ショックアブソーバーのへたりの原因

質問

何万キロか走ると、ショックアブソーバーが通称「へたり」状態（発生減衰力が小さくなる状態）になって、乗り心地や操縦安定性の悪化が発生しますが、この「へたり」は、ショックアブソーバーの中のどの部品がどのような状態に変化して生じるものなのでしょうか？

あまり家にいないもので、すぐには返事ができないことをお許しください。

回答No.7

yoshizou

オイルだって基本構造にCOO- CO- CH- O=などが含まれ、脱水あるいは共有などの結合で環状構造を直鎖状に結合して維持しているという風に考えれば、温度差や振動による結合の崩壊もありうるんじゃないでしょうか？とすると、崩壊した結合部分の酸素が開放されてオイル中に含まれるであろう不純物と結合して連鎖の崩壊を進行させる可能性はあるんじゃないかと思います。
（熱が分解作用の亢進に寄与するかもしれませんし）

どっちかというと、生化学的な「油脂」的発想ですが、鉱物でも基本的には変わらないんじゃないかと思います。

お礼

度重なるご回答どうもありがとうございます。
基本的に、自動車に使われている燃料やオイルには酸素はごく微量（ほとんどない；いろいろな計算をする時にはゼロとして扱う）にしか含まれていないという認識です（過去に含酸素燃料という酸素がふくまれているガソリンもあり、燃調が狂い困ったりしたと聞いたことがありますが)。しかし、とは言っても、ゼロとは言い切れないとは思います。また、作動油へのピストン運動による攪拌に伴う空気の溶け込みもあるかとは思います。
どちらにしても、局所的に上昇する温度が何度まで上がるのか？、その温度にたいする酸化速度、攪拌による酸素の溶け込み度合い等いろいろな影響度合いがわからないと結論が出ないと思いますので、是非ショックアブソーバーを設計や実験している方のご意見をお聞かせ願えれば幸いです。

回答No.6

kan3

劣化したショックのＯＩＬはシャバシャバですね。
でも新品のショックはバラした事が無いので新しいＯＩＬの状態を自分は解かりません。
昔はこのＯＩＬを３０番とか８０番とブレンド・交換してショックを硬めにしてました。
※ＯＩＬシールの再使用が難しい（笑）。

新品の状態と劣化した状態を、顕微鏡で見るような仕事のＰＲＯ、要はメーカーの人間で無いと、貴方の疑問は解消しないでしょう。

今はガス式が多いので分解は危険で意味が少ないです。
※カートリッジ交換の頃が１番良かったですね。

お礼

ご回答どうもありがとうございます。
確かにメーカーもしくはチューニングショプの人でないとわからないですね。
気長に答えを待ちます。

回答No.5

nobugs

＃２ですが、追加に質問がありましたので追記します。
オイルの酸化について、作動時にはエンジンオイルの様に、常時高温にさらされてはいませんが、摩擦により発熱し局所的（分子レベル）には高温になります。
ですから、エンジンオイルよりゆっくりとではあるものの、徐々に酸化が進みます。

窒素ガス封入式では、当初は酸化防止の効果を狙い、その後、封入圧力によるダンパー特性の変更に注目し、圧力を可変させ特性を変える仕様が生まれています。

お礼

どうもありがとうございます。
（１）酸化の件
まだ疑問があります。
エンジンでは、エンジンの中（シリンダーではなく、カムカバーの中やブロックの中）に空気を送り込んで（かってすってくれますが）、爆発時にピストンリングからシリンダーブロックにもれてくる燃焼ガスをブローバイガスとして再度エンジンに吸わせています。
ということはエンジンオイルのあるところに空気、つまり、酸素が常に沢山あるわけで、これと高温と相まって酸化が非常に進むわけですが、ショックアブソーバーの場合、局所的にオイルの流速が上がり温度があがる、ピストンオリフイス部分やシール部分はオイルが満たされており酸素が殆どない状態です。確かに、激しい走行をするとショックが熱くなることは経験しておりますが、いくら熱くても酸素がなければ酸化しないわけで、疑問はまだ残ります。自分としては、オリフィスを通過することによるオイルの分子鎖がだんだんと引裂かれて粘度が低下すると想像します。
もし、専門家の方がいらっしゃたらご意見ください。
（２）窒素ガス封入式の件
窒素ガスの封入の目的はいくつかありますが、目的の１つとして、確かに温度上昇を抑えることがあると思いますが、この目的は、温度上昇によってオイル粘度が変わりダンピング特性が走行中に変化してしまうことを抑えることと理解しています（劣化ではなく、たとえば走り出しから走り終わり時の間にダンピング特性が変化しないようにする）。オリフィスによるダンパーは、ショック作動速度に比例して力をはっする特性ですが、封入ガスはショックのストロークに比例して力をはっする特性なので、封入圧力の大小はスプリングのバネ定数を大小させているのと同じことをしていると理解しています。結局、よくショックの封入圧力を換えて足回り特性を変えているのはダンピング特性を変えているのではなく、スプリング特性を変えていることをしているのだと理解しています。
いかがでしょうか？

