NA/NBロードスター 足周りの特性(セッティング)

NA/NBロードスター 足周りの特性(セッティング)

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ダブルウィッシュボーン式サスペンションの特性とされる「メカニカルグリップ」。ダンパーが抜けていても、タイヤがプアでも、路面を離さないで曲がってくれる、そんなメカの素性持っているのがロードスターの特徴のひとつです。

前回の記事はこちら→https://mx-5nb.com/2024/02/12/wishbone-1/

マツダスポーツカーのアイデンティティ


マツダスポーツカーにはロードスター以前にも、コスモスポーツから始まったロータリースポーツ(歴代RXシリーズ)などの歴史があります。余談ですが、大排気量レシプロFRの案は存在したものの、実現に至らなかったそうです・・・

閑話休題、それらの大先輩における「走り」にこだわる第一条件は、パワーでも豪華装備でもなくハイテクでもなく・・・シンプルに「操って楽しいクルマ」を目標設定にしています。つまり、ドッカン加速で直進を突き抜けるのではなく(そんなクルマもあったような気がしますが)、コーナーを意のままに駆け抜ける【走る歓び】を乗り味の軸に定義しているのです。

なお、日本語における「歓(よろこ)び」とは、声を上げて喜ぶ(=感性に触れる)ことを指すそうです。「感性性能」とか「愛着性能」とか、中の人の解説でもエモーショナルな言葉に置き換えられていますよね。

ただ、これはどちらかというと「志(こころざし)」を指すものであり、実はロータリースポーツや歴代ロードスターでは一貫して、以下の定量的な条件も定めています。

・フロントエンジン、リアドライブ(FR)であること
・ライトウェイトであること
・前輪、後輪の重量配分が50:50であること
・ヨー慣性モーメントが小さいこと
・重心高が低いこと


もちろん、1台のクルマには汎用的なネジから専用パーツまで含めて約30,000万点あるので、こと走行性能のみに評価をしようにも、足周りだけではなくエンジンやシャシー、使われるパーツの耐久性やコストなど、とてつもなく複雑な要素のトータルバランスで成立しています。

これらを踏まえたうえで、NAロードスターは下記の要件をもってセッティングを詰め、乗り味を磨き込んでいったとされています。

①ステアリングに忠実でリニアな挙動
②手首の動きにダイレクトに反応するクイックな応答性
③カッターナイフで切るが如くの高速直進安定性
④ステアリングでもアクセルでも自由自在に操れる、限界付近のコントロールの良さ


特に、パワーユニットがお世辞にも強力ではないロードスターでは、日常域の「走る歓び」をとことん突き詰める「ハンドリング」にこだわってセットが行われました。その調整範囲においてダブルウィッシュボーンの持つ自由度が十分に活かされたのです。

サスペンションのジオメトリー設定


サスペンション機構におけるジオメトリーとは、リンクやアームの幾何学的配置による動きを指しています。具体的にはキャンバー、キャスターなどのホイールアライメント、ロールセンターなどのロール特性、アンチダイブ、アンチスクオート(荷重移動抑制)などを、計算と実走でセッティング(調整)していくのです。

ロードスターのダブルウィッシュボーンはフロント/リアともに短いアッパーアームと長いロアアームを持ち、それがハブキャリア(サブフレーム)にがっちり組み込まれています。不等長アームによる上下のストロークとキャンバーの変化を活かしたロール角の味付けが行われました。

操舵安定評価試験では走行後にタイヤ面の温度を分析し、ショルダー(脇)ではなくトレッド(面)の温度差が少なくなるような調整を・・・つまり、コーナリングにおいてもタイヤの「接地面」を使い切る(メカニカルグリップの素性を活かせる)セットを作り込んでいったのです。


また、シャープなハンドリングを実現するために軽量化と剛性の最適化もおこなわれ、その恩恵として、適度なコンプライアンスステア(路面状況のフィードバック)を得ることが可能になりました。肉抜きされているアームとか、ゼロ戦よりヒントを得たとされるグラム作戦(軽量化)の成果を垣間見ることができます。

