車検ｶﾞｲﾄﾞ
2014SFJにｴﾝﾄﾘｰするﾁｰﾑへ
技術車検ワーキングより
2013年12月19日更新
• FSAEは世界標準のルールです。本ガイドノートは、そのルールを補足するものです。第１ ２回全日本学生フォーミュラ大会においては、ローカルルール、 2014 FSAE Rules.pdfが 優先します。 一般的なモータスポーツのレースはメー カーが設計製作した性能、安全性、耐久 性を充分に評価確認された車両を使用し、 一切の改造を禁止したり、パワートレイン が大きく制限を受ける条件で行われてお り、故に、サーキットでの車両検査は、と ても簡易的におこなわれています。 また、競技中はドライバーは、最適ライン を競い合ってコースアウト、接触も起きま す。従って、コースマーシャルは、コース内には原則立ちません。確実にバリヤで守られ
たエリアで競技を監視・誘導・救助を行います。必要な場合フルコーションがかけられ
ペースカーが入ります。
FSAEとモータースポーツ・レースとの違い
大会では、耐久性などが完全に確認されていない車両でも、
車検さえ合格すれば
、アクセラレーション、スキッドパッド、オートクロス、そ
してエンデュランスに走行することができます。 2台以上で同時に走るエンデュラ
ンス競技は追い越し禁止で、 接近しすぎる走行は禁止されており、 決められた
パッシングゾーンでのみ、追い越しが認められています。
•
したがって車検では、 特にブレーキ、ステアリング、車体の強度、安全性につい
て適正なレベルに達していることを審査しています。 ルールは細かく決められて
おり、それを完全に守らなければ、車検を合格することはできません。
学生フォーミュラの場合、ダイナミックエリア（動的審査コース）にはガードレールやバ
リヤが無い場所でもコースマーシャルが同じ路面に立ち、フラッグでコース監視・誘
導・審査・救助にあたります。
Maxスピードのコントロールの
ためにたくさんの
パイロン
があり、それを直すためにも
コースマーシャル
が
同じ路面に立ちます。
パワートレインはどんなレースカテゴリーより自由
パワートレインは近年のモータスポーツの中で、どの競技よりも構成も改造も自由
です。ICVでは６１０ｃｃ以下の排気量とリストリクター付き、EVなら瞬時出力８５ｋW
以下の条件です。
安全の基本は
止まる、曲がる、壊れない
、そ
して
燃えない
ことです。
ルールを守り、チームのアイデア・
構想で自ら設計・製作・テストを
行ってください。共通のﾙｰﾙで作
られた世界中の学生たちと、理論
と実践の競技に参加してください。
チームが作った車でコースマーシャルの前を走ります。
ルールを確実に守って安全な
車両を早く製作し、 実走行テストを十分済ませて本大会に臨んでください。
FSAE2014 Rule Changes
• A2.6 FSAEシリーズにオーストリアが新加入 • T1.2.2.k タイヤとブレーキパッドの交換は車検時と同じ材質・構成・ サイズが同じなら競技中交換可能。 • T3.31.2 モノコック車両せん断テストの条件を追加 100mmｘ100mmで受けて 直径25ｍｍのポンチで押す。 荷重と変位を計測しなければならない。 • T3.36.3 モノコックで完全に覆われたフロントフープが認められる。 但し、SESで最低４点結合と同等の剛性を剛性を示す必要がある。 • IC1.6.3 リストリクター内径は競技中の温度変化があろうと指定サイズ より大きくなってはならない。 • IC2.7.3 ベリーパンのもっとも低い位置に直径25mmの穴2つが必要。 • EV1.2.8 駆動系電圧の基準 公称電圧から最大電圧に変更。 • EV2.1.2 モータ回転体は3mm以上のケース必要。回転体むき出しはNG• EV2.2 Energy Meter で電力に加えて最大電圧もチェックする。
• EV2.2.4 電力上限８５ｋWだけでなく 最大電圧超えも禁止される。
• EV2.2.5 最大電圧超えは公開される。
FSAE2014 Rule Changes
• EV2.5 ブレーキとアクセルの同時踏み込みで検査される。 • EV3.2.4 バッテリコンテナーはバッテリーと一緒に取り外すことができること。 • EV3.3.3 メンテナンスプラグ（安全プラグ）はダブルロック方式であること。 矢崎提供メンテナンスプラグはロック機構がありOK • EV3.38 バッテリーコンテナ内部配線は最大電圧の仕様であること。温度 センサー配線含めて。 • EV3.3.11 バッテリーコンテナの電源で電圧インジケータを装備すること。 • EV3.4.8 バッテリー容量計算には最大電圧を使え。 ６MJ／セグメント単位 １２０VDCリミット • EV3.6.3 温度センサーはバッテリーセル表面を直接測ること。• EV3.6.4 AMS（Accumulator Monitor System)のFusible Link WiresやFusesの
