愛車をカッコよくしたり、長持ちさせたいならサスペンションのことを考えましょう。
サスペンション
車における「サスペンション」の役割
自動車の走行する道路などは、アスファルトなどの舗装道路においても常に凹凸があります。その凹凸は車が走行中に振動や衝撃を与えています。この凹凸による衝撃や振動を、やわらげる車の機構としまして、空気を入れたタイヤや、スプリング・ショックアブソバーが使用されます。
サスペンションとはこれらの衝撃吸収緩和機構(装置)とボディとホイールを連結するリンク機構の総称です。
ちなみにサスペンションという名の由来は、サスペンス(suspense
→ 不安な状態、揺れ動いている状態の意味)からきています。
サスペンションの目的とは、どのような形でリンクしているかにより名称が変わってきます。
ボディの重量を受け止めながら、ホイールの上下運動による振動・衝撃緩和や、乗員や積載荷物の保護、さらに不規則な振動や衝撃を吸収し、車の走行に対する安定性を向上いたします。こちらはスプリングとショックアブソバーの組み合わせにより役割を果たしております。
車の加速や減速時、旋回時などは、衝撃や振動があらゆる方向から加わりますので、車に対し適した剛性と十分な強度を持ち、ホイールを常に車体の正しい位置に保持します。こちらはリンク機構がその役割を担っております。
サスペンションメーカーでは、オーリンズ(OHLINS)・クァンタム(Quantum)、カヤバ(Kayaba、KYB)・ホワイトパワー(WP)などが有名です。
サスペンションの形式について
マルチリンク・サスペンション
マルチリンク式は既存のサスペンション形式に、複数(マルチ)のリンク(継ぎ手)を付け加えたサスペンションの総称です。このリンクの組み合わせタイプはメーカや車種などにより多種多様になりますが、サスペンションストロークに関わらず、サスペンションオームなどの配置を常に一定に保つという目的に変わりはありません。総じて各リンク機構に複雑な動きをさせることによって、タイヤと道路の接地面を常に一定に保つことを目指したサスペンションシステムなのです。そして、このマルチリンクサスペンションにより、高い直進安定性とコントロール性を向上させ、それを目的とした運転性能を引き出す役割をしております。難しいのでまとめますと、多数のリンクを組み合わせてアライメント変化を抑制し、タイヤの路面追従性を高める工夫が凝らされているサスペンションです。ちなみに採用車種として、スカイラインGT-R R33・シルビア S14・プリメーラ P11などがあります。
ダブルウィッシュボーン・サスペンション
ダブルウィッシュボーンは、上下2本のA型アームによりホイールを支える形式です。アームの長さや取り付け角度により、ホイールが上下運動したとき、軌跡を自由に選べるなど設計の自由度が高いという優れた特徴があります。さらに上下のアームの長さを同じにしますと、ストローク時にホイールが路面に対して垂直に動く為、 キャンバー角の変化が起きず、また上下方向の力に対しては、スプリングとショックアブソバーが前後方向の力に対してはアームが受けるため、剛性が高いという長所があります。しかし、スペース効率が悪いためマウント用のサブフレームなどの部品点数が多くなるため重量がかさみやすくなります。また製作精度の高いものが要求されます。そのため価格コストが大きくなってしまいます。このため、この形式のサスペンションは、コストより走行性能が優先されやすいスポーツカーへの採用が主体となっています。他に、上下のアームの長さを同じにしますとその分キャンバー変化量は無くなりますが、トレッドの変化量が多くなってしまいます。実際には、アッパーアームを僅かに短くしてトレッドやキャンバー変化量が少なくなるポイントで落ち着かせています。また、アームの長さを長く取りませんと、キャンバー変化量が多くなってしまう欠点も抱えており、FF車ではエンジンルームが狭くなってしまうという問題点を抱えてしまいます。採用車種には、マーク�� Bros・シビック・ロードスターなどがあります。
ストラット・サスペンション
