B-Floraのブログ一覧

　　こんにちは！
　　お元気ですか・・？
　　" メカ勉強 " やっていきます。　よろしくお願いします！




　　◇フロントサスペンション


　　乗用車のフロントサスペンションは、アクスル(車軸)が
　　左右に分割されていて、独立して動くことができるんだ。

　　これは、" 独立懸架式 (どくりつけんかしき) " って言うのだけど、
　　こういうのを主に採用している。
　　乗り心地もよいし、タイヤの接地性も確保している。

　　いくつか形式と特徴があるから、これから書いていこう！



　　◎ウィッシュボーンタイプ

　　ウィッシュボーンタイプにも、いろいろあるんだけど、
　　ここでは、一番多いのを紹介。
　　それは・・


　　○ダブルウィッシュボーンタイプ

　　アッパーと、ロアの２本のサスペンションアームで支える方式。
　　コイルスプリング、トーションバーを併用して、
　　コイルスプリングと、ショックアブソーバーを一体化してる。
　　これを、ロアアームに取り付けるのだ。


　　
　　　　
　　　　画像の出典：ダブルウィッシュボーン式サスペンション - Wikipedia



　　特徴は・・
　　２本のアームで支えているから、アームの動きは、
　　平行四辺形を作りながら動くんだ！

　　これは、上下動したとしても、キングピン傾斜角や、
　　キャンバーが狂いにくくて、かつタイヤの接地性もよい。
　　けどね、上下動する時、タイヤに横方向の抵抗が生じるから
　　トレッド面の摩耗が激しくなるのだな(・_・;

　　この弊害を避けようと、アッパーアームよりも、
　　ロアアームを長くした " 不等長リンク式 " なども採用してる。
　　このやり方で、平行四辺形がくずれ、タイヤの横滑りが減少する！
　　
　　両アームの長さの差は、キャンバーへの影響とタイヤの摩耗と、
　　その両方考慮して決定する。



　　　　

　　　　画像の出典：メカメカリンクで設計しよう by MONOist



　　＊ウィッシュボーンタイプは、ずっとずっと古くから、
　　フロントサスペンションに採用されてきた形式だし、
　　丈夫なんだけど、重くて、複雑な構造なんだ。
　　だからか、最近では小型車に採用されなくなってきた・・

　　特にFF車では、駆動軸などで、フロントサスペンション付近の
　　構造が複雑になるから敬遠される。
　　もちろん例外もあるけれど。。





　　◎ストラットタイプ(マクファーソンストラットタイプ)


　　ロアアーム１本で支えている！
　　キングピンの延長線上に、ショックアブソーバーを内部に
　　収めたコイルスプリングを装着させている。

　　このコイルスプリングの上端はね、サスペンションサポートを
　　介してボディに接続。そうして、ロアアームのシャーシーへの
　　取り付け部分を支点にして、上下動するんだ。

　　この場合、支点が１ヶ所なので、スイング運動するよ。
　　上下動に際して、キャンバーに多少の影響が出るけれど、
　　タイヤ接地面に対しての影響は少ない。
　　また、横方向の荷重に対しても、ある程度の強度はある。




　　　　

　　　　画像の出典：ストラット式サスペンション - Wikipedia
　　

　　

　　＊ストラットタイプのサスは、バネ下重量が軽いから、
　　ロードホールディングがよくて、乗り心地もいいんだな。
　　エンジンルームでは、有効スペースが広くとれるし、
　　構造も簡単だから、小型車で多く採用されている。

　　だけど、急カーブの場合は、注意して！
　　車体がロールして、タイヤも外側に傾くから、
　　アンダーステアが出やすいんだ。
　　特に乗り心地を重視で、柔らかいスプリングを使った時に
　　この傾向が強くなる。



　　○マルチリンク式サスペンション
　　
　　多数のリンク機構を組み合わせたサスペンション。

　　ホイールアライメントを適正な状態にたもつために、
　　多数のリンクで動きを制御してるんだよ。

　　　　