入れ方の規定。 • EV3.6.7 AMS（BMS）の計測精度について。（要継続検討） • EV4.6.7 フレーム内に配線が収まっていること。 • EV4.6.11 オレンジ色の配線は駆動系統のみの使用に限定。フラット・リボン 配線のオレンジ色は柿色とみなす。 • EV4.6.12 配線コネクターのスクリュウカプラはロックが必要。 • EV4.8.1 HVD視認性の規定追加．地上から350mm以上の位置で、車両後方から 容易に見ることができること。
FSAE2014 Rule Changes
• EV4.12.2 プリチャージシステムは TSMSから動作させなければならない。 • EV5.1.9 シャットダウン機能確認について 実際に時間がかかる、これは 今後継続検討項目 • EV5.2.4 プリチャージ回路について、正しい定義のための補足 • EV5.3.4 ICV車のマスターSWのステッカーをシャットダウンSWの傍に貼ること。 • EV8.3 充電器のインターロックに関して、 今年の最も大変なルール変更 に該当する。 要継続検討項目。 • D1.1.2 動的イベントでブレーキランプ故障は失格対象に追加される。 • D8.8.2 エンデュランス走行順には「EVのモーター出力での違反車」は オートクロスの最速タイムに修正を行い走行順位が変わる。 • D8.11.3 ドライバーチェンジや赤旗後の再スタート規定にEVのシステム起動 のために2分の猶予を与えエンデュランスタイムに加算されない。 • D8.12.11 ドライバーの交代のペナルティに時間補正をする件について。 • D8.18.8 パンクの原因が落下物の場合時間を考慮する。 • D8.22.3 ∼D8.22.6 基準タイムの決め方に関して書かれている。２０１４ルール（厳格化）
• 2年目車両の禁止
を厳格に判定できる写真の提出。
詳細は後日webにて
•
新フレーム骨格が出来上がった時点で昨年度の旧フレームを並べた２ショットの
写真を撮って提出してください。
•
2年目車両の定義 （２０１３年に車検を合格し動的審査へ進んだ車両とする。）
提出写真のサンプル例 ① アングルは車両の右斜め前 から、新を手前側、旧を奥側とし て、並べる。 1ショットの写真と する。 ② カウルはつけない。 （サンプル写真は不適合です） ③ どちらか、あるいはどちらも フレーム骨格だけであっても良い。 ④ 床、背景は明るい色、白、 ベージュ、グレイが望ましい。２０１４ルール実施
• プッシュバーに消火器を付ける必要はありません。
海外大会では取り付けがマストであり、消火器を付ける場合は、 • メインフープを押す長い大きなプッシュバーが多い。 • 消火器を装着すればさらに大きく重くなる。 • 落下させたりすると消火器の誤動作させてしまうことに注意。 • リヤフレームを押す形式のプッシュバーに変更し、操作しやすいものとすること。低く短いプッシュバーを推奨する。
２０１４ルール変更ポイント
ベリーパン
• IC2.7.3
ベリーパンの最も低い位置に直径25mmの穴を２つ以
上必要となる。
ベリーパンとはお腹を囲む受け皿、これまで誤解してきた。燃料タンクの場所が、フラットボトムプレート
や、カーボンコンポジットボディ等など閉鎖さ
れている空間ではベリーパンが必要となる。
もしガソリンが漏れても、溜まらないようにし
なければならない。地面へすぐ流して、漏れを
発見しやすくすること。
ベリーパン
ドレン穴
D25 2個以上
ルール注意点 ２０１３から継続
最も後ろ寄りのペダル面を、踏んでいない状態でチェックする
シートのほぼ中央に座らせる。
ステアリングシャフトを避けるため中心から足は
オフセットできるようにする。
腰に相当する２００ｍｍ円の中心のピンは長くして、
もっとも近いペダル寄りにオフセットする。
直線距離で測る。９１５ｍｍ以上あること
ルール注意点 ２０１３から継続
タイヤ周りのスペースチェック
直径68.6mmｍｍのボールに
柄の付いた検査ツールを使う。
対応テンプレートFigure2＋足
検査用
ルール注意点 ２０１３から継続
パーシー専用シートはOKだが非常に狭い
パーシのお尻しか入らない溝付き専用シート
はＮＧ 断熱材を張っていない場合もＮＧ
