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2015年01月31日 イイね!

ジープ日記 サスペンションのはなし

 いまや当たり前になったコイルスプリングと複数のリンクを使っってリジッドアクスルを支持するサスペンションシステムですが、チョッと前まではオフロードカーと言えばリーフ&リジッドが当たり前でした。

 リーフがそれほど古臭くてダメなのかというと・・・けしてそんなことはなく・・・リーフからコイルばねに変化した最重要な理由は・・・衝突安全性の問題からなのです。

 つまりぶつかった時にクルマの前部分がきれいにグシャっとつぶれることで衝撃を吸収して乗員と客室部分を守るという発想です。

 では、なぜリーフじゃダメだったかというと、リーフには固定されたピボット部とリーフばねの伸縮にあわせて動くシャックル部がありそれぞれをシャーシフレームにブラケットを溶接するなどして支持しなければなりませんシャックルを車体前部に持ってくるにせよ、反対にピボットを前シャックルを後ろにするにせよフレーム前端部には高い強度が必要になるブラケットを設ける必要があると言うことになります。同時に非常に丈夫な素材で作られるリーフバネ自体も車体前端部に突出することになります・・・これがコイルばねとなると・・・車体前部リーディングアームで車軸後方から支持するだけで済みコイルばねのマウント部より前には基本的にフレームは必要としないのです。つまり全部をクラッシャブルゾーンとして利用することが可能である・・・ザックリと説明すればこういうことで、クルマの安全性への要求が車体構造を変化させたということですね。

 じゃ、リアはリーフがいいのね~ということになりますが・・・リーフでももちろんOKなのです。

 むしろ車軸が負担する荷重変化が大きく、さらに最大荷重値が大きいとなると・・・コイルばねでは不都合になることも多くなってきて、リーフサスペンションが最新の車輌にも引き続き使用されているのはそのためでもあります。リーフはたわんだ鋼板を重ねてクリップバンドでとめたもので、これの両端を車体にブラケットで固定して車軸の位置決めと緩衝を同時に受け持たせる・・・つまりバネがイコールでアーム・リンクを兼ねることが出来るという極めてシンプルな構造です。頑丈で単純な構造でありメンテナンスも非常に簡単です。

 イイ事ずくめのようなリーフサスペンションですが、問題もあります。それはバネ兼アームということで自重が非常に大きい・・・バネ下荷重は軽量なほどオンロードなどの走行時に発生する細かな入力にうまく対応できるのですが・・・これがリーフではうまくいかないのです。リーフは鋼板の重ねなのでバネ自体の自重も大きく余分な慣性力を発生させてしまいます。また、それぞれの鋼板の間で摩擦が生じ、これがけっこう大きな力で小さい入力に反応できない一因です、もう一つ言うと小さい入力でも拾えるように柔軟なバネにするとどうなるかというと、これは車軸の位置決めのアームがグニャグニャしたものになる・・・と言えばわかりやすいかな?
 つまりリーフサスペンションでは良好な路面追従とアクスルの支持剛性にはトレードオフの関係が存在している・・・そういうことがいえます。

 もちろんコイルばねを利用したリジッドリンクサスペンションでもバネを柔らかくしすぎると同様の問題を発生する事はありますが、あくまでもリンク・アームの張りかた一つでサジ加減が可能なリンクサスとは全然違った根源的な特性のお話です。

 まあ、そういうこともあって現在は軸重変化の大きい貨物車や商用車以外ではリーフリジッドよりコイルリジッドが多くなっている・・・と言う結果になっているというわけです。

 ご存知の方には釈迦に説法というお話ですが、あらためてベテラン諸氏に注意喚起しておきたいことは・・・

 とくに「リーフサスペンションでは良好な路面追従とアクスルの支持剛性にはトレードオフの関係が存在している」ということです。リアのリーフを安易に抜いて路面追従性をあげたり、乗り心地を重視する柔軟なバネにすると思いもかけぬ走破性能の低下を招く場合があることは、よくよくお考え願いたいとおもいます。



 
Posted at 2015/01/31 10:28:35 | コメント(0) | トラックバック(0) | ジープ | 日記

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