トレーリングアーム

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車の構造

トレーリングアーム式サスペンション:乗り心地の秘密

車が滑らかに走るために欠かせない装置の一つに、路面の凸凹を吸収する仕組みである、緩衝装置があります。その種類の一つに、揺れ動く腕木を使って衝撃を吸収する、揺れ腕式緩衝装置があります。揺れ腕式緩衝装置の中でも、腕木が車体の前の方にある軸を中心に揺れ動くものを、追従腕式緩衝装置と呼びます。この追従腕式緩衝装置は、軸の向きによっていくつかの種類に分かれています。軸が車体の左右方向と平行なものを完全追従腕式と呼びます。この方式は、構造が単純で部品点数が少ないため、製造費用を抑えることができます。また、完全追従腕式は、単に追従腕式と呼ばれることもあります。次に、左右の腕木を梁で繋いだものを、ねじり梁式と呼びます。ねじり梁式は、車体後部の床下に配置されることが多く、空間を効率的に使うことができます。最後に、軸を斜めに配置したものを、半追従腕式と呼びます。軸に角度をつけることで、車輪の動きを制御し、走行時の安定性を高める効果があります。完全追従腕式は、構造が単純で費用を抑えられる反面、車輪の動きが制限されるため、乗り心地や走行安定性に課題が残る場合があります。ねじり梁式は、空間効率に優れ、費用も抑えられますが、左右の車輪が連動するため、独立した動きが必要な場面では不利になることがあります。半追従腕式は、完全追従腕式とねじり梁式の長所を組み合わせた方式で、乗り心地と走行安定性を両立させることができますが、構造が複雑になるため、費用が高くなる傾向があります。このように、追従腕式緩衝装置にはそれぞれ異なる特徴があるので、車種や用途に合わせて最適な種類が選ばれます。例えば、小型自動車や軽自動車では、製造費用を抑えるために完全追従腕式やねじり梁式が採用されることが多いです。一方、中型車や大型車では、乗り心地や走行安定性を重視して、半追従腕式が採用されることが多いです。それぞれの車の特性やドライバーの好みに合わせて、最適な緩衝装置が選ばれているのです。 このように緩衝装置は車の乗り心地や安全に大きく関わっています。
車の構造

快適性を求めた足回り:フルトレーリングアーム式サスペンション

車は、多くの部品が組み合わさってできています。その中で、路面の凹凸を吸収し、車輪を地面に接地させ続ける重要な役割を担うのがサスペンションです。サスペンションには様々な種類がありますが、今回は「後輪を支える」方式の一つである、フルトレーリングアーム式サスペンションについて詳しく説明します。 フルトレーリングアーム式サスペンションは、その名前の通り、車軸と車体を繋ぐ一本の腕状の部品(トレーリングアーム)が車体の左右方向に配置されているのが大きな特徴です。このトレーリングアームが、車輪を地面に押し付ける役割を果たし、路面からの衝撃を吸収します。 この方式の最大の利点は、構造が単純であることです。部品数が少ないため、製造にかかる費用を抑えることができ、車体全体の軽量化にも繋がります。軽いということは、それだけ車の燃費向上にも貢献しますし、バネ下重量と呼ばれる、サスペンションより下の部分の重量を軽くすることで、より繊細な路面追従性と快適な乗り心地を実現できます。 また、車輪が上下に動く際、トレーリングアームも一緒に動き、その動きは予測しやすいという利点もあります。これは、安定した操縦性と快適な乗り心地に繋がります。無駄な動きが少ないため、ドライバーは安心して運転に集中できます。 さらに、フルトレーリングアーム式サスペンションは、場所を取らないこともメリットです。限られたスペースでも効率的に配置できるため、特に車内空間を広く取りたい小型車や、エンジンを車体の前に配置する前輪駆動車(FF車)に向いています。後輪の周りにスペースを作ることで、荷室を広げたり、座席の配置を工夫したりと、車内空間を有効活用できます。
車の構造

