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Fiat 500 ヘッドライトの光軸調整について

ユーザー車検で、いつも必ず落っこちるのがヘッドライトの光軸。

オリジナルの白熱電球は光量が足りず、ハロゲンに換えてもダメ。ワット数の大きいハロゲンにしたら、前オーナーに元々おかしな配線改造を受けているので、電圧降下があり、その御蔭で電流不足となって増々暗くなるという、とめどないデス・スパイラルに陥った。そこで少電流でも十分機能するLEDランプにしたのだが、かなり明るくなったものの、ヘッドライトのミラーとの相性が悪く、最大輝度の点(つまり光軸中心)がどこか判然としないのだ。

その原因の一つには、レンズ径が130mmという、チンクのヘッドライトの小ささ。そしてもう一つ、LEDランプの発光素子がある程度の幅のある板状ボディーの両側に別れて貼り付けられていること。つまりランプの中心にあるハロゲンなどの発光フィラメントと違い、LEDヘッドライトでは中心から若干外れたところが発光点になる。そのため、光源から出た光がミラーに反射する角度や拡散パターンが変わり、配光の中央に僅かな暗がりができる。ミラーが十分に大きければ拡散光がその穴を埋めてくれるから暗部もあまり問題にならないのだろうが、ミラーの小さなチンクでは割と露骨に現れてしまう。

知り合いの自動車整備工場で光軸検査してもらうと、LEDはうまく測れない、と言われる。それでも、車検前には、アバウトでいいからと無理を言っておおよその調整をしてもらう。しかし、車検場に行くとやはりダメ。(車検でのライトの苦労はこちら

ヘッドライトの検査は「すれ違い用」(ロービーム)で行うように車検方法が変わったが、古いクルマは以前のまま「走行用」(ハイビーム)で検査。

ここ数回の車検では、LEDライトによって光量の問題が解決した代わりに、新たに光軸の問題が出しまったわけ。車検場でヘッドライトの光軸検査に通らなかった場合に、そのズレの方向と数値を紙に書いて教えてくれる。これまで方向はともかく、距離はヤマカンでやっていた。古いチンクの場合、検査は「走行灯」(ハイビーム)で行われ、10m先で最高光度点が本来の光軸中心から左右に27cm(つまり54cm)の幅に収まる必要がある。たとえば右28という数字であれば、光軸を左へあと1cm以上〜55cm以下の範囲で動かせばいいことになる。しかし、調整用のボルトを何回回せばどれだけ動くか、ということは手元にある幾つかの整備書にも書いてない。

3年前の車検で落ちた時の値は右のライトが左28、去年の車検では右ライトが右27となっていて、当てずっぽうに調整ボルトをそれぞれ5回転することでなんとか再検査を通すことができた。幸い上下については今まで問題になったことはないが、上下の範囲は(ライトの高さが60cmのチンクの場合)幅が25cmと狭く、当てずっぽうが効かない恐れがある。

メジャーの「10」の横にある出っ張りがライトを固定する「支点」となるツメ。その反対側にガタやグラつきを抑えるバネがみえる。右上のボルトは上下、左下のボルトは左右の光軸調整用。

ネジを回せばどんだけ光軸が動くのか、どこにも書いてないなら自分で計算すればいいだけのこと、と、いまさっき思いついた。計算の基になる数字はヘッドライトケースの調節ボルトとライトの固定点までの距離A=10cm」、「調節ボルトのピッチP=0.8mm」、「ライトから投影面までの距離D=10m」で、求めたいのは「光軸の移動距離L=xcm。ちなみに、ピッチとはボルトを一回転した時にそのボルトが軸方向に移動する距離。単位がバラバラだと面倒なのでセンチメートルに統一しておこう。

A=10cm、P=0.08cm、D=1000cm、L=xcm

本来なら、正確を期すためには三角関数で計算することになるが、直角三角形を構成するのに、投影面に垂線を引く基準になるのがライトの固定点なのか、ライトの中心光軸なのか、、、元々がボルトも適当な深さにねじ込んであるので確定できないし、そもそも、車検場でクルマを停めるときに恐ろしく適当なので、正確な計算自体に意味がない。欲しいのはネジを一回まわしたらアバウトどれくらい光軸が動くか、だけである。

三角形の一辺に対し、他の二辺が十分に長ければ長いほどその二辺の長さは同じに近づく。ここではライトの支点と調節ボルトの距離が10に対しピッチは0.08の比率だから二辺の長さに125倍の開きがある。とっても「十分」と言えるでしょ?

