GATES OF BABYLON

ホイールアライメント

フロントホイルアライメントについてのみ書いてあります、
なぜならリヤは、リジッドの為、調整も何もありません。

キャンバー、トーイン、キャスター、キングピン角度の４ケがあります。
フロントホイルアライメントの各々には、お互いに不具合な現象を打ち消し合いながら
次のような役割を果たしている
１、ハンドルの操作に必要な力を小さくする。
２、ハンドルを安定させる。
３、ハンドルに復元力を与える。
４、タイやの寿命を延ばす。

キャンバーの役割

フロントホイールに大きな荷重をかけるとホイールの下側を外側に広げようとする力が加わる。つまり、前からホイールを見るとハの字形になるわけだ、こうなるとホイールベアリングに無理な力がかかるので、フロントホイールを上開き（逆ハの字、ポジティブキャンバー）に取り付けている。そして、上開きの角度をキャンバー角と言い、普通は１～３度である。キャンバー角を大きくすると原則的にはコーナリング時の求心力（遠心力に対抗する力）が大きくなる。たとえば、右回りのコーナーに入ったとしよう。この時、右前輪には右方向に、左前輪には左方向に転がろうとする、なぜなら、垂線に対して右前輪には右傾斜、左前輪には左傾斜のキャンバー角が付いているからだ。この説明が解りにくかったら、タイヤをやや右に傾けて力いっぱい転がしてみよう、タイヤは右方向にカーブするはずだだが、実際にはホイールがアクスルシャフトに組み込まれているので、タイヤはこのように転がることはないからトレッド面で右前輪は右方向に、左前輪は左方向への力（キャンバースラスト）が働く。そして、直進時は、左右のキャンバースラストが打ち消し合ってバランスしているわけだ。右回りのコーナーの場合、左前輪に大きな荷重が加わるから、左前輪のキャンバー角は小さくなり、キャンバースラストも低下してくる。そのため右前輪のキャンバースラストのほうが大きくなり、車全体としては、右方向への求心力が働くわけだ。

トーインの役割

フロントホイールには、キャンバー角が付けられているので、左右のタイヤの接地面は、左右どちらかに偏っているつまり、路面との間で、スリップをしながら走ることになり、タイヤの表面が傷みやすくなる。この弊害を防ぐには前輪を前つぼみ（ハの字形）にレイアウトすれば良い。そうすれば右前輪は左方向を向くので右方向に転がそうとするキャンバー角の影響と打ち消し合ってタイヤの接地面は直進方向に向かいトレッドの変形は少なくなるわけだ。同時にキャンバースラストも小さくなる。左右のタイヤの最前端と最後端との中心距離の差をトーインといい、一般的には２～５mm である（マービーの場合３mm±3mm、すなわち0～6mmである）

キャスターの目的

自転車に乗りなれてくるとハンドルからてを離してもまっすぐ走れる。なぜなら前輪が常に直進方向を向く様になっているからだ。自転車の場合はハンドルのスポークが傾斜しているので、後ろの駆動輪与えられた力はスポークの延長線と路面の交点に加えられる。つまりタイヤの中心線はこの交点より後方にくることになるから、タイヤは走行中のころがり抵抗のため、たえず後方に引かれ、フロントホイールは自然に直進方向に向けられるようになる。クルマの場合は、キングピンまたは、アッパーとロワーのボールジョイントを結ぶ線の上部が下部よりもやや後方に傾けられており、この傾斜角をキャスターと呼ぶ。そしてキングピンの中心線の延長線と路面との交点からタイヤの中心線までの距離がトレール（リード）である。キャスター角が大きいほどトレールは長くなる。キャスター角は普通１～３度でホイールを常に直進方向に戻す働きを持つから、ハンドルを切っても手を放せば自然にクルマが直進方向に向かいハンドルが戻る。逆の見方をすればキャスター角が大きくハンドルの復元力が強いクルマほどハンドル操作が重くなる。そのため最近ではハンドルを復元させる働きをキングピン角度に任せ、キャスター角をゼロにしたクルマも多い

キングピン角度

フィギアスケーターがくるくると体を回転させる時につま先で立って身体の中心線とつま先とを一致させる。これと同じ様にクルマの場合もホイールの回転中心線とタイ
ヤの中心線が交わるようにしたほうがハンドルが軽くなるわけだフロントホイールはキングピンを中心にして回転するから要するにキングピンの中心線をタイヤの中心線と交差させれば良いわけだ、つまり左前輪では左傾斜のキャンバー角がついているから、キングピンに右傾斜の角度を付ければタイヤの接地面の中心とキングピン中心線の延長との交点との距離（これがオフセット量）が非常に小さくなる。このキングピン角度が無いとハンドルを切った時にタイヤが路面の抵抗を受けるのでハンドルが不安定になる。またハンドルを左右に切り込むとキングピン角度がある為にボディが持ち上がるので、手を放せばクルマの重さによってボディが一番低い姿勢に戻ろうとするから、タイヤを直進方向へ復元させる力が働く。そのためにハンドルの戻りがスムーズになる。