トーションバー ― 2013年04月19日 02:23
トーションバー
83タルガの要素技術の中に、ト-ションバー・スプリングというのがある。
(トーションバー・スプリング)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%83%90%E3%83%BC%E3%83%BB%E3%82%B9%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0
930以前のポルシェ911の象徴の一つで、torsionとは、ねじれ、ねじりのことである。
(torsion)
http://ejje.weblio.jp/content/torsion
スプリングといえば、コイルバネのイメージが強いが、板バネとかもある。
(ばね)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%B0%E3%81%AD
フックの法則とか出てきて、苦い記憶が甦る。得意ではなかった物理の時間が恨めしい・・・。
まあいい。
現在では、商用車(及びその派生車種)などにしか使われていないトーションバーだが、意外にもF1のサスペンションがトーションバーになっているという。
(F1のサスペンション)
http://ameblo.jp/nori3830/entry-11032703519.html
911は964以降、トーションバーからコイル式に変更されたが、F1では、90年代後半にトーションバーへの移行が始まっている。
軽量、交換が容易、特性変更(チューニング)が簡単などが理由のようだ。
現代のF1において最も大きい理由は、スペース効率が良いことだろう。
競技車両では、乗用車では有り得ない逆転現象が起こる。
別に、トーションバー・スプリングが決定的な欠点を持っているわけではないようだが、コイルバネの持つ特性に比べると、乗り心地と操縦安定性の調和が難しいのかもしれない。
F1とかは、乗り心地とか、甘ったれたことは言っていられないので、トーションバーでガマンさせられているのだろう。
前にも取り上げたが、車高調整が簡単にできるというメリットもある。
(ポルセキ新聞 タルガ万歳 その195.タルガをシャコタン化! 続きデス)
http://www.911days.com/poruseki/editorial/targa/195/
911デイズのVol.43の特集記事を読むと、「一度は活用したいせっかくの調整機能」として紹介されている。
まあ、元々は、ヘタリを修正し、正しい車高を保つための調整機能なので、シャコタンにするためのものではない!。
車高が低いとカッコイイ、という美的感覚は、浮沈子には分かりづらいところではある。
考えてみると、コイルスプリングが変形する時には、バネの素材である鋼は、捻られて変形する。トーションバーと同じ原理なのである。長い棒を丸めて同じ原理でしならせている。
ということは、テーパー状のトーションバーを使えば、非線形特性を与えられるのではないか。テーパー状の線材を使用した不等線径コイルスプリングと同じ特性を発揮させられる道理である。
「取付け部の加工等が複雑で重ね板ばねやコイルばねと比較してコスト高になります。」とあるのはこのページ。
(ばねについて:Vol.4 ばねの種類)
http://www.bestex-spring.co.jp/spring/spring.html
あんなもん(ただの棒にしか見えない・・・)が、コイルバネよりコスト高になるというのは、にわかに信じられないのだが、メーカー系のホームページなので間違いなかろう。
昔、アンチロールバーと言われていたサスペンション・スタビライザーにも、トーションバーの原理は応用されている。
戦車などのスプリングとしても用いられたトーションバーだが、乗用車のサスペンションとして復活することは最早ない。
いまや、消えていこうとしている要素技術の一つである。
よく似た用語に、トーションビームというのがあって、紛らわしい。
(トーションビーム式サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%83%93%E3%83%BC%E3%83%A0%E5%BC%8F%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
「クロスビームがトーションバー・スプリングとして働き、スタビライザーと同様の抗ロール性が得られる。」とあり、無関係ではないが、「サスペンションスプリングには通常コイルばねが組み合わされる。」とあるように、これのみでは荷重を受けるばねとしては働かないため、別途、スプリングを必要とする。
サスペンション形式の一種のことである。
(トレーリングアーム式サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%83%A0
サスペンション形式としては、トレーリングアームと呼ばれることが多いのではないか。
トーションビーム式にトーションバー・スプリングが組み合わされると、なおのこと混乱する。
「フォルクスワーゲン・タイプ1とその派生車のフロントサスペンションは、トーションバースプリングの取り付けに工夫を凝らした上下二段のトレーリングアームをもったダブルトレーリングリンク式で、この場合、リンクとハブは自由に動く。」などと書かれてあっても、なんのことやら、さっぱり分からない。
サスペンション形式については、もう少し勉強してから書こう。
(誰も書かないポルシェ930の秘密!)