また、ゴムブッシュのたわみによる特性を調整することで、コーナリング中はタイヤがトーインするように調整されれ、これがクイックなハンドリングと感じる特性に直結しています。


ちなみに、アームに組まれているブッシュはいちいち分解できないので、試験中はブッシュに割り箸を刺して硬さを調整、ベストの硬度を探ったそうです。

ダンパーの減衰力は「操舵安定性」「乗心地」ふたつの評価路走行におけるピストンスピードに着目し、あえて低速域操舵安定(コーナーリング)寄りの特性に寄せてあります。志は高いスポーツカーですが、中身は既存技術の寄せ集めでLSDも付いていない、まさに素うどんなスポーツカーです。

次がない(続かない)かも知れないクルマなので、最大限国内ユーザーが「楽しい」と感じる領域をあえて仕込んだとされています。なお、この考え方に近いセットは、現行型NDロードスターのSグレードが現代風の乗り味としてリファインしていますね。

NAロードスターのハンドリング特性


一方で、生産性も意識されています。

一般的にダブルウィッシュボーンは構成パーツが多いため、メンテナンスにも手間がかかるとされていました。そこで、サスペンションアームやクロスメンバー、ダンパーユニットやマウントラバーの金型を前後や左右で共通パーツ化して、ストラット式と同程度のコスト、軽さ、生産性、そしてメンテナンス性を実現しました。

またクイックなステア特性を持つだけにピーキーすぎる味付けは危険であり、ロールに伴うキャンバー変化はダブルウィッシュボーンの特徴によりある程度吸収するセットになっています。

解析技術が手探りだった当時、それまでのマツダ・スポーツカーの「秘伝のタレ」をじっくり煮込んで抽出していったようなもので、この「味付け」はストラットではなかなかたどり着けないものであると、当時は評価されていました。

結果として生まれたのは、実用走行域において適度な緊張感を生みながらも「リニアなハンドリング」であること。実用走行で限界が容易に掴める特性であり、結果として「自らのテクニックでコントロール」することを味わえるクルマに仕上ったのでした。


こういった「感性」に訴える乗り味はロードスターの代名詞となり、現行型まで語り継がれるベンチマークになっています。いろいろ蘊蓄(うんちく)を書きましたが、要するに「コンビニ行くのにちょい乗りするだけでも楽しい」のがNAロードスターのハンドリング特性です。

実際はマイナーチェンジ毎にスタイビリティ向上が求められ、ブレースバーの追加(剛性強化)、エンジン出力向上、ギア比調整、ターゲット特化型(SスペシャルのビルシュタインやM2シリーズ)モデルの追加などが行われたのですが・・・一番売れた初期モデルのバランスは奇跡的でさえあったとされています。

そして、このNAロードスターにおける「ハンドリングの印象」が、後に続く兄弟たちの呪いにもなっていきました。

ユーノスロードスター(NA)サスペンション諸元
型式 ダブルウィッシュボーン式 独立懸架
スプリング形式 コイル
 レート kgf/mm 1.6 1.43
ダンパー形式 ガス封入筒型複動式
 レート 0.1m/s 伸び側 kgf 60 55
      縮み側 kgf 50 25
     0.3m/s 伸び側 kgf 116 100
      縮み側 kgf 80 40
スタビライザー形式 トーションバー
直径 mm 19 12
ホイールストローク(空車時)伸び側 mm 82.2 67.5
              縮み側 mm 87.8 102.5
ホイールジオメトリー(空車時)
 キャンバー角 0°24′ -0°43’
 キャスター角 4°26’
 トーイン

NBロードスターが意図したハンドリング


後に欧州で「世界一のハンドリングカー」というアワードを得るNBですが、デビュー当時はNAロードスターと比較して「俊敏な回頭性が消えた」「乗用車的になった」など、当時一部では酷評される事がありました。しかし、実は基本的なメカの構成はNAロードスターとほぼ変わりません。つまり、これらの印象はセッティング(味付け)による違いとなっています。

