コンセプト
一般的なサスペンション構造は、弾性要素、ガイド機構、ショックアブソーバーなどで構成され、一部の構造にはバッファブロック、スタビライザーバーなども含まれます。弾性要素には、板バネ、空気バネ、コイルバネ、トーションバネなどがあります。バースプリング。現代の車のサスペンションにはコイルスプリングとトーションバースプリングが主に使用されており、一部の高級車には空気スプリングが使用されています。
パーツ機能:
ショックアブソーバー
機能：ショックアブソーバーは減衰力を発生する主要な部品です。その機能は、車の振動を素早く減衰し、車の乗り心地を改善し、ホイールと地面との密着性を高めることです。さらに、ショックアブソーバーはボディ部分の動的負荷を軽減し、車の耐用年数を延ばします。自動車に広く使用されているショックアブソーバは主にシリンダ式油圧ショックアブソーバであり、その構造は複筒式、単筒膨張式、複筒膨張式の3種類に分けられます。[2]
動作原理: ホイールが上下にジャンプすると、ショックアブソーバーのピストンが作動室内で往復運動し、ショックアブソーバーの液体がピストンのオリフィスを通過します。これは、液体には一定の粘性があり、液体が液体に到達すると、ショックアブソーバーの液体がピストンのオリフィスを通過するためです。オリフィスを通過すると穴壁と接触し、両者の間に摩擦が発生し、運動エネルギーが熱エネルギーに変換され空気中に放散され、振動を減衰する機能が得られます。
(2) 弾性要素
機能：垂直荷重をサポートし、路面の凹凸による振動や衝撃を緩和・抑制します。弾性要素には主に板バネ、コイルバネ、トーションバーバネ、空気バネ、ゴムバネなどが含まれます。
原理：弾性の高い材料で作られた部品で、車輪に大きな衝撃が加わると、その運動エネルギーが弾性位置エネルギーに変換されて蓄えられ、車輪が飛び降りたり、元の走行状態に戻るときに解放されます。
(3) ガイド機構
ガイド機構の役割は、力やモーメントを伝達するとともに、ガイドの役割も果たします。車の運転プロセス中に、車輪の軌道を制御できます。
効果
サスペンションは自動車のフレームと車輪を弾性的に結合し、自動車のさまざまな性能に関わる重要な部品です。外側から見ると、車のサスペンションはいくつかのロッド、チューブ、スプリングだけで構成されていますが、それが非常に単純であるとは思わないでください。それどころか、車のサスペンションは、車の快適性の要件を満たすためには、操縦安定性の要件も満たす必要があり、この 2 つの要件を満たす必要があるため、完璧な要件を満たすことが難しい車のアセンブリです。側面は互いに反対です。例えば、良好な乗り心地を実現するには、車の振動を大きく緩和する必要があるため、バネをより柔らかく設計する必要がありますが、バネは柔らかいものの、車のブレーキを引き起こしやすいのです」 」と加速して「ヘッドアップ」して本気で左右に転がります。この傾向は車の操舵性を悪くし、車が不安定になりやすくなります。
非独立サスペンション
非独立懸架装置の構造上の特徴は、両側の車輪が一体の車軸で連結されており、車輪は車軸とともに弾性サスペンションによってフレームまたは車体の下に吊り下げられることである。非独立懸架装置は、構造が簡単で、低コスト、高強度、メンテナンスが容易で、走行中の前輪アライメントの変化が少ないなどの利点がある。しかし、乗り心地や操縦安定性が悪いため、現代のクルマでは基本的に採用されなくなっています。、主にトラックやバスで使用されます。
板バネ式非独立サスペンション
非独立懸架装置の弾性要素として板バネを使用する。ガイド機構としても機能するため、サスペンションシステムが大幅に簡素化されます。
縦置き板バネ非独立サスペンションは、弾性要素として板バネを使用し、車体の前後軸に平行に配置されるサスペンションです。
