「ダブルウィッシュボーン式サスペンション」の版間の差分
削除された内容 追加された内容
Purple Quartz (会話 | 投稿記録) m →インボードマウント: 誤字修正+co除去 |
m Bot作業依頼#Cite webの和書引数追加 |
||
(18人の利用者による、間の20版が非表示) | |||
1行目:
{{出典の明記|date=2021年6月}}
'''ダブルウィシュボーン式サスペンション''' ({{Lang-en-short|Double wishbone suspension}})
上下一対のアームで[[タイヤ]]を支持するもので、[[レーシングカー]]ではほとんどがこれを採用している。[[スポーツカー]]にも多い
== 概要 ==
[[ファイル:Double wishbone suspension.jpg|thumb|250px|黄色く塗られている部分が上下のウィッシュボーン
名前の由来は、鳥の[[
2組のアームは車体側から横方向に路面に対してほぼ水平に取り付けられ、[[アップライト]](車軸や[[ハブ (機械)|ハブ]]を含む)を上下から挟むように支える構造になっている。リンク機構全体として[[平行四辺形]]に近い形状であることから、バウンド・リバウンド時にもタイヤの[[キャンバ
*アッパーアームは、アッパーサスペンションアームと呼ばれる事がある<ref name="car sensor">{{Cite web
*ロワアームは、ロワサスペンションアームと呼ばれる事がある<ref name="car sensor" />。
== 特性 ==
[[ファイル:suspension.jpg|thumb|180px|昔のフォーミュラカーのダブルウィッシュボーンサスペンション。アッパーアームはI型アームに近い形状となっている。]]
;長所▼
*サスペンションの剛性を確保する事が容易である。▼
*マクファーソンストラット式との比較では、コーナリング中に曲げの力がスプリング / ダンパーユニットに加わらないため、サスペンションのストロークがスムーズになる。▼
*タイヤが上下動する際に[[ホイール・アライメント#キャンバー角|キャンバー角]]の変化を最小限に抑える事ができるため、接地面が維持され、タイヤと路面の間の摩擦力(グリップ力)の変化が少ない。▼
*サスペンションの設計に制約が比較的少なく、上下のアーム長やアームの取り付け位置などを変えることによるジオメトリー設定の自由度が高く、操縦特性等を任意に変えることが出来る。▼
*細かなセッティング作業を繰り返すレーシングカーに向いている。▼
;短所▼
*構造が複雑で部品点数が多くなるため、生産コストが高くなる。▼
*高さを必要とするアッパーアームが邪魔になり、エンジンルームやトランクルームの容積が制約される。▼
*ばね下重量が重くなりやすい。▼
前述のようにバウンド・リバウンド時にキャンバー角がほぼ一定に保たれる点では優れた方式であるが、当方式が採用される主な車種であるレーシングカーでは、一般の車両に比して高速でコーナリングするため、その際に発生する[[ローリング]]が問題となる。上下のアームを完全に等長・平行とし、厳密に平行四辺形リンクとしてしまうと、車体の[[ローリング]]と同じだけの角度でタイヤが傾いてしまう。大昔の車のような断面形が丸いタイヤならともかく、現代の扁平タイヤを傾けるのはまずく、ロールセンタを上げて全くローリングしない車にしてしまうと荷重が全て外側タイヤに掛かるようになりもっとまずい。そこで、ロワアームの方を長くしまた車体側の間隔を狭め、少々の不等長・不平行のリンクとすると、ローリング時に車体と一緒にタイヤが傾いてしまう現象が緩和された車にすることができる。一方でバウンド・リバウンド時にキャンバー角の変化が発生するようになるので、それらの妥協点を見つけるのがこのあたりの設計ということになる。<!--ストロークの際にタイヤが横ずれして磨耗が早まるという問題がある。ロワアームの方が長い不等長アームにする、あるいは車体側の間隔を狭めた不平行アームとすると、横ずれの度合いは減るが、キャンバー角の変化は増す。使用状況に応じてこれらの妥協点を見つける必要がある。--><!-- ← 常に摩擦力を発生しているタイヤにおいて、サスペンションにより発生する横ずれなど全く何の問題にもならない。意味不明である。-->▼
▲**サスペンションの剛性を確保する事が容易である。
▲**マクファーソンストラット式との比較では、コーナリング中に曲げの力がスプリング / ダンパーユニットに加わらないため、サスペンションのストロークがスムーズになる。
▲**サスペンションの設計に制約が比較的少なく、上下のアーム長やアームの取り付け位置などを変えることによるジオメトリー設定の自由度が高く、操縦特性等を任意に変えることが出来る。
