CITROEN DS 23 の整備と解説(DS-BOOK) & A MINIATURE CAR COLLECTION.

[ Clutch Cylinder の分解整備 ;(Ⅰ) 年式と構造の違い？]

◇コメント
　丁度 1 年前、(2006-07 に Hydraulic Control of Gear-Box & Clutch の日本語訳 ) との長い記事を掲載しました。その後、ゆっくり和訳を修正して行くと書きながら、それほどの努力はしていないのが実情ですが、その記事の中では "Hydraulic Control" に就いてはかなり詳しいものでしたが、ふり返ってみますと肝心の Clutch-Cylinder に関しては何も触れられていないことに気付きました。そこで Clutch-Cylinder の構造を調べてみました。
　Parts Catalog. No.611 や Autobooks で調べてみますと以下のように、いずれも Ring-Seal が書いてあります。　Autobooks では「ご丁寧にも」 Cylinder 内面に溝があるようで、 Mandrel A にてキチント押し込んでから Piston を入れるように書いてあります。
　また、'72 年以前の Model では Brake-Cylinder のような Piston では無い図が書いてあります。以前分解した時の記憶では Ring-Seal など無かったように思い、Spare Parts を改めて分解して構造を確かめてみました。「論より証拠」でしょう。
　また、 Return-Spring の働きに就いても検討しましょう。少なくとも、 Return-Spring for Piston と云う前に Piston が油圧で前進して、恐らく Spring を収縮させながら Rod を介して Clutch-Fork を押して Clutch-Engagement を「切って」いることは確かなことなのです。Re-Engagement の前に De-Engagement を先に考えるべきでしょう！Return-Spring の「伸展」よりも前に「圧縮」を考えるということです。

▲ '72 年以後の Model の図として記載されていますが、それ以前の Model のものは、Return-Spring 等無く、 2-Ring-Seals になっています。初期のものは Clutch-Control の方法が違っていましたから、当然 Clutch-Cylinder も違っていたのでしょう。▼

▲ Autobooks からですが、明らかに Piston:4 の後側に Ring-Seal:5 が記載されています。しかし4 の間には Return-Spring (強力で長い) が記載されていません。 Cylinder には Ring-Seal 用の溝が書いてあります！！！ところが、実物には Cylinder にも Piston にも Seal 用の溝など無いのです。　Brake-Cylinder には Piston に溝があります。しかしながら、図では Mandrel A まで記載されています！Nut と Cylinder の面:"a" と "b" は「面一」にして Pin で留めるようになっています。▼

◆解説
　この写真は Gearbox を輸入した時に付いて来た「完全な」 Spare-parts を少しきれいにして撮影したものです。取り合えず載せたものですから、撮り直しをするかもしれません。
　兎に角、ご覧のように Autobooks の断面図とは違います。 Cylinder と Piston は精度良く造られており、 Ring-Seal の必要は無いようです。仔細に指で触ってみますと、 Piston が収まる長さ部分の Cylinder 壁が僅かに？「狭い」ようで、その上部は 1 μ？位「広く」感じます。いずれにせよ、 Ring-Seal 用の溝は存在しません。
　この強力な Return-Spring は "return" の為だけでしょうか？ Clutch ですから「戻り」は急速でなくても良いのですし、Mechanical-Clutch にはありません。他にも Pressure-Plate や Fork に return 作用はあります。しかしながら、もしも Clutch-Cylinder 内部に Spring が無ければ Nut と Piston は作動する度にぶつかってしまうでしょう。その意味からは Spring の存在理由はありますが、それだけでは無いでしょうから、 Clutch-Fork を押す力を control している？と考えているのですが・・・　Spring の「強さ」と「圧縮時長」を測定してみる必要があると思いますし、そこからこの Spring の意味が明らかになる気がするのです。

▲ Clutch-Cylinder の構成部品です。 Suspension-Cylinder と同様に Piston 内部は深く削りこまれています。その Piston の底部から外側まで Rod は全体が入っています。当然、Piston の動きを伝えて Clutch-Fork を押して Clutch 接続を「断」つのです。 Clutch-Cylinder の底部で、油圧配管からの通路が「矢印」のように「削り込まれて」います。従って、これも Autobooks の図とは違っています。▼

