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ローダウン

ローダウン

「インチアップしたらローダウン」これはドレスアップの基本ですね。

でも、ローダウンって見た目だけの問題?

レーシングカーってめちゃめちゃ車高低いですよね!あれは意味があるの?

ローダウンの意味

まずは重心を下げる事です。車のロール、ピッチなどの姿勢変化は、重心にかかるG(コーナリングの横Gなど)に応じて、姿勢変化の中心点を基点として起こります。

コーナリングの横Gは、ロールセンターを中心に重心にかかる遠心力でロール量が決まります。

ロールセンターに重心が近い方がロール量が減るのが理解していただけるでしょうか?

仮に、ロールセンターと重心が同じなら、横Gでロールしない車ができてしまいます。あくまでも机上の話ですが・・・

他に、レーシングカーは車高を下げる事で空気抵抗を低減する事ができます。

ローダウンはサスペンションスプリングを短くするなどが一般的な方法です。先に説明しましたが、コイルスプリングは短くなると硬くなるので、ローダウンすると乗り心地が悪くなるんですね・・・

でも、短くても柔らかいスプリングって作れないの?

できますよっ!例えばコイルスプリングの線径を細くするなど、短くても柔らかいスプリングは製作可能です。

乗り心地の良いローダウンスプリングってできるじゃん!

でも・・・ローダウン時に純正と同じ硬さ(バネレート)のスプリングではいけないんです。

何故か?

サスペンションにはストローク量といって動ける範囲があります。伸びる量と縮む量が決められています・・・って、当たり前ですね。

この縮む量の範囲内で路面からの衝撃を緩和しています。具体的には、路面からの入力は、タイヤを上へ加速していきます。それをサスペンションストローク内で減速して停止させている訳なんです。

右のグラフは傾きがバネレートを表します。同じバネレートでストローク50mmと110mmで対応する荷重が変わる事がわかります。ストローク末期はストッパーに辺り荷重が急激に立ち上がります。

減速が急すぎると衝撃が緩和しきれず、車体を上へ加速してしまいます。かといって、減速しきれないと、ストローク量の限界でストッパーに当たり、残ったエネルギーで車体を上に加速します。

前者を突き上げ、後者を底付きといい、乗り心地、走行安定性の上で非常に問題となります。

左のグラフは突起乗り越えの際の荷重変動です。この例では50mmのストロークでは40km/hで限界となりますが、110mmのストロークなら60km/hまでOKです。

車を設計する際に、想定する路面からの入力をストローク内で減速できるよう、サスペンションスプリングの硬さ=バネレートは設定されます。

右のグラフはTがショックアブソーバー無しで、振動が続いてしまいます。Uはショックアブソーバーで振動が抑制されています。Vはショックアブソーバーの減衰力が高すぎて、振動しにくくなっている=乗り心地が硬くなってしまっています。

バネレートに対応するようショックアブソーバーの減衰力は設定されます。

一般の乗用車の場合、乗り心地が柔らかい方が好まれますから、スプリングは極力柔らかめが設定されているように感じます。

一方で、安全性等の規制もあり、車両重量の増加が顕著です。その為、柔らかめのスプリングでは対応しきれません。

プログレッシブレートのスプリングの採用など、色々施されていはいます。


サスペンションストロークのストッパー=バンプストッパー(バンプラバー)にも工夫が施されています。 ストロークのストッパーですから、「よっぽどじゃないとココまでストロークしないでしょ?」と思われているようですが、実は、しょっちゅう当たっているんですよ。