http://minkara.carview.co.jp/en/userid/305594/blog/12813272/
この記事を読むと分かるとおり、ボディにストレスをかけない構造になっているというのも利点であるが、ボディ剛性が低くてもサスペンションの機能が十全に果たせるということでもある。
逆にいえば、ボディ剛性が高ければ、乗り心地も優先できるというわけで、サスペンションとボディは切っても切れない関係にあるということができる。
(最近、気になる)
http://minkara.carview.co.jp/en/userid/331881/blog/12155189/
スプリングの種類は、単にそれだけに関わらず、サスペンション全体やボディ剛性についても様々な影響をもたらす。
ボディが先であることを考えると、サスペンションもスプリングも、ある程度の選択の幅の中から、要求される水準とコストとの関係により、半ば必然的に決まってきたのではなかろうか。
現代のポルシェは、当たり前のようにアクティブサスペンションが設定されている。
(ポルシェ911:シャシー)
http://www.porsche.com/japan/jp/models/911/911-carrera-s/detail/?gtabindex=3
PSM、PTV、PASM、PDCCなど、ブレーキやダンパー、スタビライザーを動的にコンピューター制御して、積極的にクルマをコントロールする。
まるで生き物の筋肉のようだ。
1本の棒に過ぎないト-ションバーから、コンピューター制御のサスペンションへ。
21世紀のポルシェは、変化し続けている。
83タルガの要素技術の中に、ト-ションバー・スプリングというのがある。
(トーションバー・スプリング)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%83%90%E3%83%BC%E3%83%BB%E3%82%B9%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0
930以前のポルシェ911の象徴の一つで、torsionとは、ねじれ、ねじりのことである。
(torsion)
http://ejje.weblio.jp/content/torsion
スプリングといえば、コイルバネのイメージが強いが、板バネとかもある。
(ばね)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%B0%E3%81%AD
フックの法則とか出てきて、苦い記憶が甦る。得意ではなかった物理の時間が恨めしい・・・。
まあいい。
現在では、商用車(及びその派生車種)などにしか使われていないトーションバーだが、意外にもF1のサスペンションがトーションバーになっているという。
(F1のサスペンション)
http://ameblo.jp/nori3830/entry-11032703519.html
911は964以降、トーションバーからコイル式に変更されたが、F1では、90年代後半にトーションバーへの移行が始まっている。
軽量、交換が容易、特性変更(チューニング)が簡単などが理由のようだ。
現代のF1において最も大きい理由は、スペース効率が良いことだろう。
競技車両では、乗用車では有り得ない逆転現象が起こる。
別に、トーションバー・スプリングが決定的な欠点を持っているわけではないようだが、コイルバネの持つ特性に比べると、乗り心地と操縦安定性の調和が難しいのかもしれない。
F1とかは、乗り心地とか、甘ったれたことは言っていられないので、トーションバーでガマンさせられているのだろう。
前にも取り上げたが、車高調整が簡単にできるというメリットもある。
(ポルセキ新聞 タルガ万歳 その195.タルガをシャコタン化! 続きデス)
http://www.911days.com/poruseki/editorial/targa/195/
911デイズのVol.43の特集記事を読むと、「一度は活用したいせっかくの調整機能」として紹介されている。
まあ、元々は、ヘタリを修正し、正しい車高を保つための調整機能なので、シャコタンにするためのものではない!。
車高が低いとカッコイイ、という美的感覚は、浮沈子には分かりづらいところではある。
考えてみると、コイルスプリングが変形する時には、バネの素材である鋼は、捻られて変形する。トーションバーと同じ原理なのである。長い棒を丸めて同じ原理でしならせている。
ということは、テーパー状のトーションバーを使えば、非線形特性を与えられるのではないか。テーパー状の線材を使用した不等線径コイルスプリングと同じ特性を発揮させられる道理である。
「取付け部の加工等が複雑で重ね板ばねやコイルばねと比較してコスト高になります。」とあるのはこのページ。
(ばねについて:Vol.4 ばねの種類)
