車の乗り心地を左右する！サスペンションストラットとは？
車を知りたい
先生、「サスペンションストラット」って、ショックアブソーバーとコイルスプリングが一緒になった支柱のことですよね？でも、ただのバネと違って、なんでわざわざ複雑な構造になっているんですか？
自動車研究家
いい質問ですね！サスペンションストラットは、ただ衝撃を吸収するだけでなく、車輪の位置を安定させる役割も持っているからです。例えば、車がカーブを曲がるとき、車体は遠心力で外側に傾こうとしますよね？その時に、ストラットが車輪を支え、車体が傾きすぎるのを防いでいるんです。
車を知りたい
なるほど！でも、ストラットに負担がかかると、乗り心地が悪くなると書いてありましたが、それはなぜですか？
自動車研究家
ストラットは上下方向の動きだけでなく、回転する力も受けるため、負担がかかると動きが硬くなってしまうからです。そこで、スプリングを斜めに設置するなどして、ストラットにかかる力を分散させて、乗り心地を改善しているんですよ。
サスペンションストラットとは。
「サスペンションストラット」とは、車のサスペンションの一種であるストラット式サスペンションにおいて、ショックアブソーバーを内蔵し、コイルスプリングが取り付けられた支柱のことです。このストラットは、サスペンションの構造を支えるだけでなく、車輪の動きを制御するリンクとしての役割も担っています。車輪は、ストラットの外筒に固定されたナックルによって支えられ、ストラットの上端はストラットマウントを介して車体に、下端はボールジョイントを介してロワアームに接続されています。ストラットは、軸方向の力だけでなく、曲げモーメントも受けるため、内部のショックアブソーバーに大きな摩擦力が発生し、乗り心地が悪化する可能性があります。この問題を解決するために、スプリングをストラットに対して外側にオフセットしたり、傾斜させて取り付ける方法が用いられています。
サスペンションストラットの役割とは？
車は、路面の凹凸や段差をタイヤで吸収しながら走行しています。しかし、その衝撃をそのまま車体に伝えてしまうと、乗り心地が悪化したり、車が不安定になったりする原因となります。
そこで活躍するのが「サスペンションストラット」です。サスペンションストラットは、車体とタイヤの間に設置され、路面からの衝撃を吸収する重要な役割を担っています。
このサスペンションストラットがあるおかげで、私たちは快適で安全なドライブを楽しむことができるのです。
ストラット式サスペンションの構造
ストラット式サスペンションは、コイルスプリングとショックアブソーバーが一体化した構造を持つのが特徴です。この一体化した部品をストラットと呼びます。ストラットは、上部は車体側に固定され、下部はサスペンションアームを介して車輪に接続されています。
コイルスプリングは、路面の凹凸による衝撃を吸収する役割を担います。一方、ショックアブソーバーは、スプリングの振動を抑制し、車体の安定性を保ちます。これらの働きによって、快適な乗り心地と安定した走行性能を実現しています。
ストラットのメリット・デメリット
ストラット式サスペンションは、そのシンプルな構造ゆえに多くのメリットがあります。まず、部品点数が少なく、軽量であるため、燃費の向上に貢献します。また、構造がシンプルであるがゆえに、コストを抑えられる点も大きなメリットと言えるでしょう。さらに、スペース効率に優れているため、特にコンパクトカーなどにおいては、広く車内空間を確保することが可能となります。
一方で、デメリットも存在します。ストラット式は、路面からの衝撃がダイレクトに車体に伝わりやすいという特徴があります。そのため、路面の凹凸が大きい場所では、乗り心地が悪化してしまうことがあります。また、キャンバー角やキャスター角などのアライメント調整が複雑なため、専門的な知識や技術が必要となる場合もあります。
乗り心地に影響する曲げモーメントとは？
車は走行中、路面の凹凸から様々な衝撃を受けます。この衝撃を吸収し、スムーズな走行と快適な乗り心地を実現するために重要な役割を担うのがサスペンションシステムです。そして、サスペンションシステムにおいて、車体とタイヤを繋ぐ重要なパーツがサスペンションストラットです。
サスペンションストラットは、コイルスプリングとショックアブソーバーを一体化した部品で、車体への取り付け角度や強度によって、車の挙動や乗り心地に大きな影響を与えます。
曲げモーメントとは、回転運動を引き起こそうとする力のことを指します。サスペンションストラットにおいては、路面からの衝撃や車体の傾きによって発生する力が、ストラットに曲げモーメントとして作用します。この曲げモーメントが大きすぎると、ストラットの変形や破損に繋がるだけでなく、車体のふらつきや不安定な挙動を引き起こし、乗り心地を悪化させる原因となります。
そのため、サスペンションストラットは、適切な強度と設計によって、曲げモーメントを効果的に抑制し、安定した走行と快適な乗り心地を実現できるように設計されています。
曲げモーメントへの対策
サスペンションストラットは、路面からの衝撃を吸収するだけでなく、車体の傾きを抑え、安定した走行を確保する役割も担っています。しかし、コーナリング時などには、車体に横方向の力が加わり、ストラットに「曲げモーメント」が発生します。この曲げモーメントは、ストラットの性能を低下させ、ハンドリングの悪化やタイヤの偏摩耗などを引き起こす可能性があります。
そこで、ストラットには、曲げモーメントへの対策として、様々な工夫が凝らされています。例えば、ストラットの素材や形状を工夫することで、強度と剛性を高める方法があります。また、ストラットに補強材を追加したり、サスペンションジオメトリを最適化したりすることで、曲げモーメントを効果的に抑制することも可能です。これらの対策により、サスペンションストラットは、高い運動性能と快適な乗り心地を両立させているのです。