車の動きを大いに決定付けるダンパーですが、漠然と「オイルとかガスが入っていて縮んだり伸びたりするスピードを調整している」という事は理解していたのですが、「どんな構造・原理」をしているか全然分かっていませんでした。
ということで構造について勉強してみました。
大手のTEIN等のHPにカットモデルを用いた説明があったりするのですが、漠然としすぎて「では何が凄いのか」が理解できなかったので、基本的なところから調べてみました。
車高調を選んだり、仕様変更する際に参考になりそうですし。
そうしますとコチラのチームルマンの方が書いているコラムがめちゃくちゃ詳しく書いてあるのですが、一般の方（自分含む）が読んでも？？？な部分が多かったので、「要はこういうこと！」というのをまとめて行きたいと思います。自分のメモという要素が強いですが。。。（間違ってたらごめんなさい。）
1.What is the damping force?(1)
〜ダンパーの減衰力とは？〜
車のタイヤが上下する際の「固さ」というのは基本的に「スプリングのバネレート」で決まってきますが、バネは縮んで伸びると「ビヨヨーン」となってしまい、そのままだと小石を踏んだだけで車全体が「ピヨヨーン」という動きをしてしまい、乗り心地もトラクションも安定しません。
そんな時に「ピヨヨーン」を押さえ込むのがショックアブソーバー。そしてその抑え込む力を「減衰力」と呼んでいます。
ここでポイントなのが、スプリングは縮み等の物理的な「変位」によって一定の「反発力」を発生させますが、「減衰力」は縮ませた状態で維持させている時など、ショックアブソーバーが動いていない時は力が発生しません。
上記を踏まえたうえで、ルマンさんによると
「もしスプリングとダンパーが 組み合わされた物（サスペンション）がここにあり、そこに力が掛かるとすると、力の分だけスプリングはたわもうと動き出しダンパーはそれにブレーキを掛けようとします。そして力とスプリングの反発力がつりあうところで止まりダンパーはそれ以上仕事をしなくなるということです。 そうです減衰力はブレーキのようなものですね、動いている車の速度を下げようとしますが止まっているときにはブレーキを踏んでも何が起きるわけではありません、それと似ています。」
と表現されています。
2.What is the damping force?(2)
3.Pump function -Oil displaced by pistons
6.Pressure loss
〜ダンパーはどうやって減衰力を発生させている？〜
詳しい構造は次回以降ですが、ダンパーの中にはオイル」と「ガス」が封入されており、そこをダンパーの「ロッド」とロッドの先端についている「ピストン」が行き来するようになっています。
イメージとしてお風呂のお湯をかき回そうとすると凄く抵抗があると思いますが、同じようにピストンがオイルの中を行き来する際にも抵抗が生じており、この動きがダンパー内の「ポンプ作用」と呼ばれています。
（ポンプ作用はもう1つ、ダンパーのロッド（シャフト）でも作り出されますが、次のブログで）
ここまでは理解しやすかったですし、イメージもしていたのですが、「減衰力」というのはこの「ポンプ作用」だけでなく、「圧力損失」と呼ばれる力も合わさって初めて「減衰力」として出力されるとのことでした。
「圧力損失」とはピストンには小さな穴（オリフィス）が開いており、オリフィスを通る際に、オリフィスの入口側と出口側で圧力差が生じ、「ポンプ作用」と合わさって「減衰力」として出力されているとのことでした。
たしかに注射器みたいな器具で真空状態でピストンを動かそうとすると凄く抵抗がありますよね。
ちなみに圧力損失によりエネルギーが消費されると熱が生じるそうです。よくTEIN等の車高調メーカーHPでも「放熱が～」とか書いてありますよね。
とまぁ、ダンパーの減衰力とは単純にオイルによる抵抗だけでなく圧力差も加わって初めて成立する物のようです。
次のブログではオイルだけでなく、ガスの部分がどういう働きをしているかを中心にまとめてみたいと思います。
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