http://www.bestex-spring.co.jp/spring/spring.html
あんなもん(ただの棒にしか見えない・・・)が、コイルバネよりコスト高になるというのは、にわかに信じられないのだが、メーカー系のホームページなので間違いなかろう。
昔、アンチロールバーと言われていたサスペンション・スタビライザーにも、トーションバーの原理は応用されている。
戦車などのスプリングとしても用いられたトーションバーだが、乗用車のサスペンションとして復活することは最早ない。
いまや、消えていこうとしている要素技術の一つである。
よく似た用語に、トーションビームというのがあって、紛らわしい。
(トーションビーム式サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%83%93%E3%83%BC%E3%83%A0%E5%BC%8F%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
「クロスビームがトーションバー・スプリングとして働き、スタビライザーと同様の抗ロール性が得られる。」とあり、無関係ではないが、「サスペンションスプリングには通常コイルばねが組み合わされる。」とあるように、これのみでは荷重を受けるばねとしては働かないため、別途、スプリングを必要とする。
サスペンション形式の一種のことである。
(トレーリングアーム式サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%83%A0
サスペンション形式としては、トレーリングアームと呼ばれることが多いのではないか。
トーションビーム式にトーションバー・スプリングが組み合わされると、なおのこと混乱する。
「フォルクスワーゲン・タイプ1とその派生車のフロントサスペンションは、トーションバースプリングの取り付けに工夫を凝らした上下二段のトレーリングアームをもったダブルトレーリングリンク式で、この場合、リンクとハブは自由に動く。」などと書かれてあっても、なんのことやら、さっぱり分からない。
サスペンション形式については、もう少し勉強してから書こう。
(誰も書かないポルシェ930の秘密!)
http://minkara.carview.co.jp/en/userid/305594/blog/12813272/
この記事を読むと分かるとおり、ボディにストレスをかけない構造になっているというのも利点であるが、ボディ剛性が低くてもサスペンションの機能が十全に果たせるということでもある。
逆にいえば、ボディ剛性が高ければ、乗り心地も優先できるというわけで、サスペンションとボディは切っても切れない関係にあるということができる。
(最近、気になる)
http://minkara.carview.co.jp/en/userid/331881/blog/12155189/
スプリングの種類は、単にそれだけに関わらず、サスペンション全体やボディ剛性についても様々な影響をもたらす。
ボディが先であることを考えると、サスペンションもスプリングも、ある程度の選択の幅の中から、要求される水準とコストとの関係により、半ば必然的に決まってきたのではなかろうか。
現代のポルシェは、当たり前のようにアクティブサスペンションが設定されている。
(ポルシェ911:シャシー)
http://www.porsche.com/japan/jp/models/911/911-carrera-s/detail/?gtabindex=3
PSM、PTV、PASM、PDCCなど、ブレーキやダンパー、スタビライザーを動的にコンピューター制御して、積極的にクルマをコントロールする。
まるで生き物の筋肉のようだ。
1本の棒に過ぎないト-ションバーから、コンピューター制御のサスペンションへ。
21世紀のポルシェは、変化し続けている。
911の「穴場」 ― 2013年04月19日 04:37
911の「穴場」
画像は、66ナローのリアサスペンション(部品交換したもの)である。
リアのホイールハウスの前に、穴が開いているのが分かる。
('66 911 suspension refresh - part deux)
http://forums.pelicanparts.com/porsche-911-technical-forum/364320-66-911-suspension-refresh-part-deux.html
赤いキャップが付いているのが、リアサスペンションのトーションバー(左側)であり、こいつを引き抜く時の穴である(当然、右側にもある)。
930までの911には、みーんなこの「穴」が付いている。
当然、キャップがついているので、気をつけて見ないとわからない。
ちょうど、モールがかかっているので、余計わかりづらい。
(なんとか分かる画像を何枚か見つけました!)
