安定した車体
営業バンが高速道路をぶっ飛ばす理由って本の中で、リアサスの向きがしっかり固定されている事が車輌の直進安定性に極めて重要って記述を見つけ、そうなんだ！って事を思いながら、色んな事を考えていた。この書籍の中で印象的なページは、ニッサン240RSというラリーカーが砂漠を激走している写真で、リジッドアクスル故に悪路でも優れた直進安定性でアクセルを踏めるという説明のページ。
このページを見て、大昔、リーフリジッドのサバンナRX-3でアクセル全開すると、リアサスが暴れてワンダリングしていたけど、4リンク＋ワッツリンクのRX-7では同じように全開にしても、リアサスが暴れる事はなかった事を思いだした。
確かに、リアタイヤの向きがぶれずに進行方向に向いているというのは極めて重要。実際、過去に乗ってきた車の多くがリアリジッドだけど、リアリジッドアクスルの車ってのは、高速で真っ直ぐ走っている時、車体の直進安定性の良さは実感していた。
ただ、リアがリジッドの場合、左右両輪が同時にギャップを通過すると、車軸に車体が突き上げられる挙動が乗り心地をハードに感じさせるという欠点がある。特に顕著なのが、踏み切りで線路を横断する際は、リアアクスルがばたついているような感じを受けるもの。しかし、それ以外では、リアサスがリジッドによる不快な点は殆ど感じない。左右で異なる荷重を受ける時、一方が強くストロークさせられると、他方は強く地面を押し付ける事になり、タイヤは常に路面に垂直に押さえつけられている。そんな訳で、つづら折れの道路を走る時は、リアリジッドの車輌の方が接地感を強く感じられていたのも事実だ。
過去に乗っていた車輌を思い出すと、KP61型スターレット、TE71型カローラ、AE86型レビン、TD51型エスクード、、、、何れもリアリジッド。どれも結構走りやすくリアのしっかり感を実感していたのも事実。そして、プロボックスもしかりだ。これもリアがITL式リジッドアクスルだ。乗り心地という面では、フワフワのソフトとは懸け離れるけど、ギャップや溝といった悪路状態を通過しても車体の向きがしっかり保たれている。
もしかしたら、、、、車の直進安定性、接地性というのは、リアがリジッドアクスルのように車輪の向きが外乱で乱されない事が一番大切なのかもしれない。中軽量車ではリアアクスルはリジッド構造の方が良いかも知れない。但し、重量級の車体では、リジッドでは車軸自体も重量が大きくなり、路面への追随性を考えるとリジッドアクスルを採用するのは厳しいかも、、、、ただ、独立懸架式のアクスルを採用するとしても、車軸が外乱に乱されないように、ストローク方向のみに車輪がストロークするような拘束を与えるのが鍵なのかもしれない。
後輪も駆動する場合、リジッドアクスルの場合、重たいディファレンシャルケースもバネ下側に位置するのが通常だが、大昔のコスモスポーツのように、車軸自体はリジッドでありありながら、ディファレンシャルケース自体を車体側に固定するようなド・ディオン式アクスルであれば、リジッドアクスルの後輪駆動であってもバネ下重量の増加を防ぐことが出来る。
そういえば、マツダのスモールプラットフォームでリアにトーションビームアクスルを採用しているCX-3、マツダ2、マツダ3、CX-30の四駆モデルのリアサスは興味深い型式を採用している。TBA式でありリアの両輪が固定されているが、ディファレンシャルケース自体は車体側に固定されており、四駆でTBA式ながらバネ下重量を増加させない工夫が為されているのは興味深い。
更に、車体の安定という意味では、重量バランスという事が重要だけど、重量バランスが良いというだけでは、車体を安定させるには不十分である。
同じ重量バランスであっても、重量物が一箇所に集中して車体の中央に位置するようなパターンと、重量物が車体の前後に散在して配置していながらも重心のみ車体の中央に位置するというパターンでは、同じ重量バランスであったとしても、車体に外乱が作用した時の根本的な安定度は異なるもの。
更に、車輌の進行方向に対して水平度を常時維持するという意味では、大きな重量部物の回転体の軸の方向が進行方向に揃っているか否かというのも、回転体の発するモーメントが車体に与える挙動の影響も異なるものである。
このような面における安定度というのは、どんな時に顕著な差として顕れるかというと、重量物の集中度による差は、車体が右に左に激しく運動している時の車体の操舵に対する応答性、外乱に対する収束性の部分に大きな影響を与える。重量物が集中して車体中央に位置している場合は、そのポイントを軸にレスポンス良く車体の向きを変える事も出来るし、外乱によって進路を乱される外力を受けても、中心部分が座っているために外乱の影響は受けにくいもの。そういう意味では、車体のフロントオーバーハング部分とリアアクスル部分の前後二箇所に重量物を配置したようなパッケージよりも、ホイールベース内に重量物が一体配置されているようなパッケージの方が遙かに車体の安定度は高くなる。
また、エンジンやモーターいう大きな重量物の回転軸の方向による影響も無視出来ない。車体の進行方向と原動機の回転軸の方向、これが一致しているか否かというのは、速度域が高くなる程、車体の直進安定性、進行方向での水平度の維持性に差異が生まれてくる。実際に高性能スポーツカーになるほど、エンジンは車体中央に配置されており、クランクシャフトの搭載方向は、漏れなく縦置きとなっている。
車体を安定させる、、、、その理想形というのは、重量物を極力一箇所にまとめ、そして、原動機は縦置きにマウントする、、、、これが物理法則上最も有利なパッケージなのかもしれない。そして、速度域がそれ程高くなく、重量が大きくない場合は、そこまでの拘りを求めないのであれば、最低限、リアサスをリジッドのようにしっかり車輪を固定する程度で良いのかもしれない。