車体の構造について ― 後部編(足回りの考え)

S30Zリアロアアーム

 前回のブログ「車体の構造について―前部編」では、主に車体骨格について語りました。

 今回の後部編では、後輪車軸(足回り、サスペンション形式等)のあり方について述べたいと思います。

 まず、FR車両、FF車両共に、後輪は余計な動きが出ないもの、独立懸架構造でもダブルウィッシュボーン式やマルチリンク式の様な複雑なものではなく、セミトレーリングアーム式、マクファーソンストラット式、もっと言えばFR車両ならリジットアクスル構造、FF車両ならトーションビーム構造のような左右のタイヤが一直線で繋がっている一見簡単な作りの方がよりベターです。

 世の中のレーシングカー、高性能スポーツカーはダブルウィッシュボーン式等の複雑な独立懸架構造をしたサスペンション形式を採用しているのに、なぜ?

 そりゃあ、リジットアクスル構造よりきちんとアーム長を確保した剛性のある4輪独立懸架構造は、作動時にジオメトリー変化が少なく(ここでは、サスペンション構成部品によるキャンバー、キャスター、トー等のアライメントの変化を指すこととします)、路面への追随性がよいですもの。

 では、レーシングカーではない、公道を走る一般車両のダブルウィッシュボーン式やマルチリンク式は?というと、少し問題があって。 実はアーム長を短くしていてその作動時にジオメトリー変化が大きいものが多いのです。

 結果、各タイヤの方向が一定に定まらず、例えば轍(わだち)のある道路を走行していて車体自体が落ち着かない、ということになります。

 走行中のクルマは、路面状況により、タイヤを(車体を)縦横上下と思いっきり揺さぶられて走っています。
 この揺れをサスペンションで受け止めるのですが、アーム長が短いと構造的に、キャンバー、キャスター、トー等の変化量が大きくなるのです。

 これでは真っ直ぐ走ることはできません。

 なぜアーム長を短くしているのかって?
 荷室(トランクスペース)の容量を確保するためです。サスペンション構成部品に使う空間を切り詰めてね。

 サーキットを走るクルマではないですから。
 普段使い用に大きな買い物バッグや荷物、同僚とコースを回るための数人分のゴルフバッグを載せて走るのには、その方が適当なのです。

 しかし、そのようなクルマで安心してまっすぐ走ることができるでしょうか?

 無理です。後輪車軸には常にどっしりと真っ直ぐを前を向いてもらわないと。

 そこで、リジットアクスルのような簡単な構造のサスペンションです。

 「後輪の座り」がわかるくらい、安定して丈夫な走りになります。

 そして高出力、大トルクのエンジンを搭載しても、サスペンション構造が頑丈なためクルマが真っ直ぐに走ります。

 FR車両でいうと、トラックやジムニーなどの高負荷のかかる悪路でも走れるクルマがリジットアクスル構造を採用しています。

 また、ドラッグレースでのファニーカーやトップフューエルクラスの車両がリジットアクスル構造を採用するのはそういう理由からです。

 後輪車軸ががっしりと車体に固定されているので車輪の保持剛性が高いのです。

 クルマが真っ直ぐ走るためには、まず土台の後輪車軸がしっかり真っ直ぐになっていないと。

 しかし、現代のFR車両においてリジットアクスルをはじめ、セミトレーリングアーム式、マクファーソンストラット式のような簡単なサスペンション構造を備えるクルマは稀になりました。

 理由はいろいろありますが、その中に旧い構造だから採用しないというのがあれば、それは今まで培ってきた技術がもったいない。

 そう、私は思うのです。

 追伸

 50年近く昔からのレーシングカーの後輪車軸の記録ですけどね。
 ・初代日産・フェアレディZ(240Z HS30 / HLS30)は、簡単な独立懸架構造のマクファーソンストラット式で1971年と1973年にサファリラリーを優勝。
 ・初代マツダ・サバンナRX-7(SA22C / FB3S)は、4リンク+ワットリンク式リジットアクスル構造で1979年に初戦の北米デイトナ24時間レースでGTUクラス優勝&2位。それ以降もIMSAレース等で活躍。
 ・3代目トヨタ・セリカ(TA64)は、独立懸架構造のセミトレーリングアーム式を4リンク式リジットアクスル構造にしてグループBの公認を取得。過酷なサファリラリーを1984から1986年まで3大会連続優勝。

 どうです!!
 ……………。
 えっ?データが古すぎる?

 では、時代を一気に1990年代へ。
 1998年、世界ラリー選手権(WRC)に復帰したトヨタ・カローラWRC(WRカー)は4輪マクファーソンストラット式の4WDマシンで、最終戦、総合優勝まであと400mというところでまさかのエンジントラブルで…。

 ……………。
 ウ~ム…。データは古い(苦笑)。
 でもクルマの基本は変わらないということで。

2020.08.21 初出

ABOUT US
waka
 旧車ブロガー、スーパーセヴンとミニが大好きな高校3年生のwaka(Jr.)です。
 「S30Z&240ZGとの旧車ライフ!」では、父が日産フェアレディZ、240ZGや仲間たちのS30Z、その他のクルマたちに囲まれていた1990年代頃から書き綴ってきたコラムを中心に、僕が改訂して投稿しています。
 どうぞよろしくお願いいたします!