というより、むしろ最近はバンプストッパーを長くしたりして、積極的に当てているようです。

短いバンプストッパーの場合、グラフの赤い線のようにバンプタッチから急激に反力が強く=突き上げます。

長いバンプラバーはストロークの初期から当たり始めて徐々に反力を強めていく事で、バネレートの補助となり走行安定性の向上と、突き上げの軽減をしています。

これは、少ないストローク時はバネレートのみで柔らかく、ストロークが大きくなると、バネレート+バンプラバーの硬さでしっかり感を・・・そんな感じになります。

さて、ローダウンするという行為は、ストローク量を任意で短くする事というのは分かりますよね。

左のグラフでは縦軸がバウンド側にずれた分がダウン量になります。

縦軸がずれると、スプリングのグラフの標準荷重のポイントが上にずれるのがわかります。

元の状態が、ちょうど良い状態にセットされていたなら、標準荷重のポイントがずれた分、荷重負荷能力が低下、つまりストロークが不足する事になります。

ということは、衝撃を緩和するのをダウン量分、急にしてやらないと底付きしてしまうという事なんですね。

つまり、ローダウンした場合、ダウン量に応じて硬いスプリングが必要という事なんです。

左のグラフでは、バネレートを上げた、つまりスプリングのグラフの傾きを急にして対処をしています。が、バンプタッチまでに間が無いので、この状況ですと底付きが激しくなってしまいます。

例えば、もともとのストローク量が10cmだった車を4cm車高を下げたなら、バネレートは単純計算で40%程度アップする必要がありそうですよね・・・

乗り心地重視で、バネレートの低いものを闇雲に選ぶと、底付きで乗り心地どころじゃなくなる可能性もあるという事です。

バネレートを比較して、最もバネレートの低いスプリング=乗り心地の良いスプリングと解釈される方も少なくないようですが、正解かどうかは難しいです。

他に考慮する点があります。 バネレートは1mm縮めるのに必要な荷重を表していますが、どの状態の数値でしょうか?

左の図のような無負荷状態から1mm縮める荷重だと思いますよね・・・

というのは、先にスプリングの解説をしましたが、純正形状のスプリング=通常のローダウンスプリングはプログレッシブレート=初期は柔らかく、後に硬くなるような非線形レートを採用しています。

初期分でのバネレートと後半でのバネレートでは結構違います。

また、最近のローダウンスプリングは、短くした分で遊ばないように(車検に通らなくなるので)使わない接地した時点で密着する部分があります。

この部分はとても柔らかいので、ここのバネレートはまったく実用されていません。

非線形のバネレートは平均値を表すようですが、この場合、実用されていない部分まで平均化されていませんかね・・・

ここで、各メーカーのバネレートを参考までに見てみましょう。

車種は「アルファード ANH20W 2.4L 2WD」用です。もちろん、カタログ数値です。

商品名
前後
ダウン量
バネレート
RS☆R Ti2000 ダウン
40〜35mm 3.51kg/mm
45〜40mm 7.34kg/mm
RS☆R Ti2000 ハーフダウン
20〜15mm 3.31kg/mm
20〜15mm 8.83kg/mm
TEIN S.TECH
40mm 3.5kgf/mm
40mm 8.5kgf/mm
タナベ NF210
20〜30mm 2.9kg/mm
30〜40mm 7.5kg/mm
タナベ DF210
35〜45mm 2.9kg/mm
50〜60mm 7.4kg/mm

フロントは最も柔らかいのがタナベのスプリング、リアはRS☆Rのスプリング・・・

ダウン量違うのにバネレートが同じとか、ダウン量が大きいのにバネレートが低くなるとか不思議な結果になってしまいました(笑)

で、結局どれが乗り心地が良いのか? 答えは・・・このデータだけで判断することは残念ながらできません。乗ってみないと実際のところは不明です。

たくさんの取り付け事例=試乗機会がありますので、傾向的にどのメーカーの何が乗り心地が良いとかはわかります。是非相談してください。

スプリングを変えたなら、ショックアブソーバーも変えた方が良いよね?

スプリングの動きを抑える為に装備されているのがショックアブソーバーです。

という事は、ローダウンスプリングでバネレートが変わるなら、それに応じて変える必要があるかも?