回答No.4

RX1-03

筒の中にガス、油を封入したものがあります。
オリフィス呼ぶ穴から油が出入りする際の抵抗
を利用し減衰力を得るタイプでは、油の劣化に
よって性能低下が起こります。

これにガスを併用したものでは、ガスの漏れによる
ものがあります。
ガスは、不活性気体である窒素が一般的です。

油やガスの漏れが発生したものは、分解できない構造のもの多いので交換するのが一般的です。

お礼

どうもありがとうございます。
これまでと同様に、オイルの粘性が落ちるという１つの理由だけなのか疑問です。

回答No.3

noname#125490

ショックアブソーバーの中にはオイルが入っています。
このオイルによって減衰力を発生しているわけです。
オイルですから当然劣化します。
一番の原因としては、その劣化によってオイルの粘度が変化（粘りが無くなる）するために「へたり」が発生します。
また、ピストンの磨耗やオリフィスの拡大および詰りによりオイル通路が広くまたは狭くなってしまい適度な抵抗が得られなくなった場合にも「へたり」の原因になります。
この場合、前者はふわふわした状態で後者はごつごつした状態になります。
下記ＵＲＬはショックメーカーのＳＨＯＷＡのページですが、ここに簡単なショックの模式図がありますので参考にしてみて下さい。

参考URL：

http://www.showa1.com/products/4rs/shock_a.html

お礼

ご回答どうもありがとうございます。
これまでオイルの粘度低下説が多く、でてきています。
一方で、ピストンの周りのシリンダーとの隙間のオイルシールからの漏れ量が増えるからだとか、オリフィスの穴が大きくなるからとか他にも説がでていますが、実際のところどれが一番の要因なのでしょうか？
さらに、自分が思うにオリフィスについている逆止弁プレート（オーリンズとかで調整に使うやつ）のへたりもあるのではないかとも思うのですが。

回答No.2

nobugs

ショックアブソーバーの基本構造は、ピストンで流体を押し出し小さな穴を流体が通過するときに、流量を大きくする程抵抗が増加をして、ピストンの動きを抑える効果がでます。

オイルの粘度が小さく、穴が大きい程抵抗が少なくなります。

へたりの原因は、
１、オイルの劣化（酸化）による粘度の低下
２、長年の使用による磨耗で穴が大きくなる
の２点ですが、通常ではオイルの劣化が原因の一番でしょう。
最近は、オイルの酸化を防ぐために、窒素ガスを封入しますが、シールの劣化による漏れがでて空気が入り込み酸化させて、劣化を起こします。
２の場合は、相当長い間使用していないと起き難いでしょう。
メーカによっては、２万km毎のオーバーホールを推奨しています。

参考URL：

http://www.trdparts.jp/parts_shock.html

お礼

どうもありがとうございます。
理解できなかった部分としては、
（１）エンジンオイルの様な高温条件下では比較的安定している物質であるオイルも酸化すると思いますが、それほど熱く（エンジン爆発に比べて）ならないショックアブソーバーの中でも酸化現象が起こるものなのでしょうか？
どちらかというと、オイルは炭素Ｃと水素Ｈの鎖の様なものであるので、その鎖がせん断されて粘度が落ちるのではないかと思っていたのですが、、、
（２）磨耗で穴が大きくなる件では、同感です。オリフィス部のオイル通過流速は相当高く、状態によってはキャビテイーションが発生し、穴を傷つけてしまうくらいだからです。
（３）窒素がす封入の件ですが、窒素を入れて酸化を防止するというより、窒素で圧力をかけてオイルのキャビテイーションの発生を防いでいるといる理解をしていたのですが、間違いでしょうか？

回答No.1

inaken11

主に、オイルシール（ゴム製）が劣化、摩耗し、不要なオイル通路が出来てしまうから。
または、オイルが抜け出てしまうから。

お礼

どうもありがとうございます。