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秘密のエンジンルームのぺーじ |
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ホイールアライメントをチェックしよう！ |
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車いじりの中で、みんなその名は知ってはいるけど、本当に理解していない人が多いのが「ホイールアライメント」です。 アナログな方法としては下げ振りや分度器でも調整できますがそんな職人は少なくなり、現在ではタイヤショップやディーラーでも高価なアライメントテスターが導入され、比較的手軽に計測できるようになりました。しかしそのせいか、ドライバーはもちろんメカニックですらアライメント調整の基本を知らず、マニュアルやメーカー設定値に単に合わせているだけの調整が多く行われています。 そこで、今回は足回りチューンに必須のホイールアライメントの基礎をとりあげ、せめてヘボショップに騙されないだけの知識を付けたいと思います。 |
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なぜ、アライメントは必要か？ |
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単純に考えれば車輪は路面に垂直に接していれば一番グリップし、進行方向と平行に回転していれば一番抵抗が少ないのはどなたでもお分かりのとおりです。ところが車の構造上どうしてもそれ以外の応力が車輪に働いて、それを打ち消すための調整が必要になってきます。これがホイールアライメントです。 最近では荷重に対してキャンバ変化の少ない高度なサスチューンが最初からされており、０キャンバとわずかなトーインで無駄な燃費も出さないような設計になっているようです。それが逆に足回りの改造によって大きなアライメントの狂いを生じさせる結果になる場合もあり、さらに調整の必要性が上がっているものと思われます。 |
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キングピン角とオフセット |
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キングピンはリジットアクスルサスなどのステアリングナックルの軸の事で、要はハンドルを切った時の車輪の回転軸です。誰が考えても分かるとおり、車輪の中心とこの軸が同一線上にあれば、ハンドルを切る抵抗が一番小さくなりますが、オート３輪（古！）でもない限り、横からアームを出している四輪車では構造的に不可能です。 そこでキングピンを「ハ」の字に傾けて軸の延長線を車輪の設地位置で回転中心を接近させるのが「キングピン角」で、軸の延長線と回転中心の差を「キングピンオフセット」といいます。 ということでキングピン角の効果は、キングピンオフセットの縮小により、キックバックや駆動力モーメントなどステアリングに掛かる負担を軽減することですが、ステアリング回転軸を傾けることにより、後述のキャスタ同様その復元力を強める効果もあります。 |
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キャスタ角 |
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キャスタは台車に付いている「キャスター」と同じで、車輪の接地点をステアリングの旋回軸とずらし、直進性とステアリングの復元性を高めるものです。オートバイの前輪を思い浮かべれば分かりますが、軸を後ろに寝かせている角度を「キャスタ角」といいます。 |
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キャンバ |
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キャンバは正面から見て、車輪を内外に傾けている角度のことを言います。つまり前から見て「ハ」の字や「逆ハ」の字になっており、「ハ」の字を「ネガティブキャンバ（ネガキャン）」といいマイナス表示で、「逆ハ」の字を「ポジティブキャンバ」といいプラス表示をします。 キャンバの効果として、 ① 車輪を傾けることにより、前述のキングピンオフセットを小さくする。これはもちろん、ポジ側で発生するもので、ネガキャンでは逆効果になります。 ② 荷重に対するタイヤ接地の確保 まず、直進時でも車重や乗員、積載物によりサスペンションには荷重がかかります。最近のサスペンションは荷重によるキャンバ変化が少なくなってはいますが、通常重くなる程ネガキャンになっていきます。という訳でジャッキアップした時に分かるとおり、無荷重の時にはポジキャンに設定し、荷重が掛かった時に丁度良くなるように設定されています。 さらに、コーナーリング時に外側車輪にはポジ側に働く横応力が掛かることから、予めネガキャンにしておくことにより、コーナーリング時の設地性を確保するということがあります。これが走りやサンたちの「八の字シャコタン」などの元になっています。 ③ 車輪を傾けることにより、通常タイヤの片側しか設地しなくなるので、方減りが発生します。 ④ 車輪を傾けることにより、バイクのコーナーリング同様その方向に曲がろうとする力、キャンバスラストが発生します。このため、これを打ち消すためのトー調整が必要になりますが、極端に大きいキャンバの場合トーも過大になり、走行抵抗の増大による極端な偏磨耗や加速、燃費の悪化に繋がります。 |
