タツゥのブログ一覧

今日は低反発スプリング2回目です。

ところで、まるで最後まで読むと低反発スプリングとはなんぞや？ってことがわかるような書きぶりになっておりますが、実はわかりません。

いろいろ調べた結果、バネの勉強にはなったけど、低反発スプリングはどういうメカニズムで、どう良いのかは全くわかりませんでした。

なので、申し訳ありませんが、期待して読んでいただいても低反発スプリングについて得られる有用な情報は何もない（わけじゃないけど）ので、期待しないでお読みください。

それでは本題です。
まずはプレイドライブ8月号について
結論から先に書くと、低反発スプリングについてわかったことはこれだけです。

・低反発・・・巻き数が多くて重い
・高反発・・・巻き数が少なくて軽い

なるほど、バネレートは同じで、巻き数と質量が違うということがわかりました。

次に低反発の反発とは何か？について記載がありました。
「それぞれのスプリングに同じ入力を与えても、反発力が大きく変わってきます。」
どうやら、反発とは反発力、つまり力のことを指しているようです。
力なので、単位はN(ニュートン)です。

たまに会社の若者と話しをしていて、なんのことを話ししているのかわからなくなって、”その〇〇の単位はなんだ？”って聞くことがあるのですが、単位がわかれば物理量として何を指しているのかがわかりやすくなるので単位は重要です。

今回は単位の記載はありませんでしたが、低反発の反発の物理量は”力”であることがわかりました。

ちなみに記事に書いてある、”同じ入力を与えても、反発力が大きく違う”という記載ですが、バネだけに同じ力を加えた場合、巻き数が多くても少なくてもバネ反力はどちらも同じであることは高校で習います。

さらに続きにこう書いてあります。
「巻き数が多く、材料の重量があるスプリングの方が、バネ自体にエネルギーを貯めている時間が長くなるんです。」

バネに蓄えられるエネルギーの量については言及していないので、どちらも同じと仮定すれば、バネに蓄えらえるエネルギー量は1/2・k・x^2で、どちらもバネ定数kは同じなので、縮み量xの値が大きい時間が長いということが言いたいようです。

そこでバネ質量違いでバネ上の固有振動数を計算してみます。
バネ上質量がm(kg)、バネの有効巻き数部質量がms(kg)で、バネ定数がk(N/mm)の固有振動数f(Hz)は
f＝1/(2π)(1000×k／(m+ms/3) ^0.5 (Hz)
(この式では、バネ質量の1/3がバネ上の固有振動数に影響するということを意味しています)

ここで、スプリング質量を2kg、バネ上質量を300kgとしてバネ定数100N/mmの場合の固有振動数で比較すると

バネ質量考慮せず・・・2.906(Hz)
バネ質量考慮する・・・2.903(Hz）

となって、バネ質量が大きい方が確かに固有振動数が低く、バネが縮んでいる時間も長いのですが、この程度の差で何か影響あるのか？って思いました。

バネ上ではなく、バネ下重量で計算するともっと影響が大きくなるので、バネ下の話かな？とも思いましたが、要はバネ下重量が重くなったというだけなので、路面追従性が低下しただけな気がします。

さらに読み進めるとこのように書いてあります。
「乗り味でいえば、低反発の方が吸収がいいので安定しますね。車体を押し上げることがないので」

低反発スプリングはバネ下重量が重くなってるのに吸収がいいとはどういうことなんでしょうか？。なぞは深まるばかりです。

その他いろいろ書いてあったものの、技術的な記述はなく、低反発スプリングの何がいいのかわかりませんでした。

ということで、よくわからなかったのですが、
・低反発・・・巻き数が多くて重い
・高反発・・・巻き数が少なくて軽い
ということについては明確に記述があったので、その３ではバネの質量が振動に与える影響についてコイルスプリングのサージングという現象を踏まえて影響を確認したいと思います。