なら、大雑把にA : P ≒ D : Lできることから、外項の積は内項の積で、Lが約8cmと導かれる。(図参照)

何のことはない、今まで車検場でドキドキしていたことが、こんな中学1年生みたいな簡単な計算で霧散するとは、、、

そんで、以前、ヤマカンで調節ボルトを5回まわしたことの検証。5回転だから8cm × 5で40cm動かしたことになる。さて、過去の車検2回とも、左右にギリギリ外れていたのを内側へ戻そうとしたわけで、幅54cmある規程の範囲には収まったものの、これが幅25cmしかない上下の調整だったら、、、完全にアウト。(汗)

先日もLEDヘッドライトを前後に移動することで中央部の暗さを解消しようとあれこれいじりたくったので、光軸がまたズレてるだろうから、次回の車検で上下のズレを指摘されるかもしれない。こんな子供だましみたいな計算を知っているだけで、車検場での安心感は万倍になった。(以前は、車検で落ちてもその日のうちなら調節後に何度でも受け直せたが、今はスリーアウトチェンジ。3度目には「別の日にまたおいで」と言われる。これは、現場で光軸調整する時にかなりのプレッシャーだった)


ポリカーボネートを曲げる

熱に強いポリカーボネートを使って染物の蒸し器の内箱を作ろうとしている。(外箱は檜)

家庭用簡易染物蒸し器

本当はステンレスの板金でやろうか、と思ったんだけど、型に合わせて切り抜くのが面倒だし、シャープで手を切りそうな切り口の処理も必要。かといって外注するととんでもなく高くなりそう。

そこで、130℃くらいまで耐熱性があるポリカを選んだと。蒸し器内部は水蒸気で満たされるため100℃止まりだから、30℃のマージンで十分だろうと。ところがその耐熱性が仇となって、アクリルや塩ビのようにニクロム熱線での曲げが難しい(できないことはないけど結構高熱にするためタイミングが微妙)らしい。じゃあ、ポリカがアクリルより強靭であることを逆手に取って、板金のベンダーのようなもので曲げればいい。実際、ヘルメットのシールドや帽体などに使われる丈夫な素材なので、曲げRがきつくても割れたりしないし、折れ曲がり降伏後の極端な強度低下がない。ただ、強靭なだけにモノサシや机の角でひょいと曲げたりはできないので、ベンダーがどうしても必要になる。

株式会社アマダ Websiteより

上の機械は数千万円だとか。もうちっと小型のヤツもアマゾンとかで数千円で売ってるけどね。

Amazon websiteより

しかし、うちにそんなベンダーなんぞ都合よく有るわけもない。。。今後、使う予定のないものに数千円ですらもったいない。が、無ければ作るだけのこと。

いつもお世話になる昆布金物店で鉄アングルをわけてもらい、あり物の2X4材にネジ留めして、長ネジとバネ、ワッシャーとナット、自動車のジャッキを大釜に放り込んで半日グツグツと煮込んだら、あ~ら不思議!ベンダーが出来上がったじゃあーりませんか!(嘘)

手製ベンダー

ありものの2X4材は長さ61cmしかなく、50数センチのポリカを曲げるために長ネジの孔を外へ追いやらねばならなかった。強度計算したわけじゃないけど、曲げたいポリカは1mm厚だからなんとかなるんじゃね?曲げのRができるだけ小さくするために、1本のアングルの辺がエッジ状に尖るようディスクサンダーとヤスリで研いだ。受けになる方のアングルの辺は丸みを帯びたまま。

長ネジも長さ30cm足らずしかなく、図面なしで場当たり的に作ったのでジャッキを噛ませたらカツカツだった。押しバネ圧縮最短の長さが長すぎてエッジが下がらないので、バネを逃がすためにアングルの両端をディスクサンダーで削り下げた。

0.5mm厚のアルミ板で試運転。楽々曲がって、曲げRも申し分ない。だが、裏側のアングルに触れたところが若干傷になった。そこで、ポリカではタイヤチューブを切って下に敷くことにした。