乗り心地と広さを両立!H型トーションビーム式サスペンション

自動車の後ろ側の車輪を支える仕組みである、後輪懸架装置には様々な種類がありますが、その一つにH型ねじり梁式後輪懸架装置があります。この装置は、名前の通り、ねじり梁と連れ去り腕がHの形に配置されているのが大きな特徴です。ねじり梁とは、左右の車輪を繋ぐ梁状の部品で、ねじれようとする力に対する反発力を利用して、ばねのように働く部品です。このねじり梁が、左右の連れ去り腕を繋ぐように配置され、H型を形成しています。連れ去り腕とは、車体と車輪を繋ぐ腕状の部品で、車輪の上下運動を制御する役割を担います。 H型ねじり梁式後輪懸架装置は、このH型の構造によって、幾つかの利点を持っています。まず、部品点数が少なく、構造が簡素なため、装置全体の重量を軽くすることができます。自動車の軽量化は、燃費の向上に大きく貢献します。次に、ねじり梁と連れ去り腕が一体となったH型の構造は、高い剛性を実現します。これは、車体のねじれを抑え、安定した走行性能に繋がります。また、左右の車輪がねじり梁で繋がれているため、片側の車輪が段差に乗り上げた時でも、もう片側の車輪にも影響が伝わり、車体の傾きを抑える効果があります。 これらの特徴から、H型ねじり梁式後輪懸架装置は、小型自動車や低価格帯の自動車を中心に広く採用されています。軽量でコンパクトな構造は、限られた空間を有効に活用できるため、小型自動車に適しています。また、製造コストを抑えることができるため、低価格帯の自動車にも多く採用されています。このように、H型ねじり梁式後輪懸架装置は、様々な利点を持つ、優れた後輪懸架装置と言えるでしょう。
車の構造

車の安定性を支える隠れた部品:トーションビーム

車は、路面の凸凹を乗り越える際に様々な衝撃を受けます。その衝撃を和らげ、乗っている人に快適な乗り心地を提供するために、サスペンションという仕組みが備わっています。そのサスペンションの一種に、トーションビーム式サスペンションと呼ばれるものがあり、特に小型車や軽自動車の後輪部分でよく使われています。 このトーションビーム式サスペンションの要となる部品が、トーションビームです。トーションビームは、後輪の左右を繋ぐ棒状の部品で、車体の床下に位置しています。左右の車輪を独立して動かすのではなく、このビームで繋ぐことで、車輪の動きを連動させています。 トーションビームの大きな特徴は、ねじれ変形することで衝撃を吸収する点です。車が路面の凸凹を乗り越え、車輪が上下に動くと、トーションビームにはねじれの力が加わります。このねじれ変形によって衝撃のエネルギーを吸収し、乗員への振動や衝撃を軽減しているのです。 また、トーションビームは車体の安定性向上にも貢献します。左右の車輪がビームで繋がれているため、片方の車輪が段差に乗り上げた時でも、もう片方の車輪も連動して動きます。これにより、車体の傾きを抑え、安定した走行を実現するのです。 このように、トーションビームは目立たない部品ながらも、乗り心地と安定性を両立させる重要な役割を担っています。小型車や軽自動車に多く採用されているのは、構造が単純で軽量、そして製造コストを抑えられるという利点があるからです。部品点数も少なく、スペース効率が良いこともメリットと言えるでしょう。ただし、独立懸架式サスペンションに比べると、路面追従性や乗り心地の面で劣ると感じる場合もあるため、車種や走行状況によって最適なサスペンションは異なります。
駆動系

安定性と快適性を両立した車軸技術

車は、ただ人を運ぶだけでなく、快適さと、思い通りに操れるかどうかも重要です。乗り心地と操作性を両立させるため、車軸の構造は常に進化しています。その一つに、ドイツの自動車会社が開発した、5本の腕を持つ車軸があります。 この車軸は、後輪に使われます。全体を支える土台は、軽い金属で作られています。そして、この土台には5本の腕が伸びています。腕はそれぞれ長さや角度が異なり、複雑な配置をしています。土台は、車体と直接つながっているのではなく、振動を吸収する部品を挟んで固定されています。この部品のおかげで、路面のでこぼこから伝わる振動が抑えられ、車内は静かで快適になります。 5本の腕は、それぞれ異なる役割を担っています。路面からの様々な力を受け止め、タイヤの位置を細かく調整するのです。例えば、ブレーキを踏んだ時、加速する時、カーブを曲がる時など、様々な状況でタイヤにかかる力は変化します。5本の腕はこの変化に対応し、常にタイヤを最適な位置に保ちます。 このような複雑な構造によって、安定した走りを実現しています。急なハンドル操作でも、しっかりと路面を捉え、車体が傾きすぎるのを防ぎます。また、でこぼこ道でも、タイヤがしっかりと路面を捉え、滑らかに走行できます。これにより、乗っている人は快適な乗り心地を味わうことができます。つまり、この5本の腕を持つ車軸は、高度な技術を駆使して、乗り心地と操作性を高い次元で両立させているのです。
車の構造

