July 15, 2025
車両サスペンションシステムは、車両の安全性、快適性、操縦性の中心であり、ショックアブソーバー、エアサスペンション、関連コンポーネントが重要な役割を果たしています。それらの仕組みと役割を理解することは、車両の性能と運転体験を確保する上で非常に重要です。
ショックアブソーバーは、サスペンションシステムで最も一般的で不可欠なコンポーネントです。その主な機能は、スプリングの振動を減衰させることです。車両が不整地を走行すると、車輪が上下に跳ね、スプリングが圧縮と伸長を繰り返します。ショックアブソーバーがないと、スプリングは振動し続け、車体が揺れたり不安定になったり、制御不能になることさえあります。自動車で広く使用されているショックアブソーバーは、フレームと車体の振動の減衰を加速させ、車の乗り心地を向上させるように設計されています。
作動原理：
ほとんどのショックアブソーバーは油圧ダンパーです。通常、内部にピストン、オイル、バルブで構成されています。車輪が上下に動くと、ピストンがシリンダー内を移動し、オイルを小さな穴やバルブに通します。オイルの粘性と穴の抵抗により、ピストンの動きが妨げられ、振動エネルギーが熱に変換されて放散され、スプリングの過剰な振動を効果的に抑制します。内部構造とオイルの流れを制御する方法に応じて、ショックアブソーバーは、シングルシリンダー、ダブルシリンダー、オイルとガスのハイブリッドなど、さまざまなタイプに分類できます。
自動車サスペンションシステムで広く使用されているのはカートリッジショックアブソーバーで、圧縮と伸長ストロークで衝撃吸収の役割を果たすため、双方向作用型ショックアブソーバーとも呼ばれます。円筒型ショックアブソーバーは、シングルシリンダーとダブルシリンダーに分類され、インフレータブルショックアブソーバーや抵抗調整可能ショックアブソーバーなど、新しいタイプのショックアブソーバーも使用されています。
シングルシリンダー型
ダブルシリンダー型と比較して、シングルシリンダーショックアブソーバーの構造はシンプルで、バルブシステムを1つ削減しています。シリンダーの下部にフローティングピストンが装備されており、（いわゆるフローティングとは、ピストンロッドがその動きを制御しないことです）、フローティングピストンの下に密閉されたガス室が形成され、高圧窒素が充填されています。上記は、ピストンロッドの出入りによってオイルの液面高さが変化し、フローティングピストンが浮遊して自動的に適応することによって生じます。上記の2種類のショックアブソーバーに加えて、抵抗調整可能ショックアブソーバーもあります。外部からスロットルオリフィスのサイズを変更して操作できます。最近の車には、センサーで運転状態を検出し、コンピューターで最適な減衰力を計算する電子制御ショックアブソーバーが標準装備されており、ショックアブソーバーの減衰力調整機構が自動的に作動します。
ダブルシリンダー型
これは、ショックアブソーバーに2つのバレル、内側と外側があり、ピストンが内側のバレル内を移動することを意味します。ピストンロッドの出入りにより、内側のバレルのオイルの体積が増減するため、外側のバレルと交換して内側のバレルのオイルのバランスを維持する必要があります。したがって、ダブルシリンダーショックアブソーバーには4つのバルブ、つまり、上記のピストンにある2つの絞りバルブに加えて、内側と外側のシリンダーの間に循環バルブと補償バルブが取り付けられ、交換機能を完了する必要があります。
油圧
油圧ショックアブソーバーは、自動車サスペンションシステムで広く使用されています。原理は、フレームと車軸が往復運動を行い、ショックアブソーバーシリンダーバレル内のピストンが往復運動を行うと、ショックアブソーバーシェル内の流体が、いくつかの狭い開口部を通って内腔から別の腔に繰り返し移動することです。このとき、液体と内壁の間の摩擦と、液体分子の内部摩擦が、振動に対する減衰力を形成します。
インフレータブル
インフレータブルショックアブソーバーは、60年代以降に開発された新しいタイプのショックアブソーバーです。その構造は、シリンダーの下部にフローティングピストンがあり、フローティングピストンとシリンダーの一端に密閉されたガス室が形成され、高圧窒素が充填されていることを特徴としています。フローティングピストンには、大断面のOリングシールが装備されており、オイルとガスを完全に分離しています。作動ピストンには、その移動速度の大きさに応じてチャネルの断面積を変化させる圧縮バルブと伸長バルブが装備されています。車輪が上下に跳ねると、ショックアブソーバーの作動ピストンがオイル内で往復運動し、上部チャンバーと下部チャンバーのオイル圧力差により、圧力オイルが圧縮バルブと伸長バルブから押し出され、往復流れます。バルブが圧力オイルに大きな減衰力を生成するため、振動が減衰します。
