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ダブルウィッシュボーン式

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サスペンションには構造の違いによりいくつかの種類がありますが、大きく別けると固定車軸式と独立懸架式に分類されます。

 

固定車軸式はトラックなどの商用車に多く独立懸架式は乗用車に採用されています。

 

独立懸架式の中でもダブルウィッシュボーン式サスペンションは市販車だけではなくレース車両のほとんどが採用しているサスペンションとなります。

ダブルウィッシュボーンのメリットは、高性能なサスペンションを作ることができるという点にあります。

サスペンション自体が大きなパーツとなっているため、大きな車種でなければ採用できないため、高級車やスポーツカーに多く採用されています。

 

各部の微調整が可能なため、レースにおいてはセッティングの幅広いというメリットもあります。

 

サスペンションアームが路面と平行に取り付けられるため、路面とタイヤの接地変化が少なく快適な乗り心地と路面追従性を持つこともメリットと言えます。一方でデメリットにはコストが高くなることで、採用できる車種が限られてしまうという点があります。

 

サスペンションの構造が大きくなるため小さな車体には採用できませんので、ボディサイズの大きな高級車やスポーツタイプに多く採用されているのです。

マルチリンク式って?

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安定した走行性能を確保するためには、様々な要素が重要となってきます。
とくに、タイヤや、ホイールなど、地面に接地する部分では、その性能が顕著に現れてきます。しかし、そのタイヤやホイールを車体と繋ぐ役割を持ったサスペンションも非常に重要なパーツとなっています。

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サスペンションにはその構造によって種類が分かれており、それぞれに特性や特徴があります。
マルチリンク式とよばれる方式のサスペンションは、現メルセデスベンツ社が開発したサスペンションで、従来のものと違い複数のリンクとよばれるアームによって車重を支える構造となっています。
従来のダブルウィッシュボーンの方式よりもそれぞれのアームの動きに自由度が増し、より3次元的に路面の変化を捉えることで高速走行時の挙動の安定性を向上させることに成功しています。
また、アームを独立させていることで、従来よりもサスペンションのセッティングがよりきめ細かく調整できるようになったことも大きなメリットとなっています。
しかし、構造が複雑化したため、そのメンテナンスには手間と時間を要しその費用も高額になります。また、ブッシュなどの消耗品の寿命も短くなる傾向があり、使用しつづける上でのランニングコストが高くなるのが問題点として挙げられます。

ストラット式とは?

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元々この構成内容と構造はショックアブソーバと呼ばれる部位にバネを装備して車輪に連動されるものであり、この構造方式をストラット式の名称で定義されております。

 
但し、この状態だけでは車輪が実装される際の車軸の位置決めが明確にセットできないので、車軸の下側部分にトランスバースリンクと呼ばれるロワアームを取り付けることによって車体に固定させることができます。

 
上記方式については前輪・後輪の両側に用いることができますが、後輪側に用いる場合では前述したロワアーム幅を広くセッティングするケースが多いのが特徴となっております。

 
後輪にはハンドル操作で付与しなくてはならないタイロッドという部品が不要の為、鉛直軸まわりのモーメントと呼ばれる重要駆動機構に抵抗させることができないので2ペアごとの支持が必要不可欠となります。

 
上記支持軸を角度をつけて傾かせることによってストローク時にトー角という角度変化の数値を反映させることによってスムースな運転操作性能の特性として活用させることができるのです。

 
なお一般車に多く採用される形式となっておりますが、ダブルウィッシュボーン式のように自動車のカストマイズを重視した変更が難しくなるというデメリットが生じるものの、部品点数が少なくて済むのでコストダウンが期待されて大量生産に貢献することができるのです。

独立懸架方式

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車のショックを吸収してくれるサスペンションには様々が種類があります。
その方式には大きく分けて車軸懸架(リジッドアクスル・サスペンション)、独立懸架(インディペンデント・サスペンション)、
可撓梁式(トーションビーム・サスペンション)とありますが、独立懸架方式とはどのようなものを言うのでしょうか。

 

 

独立懸架とは独立の字が示すとおり、左右の車輪を独立して上下させることができるのが特徴です。
このため、路面が凹凸であっても、追従性が向上します。
その特性上、後輪駆動車などは左右の車輪に効率よくトラクションがかかるため効果的な方式となります。
独立懸架は車軸を固定した懸架方式にくらべ、乗り心地や操縦安定性で優れると言ったメリットがあるのです。
このように優れた懸架方式である独立懸架ですが、もちろんメリットだけではなくデメリットもあります。
独立懸架は車軸懸架に比べて構造が複雑なために、コストが高くなってしまう点や、
車が急旋回などを行ない車両の荷重移動が起きた際に、抜重側にジャッキアップ現象と呼ばれる、
車体が浮き上がってしまう現象が起きてしまうというデメリットがあります。

 

 

独立懸架はこのようなメリットとデメリットを持ち合わせた懸架方式なのです。

固定車軸方式

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自動車はタイヤによって地面と接地しており、4輪が同時に車体を支えることで安定した走行を可能としています。
この4輪のタイヤと車体を繋ぐ部分をサスペンションと呼び、タイヤが地面から受けた衝撃が車体に直に伝わるのを緩衝させる役割を持っています。このサスペンションの構造には様々な方式が用いられており、その車両の特性や用途によって使い分けがされています。

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サスペンションにはそれぞれ4つの車輪に合わせて独立して稼働する独立懸架方式と、左右の車輪を同時に制御する固定車軸方式の2種類に大きく分けられます。

