KPZリニアセンサをレーシングカーのショックアブソーバ監視に適用

課題：レース走行中のダイナミックなサスペンションデータを捉える

競技性の高いモータースポーツにおいて、サスペンションの性能は、勝利をもたらすセッティングとそれ以外のセッティングを分ける最も重要な要素の一つです。レースエンジニアは、各コーナー、ブレーキゾーン、加速区間において、スプリングがどれだけ圧縮・復元しているかをリアルタイムで正確に把握する必要があります。正確なデータがなければ、セッティングの調整は推測に頼らざるを得ず、ラップタイムのロスにつながり、最悪の場合にはドライバーの安全を脅かす可能性があります。

この課題は極めて厳しいものでした。センサは、レース環境下における激しい振動、高温、オイルミスト、機械的衝撃に耐えながら、サスペンションの瞬時変化を捉えるのに十分な高速サンプリングで、ミリメートル単位の精度を維持して測定する必要がありました。市販の汎用センサでは、いずれもサイズが大きすぎたり、耐久性が不足していたり、あるいはチームのデータロギング要件に必要な精度を満たしていませんでした。

ソリューション：SOP KPZ 50mm直線変位センサ

厳格な選定プロセスの末、チームはSOP KPZ 50mm直線変位センサを採用しました。これは、過酷な動的計測環境向けに特別に設計された小型・高精度のポテンショメトリック式センサです。主な選定基準は以下のとおりです：

• 超小型ボディ——サスペンションのジオメトリを変更することなく、ショックアブソーバー内部の狭い空間に直接設置可能
• 高直線性および高再現性——全ストローク50mmにおいて±0.05％の直線性を安定して実現。正確なサスペンションマッピングに不可欠
• 高速応答——アナログ出力がスプリングの動きに即座に反応し、最も短時間のサスペンション瞬時変化も確実に捉える
• 振動・衝撃耐性——頑丈なハウジングと摩耗に強い抵抗膜により、レース走行時の極限的な機械的負荷下でも計測精度を維持
• 軽量構造——非懸架質量への追加負荷が極めて小さく、車両のハンドリングバランスを損なわない

設置写真に示すように、KPZセンサーはコイルオーバーのスプリング／ダンパー・ユニットに直接組み込まれています。センサーボディは固定されたダンパーボディに取り付けられ、センサーロッドは可動するスプリング・パッチに接続されます。コーナリングやブレーキ時の荷重によりサスペンションが圧縮・伸長すると、センサーロッドもそれに追随して移動し、機械的な動きを高精度かつ連続的な電圧信号に変換します。

どのように機能するか

結果および主要パラメーター

KPZセンサーを装着したことで、レースエンジニアリングチームは初めてコーナーごとのサスペンションデータを高精度で取得できるようになりました。これにより、スプリングのバインド現象の特定、ボトミング発生の検出、セッション間でのダンパー設定最適化が可能となり、センサーデータを直接、ラップタイムの短縮とタイヤ挙動の安定化へと活用しました。

モータースポーツ用途にKPZシリーズを採用する理由

KPZシリーズは、コンパクト性とダイナミックな性能が最も重視される用途向けに設計されています。
• ストローク範囲：10mm～300mm — 多様なサスペンションのストローク要件に対応
• 直線性：±0.05％ — 光学式エンコーダと同等の高精度を、コストの大幅削減で実現
• 使用温度範囲：－40℃～＋85℃ — モータースポーツ環境における全温度帯で信頼性を確保
• IP64等級のハウジング — ダストの侵入および濡れたコースでの水しぶきから保護
• OEM／カスタム仕様対応 — ケーブル長、コネクタ形状、マウントブラケットを車両のレイアウトに合わせて最適化可能

KPZシリーズについて詳しく見る

レーシングカー向けデータ収集システムの構築、自動車用試験装置の開発、あるいは高精度な動的変位測定が求められるあらゆるアプリケーションにおいて、SOP KPZセンサーは過酷な実環境下でその性能が実証済みです。
KPZ製品ページを見る： https://www.sopsensors.com/-kpz
カスタムソリューションに関するお問い合わせ手順： https://www.sopsensors.com/contact