クルマの乗り心地を支える「ストラット式ショックアブソーバー」
車を知りたい
先生、「ストラット式ショックアブソーバー」って普通のショックアブソーバーと何が違うんですか？
自動車研究家
良い質問ですね！実は「ストラット式ショックアブソーバー」は、ショックアブソーバーとしての役割に加えて、サスペンションの構造部材としての役割も持っているんです。だから普通のショックアブソーバーより太くて頑丈にできているんですよ。
車を知りたい
へえー、そうなんですね！でも、構造部材も兼ねていると何か問題があるんですか？
自動車研究家
実は、曲げモーメントの影響でショックアブソーバーの摩擦が大きくなり、乗り心地が悪くなってしまうことがあるんです。その対策として、スプリングをずらして配置するなどの工夫がされているんですよ。
ストラット式ショックアブソーバーとは。
「ストラット式ショックアブソーバー」とは、ストラット式サスペンションに使用される、ショックアブソーバーとサスペンションの構造部材を兼ねた部品のことです。内部のショックアブソーバーは一般的なものと同じ構造で、ツインチューブ式、ツインチューブ式ガス入り、モノチューブ式などの種類があります。アウターチューブとロッドは強度を重視した太い構造ですが、曲げモーメントの影響でピストンやロッドガイド部に横方向の力がかかりやすく、ショックアブソーバーの摩擦が増加して乗り心地が悪化する可能性があります。この問題を軽減するため、スプリングをオフセットして配置する対策がとられることがあります。
ストラット式ショックアブソーバーとは？
ストラット式ショックアブソーバーとは、クルマのサスペンションの一種で、現在多くの車種で採用されています。 ショックアブソーバーとスプリングを一体化し、さらにサスペンションのロアアームの役割も兼ね備えているのが特徴です。このため、部品点数を減らし、軽量化と低コスト化を実現できるメリットがあります。
構造と種類：ツインチューブ式・モノチューブ式の違い
クルマのサスペンションにおいて、路面からの衝撃を吸収し、スムーズな走行を可能にするために重要な役割を担っているのがショックアブソーバーです。その中でも、多くの車種で採用されているのが「ストラット式ショックアブソーバー」です。
ストラット式ショックアブソーバーは、コイルスプリングとショックアブソーバーが一体となった構造を持つのが特徴です。この構造により、省スペース化と軽量化を実現し、さらに、高い操縦安定性と乗り心地の良さを両立させています。
ストラット式ショックアブソーバーには、大きく分けて「ツインチューブ式」と「モノチューブ式」の2種類があります。
ツインチューブ式は、同心円状に配置された2本のチューブ（シリンダー）で構成されています。外側のチューブにはオイルが、内側のチューブにはガスが封入されており、ピストンの動きによってオイルとガスが押し縮められることで衝撃を吸収します。構造がシンプルで製造コストが低いことがメリットですが、放熱性が低く、高負荷の走行条件下では性能が低下しやすいという側面もあります。
一方、モノチューブ式は、1本のチューブ内にオイルとガスを封入した構造です。ピストンはオイルとガスの境界部分を移動し、衝撃を吸収します。ツインチューブ式に比べて放熱性が高く、高負荷の走行条件下でも安定した性能を発揮するのがメリットです。また、路面追従性にも優れているため、よりスポーティーな走行を求める場合に適しています。
このように、ツインチューブ式とモノチューブ式はそれぞれに特徴があります。どちらのタイプが適しているかは、車の使用用途や走行条件によって異なります。
サスペンション構造部材としての役割
ストラット式ショックアブソーバーは、単に衝撃を吸収するだけでなく、サスペンションの一部の構造としても重要な役割を担っています。
車体とタイヤを繋ぐサスペンションは、様々な部品で構成されていますが、ストラット式の場合、ショックアブソーバー自体がサスペンションの主要な構造部材となります。
具体的には、ストラット式のショックアブソーバーは、コイルスプリングを支え、車体とタイヤの位置関係を維持する役割を果たします。 このため、ストラット式は他の形式のサスペンションに比べて部品点数が少なく、軽量かつシンプルな構造となるのが特徴です。
ストラット式のメリット・デメリット
– ストラット式のメリット・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を持つ一方で、デメリットも存在します。ここでは、メリット・デメリットをそれぞれ詳しく見ていきましょう。
-# メリット
1. 構造がシンプルで軽量 ストラット式は、他のサスペンション形式と比べて部品点数が少なく、構造がシンプルです。そのため、軽量であることが大きなメリットとして挙げられます。この軽さは、燃費向上に貢献するだけでなく、運動性能の向上にも繋がります。
2. スペース効率が良い シンプルな構造のため、占有スペースが小さく、設計の自由度が高いこともメリットです。特に、FF車ではエンジンルーム内のスペースを有効活用できるため、広く採用されています。
3. コストが安い 構造がシンプルであることから、製造コストが比較的安価である点もメリットです。そのため、低価格帯の車種から高級車まで幅広く採用されています。
-# デメリット
1. 路面からの衝撃が伝わりやすい 構造上、路面からの衝撃が直接車体に伝わりやすい点がデメリットとして挙げられます。そのため、路面の凹凸が大きい場所では、乗り心地が悪化する場合があります。
2. 操舵性に影響が出やすい サスペンションの動きが操舵に影響を与えやすいこともデメリットの一つです。特に、コーナリング時など、サスペンションに大きな負荷がかかる状況では、ハンドリングが不安定になることがあります。
3. 調整が難しい 他のサスペンション形式と比べて、キャンバー角などの調整が難しい点が挙げられます。そのため、モータースポーツなど、高度なセッティングを求められる場面では、採用が難しい場合があります。
このように、ストラット式サスペンションはメリット・デメリットを併せ持っています。しかし、シンプルな構造によるメリットは大きく、多くの車種で採用されているサスペンション形式と言えるでしょう。
乗り心地改善のための工夫
乗り心地を良くする、つまり路面からの振動をいかに効率的に吸収するかは、ストラット式サスペンションにとって永遠の課題です。
そのために、様々な工夫が凝らされています。
例えば、ショックアブソーバー内部のオイルの粘度や、オイルが通る穴のサイズを調整することで、減衰力を細かく調整することができます。
また、バネの材質や巻き方を変えることでも、乗り心地に大きな影響を与えます。
最近では、電子制御で減衰力を調整するタイプのサスペンションも登場しており、路面状況や走行モードに合わせて、より快適な乗り心地を実現しています。