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イイね!
2016年11月25日
フレキシブルタワーバーを考察する。
今更のいまさらですが、もう寿命末期の最後になって試すべく、ヤフオクでゲットしました,
Stiのチューンドパーツとして有名ないわゆるタワーバーです。

この手のパーツは極力つけない方針なのは、全方位良くなるならメーカは標準装備します。
そうでないなら、とある方向性を高め、その逆は目をつぶることが気にならない人向けにどうぞ、ということになります。

私のはエレガント路線なので、ボディ剛性もまたメーカがチューニングした完成品という考えなので、少々スポーティさが足りない足回りのみ、Stiのローダウンサス入れてました。(現在は劣化更新のため、ほぼ同程度のばねレートであるアイバッハ製に変わってます)

しかし、友人に中古を格安でもらったポテンザのRE070がゲキ良くて、リアサスマウントボルトの変更も相まって、この車のポテンシャルがこんなとこまであったのか、と感激したところから実はボディ剛性不足を感じるようになったことがきっかけです。

前振りはそんなとこですが、通常のタワーバーがストラット上部をつないで(ロアも繋いで環状にするのが高剛性化の理想ですが、そもそもこのフレキシブルタワーバーは曲げで入力を受ける構造になっており、突っ張り棒としての役割は希薄です(もちろんねじり以外は補強にはなってますが)。
ならば何をしているのかということですが・・・。



サスペンションを考えるとき、振動と制振のチューニングになるわけですが、どうしても避けたいのがタイヤの共振域とボディーの共振域です。なぜならこれらにはほぼダンパー成分が入れられないため、一旦その領域の振動が入ると、挙動不安定に発散するからです。主に車重を支えているコイルバネはダンパーで制振させますが、サスペンションとしては、アーム類のゴムブッシュのばね成分やタイヤの弾性も含めて、減衰力を求めます。

しかし、直接的にはタイヤの振動とボディの振動は材料特性と構造剛性で生じた分は自己減衰しかありません。トヨタが採用しているヤマハのパフォーマンスダンパーと同じ役割をするものは高価ですがStiも扱っていてフレキシブルドロースティフナーとしてダンパー成分でつなぐ制振材です。ボディの一番大きい変形域に突っ張り棒のように取り付けて、ボディダンピングをさせるものです。これは驚くほど車両が高級な感じになるそうで、入力で撓んだボディがスっと一発で収束し、人間の感性的には「すごく硬いもの、剛性の高いもの」に感じさせるということだと思います。


翻って、このフレキシブルタワーバーを見てみますと、タワーバーの前側(バルクヘッドから遠い側に支点を置いて、そこから後ろに引き出して、まげて中央をボールジョイントでつないだ後、対称に取り付けられています。

スバルは縦置き水平対向の素性から、フロントオーバハングが大きく、BMWのようにめいっぱいタイヤを前においてフロントミッドシップ的なレイアウトにできません。その分懸架の支点はAピラーとバルクへヘッドに囲まれる隅に有って、剛性上有利ですし、衝突安全上もお得な位置です。(狙ったわけではなかったでしょうが、時代の方向性が味方した)軽量でありながら、高剛性、衝突吸収容量大、というボディ。

<スバルのインプレッサ用:SGP>



<BMWの3シリーズ>



また、強固なサスペンションメンバーが下部をつないでも、エンジン上部空間はU型の音叉のようなばね形状です。全面凸乗り越しでの車体上下曲げ力では上すぼまりに撓むでしょう。また片輪乗りあげのねじれでは左右が逆方向に暴れるでしょう。そして前軸に横力が掛かってコーナリングに入る時にはキャンバー変化の方向に変形するでしょう。

そういう力の流れに対して、このフレキシブルタワーバーの役割を見た時には、車体のねじれ方向に対してはほとんど反力を生まない代わりに、それ以外の力に対しては私的には突っ張りの抑制ではなく、一旦撓んだボディを制振させるためのものではないか、と考えます。たかだかこの程度の肉厚のパイプを一旦曲げて受ける構造にしたら、圧縮方向の剛性なんてたかが知れてます。何cmも動くものじゃなく、弾性変形内のせいぜい数mm程度でしょうから知れたもの。従って、ボディのゆがみに対する制振抵抗が主たる役割ではなかろうかと。


とは言え、ジャッキで上げただけでも結構ボディはねじれますから、その抗力は必ずあるでしょう。実際装着して駐車場から出す時既にハンドルの手ごたえ(タイヤを切ることで起きるキャスター角に対する車体のねじれ反力で既に違いが分かりました。