▲**細かなセッティング作業を繰り返すレーシングカーに向いている。
▲**構造が複雑で部品点数が多くなるため、生産コストが高くなる。
▲**高さを必要とするアッパーアームが邪魔になり、エンジンルームやトランクルームの容積が制約される。
▲**ばね下重量が重くなりやすい。
▲前述のようにバウンド・リバウンド時にキャンバ
== 市販車での発展 ==
{{観点|date=2014年2月|section=1}}
先行した横置きリーフスプリング2段配置の前輪独立懸架が、1930年代に剛性の高いアーム(ウィッシュボーン)の併用によってより高度に発展した技術というべきもので、同時期にコイルスプリングや縦置きトーションバーなどをスプリングに用いる手法で市販車に導入された。1960年代まで特に前輪独立懸架の代表的手法として隆盛を極めたが、
=== 日本 ===
38 ⟶ 40行目:
== インボードマウント ==
[[ファイル:F1 car McLarenMercedes 2006 2.jpg |thumb|right|250px|[[マクラーレン・MP4-
[[ファイル:Ferrari 126.JPG |thumb|right|250px|[[フェラーリ・126C3]]([[1983年]])のプルロッド式フロントサスペンション]]
レーシングカーは[[ツーリングカー]]などの市販車ベース車両を除き、前後ともダブルウィッシュボーン式サスペンションの採用が定着している。その中で[[フォーミュラカー]]はタイヤが露出しているため、1960年代からスプリング / [[ショックアブソーバー|ダンパー]]ユニットを車体内部に搭載し、空力性能を向上させるようになった。これをスプリング / ダンパーのインボードマウントと呼び、インボード化されていないものをアウトボードマウントと呼ぶ。
インボードマウントの場合はアップライトの動きをスプリング / ダンパーに伝達する機構が必要となり、下記のような方式が用いられる。スプリング / ダンパーユニットは、フロントノーズ内部やリヤの[[トランスミッション|ミッション]]ケースの周囲に配置される。アームやロッドの材質はかつては金属製であったが、金属より軽量な[[炭素繊維強化プラスチック|カーボン]]製が普及している。空気抵抗の少ない翼断面形状に成形される場合もある。ロッド(接続棒)式の場合は曲げ応力は掛からず、ロッドの押し引きをベルクランクによりスプリング動作方向に変換する。ロッド式にはプッシュロッドとプルロッドの2方式がある<ref name="F1">檜垣、200-201頁。</ref>。
:アッパーアームまたはロアーアームの中間をシャーシ側で支持して[[てこ]]とし、一端のアップライトの動きを他端のスプリング / ダンパーへ伝える。アームに曲げ荷重がかかるので、剛性を確保するために形状や重量の制約がある。
:ロッドがシャーシ上部からアップライト下部にむけて下反角をもって取付いており、正面からは「ハの字」型に見える。タイヤがバンプ(路面突起)に乗り上げるとロッドが押され、スプリング/ ダンパーユニットを収縮させる。
:ロッドがシャーシ下部からアップライト上部にむけて上反角をもって取付いており、正面からは「逆ハの字」型に見える。タイヤがバンプに乗り上げるとロッドが引っ張られ、スプリング/ ダンパーユニットを収縮させる。
プッシュロッド式は圧縮方向の力で挫屈しないよう、ロッドが太めになる。プルロッド式の方がロッドを細く設計でき、重量や空気抵抗の面ではメリットがある<ref name="F1"/>。ただし、搭載スペースの自由度やメンテナンス面ではプッシュロッド式のほうが合理的である<ref name="F1"/>。
[[フォーミュラ1カー|F1]]では、1970年代まではロッキングアームが主流であったが、[[ダウンフォース]]が大きくなるにつれ上記の制約のために廃れた。1980年代はプッシュ/プル両方のタイプが混在していたが、1990年代以降は前後ともプッシュロッド式が定番になった。2010年代に入り、車体後部の空力性能を高めるため、リアサスペンションのプルロッド化が流行し
フォーミュラカー以外でも[[プロトタイプレーシングカー|競技用]]や[[スポーツカー|市販用]]のスポーツカーなどで、非線形特性を得るなどの目的でインボードマウントが用いられることがある。
== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}
66 ⟶ 72行目:
* [[ホイール・アライメント]]
[[Category:自動車サスペンション技術
{{DEFAULTSORT:たふるういつし |