http://livedoor.blogimg.jp/currenttech/imgs/0/a/0a0a6227.jpg
http://pds2.exblog.jp/pds/1/200604/07/35/f0056835_1784638.jpg
http://www.carsensor.net/CSphoto/bkkn/431/664/U00006431664/U00006431664_001L.JPG
画像検索して分かったのだが、この穴の写っている写真は少ない。
穴が開いている画像となると殆んどない。
http://forums.pelicanparts.com/uploads19/torsion+bar+offcenter1322275264.jpg
まさに、「穴場」だな・・・。
画像は、66ナローのリアサスペンション(部品交換したもの)である。
リアのホイールハウスの前に、穴が開いているのが分かる。
('66 911 suspension refresh - part deux)
http://forums.pelicanparts.com/porsche-911-technical-forum/364320-66-911-suspension-refresh-part-deux.html
赤いキャップが付いているのが、リアサスペンションのトーションバー(左側)であり、こいつを引き抜く時の穴である(当然、右側にもある)。
930までの911には、みーんなこの「穴」が付いている。
当然、キャップがついているので、気をつけて見ないとわからない。
ちょうど、モールがかかっているので、余計わかりづらい。
(なんとか分かる画像を何枚か見つけました!)
http://livedoor.blogimg.jp/currenttech/imgs/0/a/0a0a6227.jpg
http://pds2.exblog.jp/pds/1/200604/07/35/f0056835_1784638.jpg
http://www.carsensor.net/CSphoto/bkkn/431/664/U00006431664/U00006431664_001L.JPG
画像検索して分かったのだが、この穴の写っている写真は少ない。
穴が開いている画像となると殆んどない。
http://forums.pelicanparts.com/uploads19/torsion+bar+offcenter1322275264.jpg
まさに、「穴場」だな・・・。
苦手なもの ― 2013年04月19日 22:14
苦手なもの
サスペンションというのは、自動車の機構のなかで浮沈子が苦手にしている分野だ。
(サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
「緩衝装置としての機能と」「車輪を路面に対して押さえつける機能」により、「乗り心地や操縦安定性などの改善を目的とする機構である。」ようだ。
「一般的な自動車のサスペンションは、基本的構成として車軸の位置決めを行うサスペンションアーム、車重を支えて衝撃を吸収するスプリング、スプリングの振動を減衰するショックアブソーバーで構成される。」
もう、このあたりから怪しくなる。
スプリングとショックアブソーバーの関係が良く分からない。スプリングだけじゃ、なぜだめなのか。
(ショックアブソーバーの役割)
http://www.tire-garden.jp/knowledge/parts/parts_susp_d4.html
車軸の位置決めって、なんなんだ?。車軸っていったって、前輪とかにはないじゃん!?(一応、あります)。
「乗用車では、低コストなストラット式が最も多く用いられている。」とある。
どーせ、ボクスターは911に比べれば安物だから、前後輪ともストラットなんだ・・・(イジイジ)。
「乗り心地の向上やタイヤの接地条件やクルマの姿勢(ロールセンターやアンチダイブ、アンチスクワットなど)を細かくコントロールする目的で、ジオメトリー自由度の大きいダブルウィッシュボーン式や、さらなる安定性を得るためにマルチリンク式なども多く用いられている。」
もはや、ここで撃沈である。
そもそも、言葉が分からない。
「一般に「サスペンションが硬い」と表現されるものは、車重に比してばね定数が高い場合やダンパーの減衰力が高い場合が多い。」とあるが、他に固くなる要素ってなんだろう?。
「俗に「サスペンションがへたる」と表現される現象は、ほとんどの場合はショックアブソーバーの減衰力が低下したり、サスペンションアームの軸部に用いられているブッシュの弾力性が失われたりすることで発生する。」とある。
バネそのものが弾性を失うことってないんだろうか。ボディとかの剛性が失われたりすることと関係はないのか。
既に、総論の部分でガタガタになっている。
各論を網羅することなど、到底及ぶところではない。