実は、NBロードスターの開発において一番最初に行なわれたのは「NAロードスター開発時、発売直前で変更された足周りのセッティングを元に戻した」と、貴島主査(2代目開発主査:NA後期~NC中期担当)は直接語られていました。つまり、NBロードスターのセッティングはシャシー開発チームがもともとNAロードスター用に意図したハンドリング特性だったのです。

では、なぜNAロードスターが回頭性重視へ振ったのかというと、当時のトップガン(テストドライバー)たちが国内事情にあわせて「日常領域(低い速度)でもきびきび走る」味付けに変更したからです。

結果としてグローバル市場で大ヒットしたNAロードスターでしたが、その後の市場調査では高速領域のコントロール特性、つまり「直進安定性」がネガティブと指摘されていました。それは(前述した)NA8ロードスターなどのマイナーチェンジごと少しづつ反映されましたが、NBロードスターのフルモデルチェンジではより広い速度領域、マージンを確保する「走りの楽しさ」の実現が、モデル継続の必須要件のひとつとされました。

ここでターゲットにしたのがアウトバーン。時速3桁の高速領域をこなしつつ、下道ではアスファルトだけでなく石畳のでこぼこした悪路などもこなさなければならない、欧州の道路事情です。NBロードスターは当時は珍しかったニュルブルクリンクでのテストも敢行されています。

つまり、売れるか売れないか分からないから好きなもの作っちゃえ!というNAロードスターと打って変わって、グローバル市場におけるライトウェイトスポーツカーの代表となってしまったロードスター(Miata/MX-5)ならではの事情であり・・・国際要件にあわせた調整がNBロードスターでは行われました。

NBロードスターが意図したセッティングは以下の通りです。

①コーナリングコントロール性の向上
②限界付近のコントロール性向上
③しっかりしたステアリングフィール
④直進安定性の向上
⑤質感のある、しっかりした乗り心地

見直されたセッティング


これらを実現するために具体的に行われたのが、ジオメトリーセッティングの見直しです。

直進安定性の向上のためにリアトレッドを拡大(+20mm~+10mm ※グレードで調整)し、よりニュートラルなアライメントを維持するため、ナックルやアームの取り付け角度を変更しています。


特徴的なのが、フロントサスペンションのサブフレーム取付高を5.8mm下げて、フロントのロールセンターを61mmから41mmに下げています(リアは従来通り120mm)。ロールセンターを下げることによりタイヤにかかる面圧が下がり、結果オーバーグリップを抑制する効果が生まれクルマの動きは軽快になるのです。なお、この処置はNCロードスターがNC1からNC2にマイナーチェンジした際にも、近しいセッティング変更を行っています。


また、フロントクロスメンバーのアッパーアーム取り付け位置を3mm後退、ロアアーム取り付け位置は逆に2.1mm前進、キャスター角の変更(4°26’→5°40’)と、キャスタートレイルを増大(11.6mm→17.5mm)させました。これら、たった数mm単位の変更であっても挙動は変わるという、クルマの奥深さを感じる話です。


これらのセットは、クルマの動きを最も感じるコーナーリング中の姿勢変化(ロール)において【速度と体感】を合わせる意図がありました。コーナリングで内輪の浮きを抑えつつ、外輪側は適度な沈み(NA 7:3 → NB 6:4)を実現する(自然なダイアゴナルロールをおこなう)ことと、合わせてタイヤの摩擦面を稼ぐ(グリップを稼ぐ)セッティングになっているのです。

ちなみにRX-7(FC)の初期型ではアンチロール寄りのセッティングを行ったのですが、人間はGに合わせて「適度なロール」をしないことにより違和感を覚えてしまうそうです。そのノウハウが、3代目RX-7(FD)やロードスターに活かされることになりました。

