• 車種別
  • パーツ
  • 整備手帳
  • ブログ
  • みんカラ+

Lucky 24Zの愛車 [ホンダ ステップワゴン]

プリロードの誤解と、その考察

カテゴリ : 足廻り > サスペンション関連 > その他
目的修理・故障・メンテナンス
作業DIY
難易度
作業時間30分以内
作業日 : 2020年02月24日
1
昨日、フロント・サスペンションを交換しました。良い機会なので車高調のプリロードについて考えて見ようと思います。
net上にはプリロードについて様々な書き込みがされていますが、要約させて頂きますと、このようになると思います。
これは、ほぼ間違いだと言わざるを得ません。合っているのは1行目だけです。(意味合いは違いますが。)特に、赤字の部分は深刻な誤解をされていると思います。
スプリングは縮めてもレートは変わりません(一部の不等ピッチや異径スプリングは除きます。)スプリング・レートとはスプリングを1mm縮めるために必要な荷重であり、変化しません。
そもそも、根本的な所ですが、プリロードを掛けてもスプリングは縮みません。
2
それでは、図を用いて説明させて頂きます。
ジャッキアップして0G状態です。
プリロード10mm加えます。
確かに、この段階ではスプリングは10mm縮みます。
皆さん、この状態に捕らわれ過ぎていると思います。
このスプリングが5kgf/mmのレートだと仮定すると、10mm縮めたので5×10=50kgfとなり、サスペンションの動き出しが50kgの荷重から・・・
という風に考えてしまわれるのでしょうか?
しかし、この状態では車は走行しません。車が走行するのは1G状態です。ではジャッキダウンしてみましょう。
3
ジャッキダウンしました。1G状態です。どうでしょうか?スプリングの状態は同じです。同じスプリング、同一荷重なので変わるわけがありません。
唯一、荷重以上のプリロードを掛ければ、この条件は当てはまりませんが、そんな物はサスペンションとして破綻しています。(0G→1Gで全く縮まないサスペンション!?)
変化したのは車高です。10mm上がりました。スプリング・ロア・シートを10mm上げたので、当然と言えば当然です。
4
それでは、本題です。プリロード機構は何のためにあるのか?という事です。
プリロードを掛けると車高が上がりますが、それはダンパー内のピストンの位置が変化すると言う事です。そして、それはサスペンションの1G状態からの伸縮比率が変化するという事になります。
具体的な数字で見ていきましょう。
図の左はダンパーのストロークが40mmで「縮み:8mm」「伸び:32mm」です。プリロードを10mm掛けて右の状態にします。そうすると「縮み:18mm」「伸び:22mm」となります。
プリロードとは、このように伸縮比率を変化させるための物です。
5
昨日、交換したダンパーです。
ストロークは145mmです。 
6
0G状態のフェンダー・アーチからホイールまでの距離です。205mm
7
1G状態で113mm。

0G-1G=伸びストローク
205-113=92

ダンパー・ストローク - 伸びストローク = 縮みストローク
145-92=53

伸び:92mm
縮み:53mm
となりました。
仮に私が、全長調整式車高調を使っていれば、この数値を無段階で調整できるという事になります。
伸び:80mm 縮み:65mm とか
伸び:100mm 縮み:45mm のように。
8
全長調整式車高調です。
プリロードを10mm掛けた上で、ブラケットで車高を同一にしています。
ダンパーの本体のみが下方に移動しているのが解ると思います。伸縮比率が変化しています。
プリロードの目的は限りあるサスペンション・ストロークを使い切るために、伸縮比率を調整することです。これが、プリロード機構でセッティングを煮詰めるという事です。伸縮比率の究極の妥協点を求めます。
また、コーナーウエイトを変化させるために車高を変えますが、伸縮比率を変えないで車高を変えられるのが全長調整式車高調の最大の特徴です。

net上では様々な情報が飛び交っていますが、すべて正しいとは言えません。
私のこの書き込みも間違いがあるかも知れません。
しかし、「プリロードを掛けてもスプリングは硬くならない」は間違いありません。

長々と失礼しました。

イイね!0件




関連整備ピックアップ

無限フロントサスペンション(後半)

難易度: ★★

エンジンの振動、最終章

難易度:

標準プラグの点検、清掃

難易度:

ディラーでオイル会員最後のオイル交換

難易度:

無限フロントサスペンション(前半)

難易度: ★★

冷機始動で確認してみた!

