ダブルウィッシュボーンサスペンション

ダブルウィッシュボーンサスペンションは、 2つの (場合によっては平行な)ウィッシュボーン型アームを使用して車輪を固定する自動車用の独立したサスペンション設計です。各ウィッシュボーンまたはアームには、シャーシへの取り付けポイントが 2 つと、ナックルに 1 つのジョイントがあります。ショックアブソーバーとコイルスプリングは、垂直方向の動きを制御するためにウィッシュボーンに取り付けられます。ダブルウィッシュボーン設計により、エンジニアは、キャンバー角、キャスター角、トーパターン、ロールセンターの高さ、スクラブ半径、スカッフ (機械的摩耗) などのパラメーターを制御して、サスペンションの移動中における車輪の動きを注意深く制御できます。

ダブルウィッシュボーン式サスペンションは「ダブル A アーム」とも呼ばれますが、アーム自体は A 字型または L 字型にすることができます。シングルウィッシュボーンまたはA アームは、マクファーソン ストラットのバリエーションなど、さまざまな他のサスペンション タイプにも使用できます。通常、アッパー アームは短くなっており、サスペンションが跳ね上がる (上昇する) ときにネガティブ キャンバーを誘発します。この配置は、多くの場合、「SLA」または「ショート ロング アーム」サスペンションと呼ばれます。車両が旋回すると、車体のロールにより、荷重の軽い内側の車輪に正のキャンバー ゲインが生じ、荷重の重い外側の車輪には負のキャンバーが生じます。

アームの外側の端の間にはナックルがあります。ナックルには、古い設計では水平方向の放射状移動用のキングピンと、垂直方向のヒンジ移動用のゴム製またはトラニオン ブッシングが含まれています。新しい設計では、両端のボール ジョイントですべての動きが可能です。ナックルの中央にはベアリング ハブが取り付けられています。古い設計の多くでは、ホイール ベアリングが取り付けられるスピンドルが取り付けられています。

加速やブレーキなどの前後方向の負荷に耐えるために、アームにはボディに 2 つのブッシングまたはボール ジョイントが必要です。

ナックルエンドでは、通常、シングルボールジョイントが使用され、その場合、ステアリング負荷はステアリングアームを介して受ける必要があり、ウィッシュボーンはA字型またはL字型に見えます。 L字型のアームは、操縦性と快適性のバランスをより適切に調整できるため、乗用車では一般的に好まれます。 ホイールと一直線上のブッシングは、コーナリング負荷を効果的に処理できるように比較的硬く保つことができ、オフラインのジョイントは、前後方向の衝撃負荷でホイールが引っ込むことができるように柔らかくすることができます。 リアサスペンションの場合、アームの両端に1対のジョイントを使用して、平面図でよりH字型にすることができます。 あるいは、もう一方のウィッシュボーンの形状がアップライトの制御を提供する限り、固定長のドライブシャフトがウィッシュボーンの機能を果たすことができます。 この配置は、ジャガーIRSで効果的に使用されています。立面図では、サスペンションは 4 バー リンクであり、特定のブッシングまたはボール ジョイントの位置に対するキャンバー ゲイン (キャンバー角度を参照) やその他のパラメータを簡単に計算できます。さまざまなブッシングまたはボール ジョイントは、車両の中心線と平行な水平軸上にある必要はありません。角度を付けて設定すると、アンチダイブおよびアンチスクワット ジオメトリを調整できます。

多くのレーシングカーでは、スプリングとダンパーは車体内部に再配置されています。サスペンションはベルクランクを使用して、サスペンションのナックル端の力を内部のスプリングとダンパーに伝達します。バンプの移動によってロッドが「押される」場合、これは「プッシュ ロッド」と呼ばれます (その後、ロッドはアップライトの下部に取り付けられ、上向きに傾けられます)。ホイールが上がると、プッシュ ロッドはピボットまたはピボット システムを介して内部のスプリングを圧縮します。反対の配置である「プル ロッド」は、バンプの移動中にロッドを引っ張ります。ロッドはアップライトの上部に取り付けられ、下向きに傾けられます。スプリングとダンパーを車体内側に配置すると、サスペンションの総質量が増加しますが、バネ下質量が減り、設計者はサスペンションをより空力的にすることもできます。

ショートロング アーム サスペンション( SLA ) は、不等長ダブル ウィッシュボーン サスペンションとも呼ばれます。上部アームは通常A アームで、下部リンク (A アームまたは L アーム、または一対の張力/圧縮アーム) よりも短くなっています。後者の場合、サスペンションはマルチリンク サスペンションまたはデュアル ボール ジョイント サスペンションと呼ばれることがあります。

