ホイールを路面に接地させる

車輪を路面に接地させる

車両のサスペンションシステムを簡単に定義すると、次のようになります：「車両のサスペンション・システムとは、車両の車輪とシャーシをつなぐ部品のことである。その主な仕事は、車輪を路面に接地させ、路面の凹凸や段差から来る振動から車両のシャーシを隔離することである。

走行中、サスペンションは次のような影響を受ける：

  • 重力
  • 駆動力 - でこぼこ道から生じる反力
  • コーナリング中に発生する横方向の力
  • 高温と低温
  • 破片
  • 水

独立懸架式サスペンションの基本タイプ

自動車のフロントアクスルには、3種類の基本的な独立懸架式サスペンションがある：

  • マクファーソンストラット
  • ダブルウィッシュボーンサスペンション
  • マルチリンクサスペンション

これらのソリューションには、それぞれ多くの設計バリエーションがあります。マクファーソンストラットは、構造が比較的単純なため、最も一般的なソリューションです。しかし、走行距離が限られていたり、キングピン角やキャンバー角などのセットアップ仕様の自由度が低かったりといった欠点もあります。こうした設計上の制約から、自動車メーカーはマルチリンク・サスペンション・システムの採用にますます意欲的になっている。これは特にプレミアムセグメントで顕著で、車両重量が大きく、かなりのスピードが出ることが多い。このような車のユーザーは、非常に高いレベルの快適性とロードホールディング性能を期待しています。

乗用車向けに製造されている多くの新製品と同様、マルチリンク・サスペンションも最初はモータースポーツで使用されました。モータースポーツ各社は、マルチリンク・サスペンションが、高速コーナリング中でさえも、ほとんどどのような状況下でもホイールの路面に対する垂直な位置を保つことを認めていた。快適性を向上させるために多くの部品が改良され、このシステムは日常使用にも適応している。

技術情報

マルチリンク・サスペンションの典型的な例は、VWパサートB5のフロント・アクスルに見られます。このシステムの基本要素は、2対のアッパーコントロールアーム（フロントとリア）、2対のロアコントロールアーム、スタブアクスル、スタビライザー、コネクティングロッド、ショックアブソーバー、スプリングです。すべてのコントロールアームは軽合金製で、ボールジョイントが組み込まれている。シャシーへのコントロールアームの取り付け位置は、車両メーカーの仕様に合わせてホイールのジオメトリーを変更することができます。これらの部品は、ゴムで加硫された金属ブッシュの形をとることがあり、振動と騒音を低減します。リアロアアームマウントブッシュの設計はより複雑です。これは油圧ベアリングで、作動油を含む膜が特徴です。うまく設計された金属とゴムのブッシュは、高速でのコーナリングやブレーキング時の車両の安定性を向上させます。

マルチリンクサスペンションは、他のシステム、例えばマクファーソンサスペンションと比べて、多くの構造部品を備えていることが容易にわかる。つまり、マルチリンク・サスペンションは、その設計の性質上、部品が故障する確率が高いのです。サービス・ステーションのスタッフは、この種のサス ペンションに発生する故障を診断し、トラブルシュー ティングを行うための適切な資格を持つべきで す。個々の部品の点検は、定期点検時や、ドライバーがサスペンション付近から異音がすると訴えたときに行うべきである。個々のサスペンション部品は互いに連動しており、1つの部品の故障がシステムの他の部分を急速に摩耗させる可能性があるため、早期発見と修理が非常に重要です。さらに、コントロールアームが破損すると、ジオメトリーが大きく変化し、車のハンドリングが悪化するだけでなく、タイヤの摩耗が早まったり、不均一になったりします。

ハウツーガイド

ステップ1：故障の診断
サスペンションシステムの点検

故障診断の最初のステップは、特定の要素を目視検査することです。この段階では、ボールジョイントを保護するゴムのキャップや金属とゴムのスリーブの状態を推定する。これらの部品のいずれかに損傷が見つかった場合は、コントロールアーム全体を交換する必要があることを意味します。

次のステップは、ボールジョイントに自由な遊びがあるかどうかを調べることです。ここで最も良い方法は、テストスタンドでシャーシを検査することです。テストスタンドのプレートで車輪をあらゆる方向に強制的に動かすことで、メカニックはシステムの個々の要素に遊びがあるかどうかをチェックすることができます。ジョイントの損傷は、遊びの有無と、車輪を回転させたりサスペンションを操作しているときにきしみ音が発生することの両方によって認識することができる。きしみ音やダストカバーのひび割れは、摩耗の初期症状である。これは、水がゴムシールの下に入り込み、ボールジョイントエレメントの腐食を引き起こしていることを意味します。テストスタンドでの目視検査でも、金属やゴムスリーブの損傷を発見することができる。メカニックは、これらの要素の故障を早合点しないように注意しなければならない。

これは、VWパサートB5の下部リアコントロールアームに見られる油圧ベアリングに特に当てはまります。その特殊な設計により、ボディに対するアームの動きが比較的大きく、経験の浅いメカニックはそれをスリーブの損傷と解釈してしまうかもしれません。マルチリンクサスペンションの状態は、テストスタンドがなくても調べることができます。