厳密にはその通りで、バネレート、特性の変化に応じてショックアブソーバーも変えることをオススメしたいですが、ローダウンスプリングに最適化されたショックアブソーバーって・・・無いんですよね。

逆に、ローダウンスプリング自体が純正のショックアブソーバーを前提に作られていますので、いっそ純正のまま、ヘタッているようなら純正の新品に交換でも良いかもしれません。

TRDやNISMOなどはローダウンスプリングとショックアブソーバーがセットになっていますが、これはセットを使う事をオススメしたいです。

他に、純正+αとしてKYBのNewSRスペシャルはローダウンスプリングのバネレートでも十分に対応可能かと思います。

どうせローダウンスプリングとショックアブソーバーをセットで買うなら・・・と、注目されているのが車高調ですね。

以前は競技用などが中心で(車高調自体が認可されていなかった)、結構高価な商品でしたが、最近は車検で認可された事もあってかリーズナブルな価格になってきました。

車高調は車高を調整する機能を持ったサスペンションキットの意味ですね。通常、スプリングの位置を上下して車高を調整します。

が、直接スプリングを上下するタイプのものは、本来車高を調整するのではなく、プリロード、つまりスプリングへの初期荷重を調整する機構です。

車高を上げる=スプリングを圧縮する=バネレートの初期値が上がるので、右のグラフのようなイメージです。

車高はスプリングの自由長で決定するのが基本です。

最近多くなってきたのは全長調整式といって、車高の調整をショックアブソーバーの全長を変える事で調整する機構です。

スプリングを縮めて車高を上げると、乗り心地が悪くなり、緩めて車高を下げると、スプリングが遊んで危険な上に、バネレートが下がり、ストロークも少なくなるので底付きしやすくなってしまいます。

全長調整式はプリロードを変化させること無く車高を調整する事が出来る上に、ストローク量は変化しないので、乗り心地を確保したまま車高を下げる事ができます。

車高調は調整機構の兼ね合いから、直巻きスプリングを使用するモデルが大半です。

その為、バネレートは線形ですので、コーナリングなどの走行性能を重点的にセッティングすると硬い足になってしまいます。

逆に、街乗り主体の低速域に重点を置いたセッティングで乗り心地は確保できますが、高速域ではバネレート不足から底付きしてしまいます。

これではメリットは生まれませんので、ショックアブソーバーにスプリングの不足を補うようなセッティングを施すことで乗り心地と走行性能のバランスを取っているようです。

最近は、ドレスアップの為の車高調が多く見受けられます。極力車高を下げながらも乗り心地は柔らかいまま・・・そんなセッティングが多くなっています。

決して悪い事ではないのですが、極端に過ぎると底付きで走行安定性が悪くなってしまいます。

ダウン量を調整できるのが車高調のメリットですが、より大きくダウンすることを目的として使用されるケースも少なくないようです。

走行性能を考慮するなら、適度なダウン量にしておく事がおすすめになりますね。

手軽になった車高調も少し注意する事があります。

まずは、純正の部品とは違いますので、異音等はある程度我慢する必要があります。

最近の車高調は街乗りを主体としているので、異音対策はコレでもかとされているのですが、そうはいっても純正に比べると音の出てしまうポイントは多数できてしまいます。

それぞれ対策はあるのですが、ある程度の走行によって元に戻ってしまいます。もちろん、装着時に適切に組み込むのは当然ではありますが、それでもある程度の異音は出てしまう事があります。

どれほど乗り心地が良いと宣伝されていても、乗り心地の良し悪しは個人の好みもありますので、純正とは変わってしまう=乗り心地が悪くなる(自分にとって)事もあるという事は考慮すべきと思います。

確実なのは、試乗してみる事ではありますが(他のクルマでも参考にはなりますね)それができない場合、信頼できる販売員などの意見を参考にある程度の乗り心地の悪化を覚悟しないといけないかもしれません。

クラフトで時々開催している体感試乗会は、毎回盛況です!