次は本番と同じ厚み1mmのポリカ板を直角に曲げてみた。幅も本番で曲げる最大に近い45cm。かなり抵抗があり、ジャッキのハンドルを回すのに力が要る。(もっとも、長ネジの長さ足らずのために上下スペースが窮屈でパンタグラフ・ジャッキがペチャンコ状態でしか使えず、あまり力が発揮できないんだけど、、、)。

1mm厚ポリカーボネートを曲げる

上部アングルの形状から90°より急な鋭角にはできないことになってる。でも、そこはポリカの柔軟性で、スプリングバックを考慮して鋭角まで無理に押し込んでみた。結果は、スプリングバックのせいで鈍角の120°ほどで落ち着いた。実際の蒸し器の部品としては直角に曲げることが無いので、これで十分である。(アングルに施した「エッジ」自体が90°ほどなので、無理やり押し込んでもアングルの厚みによって折れ曲がりのシャープさが失われる恐れがある)

曲げの内側は直角にならず、鈍角までスプリングバックした。

大成功である。が、蒸し器の製作以後はポリカも板金も曲げる予定がないので、なんとも無駄な特殊工具として作業場に転がることになる運命だ。


以下、製作過程おさらい

 

 


出町うさぎの思い出

以前、叡電出町柳駅の東にあった出町うさぎのゆきちゃんが、久しぶりにお弁当を作って配達に行くので一つわけていただいた。

出町うさぎが閉店したのは新型コロナの前だった。事情は知らない。けど、その冬にパンデミックが始まってもう一年以上になる。続けていたら大変だったろうなあ。ただ、たまーにしか食べに行かない客だったけど、コロナの前にやめて良かったとは言えない。コロナ禍さえなかったとしたら、お店を続けていてくれていてたらなあ、、、と言っただろうな。

これ書きながらちょっと懐かしく思い出して、過去の投稿を読んでみた。

↓昼の部
https://okamoo.com/blog/2015/03/24/demachi-usagi%e3%80%80%e5%87%ba%e7%94%ba%e3%81%86%e3%81%95%e3%81%8e/

↓夜の部
https://okamoo.com/blog/2015/04/17/%e5%87%ba%e7%94%ba%e3%81%86%e3%81%95%e3%81%8e%e3%80%80%ef%bc%92%e5%ba%a6%e3%82%81/

https://okamoo.com/blog/2016/07/03/focalpoint%E2%87%92le-petit-mec%E2%87%92%E5%87%BA%E7%94%BA%E3%81%86%E3%81%95%E3%81%8E

まあ、絵空のパイを欲しがっても仕方ない。だんなのドイツ料理は「いつか」の楽しみにしておいて、今は、たまにだけど、ゆきちゃん担当だった昼のベジランチのお弁当バージョンを堪能できることに感謝。

しかも、毎月一日に配達があることになったとのこと。ってことは少なくとも月に一度はお弁当にありつけるわけだ。

件のお弁当は、鴨川の河原でいただいた。お弁当を受け取ってから原付きCiaoで走り回ったので、箱も中身も揺さぶられまくり。味はいつものように美味しい!どれも美味しいけど、中でもごま豆腐は秀逸だった。ごっちゃん!

追記:鴨川だけにマガモがおこぼれを狙って現れた。と思ったら、スズメとハトとカラスまで。(関係ないけど、マガモのオスは他のオスを威嚇して排除するけど、なぜかスズメやハトには構わない。ましてカラスには目も合わせない。いや、目線は知らんけど少なくとも近寄りもしない)



Fiat 500 ヘッドライト「イカリング」化の検討

何年か前に、ハロゲン球でヘッドライトの照度が足りず車検に落ちたことがある。そんでLED化したんだけれど、車検には通ったものの、なんだか白っぽい色目の光が気に食わず、安い電球色LEDに換えた。どうもLEDは家電でもクルマでも電球色と言われるものは白色系のものより明るさに劣るようだ。知り合いの自動車工場の社長がサービスで照度を測ってくれて、ユーザー車検で通るかどうか、、、と言う。これじゃハロゲンと同じじゃん。で、またしばらく白色系のLEDに戻していた。車検に通ったLEDヘッドランプだから機能的には問題ない。ただ色がチンクの雰囲気にそぐわなないのだ。