(2代目 930型(1974年-1989年))
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AB%E3%82%B7%E3%82%A7%E3%83%BB911#2.E4.BB.A3.E7.9B.AE_930.E5.9E.8B.EF.BC.881974.E5.B9.B4-1989.E5.B9.B4.EF.BC.89
ここにあるスペック表に、
「前 マクファーソンストラット+トーションバー
後 トレーリングAアーム+トーションバー」
とあるので、これに限って調べよう。
トーションバーについては、既にこのブログでも触れた。
(トーションバー)
http://kfujito2.asablo.jp/blog/2013/04/19/6782518
バネ鋼で作られた1本の棒が、コイルスプリングと同じように、車重を支え、振動を吸収する魔法の杖になる(とは、どこにも書かれていない・・・)。
ストラットなら500Eの前輪にも、立派なストラットサスペンションが付いているので、言葉自体は知っているのだが、マクファーソンという人名のような前振りは何なんだ?。
(ストラット式サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%83%E3%83%88%E5%BC%8F%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
「考案者のアール・マクファーソンにちなんでマクファーソン・ストラット (MacPherson Strut) 式とも呼ばれる。」とある。
(偉大なカーデザイナー)
http://adjster.blog.ocn.ne.jp/blog/2007/12/post_1411.html
フェルディナント・ポルシェ、アレック・イシゴニス、ダンテ・ジアコーザ(知らないなあ)、コーリン・チャップマン、本田宗一郎らに肩を並べる人物なのだが、アール・マクファーソンなんて、聞いたこともない。
(Earle S. MacPherson)
http://en.wikipedia.org/wiki/Earle_S._MacPherson
1000ドル未満のクルマであったシボレーカデットのためにデザインしたサスペンションは、フィアットの特許によるものだったとある(インスパイアって、日立だっけ?)。
パクリかあ?。
しかも、1920年の特許だから、カデットの開発時には特許が切れていただろう。結局カデットはキャンセルされ、マクファーソンはGMからフォードに移る(1947年)。
ベデットとかいうクルマに、最初に採用されたようだ(1949年)
その後、ゼファーとコンサルというクルマが、マクファーソンストラットを採用した初の量産車となる(1950年発表)。
まあ、大した話じゃない。
ポルシェ博士とか、コーリン・チャップマンとか、本田宗一郎のようなカリスマ性が感じられない。人物伝とか書いてみても、つまらん話になりそうだ(失礼!)。
しかし、彼が発明(実用化?)したサスペンションは、一世を風靡した。
「ことに1960年代以降、横置きエンジン方式の前輪駆動車が各国で開発されるようになると、省スペースなストラット式独立懸架はこれと組み合わせるのに好適な方式であることから、普及に拍車がかかった。」とある(ストラット式サスペンション)。
「この方式とモノコックボデーとの相性が良い」ともある(偉大なカーデザイナー)。
シンプルで、過不足ない機能を発揮し、安価に製造できること、なにより、省スペースであることが最大のメリットとなり、FF全盛の今日日、「特殊な事由のない限り、多くの中型以下の乗用車が、フロントサスペンションにストラット式を採用している。」そうだ。
「この方式の構造は前述のとおり、ショックアブソーバにばねと車輪をつけたものであり、これを「ストラット」と呼ぶ」とある。
(strut:機械工学英和和英辞典)
http://ejje.weblio.jp/content/strut
「ストラット(支柱),控え,ストラット,コラム,ゲージストラット,支柱,ストラット(支柱,つっぱりをかう),方づえ,突張り,束,ひかえ法,支材」とある。
「ほおづえ」ねえ、分かるような気もする。
「このままでは車軸の位置決めができないため、車軸側(下側)にロワアーム(トランスバースリンク)を取り付けて車体に固定する。」
トランスバースというのは、元々、横断するという意味だそうだ。
(トランスバースリンク)
http://www.motorsportscom.info/carword/details.php?no=0335
「横方向に配置されたリンクをいい、ラテラルロッドを指すこともある。しかし、最近は各車輪に取り付けられたリンクやアーム類を指すことが多く、例えばA型アームに換えて2本の横方向リンクを用いた場合にトランスバースリンクと呼んでいる。アクスルステアを意識的に用いたサスペンションに使われる。」