フロントタイヤの方向性、保舵剛性がぐっと上がったように感じられ、ハンドルに振動が伝わるようになりました。直進から微舵を当てた時の遊びがなくなり(ただしねっとりとしたもの)鼻先が軽くなった錯覚を持ちます(ただし、すぐに慣れてしまいますがw)

追加補足)
BRZには標準でVバーがついてますが、Stiからは同様のボールジョイント式フレキシブルタワーバーが出ています。加えて、ダンパーをつけたさらなるフレキシブルVバーがあり、これは同時装着もできるそうです。ここを見ると、役割と何と何がトレードオフが、やっぱりねと、見えてきます。

今回、夏タイヤからスタッドレスに車検で履き替えてから、自分で取り付けたのではなはだ効果の評価には向かない状況ながら、スタッドレスでも差異は体感できました。同時に全方位で良いことばかりではないことも。


高速道路を走ってると直進安定性は既に文句ないレベルだったものがさらにしっとりというか、粘るというか、重いというか、そういう感じに(;^_^A。

ただ、やはりトレードオフな面は有って、バルクヘッド、ストラットタワー、フロントフロア前部の板厚上げたC型以降は問題ないのではと思いますが、わたしのA型はノーマルでステアリングに細かい振動がとある速度と路面の時だけ入って来て、そこが高級感が薄れるところなんですが、さらに前より幅広い範囲でフットレストやステアリングコラムに微振動が感じられます(わずかなんですけどね、残念)

また、つぎはぎ路面など荒れた道での衝撃は全体では緩和されたように感じますし、狙い通りぶるぶるとすることも激減しましたが、タイヤがスタッドレスなので峠走りでの応答性などはあまりわかりません。これは春先のお楽しみということでしょうか。
ブログ一覧 | 日記
Posted at 2016/11/25 18:35:21

イイね!0件



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この記事へのコメント
2016/11/25 20:02:45
こんばんわ。
いやー、勉強になります(笑)

ボクもこの手の補強パーツには懐疑的なクチで、剛性は上げりゃあ良いってモンではないし、メーカーが標準装備しない理由も明確にあると思ってました。
しかし制震とか減衰効果というのは全く盲点でしたね(^^;;
コメントへの返答
2016/11/25 23:04:05
コメントありがとうございます。

ちょっと追加補足いれました。

応答性なら、突っ張り棒。
狙い通りのライントレース性ならダンパー式。
その中間をうまく狙ったのがフレキシブルバー

と言えそうですね。ボディの制振は乗員向けとタイヤの接地性にかかわるダンパーの効かせ方の2つが主な役割でしょうね。
2016/11/26 14:13:37
初めまして!
いつも楽しく読ませていただいております。

RE070を格安で譲っていただいた…
という事でひとまずは「純正部品ですか!?これが!?」ワールドへようこそ!おめでとうございますw
GDBインプレッサに5年と9か月乗ってた事がありまして、その際にRE070が一番車の動きと合ってるなぁと素人ながら感じまして、ずっとRE070を履き続けました。
その経験から少しだけ気を付けていただきたいポイントを…

サーキット走行メインだったので、同じ様な現象が出るのかどうかはわかりませんがRE070はサイドウォールが非常に頑強です。
この「サイドウォール剛性の高さ」が良過ぎるが為にやっかいな経験を二回ほどしましたのでお伝えします。

1)スローパンクチャーに気づきにくい。
何を言ってるの?と思われたと思いますが、本当ですw
違和感は感じます。ただ、気のせいかな?と思っちゃう程度です。
でも違和感を放っておけず車側面に回り込んでタイヤなど目視しても「パンク度合いにもよりますが、サイドウォールが撓んでおらず目視でも気づきにくい」んです。
違和感をほんの少しでも感じたら…パンクを疑ってください。

2)タイヤがブローする。
これは初体験でした。
タイヤが非常に頑丈であまり良くないにしろ溝が残り2ミリwとかまで使えるほどグリップします。
それに気を良くして何セットか使っていたところ…
5分山くらいのセットを使用している時に、またタイヤに違和感が…
スローパンクチャーかな?と思いつつ目視すると相変わらずパンクとわからないくらい撓んでいないw
とりあえずタイヤ屋に持っていくか…と車両ごと持ち込むと
「タイヤ終わってます」
縁石カットを使いすぎたせいか、タイヤ内部からタイヤカスが出る現象が出ていて「パンクしてないけどタイヤ終了」という経験をしましたw

どの状態でも普通のラジアル以上に走れます。
異常な速度でも走れます。
ですが違和感はあります。(本当にこんな事あったの?と疑われるような内容ですけど本当なんです)
RE070は非常に優れたタイヤですが、優れすぎているが故にちょっとした異常だと気づきにくい。
ですので、そこだけはお気を付けください。
目安としては製造後2年までの使用が一番安全です。
コメントへの返答
2016/11/26 17:13:10
初めまして、コメントありがとうございます。

