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2008年1月15日 (火)

サスアームの動き~E32-750iL

Img_6300

前々から疑問に思っていたのがこの車のフロントサスアームの動きです。

サスペンションの上下運動についてはごく普通のストラットなので疑問でも何でもないのですが、問題はステアリングを左右に動かしたときのサスアーム、ストラットの動きです。

Img_6301a

まず、この車のフロントサスペンションの構成は上の写真のとおりです。写真ではアームのように見えてしまうかも知れませんが、スタビライザーリンクに付いているのは導風板です。(掃除する前の汚い状態で恐縮です)

アーム類の呼び方は色々あるようで、ここに書いたロワアームを『ウィッシュボーン』、アッパーアームを『コントロールアーム』『プルロッド』あるいは『スラストロッド』とも言うようですが、とりあえずこの記事では写真の呼び方にしておきます。

形状と機能から言うと本当は『ウィッシュボーン』(wishbone=さ骨)、スラストロッド(thrust・rod)あたりが適当なのかなとは思います。

はい、それで一体何が疑問なのかということですね。

私の疑問は

『ストラット下端の支持が1点に決まっていなくて動きにくそうなんですけど、どうやって動くのですか?!』

ということです。

上から見ると、アッパーアーム、ロワアーム、ナックルアームが『 Д 』のような台形に組まれていて各ボールジョイントの位置がばらばらですから、操舵によってナックルアームが動くためには、ストラットの軸線も含めて全てのアーム類の角度が変わらなければいけません。

おまけにストラット下端はロワアームのボールジョイントからオーバーハングした位置にありますから、操舵に伴ってストラットの軸はかなり複雑な角度変化を起こすように見えます。

普通のストラットではロワアームの先端にあるボールジョイントでストラットの下端を支えますよね。ロワアームはテンションロッドで位置決めされていますから、ブッシュのコンプライアンス以上にストラットの下端が動くことはありません。もちろん、操舵の際にもストラットの軸はボディーに対して常に一定の位置にあるわけですが・・・。

『さて、いったいどう動くのか?』ということで、実際に動かしてみました。

まず、ハンドルを左いっぱいに切った状態です。

Img_6302

アッパーアームはナックルアームとともに内側に引き込まれ、反対にストラットの取り付け座の部分は外に繰り出されています。

次にハンドル中立の状態です。

Img_6301

そしてハンドルを右いっぱいに切った状態です。

Img_6304

ハンドルを左に切ったときは逆に、ナックルアームとアッパーアームが外に繰り出されると同時にストラットの取り付け座の部分が内側に引き込まれています。

また、ロワアームは一見動いていないように見えるのですが、良く見ると、左右に操舵した状態では中立の時と比べてアームが後ろに後退しているのが分かります。アーム類の長さと角度からそうならざるを得ないのですが・・・なんとも複雑な動きです。

旋回時の外側のタイヤに注目して見れば

操舵 → キャスター減,キャンバー増(ポジ方向)

ということです。ちょっと不思議な設計ですね。

 

まあ兎も角、今回の観察によって私の疑問はようやく解消されました。

『このように動いていた。』

というわけです。(笑)

とりあえずの『動き』が分かってスッキリしました。

何故このような複雑な機構にしたのか、そしてこの動きが操縦安定性にどのような影響を与えるのかについては、後日、あらためて考えてみたいと思います。まあ、考えたところで設計者に訊かないと正解かどうか確認できませんが。(笑)

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コメント

はぁ~。
この辺はナンボ眺めても納得いくことはないですよねー。
サスペンションを開発する技術者の方の空間把握能力には脱帽します。

BMWの特徴として、ゴムブッシュとボールジョイントを使い分けて、しっかり感と曖昧さのバランスを上手く演出しているというイメージがあります。

それと、タイロッドの配置とその角度。素直なハンドリングを得るためにこだわっているようですよ。

shaloさん、ヘンな記事にコメントありがとうございます。

キャンバー変化ばかりに気が行って、タイロッドまではきちんと考えていませんでしたが、見たところフロントはバンプステアをほとんど起こさないような感じです。

リヤのセミトレにもBMW特有の「動かなそうなリンク」があるので、今度また記事にしようと思ってます。

…というわけで、私はこれから細かい作業に着手します。例のカーステレオの調整(破壊)です。(笑)

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