車のトーションバーサスペンションの装置と特徴
場合によっては、レイアウト上の理由から、自動車のサスペンションでは、既知のバネ弾性要素またはコイル状コイルバネを使用することが望ましくない場合がある。 このような装置の別のタイプはトーション バーです。 これらは、ねじり動作を行うばね鋼の棒または平らなシートのセットです。 トーションバーの一端はフレームまたはボディに固定され、もう一端はサスペンションアームにクランプされます。 ホイールが動くと、トーションバーに角度的なねじれが発生します。
自動車への適用開始と現時点での継続
正しく計算されたねじりまたはスプリング サスペンションの動作に基本的な違いはありません。 スムーズな走行を確保することに関するトーションバーの話題は古くから知られており、前世紀前半に陸軍装甲車両で広く使用され、今でも使用されています。 そこでは、装軌車両の多数のトラック ローラーに個別のサスペンションを取り付ける必要があるため、レイアウトを考慮することが重要でした。 従来のスプリングやスプリングを配置する場所がまったくなく、横方向のロッドは戦闘車両の限られた内部スペースを占有することなく、戦車や装甲車の車体下部にうまく収まりました。 そしてそれは、サスペンションによって占有されるスペースを予約する際に追加の大量コストの負担を課さないことを意味します。
同じ頃、フランスの自動車メーカーであるシトロエン社も自社の車にトーションバーを使用していました。 また、他社のポジティブな経験にも感謝し、ツイストロッドを備えたサスペンションが車のシャーシにしっかりと定着しました。 ほぼ XNUMX 年にわたって多くのモデルに使用されてきたことは、基本的な欠点がなく、利点があることを示しています。
ねじりアセンブリの設計
サスペンションはトーション バー (非常に複雑な熱処理を施した円形または長方形の特殊鋼で作られたロッドまたはパッケージ) をベースにしていました。 これは、長さの寸法が依然として車のパラメーターによって制限されており、巨大な金属部品のねじれが複雑な物理法則に従って発生するという事実によるものです。 この場合、内側と外側にあるロッドのセクションがどのように動作するかを想像するだけで十分です。 そして、そのような条件下では、金属は一定の交互荷重に耐え、微小亀裂や不可逆的な変形の出現からなる疲労を蓄積せず、長年の使用期間にわたって弾性力のねじれ角への依存性を安定して維持しなければなりません。
このような特性には、トーション バーの事前のキャッピングも含まれます。 それは、ホットロッドを材料の降伏強度を超えて所望の方向に予備的にねじり、その後冷却するという事実にある。 したがって、同じ寸法の左右のサスペンション トーション バーは、キャプティブ アングルの方向が異なるため、通常は交換できません。
レバーとフレームに固定するために、トーション バーにはスプラインまたは他の形式のヘッドが装備されています。 厚みは、ロッドの端近くに弱い部分が生じないように選択されます。 ホイールの側面から作動すると、サスペンション アームは直線運動をロッド上のトルクに変換します。 トーションバーがねじれ、反力が生じます。
場合によっては、ロッドが同じ車軸の一対の車輪に対して共通に作られることもあります。 この場合、中間部分でボディに固定されるため、サスペンションはさらにコンパクトになります。 車幅全体に渡る長いトーションバーを並べて配置し、左右のレバーのアームの長さを変えることで、欠点のXNUMXつが解消されます。
さまざまなデザインのトーションバーサスペンション
ツイスト ロッドは、コイル スプリングの方向に最大限に向けられた伸縮式マクファーソン ストラットを含め、すべての既知のタイプのサスペンションで使用できます。
独立懸架装置のトーションバー
さまざまなレイアウト オプションが可能です。
- ダブル横レバー上のフロントまたはリアサスペンション、トーションバーは車両軸に対して縦方向の上部または下部アームの回転軸に接続されています。
- 縦方向または斜めのアームを備えたリアサスペンション。一対のトーションバーがボディ全体に配置されています。
- ねじれる半独立したビームを備えたリアサスペンション。それに沿ってトーションバーが配置され、必要な弾性を提供し、ビーム自体の材料の要件を軽減します。
- ダブルトレーリングアームを備えたフロントサスペンションは、横トーションバーのおかげで可能な限りコンパクトで、マイクロカーでの使用に便利です。
- スイング横レバーと弾性要素の縦方向の配置を備えたトーションバーリアサスペンション。
すべてのタイプは非常にコンパクトで、本体の高さを簡単に調整でき、場合によってはサーボを使用してロッドを事前にねじることにより自動で調整することもできます。 他のすべてのタイプの機械式サスペンションと同様に、トーション バーには、振動を減衰するための独立した伸縮式ショックアブソーバーとガイド ベーンが装備されています。 ロッド自体は、バネなどとは異なり、機能を組み合わせることができません。
アンチロールバーもねじり原理に従って機能するため、実質的に代替手段はありません。
利点と欠点
主な利点はレイアウトの容易さです。 弾性ロッドは、一対のコイルスプリングとは異なり、実質的に底部の下のスペースを占有しません。 同時に、同様のスムーズな乗り心地を提供します。 動作中、部品の経年劣化や変形により干渉が大きくなる可能性があります。
欠点は、信頼性の高い部品を製造するための複雑な技術と、それによる価格の高さにあります。 トーションバーは、同様の車の良質なスプリングよりも約 XNUMX 倍高価です。 また、金属疲労が蓄積しているため、中古品を購入することが常に正当化されるとは限りません。
このようなサスペンションのコンパクトさにもかかわらず、車の底部の下に長いロッドを配置するのが必ずしも便利であるとは限りません。 SUVの場合、これは非常に簡単ですが、乗用車の車体の床は道路にできるだけ近い位置にあり、サスペンションはホイールアーチの中にコイルスプリングがより多く配置されている場所しかありません。適切な。