動作原理：車が凹凸のある道路を走行し衝撃荷重を受けると、車輪が車軸を駆動して跳ね上がり、同時に板バネとショックアブソーバーの下端も上昇します。板バネの上方への移動中の長さの増加は、干渉することなく後部ラグの延長によって調整できます。ショックアブソーバの上端が固定され下端が上昇するため、圧縮された状態で作動することと等価となり、減衰力が高まり振動が減衰します。車軸のジャンプ量がバッファブロックとリミットブロックとの距離を超えると、バッファブロックがリミットブロックに接触して圧縮される。[2]
分類：縦型板バネ非独立サスペンションは、非対称縦型板バネ非独立サスペンション、バランス型サスペンション、対称縦型板バネ非独立サスペンションに分けられます。縦置き板バネの非独立サスペンションです。
1. 非対称前後板バネ非独立サスペンション
非対称縦板バネ非独立サスペンションとは、縦板バネを車軸（ブリッジ）に固定した際に、U字ボルトの中心と両端のラグの中心との距離が等しくないサスペンションを指します。 。
2. バランスサスペンション
バランスサスペンションとは、接続された車軸（車軸）上の車輪にかかる垂直荷重が常に均等になるようにするサスペンションです。バランスの取れたサスペンションを使用する機能は、車輪と地面の間の良好な接触、同じ荷重を確保し、ドライバーが車の方向を制御でき、車が十分な駆動力を確保できるようにすることです。
バランスサスペンションは構造の違いからスラストロッドタイプとスイングアームタイプの2種類に分けられます。
①スラストロッドバランスサスペンション。それは垂直に配置された板バネで形成され、その両端は後車軸アクスルスリーブの上部にあるスライドプレートタイプのサポートに配置されます。中間部分はU字ボルトを介してバランスベアリングシェルに固定されており、バランスシャフトを中心に回転することができ、バランスシャフトはブラケットを介して車両フレームに固定されています。スラストロッドの一端は車両フレームに固定され、他端は車軸に接続されている。スラストロッドは、駆動力、制動力、および対応する反力を伝達するために使用されます。
スラストロッドバランスサスペンションの動作原理は、凹凸のある道路を走行する多軸車両です。各車輪がサスペンションとして一般的な鋼板構造を採用している場合、すべての車輪が地面に完全に接触していることを保証することはできません。つまり、一部の車輪が垂直荷重を負担することになります。軽減された荷重（またはゼロ）は、車両の走行を困難にします。操舵輪で発生した場合は、ドライバーが進行方向を制御します。駆動輪にそれが起こると、駆動力の一部（すべてではないにしても）が失われます。３軸車両の中軸と後軸をバランスバーの両端に取り付け、バランスバーの中間部分が車両フレームにヒンジ接続される。したがって、2 つの橋の車輪は独立して上下に移動できません。いずれかの車輪がピットに沈むと、もう一方の車輪はバランスバーの影響を受けて上方に移動します。スタビライザーバーのアームは同じ長さであるため、両方の車輪にかかる垂直荷重は常に同じになります。
スラストロッドバランスサスペンションは、6×6 3 軸オフロード車および 6×4 3 軸トラックの後軸に使用されます。
②スイングアームバランスサスペンション。ミッドアクスルサスペンションは縦置きリーフスプリング構造を採用。リアラグはスイングアームの前端に取り付けられ、スイングアームアクスルブラケットはフレームに取り付けられます。スイングアームの後端は車の後車軸（車軸）に接続されています。
スイングアームバランスサスペンションの動作原理は、車が平らでない道路を走行することです。ミドルブリッジが穴に落ちると、スイングアームはリアラグを介して引き下げられ、スイングアームシャフトを中心に反時計回りに回転します。車軸ホイールが上に移動します。ここのスイングアームはかなりテコになっており、中軸と後軸の垂直荷重の配分比率はスイングアームのてこの比と板バネの前後の長さによって決まります。
コイルスプリング非独立サスペンション
コイルスプリングは弾性要素として垂直荷重にしか耐えられないため、サスペンションシステムにガイド機構とショックアブソーバーを追加する必要があります。
