FFはなぜ前輪にストラット、後輪にトーションビームが多い?


現在、主に使われているクルマのサスペンションには、

 ● マルチリンク
 ● ダブルウィッシュボーン
 ● ストラット
 ● トーションビーム
 ● ドディオン

などの種類がありますが、


FF(前輪駆動車)の場合

 前輪:ストラット
 後輪:トーションビーム

という組み合わせが定番となっていて、
特にコンパクト車に多いレイアウトとなっています。

さて、この組み合わせがFFに多く採用される理由はどこにあるのでしょう?


 

FFはエンジン横置きが基本

「室内空間をいかに広く取るか」にテーマを絞った結果、
スペース的に厳しくなるコンパクトーを中心にFFが普及してきた
といっても、言い過ぎではないと思います。


通常FFは、
 フロントにエンジンを横に搭載し
 更にその横にもミッションも搭載します。

なので、エンジンルーム内は横方向がきちきちとなりがちですが、
その代わりとして、縦方向に余裕が生まれ
室内空間が広く取れるようなります。


また、前輪駆動とすることで
後輪に動力を伝える長大なプロペラシャフトが不要となり、
室内の中央を盛り上げて、足元を邪魔することもなくなってきます。
 

FFの前輪に「ストラット」とするのはなぜ?

エンジンルーム内の横方向スペースが厳しくなるFFにとって、
横幅を多く必要としないストラットは好都合です。


スポーツカーや大型高級車への採用例が多い「マルチリンク」や「ダブルウィッシュボーン」は、キャンバー角の変化が少なく剛性が高いことから高性能なサスペンションとしての位置付けですが、
難点はアームなどの部品点数が多くスペース効率が悪い点です

このことから、
横スペースに余裕のないFFには「マルチリンク」や「ダブルウィッシュボーン」をフロントに搭載するのは難しくなってきますが、
ストラットの構成は比較的シンプルでスペースを多く必要としません。


ストラットの主な構成は

 ● ダンパー
 ● コイルスプリング
 ● ロアアーム

となり、部品点数は他のものと比べかなり少ない部類となります。



ちなみに、ストラット(Strut)とは支柱のことで、
【 ダンパー + コイルスプリング 】の部分を指します。

エンジンルームに食い込むのはこの縦方向に長いストラット部分のみで、
ロアアームは車体の下方に設置されますからエンジンルーム内を干渉するものがほとんど無く、
ストラットは非常にスペース効率に優れているサスペンションと言えます。

また、部品点数が少ないということは、
「軽量」「低コスト」「楽なメンテナンス」となってきます。


しかしながら、性能面から見た場合には

●キャンバー変化が大きく、タイヤの接地変化が起きやすい

●コーナリング中に受ける力を分散するアームが少なく、
  ストラット自体が受け持つこととなり応力により変形し
  サスペンションの動きが渋くなる

などの弱点があります。


ただし、室内空間・コスト等と天秤に掛けた場合、
高い次元で妥協できる性能は十分に持ち合わせているサスペンションが
ストラットと言えます。

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FFの後輪に「トーションビーム」が多いのはなぜ?

操舵系・駆動系がフロントに集中するFFの場合、
後輪サスペンションの選択は、比較的自由度が高くなります。

実際、且つてはFFの後輪にもストラットが採用され
四輪独立懸架とするものが多く存在しましたし、

現在もFFに加え4WDも用意するモデルには後輪に
ダブルウィッシュボーンを採用するものもちらほら見受けます。


しかしながら、FFを主力としているモデルの場合、
後輪にトーションビームを採用するケースが現状非常に多く、

その理由は、ストラットの場合と同じく
スペースを多く必要とせず室内空間を犠牲にしにくいためです。


トーションビームの構成は

 ● ダンパー
 ● コイルスプリング
 ● トレーリングアーム
 ● トーションビーム

と、こちらも比較的シンプル。



トーション(Torsion)は、ねじれを意味し
ビーム(beam)は、梁(はり)のことで、

この中空構造のトーションビーム(ねじれるはり)が
左右のトレーリングアームを連結しておりスタビライザーの役目を兼任しつつも

左右タイヤ同志の動作の干渉がある程度抑えられることから、
車軸懸架と独立懸架の中間と位置付けられるサスペンションです。


一見すると、ストラットの方がよっぽどスペースを取らないようにも見えますが、
ストラットはダンパーとコイルが一体となった太い支柱が荷室に食い込み、
意外と荷室スペースを犠牲にしてしまいます。

一方、トーションビームは
コイルスプリングがボディフレームの下に配置されるため、
室内に食い込むのは細いダンパー部分のみ。

また、横に長いビームも
邪魔なものが少ないFFのリア・ボディ床下に配置される為、
室内空間にはあまり影響が出てきません。

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全体構成をみると大柄にみえるトーションビーム式サスですが、
FFのリアにレイアウトすることを前提にすると、
室内空間を確保するのに大変都合の良い形状になっているといえそうです。


また、その他として
シンプルな構成から「低コスト」「楽なメンテナンス」につながり、
これもトーションビームの採用例が多い大きな理由です。


では、性能面から見た場合にはどうか・・・

トーションビームはストロークした際に、
キャンバーやトレッドの変化が少なく安定した動きをみせる反面、

大きな入力がタイヤに加わった場合、
反対側タイヤに影響をおよぼしやすく接地性が悪化し
操縦安定性・乗り心地に悪い影響が出やすくなるといった弱点があります。



さて、とかく走行性能では低く安物と見られがちな
前に「ストラット」、後ろに「トーションビーム」の組み合わせですが、

且つて、ニュルブルクリンクでFFモデル最速タイムを出した5代目「シビックTYPE R」もこの組み合わせのサスペンションでした。

要は、チューニング次第でどうにでも料理することは可能で、
プラットフォームなどの出来も大きく走行性能・乗り心地に影響してきますから、
カタログ表記のサスペンション型式で性能云々というのも、
ナンセンスと言うことになります。


 

最後におさらいしてみると・・・

 エンジン横置きとするFFのフロントには横幅を取らないストラット

 FFのガラ~ンとしたリア床下には配置が楽で荷室を犠牲にしにくいトーションビーム

と、室内空間を第一優先とするFFにとっては、
この組み合わせが最適となってきます。

さらに、
部品点数が少なく「低コスト」「楽なメンテナンス」なことも加わり
コスト管理が厳しくなる小型・大衆車に打って付け。

ノーマルチューニングでも乗用車としてみれば、
十分な及第点を頂けるだけの走行性能を持ち合わせている。

以上、
「前にストラット、後ろにトーションビーム」
がFFに多く採用される理由といえそうです。
 
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