安物のLEDランプを取っ替え引っ替えしていても埒が明かん。そこで、ここは一つ、大枚張り込んで今までのより数倍の値段の高いやつを買った。別に宣伝するつもりじゃないけど、fcl.という特にLEDやHDIなどのクルマのライトに特化した会社の「ハロゲン色」タイプ。これは装着した途端に明らかに今までのとは明るさが違うのが判った。安物電球色LEDは言うに及ばず、白色系の安ものよりもまだずっと明るい。

で、今は自分の趣味的にも、法的にも、安全上も、ヘッドライトに何の問題もないんだけど、ひとつだけ気に入らないことが残っている。これは、安物、上等に関わらず、LEDヘッドライトとFiat 500のヘッドライトの反射鏡との相性がうまくなくて、ロービームもカットオフの折れ曲がり部分に暗点が発生するのだ。壁に光を当てて光軸の調整とかする分には、ちょっとした切り欠きのような暗い部分でしかないのに、いざ路面を照らしたら両方のライトの照射面が重なる部分が影のように薄暗い。全く照らしていないわけではなく、輝度の高い光軸の中心と比して相対的に暗く見えてしまうのだが、クルマの真正面にそういう影みたいな暗いところがあるのは気持ちのいいものではない。なんとかしなくっちゃ。

結論から言うと、あれこれ試行錯誤の結果、LEDのランプをほんの僅か後退させてやると、この暗点が少しぼやけて小さくなることが判った。Fiat 500のヘッドライトは古い欧州車にあったH4eという口金で、一般的なH4がそのままでは付かないのでアダプターをかましてある。そこで、そのアダプタとH4の口金の間にワッシャー状のスペーサーを針金で作って挟み込み、ライトの位置を1mmほど後ろへ下げた。これで問題は解決した。

そこに至るまでレンズ径130mmという4輪用としては異例に小さなヘッドライトを、新品・中古、国内外を問わず探しまくってもなかなか良いものに出会わなかった。たまにヒットしたと思ったらそれは旧Fiat 500用だったりして。。。偶然、最近LED化したうちのXL250Sのヘッドライトが130mmだった。そしてそれはカスタマイズパーツが豊富なモンキーと同じサイズ。なので、入手しやすいバイク用のヘッドライトの反射鏡部分やレンズを流用することを考えた。問題は、車用のヘッドライトにあるすれ違い用ロービームのカットオフラインが、小さなバイクのヘッドライトには無いこと。

なんか細かい規則があってじゃま草

ところが、、、バイクの話だけど、XL250Sの兄弟車で車検のあるXL500Sのライトは250と同じものなので、カットオフラインを出すためのレンズは付いていない。そんなんでいいの?と思って調べてみたら、なんと!国交省運輸局の資料に「カットオフを有しない」前照灯(ヘッドライト)という検査基準が示されている。詳細は省くが、カットオフラインについての基準が細々あるのに対し、カットオフが無いものは最高光度点が照明中心の左下にあればいい、という相当に適当なもの。そんでよく考えてみたら、車検時のヘッドライト検査をロービームでやるかハイビームでやるか以前に、そもそもカットオフラインの無い旧車は車検のとき、ライトチェックは走行状態(ハイビーム)で行われるから、カットオフラインもへったくれもないのだ。(ロービームは、対向車とのすれ違いで、相手に眩しさを与えないためのものだから、道路の左側の歩行者や自転車をどう照らすか、つまりカットオフで高い位置まで照らすか、足元だけでいいのか、はどうでもいい、ということになる)

国交省四国運輸局の資料より https://wwwtb.mlit.go.jp/shikoku/content/000004720.pdf

そんなら、上記のように130mmのバイク用ヘッドライトを改造してくっつけても問題ないわけで、となるとマルチリフレクターなども選択肢に入ってくる。そういうのを検討する中でイカリング状の輪っかが付いたものが面白そうだった。周囲のリングだけじゃなく、中心部分に横一文字の線が光る。ちょうどカエルやヤギなどの地面に平行な横長の瞳孔のようにも見える。

とまあ、長々書いたけど、LEDランプとヘッドライトの相性の悪さはすでに解決したので、Fiat 500のヘッドライト イカリング化計画はGIFアニメでの検討段階で潰えた、とさ。