▲ Clutch-Cylinder の中に Piston を挿入した所ですが、LHM を付けて丁寧に入れます。この写真のように Ring-Seal を入れるような溝は切られていません。 Piston の内部はかなり削り込まれていることが解ります。 Piston が収まった上縁部から上部が「ほんの僅か」に広くなっています。(1 μ ！) Piston の中に Spring は入ります。その後 Nut を Cylinder 上縁に合わせてねじ込みます。 Nut には4 個の孔が開いており Cylinder の溝と合わせて Pin を入れて固定します。本来は「面一」ですが Clutch-Cylinder の溝の幅からは、Max 5mm の範囲で調整可能です。( Piston の動く範囲の調整になります。) Push-Rod は free で Piston の動きを Clutch-Fork に伝えます。▼　
＊ 結論： 1) Ring-Seal は存在しないこと。2) Return-Spring の働きに就いては、どこにも述べられていない上に Mechanical-Clutch-Control から考えると「無くても良い」だろうと考えられます！！！
＊＊＊ all photographed by IXY Digital 30. ＊＊＊

[ Clutch Cylinder の分解整備 ; (Ⅱ) 構造と作動]

＊＊＊ Return-Spring & Piston stroke の計測値から考える ＊＊＊

◆コメントと解説
　Clutch-Pedal を踏む＝(DS では Piston が前進する) 為に要する力の原因は何でしょうか？ その大部分は Clutch の Pressure-Plate から来ているのでしょう。 Flywheel の回転力を Clutch-Disc を挟んで Gear-box に伝える為には、 Pressure-Plate で圧着する必要があります。 Mechanical では「大きな踏力」を要しますが、 DS では hydraulic Piston が代わりに行ってくれます。この場合の差は Clutch-Fork のテコ比が同じなので Fork を動かす L 型板と Pedal のテコ比を考慮した Mechanical Power なります。
　参考値としては、ID 19 に於ける Parking-Brake = emergency-Brake が踏力: 50kg とされていますから、この値より少し低いでしょう。
　そこで Clutch-Pedal を踏むに要する「踏力」を例えば、30kg と仮定しますと、DS では Clutch-Cylinder に必要な Fork を押す力が 100kg になるとしましょう。この程度の力は hydraulic Cylinder では「油圧」は低いものです。否、低すぎるレベルなのです。
　下の図では 15.4 inch Perso.-Com. ではほぼ実寸になりますので、 Clutch-Piston 径は 24mm ですから、底面積(S) は 1.2 X 1.2 X 3.14 = ca.4.5 c㎡ になります。
　Return-Spring の圧縮力の 39kg を加えて、F=PS から S= 4.5 , P= 139kg ÷ 4.5 = 31 bar になります。 Suspension 系の約 1/5 になります。
　複雑な配管と Slidevalves を通りますし、初期の DS 19 では「低圧 Pump」 を使用していたこと、Brake-System でも 20bar 程度にまで「低くして」使用していることとも一致しています。


▲ 車体前部の突起に Citroen 工具 2505 T を挿して、体重計との間に Return-Spring を挿んで、体重計の下にパンタグラフ・ジャッキを置き「手で」上げて行くと「完全に圧縮」されるまで「数値」は上昇します。完全に圧縮されると次は車体を上げるのですから「手」では上がらなくなり、 Spring の力と圧縮長が測定されます。写真では、 39kg で 33mm と測定できました。この 33mm は Piston の長さに一致します。 Piston の底部の厚さを考慮すると、 Piston が Nut にぶつからない長さです！▼

＊＊＊ これを応用すると、簡単な "Press" として使えます。＊＊＊

[ Clutch-Cylinder の分解と整備:(Ⅲ) stroke を考える ]

＊＊＊ Clutch-Cylinder の作動時の stroke から Return-Spring を考える ＊＊＊


▲ Clutch-Cylinder の構成部品の全てですが、このまま載せ替えた方が良さそうです。 ここで多少記載しておくべきことは、Nut を多少奥までねじ込んでも Nut と Piston の間に入っている Return-Spring には、前後に数mm の隙間が存在することです。 要するに Push-Rod の長さには余裕があります。 このあたりは hydraulic Clutch には「非常に微妙さ」があるのです。それが、下の写真の Clutch engagement の調整に現われます。 14mm Nut の 1 回転で Clutch のつながりに「違いが」出てきます。(2007-03 参照)
　このように検討してきますと、Returm-Spring は Piston から Fork に掛かる最初の力を 1/3 程吸収して Clutch-Cylinder の作動を安定化しています。接続時には最初の半 Clutch までの時間の短縮に効果を示すでしょう。私が取り上げたい点は、Hydraulic Clutch Control だけで無く Mechanical な部分もあるだろうと云うことです。▼
▲ Cylinder-Fork (IN) (OUT) 等と記載していますが、ご理解頂けるように、(IN) とは Clutch-engaged : Clutch が接続している状態のことです。 同様に (OUT) とは Clutch の接続が切れている状態です。 "engage" とか "de-engage" とか書くのでしょうか？　いずれにしても、 Clutch-Piston の stroke は「物差し」に表示してありますように、約 1.3 ～ 1.4cm 程度です。▼