可変ポジションシート、可変ペダルASSYでもOKです。 各ドライバーに合わせた専用パッドなどはＯＫとなる。エ ンデュランス時のドライバー交代時にシート入れ替えは 決められた時間内に交換できるならOK. IC2.7.3 ベ リーパンの最も低い位置に直径25mmの穴を２つ必要。 シート裏のガソリンタンクとエキゾーストパイプの隙間を 狭くすることは、火災につながる。要注意、確実に遮熱 できるフレームレイアウトを取ること。 遮熱板を入れることが重要Fuel
Tank
車検で問題となる箇所 アップライトポジション
•
デザイン、空気抵抗、ドライバーの視線、アップライトポジションでもリクラインポジ
ションでも、メインフープとフロントフープの接線とヘッドクリアランス、 ヘッドレスト
の接触ポイント、ショルダーパイプの位置から決まるショルダーベルトの角度 、ペ
ダルアジャスト方法と範囲など、図面上で確実に確保できていることが重要です。
カート用シートを流用し貫通穴を使って
シートベルトを装備する場合、穴が狭す
ぎる例が多い。シートベルトのアジャス
ターが引っかかることもあり、ドライバー
の体格差も考慮し穴は大きめにすること。
車検で問題となる箇所 リクラインポジション
•
アップライトかリクラインかはコンセプトで決まるが、ドライバーの体格やパーシー
のルールからチェック、アジャストしなければならないことを図面段階から対応す
ること。
•
ヘッドレストの接触ポイント、ショルダーパイプの位置から決まるショルダーベルト
の角度 、ラップベルトは回転自在で各ドライバーに対応できること。
•
チームドライバーに合わせられること。ドライバーチェンジの時間は短い。
ドライバー背中のファイヤーウォールの
空間、燃料タンク、電装品が雑になりや
すい。きれいにまとめる工夫をすること。
その他 レギュレーション2013より継続
ヘルメットとヘッドレスト
の距離関係は
２５．４ｍｍ以下
運転姿勢が自然で
首が曲がっていない
こと。
高さ28cｍ以上
または、
17.5ｃｍ以上の
高さ調整機構
を有する。
面積 ２２５ｃｍ２
以上
８９０Nの力に
耐える強度
ブレーキライト面積：
１５ｃｍ２以上
ケーブルを用いたステアリングシステムが使用可能(T6.5.7)
ただし、ＳＥＳの中にＦＭＥＡ結果を提示すること．
１５ｃｍ以上
厚さ３８ｍｍ以上
ヘッドレストのルール厳格化
300~350mm 最も背の高いドライバーおよび パーシーに対して50mm以上 250mm以下 フロントフープはステアリング より低くない
アッパー・サイドインパクトより上の部材
がサイドインパクトのサイズ以下なら、
サイドインパクトとはならない。
サイズが同等・以上なら強度メンバー
に含まれ、前後のフレームとの連続性
が保てる
。 160mm以下 50mm以下 アッパー・サイドインパクト・メンバー ダイヤゴナル・サイドインパクト・メンバー ロワー・サイドインパクト・メンバー 傾き30度以上 傾き10度以下 基本パイプサイズ 赤 D25.4 ｘ t2.4 青 D25.4 ｘ t1.6 緑 D25.4 ｘ t1.25 または相当品 （ローカルルールによる）トラス構造の連続性について
トラス構造の連続性について
アッパー・サイドインパクトより上の部材
がサイドインパクトのサイズ以下なら、
サイドインパクトとはならない。
サイズが同等・以上なら強度メンバー
に含まれ、前後のフレームとの連続性
が保てる
。２０１４年ルールブックの参考図が変更された。
公式に出されている資料を参照せよ
トラス構造の基本：
ノードをそろえること。
Y字、V字、W型でも可。
ガセットを当てるも可。ただしガ
セットプレートは
ｔ２.0
を使え
ダウンロードページ
www.fsaeonline.com より
FSAE Front Bulkhead
Support Configuration
Examples
特にややこしい定義の
バルクヘッドは、これ。
フロントフープブレースは
ストレートでバルク
ヘッドまでつなぐ
のが
条件
フロントフープサポートが折れてる場合！！
メインスイッチ！！
フロントバルクヘッドから、トラス構造！！
必ず、全回路はマスタースイッチを通す事！
※スタータモータ回路はＯＫ
※ドライバー交代時、電動ファンや、電動ウォータポンプの作動させた
ければ、 一旦エンジン停止後、 マスタースイッチをＯＮにして冷却用
の電源を作動させて良い。
エンジンはドライバーが準備できない状態では始動禁止されている。
黄色のパイプは規定サイズで、トラス構
造を確保しておくこと。