ロールのリニアな動き(応答性)を実現するために、ダンパーのトップマウントを従来の単一プレートから、コイルスプリングとダンパー入力を別々で受けられるような構造変更を行い、バンプストッパーもラバーからウレタン製になりました。ウレタンブッシュは経年劣化でボロボロになりますけどね・・・底付きが起きたら要注意です。

参考→https://mx-5nb.com/2021/05/17/shock-absorber-replacement2/


これにより、ダンパーは低いピストンスピードから効果的に減衰力を発揮し、結果として機敏な回頭性とリニアなハンドリングの両方をベストバランスで維持する特性に行き着きました。また、このセットは高いGが発生する高速旋回時や不正路面でもバウンド(跳ね)を低減するので、コントロール性の向上にも寄与していきます。


ちなみにサスペンションのストロークは基本的に従来通りですが、リアの「縮み」のみが+11mmとなっています。縮み側のストロークを増大させることにより、アクセルオン・オフにおけるタイヤの接地性確保や荷重移動で粘る足・・・つまりコントロール限界まで、より高いマージン(グリップ力)を確保することが可能になりました。

加速に合わせたロール特性、ダブルウィッシュボーンの利点を活かしたメカグリップ特性、そしてタイヤの摩擦面をより稼ぐ為のダンパーセッティングが、NBロードスターで意図された足周りなのです。

乗り味の「質」を上げるために


走りの質感向上のために、サブフレームやクロスバー(補強)の「取付点数の調整」「サイズアップ」を行い、より高い剛性を確保しています。

細かいところでいうと、ステアリングフィール向上のためにギアマウントの構造変更や取り付け部分の剛性確保、加えてサイズアップも行ったことで、ステアリングセンターを明確にしています。これにより、一定速度以上で発生するステアリングの振動を大幅に低減することができました(フラフラしないハンドリングです)。

余談ですが、主査は「パワステレス仕様(※NB1のみ)」をあえて設定しており、ダイレクトなハンドリングが味わえるロードスターをどうしても残したかった・・・とのことでした。NCロードスターもあえて電動ステアリングではなく油圧を採用しているのは、ステアフィールへのこだわりです。

近年ではマイナーチェンジしたNDEロードスター(※電動ステアリング)でもステアフィールの改善をおこなうために、パワーアップした電子装備の恩恵による解像度の向上やメカの剛性強化がうたわれました。ハンドリングマシンにこだわるロードスターらしい磨き込みだと思いますね。


一方、ノーマルでは若干高いとされる車高は、メーカー内規による「タイヤチェーンクリアランス」確保のために取られた処置です。どのような状況でも一定以上のレベルを保ちながらユーザーを保護する観点であり、仕方のない仕様でした。


つまり、足周りは基本的に「純正状態の車高」でセッティングされているので、極端に車高を下げてしまうとロールセンターが下がりすぎてしまい(ロール量が増大して)、フワフワ・ゆらゆらした挙動に変わってしまいます。車高を下げる際はダンパーやスプリングで適度に足を仕上げていくのが定番のチューニングとされています。

余談ですが、単に下げるだけなら車高調やスプリングで比較的容易にできますが、ダンパーの(特にリア側の)ストロークを確保するのがキモとなっていて、ガチガチな足(動かない足)になるとロードスターは極端に難しいクルマになるとされています。


また、極端にキャンバーがついてしまうとサスペンションアームや補機類に負担が掛かり、特にロードスターはダンパーの底づきリスクが増大するので注意が必要です。硬すぎる(ロールしない)脚はバンプ(跳ね)するのでタイヤの接地面が稼げなくなり、タイヤ片減りを起こし・・・と、ダブルウィッシュボーンの折角のメカニカルグリップ特性が活かされません。何事もバランスといえるでしょう。