 
独立懸架方式では、それぞれのタイヤの受けた衝撃を独立して受け止めることができるため、悪路走行時などでも挙動が安定しやすく、また乗り心地も良いものとなっています。このことから、多くのスポーツ車や、乗用車に採用されています。一方の固定式は、左右タイヤを繋ぐ車軸を支える方式で、構造が単純な事からメンテナンスや容易な事や、コストが安く済むことが特徴です。また、車高を安定して保つことができるため、悪路を走行した際、大きな凹凸などに対する走破性が高いのも特徴となっています。耐久性も高く、多くのトラックや貨物車などに採用されています。しかし、左右の車輪を同時に制御することから、乗り心地が悪いなどの欠点もあります。

サスペンションは路面からの衝撃を緩和する重要な役割をする装置となっており、単なる乗り心地の良し悪しに影響するだけでなく、走行性能や車両への駆動影響、そして車両の高低に影響する非常に重要な役割を担っております。

 
一般的な国産車両に使用されている代表的な方式としては、マルチリンク式が主要となっており、それぞれメリットデメリットがありますのでそれぞれの特性を把握しておく必要があります。

 
マルチリンク方式のメリットですが、複数のアームを集合させることで構成されているので、その全てのアームについて物理的に離れた存在とする独立性を維持することによって配置の自由度が増すことになり、よりきめ細やかなセッティングと駆動や車両体勢に貢献することが可能な構成となっております。
また、数本のアームによって支持することによってアライメント変化に強く、タイヤを路面に接地させる能力をアップさせることができます。

 
デメリットというよりも注意点ですが、高出力領域における走行性能では不安定になりやすい高性能前輪駆動車や、ハイパワーの後輪駆動車の安定したトラクションを確保する為には後輪側に装着されてダイレクトな駆動を確実に地面に伝えることが必要不可欠となっております。

路面からの衝撃を緩和する装置

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凹凸のある路面を走行した際、その衝撃を和らげる部品が必ず自動車に取り付けられています。これがないと路面の衝撃をまともに受け、安定走行することが不可能になってしまいます。この装置をサスペンションといい、サスペンションアーム、スプリング、ショックアブソーバーで構成されています。車のボディ部分とタイヤの間にあり、走行性能や乗り心地を良くする働きを担っています。また、サスペンションの強弱で車高を調整します。

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サスペンションには二種類の方式が広く知られています。ひとつは独立懸架方式といい、左右それぞれの車輪を別々のサスペンションで動かします。操作性、乗り心地が良く、一般的な乗用車、スポーツカー、小型トラックのフロントサスペンションとして採用されています。さらにこの方式は、ストラット式、ダブルウィッシュボーン式、マルチリンク式、リーディング式、トレーリング式に分類することが出来ます。
もうひとつは固定車軸方式と呼ばれ、左右の車輪を車軸で連結させる構造です。耐久性、悪路走破性に優れています。ただ、片方の車輪で受けた衝撃がもう一方の車輪に伝わるため、乗り心地は良くありません。またこちらもリンク式、リーフリジット式、トーションビーム式、コイルリジット式、ドディオン式に分類出来ます。

一般的なサスペンションの構成

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サスペンションとは、自動車の車輪と車体を繋いでいる装置の一つです。
サスペンションは主に路面の凹凸による振動や衝撃を車内に伝えないための緩衝装置としての役割を担っています。
サスペンションは「サスペンションアーム」「スプリング」「ショックアブソーバー 」の3つのパーツが基本の構成となっています。
サスペンションの取付方法や配置は車種によって異なるため、車輪と車体を直接繋ぐサスペンションアームの形状にもさまざまな規格があります。
またサスペンションのもう一つの重要な役割として、車輪や車軸の位置や角度を決め、走行を安定させる機能があります。
車輪や車軸の角度や位置のことをアライメントと呼び、アライメントが適切に調整されない場合、走行中や停止時にステアリングが流れるなどの問題が発生します。

 
サスペンションには緩衝装置としての基本パーツに加え、アライメントを調整するため、「ロッド」「カム」「スタビライザー」といったパーツが追加されています。
サスペンションは車の乗り心地や走行性能を決める重要な要素であり、各メーカーではサスペンションの性能をさらに向上させるため、現在も研究開発が進められています。

 
最近では、電子制御によって車の姿勢を積極的に制御し、路面から伝わる振動や衝撃をさらに低減させる「アクティブサスペンション」や「セミアクティブサスペンション」といったタイプも登場しています。

サスペンションの役割

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車のサスペンション(懸架装置)は、タイヤと車体の間に取り付けられる部品。アームと衝撃を吸収するスプリング、振動を減らすショオックアブソーバーで構成されています。

 
路面と車体間の衝撃を和らげる緩衝装置としての役割や、車輪を路面に押し付けて、車体の安定性や乗り心地を調整する役割を持ちます。
懸架の方式には大きく分けて、車軸懸架、独立懸架、可撓梁式の3種類に分けられます。

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車軸懸架は、古くから使われてきた方式です。トラックやFF車のリヤに使われることが多く、構造が単純ながら高い耐久性を持ち、コストが掛からないというメリットがあります。反面、路面追従性が低く乗り心地が悪い。

 
独立懸架式は、左右のがそれぞれ独立して動く形式になっています。路面追従性が高く、乗り心地を向上させた構造であり種類は細分化され、現在では主流の方式として様々な車種に使われています。

 
可撓梁式はトーションビーム式と呼ばれFF車に使用される方式です。

 

車軸懸架と独立懸架の中間的な形式であり、半独立懸架方式とも呼ばれることもあります。構造がシンプルで少ない部品でコストを抑えられるメリットがある一方、独立懸架、車軸懸架と比べると接地性が低くなる欠点があります。