車高調は車高が調整できるのがメリットですが、車高の変化はアライメントの変化を伴います。

冬は雪対策で車高を上げて、春にはローダウンと検討する方も少なくないようですが、車高の変化は大きなアライメントの変化が伴います。

左のグラフは、とある車両の車高変化に伴うアライメント変化です。

車高を20mm下げる(赤い線まで)と、トーは±0mmから-5mmに、それ以外も変化しています。

車高を変えたらアライメント調整をする必要がある事も考慮してください。

ローダウンのデメリットもココに紹介してみます。

まずは、乗り心地が変化してしまうという事。

乗り心地の良し悪しは好みの問題もありますのが、純正の状態からは変わってしまうという事は理解する必要があります。

もちろん、フワフワしない、むしろ乗り心地が良くなったと感じる方も少なくないです。

現在の車検の規定では、一般的なローダウン、車高調でのローダウンも車検適応するようになりました。

が、処々の事情により車検不適合とされるケースもありますので注意が必要です。

車検を受ける工場に、どこまでのローダウンがOKなのか確認される事をおすすめします。

ローダウンにより輪止め等に接触したり、歩道を越える際に腹を擦ったりする事があります。

輪止めの高さは一般的な基準があり、純正のバンパーなどはそれを考慮して設定されています。

クラフトの駐車場はローダウン車対応の(笑)低い輪止めになっています。

一般使用では問題ありませんが、車体各部への負担増大もあります。

デメリットで最も問題となりそうなのが車検ですかね・・・

規制の緩和で指定部品は保安基準範囲内でユーザーの責任において任意に変更、取り付けができるようになりました。

サスペンションのスプリング、ショックアブソーバーは指定部品にあたる為、最低地上高等の保安基準内でローダウンしても車検適応となっています。

それまで改造は一切ダメ的な法規でしたが、外圧もあって一部の部品は交換しても良いよという事になりました。その一部の部品が「指定部品」です。旧法規ではルーフキャリアなども厳密には車検NGだったんですよ。

指定部品は保安基準内で任意に取り付け、交換しても良いとなっています。

指定部品以外は、簡易取り付け(簡単に取り外しできる)でない場合、改造申請が必要になります。

ちなみにハイエースのリア等に使われる「リーフスプリング」は指定部品ではありません。

つまり、ハイエースでリアのリーフスプリングを交換した場合は改造申請が必要になるという事です。

ローダウンに際して、指定部品ではありますが、保安基準として注意が必要な事があります。まずはご存知最低地上高です。

最低地上高はといえば「9cm」と答えが返ってくると思います。

で、最低地上高9cmはどこまでの高さでしょうか?

・・・エアロ?車体?最も低そうな部分で言えばフロントのバンパー下かな?フロンとスポイラーが付いていればその下端ですよね?

そこまでが9cmという事でしょうか?ま、車体と呼んでも良いですよね。

ちなみに、ホイールは大丈夫でしょうか?っていうなら、ブレーキローターは大丈夫?

正解は次のように明記されています。

道路運送車両法 第三条

自動車の接地部以外の部分は、安全な運行を確保できるものとして、地面との間に告示で定める間げきを有しなければならない。

接地部は自動車の場合タイヤですから、これは除かれています。告示で定められる間隙=最低地上高となります。

測定条件は以下のとおりです。

(1) 測定する自動車は、空車状態とする。

(2) 測定する自動車のタイヤの空気圧は、期待された値とする。

(3) 車高調整装置が装着されている車種にあっては、標準(中立)の位置とする。ただし、車高を任意の位置に保持することができる車高調整装置にあっては、車高が最低となる位置と車高が最高となる位置の中間の位置とする。

(4) 測定する自動車を舗装された平面に置き、地上高を巻尺等を用いて測定する。

(5) 測定値は、1cm未満は切り捨てcm単位とする。

車高調整装置は、手元で調整できる装置を指しますので、一般的なネジ式車高調は車高調整装置になりません。

実際の最低地上高についての規定は以下のようになっています。

測定値の判定

求めた地上高は次の(1)から(3)の基準をそれぞれ満足していること。

ただし、自動車の接地部以外の部分と路面等が接触した場合に、自動車の構造及び保安上重要な装置が接触等の衝撃に十分耐える構造のもの、又は自動車の構造及び保安上重要な装置を保護するための機能を有するアンダーカバー等が装着されている構造のものにあっては、当該部位の地上高は次の(1)及び(2)の基準を満足していればよいものとする。 この場合において、上記ただし書きの「衝撃に十分に耐える構造」及び「アンダーカバー等が装着されている構造」の自動車における当該構造を有する部位の地上高にあっては、

