ほわい亭のブログ一覧

ゆくゆく社外品の足回りを入れるための勉強第2弾。

今日はレバー比について勉強する。

レバーとは直訳すると「てこ」になる。
中学校の理科で習う「てこの原理」である。

NCのレバー比はフロントが　1.4：1　、リヤが　1.1：1　で、一般的なストラット形状のサスペンションは　1.05：1　程度らしい。
これはサスアームの途中や、ナックルから離れた位置にショックアブソーバーの下端が接続されることで生じるらしい。

てこの原理というのはこんなのだった。



支柱を立てその上に板を置く。
板の中央で支柱に置いて10kgの青い球を右端に置くと、左端で釣り合う球の赤い球の重さも10kgとなる。
(板の質量は無視する)

次に板を　2：1　に内分する位置で支柱に置く。
板の右端に10kgの青い球を置くと、左端で釣り合う赤い球の重さは5kgとなる。

このことは、d₁　F₁　=　d₂　F₂　の式にまとめられる。
　　　d₁　:　右端側の支点-力点間の距離
　　　d₂　:　左端側の支点-力点間の距離
　　　F₁　:　右端側の力点に加えられる力
　　　F₂　:　左端側の力点に加えられる力

もうすこし、車のサスペンション(ウイッシュボーン形式)に近い形で考えてみる。


上図は左端を支点とした板の上に球を置き、右端で支えるというもの。

中央に10kgの球を置いた場合は均等に力がかかることが、先の式によって導き出せる。
1　×　10　=　2　×　χ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴χ=5
　　　d₁　:　1
　　　d₂　:　2
　　　F₁　:　10
　　　F₁　:　χ

次に支点―力点間を　2：1　に内分する点に10kgの球を置く。

　2　×　10　=　3　×　χ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴χ=20/3
　　　d₁　:　2
　　　d₂　:　3
　　　F₁　:　10
　　　F₁　:　χ

上記のようになり、10kgの球を支点で10/3kg、力点で20/3kgで支えることになる。


…


これをウイッシュボーン形式のサスペンションに適応してみる。

上図は　支点―力点：支点―作用点＝２：１　となるレバー比　２：１　のロアアームの図。
10kg/㎜のスプリングを組んだものとする。

ショックアブソーバーが１㎜縮んだ時を考える。
この時、ショックアブソーバーには10kgの力がかかっている。

ショックアブソーバーに10kgかかるために必要なタイヤにかかる力を考える。
1×10=2×χ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴χ=5
　　　d₁　:　1
　　　d₂　:　2
　　　F₁　:　10
　　　F₁　:　χ

よってレバー比が　２：１　のサスペンションのショックアブソーバー(10kg/mm)を1㎜縮めるのに必要なタイヤにかかる力は5kgということになる。
では、このサスペンションの実効レートは5kg/㎜なのか。

この時のホイールトラベルを考えると、ショックアブソーバーが1㎜縮んだとき、ホイールの移動量は2㎜。
つまり、5kgの力を加えると2㎜のホイールトラベルが発生するため、　5kg/2mm=2.5kg/mm　となり、これが「実効レート」となる。

10kg/㎜のスプリングを使いながら、実際には2.5kg/㎜とはずいぶん柔らかくなるもんである。

「実効レートとはタイヤが1㎜上下するときに必要となる力」と解釈すればOKかな、、。

…


次にうちのNC(2014 NR-A)のサスペンションで感がてみる。

NC NR-Aのフロントスプリングは2.3kg/㎜らしい。
また、実測でレバー比は約1.4：1である。

1×2.3=1.4×χ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴χ≒1.64
1.64kg/1.4㎜=1.17kg/㎜

なんとNCのフロント実効レートは1.17kg/㎜しかなかった。

次にNC NR-Aのリヤを感がてみる。

リヤスプリングは1.9kg/㎜らしく、レバー比は1.1：1である。
1×1.9=1.1×χ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴χ≒1.73
1.73kg/1.1㎜=1.57kg/㎜

