日野コンマース・スペシャル:誕生50周年記念(2)


日野のクルマ:日野コンマース・スペシャル(誕生50周年(2010年2月)記念

【車両特徴:技術面】


《スタイリング》

 日野として、市場的に見て高級商品の輸送、貨物輸送兼乗用、さらに乗用車、バス等へと幅広い応用面の万能車を目指し、結果的に貨物のみを運ぶトラックのようないかついスタイルは避け、親しみのある、柔かい感じを出すためのモデリングを進めた。

 10分の1の縮尺年粘度模型を幾つか作り、同時に木製の実物大運転室模型により検討を開始し、視野を良くし、丸味のあるスタイリングとしたため、前面ガラスは大きな曲面ガラスを使用した。ホイールベースはルノー4CVと同一の2.1mとし、全長を短く、しかし全高は大きいので、寸づまりに見えない様にするのが最も苦心したとある。

 スケール・モデルが決定されると直ちに実物大モックアップを製作し、短期間の開発故、手鈑金模型を作る前にモックアップにキャンパスを張り、塗装し、屋外で検討を重ね、生産側、販売側の会社幹部含め討議が行われた。

 最も問題になったのはサイドのベルトラインの位置、大きさ、それに後部の傾斜の有無であった。また、高さ、幅に対して長さが短いこと、タイヤが14インチと小さいため、ボディがトップヘビーに見え易いこと等は、上記手順を経たモデリングによって解決され、バランスの取れた美しい親しみ易いスタイルが完成された。

19970624 Hino Commerce w500

今日でも目することが出来る当時の貴重な1/14のスケールモデル(およそ280mmの全長)。試作車に移行する前のトップ審査で外観デザイン確認用とお聞きする。今見ても全体のバランス&プロポーションは秀逸と感じる。また、キュートさも忘れてない1

《フロントドライブ》

 リアエンジン方式ではタイヤが上下するだけであり、ユニバーサルジョイントが左右1組あればルノー4CVの如く至極簡単なスイングアクスルが成立する。しかし、フロント・ドライブ方式では駆動輪がステアするため、もう1組のユニバーサルジョイントが必要になる。実はこのステア用ユニバーサルジョイントがステア角が上下方向に比べ大きい。ステア時は角速度が変化し、よってトルク変動が生じ易い。当時、ツェッパージョイント等の高級な恒速度自在接手によってトルク変動を生じない方式もあった。

 日野コンマースでは、比較的シンプルな特殊なユニバーサルを使用した。実はこのユニバーサルは僅かながらトルク変動を生じ、急坂路での急カーブの際、少しタイヤが左右にびれるのこともあった。しかしユニバーサルの傍にゴムを使用したフレキシブルカップリングを設け、これによってトルクの変動等は吸収されるようにした。これで急坂路をフルトルクで登坂中、ステア角度一杯にハンドルを切ってもスムースに運転出来るとした。フロントドライブ方式はステア性が良く、オーバーステアやアンダステアの現象がないことが当時でも知られたいたが、このようなフレキシブルカップリングでの対策で運転性能が一層向上したとしている。

 フロントドライブ方式では前輪荷重がある程度大きい必要があり、日野コンマースでも51~53%の荷重割合にした。ハンドルが重いことを懸念したが、適切なホイールアライメントとハンドル比によって、操舵は軽く戻りも良好であったとしている。

Suspension Front Drive w500

等速ジョイントではない。ゴムダンバーにより試行錯誤以前の初のフロントドライブの試み。市場での結末はどうであっただろうか?

《サスペンション》

 ルノー日野の経験をもって乗用車と同様な良い乗心地を得るために、4輪独立懸架方式を採用した。フロントサスペンションは、ウィッシュボーン式、ばねはトーションバーを使用により、シンプルな構造にまとめあげることが出来た。第二次世界大戦中の軍事車両の開発・試作の経験(98式牽引車「ロケ」)をもってのトーションバーについてはベンチ上の耐久試験、そして悪路耐久試験を経て、充分なる強度を証明した。リアサスペンションは、横置きリーフスプリングとトーションバー併用、これは3段階(今で言う可変スプリング的なものと見る、しかし構造は複雑)に作用する独特の構造であった。まず、空車時はメーンスプリングのみの作動、積載時は更にサブスプリングも作動、さらに積載走行中に悪路等の衝撃を受けると3段階目のトーションバーが利かせで、ばね比は3段階に変化する。