＊＊＊ from: Jerome's Blog . [Mechanical Clutch Control by Wire & Push-Rod ! ] ＊＊＊
▼ 面白いと云うべきか？ ID : mechanical になっても、DS での hydraulic Control の構造のままに、Clutch-Fork を前に押しています！ "L"型金具や支点の Bolt は強度的には当然「不利」でしょう。 DS と同一の生産性とは言いながら「頑固」ですね・・・▼

▲ "L"型金具や Clutch-Pedal で理屈の上では、「テコ比」で 1/5 ～ 1/7 に計算上はなるのでしょうが、それだけ各部分で抵抗が生まれますから、どれ程 Pedal が軽くなるのでしょうか？ ID 系の Pedal 類の重いことは有名です。下の old-type Pressure-Plate が重さの原因であるらしく (1966-67)　多くの spring があります。▼


▲ 上の写真と下の写真とは「左右が逆」になります。 DS に比較すると Mechanical Control は何と simple なのでしょう！ ▼

[ from Le DOUBLE CHEVRON, No 32 ]

◆解説： 1960～1970 年代の Le DOUBLE CHEVRON には "echos" という Page があって BECK の絵がありました。これは No. 32. 1973 夏号に載ったものです。　何か、自分の姿を見ているようで・・・　

[ Height-Corrector と Antiroll-Bar-Rod ]

◇コメント
　これまでの項でも既に述べてきましたが、Height-Corrector への「入力」、言い換えれば左右両輪の車高変化の「平均値」である Anti-roll-Bar の Center の「ねじれ」を修正するべき「変位量」として、 Height-Corrector の Slidevalve 軸に伝えているのです。しかしながら、 Height-Corrector の取り付け位置は車種により違いがあります。
　DS/ID では「左側」ですが、例えば GS(A) では前は右側で、後は「中央」にあります。単純に考えれば Antiroll-Bar の中央の変位を「入力」としているのですから、DS/ID でも後部には充分な取り付け場所があるのに、何故、その場所に無いのでしょうか？？？
　DS では Trunk-Room の半分として、実測 55cm あります。この距離では "ROD" が伝えるべき変位量を一時的にせよ「吸収」していることは事実でしょう。
　中央部にあるのは GS(A) の rear だけかと思っていました所、GS Birotor の Parts Catalog: No.633 では front も「中央」にありました。
　それでは Height-Corrector は中央部で直接 Antiroll-Bar に接続しているのかと思うとそうではありません！！！何と U-TURN して「距離を 50cm」程度にしているのです。
＊＊＊この理由は一体何でしょうか？？？一度も議論されたことはありません！！！本質的には CITROEN : Hydropneumatic Suspension とは( 同時に DS とは) 実に曖昧な所の多い System の塊だと思います・・・＊＊＊

▲ ID19p, LHS なので Height-Corrector には RED-Rubber-Pipe が付いています。 Pipe 類は邪魔なので組み立て初期の写真を使はせてもらいました。　Antiroll-Bar からの Rod は「この長さでは」当然「変位」を質、量共に正確には伝達出来ないでしょう。▼


◆解説
　Antiroll-Bar の中央部から Height-Corrector への "Rod"の取り付け場所と Manual-Control の Linkage の状態を明確に示すために Jerome の ID での写真を借りました。また、Antiroll-Bar からの "Rod" は私の DS23 のものを載せました。この Rod の長さは一体何のためあるのでしょうか？
　また、 GS(A), GS Birotor の "Rod" の U-Turn は何故に必要なのでしょうか？
＊考えられる理由は、1) 直接取り付けると、Height-Corrector に「力学的な」無理が掛かる。　2) ここでも "Time Lag" を作った方が良い。・・・と云ったものですが「如何なもの」でしょうか？？？
　このように、 Height-Corrector の構造は非常に「精密なもの」であるのに、 Antiroll-Bar からの変位の伝達方法は( Manual-Control-Linkage も同じ) 実に曖昧なものであり、これらを調整した経験のある者には「これで車高が決まるのか？」との疑問を常に感じるのです。実際、車高の調整値は CM の Level であり、その時々で差があることは「常識」なのですから・・・
＊＊特に、GS Birotor の設計が大変興味のあるところです。　前後で違った構造です。



