F1マシン解説：サスペンションのプッシュロッドとプルロッドの違いは？
サスペンション、そしてその重要性
F1ドライバーは、どんなドライバーでも、できるだけ多くのタイヤを路面に接触させたいと考えている。タイヤが路面に接していれば、グリップが上がる。つまり、より多くのパワーを得ることができ、より速く走ることができる。
F1サーキットの縁石など、路面に段差があると、タイヤが乗り上げ、タイヤとホイールに力が加わる。
サスペンションがなければ、車のシャーシは基本的にホイールにくっついているので、ホイールとシャーシに力が加わることになる。そのため、乗り心地が悪いだけでなく、縁石があると車体がバウンシングしてしまい、車輪もバウンドして路面とのグリップが失われる。
しかし、サスペンションは、段差の力と運動エネルギーをスプリングに蓄えさせ、スプリングを圧縮することで、段差から伝わるエネルギーを吸収し、4つのタイヤが路面をグリップすることを可能にする。ただし、下の画像のような「縁石に乗りすぎた」場合は別だが...。
サスペンションは、F1マシンのハンドリングや挙動に重要な役割を担っているF1のサスペンションは、ロードカーのサスペンションとどう違うのか？
F1マシンの4つのホイールは、すべて「ダブルウィッシュボーン」設計を採用しているため、すべて独立したバネを備えている。そのため、車の各コーナーにかかる力に応じて、4つの車輪が独立して動く。一部のハイパフォーマンスロードカーやレーシングカーの中にも、このようなサスペンションを採用しているものがある。
しかし、F1マシンに使われるカーボンファイバーなどの素材は、一般的なロードカーに使われるものより軽くて丈夫で、値段も高い。
F1マシンは、縁石やデブリなど、コース上で遭遇するあらゆるものから受ける大きな力に対処しなければならないだけでなく、大多数のロードカーとは異なり、常にダウンフォースによって押し下げられ続けている。F1のサスペンションは、それに耐えうる強度を備えていなければならない。
オープンホイールカーでは、タイヤとサスペンションをつなぐエレメントがよく目につくが、F1も例外ではない。露出しているこれらの目に見える要素は、F1マシンで重要な空力的役割も果たしている。
アストンマーティンのAMR23のフロントサスペンションを上から見た図。アッパーウィッシュボーン（緑）、プッシュロッド（黄）、ロアウィッシュボーン（赤）が見える。現在のF1マシンでは、前輪とシャーシを接続するポイントがいくつかある。上下にあるのがウィッシュボーンだ。通常、上側のウィッシュボーンは下側のウィッシュボーンよりも短く、タイヤが静止しているときに斜めに傾く「ネガティブキャンバー」と呼ばれる状態になっている。F1では、ネガティブキャンバーによってタイヤと路面の接触がよくなり、タイヤの摩耗がより均一になる。
車のフロントとリアのウィッシュボーンの間にはサスペンションロッドがあり、ホイールアップライトの上端からサスペンションスプリングに繋がっている。F1マシンでは、このスプリングは水平に取り付けられていて、力が加わると「ねじれる」ようになっている。これは通常「トーションスプリング」と呼ばれている。
ロードカーでは、そのスプリングは一般的に縦に走っている。特にダブルウィッシュボーンのロードカーの場合、ホイールアーチから覗き込むとスプリングが見えることがある。
最後に、ロードカーと同様に、F1マシンには「ダンパー」があり、スプリングが上下に無秩序にバウンドするのを防いでいる。ダンパーにはガス（古いロードカーではオイルや液体）が入っていて、スプリングにかかる力の一部を分散させる。F1マシンでは、ほとんどすべてが快適性よりもパフォーマンスを重視しているため、チームはサーキットに応じてサスペンションやダンパーの剛性を調整する。モナコでは、さらに一歩進んで、ステアリングアングルを大きくするために新しいステアリングアームを装着することもある。
アッパーウィッシュボーンとプルロッドをそれぞれ緑と黄色で強調したフェラーリSF-23のリアサスペンションプルロッドとプッシュロッド、何が違うの？
ホイールの上部とトーションスプリングをつなぐロッドは、「プルロッド」または「プッシュロッド」と呼ばれる。これは、ロッドが、そのバネを「引く」「押す」ために固定することができるからだ。
プルロッドの場合、ロッドはシャーシの低い位置からホイールアセンブリの高い位置まで、斜めに取り付けられている。タイヤが段差を乗り越えると、ホイールはプルロッドを介してトーションスプリングを引っ張り、ロッドをシャーシから上へ、そして外へと引っ張る。
プッシュロッドの場合は、その逆で、斜めの角度で取り付けられるが、シャーシの高い位置にあり、ホイールアセンブリの低い位置にある。タイヤが段差を乗り越えると、ホイールはプッシュロッドを介してトーションスプリングを押し、ロッドを上向きにシャシーに向けて押し上げる。
TECH TALK: プルロッドサスペンションとプッシュロッドサスペンションの違いは何か？
どちらが良いのか？
プッシュロッドとプルロッドのどちらが優れているか、一概に判断するのは簡単ではない。また、チームによって、フロントとリアのサスペンションの構成は異なる。
プッシュロッド式サスペンションは、スプリングやダンパーが高い位置に取り付けられているため、アクセスしやすいかもしれないが、その分、他のパーツにアクセスしにくくなるかもしれない。また、プッシュロッドは車体の高い位置に取り付けられるため、車体の重心が高くなる。チームは複雑さやコストも考慮するが、空力とパフォーマンスの向上が優先される。
F1マシンのあらゆる部品と同様に、サスペンションの構成を変更することは、他の部分の挙動に無数の影響を及ぼす。
F1チーム別サスペンション構成
レッドブル（フロント：プルロッド／リア：プッシュロッド）
アストンマーティン（フロント：プッシュロッド／リア：プルロッド）
メルセデス（フロント：プッシュロッド／リア：プルロッド）
フェラーリ（フロント：プッシュロッド／リア：プルロッド）
マクラーレン（フロント：プルロッド／リア：プルロッド）
アルピーヌ（フロント：プッシュロッド／リア：プッシュロッド）
ハース（フロント：プッシュロッド／リア：プルロッド）
アルファロメオ（フロント：プッシュロッド／リア：プッシュロッド）
アルファタウリ フロント：プッシュロッド／リア：プッシュロッド）
ウィリアムズ（フロント：プッシュロッド／リア：プルロッド）
カテゴリー： F1 / F1マシン
