ショックアブソーバー｜サスペンション調整
メカニックやチューナーの多くは、スクーターの安全性とライディングプレジャーにとってシャーシがいかに重要であるかを知っています。優れたシャーシは制動距離を短縮し、乗り心地を向上させ、カーブでの安全性を高めることができます。シャーシにはいくつかの部品があり、実際には、車と道路をつなぐものはすべてシャーシの一部です。ここでは、可動式ホイールサスペンションのバネとダンパーの要素に着目して説明します。クラシックスクーターの場合、これらは通常「サスペンションストラット」や「ショックアブソーバー」です。
特に、車輪が路面に均一に接地するためには、これらの部品が重要な役割を果たします。路面のさまざまな凹凸を補正することになっている。長い衝撃も速い衝撃も、小さな段差も大きな段差も、アクセルやブレーキによるローリングの動きも、その動きは常に補正されなければならない。これは本質的に重要なことです。車輪が地面と均等に接触してこそ、マイナス加速度、プラス加速度、横加速度を最適に伝えることができるのです。また、シャシーは乗り心地を左右する重要な要素です。
多くの二輪車ライダーが望む車体改良に、多くのメーカーが喜んで応じる。あらゆる要求と予算に対応するサスペンション技術の幅広い市場があります。特に優れたサスペンションは調整幅が大きいため、経験豊富なメカニックでもハードルが高いのです。しかし、その一方で、すべてのパラメーターを正しく調整することを敬遠する人も少なくありません。これは、このテーマについて多くの誤解と半信半疑が蔓延していることにも起因しています。
このブログでは、個々の機能を構造化し、基本的なことと、自分のクルマで調整するためのコツの両方をガイドしてみたいと思います。
サスペンションのストラットを構成する2つの基本部品。
- バネ：柔軟なホイールサスペンションを可能にします。これにより、凹凸のある路面でもタイヤが地面に均一に接地し、快適なドライビングを実現します。
- ダンパー：車輪のたわみ運動を減衰させる役割を果たす。ダンパーがないと、車輪が跳ね上がったときにスプリングのエネルギーで路面との接触が悪くなったり、接触しなかったりする。さらに、乗り心地も損なわれています。
個別設定オプションの目的は何ですか？
- スプリングレート：装着されたスプリングの特性曲線で、一定の力でどれだけショックアブソーバが圧縮されるかを決定する。
- プログレッシブ・スプリング：圧縮が進むにつれてバネ力が大きくなるスプリング。スプリングトラベルの少ないサスペンションに有効です。
- スプリングプリロード：ナットで調整し、無負荷時のスプリングの長さを制限する。
- 伸側減衰：通常、インナーダンパーロッドの先端にあるアジャストホイールで調整します。伸側減衰は、伸側の動きを打ち消す力の大きさを決めるものです。
- コンペンセイションリザーバー：ダンパーカートリッジからの減衰材に容量を追加するためのものです。温度バランスの改善による安定したダンパー機能の確保と、調整可能性の向上。
- 圧縮減衰：ダンパーが圧縮の動きを打ち消す力を決める。通常、ショックアブソーバーのリザーバーにあるホイールで調整します。
- ダブルコンプレッションステージまたはハイ／ロー設定：ここでは、速い圧縮動作と遅い圧縮動作に対するカウンターフォースを別々に調整することができます。
ダンパーの基本構造
スプリングプリロードはどのような効果があるのでしょうか？
スプリングプリロードは、実はとても簡単に調整できるパラメーターなんです。しかし、残念ながら、この調整が何をするものなのか、誤解が絶えません。そこで、スプリングプリロードの調整について、どの記事でも最初に出てくる知恵として、スプリングプリロードでシャーシの硬さを調整するのではなく、あくまでも高さを調整することから始めたいと思います。これは主にライダーの体重の違いに合わせてサスペンションを調整するためのものですが、サーキット走行などでジオメトリーを変更する際にも使用できます。
ほとんどの人が聞いたことのある言葉です。しかし、どうやら本当に信じたり、心に刻んだりするのは難しいようです。結局、スプリングプリロードナットを締めると、スプリングは圧縮されるのです。ですから、ここでは、なぜ本当に高さだけを調整し、サスペンションの硬さはまったく調整しないのかを説明します。そんなことないですよー。本当に！？
左はそれを説明するための図です。バネの特性曲線のことである。つまり、ある力でバネが圧縮される距離のことである。X軸は、スプリングの移動量（mm）。Y軸は、ライダーの体重（キログラム）。