 フロントドライブと言う新機軸に加えてこれら4輪独立懸架、トーションバー,所謂可変スプリングは当時として、この種の商用車としては非常に先進的且つ大いなるチャレンジな取組だったと推測する。

 荷重変動の多いリアスプリングをこの様な構造にしたことで、積載時は勿論、空車を一人で運転している際も、乗心地が良く、トラックの空車時にありがちな跳ねは全然なかった。しかも積載時の乗心地も舗装路なら60km/h迄常に乗心地係数が5以下であり乗用車並みであったと設計レベルでの報告されている。

 また、ショックアブソーバはフロント、リア共利筒型を使用、フロントにはトーションバーのスタビライザーを設けた。

Suspension Rear w400

所謂、可変スプリングを3つのメカ構造で実現。2段のスプリング、そしてある荷重になると動作するトーションバーの構造が理解できる。

《トランスミッション》

 プロペラシャフトを必要しないFF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式のため当然のことながらデファレンシャルギヤケースはトランスミッションと一体型であり、これらがエンジンと結合されて一つのパワーユニットにまとまられた。ルノー4CVのRR(リアエンジン・リアドライブ)方式のそれを丁度逆さにしたものであると言う方が明解だ。

 僅か28馬力のエンジンをもって80km/h以上の最高速を得ること、また登坂能力は1/3.5(およそ15度余り)を得ること、当然のことながら充分なる加速性能、これらを満足するためのギヤレシオは重要はファクターであり、その目標達成のために前進4段トランスミッション(ルノー4CVは前進3段)の変速比を次の様にした(全減速比)。

  • 第1速  6.20(35.42)
  • 第2速  3.43(19.60)
  • 第3速  2.05(11.71)
  • 第4速  1.23(7.03)
  • 後退   6.20(35.42)
  • 最終減速 5.71

 フロントドライブ或はリアエンジン方式の場合、トランスミッションの主軸から一対のギヤを経て、第2軸がそのままスパイラルベベルギヤとして使用される構造となる為に。第1速、第2速を上記の様に大きなギヤ比を持たせることはトランスミッションが大型化し困難になります。

 下図に示すな構造になり、小型軽量のトランスミッションが完成、第2、3、4速はシンクロメッシュであり、操作は乗用車と同様にスムーズなものであった。

x-mission w500

基本的にルノー4CVそのものと見る。4速ではあるものの1速とバックギアは共用であり、チャレンジは避けた設計である。しかし、ルノー側はこの基本構造は後にケースを縦割りにするなど大きな進化が見られるが、日野の続くコンテッサ900&1300は良くも悪くもこの基本構造を変更すること無く進化して行った。

《エンジン》

 日野コンマース用として新たに設計製作されたエンジン(ルノー4CVベース:下記の比較を参照)は、軽量且つ経済的な狙いを実現化を目指した。28馬力/4,600rpm、実用的には500rpm以上使用可能と表明し、またに高速化してフレキシビリテーを与える様心掛けて設計したものと言われる。例えばバルブ機構はハーモニックアナライズの手法を用いてカム形状を決め、5000rpm以上でもバルブが跳らない様にした。

 シリンダヘッドはアルミ製、燃焼室は数種試作実験の結果、セミウェッジ型、圧縮比7.9とした。レギュラーガソリンで利用出来た。(これらも基本的にルノー4CVを踏襲)

 キャブレーターには加速ポンプを設けなかったが。徐行燃費の向上を行い、車両重量の軽さと、適当なギヤ比によって、加速性は充分であるとしていた。

 このエンジンには鋳造クランクシャフトを採用した。1万本中1本でも鋳造巣による折損事故に対してはX線やコバルト60などの検証研究、また実物疲労試験機による耐久テスト等、長期間に対する鋳造管理の試験研究を行ったと言われる。結果的に、それは日野自動車として初めてのクランクシャフト製造を自信をもって、量産化し、生産性向上に成功したと自負するものであった。