　　　　画像の出典：マルチリンク式サスペンション - Wikipedia



　　今日は、ここまでです。　
　　次回は " リアサス " 学びます^^　


　　
 

        　　　　＊＊記事めも＊＊
　　

　　　テキストとして使わせていただいた書物（記事の情報源）

　　 ＊「 カー・メカニズム・マニュアル - ベーシック編 - 」
　　　　青山元男  著
　　      書籍出版社　ナツメ社

         　
 
         　　B-Flora　  
 
           　　　　　　 お疲れさまでした。
            　　　　　　見てくれてありがとうございました！

　　こんにちは ^^
　　みなさん、お元気ですか・・？
　　
　　今日からの " メカ勉強 " は・・
　　サスペンションのことを学んでいきます。
　　よろしくお願いします！




　　■サスペンションシステム


　　" サスペンション " は、自動車の基本動作、
　　『走行』『右左折』『停止』の性能を高めてくれるパーツだ。


　　
　　　　　画像の出典：サスペンション by MOBY


　　サスペンションは、上の画像でコイル状の部分のみ
　　だと思いがちだ。

　　でも、下部分の円盤型のブレーキパーツ以外の、
　　すべてが、" サスペンション " として機能している。


　　・路面からの衝撃を緩和する " スプリング " 
　　・振動を吸収する " ショックアブソーバー " 
　　・横揺れを防止する " スタビライザー "
　　などで構成されている。


　　" スプリング " っていうと、だいたいつる巻状のバネを
　　連想するよね？　だけど、クルマのサスペンションにはね、
　　いろんなタイプのスプリングが使われているんだよ。
　　
　　スプリングには、固有の振動がある・・

　　本来スプリングって、振動を吸収するもの。
　　けど、スプリングの共振で、振動が収まらない・・・
　　これを減衰させるのが、" ショックアブソーバ " なのだ！


　　コイル状の部分も含めて、サスペンション全体で上下、
　　前後、左右すべての走行時にかかる力を吸収してくれるから
　　乗心地に直結するし、そしてスタート時や停止時、
　　右左折時の遠心力が、かかる力を緩和してくれたり、
　　凹凸の激しい悪路を走行する時も、地面の衝撃を
　　和らげてくれるんだね。

　　もしも、クルマにサスペンションが装備されていなかったら・・？
　　走行時のすべての力が、直接クルマや体に伝わって、
　　負担が大き過ぎっ(＞ω<)！



　　●コイルスプリング

　　" コイルスプリング " は、バネ鋼の丸棒をつる巻状のコイルに
　　巻いてあって、両端は平面上に仕上げている。

　　・スプリングの全長と、できる限り押し縮めたときの長さの差を
　　" ストローク " と呼ぶ。

　　・バネ鋼の弾力やコイルの巻数で、縮めるのに必要な力と、
　　ストロークの比率を " バネ定数 " と呼ぶ。


　　コイルスプリングはね、ストロークや、バネ定数をけっこう自由に
　　設定できるから、柔らかいスプリングも、ハードなスプリングも
　　作ることができる。

　　そう、だから、サスペンションシステムには欠かせないんだね。
　　だけどコイルスプリングには、振動を減衰させる力がない・・
　　ショックアブソーバーが必要になるのは、そんな理由からだ。

　　あ、横からの力にも弱いんだ・・　リンク機構とかで支えねば！
　　う〜ん、構造、複雑だ (◎-◎;)


　　コイルの間隔を変えた、不均等ピッチコイルスプリングもあるよ。
　　これは、弱い衝撃にも対処できるので、大きい振り幅の衝撃を
　　みまった時に対処できるのだ。




　　●トーションバースプリングとスタビライザー　　

　　１本の棒が、スプリングになるって、考えにくい・・
　　ねじれによって、スプリングの効果を与えてるもの、それが、
　　" トーションバー " っていうもの。

　　これは、バネ鋼の棒でできている。
　　バーの長さと、太さでスプリングの強さを設定できるw

　　コイルスプリングと同じように、振動の減衰力がないから、
　　ショックアブソーバの併用は必須！


　　トーションバーは、スプリングとして使用されるばかりじゃなく、
　　" スタビライザー " として使われたりもする。
　　スタビライザーは、コーナリング時の遠心力で車体は傾く・・
　　このロールを防いでくれる！
　　(柔らかいスプリングを使用すると、そうなるんだ)


