TO6081

コントロールアームはA字型またはL字型のリンクで、フロントホイールのハブキャリア（ステアリングナックル）を車両のシャシーまたはサブフレームに接続し、車輪が路面の凹凸に追従して上下しながらも横方向・前後方向の制御を保ちます。あらゆる独立懸架式フロントサスペンションでは少なくとも片側1本のコントロールアームが使用されます。一部のダブルウィッシュボーンやマルチリンク設計では上下2本を使用しますが、マクファーソンストラット式では1本のロアコントロールアームのみで、アッパーの位置固定はストラット本体が担います。

別名：ウィッシュボーン、Aアーム、トラックコントロールアーム（TCA）、ラテラルリンク。ロアコントロールアームはロアウィッシュボーン、アッパーはアッパーウィッシュボーンまたはアッパーAアームとも呼ばれます。マルチリンク式リアサスペンションでは同等のリンクをラテラルアームまたはトレーリングアームと呼ぶ場合がありますが、それらは別個の部品番号です。

仕組み

車輪とシャシーをつなぐキネマティックリンク

コントロールアームにはシャシーへの2点取り付け部があり、どちらもゴム製またはポリウレタン製ブッシュで振動を吸収します。外端のボールジョイントでステアリングナックルに接続します。この3点取り付けにより、ナックルが操舵のために旋回しながらアームがサスペンションの上下に合わせてスイングし、動作範囲を通じて車輪を適切な平面に保ちます。

キャンバー・キャスター・トーのジオメトリー制御

コントロールアームのジオメトリーは、サスペンションが縮んだり伸びたりするときのキャンバーとキャスター角の変化を決定します。適切に設計されたアームはバンプ時にネガティブキャンバーを増大させ、コーナリンググリップを向上させます。エンジニアはアームの長さと取り付け角度を使ってロールセンター高さを設定し、車体のロールと車輪への荷重移動の関係を制御します。

アッパーとロアの荷重分担

マクファーソンストラット式では1本のロアコントロールアームがすべての横方向・前後方向の力を担い、ストラットベアリングが垂直荷重を受けます。ダブルウィッシュボーン式では両アームが荷重を共有し、より精密なジオメトリー制御が可能です。これがパフォーマンスカーや大型SUVがその複雑さとコストにもかかわらずダブルウィッシュボーンを採用する理由です。

構造と設計

コントロールアームは鍛造鋼（高強度用途向け1045または4140グレード）、プレス鋼、または重量の軽減されたユニボディプラットフォームには鍛造アルミニウムで製造されます。外端には圧入式または一体型のボールジョイントがネオプレン製またはポリウレタン製ダストブーツで封入されています。内端にはゴム製またはポリウレタン製ブッシュが円筒スリーブに圧入され、サブフレームのボルトで固定されます。ブッシュの素材がNVH特性を決定します。ゴムは静粛性に優れ、ポリウレタンは硬くて耐久性が高いですが路面振動の伝達が増えます。MOOG、TRW、555、CTRは完全なアーム・ボールジョイントアッセンブリと、圧入整備用のアーム単体の両方を供給しています。

よくある故障の症状

• 路面の凹凸や制動時のガタンバタン音. 摩耗または潰れたインナーブッシュにより、荷重がかかるとアームが前後方向にずれ、移動限界に達するたびに鋭いノック音が発生します。荷重移動で前方にアームが強く押し付けられる制動時に特に顕著です。
• ステアリングの引きや車両の流れ. 破断または大きく変形したブッシュによりアームの位置が変化し、その側のキャスターとトーがずれます。加速や制動時に車両が影響を受けた側に流れ、ドライバーは常に修正操作が必要になります。
• 急速または不均一なタイヤ摩耗. 変形したブッシュによるキャスターとキャンバーのずれが、サスペンション動作中のコンタクトパッチ角度を継続的に変化させます。タイヤは不均一に——通常インナーまたはアウターエッジにフェザードパターンで——通常よりはるかに高い速度で摩耗します。
• ステアリングホイールやシートを通じて感じる振動. 崩壊したゴムブッシュのコアにより、スリーブとサブフレームブラケットの間で金属接触が発生します。この振動はシャシーを通じて伝わり、特に悪路で低周波のビビり感やシミーとして感じます。
• 目に見えるブッシュのひび割れや変形. ゴム素材は熱、経年劣化、路面化学物質への暴露により劣化します。インナーエンドブッシュのフランジに見えるひび割れは、コアが金属スリーブから分離していることを示しており、交換が遅れています。

コントロールアームに関するよくある質問