ホイール・アライメント キングピン角

ウィキペディア

ホイール・アライメント

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/10/21 15:53 UTC 版)

キングピン角

車両を正面から見たときのキングピン軸の傾きをキングピン角という。キングピン軸とは、操舵の回転軸のこと（ただし部品として軸が存在しなくともよい）。また、タイヤ接地中心とキングピン軸の地上交接点とのズレをスクラブ半径というが、特に左右方向の距離について日本ではキングピンオフセットともいう。マクファーソン・ストラット式サスペンションにおいてはストラット中心軸とキングピン軸を混同しやすいが、この2つは別のものである。（リンク画像参照）

キャスタ角

キャスターアングルの説明図。傾きθがキャスター角である。

車両を側面（横側）から見たときの前輪のキングピン軸（操向軸）の傾きをキャスター角と言い、「操舵輪にのみ存在する」角度。横側から前輪を見ると、通常キングピン軸は上部がやや後方へ傾いている。普通の車の（操舵機構のない）後輪にはもちろんキャスタ角は存在しない。ストラットの角度やサスペンションの動作角をキャスター角と混同した解説が出回り、『リアのキャスタ角』などという言葉も氾濫しているが誤りである。車両側方から見たキングピン軸地上交接点とタイヤの接地中心の距離をキャスタートレールと呼ぶ（リンク画像参照）。

キャスタ角の役割

• キャスタートレール（リンク画像参照）による直進性の保持。直進時はタイヤ下部（地面との接点）が後ろに引っ張られる形となり、常に直進性を保つ働きがある。旋回時になると車輪下部（地面との接点）が内側へと引っ張られ、直進しようとする復元力となる。
• 旋回時に必要な対地キャンバの発生。旋回中は、内輪は正方向へ、外輪は負方向への変化を促し、旋回性能向上に貢献する。

キャスタ角の特性

キャスタ角は特に直進性を保つために設定されているが、その反面キャスタ角が過小・過大・左右不等になると車輪の復元力に問題を生じ、ステアリングの戻りが悪くなったり、旋回時の操舵輪を保持するのに大きな力が必要になったり、ステアリング流れが発生する、などの現象が発生する。

トウ（トー）角

車両を上から見たとき、進行方向に対しタイヤ前端を内側または外側に向ける角度をトウと言う。前輪のトウ＝フロントトウ、後輪のトウ＝リアトウである。直進安定性などに関係する。

進行方向に対し前端を内側に向ける角度を「トウイン (toe-in)」外側に向ける角度を「トウアウト (toe-out)」という（爪先のことをtoe[tou]と言うが、それがinを向いているかoutを向いているかということ。ヒトなら内股、がに股のようなもの）。トウインは＋で表し、トウアウトは－で表す（例えばトウアウトならば －0°06′や－1.0 mmなど）。通常は車両の幾何学的中心線を基準に考えるが、左右を総合したトータルトウも意味を持つ。

トウは角度であるが、日本ではこれまで、現場で容易に測定できることなどから車輪の前端と後端の左右方向のズレを「mm（ミリメートル）」で表してきた。ただし、車輪の直径に影響され、ズレの値が同じでもタイヤの直径が大きくなるほどトウの角度は小さくなる。現在、諸外国では一般的に角度であらわすが、日本においても海外製の測定器が流通するにしたがい、角度表示が増えてきている。

トーの役割・効果

• タイヤの抵抗によるトーアウトの防止。前輪にはポジティブ（プラス）スクラブがつけられている事が多く、路面との摩擦抵抗により常に前開きになるようにモーメントが働く。そこで、あらかじめトーインを設定、走行中にトウアウトになることを防いでいる。
• サスペンションに内側の張力を発生させ、車両の安定性を高める。逆にトーアウトにすると、ハンドル操作に対してあいまいな反応を示すようになる。
• 偏磨耗の防止。現代のタイヤは年々偏平化の傾向にあり、ネガティブキャンバーの弊害として内側偏磨耗が起きやすい。トーインをつけることで内側偏磨耗を緩和することが出来る。

元々は、正キャンバによるキャンバースラスト（この場合、左右のタイヤが離れていこうとする）の動きを打ち消すのが目的だった。正キャンバや細く高さが高いバイアスタイヤの時代と比べると、現在のトウインの目的は全く違うものとなっているが、解説本の類では今でも内容が変わっていない事も多いため注意を要する。

トウの特性

トウアウトは、ハンドル操作に機敏な反応を示す反面、ドライバーの疲労を引き起こす。市販車ではトウゼロからややトウインが主流であり、トウアウトは稀。競技車両などでは意図的にトウアウトにすることもあり、他の要素と組み合わせることで様々な効果を出す。

トウはキャンバ角やキャスタ角以上に、影響が大きいと言われる。車検でアライメントの要素として唯一の点検項目になっている「サイドスリップ」は、フロントのトウにもっとも近い要素と言える。