例えば、体重100kgのライダーがスプリングを80mm圧縮していることが分かります（ここでは車両重量を無視しています）。長さ400mmのショックアブソーバであれば、荷重をかけた状態でも320mmの長さになるということです。この支柱のバネが300mmだとすると、負荷がかかっても220mmは確保できることになる。ライダーの体重でショックが圧縮される80mmは、ネガティブトラベルとして利用できるようになったのです。そのため、負のばね移動量は、例えばポットホールを補正するために車輪がたわむことができる距離である。
スプリングのプリロードを調整するとどうなりますか？予圧用のナットを締めると、無負荷状態でスプリングが使える長さが短くなります。例として、40mmの調整を行う場合を考えてみましょう。つまり、スプリングは40mm圧縮されることになる。100kgのライダーが荷重をかけたときよりもスプリングの圧縮量が少なくなっているので、100kgのライダーはスプリングを以前と同じ長さ、つまり220mmまで圧縮することになる。しかし、すでにバネは40mm圧縮されているので、ショックアブソーバと車両は予圧と加重力の差分だけ下がることになります。したがって、この場合、40ミリメートルによって。これでは、スプリングのマイナス移動量は40mmしかないことになる。同時に車高も40mm低くなったので、スプリングプリロードの調整前より40mm高い荷重状態になっています。
非常に重要なことですが、調整後もドライバーの重さでスプリングは同じ長さに圧縮されています。つまり、調整前と同じようにバネが硬くなるのです。変わったのは、ドライバーを乗せたときの車高の高さだけです。もうひとつ変わったのは、スプリングのプラスとマイナスの移動量の比率です。
スプリングプリロードを調整すると何が変わるのか、表で分かりやすく説明しています。無負荷状態では、バネ支柱の長さは変わらず、バネの長さが変化する。負荷がかかった状態では、バネの長さは変わらず、バネ支柱の長さが変化する。ドライバーが座った場合、硬さは変わらず、高さだけが変化しています。
ちなみに、プログレッシブスプリングを搭載したサスペンションのストラットにも適用されます。ここでも体重がXのライダーは、プリロードをどのように設定しても、スプリングが長さYまで圧縮されることを意味する。
スプリングプリロードの調整方法は？
スプリングプリロードを正しく設定するためには、まず無負荷状態でのスプリングトラベルを決定することが重要である。多くの場合、メインスタンドを使って簡単に行うことができます。メインスタンドに車両を置き、ホイールから重さを取ります。次に、車軸の中心から、フレーム上の垂直方向の位置まで測ります。このポイントに小さなテープで印をつける。次に、スタンドから車両を外し、その上に、または運転手が運転姿勢で座ります（ショックアブソーバーは事前に温めておくとよいでしょう）。このとき、車両がまっすぐであること、ドライバーがドライビングポジションに足を置いていること、シャーシの寸法を測定する必要があるため、補助が必要です。もう一度、車軸の中心からマークまたは測定ポイントまで。
これで、無負荷の状態と、ドライバーと車両の重量を加えた状態の2つの測定値が得られました。1番目の値から2番目の値を引くと、マイナスのサスペンショントラベルが得られます。理論的には、全スプリングトラベルの25〜30％がネガティブスプリングトラベルになるはずです。つまり、200mmの移動量を持つショックであれば、マイナスの移動量は50〜60mmになるはずです。
残念ながら、この価値はクラシックなギアシフトスクーターの条件に単純に転嫁できるものではありません。そこのサスペンションのトラベルが短すぎるのが普通です。ここでの参考値は約2cmです。
2つの測定値の差がこの2cmになるまで、スプリングプリロードを調整する必要があります。スプリングプリロードは、すでに基本的なチューニングが施されています。
伸側減衰を調整した場合の効果は？
車輪が障害物を乗り越えると、バネの圧縮運動によって凹凸が補正される。これでバネに張力がかかり、元の位置まで移動します。このスプリングアウトの動きは、ショックアブソーバーによって減衰されます。ショックアブソーバがバネに対してこの方向に作用する力の強さは、リバウンドステージで変えることができます。
このとき、筐体にブレが生じないよう、急激なリバウンドが起きないようにすることが重要です。一方、車輪の反発が遅すぎて、次の障害に遭遇したときにスプリングのストロークをフルに使えるようにすることも必要です。伸側減衰を強くしすぎると、「巻き上げ効果」のようなものが発生することがあります。いくつもの障害物に連続してぶつかると、タイヤが圧縮され、その間にリバウンドすることができないのです。ショックアブソーバはどんどんヘタっていき、硬くなっていきます。タイヤがぶつかって、路面との接触がなくなる。
