レバー比とバネレート

　うんちくのコーナーです。

　ちょいと人様から、「ＭＡＳ２０００、バネレート１８キロって固すぎない！？」とご質問を頂きました。
　ぱっと聞き、固いですよねぇ〜。ＭＡＳも最初はそう思ってました。。。

　と言うワケで、今日は小学校レベルの、サスペンションとバネレートとレバー比のお話。
　いい機会を頂きましたので、ちょっと僕なりの考えを書き連ねてみます。

※よ〜〜〜くご存知の方は、ボロが出るから見ないでね♪
※ウソ８００ですので、突っ込みや細かい事言っちゃいけません。
※解りやすくする為に、リンクの回転モーメント、ブッシュのたわみ、梁のたわみ等、機構学に関わる複雑な部分は割愛です。

　さて、レバー比って聞いたことあります？「レバー比」。

　「焼肉屋に言って、カルビを食った量に対するレバーを食った量」…まぁ確かにそれもレバー比かもしれませんが（爆）･･･そういうこと言ってんじゃないんです。

　順を追って行きましょう。

　↑バネです。
　バネの上に、1kgの重しを乗っけました。すなわち、バネに1kgfの力を加えました。
　すると、もとの全長から１ｍｍ縮みました。さて、バネレートはいくらでしょう？

　Ｆ（力）＝ｋ（バネレート）　・　ｘ（縮み量）
　　
　ｋ　＝　Ｆ　／　ｘ　＝　1（kgf）／1（mm）　＝　1（kgf/mm）

　つまり、「１キロの重さで１ｍｍ縮むバネ」これがバネレート１キロのバネと言うことですね。
　みなさんのスプリング、何キロでしょう？
　ＭＡＳ２０００に付いているハイパコは１８キロですので、１８キロの重さで１ｍｍ縮むワケです。

　次に、これ↓

　ストラット式サスペンションの略図を描いたつもりですｗ
　適当〜？・・・いいんです。略図ですから(^^ゞ
　テコの原理、やりましたよね？　小学３年生くらい？？
　支点・力点・作用点なんての。

　ホイールのセンターが１ｍｍストロークして上昇すると、バネが１ｍｍ縮みました。当たり前ですよね。ナックルとショックアブソーバーは、ボルトで直結されているワケですから。
　これを、仮にロアアームがバネを縮めるテコだとして考えると、車体側の取り付け軸が「支点」、ナックルへの取り付け軸が「力点」、ショックのロアシートが「作用点」となります。
　力のかかる方向で見ると、力点と作用点が限りなく同一線上にありますので、実際には作用点も力点（ロアアームの右端）と同じトコロにあると考えられます。

　すなわち、
　支点〜作用点の長さ：支点〜力点の長さ＝１：１
　こいつがその「レバー比」１：１のサスペンションっちゅー訳です。
　スプリング単体のバネレートが8kgf/mmなら、ホイールセンターでのバネレートも8kgf/mmになります。

　では、Ｓ２０００↓

　ＭＡＳ２０００のフロントサスペンションの略図を描いたつもりです。
　すげー。だぶるうぃっしゅぼ〜ん♪
　拙い？･･･いいんです。略図ですから！！

　Ｓ２０００のレバー比は、Ｆ，Ｒともにおよそ１：１．５程度と言われています。
　すると、上図の様になるのですが、、、実際そんな感じで付いていますよねｗ　まぁ、ちょっとそう思って覗いて見て下さい。

　今、18kgf/mmのスプリングがセットされています。このスプリングが、1mm縮んだ状態を考えてみましょう。
　↓その図。

　バネレート18kgf/mmのバネが1mm縮むワケですから、作用点（ショック取り付け部）に掛かっている力Fは18kgfです。
　この時、レバー比が　a : b = 1 : 1.5　ですから、力点(ロアアーム右端）は1.5mmストロークする事になります。

　では、実際に力点に掛けた力Ｆ´はいくらでしょう？

　支点から力点までの距離×力点に掛ける力＝支点から作用点までの距離×作用点に働く力ですので、

　1.5 ・ Ｆ´ = 1 ・ F
　Ｆ´ = F / 1.5 = 12（kgf）

　という事で、12kgfの力が加わっていた事が解りました。

　もう一息！じゃぁ、実質ホイールセンターでのバネレートはいくつなの？と言うと、12kgfの力で、1.5mm縮むワケですから、

　ｋ´ = Ｆ´/　ｘ´ = 12 / 1.5 = 8（kgf/mm）

　出ましたｗ。
　とどのつまり、
「Ｓ２０００の場合、１８キロのバネを付けても、実質ストラットで言う８キロのバネを付けているのと同程度」
　っちゅう事なんです。

　なるほどー。
　そう考えると、まだまだ１８キロでも柔コイ気がしてきますね〜。

　車って、おもしろいですなぁ〜♪