この記事では、キャスターとは何か、そして車両の性能に与える影響に焦点を当てます。
自動車のサスペンションジオメトリを構成する一般的な測定値は3つあります。キャスターはその一つであり、他の2つはキャンバーとトーです。これらの変数を調整することで、サスペンション角度を修正し、さまざまな車の問題を解決できます。
サスペンションシステムには、タイヤとその空気圧、ショックアブソーバー、スプリング、リンク、そして車のシャーシを車輪に接続するすべてのコンポーネントが含まれることを忘れないでください。
したがって、これら3つの測定値がいかに重要か想像できるでしょう。
キャスターとは？
キャスター角は、ステアリングアクスルの上部が車輪の下部に固定されている場合の、上部から下部への傾斜の測定値です。この角度は、両方向へのアクスルの傾斜を評価します。
簡単に言えば、これは前輪が旋回するときにのみ発生するアライメント調整です。車両を横から見たときに、ステアリングホイールで測定されます。
角度を視覚化するには、ステアリングアクスルが下部のピボットポイントまたはボールジョイントをそれぞれ上部の対応する部分に接続していると想像できます。この構造により、下部ピボットポイントを直接通過する急勾配のラインが形成されます。
ステアリングホイールの操作のしやすさと車両の安定性は、キャスターに依存します。ゼロまたはニュートラルのキャスターは、垂直のショックアブソーバーまたは完璧なスプリングを作り出します。
サスペンションのタイプに応じて、ホイールの位置は上部ボールジョイントまたはストラットマウントの南側になり、アクスルは道路に対して垂直になります。
ポジティブキャスターは、ホイールと下部ピボットポイントがその上部の対応部分の前に残るときに発生します。
今日、車両はこのキャスター角を適用して、高速走行中に車両が意図せずに旋回したり直進コースから逸脱したりするのを防ぎます。
ネガティブキャスターは、上部ピボットポイントが下部ピボットポイントの前に残るときに発生します。車両が進みたい直線から逸脱する場合、それはネガティブキャスターの存在を示しています。
ポジティブキャスター vs. ネガティブキャスター
私たちはすでにキャスターとは何か、そしてそれがどのようにポジティブまたはネガティブになるかについて議論しました。次に、これらの角度の影響を見てみましょう。
ポジティブキャスターの効果
すでにご存知の通り、ポジティブキャスターは、ステアリングアクスルが車の垂直軸の前に傾いているときに発生します。それは、運転時にショックアブソーバーの上のコイルスプリングを車両の後方に押しやります。
ドライバーは、車を前進させるときにポジティブキャスターの効果を明確に感じることができます。
上部ボールジョイントまたはストラットマウントによってタイヤと前輪に生じる莫大な量の自己整復トルクにより、直進走行時には車両はその車線で安定したままです。
このキャスター角の効果は、高速走行時に前輪をまっすぐに保つ張力を生み出します。
このトルクのもう一つの効果は、カーブを曲がるときにステアリングホイールが12時の位置に戻ることです。そうでない場合、車は直進コースから逸脱します。
ポジティブキャスターは、車両のコーナリング性能とハンドリングを向上させるために不可欠です。それは、タイヤと地面の摩擦を最大化してトラクションを増加させ、車両を地面に留めるのに役立ちます。
ポジティブキャスターを増やしすぎるのは良い考えではありません。なぜなら、ステアリングが重くなり、回転が難しくなるからです。
しかし、現代の車両にはステアリングホイールの重さを打ち消すパワーステアリングシステムが備わっているため、心配する必要はありません。
もう一つの問題は、直接的な効果ではないにせよ、タイヤの摩耗を加速させる可能性があることです。タイヤとホイールの不適切なアライメントと過度のポジティブキャスターは、タイヤ摩耗の問題を悪化させる可能性があります。
ネガティブキャスターの効果
ネガティブになるとキャスターとは何ですか？この場合、ステアリングアクスルは車両の垂直軸の後ろに傾きます。パワーステアリングシステムがないため、ほとんどの旧式の車はこの問題に悩まされています。
これらの車では、ステアリングホイールの回転を容易にする唯一の方法は、ネガティブキャスターを設定することでした。
このネガティブキャスターのため、旧式の車両のステアリングホイールはしばしば軽すぎるように感じられ、カーブで車両を正しい車線に維持することが難しくなります。
よくある質問
1. ポジティブキャスターは車両の性能にどのような影響を与えますか？
ポジティブキャスターは、直進安定性とステアリングの復元性を向上させる傾向があります。
それは自己中心効果を保証し、車両の車輪がカーブの後自然にまっすぐな位置に戻ろうとします。これは高速時の安定性を向上させ、走行中の直進軌道を維持するのに役立ちます。
2. 高いポジティブキャスター角には欠点がありますか？
ポジティブキャスターには利点がありますが、過度のポジティブキャスターは低速時のステアリング努力を増加させ、駐車と操縦をより困難にする可能性があります。
また、適切にバランスが取れていない場合、「キャスターフラッター」やステアリングシステムの振動のリスクを高める可能性があります。
3. キャスター角はタイヤの摩耗にどのように影響しますか？
A6：不適切なキャスター角は、タイヤの不均一な摩耗を引き起こす可能性があります。過度のポジティブキャスターはタイヤの外縁の摩耗を引き起こし、過度のネガティブキャスターは内縁の摩耗を引き起こす可能性があります。適切にバランスの取れたキャスターは、タイヤの均一な摩耗を確保し、その寿命を最大化するのに役立ちます。
4. 車両のキャスター角は調整できますか？
キャスター角は、多くの場合、資格のある整備士またはアライメントショップで調整できます。キャスターの調整には、通常、車両のサスペンション設計に応じて、上部または下部のコントロールアームの取り付け点の位置を変更することが含まれます。
5. キャスター角はすべての車両で同じですか？
いいえ、キャスター角は車両によって異なり、車両の設計とその使用目的によって決定されます。
異なるタイプの車両（例：スポーツカー、トラック、セダン）は、そのハンドリング特性を最適化するために異なるキャスター角を持つ場合があります。
最後に
パワーステアリングシステムは、現代の車両への画期的な追加です。ポジティブキャスターを利用することで、このシステムは安定した走行を促進し、道路と運転の安全性を高めます。
今日、車はそのシャーシとエンジンがネガティブキャスターをサポートしないように設計されています。
高速道路速度で走行中またはコーナリング中に車両が片側に引っ張られる場合は、サスペンションアライメントの不良を診断する必要があります。