サスペンションについてです。

Question

マクファーソン・ストラットという形式のサスペンションは、ホイールを固定するハブ（？って言うんでしょうか）の下端をロワーアームで支持し、ハブの上端はショックアブソーバーに繋がり、ショックアブソーバーの上端がボディに固定されていますが、あの構造では、ホイールに横方向の力が加わった時、ショックアブソーバーにムリな力が加わり、本来の動きを阻害しますよね。
その「ムリな力」を極限まで排除しようとすれば、ダブルウィッシュボーンやマルチリンクなど、ハブをアッパーアームで支持するタイプが最適だと思いますが、なぜ、レガシィほどの走行性能を売りにしているクルマのフロントサスが、ストラットなのでしょう？
「ムリな力」が無視できるほどの小さなものだとしても、ストラットは、クルマのサスペンションとしては、あまりよろしくないんじゃないでしょうか？それでも、ストラットを採用するクルマが沢山あるというのは、なぜでしょう？どんなメリットがありますか？

Answer 1

＞マクファーソン・ストラットという形式のサスペンションは、ホイールを固定するハブ（？って言うんでしょうか）の下端をロワーアームで支持し、ハブの上端はショックアブソーバーに繋がり、ショックアブソーバーの上端がボディに固定されていますが、あの構造では、ホイールに横方向の力が加わった時、ショックアブソーバーにムリな力が加わり、本来の動きを阻害しますよね。

おっしゃる通りです。スムーズにストロークしません。静止状態でも常にショックアブソーバーを内側へ折るように力がかかっています。

＞その「ムリな力」を極限まで排除しようとすれば、ダブルウィッシュボーンやマルチリンクなど、ハブをアッパーアームで支持するタイプが最適だと思いますが、なぜ、レガシィほどの走行性能を売りにしているクルマのフロントサスが、ストラットなのでしょう？

正直なところ、スペースとコストです。それをどのメーカーも考えていて、開発にずっと力を入れてきました。おかげで進化の度合いが著しく、欠点をかなりのレベルで克服しています。本当に走行性能を考えたい場合でも、スペースの問題でマクファーソンストラットになるケースが多いです。レガシィくらいではやはり大衆車ですし、コストは無視できない重要なファクターです。

＞「ムリな力」が無視できるほどの小さなものだとしても、ストラットは、クルマのサスペンションとしては、あまりよろしくないんじゃないでしょうか？

よろしくは無いです。無視できるほど小さくもありませんし。ただし、上記のように、開発を続けた結果、性能は飛躍的に向上しました。結果オーライです。

＞どんなメリットがありますか？

性能面では、ほとんどありません。低コストが最大のメリットです。

質問者からのお礼コメント

やはりストラットは、ハブの上端が、ショックを内側へ折り曲げようとする力が常にかかっているんですよね。でも、実際にアルファード等の重量級のクルマでも折れ曲がったのは見たことがありませんので、普通に走るには、十分な強度はあるんですね。

Answer 2

基本的に質問者の解釈で正解。ストラット普及の理由は第一に安上がりだから。第二にFF に都合がいいから。（FF じゃなくてもフロントには使いやすい） さらに、そうやって開発してきた結果、実際にストラット作りのノウハウには事欠かないというメーカーが多い。多少性能を求める車種であっても、不慣れなマルチリンクに挑戦するより手なれたストラットの方が良いものが出来上がるなんてメーカーは少なくない。

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>ショックは縦入力のみ受け持ち、横方向は掛かりません。阻害もしません。それはロワアームで支えます。

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Answer 3

ストラット式の利点は部品点数が少ない事で軽量化が出来る事、１つ１つの部品を大きくできるので丈夫である事、関節部分が少ないのでアライメントの狂いが起きにくい事、作りが単純なので整備がしやすい、コストを抑えられる などなど多くの利点が有ります。また、ショックアプソーバーはボディに固定されている部分を中心に自由に動くようになっています。そのため、ハブが前後左右に動いてもショックに大きな力がかかる事はまずありません。

Answer 4

レガシィの場合は水平対抗エンジンが幅広のためにダブルウイッシュボーンを組み込むスペースがないからと言う理由が大きいと思います。 その根拠としてリアにはダブルウイッシュボーンを装備しています。
単純にコストや機能でマクファーソン形式が優れているならリアもそうすれば良いのですが、実際はリアをわざわざダブルウイッシュボーンにしている事実から、本音としてはダブルウィッシュボーンの方が好ましいことを暗に示していると思います。

Answer 5

まず 小スペースで であることです 性能は一長一短はありますが スバルの場合 水平対抗という エンジンが エンジンルームの 幅を使っています なので ホイルハウスに 場所の制約が でてきます ウイッシュボーン系のサスにするには 狭いのです これは FF車でも 同じです ストラットは その部品だけで アライメントの設定が ほとんど出来ますので 仕様の変更が楽に行えます スバルは毎年のように 変更しています 脱着が容易なのも メリットの一つです これはWRCでの 経験が 生かされているのでしょう
以外ですが 車を傾かせて カーブを曲がると ストラット式のほうが グリップが よくなります つまり 軟らかいスプリングで 乗り心地を良くしながら コーナーリング性能も 確保できるメリットがあります
その他の うんちく は他の方と いっしょです

Answer 6

一番はコスト低減です。部品点数が少ない。
あと重量軽減です。

おっしゃるように構造的に横剛性に不利な面があり
サスが上下に動いたり、ハンドルを切ったときに
ジオメトリーの変化が大きかったりと、デメリットは
ありますが、古くから存在する形式だけあって
それをかなりのレベルで克服しています。

なので、安い車の場合はコスト重視の作りこみ。
レガシーのような車の場合は、持てる経験と技術の
集大成によって性能を上げつつ、重量削減を
狙っています。

よくよく観察すれば、安い車のストラットと、レガシーの
ストラットでは、どっちがガッチリと作られているかが
一目瞭然です。
当然コストはかかるわけですが、バネ下重量軽減が
スバルの狙いですね。
ウチはコレでもココまでイケるんだと言いたいのかもね。

Answer 7

待ってましたの質問です。
まず、我々人間を含む動物はストラット（つっかい棒）サス。生体は「くの字」に伸縮しますが縦方向に敏感な点で動作原理は同じ。言わばネコは４輪ストラット方式です。
ショックは縦入力のみ受け持ち、横方向は掛かりません。阻害もしません。それはロワアームで支えます。

ハブは本来ゼロジオメトリーで持つのが理想ですが、ブレーキ機構やドライブシャフトの関係でオフセットジオが強いられる。だからマルチリンク発想、で理想の挙動に近いようにごまかしたい。そういう流れです。ピポットが増える分誤差も大きい。ならば部品点数の少ないストラットに原点回帰しよう、って流れですね。