二輪車のサスペンション

最もオーソドックスな形式といえば、フロントがテレスコピック式で左右二本が独立したショックユニットを装備、リアがスイングアーム式で左右両側に各々独立したショックユニットを装備、こういうパターン。この形式は1970年代迄のスタンダードなタイプだった。このスタンダードな形態に変化がもたらされたのは、リアサス用として70年代末期に登場したモノクロスサスペンションだ。モノクロスサスペンションを市販車に最初に採用したのは、ヤマハの空冷オフロード車であるDT125/250というモデル。ロードモデルへの採用は同じくヤマハのRZ250/350というモデル。形状としてはスイングアーム両端に配備されていたショックユニットを1本にまとめるというもの。構造は、スイングアーム形状を三角形トラス形状として、スイングアーム両端にあったショックユニットの取り付け部を、一箇所にまとめてショックユニットを一本にするというもの。副次的な効果としては、スイングアーム自体がトラス構造となり、スイングアームの捻れ剛性が大幅に高まるということ。但し、ショックユニット自体が車体中央のメインチューブ部に移ることとなる。また、スイングアームのストロークとショックユニットの関係としては、従来式ツインショックのタイプと大きな違いは無く、後のサスペンションのような顕著なプログレッシブ特性を有する迄には到っていなかった。
その後、ショックユニットをシングル化する試みは他社でも行われ、次に登場したのはプログレッシブ特性を有するカワサキのユニトラック式サスペンションである。ユニトラックサスペンションは初期のモノが最も特徴的である。初期のモノはオフロードレーサーであるKXシリーズで開発が進められ市販車ではAR50/80等に採用されるに留まっているが、これはスイングアームのストロークによってスイングアームが上方に移動する変位をシーソー式のリンクによって向きを換えて下方に変換することでショックユニットを上側から圧縮させて作動する構造である。この構造が基本構造であり、ユニトラックサスペンションでは、ショックユニット下端を車体フレームに固定している構造。これを模した構造というより、殆どパクリで登場したのがスズキの初期のフルフローター式サスペンションで、こちらはショックユニット下端をスイングアームに固定している構造で初期のガンマシリーズに採用されていた。
これらのタイプは、程なくして消滅して、リンクをスイングアーム近辺にコンパクトに配置したボトムリンク式サスペンションに変化を遂げている。
ボトムリンク式サスペンションの発端は、ホンダのプロリンク式サスペンション。ホンダのプロリンク式サスペンションの言葉の由来はプログレッシブリンク式ということ。元々はツインショックのまま、ショックユニットの下側にリンクを介してスイングアームと固定する構造であったが、ショックユニットをスイングアームピポット部直後に配置することでモノショック化すると同時に、ショックユニット下部にリンクユニットを配置する構造として完成することになる。ホンダがボトムリンク式のプロリンク式サスペンションを登場させてからは、他の三車も全て、この構造を採用。リンク部に微妙な形状を変える事で三社三様のシステムとしているが、発想の発端は明らかにホンダのプロリンク式であり、他社のシステムは言ってみればパクリその物と言って良いだろう。

そんな状況でリアサスペンションの完成形というのは如何なる形式か？と言う事を考えると、日本に限らず、世界中のメーカーの採用しているリアのサスペンションシステムは、現状で、ほぼ集約されていると考える事が出来る。一部にはショックユニットを垂直配置とは異なる水平配置としてユニットの後方にリンクユニットを配置している例もあるが、基本的な構造に差異は無い。殆ど全てがボトムリンク式のモノサスペンションという形。機能と駆動輪を支え、制動装置を備えるという構造の制約を考えてみても、今の構造が完成形と捉えて差し支えないように、個人的には考える。仮に、これから形状が変化するとすれば、スイングアームの垂れ角を稼ぐために、スイングアームピポットを上方に移動させる程度の形状変更に留まるのでは無いだろうか？仮に、そうなるとしても機関の動力取り出し位置を変える事が出来るというのが大前提であり、そこまでの変更が行われるか？というと、可能性としては高くないように思う。

