ストラット｜操縦安定性を高める支柱機構

ストラット

ストラットは、車両サスペンションを構成する支持・減衰一体型の柱状部品であり、ハブ支持とばね・ダンパの機能をコンパクトにまとめる方式である。とくに前輪懸架で普及する「マクファーソン・ストラット」は、部品点数を抑え軽量・省スペース化に寄与し、操縦安定性と乗り心地のバランスを実現する設計として世界的に採用されている。英語では“MacPherson strut”と呼ばれ、量産乗用車の標準解の一つである。

Table Of Contents

ストラット

構造と基本機能

ストラットは、筒状のハウジング内に油圧ダンパ（ショックアブソーバ）を収め、同軸にコイルスプリングを配置する。上端は車体のストラットタワーに「ストラットマウント」を介して固定され、下端はナックル（ハブキャリア）に結合される。これにより路面入力はダンパで減衰され、スプリングで支持・復元される。構造が直線的で力の流れが明瞭なため、パッケージ効率に優れる。

マクファーソン方式の特徴

マクファーソン・ストラットは、ロアアーム1本で車輪位置を規定し、上側をストラット自体が案内する単純な幾何である。キングピン軸はストラットの中心近傍を通り、スクラブ半径やキャスタ角、キャンバ変化を調整しやすい。部品点数が少なく、重量・コストに優位性がある一方、ストローク末端でのキャンバ制御はダブルウィッシュボーンほど自由度が高くない。

減衰特性とばねの協調

ストラットに内蔵されるダンパは、伸側（リバウンド）と縮側（コンプレッション）の減衰力を弁で制御する。近年は周波数応答を最適化した可変バルブや、パッシブ・セミアクティブの切替を行うバリアブルダンパが用いられる。コイルスプリングのレート設定とストラット減衰の整合が、乗り心地（快適性）と操縦安定性の両立に不可欠である。

ジオメトリとアライメント

ストラットの取付角度・位置は、キャンバ、キャスタ、トーの三要素に影響する。上端マウントの位置公差や下端ナックルのブラケット精度がずれると、ステア特性やタイヤ摩耗に直結する。設計段階ではロールセンターやスクラブ半径、スクォット/ダイブを含めた車体運動解析を行い、ストラットの長さ・傾き・オフセットを最適化する。

NVHと耐久性

ストラット上端のマウントブッシュやベアリングは、微小振動やステアリング入力を車体に伝えにくくする要素である。NVH低減のため、ゴム硬度やブッシュ形状を最適化し、コイルスプリングの座巻き処理やサイレンサを併用する。耐久面ではロッドのめっき・シール材の耐候性が重要で、砂塵・塩害環境下でもストラットが長期に機能するよう配慮される。

材料と製造

ストラットハウジングは高張力鋼の引抜管やプレス・溶接構造が主流で、軽量化にはアルミ合金の採用も進む。ロッドは高硬度クロムめっき鋼を用い、摺動部の摩耗と腐食を抑える。ブラケットやシート部は溶接・カシメで一体化され、ばね受け部の位置精度がストラット作動に直結する。締結部は適切なボルト径と締付管理が不可欠である。

故障モードと点検

ストラットの典型的な劣化は、オイル漏れ、ロッド錆、シール破損、マウントベアリングのざらつき、スプリング座面の摩耗である。症状としては突き上げ感、ピッチングの増大、直進性低下や異音が現れる。点検ではオイルにじみ、ダストブーツ破れ、ロッド面の点錆、マウントの亀裂の有無を確認し、左右同時交換を基本とする。

他方式との住み分け

ストラットはコンパクトで軽量だが、キャンバ変化の自由度はダブルウィッシュボーンやマルチリンクに及ばない。ハンドリング最優先の高性能車では後者を選ぶ例が多い一方、パッケージ効率やコスト、整備性を重視する量産車ではストラットが依然として主力である。近年は高剛性タワーとアルミナックルの組合せで応答性を高める採用例も多い。

モータースポーツとチューニング

競技用途では、ストラットタワーバーで上端間を連結しタワー剛性を向上させる。ダンパは減衰調整式や倒立式を用い、ばね下重量と剛性を両立する。ブッシュをピロボール化すると応答は鋭くなるがNVHが増す。車高調ではストラット長やプリロード、減衰カーブを路面とタイヤに合わせて最適化する。

安全・法規・環境配慮

ストラットにはガス封入型が多く、廃棄時はガス抜き等の安全手順が必要である。強度・耐久試験は社内規格に加えJIS/ISOに準拠した評価が行われ、耐久サイクル、耐塵・耐食、低温・高温での作動確認が必須である。リサイクルでは鋼材・アルミ材の分別回収が進み、ストラットの環境負荷低減が図られている。