TOYOTAのスーパーメカニズム アルミハルとオートフラップ

トヨタメイドのアルミハル性能。 トヨタはハル素材にJIS規格A5083を選択している。このA5083とは数多いアルミニウムの種類の中でも、強度、剛性、耐食性に最も優れたアルミ合金で、航空機や新幹線車両などに採用されている。 これは1円玉やジュース缶(A3004)、アルミサッシ(A6063)、クルマのホイール(ADC3)とは全く異なった素材であることを再度認識する必要がある。 A5083とはAl-Mg(アルミ/マグネ)系材料でアルミとマグネシュームなどの合金で、以前から海上保安庁などの巡視艇などにも採用されている。 アルミハルはFRPと比較して、高強度で粘り強い特性に加え、破断しにくく、またトヨタのアルミハルはフレーム構造を採用しているためハル部分のみでも充分な強度を持っている。 更に圧延したアルミ合金板は品質が一定しているというメリットも持ち合わせ、波の衝撃や振動が減衰しやすく音の反響も少なく、且つ軽量で燃費効率も優れている。 ボートそのものをクルマに例えるならハルはサスペンションであり、航行性能に多大な影響を与えるものである。本来乗り心地の良さを表現するのに、突き上げられる感があるとか、走波性が良いとか意外と漠然 アルミハルはFRPと比較して、高強度で粘り強い特性に加え、破断しにくく、またトヨタのアルミハルはフレーム構造を採用しているためハル部分のみでも充分な強度を持っている。 更に圧延したアルミ合金板は品質が一定しているというメリットも持ち合わせ、波の衝撃や振動が減衰しやすく音の反響も少なく、且つ軽量で燃費効率も優れている。 ボートそのものをクルマに例えるならハルはサスペンションであり、航行性能に多大な影響を与えるものである。本来乗り心地の良さを表現するのに、突き上げられる感があるとか、走波性が良いとか意外と漠然な表現で済まされているのが現状だ。 陸上の日常生活ではいろんなタイプのクルマに乗る機会があり、このクルマの乗り心地は良いとか、コーナーリング性能が良いとかの何らかの体感は得られるが、プレジャーボートの場合FRPハルがほとんどだったので比較されないでいたが、アルミハルの乗り心地は格別だ。 剛性、強度を簡単に表現して見ると、大きな波やチョッピーな波の場合でも、ボート(ハル)のたわみや歪みがなく設計時、建造時の理想の原形を維持できるかと云う事だ。 クルマに例えるならコーナーリングの度に、サスペンションのジオメトリーや、フレームが変形するのは、考えただけでも恐ろしいことだし、これがボートサイズが大きくなるほどに実体感される。 アルミハルの印象をひと言で云うと、たわみや歪みがない分「しっかりとした柔らかさ」ではないだろうか。

バルクヘッドの必要性がなくなリ、広く使えるようになったキャビン。開放感が全く異なる上にドライビングポジションを前方に設置することでボートのトータルバランスが格段に向上した。 さらにフライブリッジの広さは2クラス上と同様の5名がゆったりくつろげるスペースに、またアフトデッキも大きく広がっている。まさに技術の革新。

アルミは腐食しない。 アルミと云えばはどうしても、いまだ1円玉やアルミサッシとのイメージがオーバーラップし、誤解されてしまっているが、このA5083アルミ合金は腐食に対して強い耐食性を持っている。 ここで電蝕について触れておこう。電蝕とは電池作用腐食と呼ばれ、海水中でおこる金属と電気による不思議な作用のことで、アルミは鉄や銅などと海水中で接触すると、アルミから鉄や銅へと電流が流れアルミが腐食に至るが、防食亜鉛をアルミハルに装着すれば、今度はアルミからではなく、反対に防食亜鉛から鉄や銅に電流が流れ、アルミに変わって防食亜鉛が腐食するのである。従ってアルミハルに全く影響を受けないと云うことである。

グレー部分がハル。ボートの走行性能を左右する重要な部分。 クルマづくリやモータースポーツで得た経験からボート設計、建造技術に生かされている。例えばオートフラップしかり、流体力学の応用など数えあげればキリがない。既存のボートとはデザインもコンセプトも違って当然の結果である。

スイッチひとつのオートフラップ。 フラップはボートでは艇体の傾斜の補正に利用されその揚力を利用して艇の姿勢をコントロールしている。このオートフラップが登場するまでは自ら操作し安定を保つのが普通だったが、乗員人数、乗船位置、スピード、横風、ピッチングやローリングを瞬時に低減し、常に最適な姿勢を保つことがスイッチひとつでコントロールが可能。これはスターンに取り付けたフラップがクルマのアクティブサスペンションの働きと似て道路と海面の違いはあるもののローリングやピッチングなどを感知するセンサ技術や油圧アクチェターの制御技術を活用した自動車技術のシステム応用が存分に生かされている。その仕組は各センサからの信号をCPUが感知すると、最適なバランスを保つように制御バルブへ指令し、左右のフラップを作動するシステム。

特徴は、単にボートを水平に保つのではなく旋回中には旋回中の最適な姿勢を保つ。 本来、ボートの乗り心地はハルが生命とされ、クルマで云うとサスペンションにあたり、クルマもそのサスペンションが悪いと乗れたものではない。最近のクルマには路面やクルマの変化をセンサーで自動的に感知し、クルマの姿勢を最適に保とうとする自動制御システムが組み込まれています。それがボートに於ける「オートフラップ」で、コンピュータによる自動制御され、常にボートの姿勢を揚力を利用して最高の状態にコントロールしている。トヨタの技術はボートの横揺れや縦揺れを感知するセンサ技術や油圧アクチェータの制御技術をクルマで培ったノウハウを活用し、生かされている。 ボートの乗りここちを左右している風と波に対して、フラップが自動的に働けば、瞬時の動作でボートの姿勢は常に最適な状態に保たれ、またボートが右方向から風を受ける場合には、進路を保つためにステアリングを右に切り、その結果ボートは右側に傾くことになるが、オートにすると右側のフラップが自動的に下がり、ボートの右側を速やかに持ち上げボートを水平に保つ。 ボートが右または左に傾いた状態で波が当たるとボートは大きな衝撃を受けるが、オートフラップはローリングを抑え、ボートをより水平な姿勢に保ち、波当たりによる衝撃をやわらげ、さらにオートフラップ両サイドのフラップを同方向に下げると、ピッチ方向(縦)の姿勢が変わる構造になっている。

参考／TOYOTA MARINE http://www.tpyota.co.jp/marine