　　・両端を左右のロアサスペンションアームに取り付け、
　　中央部をシャーシや、フレームに取り付けている。

　　・中央部の接続がなくて、１本のスタビライザーが、
　　左右のサスペンションアームを繋ぐこともある。


　　

　　　　画像の出典：スタビライザーの原理　by CUSCO　
　



　　●リーフスプリング

　　" リーフスプリング " は、" 板バネ " とも呼ばれている。
　　バネ鋼でできたリーフ(板)を何枚か重ねて、スプリングクリップで
　　まとめている。


　　・多くは中央部分が、センターボルトで固定されている。

　　・振動を受けると、全体としてたわむ。。
　　そして、元に戻ろうとする時に、リーフどうしが擦れ合って、
　　振動を減衰する。

　　・比較的に構造は簡単で、耐久性もあって、減衰能力もある。
　　だけど、細かな振動に対処できないのが、欠点(・・、)・・
　　トラックや商用車のリアサスで、多く使われてる・・



　

　　　　　　画像の出典：リーフスプリング　by Weblio辞書





　　○そのほかのスプリング

　　" ゴムスプリング " 　ゴムのかたまりを基本に金属を組合わせた。
　　" エアスプリング " 　容器内に空気を密閉してる。

　　これらは、サスペンションシステムの補助スプリングとして
　　使用されている。



　　今日はこのくらいで。。


　　
 

        　　　　＊＊記事めも＊＊
　　

　　　テキストとして使わせていただいた書物（記事の情報源）

　　 ＊「 カー・メカニズム・マニュアル - ベーシック編 - 」
　　　　青山元男  著
　　      書籍出版社　ナツメ社

　　　テキストとして使わせていただいたウェブサイト様

　　 ＊「 サスペンションとは？」 by MOBY
 
 
         　
 
         　　B-Flora　  
 
           　　　　　　 お疲れさまでした。
            　　　　　　見てくれてありがとうございました！

4月10日(月) 、" S15シルビアが盗難されました。" について書いています。

　　こんにちは。
　　４月になりましたね ^^
　　元気にお過ごしでしょうか・・？
　   " メカ勉 "  これからも・・
　　いっしょにお願いします！




　　□ホイールアライメント

　　タイヤとホイールって、ぱっと見、垂直、水平にきっちりと
　　取り付けられているみたいだ。
　
　　でも実際は、" ホイールアライメント " (車軸整列) と言って、
　　絶妙な角度が付けられているんだ！

　　そうすることで、ステアリングの操作力を軽減させたり、
　　復元力を増加させたりして、直進性を高めている。




　　◎ホイールアライメントの３要素とキングピン傾斜角

　　" キャンバー " "トーイン " " キャスター " の３要素の
　　それぞれが、独立した機能を持っていて、
　　組み合わせによっては、最適な状態を作り出せる！
　　さらに、" キングピン傾斜角 " も、これら３要素とともに
　　考慮に入れる必要がある。



　　まずは、
　　●キングピン傾斜角　

　　以前のホイールの取付状態を見てみると、
　　" キングピン " という軸があって、ホイールはこの軸に、
　　取り付けられていた。
　　今は、キングピンが取り付けられることは、ほとんどない。
　　だけど、今自分たちが、" ホイールアライメント " を
　　理解していいくためには、これはとても重要な項目なんだ。

　　キングピンがない場合には、
　　アッパーボールジョイントと、ロアボールジョイント
　　(これらが、ホイールを支えている)を繋いだ線が、
　　キングピンなんだと、考えてほしい。


　
　　　　　
　
　　       　　画像の出典：キングピン  by  TOYOTA



　　さて、フロントホイールを正面から見てみると、
　　キングピン上部が、内側に傾斜している。
　　そう、地面に垂直な線と、この傾斜が作る角度のことを
　　" キングピン傾斜角 " と呼ぶんだ。
　　通常６〜９度ぐらいの角度だよ。