＊＊＊ GS Birotor (Rotary Engine) の Parts-Catalog. No.633 は生産数、年数からも、残っている数は少ないでしょう！実際には使用していないので美品です。＊＊＊

[ Height Corrector を分解する]

＊＊＊ Height-Corrector 特に Dash-Pot を分解して撮影した写真と解説図とを比べる＊＊＊
◇コメント
　Height Corrector 実に「偉大なる発明」であると思います。この装置なしに Hydro-pneumatic Suspension は成立しません！
　思い起こせば CG で ACTIVE SUSPENSION に就いての議論を KN 氏としていた時に、Active Suspension が「各種の Sensor」 によって得られた Data を Computer 計算して Suspension Actuator を control する [TIME-LAG] の問題を KN 氏は充分に理解できずに記事を書いて「間違い」をしていました。
　細かい路面の変位に合わせて ACTUATOR=Suspension-Cylinder =車高を変えることの無意味で不可能なことを、最後まで理解できませんでした。今でも多くの Journalists は理解できていません。しかし、多くの Citroenists は何故、CITROEN は Hydro-pneumatic-Suspension を完成することが出来たのかを知っています。
　Height Corrector によって「短い時間の変位」は無視して、ある程度「持続した変位」にのみ対応することの重要性を知っているからです。この問題の解決には、Height-Corrector の持つ "DASHPOT" の働きによっているのであることを「改めて考えること」は、充分に意義のあることでしょう。
　この事実を "WIKIPEDIA" 氏も理解できずに、いまだに [ Citroen DS ] は技術的には、後の自動車史に「何らの影響も残さなかった」と記して改めないのです！！！ ACTIVE SUSPENSION は Citroen DS に始まり基本的には完成していたことが解らないのです。


◆解説
　車高が変化した際に「それを修正する」には、基本的には 1) 高圧油圧回路、 2) リターン回路、 3) Suspension 回路の 3 回路が接続された 3 way Slidevalve があればよいのです。しかしながら、この作動が行われますと「高圧油圧」ですから、あまりにも直ちに修正されてしまい、このような作動が繰り返し行はれますと「返って不安定」なものになってしまいます。
　すなわち「修正の繰り返し」が連続して行はれ、無意味なエネルギー消費が繰り返されるのです。そのためには「一定の時間」持続した場合にのみ「修正」が行はれる必要があります。その時間的な遅れは「修正する時」に必要なのであって、修正が完了した際には「直ちに停止」しなければ修正し過ぎることになり、これもまた不安定なことです。
　従って、Height-Corrector に求められる「条件」は、正常位置 = Neutral から加圧、又は減圧するために Slidevalve が移動する場合に「抵抗」を設けることです。この為には Slidevalve の両側に "C"室と "D"室を設けて LHM で満たしてあります。そして「安定位置」 = Neutral Position から移動するには "DASHPOT" という「大きな抵抗」を受けて時間が遅れてしまうのです。一方で Neutral 位置に戻るのは直ぐでなければなりませんから、この時には Disc-Valve で閉じられていた Bypass が開きますから LHM は容易に移動して "C"室と "D" 室は元のように同じ容積に戻り、Slidevalve は閉じられます。
　この Slidevalve を構成する「外側」と「心棒」は、共に 1 μ の工作精度ですので全体として 3 μ 以内の精度を持っていることは有名です。当然、鉄製で Aluminium-Body に打ち込まれています。この記事は (2006-06)「ID 生産の背景」等にて解説してありますから、参照して下さい。
　＊＊＊Height-Corrector は大変高価なものですから (製造価格) Citroen-Fan は 1 個ずつでも解体車から拾って保存して頂きたいものです！！！＊＊＊

▲ Ressorts= Spring, Clapets= Disc, Tiroir= Slide, Membranes caoutchouc= Rubber-membrane, Coupelles metaliques= Double metal cups. ▲

▲ "C" 室と "D" 室は丈夫なゴム膜で作られており、2 枚の鉄製円盤でサンドウィッチされ、金属リングで確りとおさえられています。下の写真では、 Disc-Valve と Spring で Bypass-Hole は閉じられています。左外側に "Dashpot" の孔が見えます。この Height-Corrector は GS 用ですが、配管径以外は全く同一です。Citroen original のゴム質の良さにはいつも驚かされます！ ▼