(1)の数値は5cm以上と読み替えて適用する。 なお、地上高を測定する際は、次に揚げる自動車の部分を除くものとする。

(a)タイヤと連動して上下するブレーキ・ドラムの下端、緩衝装置のうちのロア・アーム等の下端

(b)自由度を有するゴム製の部品

(c)マッド・ガード、エアダム・スカート、エア・カット・フラップ等であって樹脂製のもの

(1)自動車の地上高(全面)は、9cm以上であること。

(2)軸距間に位置する自動車の地上高は、次式により得られた値以上であること。

H=Wb・1/2・sin2゜20‘+4

(3)前輪より自動車の前方又は後輪より自動車の後方に位置する自動車の地上高は、次式により得られた値以上であること。

H=Ob・sin6゜20‘+2

ただし、各記号の意味は次のとおりとする。

H:自動車の地上高(cm)

Wb:軸距(cm)

多輪を有する自動車にあっては、隣接軸距のうち最大のものとする。

Ob:前輪(多軸を有する自動車にあっては、一番前方にある軸)から自動車の前方の地上高を測定しようとする位置と前輪の中心線との距離又は後軸(多輪を有する自動車にあっては、一番後方にある軸)から後方の地上高を測定しようとする位置と後軸の中心線との距離(cm)

なお、三角関数正弦の数値は、次の値を用いるものとする。

Sin2゜20′=0.04

Sin6゜20′=0.11

計算式はあるわ、小難しい法律らしい回りくどい書き方ではありますが・・・

要約すると、車の最低地上高は9cm以上であること、強度のしっかりしたアンダーカバーは5cm以上であること、ゴムや樹脂製の部品は最低地上高には関係無く、タイヤと共に動くサスペンション関連の部品も関係ないことです。

つまり、車両の裏面でサスペンション関連以外の金属製の部品で最も低い部分と地面の隙間が9cm以上あることとなります。

例えば、フロンとスポイラーと地面の隙間が3cmしかなくとも、金属製の部品(例えばマフラーなどです)が9cmの地上高を確保していれば問題無いと書かれている訳です。

もしかしたら、左のショーカーも合法かもしれません(笑)

車検対応のスプリングでも、あくまでも特定車種、グレードの純正の状態での測定データで(カタログに測定車種の記載があります)、例えばマフラーを変えて太くした場合は地上高は変わってしまいます。

タイヤサイズの変更で外径が変わってしまった場合等も地上高は変わってしまいます。

あと、経年によるスプリングの「ヘタリ」はゼロではありません。

また、スプリングを切るなどの加工は不可です。

スプリング車をエアサスに変更した場合は構造変更が必要です。

車高に関連して、ヘッドライトの光軸も同様に変化する為、ローダウンによって下がって適正な状態を確保できない事があります。

車検の際には光軸の調整は必須ですので、特に問題にはなりませんが・・・

法的にはこのようになっていますが・・・状況により車検に通らないケースがあるようです。

車検を受ける工場の判断によるところがどうしてもあります。

最終的には、車検を受ける工場にどの程度までのローダウンが可能なのかを確認してみる事をおすすめします。

フロントのリップスポイラーの下を計って「2cmダウンまでなら可」と言われたり(実話です)、「うちでは無理」と言われたり(実話です)・・・その工場で車検を受ける場合、その指示に従うしかなさそうです。

まぁ、しっかり確認して1度は車検通ったのに、「工場長が変わった」とか「検査が厳しくなった(実際には変更なし)」で今回は不合格とかいうのもあります(実話です)。

ま、こうなるとどうしようもないですが(陸運事務所に持ち込めば普通に車検通ったりします)、できるだけ注意していきたいですね。

カッコだけではなく、性能的なメリットもあるローダウン。

確かに、乗り心地重視過ぎる純正のセッティングから、少しローダウンして硬めにした方が、高速での安定性など気持ち良く感じてしまいます。

なによりローダウンしたフォルムのカッコ良さは捨てがたい!輸入車はノーマルでも低めでカッコ良いですよね!

せっかく、ローダウンも法適合の基準がチャンとありますので、その範囲をめ〜〜いっぱい使って、自分の車を、自分なりに個性的にカスタムしてみてください!

でも、ローダウンの商品選びは慎重に!