マクファーソン式ストラットはダブルウィッシュボーンでいうアッパーアームの役割をしています。ショックアブソバー取り付け部に負わせたサスペンション形式でアクスルは1本のロアアームで支えられています。そのアーム形状によってテンションロッド式、Aアーム式、デュアルリンク式など数種類がありますが、ショックアブソバー本体がサスペンションの一部として機能するという点においては共通です。またスプリングもショックアブソバーに設けられたスプリングシートに装着されるなど、構造も至ってシンプル。構造が単純ということは製作時の誤差によるアライメントのスレが少なく、スペース効率が高く、荷重を分散できるといった利点があり、このストラット・サスペンションは市販の一般車のフロントサスペンションとしてもっとも使用されています。したがって完成度も高い上、操縦安定性や直進安定性にも優れています。ロール時にキャンバーの変化しやすいという点や、ジオメトリーの設計自由度が低いという短所もありますが、それらを補う改良も現在続けられています。例えば、四輪ストラットのインプレッサWRXでは、フロントにアルミ合金L型ロアアームを採用することで、高い剛性を確保しつつバネ下荷重を軽減。リアには剛性の確保が容易なデュアルリンクタイプを採用して的確なダンピング性能を発揮させつつ、常にに安定した姿勢をキープするリニアコントロールダンパーも装備するなど徹底した洗練と熟成により基本性能を極限まで高めています。ストラット・サスペンションの採用車種は、レビン・ファミリアなど多数の一般車があります。
バイクのサスペンションについて
初心者の方で、バイクのサスペンションの有無について悩むことが多々あります。一般論では、オフロードバイクなどの荒地を楽しむことが目的で作られたオフロード車はサスペンション付が普通であり、アスファルトで舗装した道路を走行するロードバイクにおいてはサスペンションの付いていないことが普通です。
段差を乗り越える必要や下り坂を楽しむ場面が多いオフロード車は、安定した走りを求めるため、より高性能なサスペンションが必要になってきます。サスペンションは駆動輪の空転も抑えますので、上り坂でもメリットがあります。
ロードバイクにおける舗装路などの安定している路面を走行する場合、アスファルトの継ぎ目などの凹凸がありますが、気になる段差ではありません。その衝撃や振動を緩和したいがために、複雑な構造のサスペンションをわざわざつける必要性は全くないのです。逆にそのような重量物をとりつけることはロード走行においてデメリットにしかなりかねないのです。
車以外に使用されているサスペンション
鉄道車両に使用しているサスペンション
新幹線鉄道において、高速走行時の安定化を実現させるため、500系へアクティブサスペンション(電子制御によるサスペンション)を導入することで、時速300�劼留森圓�可能となりました。
戦車に使用しているサスペンション
リーフスプリング、コイルスプリング、クリスティー式、トーションバー式、油圧式などが様々な種類のサスペンションを採用しています。
家具に使用しているサスペンション
事務用の椅子において、人の身体に触れる部分にクッション性と通気性を兼ね備える目的で使用する弾性樹脂により製造された網目状の布。サスペンション・ファブリックを使用した椅子の殆どは、鋼製もしくは、強度の高い樹脂を成形した鋼製の高いフレームにサスペンション・ファブリックを張る事で、クッション性に優れた座り心地のよい椅子になります。
サスペンションの交換について
自動車を運転しているとき、タイヤが変な磨耗の仕方をする、ハンドルが左右どちらかに取られてしまい、まっすぐ走ることが困難という状況になったことありませんか？事故を起こし修理から返ってきた車や、稀に整備がおろそかな中古車にこのような現象が起きたりする場合があります。
原因は、大きく分けて二つあります。一つは、サスペンションのアライメントが狂っている場合です。タイヤの空気圧の不足やただの調整不足とサスペンションパーツの磨耗から、外部の衝撃や事故により変形してしまうといった場合が考えられます。これらの対策は、単なる調整不足(タイヤの空気圧不足も含む)については、調整によってすぐ直りますが、パーツの磨耗や変形は、部品の交換を余儀なくされます。修理工場などに持って行き修理を依頼しましょう。
もう一つは、サスペンションの取り付け部分と上下(ストラットタワーとサスペンションメンバー取り付け部)の寸法が正規の寸法と違う場合が考えられます。この場合は修理工場などで、寸法図に合わせて、適格に修理してもらえるように再修正するしか方法がございません。
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