▼ この反対側の写真には、重要な部品が全て写っています。 Disc-Valve, Dashpot, Slidevalve, Bypass-Hole 等ですが、 Height-Corrector は左右対称ですので、組み立てには問題はありません。▼

[ Dash-Pot を分解して解説する ]

◆ 解説: Dash-Pot は構造はほぼ同じでも、使用される場所によっては (Gear-Selector) LHM の粘度の温度補償をするためでしたが、ここでは明らかに LHM の移動速度を遅らせるためです。図でも「狭い孔を通る」と「自由に通る」との説明になっています。
　Dashpot の構造で何故「調整用」に枚数を変えられるようにしたのか？興味のあるところですが、恐らく全車種で「同一」のようです。また、私の DS での経験からは、枚数を半分にしても「目立った」変化を感じませんでした。この理由としては、人間の感覚の「あてにならない」ことと、 Anti-roll-Bar の中点からの「力の伝達法」の問題があります！この「あいまいさ」が Dashpot の性能？以上に働いていると考えられます！

▲ Slidevalve は「閉」＝ Neutral-Position です。また、Dashpot 中央部からの return 回路は、理屈からは必要のないものです。一方から押され、他方からは引かれているからです。 Slidevalve から漏れた LHM を排出するだけです。▼

＊＊＊ この測定は CITROEN TECHNO CLUB 時代に Obata & Mori 両氏のご協力で実現したもので、拙著:"WHY CITROEN Q & A" に掲載したものです。当時は写真の印刷が高価でしたので、コピー器の上に円盤を並べて作ったものです。それを思うと、このような映像は「夢のよう」です。＊＊＊

▲ Dash-Pot 構成部品。小円盤の径 5.8mm, pinhole= 0.3mm, とかなりの抵抗です。とは言え小円盤は 4 枚Ｘ 2= 8 枚で、1 枚の厚さは 0.1mm ですから全体で 0.8mm でしかありません。私の DS23 では、rear を「半分= 4 枚」にしています。▼

photos by IXY Digital 30. 良く撮れるものです・・・

[ Height-Corrector の作動解説 ]

▲ Neutral から [return] に Slidevalve が移動するには、"C" 室から "D" 室へ Dashpot を通って LHM が先ず移動しなければなりません。 Neutral-position では Disc-Valve が Bypass-Hole を常に閉鎖しているからです。逆に Neutral-Position に戻る時には Bypass-Hole は開いていますので、大部分の LHM はここを通過できますから、"C"室と "D"室は同一容積になり Slidevalve は Neutral に戻れます。▼

▲ ← で示されている Slidevalve です。図とほぼ同じ大きさにしてあります。 15.4 inch での画像では 7cm ですが、実際の長さは 5.3cm 位ですから Slidevalve の Stroke は「極僅か」です。荒っぽい測定でも約 5mm です。この僅かな動きで「作動する」のですから実に微妙です。このあたりの検討は絶対に必要なのですが、殆ど成されていません。このような状態で「車高」が決まるから不思議なことです。私の長年の大きな疑問です！！！他方でこの微妙な Slidevalve を動かす「周囲の Linkage 」＝手動車高調整や Anti-roll-bar との連結方法の何と「荒っぽい造り」なのでしょうか？
　この Slidevalve の工作精度は内外各 1 μ ですので、全体では 3 μ を保っていることは Hydraulic System の [CITROEN の精密製造技術] として有名です。▼


▲ Feed-Position (加圧位置) と Neutral-Position との「移動」に就いては、Return-Position と Neutral-Position で述べたことと同一です。▼　

＊＊＊ from: COMMANDES ET ASSERVISSEMENTS HYDRAULIQUES. CITROEN ＊＊＊

[ SEIBU の後に YANASE TECH !]

＊＊＊ 三ツ沢 SEIBU の後に Classic Car Center ・・・と書いた看板がでてから 6 ヶ月、中には Mercedes 190SL, Jaguar E type, NISSAN Fair Lady 2000. と自動車誌が 10 冊ほど、ミニカーケースなどがあり、接客用の Table & Chairs があるのに人も車も無しで鍵がかかっていました。 OPEL VITA に乗っているので Sales に聞いてみましょう。＊＊＊

＊＊＊ photo by IXY Digital 30. 2007-06-28. 30℃ の暑い日でした。＊＊＊

▼ 中に展示されていた MERCEDES 190SL,(F-DINKY :24H), 展示車 JAGUAR E-TYPE 4.2L, (CORGI TOYS :335) です。mini-car なら負けません！Tekno 300SL にしますか？でも Merklin 190SL の方が珍しいのではないかな？▼