 尚、スターター並びにゼネレーター等は12ボルト(ルノー4CVは6V)を採用、より軽量化も目指した。

日野コンマース vs. ルノー4CV 日野コンマース ルノー4CV
内径X行程(mm) 60X74 54.5X80
総排気量(cc) 836 748
圧縮費 7.9 7.25
最高出力(PS/rpm) 28/4600 21/5,000
engine cutaway w500

ルノー4CVのエンジンを巧みにモディファイ。ウオーターポンプなどの位置関係は変るがベースのレアアウトや基本的なジオメトリーは変らず。 この基本設計が将来のコンテッサ900などに発展する。

《ステアリング・ブレーキ・タイヤ》

 フロントドライブ方式のため前輪荷重を50%以上、当然のことながらルノー4CVなどのRRは40%以下と小さいものに比べて、ハンドル操作が重くなることは明らかであり、ギヤ比は18:1のウォームピン式を採用、ベアリング部はニードルローラ式により摩擦低減を狙った。

 ブレーキは油圧式、前輪は2つのシリンダーによるツーリーディングに、前後共アンカー部は傾斜をつけ、ライニングが摩耗しても自動的に適正に調整、50km/hでの急ブレーキで15m以内に停止する性能を有した。

 その他、クラッチが油圧機構(ルノー4CVはその後のR8など含めて、伝統等的にワイヤーでの機械式)にし、乗用車と同じ運転感覚になる様に細部にで注意を払った。

 タイヤは前後共同一の5.50-14、6プライを使用、当時のこの種のバンはリアのサイズを大きくするか、プライ数を上げるかをしているが、日野コンマースは前後共同一を採用していた。

steering gear w500

ルノー4CVはラック&ピニオンであるが、日野コンマースには古典的な機構が採用された。当時としては自然な成り行きだったのだろう。

《走行性能》

 販売に向けての運輸省当局による日野コンマース型式認定のための審査試験は1958年(和34年)12月8&9日に実施され、次のように結果であった:

  • 試験車
    • PB10型:500kg積バン
    • 総重量:1,650kg
    • 前輪:869kg
    • 後輪:781kg
  • 燃費消費試験:平均燃費(km/h)
    • 車速 30(km/h):16.1(km/h)
    • 車速 40(km/h):15.3(km/h)
    • 車速 50(km/h):14.8(km/h)
    • 車速 60(km/h):12.9(km/h)
  • 加速試験
    • 初速:00(km/h)
      • 200m:20.0(sec)
      • 400m:31.9(sec)
    • 初速:20(km/h)
      • 200m:19.8(sec)
      • 400m:32.7(sec)
    • 初速:30(km/h)
      • 200m:17.0(sec)
      • 400m:29.2(sec)
  • 乗心地試験:乗心地係数
    • 車速 30(km/h):3.2
    • 車速 40(km/h):4.0
    • 車速 50(km/h):4.6
    • 車速 60(km/h):4.9
  • 騒音試験:ホン(Bスケール)
    • 車速 35(km/h):71,5 ホン
    • 車速 50(km/h):79.5 ホン
  • 運行試験:保土ヶ谷ー小田原 108.8km
    • 指定速度:50km/h
    • 平均速度:40.3km/h
    • 燃料消費量:14.0km/リッター
    • 尚、湯本ー芦の湯間の箱根登坂試験は昼間11時頃、普通運転条件で(無理をしないで)行った結果、所要時間は24分08秒であった。

《生産技術面》

 現在、多くを知ることは難しいが、量産までの工期が極端に短いため(およそ2年)、また開発メンバーも小所帯とあって、プレス型には通常のように金型を用いなかった。ヨークアスベスト、一種の広義の意味でプラスチック型を適用した。これは当時、米国出張をした技術部門のトップが得て来たノウハウによるものであった。また、ボデー全体も平面を主体としたのもプレス型の簡素化の結果であり、とにもかくににも速く進めること、またルノーから出来るだけ速く(自分たちの)新しいもの切り替えるという発想が支配していたのだ。

(註)日野コンマースのプレス型について、コンクリート型であったと言う意見もあるが、それはそれでかなりの広義の意味では間違いではないだろう。しかし、より正確に表現をすれば上記のようである。

(SE、2011.1.28 Original)


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