ホイール・アライメント ホイール・アライメントの概要

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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)

概要

ホイールアライメントは、かじ取り操作（ステアリング操作）を滑らかにする、直進時や旋回時の走行を安定させる、タイヤの偏磨耗を軽減する、といった目的で、主に特定の積載量、走行速度において、良好な状態となるよう設定、調整される。また、その設定を変更したり調整し直したりすることをアライメント調整やアライメント設定等という。

車としての機能である走る・曲がる・止まるは、このホイールアライメントが大きく関係している。具体的には、ホイール（タイヤ）が車に取り付けられているときに、わずかずつではあるがいろいろな方向で角度が付けられている。この微妙な角度が、一つでも狂うとバランスが悪くなり、様々な走行上のトラブルの原因となる。ホイールアライメントの構成要素には、トウ（トー）角（前輪および後輪）、キャンバ角（前輪および後輪）、キャスタ角（前輪のみ）、キングピン角（KPIまたはSAIで示される）、インクルーデッドアングル、ターニングラジアス（前輪の回転角度または切れ角のことをいい、20度回転角および最大回転角で示される）、セットバック（前後輪セットバック）、スラスト角（ジオメトリカル・ドライブ・アクシス）などの諸角度がある。もし、その自動車が4WS（四輪操舵式）の場合には、後輪のターニングラジアスも含まれる。

事故修理後（特に足回りの修理後）の点検として、ホイールアライメントは重大な要素にもなる。点検の基本として、下記の3点を確認する必要がある。

• ボディーアライメント確認（ボディー修正がカーメーカーのボディー寸法図通りに復元できているか）。
• 修理方法の適正さの確認＝修理箇所の強度に問題はないか（例えば、所定の修正装置の使用、修理手順、修理作業者の技能、溶接強度等で確認する）。
• ホイールアライメントの確認（数値が適正範囲内か）。

これまで、ホイールアライメントといえば、フロント・ホイールアライメント（Front Wheel Alignment）といったように、前輪（フロントホイール）でかじ取りをする理由からホイールアライメントは前輪にだけ存在するものと一般的に考えられていた。最近ではサスペンション構造もかなり複雑になり、もはや前輪だけのホイールアライメントだけを考えたホイールアライメント・サービスは成り立たなくなっており、全車輪的に判断する「トータル・ホイールアライメント」という考え方に変わってきている。

キャンバ角

キャンバ角

車両を正面から見たとき、タイヤ上部が外側に傾く（逆ハの字）または内側に傾く（ハの字）角度をキャンバ角という。外側に傾く事を正キャンバ（ポジティブキャンバ、＋キャンバ）と言い、内側に傾く事を負キャンバ（ネガティブキャンバ、－キャンバ）と言う。キャンバ角の設定はサスペンションの挙動と組み合わせて考えられており、これをサスペンションジオメトリーと言う。現代ではタイヤの能力を活かし切ることを狙い、常に接地面積が最大となるよう、サスペンションのストローク（上下動）によるキャンバ変化が少なくなるようなサスペンションジオメトリーが主流である。

これとは別に、パワーステアリング機構が一般的ではなかった時代には、正キャンバにし、スクラブ半径（またはキングピン・オフセット）を小さくすることで操舵力を低減することがよく行われた。現代の車両のように、直進静止時にキャンバー角がほとんど付けられていないものでも、操舵角が増すとキャンバ角は正側へ移行する。このため、速度域の低い市街地走行のように舵角が大きくロールの量が少なく時間も短くなるような使い方では、両前輪タイヤの外側が摩耗しやすい。

旋回性能を高める目的では負キャンバに設定することが多い。負キャンバを付けると直進時はタイヤの内側が強く路面に接地するため、タイヤの内側から磨耗していく。

キャンバの役割

• ステアリング操作力の軽減。キャンバを持たせることで、キングピンオフセット値を小さくして、ステアリングの操作力を軽減させている。
• 旋回性能の向上。旋回時に旋回方向から外側のタイヤに大きな横荷重と縦荷重が加わり、キャンバは正側に引き込まれてしまうため、タイヤと路面との接地性が低くなる。そのため、あらかじめ負側にキャンバを設定することで、旋回性能の向上が図られている。近年の自動車の設定ではかなり大きめの負キャンバも見受けられる。
• 極端なキャンバ角設定は以下に記す偏摩耗や直進時のグリップ低下を招き、危険である。

キャンバの特性

かつてはキャンバをつけるとタイヤは傾いた方向に横力（キャンバー・スラスト）が加わり、車両の横流れ（直進性の低下）が発生した。ただし、現在主流のラジアルタイヤでは横流れはほとんど起きない。むしろ、過度のキャンバによる接地性の低下や偏摩耗に注意すべきである。

キャンバー角簡易測定法

• 水平な場所に車を停める
• おもりを付けた糸を垂らす