コイルスプリング、ショックアブソーバー、縦スラストロッド、横スラストロッド、補強ロッドなどの部品で構成されています。構造上の特徴は、左右の車輪が軸全体で一体的に接続されていることです。ショックアブソーバーの下端はリアアクスルサポートに固定され、上端は車体にヒンジ結合されています。コイルスプリングはショックアブソーバー外側のアッパースプリングとロアシートの間に設置されています。縦方向スラストロッドの後端は車軸に溶接され、前端は車両フレームにヒンジで取り付けられます。横方向スラストロッドの一端は車体にヒンジで取り付けられ、もう一端は車軸にヒンジで取り付けられています。作動時には、スプリングが垂直荷重を負担し、縦力と横力はそれぞれ縦スラストロッドと横スラストロッドで負担されます。車輪がジャンプすると、車体の縦スラストロッドと横スラストロッドのヒンジ点を中心に車軸全体が揺れます。関節点のゴムブッシュにより、車軸が振れたときの動きの干渉を排除します。乗用車のリアサスペンションに適したコイルスプリング非独立サスペンションです。
空気バネ式非独立サスペンション
車が走行すると、荷重や路面の変化によりサスペンションの剛性も変化する必要があります。車は車体の高さを低くし、良路では速度を上げることが求められます。ボディの高さを高くして悪路での通過能力を高めるため、用途に応じてボディの高さを調整することが求められます。このような要求に応えることができるのが空気バネ非独立サスペンションです。
コンプレッサー、空気貯蔵タンク、高さ調整弁、空気ばね、制御棒などで構成されます。このほか、ショックアブソーバー、ガイドアーム、横スタビライザーバーなどもあります。空気バネはフレーム（車体）と車軸の間に固定され、車高調整バルブは車体に固定されています。ピストンロッドの一端は制御棒のクロスアームにヒンジ結合されており、クロスアームの他端は制御棒にヒンジ結合されている。中央部は空気ばねの上部で支持され、制御棒の下端は車軸に固定されています。空気ばねを構成する部品はパイプラインを介して接続されています。コンプレッサーで発生した高圧ガスは、油水分離器、圧力調整器を経て空気貯蔵タンクに入り、ガス貯蔵タンクから出た後、エアフィルターを経て車高調整弁に流入します。空気貯蔵タンク、空気貯蔵タンクは各車輪の空気バネと接続されているため、膨張量の増加に伴い各空気バネ内のガス圧が上昇し、同時にピストンが入るまで車体が持ち上げられます。高さ調整バルブが空気貯蔵タンクに向かって移動します。 内部インフレートの空気充填ポートがブロックされます。空気ばねは、路面から車輪に作用する衝撃荷重が車軸を介して車体に伝わる際に、弾性要素としてその荷重を緩和することができます。また、エアサスペンションは車体の高さを自動調整することもできます。車高調整バルブの膨張口と空気排出口の間にピストンがあり、空気貯蔵タンクからのガスにより空気貯蔵タンクと空気バネが膨張し、車体の高さが上昇します。ピストンがハイトコントロールバルブの膨張ポートの上方位置にあるとき、空気ばね内のガスは膨張ポートを通って空気排出口に戻り大気中に入り、空気ばね内の空気圧が低下します。車体の高さも下がります。制御ロッドとその上のクロスアームは、高さ制御バルブ内のピストンの位置を決定します。
エアサスペンションは、乗り心地が良く、必要に応じて単軸または多軸のリフトアップが可能、車体の高さが変化し、路面へのダメージが少ないなど、一連の利点を持っています。しかし、構造が複雑で、密閉性にも厳しい要件があります。その他の欠点。商用乗用車、トラック、トレーラー、一部の乗用車に使用されています。
オイル＆ガススプリング非独立サスペンション
油空ばね非独立懸架とは、弾性要素が油空ばねを採用した場合の非独立懸架をいう。
