サスペンションの構造と役割

サスペンションは日本語にすると「懸架装置」となるが、このような言葉にしなくともサスペンションと言う言葉の意味くらいは多くの方がご理解しているのではなかろうか。

では自動車に於いてサスペンションが担う役割はどのようなものなのか。

サスペンションの役割はこれまでにも所々で触れたが、路面の凹凸を車体に伝えない事だ。緩衝装置と言い換えても良いだろう。これにより、乗り心地を確保する事になる。

タイヤと車軸の位置を確定する事でタイヤと路面の関係性を密接に保つ事で、走行を安定させたものにする。

仮にだが、サスペンションがなければ乗り心地はとても悪くなる。道路の凹凸すべてがダイレクトに運転者や乗員に伝わる事になるのだ。

走行安定性とて確保出来ないため、すべてステアリングだけでいろいろと調整しなければならなくなってしまうのだ。

路面の突き上げやうねりがすべて影響されるのだ。考えただけでもかなり恐ろしい状況と言えるだろう。状態が劣悪な場合、ステアリング操作だけでは乗り切る事は難しいだろう。

車の走行安定性を保つ上で重要な役割を持っているのがサスペンションなのだ。

サスペンションの構造はサスペンションアーム、そしてバネ、ダンパーによって構成されている。これが基本で構成によっていろいろと変わるのだが、ここでが現代自動車で基本となっている独立懸架式に絞ってお話していこう。

独立懸架式の中にも概ね3種類あると考えて良いだろう。ストラット、ダブルウィッシュボーン、マルチリンクだ。

テレスコピック型のショックアブソーバーそのものをサスペンション基本構造の一部として利用。そこにバネとタイヤ・ホイールを取り付けた構造となっている。

この状態では車軸の位置決定は出来ないため、車軸側になるサスペンションの下側にロワアームを用意し、固定出来るようになっている。

ストラットはフロント・リア共に用いることが出来る。スペースの麺から見ても効率がとてもよく、形状がタワーに似ている事から「ストラット・タワー」と称される事もあるのだが、構造が簡潔で構成するパーツが少ない。

そのため、コストがとても安いという特徴がある。

一方で細かい設定を必要とするようなシチュエーションでは少々不向きでもある。

この形式を考案したのがアール・マクファーソン氏なのだが、氏にちなみ「マクファーソン・ストラット」と呼ばれる事もある。1950年にフォードで採用された事から脚光を集めるようになり、以降、多種多様な自動車に用いられている。

路面に対して水平にボディーにマウントされたアッパーアームとロアーアームが車軸、ハブを含むアップライトを挟み込むような構造となっている。この構造のおかげでサスペンションそのものの剛性を確保しやすく、キャンパー角の変化が小さい事もあり、タイヤと路面の関係の変化も少ない。

アッパーとロアーの二本のアームが挟み込むようにして支持する。このおかげでタイヤの上下動に沿ってアームも一緒に動くため、キャンバー角の変化が少ないのだ。

このため、ダブルウィッシュボーンはタイヤの位置関係に問われる事もなく、さらにはサスペンションのジオメトリーの変化も加納なのだ。細かい設定が出来るため、レーシングマシーンに使われる事が多い。

デメリットとしては、構造が複雑であるためにコストが高くなる点、さらにはエンジンルームやトランクルームのスペースを少々阻害する事になる。

「マルチリンクサスペンション」というものもあるが、これはダブルウィッシュボーンにリンクを追加する事でさらにタイヤの動きをコントロールする事も出来るのだが、基本的にはダブルウィッシュボーンと言えるだろう。

フォードがストラットを採用するようになってからストラットが主流となったが、それ以前はこちらが主流だった。

日本では遅れる事10年、日野自動車が採用したのが初だ。以降は比較的様々な車種に搭載されるようにはなっている。

1982年に開発されたものだが、ダブルウィッシュボーンが上下二本のアームで支えられているのに対し、マルチリンクは数本のアームとなっている。お互いに離れた位置にマウントされている事で自由度も高く、さらには細かいセッティングも加納となっている。

また、アームの数が多いおかげで一本当たりにかかる負担が少ない。このおかげでタイヤの路面に対する位置関係もより精密に行う事が出来るのだ。

一方ではかなりコストが高い。ゴムブッシュの交換時期はかなりシビアなものになるし、設計が悪いと悪影響が如実に現れてしまう。

一般的な乗用車ではあまり普及しておらざう、高級車に見られるものだ。

サスペンションの種類はコストによって分類されると言っても過言ではないのだが、必ずしも高いコストの物が良いとは限らない。

もちろん良いものであるのは疑いようのない事実ではあるのだが、サスペンションだけではなく、それ以外の部分も問われるのが自動車であるのは言うまでもない。

つまり、サスペンションだけ良くとも意味がない。サスペンションに付随し、エンジン等もいろいろな事を求められるのが「自動車」なのだ。

確かにサスペンションはとても大切だが、自動車はサスペンションだけで決まる訳ではないという事だ。