伸側減衰の調整はどのように行うのが正しいのでしょうか？
基本的なセッティングの目安は、筐体が再び跳ね上がるまでに約1秒かかることです。つまり、ショックアブソーバーやシャーシが停止するまで圧縮し、その後、ギュッと解放される必要があるのです。フレームが元の位置にスプリングバックするまでの時間は1秒であること。
残念ながら、このルールはクラシックスクーターには単純に適用できないことも、ここでの事実です。もちろん、この時間の最適値は、スプリングの移動長に強く依存する。しかし、クラシックスクーターは一般的なロードバイクよりもサスペンションの移動量が少ないので、ここでのタイムは0.5秒程度になるはずです。 リバウンドの時間が正しいかどうかを判断するには、「21」という数字を「数える」または「言う」のが一番です。これはかなり正確に1秒かかります。従って、半秒を決めるには、「1.5」でいい。シャシーのリバウンドが速い場合は、リバウンド・ダンピングをさらに閉じなければなりません（つまり時計回りに調整）。シャシーの反発が鈍い場合は、伸側減衰を上方 （反時計方向）に調整する必要があります。
膨張タンク
圧縮比の調整機構は、スポーティな走りを志向する高品質なショックアブソーバならではのオプションです。コンプレッションアジャスターの装着には、外部リザーバーが前提条件となります。このようなリザーバーは、オイルカートリッジの端にあり、小さなチューブやホースで接続されている。ダンパーオイルはダンパーカートリッジから膨張タンクに流れることがあります。また、膨張タンク内にはガス溜めやセパレーターが設置されています。そのため、オイルだけがカートリッジからリザーバーに流れ、その逆もまた然りです。 膨張タンクの主な目的は、オイルの温度を均一に保つことです。体積が大きい方がゆっくり加熱される。また、容器が増えることで、温度を逃がす表面積が大きくなります。オイルも温度によって減衰特性が変わるので、これは有効です。
また、カートリッジとリザーバーの間にバルブを設置することで、圧縮段数を調整することができます。これは圧縮段階と同じような仕組みで、オイルが一度に一方向にしか通らないように穴が開いているのです。オイルが膨張タンクに流れ込む穴の大きさを調整することができます。つまり、圧縮運動の際にオイルが流れる方向を調整することができるのです。
圧縮段はどのような働きをするのでしょうか？
膨張タンクへの口径のバルブが閉じていると、ダンパーは大きな力で圧縮を打ち消す。開いている場合は、圧縮がわずかに減衰する程度です。ショックアブソーバの圧縮する速度を調整するものです。圧縮減衰は、スプリングの挙動に「硬さ」のようなものを生み出します。つまり、スプリングプリロードでは調整できないようなパラメータを調整することができるのです。この反力は圧縮時には変わらず、つまりスプリングの移動量が増えても増加しない。
圧縮減衰の調整はどのように行うのが正しいのでしょうか？
残念ながら、伸側減衰の基本的なセッティングは、伸側減衰のように経験則で見つけるのは簡単ではありません。適切なセッティングには、経験と感覚が必要です。結局、乗って、乗って、乗って、自分に合ったセッティングを探すしかないのです。ライダーがスクーターの上に立ち、全体重をかけてそれぞれのショックアブソーバーをぐいっと押すのです。急な揺れでショックアブソーバがライダーの体重で大きく、または完全に沈む場合は、圧縮ダンピングの設定が柔らかすぎることが考えられます。高速でパワフルなショックの際に、サスペンションのトラベルがほとんどない場合は、圧縮ダンピングが硬すぎることになります。
圧縮減衰の参考値を得るためのヒントです。圧縮ダンピングを最大にし、数キロ走行してください。次に、圧縮ダンピングをもう一方の極限に設定します。つまり、ダンピングを完全に下げ、再び数キロ走ります。これにより、シャシーの調整で何が起こっているのか、どのように良くなっているのか、感覚を養うことができます。そして、ゆっくりと、何度も走行テストを重ねながら、適正値に近づけていきましょう。
二重圧力ステージ
ダンパーが圧縮に対して発揮する力は、スプリングの移動量に応じて一定になります。したがって、リニアである。ただし、ピストンロッドがダンパーに突入する速度で変化する。ダブルコンプレッションステージにより、速く浸す動作と遅く浸す動作で別々に抵抗を調整することができます。また、ダブルコンプレッションの調整も通常リザーバーにあります。通常、ネジは同軸上に配置され、互いの内側に配置されることもあります。2つの圧力レベルを「Highspeed」「Lowspeed」と呼びます。ここで、高速と低速の意味を覚えておくことが大切です。つまり、ショックアブソーバが圧縮される速度であって、車速ではありません。ショックアブソーバは、サスペンションの移動量が多い場合にのみ、素早く圧縮されるようになっています。サスペンションの移動量が少ないと、ほとんどの場合、低速域での動きとなる。
