ロールセンターの話

前回のおさらい。

バンプラバーやブッシュは、バネと似たような働きがあり、しかもバネとは微妙に異なる特性を持つということを書きました。
いずれも、硬いほどサスペンションのロール剛性を上げる方向に働きます。
まぁ、そういうのもありますよ、程度の話でして。

今日は、ロールセンターの話。

ロールセンターとは、車がロールするときの中心点のことをいいます。
この中心点はサスペンションジオメトリによって決まります。
サスペンションジオメトリは結構複雑なのですが、すごく簡単な例で表しますと、


こういう感じでタイヤとボディとを１本のアームが連結していたとき、




タイヤの動きというのはこういう感じになりますね。
実際の車は複数のアームによって連結されていますので、それぞれのアームの相互作用によってジオメトリが決まります。
あまり細かいところは省略することにしまして、まぁ、なんか、こういう感じでジオメトリが関わってくるということなのですが、

ところで、次の写真を見てください。




ロードスターって、


格好いいですよね～。



















おわり。








ってオイ　＼（￣□￣；）






それはいいとして、上の写真を分かりやすくイラストにしたのがこの図です。
アームの角度などは、分かりやすいようにテキトーに書いてますので、大目に見てほしいのですが、


ダブルウィッシュボーンの場合、通常アッパーアームとロアアームはこのような角度で取り付けられますので、２つのアームと重なる直線を引き、それぞれの直線の交わる点をＰとすると、


点Ｐとタイヤの接地中心とを結ぶ線が、車の中心線と交わる点Ｍ、これがロールセンターになります。
したがって車は点Ｍを中心にロールするというわけです。


仮に車の重心となる点Ｇがここらへんにあったとしますと、


車はロールセンターを中心にしてこういう感じでロールしようとするわけですから、


まぁ、ロールセンターＭと重心点Ｇだけで考えますと、こうなるわけですが、


ここで例えばロールセンターＭと重心点Ｇとの距離が離れると、このような感じになり、同じ力でも動きが大きくなります。
えーっと、どう言ったらいいかな。
音楽で使うメトロノームわかります？
メトロノームの重りを上のほうにやると、動きが大きくなりますよね、ああいう感じです。
ロールセンターＭと重心点Ｇの距離が大きくなるほど、同じ力を受けたときのロールの量が増えます、逆に、ロールセンターＭと重心点Ｇとの距離が小さくなると、同じ力でもロールの量が減ります。
あ、ちなみにこのときの「同じ力を受けたとき」の「力」というのは荷重移動のことで、200kgの荷重移動とか、400kgの荷重移動とか、そのことを言っています。

通常、ダブルウィッシュボーン式サスペンションの場合、モータースポーツのために車高を下げますと、重心が下がると同時にロールセンターも下がります。
ジオメトリの関係から、重心が下がる以上にロールセンターも下がることになりますので、重心とロールセンターとの距離が増え、結果としてロール剛性が下がり、同じ操作をしてもロールが大きくなります。
そのため車高を下げた場合はバネレートを高くするかスタビを強化するなどしてロール剛性を上げることで対処するのが通常なのですが、これはサスペンション形式によるところもあり、例えばリジットアクスルやトーションビームの場合は車高を下げても変化がありませんので、車種によって分かれるところですね。

ちなみにロールセンターＭと重心点Ｇが重なるようなジオメトリでサスペンションを組んだ場合、どれほど大きな荷重移動があってもロールしない車になります。
ただ、その場合も重心点まわりにモーメントは発生しているはずです、ただロール剛性が無限大なのでロールしないだけ、といったところでしょうか。
ロールしない代わりに内輪が浮いて横転するのかな？
理屈的には剛体のボディにノーサスでタイヤだけつけた場合と同じですね。

今日は、ロールセンターのことを書きました。
次回は再びタイヤの話に戻りまーす。