サスペンション 2/4
ナックル・アップライト
ナックルまたはアップライトは、車両に配置・取り付けられている、ブレーキローター、ハブ、ブレーキキャリパー、ステアリングアーム等を指します。
アップライトやナックルの設計は、サスペンションの "アウトボード" 側のジオメトリを決定します。
(シャーシのマウントポイントやウィッシュボーン、リンクは、サスペンションの "インボード" 側を形成し、サスペンションの全体的なジオメトリに貢献をしています）
直立部（黄色）は、ボールジョイントまたはロッドエンドを持つ上部および下部ウィッシュボーンを使って車両に取り付けられています。
これにより、アップライトは垂直方向に動き、キングピンの軸を中心に回転することができます。
直立部に組み込まれているか、取り付けられているのがスピンドルです。ベアリング（オレンジ）はハブ（赤）に挿入され、ハブはスピンドル上をスライドし、固定ナットによって所定の位置に保持されます。
ブレーキディスク（青）は、ハブから伸びたハブボルト（ねじ切りされたボルト）を利用します。ブレーキキャリパー（水色）は、ブラケットを使ってアップライトに取り付けられています。
ステアリングやトーの角度をコントロールするのがステアリング・トーリンクで、ロッドエンドがアップライトのアーム（紫）に固定されています。
非駆動式の場合と同様に、直立部（黄色）は、ボールジョイントやロッドエンドを持つ上下のウィッシュボーンを使って車両に取り付けられています。
これにより、直立部は垂直方向に動き、キングピンの軸を中心に回転することができます。
車輪を駆動するためには、シャーシからハーフシャフトまたはドライブシャフトが伸びており、CVジョイントを使用して、車輪を駆動しながらサスペンションを動かすことができます。
CVジョイントからはスプラインシャフト（緑）が伸び、アップライトを貫通しています。
2つのベアリング(オレンジ)は、シャフトをアップライトの中で支えるために使用されます。
ハブ（赤）は、シャフトのスプラインの上をスライドし、ナットで固定されている。
ブレーキディスク（青）は、ハブから伸びたハブボルトで固定します。
ブレーキキャリパー（水色）は、ブラケットを使ってアップライトに取り付けられる。
ステアリングやトーの角度をコントロールするのがステアリング、トーリンクで、ロッドエンドがアップライトのアーム（紫）に固定されています。
ウィッシュボーン/リンク
ウィッシュボーン、リンク、アクスルは、前述のアップライトやナックルを車両のシャーシに接続します。
サスペンションの種類によって挙動は異なりますが、常に車輪の横、縦、上下方向の動きを制御することを目的としています。
ウィッシュボーンは、鶏の胸骨に由来するといわれており、その名の通りの形をしています。
リンク（ラジアスロッドと呼ばれることもある）は、車輪が特定の軸方向に動くことを可能にするために使用されるロッドである。
下図は、ライブアクスル（ホーシング）がリンクを使ってどのように動きを制御しているかを示している。
平行ロッドは、車輪が上下に動くことを可能にしています。
ラテラル・ロッドは、車軸の横方向の動きを制御しています。
アクスル
アクスルとは、車両の前部または後部の左右の車輪をつなぐためのものです。
車軸を吊るす最も古い方法の一つであるアクスルは、ロードカーやトラック、レースカー、特に市販車をベースにした車に多く使用されています。
下図は、駆動式のライブアクスル（ホーシング）です。この車軸は、主に後輪駆動車の後部に使用される。
ディファレンシャルは、入力軸を介して動力を受け取り、アクスルシャフトを介して車輪に動力を伝達する。
アクスルシャフトは、外部からの保護と車両のシャーシを支えるための強度を備えたアクスルチューブの中に収められている。
アクスルシャフトの両端はハブに接続されており、ハブには車輪とタイヤが取り付けられている。
上図に示すように、ライブアクスル（ホーシング）はリンクとスプリング、ダンパーを使用してシャーシに接続されている。
下図は、前輪駆動車のリアアクスルとしても、後輪駆動車のフロントアクスルとしても使用できるビームアクスルを示しています。
ビームアクスルは、リンクとスプリング、ダンパーを介してシャシーに取り付けられるシンプルなビームを使用しています。
ビームの両端には、操舵可能なナックル／ハブ（フロントの場合）または操舵不可能なハブ（リアの場合）が取り付けられます。
下図例では、ビームの両端にスタブアクスルがあり、そこにハブがベアリングで取り付けられています。
下図は、ディファレンシャルのない一体型シャフトを使用したカートのアクスルです。
これはアクスルタイプの中でも最もシンプルなもので、1本の中空のチューブまたはソリッドロッドが、シャーシに取り付けられたサポートに格納されたベアリングによって支えられています。
アクスルの両端には、ホイールやタイヤを取り付けるためのハブが取り付けられています。
車軸の中央にはスプロケットハブがあり、チェーンスプロケットがボルトで固定され、カートのエンジンで駆動されます。
ドライブスプロケットとホイールハブが車軸に取り付けられています。
シングルアクスルのため、コーナーを曲がっても内輪は外輪と同じ速度で回転します。
前輪が曲がるときに、後輪が直線上を同じ速度で進むため、本来ならば曲がるときに不利な状況になります。
カートでは、特殊なフロントサスペンションの形状を利用して、コーナーで内側の後輪を持ち上げることでこの問題を回避しています。
内側の後輪が路面上で回転している間に旋回します。
■サスペンション設計のヒント (2/4のまとめ)
・エアロダイナミクスの最大化
サスペンションが露出している車両やスピードが速い車両では、ボディワーク下に部品を移動させ、露出している部品を合理化することでアドバンテージを得ることができます。
・フィーリングを重視したスクラブ半径
タイヤが路面に対してどのような動きをしているかというフィーリングは、サスペンションを経て、シャシーやステアリングに伝わり、最終的にドライバーに伝わります。
スクラブ半径は、コンタクトパッチからのフィードバックを提供することで、このフィーリングを助けます。
スクラブ半径を小さくすると、タイヤはキングピン軸を中心に回転し、タイヤの中心線からわずかにオフセットした位置になります。
これにより、タイヤと路面の摩擦抵抗が小さくなり、それが路面からのフィードバックとなります。
スクラブ半径があることで、ドライバーはタイヤがトラクションを失ったときに、回復するには "行き過ぎた" 状態にならずに感じることができます。
3/4に続く