なんだか、調べれば調べるほど分からない言葉が出てくる。
(リンク式サスペンション:3リンク式サスペンション:ラテラルロッドの解説)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%AF%E5%BC%8F%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3#3.E3.83.AA.E3.83.B3.E3.82.AF.E5.BC.8F.E3.82.B5.E3.82.B9.E3.83.9A.E3.83.B3.E3.82.B7.E3.83.A7.E3.83.B3
ここでは、深く踏み込まない。
ストラットサスの解説から、離れてしまうからだ。リンク式サスペンションは、独立懸架ではない、車軸懸架の機構である。
(マクファーソンストラット式サスペンション)
http://car.kouguchi.com/2006/01/post_131.html
ロアアームのことを、コントロールアームと言っている。
検索すると、やたらとBMWが出てくるので、そういうメーカー寄りの言い方なのかもしれない。
上端をボディ(フェンダー?)に固定するという点では、確かにモノコックボディ向きである。ここがヤワだと、クラックが入ったりするわけだ。
下端は、ロアアームにより支えられ、ロアアームはシャシーに取り付けられる。
「ボデー側の取付け点がダブルウィッシュボーン式にくらべて、上下方向に分散しているために、ボデーに働く力が小さい。」とあり、強度的に有利だ(ストラット式サスペンション)。
ストラットサスペンションにも、マクファーソン式の他に、パラレルリンク式、デュアルリンク式、リバースAアーム式、チャップマン式(!)があるようだが、詳細は不明だ。
スーパーカー(という分類があるとすれば)などでは、相変わらずダブルウィッシュボーンが採用される。
「ダブルウィッシュボーンサスペンションでは、コーナリング中にかかる力はサスペンションアームに掛かるだけであるが、ストラット式の場合、ストラット自体が力を受け、曲げ方向に変形する点が短所となる。」
「これにより、コーナリング中にショックアブソーバーの動きが規制されてしまい、スムーズにストロークしなくなる。」
「もう一つの短所は、サスペンションが沈み込んだ際に発生するキャンバー変化が大きいことである。キャンバーが変化するとタイヤの接地が変わってしまうのでタイヤのグリップに影響が出る。」などとある。
シンプル・イズ・ベストというわけではないようだ。
サスペンションのジオメトリーについては、浮沈子の限界を遥かに超えているので今回は割愛するが、クルマは動いてナンボなので、避けて通るわけにも行かない。
何らかの方法で、アタックする必要がある。
今回は、ストラットサスだけで、長文になった。
しかし、ケイマンが911を越えられない理由の一つに、後輪がストラットだから、という説がある。MRのメリットで相殺することはできないのか。
ニュルで911より速かったという情報もある。
(ニュルで911カレラを凌ぐケイマンS)
http://www.carview.co.jp/road_impression/article/porsche_cayman/1597/2/
たかがストラット、されどストラットである。
画像は、以下のページから。
(ポルシェ964での前傾したフロントダンパー)
http://minkara.carview.co.jp/en/userid/1335383/blog/28009825/
サスペンションというのは、自動車の機構のなかで浮沈子が苦手にしている分野だ。
(サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
「緩衝装置としての機能と」「車輪を路面に対して押さえつける機能」により、「乗り心地や操縦安定性などの改善を目的とする機構である。」ようだ。
「一般的な自動車のサスペンションは、基本的構成として車軸の位置決めを行うサスペンションアーム、車重を支えて衝撃を吸収するスプリング、スプリングの振動を減衰するショックアブソーバーで構成される。」
もう、このあたりから怪しくなる。
スプリングとショックアブソーバーの関係が良く分からない。スプリングだけじゃ、なぜだめなのか。
(ショックアブソーバーの役割)
http://www.tire-garden.jp/knowledge/parts/parts_susp_d4.html
車軸の位置決めって、なんなんだ?。車軸っていったって、前輪とかにはないじゃん!?(一応、あります)。
「乗用車では、低コストなストラット式が最も多く用いられている。」とある。
どーせ、ボクスターは911に比べれば安物だから、前後輪ともストラットなんだ・・・(イジイジ)。