これは、オイルスプリングとガススプリング、横方向スラストロッド、バッファブロック、縦方向スラストロッド、その他のコンポーネントで構成されています。油空バネの上端は車体フレームに固定され、下端はフロントアクスルに固定されている。左側と右側はそれぞれ、フロントアクスルと縦ビームの間に含まれる下部縦スラストロッドを使用します。上部縦スラストロッドは、フロントアクスルと縦ビームのインナーブラケットに取り付けられています。上下の縦スラストロッドは平行四辺形を形成しており、ホイールが上下にジャンプしたときにキングピンのキャスター角が変わらないようにするために使用されます。横スラストロッドは左側の縦ビームとフロントアクスルの右側のブラケットに取り付けられています。2本の縦梁の下には緩衝ブロックが設置されています。油空スプリングはフレームと車軸の間に弾性要素として組み込まれているため、路面から車輪に伝わる衝撃力がフレームに伝わる際に緩和するとともに、振動を減衰することができます。 。上下の縦スラストロッドは、縦力を伝達し、制動力による反力モーメントに耐えるために使用されます。横方向スラストロッドは横方向の力を伝達します。
オイルガススプリングは、積載量の大きい商用トラックに使用する場合、リーフスプリングに比べて体積や質量が小さく、剛性が変化する特性を持っていますが、シール性の要求が高く、メンテナンスが困難です。油空圧サスペンションは重量物を積む商用トラックに適しています。
独立停止論説放送
独立サスペンションとは、両側の車輪が弾性サスペンションによってフレームまたはボディから個別に吊り下げられていることを意味します。その利点は、軽量で車体への衝撃が軽減され、車輪の接地性が向上することです。剛性の小さい柔らかいスプリングを使用すると、車の快適性が向上します。エンジンの位置を下げることができ、車の重心も下げることができるため、車の走行安定性が向上します。左右の車輪が独立してジャンプし、車体の傾きや振動を軽減します。しかし、独立懸架装置は構造が複雑でコストが高く、メンテナンスが面倒であるという欠点がある。最近の車のほとんどは独立したサスペンションを採用しています。独立サスペンションは構造形式の違いにより、ウィッシュボーン式サスペンション、トレーリングアーム式サスペンション、マルチリンク式サスペンション、キャンドル式サスペンション、マクファーソン式サスペンションに分けられます。
ウィッシュボーン
クロスアームサスペンションとは、車輪が自動車の横断面内でスイングする独立したサスペンションを指します。クロスアームの本数によりダブルアームサスペンションとシングルアームサスペンションに分けられます。
シングルウィッシュボーンタイプは、シンプルな構造で高いロールセンターと強力なアンチロール性能を備えています。しかし、現代の自動車の高速化に伴い、ロールセンターが高くなりすぎると、車輪が跳ね上がった際に車輪の軌道が大きく変化し、タイヤの摩耗が増加します。また、急旋回時に左右輪の上下方向の力の伝達が大きくなりすぎ、後輪のキャンバーが大きくなります。後輪のコーナリング剛性が低下し、高速テールドリフトという過酷な状況が発生します。リアサスペンションにはシングルウィッシュボーン独立懸架が多く採用されていますが、高速走行の要求に応えられないため、現在ではあまり採用されていません。
ダブルウィッシュボーン独立サスペンションは、上下のクロスアームの長さが等しいかどうかにより、等長ダブルウィッシュボーンサスペンションと不等長ダブルウィッシュボーンサスペンションに分けられます。等長ダブルウィッシュボーン式サスペンションは、車輪が上下する際にキングピンの傾きを一定に保つことができますが、ホイールベースの変化が大きく（シングルウィッシュボーン式サスペンションと同様）、タイヤの磨耗が深刻なため、現在ではほとんど使用されていません。 。不等長ダブルウィッシュボーンサスペンションの場合、上下のウィッシュボーンの長さが適切に選択および最適化され、合理的な配置により、ホイールベースと前輪のアライメントパラメータの変化を許容範囲内に抑えることができ、車両の走行安定性が良好であること。現在、自動車の前後サスペンションには不等長ダブルウィッシュボーンサスペンションが広く採用されており、一部のスポーツカーやレーシングカーの後輪にもこのサスペンション構造が採用されています。