ねじり梁式で実現する快適な走り

車は、様々な部品を組み合わせて作られており、その中には路面の凹凸による衝撃を吸収し、乗り心地と走行安定性を確保するための装置である懸架装置(サスペンション)があります。懸架装置には様々な種類がありますが、その一つにねじり梁式懸架装置があります。 ねじり梁式懸架装置は、左右の車輪を繋ぐ梁がねじれることで衝撃を和らげる仕組みです。この梁は、金属の棒や板で出来ており、路面からの衝撃を受けると、ねじりながら変形することで衝撃エネルギーを吸収します。この梁には大きく分けて三つの種類があります。一つ目は、車軸と一体となっている車軸梁式です。この方式は、構造が単純で製造費用を抑えることができるため、多くの車種で採用されています。しかし、路面からの振動が車体に伝わりやすいという欠点もあります。二つ目は、車輪を支える部品に取り付ける回転梁式です。この方式は、車軸梁式に比べて振動を吸収しやすいという利点がありますが、車輪の動きが制限されることがあります。三つ目は、車輪を支える部品の間に置く連結梁式です。この方式は、車軸梁式と回転梁式の両方の特徴をバランス良く兼ね備えています。 これらの三つの方式は、梁の取り付け位置や形状が異なり、それぞれ乗り心地や走行安定性に影響を与えます。車軸梁式は、主に後輪駆動車で後輪の懸架装置として用いられます。回転梁式と連結梁式は、前輪駆動車の後輪によく使われています。特に小型車や軽自動車の後輪で採用されることが多く、限られた空間の中で効率的に衝撃を吸収し、快適な乗り心地を実現しています。また、部品点数が少なく、軽量でコンパクトなため、車体の軽量化にも貢献しています。 このように、ねじり梁式懸架装置は、種類によって特徴が異なり、車種や用途に合わせて最適な方式が選ばれています。それぞれの方式の利点と欠点を理解することで、車の構造や性能に対する理解を深めることができます。
車の構造

デュボネ式サスペンション:軽快さの秘密

デュボネ式懸架装置は、左右の車輪が独立して上下に動く懸架方式である独立懸架方式の一種です。その特異な構造は、他の方式とは大きく異なります。一般的な懸架装置では、車体と車輪をつなぐ部品であるキングピンが車輪側に取り付けられています。しかし、デュボネ式では、このキングピンが車体側に固定されているのです。そして、車輪側には、操舵輪を前後に支えるリーディングアームまたはトレーリングアームが取り付けられています。 この構造により、操舵機構と懸架機構が一体化します。そのため、車輪が路面の凹凸で上下に動いても、操舵への影響がほとんどありません。これは、他の懸架方式では見られない大きな利点です。荒れた路面でも安定した操舵性能を保つことができ、ドライバーは安心して運転に集中できます。 さらに、デュボネ式はばね下重量が非常に軽いという特徴も持っています。ばね下重量とは、ばねより下にある車輪やブレーキなどの部品の重量のことです。この重量が軽いと、路面の凹凸に車輪が素早く追従できるようになります。路面に吸い付くような走りを実現し、軽快で思い通りのハンドリングを可能にします。 このように、デュボネ式懸架装置は、独特の構造によって、高い操縦安定性と優れた路面追従性を実現しています。ドライバーの意のままに操る喜びを追求した、他に類を見ない懸架装置と言えるでしょう。
車の構造

ピボットビーム式サスペンションの解説

くるまの後ろにある車輪を支えるしくみの一つに、ピボットビーム式と呼ばれるものがあります。これは、ねじり棒を使った仕組みで、左右の車輪を支える部品の中心を、このねじり棒でつないでいます。この車輪を支える部品は、トレーリングアームと呼ばれています。 車が曲がる時、車体は傾こうとします。この傾きをロールと言います。ピボットビーム式では、このロールが発生すると、ねじり棒がねじれ、左右のトレーリングアームの角度の差をうまく調整することで、車体の傾きを抑えます。 このねじり棒は、トーションビームとも呼ばれ、もう一つ大切な役割を担っています。それは、車体の安定性を保つための部品であるスタビライザーとしての役割です。トーションビームがあることで、車がふらつくのを抑え、安定した走行を助けます。 ピボットという言葉は、回転軸という意味です。トレーリングアームは、車体に取り付けられる際に、回転する軸を中心に動きます。この回転軸の部分が、トーションビームでつながれていることから、ピボットビーム式という名前が付けられました。 このピボットビーム式サスペンションは、主に後ろの車輪で使われています。小さな車や、少し大きめの小型車などでよく見られます。理由はいくつかあります。まず、部品数が少なく、構造も単純なので、作るのに費用がかかりません。そして、軽いことも利点です。そのため、多くの車種で採用されているのです。
車の構造