「乗り心地の向上やタイヤの接地条件やクルマの姿勢(ロールセンターやアンチダイブ、アンチスクワットなど)を細かくコントロールする目的で、ジオメトリー自由度の大きいダブルウィッシュボーン式や、さらなる安定性を得るためにマルチリンク式なども多く用いられている。」
もはや、ここで撃沈である。
そもそも、言葉が分からない。
「一般に「サスペンションが硬い」と表現されるものは、車重に比してばね定数が高い場合やダンパーの減衰力が高い場合が多い。」とあるが、他に固くなる要素ってなんだろう?。
「俗に「サスペンションがへたる」と表現される現象は、ほとんどの場合はショックアブソーバーの減衰力が低下したり、サスペンションアームの軸部に用いられているブッシュの弾力性が失われたりすることで発生する。」とある。
バネそのものが弾性を失うことってないんだろうか。ボディとかの剛性が失われたりすることと関係はないのか。
既に、総論の部分でガタガタになっている。
各論を網羅することなど、到底及ぶところではない。
(2代目 930型(1974年-1989年))
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AB%E3%82%B7%E3%82%A7%E3%83%BB911#2.E4.BB.A3.E7.9B.AE_930.E5.9E.8B.EF.BC.881974.E5.B9.B4-1989.E5.B9.B4.EF.BC.89
ここにあるスペック表に、
「前 マクファーソンストラット+トーションバー
後 トレーリングAアーム+トーションバー」
とあるので、これに限って調べよう。
トーションバーについては、既にこのブログでも触れた。
(トーションバー)
http://kfujito2.asablo.jp/blog/2013/04/19/6782518
バネ鋼で作られた1本の棒が、コイルスプリングと同じように、車重を支え、振動を吸収する魔法の杖になる(とは、どこにも書かれていない・・・)。
ストラットなら500Eの前輪にも、立派なストラットサスペンションが付いているので、言葉自体は知っているのだが、マクファーソンという人名のような前振りは何なんだ?。
(ストラット式サスペンション)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%83%E3%83%88%E5%BC%8F%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
「考案者のアール・マクファーソンにちなんでマクファーソン・ストラット (MacPherson Strut) 式とも呼ばれる。」とある。
(偉大なカーデザイナー)
http://adjster.blog.ocn.ne.jp/blog/2007/12/post_1411.html
フェルディナント・ポルシェ、アレック・イシゴニス、ダンテ・ジアコーザ(知らないなあ)、コーリン・チャップマン、本田宗一郎らに肩を並べる人物なのだが、アール・マクファーソンなんて、聞いたこともない。
(Earle S. MacPherson)
http://en.wikipedia.org/wiki/Earle_S._MacPherson
1000ドル未満のクルマであったシボレーカデットのためにデザインしたサスペンションは、フィアットの特許によるものだったとある(インスパイアって、日立だっけ?)。
パクリかあ?。
しかも、1920年の特許だから、カデットの開発時には特許が切れていただろう。結局カデットはキャンセルされ、マクファーソンはGMからフォードに移る(1947年)。
ベデットとかいうクルマに、最初に採用されたようだ(1949年)
その後、ゼファーとコンサルというクルマが、マクファーソンストラットを採用した初の量産車となる(1950年発表)。
まあ、大した話じゃない。
ポルシェ博士とか、コーリン・チャップマンとか、本田宗一郎のようなカリスマ性が感じられない。人物伝とか書いてみても、つまらん話になりそうだ(失礼!)。
しかし、彼が発明(実用化?)したサスペンションは、一世を風靡した。
「ことに1960年代以降、横置きエンジン方式の前輪駆動車が各国で開発されるようになると、省スペースなストラット式独立懸架はこれと組み合わせるのに好適な方式であることから、普及に拍車がかかった。」とある(ストラット式サスペンション)。
「この方式とモノコックボデーとの相性が良い」ともある(偉大なカーデザイナー)。
シンプルで、過不足ない機能を発揮し、安価に製造できること、なにより、省スペースであることが最大のメリットとなり、FF全盛の今日日、「特殊な事由のない限り、多くの中型以下の乗用車が、フロントサスペンションにストラット式を採用している。」そうだ。
