懸架装置
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サスペンション(: suspension)または懸架装置(けんかそうち)とは、主に車両において、路面の凹凸を車体に伝えない緩衝装置としての機能と、車輪車軸の位置決め、車輪を路面に対して押さえつける機能を持つことで、乗り心地や操縦安定性などを向上させる機構である。また、その他の機械類における、防振機構(インシュレーター)のことを指す場合もある。
目次

1 自動車のサスペンション

1.1 方式

1.1.1 車軸懸架方式

1.1.2 独立懸架方式

1.1.3 トーションビーム懸架方式


1.2 車軸以外のサスペンション

1.3 戦車のサスペンション


2 オートバイのサスペンション

2.1 前輪

2.2 後輪


3 鉄道車両のサスペンション

4 自転車のサスペンション

5 家具のサスペンション

6 建築物のサスペンション

7 脚注

8 関連項目

9 外部リンク

自動車のサスペンション コイルオーバーの例

黎明期以来さまざまな方式のサスペンションが考案され実用化されているが、一般的な自動車のサスペンションは、基本的構成として車軸の位置決めを行うサスペンションアーム、車重を支えて衝撃を吸収するスプリング、スプリングの振動を減衰するショックアブソーバー(ダンパー)で構成される。欧米ではスプリングとショックアブソーバーが一体となった部品をコイルオーバー (: Coilover) と称することもある。

乗用車では、低コストなストラット式サスペンション(マクファーソン・ストラット式)が最も多く用いられている。乗り心地の向上やタイヤの接地条件やクルマの姿勢(ロールセンターやアンチダイブ、アンチスクワットなど)を細かくコントロールする目的で、ジオメトリー自由度の大きいダブルウィッシュボーン式や、さらなる安定性を得るためにマルチリンク式なども多く用いられている。

サスペンションの特性は同じ方式でも一様ではなく、使われる部品の固さや寸法に大きく依存する。一般に「サスペンションが硬い」と表現されるものは、車重に比してばね定数が高い場合やダンパーの減衰力が高い場合が多い。サスペンションが柔らかい方が路面の凹凸による衝撃を吸収しやすく、乗り心地を重視する乗用車ではサスペンションが柔らかくされる傾向にあり、スポーツカーやレーシングカーなどの自動車では旋回時や加減速時の車体挙動を抑えるためにサスペンションは硬くされる傾向がある。俗に「サスペンションがへたる」と表現される現象は、ほとんどの場合はショックアブソーバーの減衰力が低下したり、サスペンションアームの軸部に用いられているブッシュの弾力性が失われたりすることで発生する。
方式

懸架方式は大きく分けて車軸懸架リジッドアクスル・サスペンション)、独立懸架(インディペンデント・サスペンション)、可撓梁式(トーションビーム式サスペンション)に分類される。単純な緩衝機能に留まらず、外力に対して車両の姿勢を積極的に制御し、安定させるシステムとしてアクティブサスペンションセミアクティブサスペンションがある。それに対し、旧来の懸架装置はパッシブサスペンションと呼ばれるようになった。
車軸懸架方式 I形ビームのリーフリジッド式

車軸懸架方式は左右の車輪を車軸(アクスル)で連結したサスペンション形式で、馬車時代から続く長い歴史を持つ。ドライブシャフトがアクスルハウジング(アクスルチューブ)に覆われており、ドライブシャフトに角度を持たせるための軸継手を必要としないため、構造が簡単で耐久性が高い。左右の車輪が常に同軸上に保たれているため、対地キャンバーの変化が少ない。ホイールトラベル(ストローク)を大きく設計しやすいため、起伏の大きな路面状況での車輪の接地を保ちやすい。反面、バネ下重量が重くなる傾向にあり、速度が高くなると路面追従性や乗り心地が悪くなる。また、ロールセンターが高くなりがちで、旋回による車体のローリングが大きいなどの短所がある。

大型自動車商用車クロスカントリー車での採用例が多い。また、排気量1500 cc以下程度の大きさで前輪駆動乗用車でも、リヤサスペンションに多く採用されている。

車軸懸架(固定車軸懸架式)を細分化すると次のような方式に分けられる。

リンク式サスペンション

リーフ式サスペンション

ド・ディオン式サスペンション

独立懸架方式 ストラット式サスペンション

左右の車輪が独立して動作するサスペンション形式で、バネ下重量が軽く、乗り心地や路面追従性に優れる。デファレンシャルが車軸とともにバネ下にある固定車軸に比べ、フレームや車室の床を低くすることができ、デファレンシャルがエンジンの直下に配置される車種ではエンジン搭載位置も低くすることができる。リンク機構を用いることで、ストローク時のジオメトリーを操縦特性や安定性が向上するように設計することが可能である。一方で、部品点数が多く、製造コスト整備コストが高くなりやすい。サスペンションアームの寸法の制約により、ストロークが短くなる傾向にある。

スポーツカーレーシングカーに留まらず、現在では、一般的な乗用車や中型以下の貨物車のほか、一部の観光バスではフロントサスペンションに独立懸架が採用されている。乗用車では、リア・サスペンションにも独立懸架が多く用いられ、インディペンデント・リア・サスペンション (Independent Rear Suspention) の頭文字をとってIRSとも呼ばれる。

独立懸架方式を細分化すると次のような方式に分けられる。

一軸スイングアーム式

スイングアクスル式サスペンション

リーディングアーム式サスペンション

トレーリングアーム式サスペンション

セミトレーリングアーム式サスペンション


二軸スイングアーム式

ダブルウィッシュボーン式サスペンション

ダブル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

セントラルアーム式サスペンション

ストラット式サスペンション

トーションビーム懸架方式詳細は「トーションビーム式サスペンション」を参照


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