この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。(このテンプレートの使い方)
出典検索?: "アクティブサスペンション"
アクティブサスペンション(英語:active suspension)は、油圧や空気圧などのエネルギー源をもち、自ら縮みや伸び、またはばねのダンピング力の強弱調整の走行中の自由な変更などを発生させることのできるサスペンションである。 通常のサスペンション機構は、走行中の路面の凹凸などの外力を受け動くのみで、ばねやダンパー(サスペンションのばねが縮んだ際の反発力の速さをコントロールする機構)などで構成されており、自ら動くエネルギー源を持たないものが基本である。そのため通常のサスペンションは、パッシブ(受動的)サスペンションと呼び区別されることもある。 一方、アクティブサスペンションの場合は前述の通りに自ら油圧や空気圧などで伸び縮みし、反発力の強さもコントロール出来るためアクティブ(能動的)サスペンションと呼ばれる。 アクティブサスペンションの定義には大きく分けて2つあり、ショックアブソーバーの衝撃吸収力(縮み側)や衝撃を受けた後の反発(伸び側)の力の2種類のパッシブ要素パラメーターだけを制御するものをセミアクティブ制御と呼んで含める場合と、もう一つは、車高調整(停車時の静的車高)までを含む完全な油圧制御で各部寸法までを完全にコントロールするフルアクティブサスペンションと呼ばれるものの2種類がある。またハード面からは電子制御サスペンションとして一括される[1]。このシステムはどの分野においてもスカイフック理論を基本として開発されている。 また、走行安定性を高めるというサスペンション一般の機能を離れ、ローライダーで車体を跳ね踊らせるパフォーマンスを行ったり、戦闘車両で地形状況に応じて車高を変化させたり車体傾斜角を変えて砲の可動範囲以上に射界を拡大する姿勢制御機能に用いるものもある。 動力を使用した振動抑制装置付きサスペンションのことであり、フルアクティブサスペンションとも呼ばれている。 横揺れの元となる外部からの左右の振動を、車体に取付けられた左右加速度センサーで検知し、それを基に制御器が必要な力の大きさや方向を算出、台車と車体の間に枕木方向で取付けられているアクチュエータに指令を送り、アクチュエータで外部からの振動とは逆の力を発生させて、車体の左右振動を効果的に抑制するものである。 動力源には圧縮空気を使用する空気式と電動アクチュエーターを使用する電気式とがある。制振効果は非常に高いものの、サスペンション駆動に専用の動力源を必要とするため消費エネルギーが大きく、システムのサイズも大きくなってしまう。また構造が複雑で維持コストも含めて高価なため、採用は特急形車両にとどまっている。このため、JR東海ではN700S系確認試験車への搭載にあたり、従来のセミアクティブサスペンションに小型モーターと油圧ポンプを追加して推力を出す仕組みの、これまでのものとは全く異なるタイプのフルアクティブサスペンションを開発した。このフルアクティブサスペンションは制御装置が故障してもセミアクティブサスペンションとして機能するなど、高い冗長性を持っていることが特徴である。 日本では以下の鉄道車両に装着されている。 自動車レースの最高峰と称されることの多いフォーミュラ1(F1)の車両において、アクティブサスペンションの役割はグラウンド・エフェクト・カー時代に失われたサスペンション機能の復権と、その後の空気力学的なダウンフォースと空気抵抗を最適に制御するために用いられた技術であった。 アクティブサスペンションは、当時コーリン・チャップマンが率いるチーム・ロータスで1981年から開発が始まった。 アクティブサスペンションが求められた理由は、1960年代末にF1で車体上部に固定されたウイング(揚力を発生させる飛行機の翼とは逆向きの車体を路面に押し付ける側の力)でダウンフォースを発生させることがライバルよりも速いラップタイムを記録したり、コーナリング時に遠心力の働きでマシンが横滑りさせずに車体を安定させることにつながると発見されたことから「レーシングカーはダウンフォースが勝利のカギになる」と理解されたことで空力が研究分野として確立された事に始まる。しかしながら、ウイング角度を立ててしまうと空気抵抗も増してしまい、直線速度の低下を招いてしまうことから、いかに「抵抗は減らしダウンフォースだけを高めるにはどうしたら良いか」が課題となった。 そんな折、1976年にデビューしたロータス・77では車体左右のサイドポンツーン下部にブラシ形状のサイドスカートを設けることで車体下面の空気を外部から遮断し、ダウンフォースを路面に吸いつけられるグラウンドエフェクトを得ることが出来ないかという試みが注目された。
概要
鉄道車両のアクティブサスペンション
新幹線500系電車
W1編成の両先頭車(1・16号車)
※高速列車としては世界初。なお、上記以外の中間車(5・8・9・10・13号車)とW2編成以降の各搭載車両にはセミアクティブサスペンションを搭載。
新幹線E2系電車
両先頭車とグリーン車
※上記以外の車両にはセミアクティブサスペンションを搭載。
新幹線E3系電車2000番台
両先頭車(11・17号車)
※上記以外の車両(12 - 16号車)にはセミアクティブサスペンションを搭載。
京成AE形電車 (2代)「スカイライナー」
両先頭車
大手私鉄では初。
JR東日本E259系電車「成田エクスプレス」
両先頭車
JR東日本E353系電車
先行量産車は先頭車両(12両組成時の両先頭車=1・12号車)とグリーン車(9号車)のみ
量産車は全車両に装備
JR東日本E261系電車「サフィール踊り子」
全車両に装備
新幹線E5系・H5系電車
全車両
新幹線E6系電車
全車両
JR東日本E657系電車
両先頭車(1・10号車)とグリーン車(5号車)
近鉄50000系電車「しまかぜ」
全車両
東武500系電車「Revaty」
全車両
新幹線E7系・W7系電車
グランクラス(12号車)
12号車も含めて全車両にセミアクティブサスペンションを搭載。なお、12号車のものはフルアクティブサスペンション故障時のバックアップ用である。
JR九州77系「ななつ星 in 九州」
編成両端(1号車:ラウンジカー兼電源車・7号車:デラックススイート)
JR九州の寝台列車「ななつ星」に充当[2]。
新幹線N700S系電車
グリーン車(8 - 10号車)
上記以外の車両にはセミアクティブサスペンションを搭載。
量産車では上記に加えて1・16号車(両先頭車)と5・12号車(パンタグラフ搭載車)にもフルアクティブサスペンションを搭載する。
近鉄80000系電車「ひのとり」
プレミアムシート車(両端の先頭車)
F1のアクティブサスペンション
空力の進化と共に登場したアクティブサスペンション
Size:33 KB
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
担当:undef