ハイエースフロントサスペンション解説

雨が止んだので、アッパーアーム、ロワーアームピボットの位置を測りました。

まとめようと思いましたが、とっ散らかってしまいます。追記しながらやって行きます。

先ずは、それなりに正確な位置を測る為、車体を大体水平にしました。
ピボット位置やアーム長は5mm刻みだと思います。違ったとしても、1mmでしょう。

結果
ロワーアームピボット位置をX,Y0として、アッパーアームピボット位置X90,Y300位でした。
アッパーアーム長約220mm、ロワーアーム長約360mm。
ナックルのY座標値も約300mmでした。

各アームピボット、アーム長を差し目で測定しました。
それぞれ部品単体で測定すれば正しい数値を出す事が出来ますが今回はそこまでしません。
アッパーアームの回転軸は水平ではなく、前上がりです。角度を測っていません。僅かな影響が有りますが、無視します。

まとまりませんが、まとめとしての仮定。
1、2駆
2、フロント片輪荷重500kg
3、アッパーアーム長220mm、ロワーアーム長360mm
4、捻りバネ定数10kgf･m/度とします
5、ノーマル車高時、アッパーアーム水平とします。
キャンバー角0度、キャスター角、トーイン角も0度で変化しない事とします。
6、アッパーアームの回転軸は水平、かつ車軸に対し直角
7、車体のロール、スタビライザーの干渉は無視

今思いつく条件はこの位です。追加するかもしれませんが、大きな差は出ないと思います。

この条件で、今まで分かった様な事を書いて来ましたが、訂正します。
アッパーアーム水平の時トーションバーに掛かるモーメントは最大になると書いて来ましたが、力の向きが9.462度ずれるので、アッパーアームが上向き約9.5度位の時(約36.17ダウン時)モーメントが最大になります。

これまで書いて来た通りこの位の差では僅かな差しか出ませんが。

先日測定した結果を元に計算しました。
設定した条件で1G状態を表しています。

結果から申しますと、今まで書いて来た事全てハイエースのフロントサスペンションには当てはまりませんでした。
私を含め全員間違い。

(トーションバーのことは過去の投稿で合っています。)

前回のダンボールで模型を作った時に気付き、今日計算してみると、アッパーアーム水平から100mm(約4インチダウン)まで発生するモーメントの差が僅かしか有りません。

確認の為、計測データを元に木材で模型を作りました。

上下逆になっています。
車重に相当する錘をさげて有ります。
トーションバーは用意出来ないので、アッパーアームに相当するリンクに円弧を取り付けて有ります。円弧の中心はリンクの支点に合わせて有り、常に接線方向の負荷を測ることが出来ます。

写真はアッパーアーム水平付近です。
バネ秤は約3.8kgを指しています。

約50mmダウンの状態です。
秤は約3.9kgを指しています。

約100mmダウンの状態です。
秤は約3.8kgです。

以上の結果から、特性はほぼリニアで有る事が分かります。実際にストロークさせてもこのストローク範囲であればほぼリニア、ストロークと荷重が正比例に近いという結果です。

トーションバーを捩るモーメントは、アッパーアームの角度により変わります。
荷重が接線方向にかかる時が最大。
角度がついていくと小さくなっていきます。
モーメントを発生させるアームの実効長は、アッパーアーム長を斜辺とする直角三角形の底辺となり、高さが車高の変化量となります。