フロントの方がバネレートが高いにも関わらず、実効レートはリヤの方が高いという数字が出た。

これはいったいどういうことなのか、、。
フロントが柔らかい理由が(勉強不足で)全く見当もつかない。


…


とりあえず、手近に手に入るバネレートを実効レートに適応してみた。

		スプリングレート			実効レート
ブランド	モデル	全　体	F/kg/mm	R/kg/mm	全　体	F/kg/mm	R/kg/mm
マツダ	NR-A純正	8.4	2.3	1.9	5.49	1.17	1.57
アラゴスタ	アラゴスタタイプS	28	10	4	16.82	5.10	3.31
オーリンズ	Road&Track	22	7	4	13.75	3.57	3.31
テイン	STREET FLEX	22	6	5	14.39	3.06	4.13
テイン	MONO SPORT	28	8	6	18.08	4.08	4.96
ブリッツ	ZZ-R	24	7	5	15.41	3.57	4.13
ブリッツ	ZZ-R SPEC DSC	28	8	6	18.08	4.08	4.96
クスコ	STREET ZERO	19	6	3.5	11.91	3.06	2.89
クスコ	STREET ZERO A	20	6	4	12.73	3.06	3.31
クスコ	ZERO3-S	22	7	4	13.75	3.57	3.31
ラルグス	Largus	24	7	5	15.41	3.57	4.13
ナイトスポーツ	スポーツショック	32	8	8	21.39	4.08	6.61
オートエグゼ	KIJIMA SPEC	10.4	2.8	2.4	6.82	1.43	1.98
トラスト	GreddyタイプS	36	10	8	23.43	5.10	6.61
TODA	typeDA	22	7	4	13.75	3.57	3.31
CST	タイプ　ベッテル	34	10	7	21.77	5.10	5.79
BCレーシング	RS-type	24	7	5	15.41	3.57	4.13
Racing Gear	HS	34	9	8	22.41	4.59	6.61
タナベ	GF	16	4	4	10.69	2.04	3.31
バーディークラブ	プロスペック	32	10	6	20.12	5.10	4.96
XYZ	SSタイプ	32	10	6	20.12	5.10	4.96
バーディークラブ	ハイスペック	32	10	6	20.12	5.10	4.96
イデアル	トゥルーヴァ	32	10	6	20.12	5.10	4.96
シルバーレーシング	NEOMAX	28	8	6	18.08	4.08	4.96
シルクロード	SPEC-RM/A8	22	7	4	13.75	3.57	3.31
オートエグゼ	Ultimate Sport	26	7	6	17.06	3.57	4.96
アラゴスタ	タイプE	24	8	4	14.77	4.08	3.31
JIC	FLT-TAR	22	6	5	14.39	3.06	4.13
HKS	HYPER MAXⅢ	19.2	6	3.6	12.07	3.06	2.98
アラゴスタ	NOPRO SPEC	36	12	6	22.16	6.12	4.96
endless zeal	FUNCTION X+soft	34	9	8	22.41	4.59	6.61
endless zeal	FUNCTION X+hard	42	11	10	27.75	5.61	8.26
endless zeal	FUNCTION +	28	8	6	18.08	4.08	4.96
endless zeal	SUPER FUNCTION	52	14	12	34.12	7.14	9.92
オーリンズ	NOPROサーキットスペック	48	14	10	30.81	7.14	8.26
odula	over drive蹴足	36	10	8	23.43	5.10	6.61
マルハモータース	BC-SPORTS	32	10	6	20.12	5.10	4.96
ニーレックス	プロスペックライダー小田spl	20	7	3	12.10	3.57	2.48
ACRE	SPIRIT	28	8	6	18.08	4.08	4.96
Racing Gear	JTC'N1	34	10	7	21.77	5.10	5.79
タックイン99	ヒルクライムダンパーRS	22	7	4	13.75	3.57	3.31
インテグラル神戸	魔王脚標準	26.2	8	5.1	16.59	4.08	4.21
インテグラル神戸	魔王脚群サイ	29.6	9.2	5.6	18.64	4.69	4.63
インテグラル神戸	魔王脚Mハード	32	9.8	6.2	20.25	5.00	5.12