ちなみに、ダンパー特性はノーマルサス、ハードサス(ビルシュタイン)が存在し、微妙に味付けが異なっています。当時試乗車としてレビューされていたのはNB8ロードスターのハードサス仕様(RS)が多く、高速域のスタイビリティ向上に振ったモデルではベンチマークとされたNA6(初代ロードスター)との違いが明白で・・・

本来であれば同じ排気量のNB6が比較されるべきでした。実はNB6の「乗り味」は明らかに初代ロードスターの延長線にあり、ボディの軽さのなかに「芯」を感じるハンドリングが楽しめます。

マツダロードスター(NB)サスペンション諸元
1800(NB8C) 1600(NB6C) 同一
フロント リア
型式 ダブルウィッシュボーン式 独立懸架
スプリング形式 コイル
 レート kgf/mm 2.9(RSは3.0) 2.1(RSは2.21)
ダンパー形式 ガス封入筒型複動式
 レート 0.1m/s 伸び側 kgf 62(RSは58) 62(RSは63)
      縮み側 kgf 35(RSは23) 35(RSは26)
     0.3m/s 伸び側 kgf 115(RSは119) 115(RSは121)
      縮み側 kgf 57(RSは50) 77(RSは57)
スタビライザー形式 トーションバー
直径 mm 22 19 11(RSは12)
ホイールストローク(空車時)伸び側 mm 93 96
              縮み側 mm 82 80
ホイールジオメトリー(空車時)
 キャンバー角 0°2′ 0°42’
 キャスター角 5°40’
 キングピン傾角 11°39′
 トーイン mm 3 3
ロールセンター高 mm 41 120
ホイールオフセット 40(スチールは45)
クロスバー
サスタワーバー ○(RSのみ) ○(NR-Aのみ)

マツダのベンチマークになったNBロードスター

貴島主査はマツダ退職後にAutoExe社の「貴島ゼミナール」にてアドバイスを残されています。以下、引用です。

ストリート中心であれば、スプリングは標準仕様の110~130%に留め、減衰力は、スプリングレートを上げた分、コンプレッションを85%程度に下げて、かつ、リバウンド側を115%+αとして、減衰力の総和が標準仕様を下回ることなく、減衰比は50%程度にセッティングします。
さらに車高は、重心を下げることによる操縦性の向上と実用性を勘案して、-15mmあたりがベストと考えています。多少の調整は、もちろん、個々のオーナーの選択に任せます。


今でこそ、操舵にはDSC(横滑り防止装置)などの電子介入が義務付けられ、ロードスターにおいても最新型ではKPC(電動疑似デフ機構)やアンシンメトリックLSDなどが装備されていますが、それでもメカの「素性」がベースにあって磨き込まれているハンドリング・カーが歴代ロードスターです。

そのうえでNBロードスターを客観的に評価するならば、現役当時にポルシェ911を抑えたベストハンドリング・カーという称号を得たのが、ある意味でわかりやすいアワードではないでしょうか。

参考:https://mx-5nb.com/2024/01/01/besthandling/


また、少し前までマツダ車のシャシー構想には「人馬一体」というキーワードとフィッシュボーンチャートが用いられていました。そこには「J07」というコードが記載されており、ハンドリング(曲がる)におけるベンチマークになっています。そのクルマこそ「J07(=NBロードスター)」です。
(参考:MotorFan illustrated マツダのテクノロジー)


もちろん、歴代ロードスターのハンドリングはどれが一番か?となると、ドライバーの感覚に左右されるものなので、断言はできません。今回お伝えしたかったのは、ロードスターの「メカの素性の良さ」と、NA/NBロードスターの足周りの特性です。

これらはまさにマツダ・スポーツカーの哲学を貫いており、そして現在にまで続くセッティングの源泉があります。仮にショックアブソーバーが抜けていても、セッティングによるメカニカルグリップが活かされるNA/NBロードスターの走りは、知らない方がいらっしゃれば一度体験していただきたい。

そして、ロードスターオーナーであれば約30年前のNA、約20年前のNBでこういった努力の先に、今があるとたまに思い出していただければ嬉しいです!

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