日が来ようとは..

↓実装するとセンサーがつながっているようには見えません。

メーター側のスピードセンサー端子は2線ですが、オープンコレクタ出力の3線式センサーなら問題なく接続できます。

ちなみにデイトナのセンサーは1回転6パルスでした。

新型メーターを弄り倒して、ハード・ソフト共にほぼ機能を把握することが出来ました。

それにより判ったのは、市販汎用品のハードウェアにウラル用のソフトを組み込んだものであること。
温度計の機能や外部スイッチの機能は、途中で配線が切断されて無効化されています、すこし勿体ないですね。

↑保護チューブの途中で切断された未使用のワイヤー

さっそく実装の方法を考えます。
メーターのピンアサインさえ判ってしまえば電気的に結合することは難しくはありません、次のポイントが焦点になります。

・メーターの取り付け方法
・スピード信号の取り出し方法
・タコ信号の取り出し方法

従来のアナログメーター（以下旧型）は凵の字型の金具をメーター裏側のスタッドにナットで締め付けそのテンションでインパネに固定されています。
新型メーターの裏にも固定用のねじ穴はあるものの、旧型のメーターとネジ位置が違うので金具の流用はできません。
金具を自作するのも面倒くさい...

そこで新型メーターに付属している化粧カバーを加工して取り付けることにしました。
新型メータは旧型メータよりも薄く、そのままインパネに取り付けると若干視線が遠くなってしまいます。
旧型メーターからゴムカバーを切断したものを拝借して15mmほど浮かせて取り付ることで改善を図りました。

インパネへの固定は新型メーター付属の化粧カバーを輪切りにしてネジ部をうまく利用。
化粧カバーの方がインパネの窪みより大きく、そのままでは干渉して取り付けできないため外周を削って薄くする必要がありました。

↑ 加工した旧型メーターのゴムカバーと新型メーターの化粧カバー
実際にはいきなり15mmアップと決まったわけではなく、いくつかのサイズを作りしっくりくるものを採用しました。

概要図↓

装着するとこんな感じ。

なかなかスマートに取り付けできたと思います。

メーターの取り付けはひとまず完了して一安心、次はスピード信号の取り出しを考えます。