
アンチロールバー(ロールバー、アンチスウェイバー、スウェイバー、スタビライザーバーとも呼ばれる)は、自動車のサスペンション部品の一つで、高速コーナリング時や路面の凹凸走行時に車両のロールを軽減する役割を果たします。短いレバーアームをアンカーとして、前後の車輪をトーションスプリングに連結することで、サスペンションのロール剛性、つまり旋回時のロールに対する抵抗力を高めます。
最初のスタビライザーバーの特許は、1919年4月22日にニューブランズウィック州フレデリクトンのカナダ人発明家スティーブン・コールマンに授与されました。 [ 1 ] [ 2 ]
第二次世界大戦前の自動車では、サスペンションが一般的に硬く、車体のロールが許容されていたため、アンチロールバーは珍しかった。しかし、1950年代以降、特に柔らかいコイルスプリングサスペンションを備えた車両では、市販車にアンチロールバーが装着されることがより一般的になった。



アンチスウェイバーまたはアンチロールバーは、カーブ、急カーブ、または大きな段差などで車両の横方向の傾き(ロール)を軽減することを目的としています。設計には多くのバリエーションがありますが、その目的は、衝撃を受けている車輪と同じ方向に反対側の車輪のショックアブソーバー、スプリング、またはサスペンションロッドを押し出すことで、車両の車体をできるだけ水平に保つことです。
旋回時、車両は外側の車輪のサスペンションを圧縮します。アンチロールバーは反対側(内側)の車輪のサスペンションも圧縮するように作用し、車体の横方向の姿勢をより水平に保ちます。これにより、旋回中の重心が低くなり、安定性が向上するという利点も得られます。

フロントとリアの両方にスタビライザーバーを装着すると、それらの相乗効果により、車両が地形の一般的な傾斜方向へ傾く傾向を抑制するのに役立ちます。
アンチロールバーは通常、車体のロール運動を抑制するために固定されたトーションスプリングです。一般的には、円筒形の鋼棒をU字型に成形したもので、長い中央部分の2点と両端で車体に接続されています。左右の車輪が一緒に動くときは、バーは中央の取り付け点を中心に回転します。車輪が互いに相対的に動くと、ねじり力によってバーがねじれます。
バーの両端は、フレキシブルジョイントを介してエンドリンクに接続されている。このリンクは、車輪または車軸付近の箇所に接続され、サスペンションの負荷の大きい側から反対側へ力を伝達する。
したがって、力は伝達される。
アンチロールバーは、その剛性によってねじれに抵抗します。アンチロールバーの剛性は、材質の剛性、半径の4乗、およびレバーアームの長さの逆数に比例します(つまり、レバーアームが短いほど、バーは硬くなります)。剛性は、取り付け点の形状とバーの取り付け点の剛性にも関係します。バーが硬いほど、左右の車輪を互いに動かすのに必要な力が大きくなります。これにより、車体をロールさせるのに必要な力が増加します。
旋回時、車両ボディのばね上質量は、重心(CG)に横方向加速度に比例した横方向の力を発生させます。通常、重心はロール軸上にないため、横方向の力はロール軸を中心としたモーメントを発生させ、ボディをロールさせようとします。(ロール軸は、フロントロールセンターとリアロールセンターを結ぶ線です[ 4 ] )。このモーメントはロールカップルと呼ばれます。
ロールカップルは、サスペンションのロール剛性によって抑制されます。このロール剛性は、 車両のスプリングのばね定数と、アンチロールバー(装着されている場合)のばね定数によって決まります。アンチロールバーを使用することで、設計者はサスペンションのスプリングを垂直方向に硬くすることなくロールを低減できるため、乗り心地を損なうことなく車体制御を向上させることができます。
一般的なモノコック構造のサスペンションジオメトリの場合、車体の傾きによる影響の一つとして、旋回外側のホイールのキャンバー角がプラスになり、内側のホイールのキャンバー角がマイナスになることが挙げられます。これにより、コーナリンググリップが低下します(特にクロスプライタイヤの場合)。
アンチロールバーには主に2つの機能があります。1つ目は、車体の傾きを軽減することです。これは車両のロール剛性に依存します。この剛性を高めても、定常状態における内側の車輪から外側の車輪への総荷重(重量)の移動は変化せず、車体の傾きが軽減されるだけです。総横荷重の移動は、重心の高さとトレッド幅によって決まります。
アンチロールバーのもう一つの機能は、車のハンドリングバランスを調整することです。アンダーステアやオーバーステアは、前後アクスルから生じるロール剛性の割合を変えることで軽減できます。フロントのロール剛性を高めると、フロントアクスルが反応する総荷重伝達の割合が増加し、リアのロール剛性は減少します。一般的に、これにより外側のフロントホイールは比較的大きなスリップ角で、外側のリアホイールは比較的小さなスリップ角で走行することになり、アンダーステアが増加します。リアアクスルのロール剛性の割合を増やすと、逆の効果が得られ、アンダーステアが減少します。
アンチロールバーは車両の左右の車輪を連結しているため、片方の車輪に衝撃が加わると、その衝撃が反対側の車輪に伝わります。路面が荒れていたり、破損していたりすると、アンチロールバーによって車体が左右に激しく揺れる(いわゆる「よちよち歩き」のような感覚)ことがあり、その揺れはアンチロールバーの直径と剛性が高くなるほど激しくなります。他のサスペンション技術を用いることで、この連結バーの影響を遅らせたり、軽減したりすることができます。
ロール剛性が過剰になると(通常はアンチロールバーを過度にアグレッシブに設定することで実現される)、ハードコーナリング時に内側の車輪が地面から浮き上がることがあります。これは有利に利用することもできます。多くの前輪駆動の市販車は、ハードコーナリング時に後輪を浮かせて反対側の車輪に過負荷をかけ、アンダーステアを抑制します。