難易度:

関連リンク

この記事へのコメント

2020/02/24 12:35:29
スプリングが硬くならないか
ちゃんとテスターで実測しました??
コメントへの返答
2020/02/24 12:54:38
残念ながら、そのようなテスターは持ち合わせていません。
問題は、そこでは無くて、プリロードの有無に関係なく、1G状態でのスプリングの長さは同じという事です。故にプリロードを掛けても、1G状態での硬さは同じという事です。
もし、硬く感じるというのであれば、それは完全にタイヤが浮いてしまって、0G近くでの接地と言う事になります。完全な伸び側ストロークの不足です。
プリロードを掛けているのであれば、それを抜いて伸び側ストロークを増やさないといけません。
2020/02/24 15:25:20
僕もプリロードが1G未満なら関係ないと思います。
それは縮み側のフィールという意味でです。

でも、サスペンションって伸びますよね?
プリセット荷重を50kg掛けたら0〜50kgの範囲は無反応。

例えば10kg/mmのスプリングにプリロード1mmかけたら
1mm縮ますのに20kgですよね?

だから僕は硬くなると思います。

先ほどのコメントは間違いや誤字があったので削除しました。
コメントへの返答
2020/02/24 15:55:48
コメントありがとうございます。
「プリセット荷重を50kg掛けたら0〜50kgの範囲は無反応」
「例えば10kg/mmのスプリングにプリロード1mmかけたら
1mm縮ますのに20kgですよね?」
おっしゃる通りです。
しかし、それは0G状態のタイヤが宙に浮いている時の話です。
哲軍団元帥さん
ジャッキダウンしましょう。
仮に軸重600kgだとすれば、片輪当たりの荷重は300kgとなります。ジャッキダウンして1G状態にすればプリロードで掛けた荷重とは比べ物にならない荷重が負荷されます。
10kg/mmのスプリングにプリロード1mmかけたら1mm縮めるのに20kgですが、すでに300kg掛かっているわけです。10kg/mmのスプリングだと300kgの荷重で30mm縮みます。
プリロード0mmだとジャッキダウンで、30mm縮みますが、プリロード1mmだとジャッキダウンにより29mm縮みます。結果1G状態でのスプリングは同じ長さとなります。
長さが同じならば硬さも同じです。
2020/02/24 16:19:28
申し上げにくいですがスプリングって1Gから0Gへ向かって伸びますよね?
コメントへの返答
2020/02/24 17:17:03
はい。その通りです。
失礼しました。伸びてから縮む時の話ですよね。
「プリセット荷重を50kg掛けたら0〜50kgの範囲は無反応。」
これを例にさせて貰いますと、この無反応という状態は「うねり」等で完全にタイヤが地面から離れて再接地する時に起こります。
つまり、タイヤに50kg以上の荷重が掛かっていれば、無反応ではありません。プリロードで負荷した以上の荷重が掛かっていれば同じ作動をします。
ここまで荷重が抜けてしまうのは、プリロード以前の問題です。
2020/02/24 18:21:10
10kg/mmのバネに1mmプリロードかけて
20kgの重り乗せたら実測20kg/mmですよね。
30kgを乗せたら実測15kg/mmですよね。

レート上がってません?
コメントへの返答
2020/02/24 18:43:05
「20kgの重り乗せたら実測20kg/mm」
は1mm縮みますね。
しかし、プリロードで既に1mm縮めてますので1+1=2mm
故に20kg/2mm=10kg/mm
です。
30kgの場合は2mm縮みます。
プリロード分を足すと
2+1=3 30kg/3mm
よって10kg/mm
ですね。