等価構造計算シート（SES）について
1) 全てのチームは等価構造計算シート（SES）を提出しなければならない。 マクロよる自動判断ではなく、内容を確認し、問題があれば再提出を要求します。 チームの都合だけで再提出することは禁止されています。要求された時に、遅れないよう に再提出すること 技術審査は、実質的に例年と同様 ローカル・ルールを考慮し判定されます。 2） SESには フレーム全体の図面、（３面図、アイソメ図）が必要、 従来通り。 これは、詳細な図面で事前の判定が可能となり、トラス構造の徹底がなされているか、など 構造 チェックがSESの提出によって、おこなわれ、不完全なものは、直接チームに指示されます 。 これはスムースな車検通過につながります。 ３） 合格範囲はローカルルールを考慮される。 ルールで決められたパイプサイズについて、外形と肉厚の基準を満たすこと。 断面2次モーメントは基準材より大きくなければならない。 剛性 EI は１００％以上とする 。 ローカルルールで認めたJISの ｄ２５．４ｍｍ＊ｔ１．２０ｍｍのパイプについては、 EIも１００％以下となるが、これまで通り 認める。合格範囲はローカル・ルールを摘要する
基準を緩和する項目 “Pass”とならなくてもデータを提出のこと。内容をチェックします。
• SESの計算項目の中で、 以下の7項目のデータは ９０％以上を目標とすること。 • Area [mm^2] Yield tensile strength [N] UTS [N] Yield tensile strength [N]
as welded UTS [N] as welded Max load at mid span to give UTS for 1m long tube [N] Energy absorbed up to UTS [J]
• 変形量については １００％以下であること。
• Max deflection at baseline load for 1m long tube [m]
• ４） カーボンコンポジットの材料を選んだ場合、基本スチール材と自作したコンポジットのテストピース の曲げ試験 を同じ条件で試験する必要がある。 • 両者の曲げ条件が異なる場合には、ワークシートは対応でき ない場合があるので要注意。 • 試験項目が追加された.T3.31.2 テストピース 100mm x 100mm で受け 径２５ｍｍのポンチ で 荷重と変位の計測する。 • ５） SESで説明できない項目はAdditional Sheet の黄色いエリアに張りつけることでレポート可能とな る。 • さらに説明の追加が必要になれば、Additional Sheet２・・等追加することは可能です。
• 念押し事項 • 基本構造用に使われるパイプの断面を変えないことが重要。基本的にパイプに切り込みを 入れないこと。 • 使うパイプの断面積が変化してはならない。断面係数が変わらないこと （自転車のフレームなどでよくあるハイドロフォーミングパイプなどは使用してはならない。） パイプを曲げる際にしわとかつぶれができないようにすることも同じ理屈 • EIを確保すること。 • 補強は面積を同じにしてもだめ、溶接により応力係数がかかるため、大きめにしなければ ならない。 • ブラケットを追加して、パイプそのものの断面積が減少しないような手法でサスペンション 等を構成すること。
基本骨格のパイプについて
海外FSAEイベントにエントリーするなら
FAEルールに厳格に従うこと
• フォーミュラSAEのルールはアメリカ規格
•
最小炭素量０．１％の基準を満たさなければならないが
、それ以上の高強度材料を使用しても、最小肉厚を下回
ってはならない。
• フォーミュラSAEは剛性重視のルールである。
• その材料に最も近く、学生フォーミュラとして日本で入手し
やすい、材料はJISのSTKM11Aであった。
ローカルルールのパイプについて
• JIS STKM11A
は入手しやすく、溶接性もよい。学生フォーミュ
ラの材料として最適な材料であるが、
炭素量が０．１２％が上限で、
下限の規格が無いため、FSAEのルール０．１％を下回るものもあり
うること
が指摘された。 そのため引っ張り強さ290MPa以上の規格
値をローカルルールと決めた。
• AFルール
が実施されるようになった２０１０年のルールから、
SAE/ANSI１０１０
の材料強度がFEMで計算される基本強度として
追加された。 実質的に JISのSTKM11A より１ランク上の
STKM12A相当