この検査は、レバー（タイヤレバーなど）を使って個々の要素を強制的に動かすことで行う。このコントロールは、サスペンションに荷重がかかっているとき（検査ピットから、またはドライブオンリフトを使用して）、および荷重がかかっていないとき（たとえば2コラムエレベーターを使用して）に行う必要があります。個々の部品に作用する力の強さと方向に注意する必要がある。例えば、VWパサートB5の例では、アッパーアームにかかる遊びは、車の重量がホイールにかかり、ステアリングを切ったときに最も効果的に示されます。別のメカニックは、アームのゴムブッシュに手を置き、ボールジョイントの遊びの存在を感じることができます。ロアフロントコントロールアームは、コントロールアームの頭部に上向きの力を加えて、リフトアップした車両上で検査するのが最適です。

損傷した部品を見つけたら、それらを交換する準備ができている必要があります。ここでの最初のステップは、新しい部品を正確に選択することです。

TRWは、自動車メーカー向けとアフターマーケット向けのサスペンション部品の設計・製造のリーディングカンパニーである。同社はカタログも提供しており、卸売業者、販売店、整備工場が必要な部品を簡単に選択できるようになっている。

カタログは紙と電子の両方で入手できる。正確な選択は非常に重要である。というのも、一見したところ、1台の車用に設計された個々の部品にはほとんど違いがないことがあるからだ。また、年式やモデルコードが異なると、寸法に若干の変更が生じることもある。車のユーザーも、サスペンションの修理を行うメカニックも、車のサスペンション・システムが交通安全に大きな影響を与えることを心に留めておく必要があります。

サスペンション部品の取り外しと取り付けは、適切な工具を使って行うこと。バールや重いハンマーを使用すると、他の部品に損傷を与える恐れがある。

VW Passatの例では、アッパーコントロールアームを固定しているボルトを取り外すには、このボルトが比較的長く、スタブアクスルにしっかりと固定されているため、特別な工具を使用する必要があるかもしれません。水や塩分などの環境要因は、しばしばこの部分の腐食を引き起こします。このツールを使用すると、車両のスタブアクスルの時間のかかる分解せずにアッパーコントロールアームを取り外すことができます。

古い部品を分解した後、新しい部品の取り付けに移ります。まず、ダストカバーの接触面を清掃します。ダストカバーの清掃を怠ると、毛細管現象でボールジョイント内に水が流れ込み、すぐに腐食が進行する。

すべてのナットとボルトは、新しいナットを使って適切なトルクで締め付けること。ボルトを締めすぎると、いざ取り外すときに大変なことになります。それだけでなく、締めすぎたボルトには設計以上のストレスがかかり、それが弱点となって車の安全性を損なうこともある。手が届きにくいボルトは破損しやすいので、取り外したら交換が必要かどうか必ず確認してください。

コントロールアームの取り付けボルトは、サスペンションに荷重がかかり、車輪が自然な位置にあるときに車両に取り付けることが非常に重要です。サスペンションに荷重がかかっていない状態で、車高を上げた車両にボルトを締め付けると、金属とゴムの要素に不要なねじりのひずみが生じます。

その結果、新しく取り付けた部品の摩耗や損傷が早まり、場合によっては組み立ての時点から損傷することもある。また、ゴム製ボールジョイントブッシュを傷つけないように注意しなければならない。

修理後は、サスペンションのジオメトリーを検査する必要がある。ホイールアライメントの最終チェックでは、検査中に見落とされた可能性のあるその他の問題（たとえば、コントロールアームがわずかに曲がっているなど）を見つけることができます。また、タイヤの摩耗を均一にし、クルマが設計通りに動くようにします。顧客にクルマを返却する際には、サスペンション・システムの作動概要を説明するのが良い方法です。高い縁石に乗り上げたり、高速で段差を乗り越えたりすることは許されません。このルールはすべてのタイプのサスペンションに当てはまりますが、マルチリンク・サスペンション・システムは、不適切な使用によるダメージを特に受けやすいのです。

結論

この記事では、VW Passat B5のマルチリンクサスペンションの操作と修理の原則について説明しましたが、サービス方法はこのサスペンションシステムを搭載した他の車両にも使用できます。

最後に、マルチリンクサスペンションシステムは故障率が高いというのが広く信じられていることです。このタイプのサスペンションは不適切な使用によるダメージを受けやすいが、他にも考慮すべき要素がいくつもある。システム内の部品の耐久性に問題があるという説もある。しかし、これは主にアフターマーケットで提供されている低品質のスペアパーツに当てはまる。このようなサスペンション・システムの持続可能性に悪影響を及ぼすその他の要因としては、非常に質の悪い道路や、修理・メンテナンス時のミスが挙げられます。

ゼット・エフ・アフターマーケットは、自動車メーカーおよび公認サービスステーション向けに、高品質のコンポーネントを提供しています。自動車メーカー向けのシステムの研究開発にも携わっているアフターマーケット・サプライヤーが提供する高品質のスペアパーツを使用することで、マルチリンク・サスペンション搭載車の最適な快適性と優れた走行性能が保証されます。

ZF アフターマーケット製品

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