2020/02/24 19:19:55
実測レートですよ?
コメントへの返答
2020/02/24 19:27:48
実測いかんに関わらず、スプリングの縮み量をきちんと考慮しないと計算として成り立ちません。
その状態で10kg載せたら0mmの縮み量で、バネレート無限大という、おかしな事になってしまいます。
あらかじめ、無荷重で1mm縮めているので、それを考慮しないとダメですね。
2020/02/24 19:59:06
その通りですね。
コメントへの返答
2020/02/24 21:49:38
不適切な表現があり、申し訳ありませんでした。
訂正させていただきます。
2020/07/19 11:27:01
通りすがりです。
プリロードは奥が深くて分からないのですが、伸び側縮み側は半々がいいんでしょうか。
コメントへの返答
2020/07/19 19:21:19
こんにちは。
コメントありがとうござます。
伸:縮 は 6:4 とか 7:3ぐらいが良いと言われています。
特にFF車のリアはイン・リフトしやすいので、伸び側は十分に確保したいところです。
そして、私の「やり方」ですが、まず、縮み側ストロークを確保します。(バンプ・タッチするようなサスペンションなんて乗っていられません。)ストローク量ですが、追加荷重0.5Gを目標とします。
これの求め方は、車検証に軸重が示されていますが、それを基準に考えます。
例えば、前前軸重が700kgだったとすれば、それの1/4の値をバネ・レートで割った値が必要ストローク量となります。(レバー比1として。)
仮にバネ・レートが3kg/mmだったとしたら、以下のようになります。
700÷4÷3=58.3(0.5Gの追荷重に必要な縮み側ストロークは58.3mm)です。
これで、縮み側を設定して、残りを伸び側にあてる。と言った感じでしょうか。これで、伸:縮が6:4とかになれば良いですが、実際のところ伸び側不足になります。そうなれば、実際に走らせてみて、バンプ・タッチしないギリギリのところまで、縮み側を削って、伸び側に割り当てる感じです。(究極の妥協点)
それで、ダメならばバネ・レートを上げる等の対策が必要だと考えます。
プリ・ロード機構は様々なスプリングへ対応させる為の調整機構だと考えます。
2020/07/19 23:26:06
早速、コメントありがとうございます。
ストローク量は外さないと分からないですかね。
整備手帳とコメントを参考に調整してみます。
トーションビームだとプリロード0が極めて難しいです。
コメントへの返答
2020/07/20 18:39:48
こんにちは。
そうですね、まずはダンパー・ストロークの把握ですね。
プリロード云々は、その後の話です。
ストローク量の測定はバラすのがベストですが、ダスト・カバーの隙間から伸ばしたコンベックス(巻き尺)を差し込めばできるかも知れません。
頑張ってください。
2020/07/21 16:43:42
お世話になります
本日プリロードの挑戦行いました。
結果、すごく良くなりました。
自分が感じていた伸び側のストロークがないと感じていたのは間違えではなく、やはりストロークなかったんだと思います。
トーションビーム(別体式)で0プリの所でアブソーバーのボルトを合わせていましたが、教えてくださった数値で計算して30mmプリロード掛けて(減衰最soft)で走行したら凄く乗り心地がよくなり、減衰を最softから3ノックhard側に振ったらすごく乗り心地がマイルド且つ踏ん張る足に様変わりしました。

貴重なお時間をコメントに割いていただきありがとうございます。
コメントへの返答
2020/07/21 22:16:10
こんばんは。
良好な結果が得られて何よりです。お役に立てて光栄です。
縮み側ストローク不足でバンプ・タッチしていたようですね。
プリ・ロード0が基準だとよく言われていますが、私は別の考えを持っています。0.5Gの縮み側ストロークが確保されているポイントが基準だと考えます。
さて、現状で伸び側ストロークはどのくらいですか?
縮み側0.5Gが確保された状態で伸縮比率が前輪が伸:縮 6:4で後輪が伸:縮 7:3ぐらいであれば安心です。
仮に、伸び側が不足しているのであれば、プリ・ロードを抜いて、伸び側に割り当てたりします。(0.5Gは余裕を持った数値です。実走行により削っていきます。)最終手段としてはバンプ・ラバーをカットして、その分プリ・ロードを抜きます。
究極の妥協点を見出してください。

プロフィール

「Ti2000 いいわ~ http://cvw.jp/b/262850/44050640/
何シテル?   05/31 14:10
2006年12月 RG4オーナーとなりました。 Honda車ばかり4台目です。 少しづつカスタマイズしています。 車は走ってナンボ・・・基本性能の向上に傾...
みんカラ新規会員登録

ユーザー内検索

リンク・クリップ

トーションビーム支持部の補強 第一弾 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2020/07/26 22:11:40
[ホンダ シビック (ハッチバック)]HONDA GENUINE PARTS NOZZLE EMERGENCY 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2020/06/25 19:30:33
イグニッションコイルのカプラー交換 186,000㎞ 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2020/03/08 08:00:51

愛車一覧

ホンダ ステップワゴン ホンダ ステップワゴン
2006年12月RG4オーナーとなりました。 RK、RPとモデル・チェンジしましたがRG ...
ホンダ Nボックス ホンダ Nボックス
S07B Turbo 妻専用機 使い勝手は最高です。 電動ウェイスト・ゲートによる緻密な ...
ホンダ シビックシャトル ホンダ シビックシャトル
3台目の車です。 SOHCのZCエンジン、PGM-FIでした。 5MTで動力性能も並のス ...
ホンダ Nボックス ホンダ Nボックス
G.L Sensing 軽で初の VTEC S07B DOHC i-VTEC ボア・ ...
ヘルプ利用規約サイトマップ
©2020 Carview Corporation All Rights Reserved.