「この方式の構造は前述のとおり、ショックアブソーバにばねと車輪をつけたものであり、これを「ストラット」と呼ぶ」とある。
(strut:機械工学英和和英辞典)
http://ejje.weblio.jp/content/strut
「ストラット(支柱),控え,ストラット,コラム,ゲージストラット,支柱,ストラット(支柱,つっぱりをかう),方づえ,突張り,束,ひかえ法,支材」とある。
「ほおづえ」ねえ、分かるような気もする。
「このままでは車軸の位置決めができないため、車軸側(下側)にロワアーム(トランスバースリンク)を取り付けて車体に固定する。」
トランスバースというのは、元々、横断するという意味だそうだ。
(トランスバースリンク)
http://www.motorsportscom.info/carword/details.php?no=0335
「横方向に配置されたリンクをいい、ラテラルロッドを指すこともある。しかし、最近は各車輪に取り付けられたリンクやアーム類を指すことが多く、例えばA型アームに換えて2本の横方向リンクを用いた場合にトランスバースリンクと呼んでいる。アクスルステアを意識的に用いたサスペンションに使われる。」
なんだか、調べれば調べるほど分からない言葉が出てくる。
(リンク式サスペンション:3リンク式サスペンション:ラテラルロッドの解説)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%AF%E5%BC%8F%E3%82%B5%E3%82%B9%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3#3.E3.83.AA.E3.83.B3.E3.82.AF.E5.BC.8F.E3.82.B5.E3.82.B9.E3.83.9A.E3.83.B3.E3.82.B7.E3.83.A7.E3.83.B3
ここでは、深く踏み込まない。
ストラットサスの解説から、離れてしまうからだ。リンク式サスペンションは、独立懸架ではない、車軸懸架の機構である。
(マクファーソンストラット式サスペンション)
http://car.kouguchi.com/2006/01/post_131.html
ロアアームのことを、コントロールアームと言っている。
検索すると、やたらとBMWが出てくるので、そういうメーカー寄りの言い方なのかもしれない。
上端をボディ(フェンダー?)に固定するという点では、確かにモノコックボディ向きである。ここがヤワだと、クラックが入ったりするわけだ。
下端は、ロアアームにより支えられ、ロアアームはシャシーに取り付けられる。
「ボデー側の取付け点がダブルウィッシュボーン式にくらべて、上下方向に分散しているために、ボデーに働く力が小さい。」とあり、強度的に有利だ(ストラット式サスペンション)。
ストラットサスペンションにも、マクファーソン式の他に、パラレルリンク式、デュアルリンク式、リバースAアーム式、チャップマン式(!)があるようだが、詳細は不明だ。
スーパーカー(という分類があるとすれば)などでは、相変わらずダブルウィッシュボーンが採用される。
「ダブルウィッシュボーンサスペンションでは、コーナリング中にかかる力はサスペンションアームに掛かるだけであるが、ストラット式の場合、ストラット自体が力を受け、曲げ方向に変形する点が短所となる。」
「これにより、コーナリング中にショックアブソーバーの動きが規制されてしまい、スムーズにストロークしなくなる。」
「もう一つの短所は、サスペンションが沈み込んだ際に発生するキャンバー変化が大きいことである。キャンバーが変化するとタイヤの接地が変わってしまうのでタイヤのグリップに影響が出る。」などとある。
シンプル・イズ・ベストというわけではないようだ。
サスペンションのジオメトリーについては、浮沈子の限界を遥かに超えているので今回は割愛するが、クルマは動いてナンボなので、避けて通るわけにも行かない。
何らかの方法で、アタックする必要がある。
今回は、ストラットサスだけで、長文になった。
しかし、ケイマンが911を越えられない理由の一つに、後輪がストラットだから、という説がある。MRのメリットで相殺することはできないのか。
ニュルで911より速かったという情報もある。
(ニュルで911カレラを凌ぐケイマンS)
http://www.carview.co.jp/road_impression/article/porsche_cayman/1597/2/
たかがストラット、されどストラットである。
画像は、以下のページから。
(ポルシェ964での前傾したフロントダンパー)
http://minkara.carview.co.jp/en/userid/1335383/blog/28009825/
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