一方でフロントサスペンションはどうなっているか？というと、60年代以前から基本的な構造は殆ど不変であり、タイプとしてはテレスコピック式のサスペンションに集約されている。テレスコピック式という構造を基本に、様々な形態が生まれている。現在において最も多く採用されているタイプは、倒立式フロントフォーク。過去に於いて片持ち式フォークを採用したモデルもあったけど、フロントホイールを上下方向い伸縮するダンパーユニットの一端側で保持する構造が殆ど。その後、スイングアームにセンターハブを組み合わせた形式や、操舵系と懸架系を独立させた構造であるBMW系のテレレバー式、デュオレバー式、ホンダのGLのダブルウィッシュボーン式も登場しているが、主流は従来ながらのテレスコピック式が殆どである。完成度という面ではテレスコピック式フロントフォークがベストなのかもしれないが、個人的には、どうもベストとは思いづらい部分がある。
剛性の高いフロントフォークの定番である倒立フォークではあるが、サスペンションの作動性という部分では、バネ下重量の増大は不可避。四輪の世界でも、ホイール、キャリパー、サスペンションアームといったパーツの軽量化というとスポーツモデルでは定番的処置だけれども、二輪のスポーツモデルのサスペンションシステムを見ると、とてもじゃないが軽量化されているとも思えない。更に、懸架装置がホイールを支える時、ホイールに掛かる力によって保持位置が捻れるような構造も考え物である。正立フォークであれば、サスペンションとホイールの位置関係が狂わないように、フォークアウターを強固なスタビライザーで補強することで対処できていただろうけど、倒立フォークの場合、ホイールの位置関係というと、幾ら太く頑丈になったとは言え、ホイールアクスルシャフトによってのみ支えられている構造が殆どである。或る程度のホイール保持には捻れの自由度がある方が良いのかも知れないが、スタビライザーレスのサスペンション車で普通に走るだけで、フロントフェンダーがバリバリは破断するのを見ると非常に不安になるのが現実である。テレスコピック式のサスペンションシステムというのは基本的に伸縮する円筒の摺動部を介してホイールを支えてホイールトラベルを稼いでいる。こういう構造よりもピポットを軸としてリンク、ロッド、スイングアームが振れる事でホイールトラベルを稼ぐ方が剛性的には明らかに高くなるのでは無いだろうか？そう考えれば、懸架系と操舵系を分離しているデュオレバーシステムやダブルウイッシュボーン式の方が剛性面では明らかに優れているように思う。
ただ、懸架系と操舵系を分離したとは言え、デュオレバーシステム、ダブルウイッシュボーン式のシステムでは、ショックユニットが操舵系全体を懸架している構造であり、バネ下重量を軽量化するという意味では完成形に届いているとも思いづらいのが正直な感想である。
ホイールのストローク時におけるジオメトリーを狂わさず、尚かつ、バネ下重量を増やしすぎない方法というのは、もっと別の方法があるのではないか？とも思える。
ホイール保持の剛性を確保するという意味では、テレスコピックタイプのフロントフォークやテレレバー式のフォークのように摺動部を介してホイールを支える構造よりも、ピポットを軸としてホイールトラベルを得る構造の方が有利と考えれば、基本はスイングアーム式の方が理想的では無いだろうか？ホイールに制動装置を両面で加える事を考えれば、片持ち式や、センターハブ式よりもホイールをスイングアームで挟み込むような保持がベストだろう。ただ、ショックユニットがホイールとスイングアーム以外の要素を懸架するような構造ではバネ下重量の増加を招きかねない。ショックユニットが懸架する重量を最小限に保つには、デュオレバーシステムやダブルウイッシュボーン式のように懸架系が操舵系全体を支える構造ではなく、操舵系の下に懸架系を配置する構造の方が合理的なように思う。そういう形態のサスペンションタイプといえば、一般二輪車で見つける事は難しいが、より大きな荷重、それも偏荷重に対して正確に機能することが求められるサイドカーでは一般的なアールズフォークというものが存在する。
アールズフォークの多くは、スイングアーム自体を左右二本のショックユニットで懸架する構造となっているが、リンクを介してモノショック化した上でショックの一端を車体フレームで受けるような構造を用いる事が出来れば、高剛性とバネ下重量軽減が実現できるのでは無いだろうか？

勿論、アールズフォーク自体にも欠点があると言われている。確かに従来型のパイプワークで作られたものは横剛性が高められないといった話もあるけど、今の時代ならば、剛性を高める部材を使って改善させる事も可能。他にも、一昔前のカブのボトムリンク式サスペンションのような作動形態故に、ブレーキング時の浮き上がり傾向故に、グリップを失いやすいという欠点もあるそうだけど、横荷重を受けた状態でも作動性が保たれるという美点を活かす方法が無い訳ではない。

自身の二輪車ライフでの感想。リアサスについては現状のボトムリンク式サスペンションで不具合、不都合は感じた事はない。実際の普及度合いを考えると、この形式が一つの完成形ではないか？と思うけれども、フロントサスペンションについては、正立式、倒立式の何れも見ても、これがベストとは思えないのが正直なところ。
特に、ホイールを左右のテレスコピック動作するフロントフォークで支えている。そして、ホイールアクスルシャフト部のみでフロントフォークのバネ下部が連結されている。どうしても、フロントフォークの左右ばバラバラで動くのでは？という疑念というか懸念が拭えないのである。昔から何台ものバイクに乗ってきて、フロントフォークの左右が独立した動きをすることで、左右フォークに別々に固定されたフロントフェンダーが多くの単車で破断するという事を経験してきており、普段使いでフロントホイールに掛かる力はフロントフォークをバラバラに動かそうとしている事を実感している。これは構造的な問題と考えれば、やはりテレスコピックフォーク以外の方が良いのではと、考えてしまうのである。

個人的には、何時かはサイドカーに乗ってみたい。その時は、自身の理想のフロントサスペンションシステムと考えているアールズフォークを採用したモデルを選びたい。また、何時かは、二輪車にアールズフォークを装着して乗ってみたいと考えている。

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