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トー |
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トーは上から見たときに車輪が進行方向に平行でなく、「つま先」が開いたり閉じたりしているもので、通常は両車輪中心線の後ろ側の幅から前側の幅を引いた寸法で表現するため、つま先内股（トーイン）がプラス、外股（トーアウト）がマイナス表示となります。しかし最近ではアライメントテスターで角度表示されるため、そのまま角度として表現する場合もあります。（この場合も±は同様）また、片輪ずつ表示する場合は、両輪の間隔を示す場合に「トータルトー」ということもあります。 キングピン角のところで説明したとおり、車輪は支点より外側に付いているため、走行抵抗でどうしても外開きなろうとする力が働きます。そこでそれを打ち消すために若干の内向きにするのが「トーイン」です。 また、前述のとおりキャンバスラストを打ち消すために使われますが、ヘボなショップにアライメント調整を頼むと、サイドスリップテスターでキャンバスラストを計測し、それを相殺するトーを単純にあてがってしまうことがあります。こんな調整をされたら、あなたの車はもはや四輪車ではなくなってしまいます。 |
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アライメント調整の基本 |
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アライメント調整の順序は一般的に、 ①タイヤ空気圧の調整 ②サスペンション周りの変形、損傷、劣化の確認 ③試乗 ④走行状況の再現（場合によってはドライバーを乗せて測定） ⑤車両の進行方向と後輪の進行方向との整合 ⑥前輪の調整（場合によっては後輪の補足のための調整も） となります。 しかしドライバーにとってアライメントの狂いは、余程の人でない限り体感することは難しく、オフ会などで他の車に試乗しても、「オレのは改造してるからこんなもんさ」などと納得してしまう場合が多くあります。もちろんタイヤの偏磨耗で判断できるものもありますが、きちんと「しかるべき方法」でアライメント調整をすると、「オレの車はこんなに乗りやすかったのか！」と感じる場合が多々あるようです。 では足回りの改造と、アライメントの関係はどのようになっているのでしょうか？ |
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オフセットを外に持ってった場合 |
| オフセットを外に出すとキングピンオフセットの増大だけでなく、トレッド拡大による荷重変化でネガキャンになるので、通常はキャンバをポジティブ側に持ってって補うのが一般的です。 |
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インチアップした場合 |
| インチアップはタイヤ径が変らない限りアライメントに影響はさほどありませんが、極端に扁平なタイヤを履いた場合には、ステアリングの応答性が高くなり、かつ路面の追随性が高くなるので、直進性の悪化が生じます。これに対応するため元々扁平タイヤを設定している車種では、キャスター角を多めに設定し、直進性を高めている場合があります。 |
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ローダウンした場合 |
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サスペンションの構造を大きくいじって行うローダウン以外では、サスペンションがバンプした状態を最初から作っている訳で、前述の理由から通常ネガキャン方向に変化し、さらにロアアームやタイロッドが傾いてトーにも影響を与えることもあります。 このような複雑に入り組んだ状況を考えずに、サイドスリップテスターで単純に調整したりすると、とんでもないアライメントができてしまいます。 こういった設定では当然メーカーの標準値にそのまま合わせられる訳も無いので、一般的な方法として、まず極端なネガキャンをポジ側に補正するとともに、トーをキャンバとのバランスで合わせ、さらにキャンバで補正できない分のキングピンオフセットをホイールオフセットで調整します。 |
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まとめ |
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以上のようにアライメント調整は、計測することが目的でなく、計測結果を元にどのような設定にするかを判断することが重要です。私のように足回りが標準であれば基本的に標準値でもいいのですが、車体の歪みなどが検出された場合、どのようにアライメントで補正するかを判断しなければなりません。ましてや足回りをいじっているとなると、ユーザーがきちんと志向をもってショップに指示できるようでなければ、今時の大半のショップのメカマンでは期待すべくもありません。 しかし、この辺のカラクリが理解できれば、通常の直進性能からアンダー－オーバーのコーナーリング特性付けなど車いじりの妙がここにはあります。 信頼できるメカニックの居るショップを見つけると共に、玄人と話して恥をかかない程度の知識とポリシーを持って、車いじりに臨みたいものです。 |
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