車のスプリング(バネ)の種類。硬さや形状

以前サスペンションの種類についてまとめてみましたが、
今回はスプリングについて調べてみましたので、まとめてみます。

スプリングは、サスペンションについている「バネ」のことです。

現在は、金属をらせん状にくるくると巻いたコイルスプリングが主流です。

理由としては、軽量、さまざまなサスペンション形式に
対応できるというようなことが上げられます。

また、材質、線形、巻数、ピッチ、外径などを変更することで、
さまざまなスプリングレート(バネ定数)や特性にすることが
できるということも大きな要因です。

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スプリングレートとは

スプリングレートとは、スプリングを1mm縮めるために
どのくらいの荷重が必要かということを表しています。

たとえば、2kg/mmだった場合、スプリングを1mm縮めるなら2kg、
50mm縮めるなら100kgが必要ということになります。

このバネレートは、数字が大きいほどバネが硬いということになります。

当然、バネレートの高いスポーツカー等は、
カーブを曲がる際のロールは小さいですが、
道路の段差等の衝撃が伝わりやすい分乗り心地が悪くなり、
バネレートの低い車は、乗り心地は良いがロールは大きくなります。

コイルスプリングの種類

コイルスプリングにも、等ピッチコイルや不等ピッチコイル、
非線形バネなど、いろいろな種類があります。

等ピッチコイル

等ピッチコイルは、線径、形状、ピッチが一定のもので、
荷重とスプリングのたわみ量が比例する特性(線形特性)を持っています。

不等ピッチコイル

等ピッチコイルとは対照的に、素線の巻の間隔を変えたものを
不等ピッチコイル、素線の径が一定でないものを非線形バネと言います。

等ピッチコイルでは、硬いか柔らかいかの単純な特性しか持たせることが
できないため、荷重の大きさなどにより特性を変化させることができる
不等ピッチコイル、非線形バネを使い特性を調整しています。

そのため、一般走行ではスプリングがやわらかく乗り心地が良いが、
スピードが高くなるとスプリングが硬くなりロールしにくくなるという
ような特性にすることも可能です。

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