不等長アームによって形成される4 節リンク機構により、車両の転がり時にキャンバーが変化し、接地面が地面に対して垂直に保たれ、車両の究極のコーナリング能力が向上します。また、タイヤの外側のエッジの摩耗も軽減されます。

SLA は、スピンドルの上部ボール ジョイントがホイールの内側にあるショート スピンドルと、スピンドルがタイヤの周囲に収まり、上部ボール ジョイントがタイヤの上にあるロング スピンドルに分類できます。

ショートスピンドルSLAは、ブレーキ力とコーナリング力が高くなるため、ボディのブッシングがより硬くなる傾向があります。また、上部のボールジョイントとブレーキをホイール内に組み込むのが難しいため、キングピンの形状が悪くなる傾向があります。

ロング スピンドル SLA はキングピン ジオメトリが優れている傾向がありますが、スピンドルがタイヤに近いため、特大のタイヤやスノー チェーンの装着が制限されます。上部のボール ジョイントの位置は、その上の板金のデザインにスタイル上の影響を与える可能性があります。

SLA では、バンプ ステア特性を設定する際に注意が必要です。バンプ ステア曲線が過剰になったり、曲がったりする可能性があるためです。

ダブルウィッシュボーンサスペンションは1930年代に導入された。フランスの自動車メーカー、シトロエンは1934年のロザリーとトラクションアバントモデルでこれを使い始めた。ミシガン州デトロイトのパッカードモーターカーカンパニーは1935年からパッカードワントゥエンティにこれを使い[1]、安全機能として宣伝した。当時、マクファーソンストラットはまだ航空技術分野にあり、航空機の着陸機構から派生したものだ。その後、1951年にフォード社はマクファーソンストラットを英国のフォードコンサルとフォードゼファーという少量生産車に使うことを決定した[2]。このように、ダブルウィッシュボーンは自動車の歴史の中で早くから採用されており、マクファーソンストラットとダブルウィッシュボーンサスペンションの間に遺伝的関係はない。

ダブルウィッシュボーンは、伝統的に優れた動的特性と荷重処理能力を持つと考えられており、そのため自動車の歴史を通じてスポーツカーやレーシングカーによく見られます^[要出典]。ダブルウィッシュボーンサスペンションを備えた車の例としては、アストンマーティンDB7、マツダMX-5、ホンダアコードの第3世代から第8世代などがあります。ダブルウィッシュボーンサスペンションの一種であるショートロングアームサスペンションは、プジョー407、シトロエンC5 、マツダ6/アテンザの最初の2世代など、中型から大型車のフロントサスペンションで非常に一般的です。

ダブルウィッシュボーン サスペンションは、他のタイプよりも多くの設計の選択肢をエンジニアに提供します。各ジョイントを動かすことによる影響を計算するのはかなり簡単なので、サスペンションの運動学を簡単に調整し、ホイールの動きを最適化できます。また、さまざまなパーツにかかる負荷を計算するのも簡単なので、より最適化された軽量パーツを設計できます。また、マクファーソン ストラットとは異なり、ダブルウィッシュボーン サスペンションは、ジャンプ移動の開始時にのみ負のキャンバー ゲインを提供し、ジャンプ量が多いと正のキャンバー ゲインに反転するのとは異なり、ジャンプ移動全体にわたって負のキャンバー ゲインが増加します。^{[引用が必要]}

ダブルウィッシュボーンサスペンションはより複雑で、より厳しいパッケージング制約を課すため、マクファーソンストラットなどの他のシステムよりも高価になることが多い。サスペンションセットアップ内の部品数が増えるため、同等のマクファーソン設計よりもメンテナンスに時間がかかり、重量も重くなる。その一方で、より高価で複雑なマルチリンクサスペンションシステムよりも設計の選択肢は少ない。^[要出典]

• チャップマンストラット
• コルベットのリーフスプリング
• デュアルボールジョイントサスペンション
• 板バネ
• マクファーソンストラット
• マルチリンクサスペンション
• ストラットバー
• トーションビームサスペンション
• トレーリングアームサスペンション
• ツイントラクションビーム
• ツイストビーム式リアサスペンション
• ヴァイザッハ アクスル- 下部 A アームの前部ピボット ブッシングに短いリンクを備えたダブル ウィッシュボーン サスペンションのバリエーション

• 「プジョーテクノロジー：ダブルウィッシュボーン：派生と歴史」。2012年10月10日。2015年10月21日閲覧。
• 「マクファーソンストラット - モーターと共に消滅」。2014年7月30日。2015年10月22日閲覧。

• サスペンションジオメトリ計算機