よく見るコイルスプリングだけじゃない！　板バネに空気バネなどクルマのサスペンションの「バネ」の種類と特徴

この記事をまとめると
■クルマの重量を支え衝撃を和らげる役目を担うのがバネだ

■バネには板バネ、コイルスプリング、トーションバースプリングなどの種類がある

■バネは乗り物のサスペンション機能に不可欠な部品として今後も練り上げられていくだろう

クルマの乗り心地はバネ次第

クルマの重量を支える役目を担うのが、バネだ。また、路面の凹凸などを通り過ぎる際の衝撃を和らげる役目がある。

もし、バネがなかったら、路面の凹凸に応じていちいち車体が傾いたり跳ねたりしてしまう。

したがってバネは、クルマだけに用いられるわけではなく、その昔の馬車でも使われてきた。

バネには種類がある。馬車などでも使われてきた歴史ある形式は、板バネだ。板状のバネの両端を支え、その中央付近に車輪を取り付けることにより、板バネの弾力を利用し、路面からの衝撃を和らげる。また、鉄を使ったバネの強さを活かし、車重を支える。長短長さが異なる板バネを重ねることで、それぞれの間に生じる摩擦が、バネのたわみを調整する役目も果たす。

板バネと呼ばれるサスペンション

板バネの素材は鉄に限らず、たとえば米国ゼネラルモーターズ（GM）のスポーツカーであるコルベットは、樹脂製の板バネを使っていたことがある。それにより軽量化をはかった。

シボレー・コルベットのフロントスタイリング

板バネの弾力に替えて、棒状の鉄が持つねじりに対する戻り力を利用したのが、コイル式のバネ、コイルスプリングと呼ばれる方式だ。棒状の物をねじると、元へ戻ろうとする。その弾力を利用している。

コイル式のスプリング

そのねじる力を簡素に利用するのが、トーションバースプリングと呼ばれる棒状のバネだ。それを螺旋状に巻きあげたコイルスプリングと違い、棒のまま車体に取り付ける。見栄えはまったく違うが、機能させ方は、コイルスプリングもトーションバースプリングも同じだ。

トーションバースプリング

棒状のまま使うには、長い棒を取り付ける場所が車体側に必要になる。一方、コイルスプリングは、長さを短くできるが、スプリングの直径分を収める空間が、車体側に必要になる。車体の構成（パッケージング）によって、都合のよいバネの形式を選ぶことになる。

空気バネを使うクルマもある！

そのうえで、ひとつのバネの径を途中で変化させる使い方がある。これは、プログレッシブと呼び、棒の太さを変えることで弾力の強さを変え、複数の用途に活用できるバネにする手法だ。

プログレッシブと呼ばれるバネの形状

たとえば、通常の走りでは乗り心地をよくするために柔らかめのバネで衝撃をいなす。しかし、柔らかなバネでは、高速でカーブを曲がる際に車体が傾きすぎる懸念がある。高速走行では、硬めのバネの方が車両の姿勢を安定させやすい。そこで、このプログレッシブのバネを用いれば、同じひとつのバネで、乗り心地のよさと、高速での旋回安定性の両方を満たすことができることになる。

ほかに、限られた例としては、密閉した空気を使ってバネの働きをさせる方法もある。空気バネというものだ。密閉された空気の圧力を変化させることで、プログレッシブな作動のさせ方ができる。ただし、空気圧を調節するポンプを装備する必要がある。

エアサスペンションを装着している様子

馬車の時代を含め、昔からバネは乗り物のサスペンション機能として不可欠な部品だ。いろいろな手法があるが、今日なお、あらゆる走行状況に応じた乗り心地と走行安定性の両立は、走行実験を繰り返しながら練り上げられている。