デュアルコンプレッションの減衰力を調整するのは簡単ではありません。したがって、何が調整されているかを理解するためのいくつかの考慮事項があります。
サスペンションは、主にLowspeed領域で機能します。バネの動きは低速から始まり、高速に一瞬だけ加速し、反転する手前で再び低速になるため、短くて硬い段差でも高速域の動きはほとんどない。石畳の上など、短くて速いバネの圧縮・伸長動作も、高速域では行われない。スプリングストロークが短すぎて、低速域での減衰力が優位になっている。強いブレーキ操作によって車軸の荷重が急激に移動するため、短時間で大きなストローク移動が発生します。ダンパーが高速域に入る。ブレーキ圧をゆっくり上げていくと、大きな昇降運動が起こりますが、その時間は長くなります。低速域でダンパーが効く。
高速域での負荷は、激しいバンプの場合など、スクーターがサスペンションのトラベル全体で素早く圧縮されるときに発生し、そのときだけダンパーピストンの速度が適切に蓄積されます。高速圧縮減衰は、ハードな負荷がかかったときにサスペンションが油圧で「ブロック化」しないようにする圧力解放バルブにほかなりません。
ロースピード圧縮ダンピングは、長い段差、ブレーキ、加速などのダイナミックな走行条件下で車両を安定させます。圧縮減衰の反力がないとスプリングが曲がりすぎてしまうときに、スプリングを支える役割を果たします。
高速・低速の調整方法は？
Lowspeed圧縮段を多く設定すると、過剰な圧力を素早く消せないため、Highspeedバルブが早く開く。そのため、2つのステージの設定はあまり離れない方がよいでしょう。目安として時折見かけるのが、5クリックという値です。さらに、高速ステージの設定が低速ステージの設定から離れすぎていないことも必要です。
ダブルコンプレッションステージの設定により、サスペンションの調整はようやくレベル2に到達しました。これを完璧にこなすには、単純にそれなりの経験が必要です。
ヒント：最初のうちは、必ず高速と低速を同じ値に並行して調整してください。単純な圧縮ダンピングの調整と同様に行います。良い値が見つかったら、サスペンションが高速域に入るような走行場面で車両をよく観察してください。例：カーブの手前で速く、激しいブレーキングをする。フロントエンドの座屈が早い場合は、高速設定を上げる必要があります。例えば、強い高速バンプ時に後輪がブロックにぶつかり、サスペンションのトラベルを使わずにリアエンドを押し上げた場合、高速ステージをオープンします。
結論
シャーシを正しく調整するためには、まずシャーシの仕組みを理解し、個々の調整オプションの効果を把握することが大切です。 そのためには、何度も走行してフィーリングを確かめ、さまざまなセッティングを比較できるようにすることです。完璧なシャーシを作るには、常に時間と忍耐が必要です。
部品単体を購入する場合でも、硬いサスペンションは良いサスペンションではなく、もちろんスポーティーでもないことを忘れてはいけません。シャーシは、タイヤが凹凸を補正し、常に路面と完全に接触していなければなりません。それだけがスポーティ。だから、シャーシの硬さは道路にフィットしていなければならないのです。非常にスムーズなサーキットでこそ、サスペンションを少し硬くするとクルマは速くなるのです。長年、自分のスクーターやお客様のスクーターで経験したことですが、チューニングシャシーを搭載した多くのクラシックスクーターは、最も滑らかなレーストラックでも有利にならないほど硬いセットアップになっています。普段使っているスクーターで石畳の上をゴロゴロと走ると、車輪がほとんど路面に接触しないんです。
ほとんどの用途では、2つの調整オプションで十分です。スプリングプリロードとリバウンドダンピングを採用。また、圧縮側の減衰力を調整することで、より要求の厳しい方にもすぐに良い結果を出すことができます。ダブルコンプレッションダンピングは、スポーティな走りを目指す上級者向けの機能です。
最後の最後に、サスペンションに対応する価値があります。優れたシャシーは、安全性だけでなく、ドライビングプレジャーを大きく向上させます。適切な調整で実現できるのは、驚くべきことです。そんなに難しくないので、ぜひやってみてください。
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