4リンクサスペンションとは?

4リンクサスペンションは、4本の独立したコントロールアーム(上側2本、下側2本)を使って、リジッドアクスルを車両のフレームに接続する構成です。リンクはアクスルの位置決め(前後方向の位置を保ち、動力がかかったときにどれだけ回転するかを制御する)を担当し、別体のコイルスプリング、コイルオーバー、またはエアバッグが車両の重量を支えます。この2つの仕事を分けることこそが、この設計の要点で、4リンクを、それが通常置き換えるリーフスプリング構成と区別するものです。

4本のリンクは互換性がなく、上側のペアと下側のペアは、異なる仕事をします。

  • 下側のリンクは、主な荷重を担います。アクスルを前後の位置に保持し、加速時の押す力(または制動時の引く力)をフレームに伝えます。
  • 上側のリンクは、主に、トルクがかかったときにアクスルハウジングが回転するのを止めるために存在します。この現象は、アクスルラップと呼ばれ、ドライブシャフトが回している向きに、アクスルがねじれようとするものです。上側のリンクがその回転に抵抗しないと、急加速でアクスルがねじれ、ピニオンアングルが狂ってしまいます。

すべての4リンクが同じ配置というわけではなく、その配置によって、アクスルを左右に中央に保つために、追加の部品が必要かどうかが決まります。

平行4リンク 三角形配置の4リンク
リンクの向き 4本のリンクがすべて、おおむね前後方向に、フレームと平行に走る 上側(または下側)のリンクが、アクスルの中心線に向かって内側に角度を付け、V字を形成する
パナールロッド/トラックバーは必要か? 必要 — ほかには、アクスルの横方向の動きを止めるものがない 不要 — 角度を付けたジオメトリーが、アクスルをセルフセンタリングする
必要な車体下のスペース 少ない 多い — 角度を付けたリンクは、フレーム、排気管、燃料タンクとのクリアランスが必要
代表的な用途 ドラッグレース、ストリートパフォーマンス、けん引 ロッククローリング、カスタムオフロードビルド、ロックバギー

トレードオフは単純で、三角形配置にすると、部品(パナールロッド)が1つ減る代わりに、車体下のクリアランスが余分に必要になり、設計すべきジオメトリーもやや複雑になります。

ビルダーがリーフスプリングから離れる理由

4リンクは、最も一般的にリーフスプリング構成に置き換わり、その理由は、リーフスプリングが求められていて、4リンクがしなくてよいことに行き着きます。リーフスプリングは、1つの部品でアクスルの位置決めと車両重量の支持の両方を行うため、急加速や急制動の際に、スプリングがS字にねじれる(上で上側リンクが解決している、同じアクスルラップの問題)ことがあり、ホイールホップを引き起こします。この2つの仕事を分けること(位置決めはリンク、重量はスプリング)は、一般に、使えるサスペンションストロークが増え、アクスルの制御が改善され、特定のリーフパックが与えるものに縛られるのではなく、実際に調整可能な(アンチスクワット、瞬間中心)ジオメトリーが得られることを意味します。これは、それ単独で、このハブ内の別の場所で完全な比較が掲載されるほど大きなトピックですので、両者を直接比べている場合は、下のリンクをご覧ください。

三角形配置の4リンクは、専用ビルドのロッククローラーやカスタムオフロード車の標準的な選択で、セルフセンタリングのジオメトリーが部品を1つ減らし、追加の可動範囲が、パッケージングのコストに見合うからです。平行4リンクは、ドラッグレース、ストリートパフォーマンスのビルド、けん引の用途で、より多く見られ、そこでは、車体下のスペースの節約や追加のパナールロッドが問題にならず、(傾斜面での可動性ではなく)直進時のトラクションが優先されます。


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Danny Ni エンジニアリング&機械システムのライター
Danny Niは、SYZ Machineでエンジニアリングを専門とするテクニカルライターで、機械部品、リンケージシステム、実際の用途に即したエンジニアリングを得意としています。アフターマーケットの車両部品、産業用ジョイント、機械の原理を扱い、複雑なエンジニアリングの概念を、エンジニア、製作者、業界のバイヤーに役立つ実践的な知見へと落とし込んでいます。

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