アンチロールバー

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）は、自動車の サスペンション部品で、高速コーナリング時や道路の凹凸時に車体のロールを抑えるのに役立ちます。短いレバーアームをアンカーとして使用し、反対側の前輪または後輪をねじりバネにリンクします。これにより、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が 増加します。

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車は、サスペンションが一般的にかなり硬く、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いものでした。しかし、1950 年代以降、量産車、特にコイルスプリング サスペンションが柔らかい車両には、アンチロールバーがより一般的に装備されるようになりました。

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、または大きな凹凸での車両の横方向の傾き (ロール) を減らすことを目的としています。設計にはさまざまなバリエーションがありますが、その目的は、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、衝撃を受ける車輪と同じ方向に押し付けることで、車体を可能な限り水平に保つことです。

旋回中、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の車輪 (内側の車輪) のサスペンションも圧縮するように強制し、車体を水平な横方向の姿勢に保ちます。これにより、旋回中に 重心が下がり、安定性が向上するという追加の利点もあります。

フロントとリアの両方にアンチロールバーを取り付けると、それらの複合効果により、地形の一般的な傾斜に向かって車両が転がる傾向を維持するのに役立ちます。

アンチロール バーは、通常、車体のロール運動に抵抗するために固定されたねじりバネです。通常は円筒形の鋼棒で作られており、長い中央部分に沿った 2 点と両端で車体に接続され、「U」字型に形成されています。左右の車輪が一緒に動くと、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。

バーの各端は、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ます。リンクは、ホイールまたは車軸の近くのスポットに接続され、サスペンションの負荷の大きい側から反対側に力を伝達します。

したがって、力は次のように伝達されます。

1. サスペンションの重い負荷側から
2. ブッシングを介して接続されたエンドリンクに
3. フレキシブルジョイントを介してアンチスウェイ（ねじり）バーに接続
4. 車両の反対側の連結端リンクへ
5. サスペンションの反対側へ。

バーは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、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、バーは剛性が高くなります)。剛性は、取り付けポイントの形状とバーの取り付けポイントの剛性にも関連しています。バーが硬いほど、左右の車輪を相対的に動かすため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ために必要な力が大きくなります。

旋回時には、車体のバネ上質量が重心（CG）に横方向の加速度に比例した横方向の力を発生させます。通常、CGはロール軸上にないため、横方向の力によってロール軸の周りにモーメントが発生し、車体がロールする傾向があります。（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抵抗されます。これは、 車両のスプリングのバネ定数と、アンチロールバー（ある場合）の関数です。アンチロールバーを使用すると、設計者はサスペンションのスプリングを垂直面で硬くすることなくロールを減らすことができ、乗り心地をあまり損なわずにボディコントロールを向上させることができます。

典型的なユニボディサスペンションジオメトリの場合、車体の傾きの影響の 1 つは、旋回外側の車輪のキャンバーが正になり、内側の車輪のキャンバーが負になることです。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)。^{[引用が必要]}

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、車体の傾きを減らすことです。これは、車両全体のロール剛性に依存します。この剛性を高くしても、内側の車輪から外側の車輪への定常状態の総荷重 (重量) の移動は変化せず、車体の傾きが減るだけです。横方向の総荷重移動は、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 1 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、フロント アクスルとリア アクスルから発生するロール剛性の合計の割合を変更することで軽減できます。フロントでロール剛性を増やすと、フロント アクスルが反応する総荷重移動の割合が増加し、リアでは減少します。一般に、これにより、外側の前輪は比較的高いスリップ アングルで、外側の後輪は比較的低いスリップ アングルで走行し、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、逆の効果があり、アンダーステア​​が減少します。

アンチロール バーは車両の反対側の車輪を連結するため、片方の車輪の衝撃の力を反対側の車輪に伝えます。荒れた舗装や壊れた舗装では、アンチロール バーによって車体が左右に揺れる (「よちよち歩き」のような感覚) ことがあります。この感覚は、アンチロール バーの直径と剛性が増すほど激しくなります。他のサスペンション技術によって、連結バーのこの効果を遅らせたり、弱めたりすることができます。

過度のロール剛性は、通常、アンチロールバーを過度に積極的に構成することによって実現され、急なコーナリング中に内側の車輪が地面から浮き上がる可能性があります。これは有利に利用することができます。多くの前輪駆動量産車は、急なコーナリング中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​​を制限します。

一部のアンチロールバー、特に自動車レースでの使用を意図したものは、車がピットインしている間に外部から調整可能ですが、一部のシステムはスーパー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ます。これにより、一部のシステムではレバーアームの長さを増減したり、他のシステムでは平らなレバーアームを硬いエッジオンの位置からより柔軟なフラットサイドオンの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、メカニックは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、ストラットサスペンションの一般的な形式です。これはストラットサスペンションの最初の試みではありませんでしたが、マクファーソンの最初の特許では、アンチロールバーは、車体のロールを制御するという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す。マクファーソンのようなストラット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メンバーが必要であり、ホイールの位置を内側と外側（トラックの制御）と前後の両方で制御します。これは、いくつかのジョイントを備えたウィッシュボーン、または追加の半径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、ウィッシュボーンを、トラックを制御するための単一の内側ジョイントを備えた、よりシンプルで安価なトラックコントロールアームに置き換えました。前後の位置は、アンチロールバーによって制御されました。全体として、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メンバーセットが必要であり、バネ下重量の削減も可能になりました。

アンチロールバーは車輪の位置を制御するために必要であるため、マクファーソンストラットサスペンションのバーはボールジョイントを介して接続される場合があります。ただし、その後の多くの「マクファーソンストラット」サスペンションは、元の設計の簡素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ようになりました。

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年の三菱ミラージュサイボーグだった。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」には、ダッシュボードで操作する油圧アクチュエータがフロントアンチロールバーリンクに組み込まれており、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）のルビコンモデルにも、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高めるために、切り替え可能なデカップラーが搭載されている。

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、車体のロールを2度に最小限に抑えます。

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 バーを排除し、代わりにセンサーを使用して横方向の荷重、横方向の力、およびサスペンション ストラットの高さの差を検出し、油圧でスプリングを上げ下げしてロールに対抗します。

トヨタは、^{オフロード}時にスタビライザーバーを基本的に解除し、車両のアーティキュレーションと乗り心地を向上させる ^{キネティックダイナミックサスペンション}システム（KDSS）^と呼ばれる機械システムも使用しています。

• パナールロッド
• トーションバーサスペンション

ウィキメディア・コモンズには、アンチロールバーに関連するメディアがあります。