に格上げされたことになってしまっている。
ルールの基本、材料炭素成分０．１％以上は変更されていない。
• メートル規格とインチ規格の材料寸法の差は入手性の問題があり、
日本のFSAEイベントとして、SAEルールの基準パイプの肉厚を
０．０５ｍｍ薄い、D２５．４ｍｍ x ｔ１．２０を使ってもよいという
ローカルルールを発行している。
ローカル・ルールのパイプで海外エントリーするなら
• 過去にアメリカ大会に出場を目指したチームはこの０．０５mm薄い
材料でよいかをQ&Aで質問し、了解を得てアメリカ大会にエントリー
していた経緯がある。 公式なQ&Aでの回答は確認しているが、
本来のルールブックに記載されるまでには至っていない。
• 毎年確認が必要であり、他の国で開催されるFSAEではそのつど確
認が必要である。
各チームでSESを受けてください。
• 日本のローカルルールでは毎年 STKM11Aの材質と肉厚１．２５ｍ
ｍに対して０．０５mmの不足を日本の大会に限定して使用できるロ
ーカルルールの発行を行っている。
• 等価構造計算シート（SES）もそのパイプの使用によりNG判定となる
が、その使用を日本大会として認めている。
2013年からStudentFormulaJapanでも
AFルールが選べる
• 正式にFormulaSAEのイベントとなる。
• EVとICはパワートレーンの差だけとして扱われる。
• FSAE Alternative Frame Rules を
採択してもよい
ことになった。
• Sample Frameでの解析をベースに各チームのフレームを解析し解
析結果を比較しながら進めていく。
AFルールは何がメリットか
• 通常のSESの場合
規格に達していない外径のパイプでも肉厚は
１．２５ｍｍ以上のものを使っているという条件で、AFルールでは
FEMの結果次第で変形量、応力が基準以下なら認められる。
• カーボンコンポジットの構造もＦＥＭで可能となる。
• SESの替わりにSRCF（構造要件証明書）を提出する。
• ただし、ルールが緩やかになる点は多くはない。詳細はAFルール
• 早めに申請しなければならない。 USなら11月1日、したがって
全日本大会なら
３月1日に期限を設定する。
Impact Attenuator Energy calculation
Student Formula Germany SFG ドイツのローカルルールでは、IAの
先端が開放しているものは禁止、実衝撃試験でなければ認められない
ことになっている。
日本では公的の衝突実験装置が少ないのでドイツのようなローカル
ルールを選択できない、よって
各大学の実験室での準静的試験を認め
ている
。
自分たちのチームが提出するIAD（データ）に責任を持ってほしい。
過去の先輩たちのデータをそのまま流用しているチームが多い。
果たしてそのデータは正しく実験されたものか？
同じものを再テストして規格に入っているのか？。
正しいIADをレポートできないのなら標準アッテネータを装着すること。
エネルギーの計算 力学の基礎
•
つぶれていく変位（変形量）と荷重を計測し、計測インターバルの単位あたりの
微小時間のエネルギーの累積を計算する。
•
累積エネルギーが課題の吸収エネルギーのリミットを越えた時点までの変形量と
それまでの区間での平均を求める。
Force Ave rage Limit 20G = 58.8 kN
つぶし過ぎないような合理的な実験方法として、
リアルタイムで変形エネルギー計算を実施しながら変位 をコントロールすれば適正なストロークを確保できる。突 き抜け防止板の適正な限度も保てる。
Q&Aから モーメント荷重に対する判定レベル
ＯＫ
ＯＫ
ＯＫ
厳密なトラス構造を求めると赤
い破線のようなパイプが必要と
なるが、どちらも構造的に弱く
なっているとはいえないので、
今後も、
赤い破線が無くてもOK
とする。
側面から見て曲がった
パイプの場合、曲がり
を補強すればＯＫ。
Q&Aから、ファイヤーウォールについて
FSAEはアメリカで生まれた学生向けの競技です。 NASCARシリーズのルールも参
考にしていると思われます。 鉄パイプフレーム、トラス構造、サイドインパクト構造、
そして
ファイヤーウォール
。 エンジンルームと鉄板で仕切り、隙間無く溶接しドラ
イバー側の非常時の安全空間を確保する目的で設置されています。
NASCAR TOYOTA CAMRY V8 5700cc OHV
完全なアメリカ的なレース、外観はセダン、専用エンジンと鉄スペー スフレーム、このシリーズは興行的にすばらしい人気を誇る。
