ロール剛性配分

記事数:(2)

機能

車の挙動を決めるロール剛性

車は、曲がる際に遠心力を受けます。この力によって車体は外側に傾こうとします。この傾きを抑えるのがロール剛性です。ロール剛性は、水平な路面から車体を1度傾けるのにどれだけの力が必要かで表されます。単位はニュートンメートル毎度(N・m/度)を用います。 ロール剛性の値が大きい車は、傾きにくい性質を持ちます。そのため、カーブでも安定した姿勢を保ちやすく、乗員は快適に過ごせます。また、タイヤの接地状態が変化しにくいため、高い操縦性も期待できます。スポーツカーなど、速く走ることを目的とした車は、高いロール剛性を持つように設計されています。 反対にロール剛性の値が小さい車は、傾きやすい性質です。カーブでは大きく傾き、乗員は不安定な状態を感じることがあります。しかし、路面の凹凸による衝撃を吸収しやすいという利点もあります。そのため、乗り心地を重視した車や、悪路を走ることを想定した車には、あえて低いロール剛性が設定されることもあります。 ロール剛性は、サスペンションのばね定数やスタビライザー、車体の構造など、様々な要素が影響します。これらの要素を調整することで、目的に合わせたロール剛性を実現できます。例えば、ばねを硬くしたり、スタビライザーを太くすることでロール剛性を高めることができます。逆にばねを柔らかくしたり、スタビライザーを細くすることでロール剛性を低めることができます。 ロール剛性は車の操縦安定性や乗り心地に大きく関わる重要な性能指標です。そのため、自動車メーカーは様々な走行状況を想定し、最適なロール剛性になるよう設計を行っています。
車の構造

車の安定性: ロール軸の役割

車は、道を走る時、様々な動きをします。上下に揺れる動き、前後に揺れる動き、そして左右に傾く動きがあります。この左右に傾く動きをローリングと呼びます。まるで船が波の上で揺れるように、車はカーブを曲がったり、デコボコ道を走ったりする時に、左右に傾きます。このローリングの中心となるのが、ロール軸です。ロール軸とは、前後のサスペンションにあるロールセンターと呼ばれる点を結んだ仮想の線です。サスペンションとは、車体とタイヤをつなぐ部品で、路面からの衝撃を吸収する役割を担っています。 車は、このロール軸を中心に回転するように左右に揺れます。まるでシーソーのように、ロール軸を支点として車が傾くのです。ですから、このロール軸の位置や傾きが、車の動きに大きな影響を与えます。ロール軸の位置が高い場合、車は大きく傾きやすく、反対に低い場合は、傾きが小さくなります。高い位置にあるロール軸を想像してみてください。支点が高いシーソーは、少しの力でも大きく傾きますよね。車も同じで、ロール軸が高いと、カーブを曲がる時などに大きく傾いてしまいます。逆にロール軸が低いと、傾きが小さくなり安定した走りとなります。 この傾きの大きさは、乗っている人の快適さに大きく関わります。傾きが大きいと、人は横に振られてしまい、乗り心地が悪くなります。また、車の安定性にも影響します。傾きが大きすぎると、タイヤが路面から離れてしまう可能性があり、大変危険です。ですから、ロール軸を適切な位置に設定することは、車の設計において非常に重要です。設計者は、車の大きさや重さ、走行する道の状態などを考慮し、最適なロール軸の位置を計算し、安全で快適な乗り心地を実現しています。