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July 9, 2013

BMW フロントアクスル（サスペンション）

テーマ：外車乗ってる人、興味ある人集まれ！！(577)

カテゴリ： BMW 自動車部品

BMW

最近（だいたい８０年代以降？）のBMWが設計する

VA/Vordere Achse（フロントアクスル、フロントサスペンション）の基本は

１）シングルジョイントスプリングストラット・フロントアクスル

２）ダブルピボットスプリングストラット・フロントアクスル

３）ダブルウィッシュボーン・フロントアクスル

以上の３種類になるかと思います

1: ナックル（ステアリングアーム）
2: スプリングストラット（ストラット）
3: スタビライザー（アンチロールバー）リンク
4: ロアアーム（コントロールアーム）
5: サブフレーム
6: タイロッド

8: ラックアンドピニオンステアリングギア

BMW 3シリーズ（E30）から初採用されたハズのシングルジョイントは

BMW 3シリーズ（E36、E46）、BMW Z4（E85・E86）などに採用され

ショックアブソーバの曲げ剛性を高くし

ストラットを長さが変化するアッパーアームとして代用するサスペンションになり

構成部品が少なく、安価で軽量な設計ができますが

取付ピボットが少ないのでサスペンション設定の自由度が落ち

ストラットに横力がかかり、ショックアブソーバのフリクションが大きくなって

乗り心地が悪くなるので、スプリングの特性などを工夫する必要があるかと思います

BMWは

ガンマ型（Γ型）などと呼ばれるコントロールアームを採用し

スクラブ半径（ステアリングオフセット）をスモールポジティブにすることで

ブレーキングの安定性を損なうことなく

方向安定性やドライバーへのフィードバックを向上させたいと考えているハズですが

シングルジョイントで取付けられてしまうので

ブレーキシステムのスペースなどが制限され

後・・・・・

ブレーキを高摩擦化した場合、振動が起こりやすくなるので

BMW E46やE85などは

コントロールアームのブッシュに振動を低減する液体封入ブッシュを採用していた

と思いますが、ゴムブッシュよりコストが高くて耐久性が劣り

ブレーキジャダー振動と

車輪起因のフラッター振動を抑えるブッシュのバネ定数が異なったりするので

長期的に振動を低減するのは難しいかもしれません

1: スプリングストラット（ストラット）
2: スタビライザー（アンチロールバー）リンク
3: サブフレーム
4: ロアアーム（コントロールアーム）
5: スイベル（スイブル）ベアリング
6: テンションストラット
7: ラックアンドピニオンステアリングギア
8: タイロッド
9: タイロッドエンド

dpsai

ダブルピボットは

BMW 7シリーズ（E23）から初採用され

BMW 1シリーズ（E82～E88、F20）、BMW 3シリーズ（E90～E93、F30～F32）

BMW 5シリーズ（E28～E60・E61）、BMW 6シリーズ（E24・82年頃以降、E63・E64）

BMW 7シリーズ（E32～E65・E66）、BMW 8シリーズ（E31）

BMW Z4（E89）、BMW Xシリーズ（E83、E53、E84、F25）などに採用されていて

ストラットなので基本はシングルジョイントと同じで

カタログでダブルジョイントと書かれているように

スイベルベアリングにダブルピボットで止められているので

サスペンション設定の自由度がシングルより上がります

キングピン（ステアリング軸）は

ハンドルを切ったときに

コントロールアームとテンションストラットのハの字形状が変化しますが

ハの字の延長線上の交点になるので

スイベルベアリングとアームの設計によってステアリングオフセットを考え

操舵に味をつけたり、ブレーキング時のノーズダイブを低減（アンチダイブ）させ

ブレーキシステムのスペースも確保できるハズで

BMWは

頑丈な構造の為に大きい車に適しているサスペンションと考えていると思います

1: スプリングストラット（ストラット）
2: スタビライザー（アンチロールバー）リンク
3: スイベル（スイブル）ベアリング
4: アッパーアーム（アッパーコントロールアーム）
5: タイロッド
6: ロアアーム（ロアコントロールアーム）
7: テンションストラット
8: サブフレーム

dwsai

ダブルウィッシュボーンは

BMW X5（E70）で初採用され

BMW 5シリーズ、BMW 6シリーズ、BMW 7シリーズのF0x・F1x系に採用されていて

車輪上下動時のキャンバーやトー、ロールセンタ高の変化の特性を

上下のアームの設定によって変えることができるので

サスペンション設定の自由度が高く、ホイールの中心の前後でアームが支持している為

タイヤから横力がかかった時にコンプライアンスアンダとなる設定が可能なハズで

BMWが採用する

ハイマウント型ダブルウィッシュボーンは

アッパーコントロールアームの位置をホイールより上に持ってくることで

アッパーコントロールアームとロアコントロールアームの

取付スパンが長くなり（スイベルベアリング）

低いブッシュ剛性でキャンバ剛性を確保することが可能となるハズで

アッパーコントロールアームの位置をホイールの中に配置するインホイール型

と比べて乗り心地が良くなり

アッパーコントロールアームの車体側取付位置とエンジンの干渉が避けられる

ダブルウィッシュボーンになるかと思います

また

ストラットは

ステアリング軸がスイブルベアリングを介して回転するので減衰運動に集中でき

アッパーコントロールアームでタイヤの上下動時のキャンバー変化を減らすことで

路面の凹凸にも応答でき、ストラットのフリクションを低減し変化も少ないハズです

欠点は

構造が複雑で、生産コストが高くなり

大きい高級車に適しているとBMWは考えていると思います

参考に

車によって材料は変わると思いますが

スイブルベアリング、アッパコントロールアームは、アルミ鍛造

ロアコントロールアームとテンションストラットは、鍛造だったと思います

BMW ホイールアライメント（KDS）、HAとIntegralについては

お時間があれば

t3109　 BMW ホイールアライメント KDS
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201507140000/

t3109　 BMW リアサスペンションの呼称 （HAとIntegralについて）
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201306210000/

t3109　 BMW 車高の公差
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201312170000/

t3109　 BMW 完全なバランス （重量配分について）
http://plaza.rakuten.co.jp/t3109/diary/201303150000/

を閲覧して下さい