乗り心地と安定性を両立:カップルドビーム式サスペンション

車を支え、路面からの衝撃を吸収する上で欠かせない部品、それがサスペンションです。様々な種類がある中で、小さな乗用車によく使われているのが、カップルドビーム式サスペンションです。これは、車軸と車体を繋ぐ部品であるトレーリングアームと車軸を、ねじり棒という部品で繋いだ構造をしています。このねじり棒こそが、カップルドビーム式サスペンションの要となる部分です。 カップルドビーム式サスペンションは、ねじり梁式サスペンションの一種です。ねじり梁式サスペンションは構造が単純で場所を取らないため、小さな車に向いています。しかし、片側の車輪が路面の凹凸を乗り越えると、その衝撃が反対側の車輪にも伝わってしまうという欠点がありました。左右の車輪が独立して動かないため、乗り心地が悪く、左右に揺れる動きも大きくなってしまうのです。 そこで登場したのがカップルドビーム式サスペンションです。ねじり棒をトレーリングアームと車軸の間に配置することで、左右の車輪の動きをある程度独立させることに成功しました。片側の車輪が段差に乗り上げた際の衝撃は、ねじり棒のねじれを通して反対側の車輪にも伝わりますが、従来のねじり梁式に比べるとその影響は小さくなります。これにより、路面からの衝撃を効果的に吸収し、乗員が感じる振動を少なく、快適な乗り心地を実現しています。また、左右の車輪の動きが独立したことで、車体の安定性も向上しました。カーブを曲がるときも、車体が傾きすぎることなく、安定した走行を続けることができます。 このように、カップルドビーム式サスペンションは、単純な構造でありながら、乗り心地と操縦安定性を両立させた、優れたサスペンションと言えるでしょう。特に小さな乗用車にとって、場所を取らず、快適な乗り心地を提供できるという点は大きな利点です。
駆動系

トレーリングアーム式サスペンションの解説

トレーリングアームは、自動車の緩衝装置の一つで、車体と車輪を繋ぐ部品であるアームが、車輪の後ろ側に伸びている構造をしています。このアームは、車体側の固定点を中心として、回転運動をすることで、路面からの衝撃を吸収し、車輪を路面にしっかりと接地させる役割を担っています。言わば、シーソーのように動く仕組みです。 この緩衝装置は、主に小型車や軽自動車の後輪で使われています。構造が単純なので、部品点数が少なく、製造費用を抑えることができます。また、軽いことも利点です。これらの利点から、費用を抑えることを重視する車種で広く使われています。 しかし、路面からの衝撃によって車輪が前後に大きく動いてしまうことがあります。この動きが大きすぎると、乗り心地が悪くなったり、運転の安定性が悪くなることがあります。例えば、でこぼこ道を走ると、車体が上下に揺れて乗り心地が悪くなります。また、カーブを曲がるときに車輪が横に傾きにくく、安定した走行が難しくなることもあります。 そのため、最近の自動車では、より高性能な緩衝装置が使われるようになっています。しかし、トレーリングアーム式緩衝装置は、構造が単純で費用を抑えられるため、今でも一定の需要があります。特に、軽自動車や小型車など、価格が競争の決め手となる市場では、重要な選択肢の一つとなっています。 複雑な構造ではないものの、路面からの衝撃を吸収するという緩衝装置の大切な役割をしっかりと果たす、信頼性の高い方式と言えるでしょう。限られた費用の中で、乗り心地と費用を両立させる一つの方法として、現在も多くの車に採用されています。
駆動系

ジェミニの足回り:トルクチューブドライブ

左右独立懸架とは異なる構造を持つものとして、トルクチューブドライブ式懸架装置というものがあります。これは、左右の車輪がそれぞれ独立して上下に動く独立懸架とは大きく異なり、車軸全体が一体となって動く、リンク式車軸(ライブアクスル)と呼ばれる懸架装置の一種です。 独立懸架の場合、片方の車輪が段差に乗り上げても、もう片方の車輪への影響は少ないです。しかし、トルクチューブドライブ式懸架装置では、左右の車輪が一本の車軸で繋がっているため、片方の車輪が段差に乗り上げると、その動きがもう片方の車輪にも直接伝わってしまいます。例えば、片側の車輪が石に乗り上げた場合、もう片側の車輪も持ち上げられるため、車体が傾いたり、乗り心地が悪くなったりすることがあります。 しかし、トルクチューブドライブ式懸架装置には、独立懸架にはない利点もいくつかあります。まず、部品点数が少なく、構造が単純なため、製造コストを抑えることができます。また、独立懸架に比べて頑丈で耐久性が高いという特徴もあります。これは、部品点数が少ないことで故障のリスクが減り、シンプルな構造が強度を高めているためです。さらに、車軸全体で荷重を支えることができるため、重い荷物を積載する車両にも適しています。 これらの利点から、トルクチューブドライブ式懸架装置は、舗装されていない道路をよく走る車や、重い荷物を運ぶトラックなどによく採用されています。乗用車では、独立懸架に比べて乗り心地や操縦安定性が劣るため、あまり採用されていませんが、悪路走破性や耐久性を重視する一部の車種では、現在も採用されています。