一部のアンチロールバー、特に自動車レースで使用されるものは、ピットで車が停止している間に外部から調整できますが、スーパーGTのように、ドライバーが車内からリアルタイムで調整できるシステムもあります。これにより、例えばレバーアームの長さを増減したり、フラットなレバーアームを硬いエッジオン位置からより柔軟なフラットサイドオン位置に回転させたりすることで、剛性を変更できます。これにより、整備士はロールバー全体を交換することなく、さまざまな状況に合わせてロール剛性を調整できます。
マクファーソンストラットは、一般的なストラット式サスペンションの一種です。これはストラット式サスペンションの最初の試みではありませんでしたが、マクファーソンの元の特許では、アンチロールバーは、車体のロールを制御する通常の機能に加えて、サスペンションの不可欠な部分を形成していました。マクファーソンのようなストラット式サスペンションでは、シャーシとホイールハブの間にヒンジ付きの下部部材が必要で、ホイールの位置を内側と外側(トレッドの制御)と前後に制御します。これは、複数のジョイントを持つウィッシュボーン、または追加のラジアスロッドを使用することで実現できます。マクファーソンの設計では、ウィッシュボーンの代わりに、トレッドを制御するために単一の内側ジョイントを持つ、よりシンプルで安価なトラックコントロールアームを使用しました。前後位置はアンチロールバーによって制御されました。全体として、これはウィッシュボーンよりもシンプルで安価なサスペンション部材セットを必要とし、バネ下重量の軽減も可能にしました。
アンチロールバーはホイールの位置を制御するために必要となるため、マクファーソンストラット式サスペンションのストラットバーはボールジョイントを介して接続されることがある。しかし、後期の多くの「マクファーソンストラット式」サスペンションは、元の設計の簡略化されたトラックコントロールアームではなく、ウィッシュボーンを使用する方式に戻っている。
アンチロールバーを分離するさまざまな方法が提案されている。セミアクティブアンチロールバーを採用した最初の量産車は、1988 年型三菱ミラージュサイボーグである。16 バルブターボモデルの「デュアルモードサスペンション」は、フロントアンチロールバーリンクにダッシュボード操作の油圧アクチュエーターが組み込まれており、スポーツモードとツーリングモードを切り替えることができる。[ 5 ]ジープ ラングラー (JK、JL) とジープ グラディエーター (JT) も、オフロード走行時のホイールアーティキュレーションを増やすために、ルビコンモデルに切り替え可能なデカップラーを備えている。
最初のアクティブアンチロールバーシステムは、シトロエンのSC.CAR(Systeme Citroën de Contrôle Actif du Roulis)で、1994年に中型ヨーロッパセダンであるXantia Activaでデビューしました。 [ 6 ]アンチロールバーは、ハードコーナリング中にサスペンションECUによって強化され、ボディロールを2度まで最小限に抑えることができました。
メルセデス・ベンツSクラスのアクティブボディコントロールシステムは、アンチロールバーを廃止し、代わりにセンサーを使用して横方向の荷重、横方向の力、サスペンションストラットの高さの差を検知し、油圧でスプリングを上下させてロールを抑制する。
トヨタはまた、キネティックダイナミックサスペンションシステム(KDSS)と呼ばれる機械式システムを採用しており、これは基本的にオフロード走行時にスタビライザーバーを解除することで、車両の可動域と乗り心地を向上させる。