　　こうして、角度が付けられていることで、
　　ステアリングを操作している時に、タイヤ接地位置が
　　移動し、路面に対して、クルマを持ち上げるようになる。
　　だけどクルマの重さが、この動きを防ごうとする！
　　これが、ステアリングホイールに、復元力が働くっていうこと。
　　そう、ステアリングホイールを、直進状態に戻そうとしてるんだね。
　　みんなも、当たり前に感じてること・・　ステアリングを
　　元に戻す時の方が、切り角を与える時よりも軽いってね。。
　　キングピン傾斜角があるからなんだ。
　　逆に考えれば、それだけステアリングホイールが重くなるってこと。




　　●キャンバー　

　　キャンバーってのは・・　


　　　　　　　　　
　　　　　　　画像の出典：キャンバー  by コトバンク



　　キングピン傾斜角とは逆に、クルマの正面から見ると、
　　フロントホイールそのものは、外側に傾斜して取り付け
　　られているんだ。
　　そして、地面に対して垂直な線と、この傾斜が作る角度を
　　" キャンバー角 " と呼ぶんだ。
　　通常、0.5〜2度ぐらい。

　　キングピンの延長線と、ホイールの中心とを通る線の、
　　路面上での距離は、" オフセット " と呼んでいる。
　　だけどもしも、キングピン傾斜角によって、
　　大きく角度をつけたままだと、ステアリングホイールを
　　操作した時に、ホイールは大きな円弧を描いてしまう。
　　それはそれだけ、操作が重くなってくってことだ。
　　だから！　キャンバー角をつけてオフセットを減らす。
　　操作も軽くなるねvv

　　ただし、キャンバー角をつければ、両側のタイヤは、
　　直進状態であっても、外側に向かって
　　開いていこうとするよ。

　　それから、キャンバー角をつけておくと、クルマに
　　重い荷物を積んだことで、サスペンションがたわんでも、
　　タイヤが、下開きになるのを防いでくれるんだ。





　　●トーイン　

　　フロントホイールを真上から見てみると・・　

　　　
　　　　　　　　

 　　　　         　　画像の出典：トーイン  by weblio



　　ホイールの前方が、内側になるように取り付けられている。
　　これが、" トーイン " ！　タイヤの前後端の差、わずか2〜８mm！　

　　トーイン・・　この角度は、キャンバーによって、タイヤが、
　　外側に転がろうとする力を打ち消し、直進方向へと
　　進むようにつけられているんだ。





　　●キャスター

　　フロントホイールを真横から見てみると・・

　
　
　　　　　　　　
　　　　　　　　　画像の出典：キャスター　by  Goo辞書
　


　　キングピンは垂直にじゃなく、後方に倒れるようにして
　　取り付けられている。
　　これを、" キャスター " と呼ぶ。　0.5〜1度ぐらいの角度。
　　二輪車のフロントフォークの傾きと同じ発想だよ。

　　キャスター角がつけられていると、
　　ステアリングホイールで操作される軸よりも、
　　タイヤの接地点の方が、いつも後ろに来る。

　　ステアリングホイールを操作して、切れ角を与えた時、
　　その操作系の軸より、路面からの抵抗が常に後ろあるから、
　　その抵抗が、軸の動きを元に戻そうとするんだね。

　　そう、抵抗がより少ない直進状態に戻ろうとするってこと。
　　それは、直進性を向上させるし、ステアリングホイールの
　　復元力も強くさせることでもあるんだね。

　　




　　
　　　　　　　　　＊＊記事めも＊＊
　　
　　＊ テキストとして使わせていただいた書物（記事の情報源）

　　 「 カー・メカニズム・マニュアル - ベーシック編 - 」

　　　　　　　　　　　　　　　  青山元男  著
 
　　　　　　　　　　　　　　     書籍出版社　ナツメ社
　        
        　  B-Flora　      お疲れさまでした。。
　　　　　　　　　　見てくれてありがとうございました！