981うらやましいです。やはり6気筒はイイと思います(^^)/。

RE070について注意点、ありがとうございます。
私はサーキット走行はしないのですが、こっそり峠は走ります。なので全然大した事は無いのですが、昔からプライベートチューンな人間だったので、radiusさんの愛車遍歴は非常にツボな車ばかりですね。

タイヤの剛性の件ですが、ブリジストンは社内規格が他社のものより特に負荷基準が厳しく重いのが長所?、欠点?です。

が、このRE070を履いてびっくりしたのが、「これはセンターデフ車用にチューニングしただろう」というスペシャル感でした。縦方向の剛性がとても高いと感じました。故に、横も硬い。なのでわざと横を殺すために235に7.5Jを履いて見ました。 実際次は適正の225にするか、ワイドリム化なんでしょうが、今手に入った子のフィール以上になる可能性もあるものの、今がベストと感じているため、また同じサイズを履こうと考えてます。(リムで絞って横剛性を落としたおかげで乗り味が非常にマイルドでイイ感じと)

流石はメーカ純正タイヤだけあって、センターデフ用にチューニングしただろう効果を誰も伝えきれていないのだろうと思います。これはタイヤ単体の性能ではなく、4輪が路面でつながって喧嘩しあう時に最高の味が出ると思います。

なので、おっしゃる通り私もその秘密は何だろうかとマジマジタイヤを見るのですが、アウトサイドのブロックとサイドウオールが一体になって流れ、ブロックも浅く縦方向の動きに異常にこだわったパターンだと考えてます。

加えて、純正タイヤにこれだけ価値有るか、と再確認したのも初めてです(911も特性にチューニングしたタイヤが必要と感じた車でしたが)

おっしゃるように、スローパンクは以前履いていたミシュランのPP2のリアで体験して、恥ずかしながらAWDのせいか、通勤で前に進む分にはわからず、車線変更した時にリアにお釣りが有って「あれ!」て気づいたら、パンクでしたw。また縁石ヒットで中のワイヤが切れてゴムカスが出ており、交換時に「危なかったですね!」と言われました。なので、このタイヤも同じく丈夫なだけに要注意だと思います(;^_^A

お高いタイヤなので、2年ぽっきりというのがイイんでしょうね。スリップサインまであと1mmですが、もう寿命と思いつつ、春の懐具合によっては引っ張るかも・・・w。

2016/11/26 16:20:37
こんにちは

まさに自分も次装着するならフレキシブルタワーバーかなぁと考えていましたので大変勉強になりました
サスペンションを新調してゴルフ7と乗り比べた結果、設計年次の差から来る剛性不足は否めないと思っていた次第です
車体の縦方向の揺れをもっと抑えれたらと思いましたがどちらかというと車両の進行方向のスタビリティが向上するようですね
コメントへの返答
2016/11/26 17:17:48
こんばんは。

ステアリングの手ごたえと、車体の一体感は増します。が、初期レスポンスが格段に、、、とは無く控えめかな。けれど舵角一定で中、高速コーナリング中の路面アンジュレーション、段差などで乱されても、修正舵不要な感じの、「跳ねない、揺れを引きずらない」という感じです。E型なら板厚UPされてるので、ネガは無いと思います。
2016/11/26 23:20:51
毎回面白く読ませてもらっています。

MyレガもRE070を2セット履きました。そのままサーキットに持ち込めるタイヤでしたが、BPEではタイヤになかなか熱が入らず、周回中盤から後半にベストタイムが出る位で、コースインしてすぐはグリップせずに攻めるといとも簡単にスピンするほどでした。
BP/BLやGDBのようなターボ車にはよりマッチしていたのではないかと思います。
まあ、減りはもの凄く早かったですが、当時インプで225のサイズが純正だったので比較的程度のよい中古品が手に入っていましたが、GDB-Fになって235のサイズになったことから違うタイヤにするようになりました。
10万キロを超えたボディにはちょっと厳しいタイヤですねぇ~。
コメントへの返答
2016/11/27 10:35:31
コメントありがとうございます。

ロートルボディには厳しい性能ですね(;^_^A。

ですが、このタイヤを気に入ったのは頂点のグリップではなくて、普通路面での静音、雨天のグリップ、リミッター域での安定性、と日常と非日常のバランスが素晴らしいところです。

2年持てばいいので、春に変えてBLEの花道として寿命を真っ当させようかと(@_@) 
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