製品の使用： 車の走行中に車体の振動を減衰させて乗り心地を向上させるために、ほとんどの車のサスペンションシステム内にショックアブソーバーが取り付けられています。
自動車のショックアブソーバーシステムは、スプリングとショックアブソーバーで構成されています。ショックアブソーバーは、車体の重量を支えるためではなく、スプリングの反発を減衰させ、路面からの衝撃のエネルギーを吸収するために使用されます。スプリングはショックアブソーバーとして機能し、「大きなエネルギー衝撃」を「小さなエネルギー多重衝撃」に変え、ショックアブソーバーは徐々に「小さなエネルギー多重衝撃」を減少させます。ショックアブソーバーの目的は、悪路を走行する際に発生するバウンドを減衰させることです。ショックアブソーバーがないと、スプリングの反発を制御することはできず、荒れた路面に出会うと車が激しく跳ね、スプリングの上下振動によりコーナリング時にタイヤのグリップとトラクションを失うことになります。
重要性：
乗り心地の向上：バンプを減らし、スムーズで快適な乗り心地を提供します。
ハンドリング安定性の向上：タイヤと路面の間の一定の接触を維持し、グリップとステアリング応答性を向上させます。
タイヤ寿命の延長：スキッピングによる異常なタイヤの摩耗を軽減します。
運転の安全性の確保：高速走行時や緊急ブレーキ時の過度の振動による制御不能を回避します。
エアサスペンションは、従来のコイルスプリングまたは鋼板スプリングの代わりにエアスプリングを使用する、より高度なサスペンションシステムです。エアコンプレッサー、エアリザーバー、制御ユニット、および一連のセンサーを使用して、エアサスペンションシステムは車高とサスペンション剛性をリアルタイムで調整できます。
仕組み：
エアサスペンションシステムの中心はエアスプリングで、これは圧縮空気で満たされた密閉されたゴム製エアバッグです。エアバッグ内の空気の量を増減することにより、スプリングの剛性（硬さ）と車両の高さを変更できます。
高さ調整：車両を上げる必要がある場合、エアコンプレッサーがエアバッグに空気を送り込みます。下げる必要がある場合は、エアバッグから空気が排出されます。これにより、車両はさまざまな路面状況（例：バンプを走行するときに上昇、高速走行時に風の抵抗を減らすために下降）に適応できます。
剛性調整：エアバッグ内の空気圧を変更することにより、サスペンションの剛性を調整できます。コンフォートモードでは、低い空気圧によりサスペンションが柔らかくなります。スポーツモードでは、高い空気圧によりサスペンションが硬くなります。
自動バランス：センサーは車体の姿勢と負荷をリアルタイムで監視し、制御ユニットはデータに基づいて個々のエアスプリングの圧力を自動的に調整して、車体を水平に保ちます。
重要性：
優れた乗り心地：路面からの衝撃を効果的に吸収し、「魔法の絨毯」のような乗り心地を提供します。
強力な適応性：車高とサスペンションの剛性と柔らかさは、路面状況、車両速度、負荷に応じて自動または手動で調整でき、通行性と安定性が向上します。
積載量の向上：重い負荷の下では、エアサスペンションは車体をより良くサポートし、車両の姿勢を維持できます。
より良いNVH性能：車両の騒音、振動、滑らかさを軽減するのに役立ちます。
ショックアブソーバーとエアスプリングに加えて、完全なサスペンションシステムは、サスペンションシステムの効率的な動作を確保するために連携して機能する多くの重要なコンポーネントで構成されています。
コントロールアーム：車輪をフレームに接続し、トルクを伝達し、車輪を動かす上で重要なコンポーネントです。
ボールジョイント：コントロールアームをステアリングナックルに接続し、車輪がさまざまな方向に自由に回転できるようにします。
ブッシング：通常、ゴムまたはポリウレタンでできており、接続部分の間に取り付けられ、振動を吸収し、騒音を減らし、ある程度の動きを可能にします。
スウェイバー/アンチロールバー：左右の車輪を接続して、コーナリング中の車体のローリングを制限し、安定性とハンドリングを向上させます。
ステアリングナックル：車輪、ベアリング、ブレーキ、サスペンションコンポーネントを接続し、車輪のステアリングと荷重を支える上で重要なコンポーネントです。
コイルスプリング：車体の重量を支え、路面からの衝撃を吸収するために、ショックアブソーバーと組み合わせて使用される従来の弾性要素です。
ショックアブソーバー、エアサスペンション、および関連コンポーネントは、車の「骨と筋肉」を構成し、その作動原理と役割は、車両の乗り心地、安全性、信頼性に直接影響します。自動車技術が進化し続けるにつれて、サスペンションシステムは、より良い運転体験に対する消費者の高まる要求に応えるために、よりスマートで用途が広くなっています。これらのコアテクノロジーを理解することは、消費者が車をより良く選択し、維持し、より安全で快適な運転の旅を楽しむのに役立ちます。
