名作レースゲーム「グランツーリスモ攻略：車の基本性能」接地性、操安性を保つタイヤの角度「ホイールアライメント」のご紹介
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今回は、名作レースゲーム「グランツーリスモ攻略：車の基本性能」接地性、操安性を保つタイヤの角度「ホイールアライメント」についてご紹介します。
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名作レースゲーム「グランツーリスモ攻略：車の基本性能」接地性、操安性を保つタイヤの角度「ホイールアライメント」のご紹介
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車輪には「ずれ」が必要
身の回りの家具や椅子に移動用の車輪が付いていたら見てほしい。真上から眺めると、車輪の中心軸と家具との取り付け軸の位置がずれていることに気付くはずだ。家具や椅子を動かす時、車輪がふらふらせず一定方向に進むのはこの「ずれ」のおかげだ。
タイヤの角度を変えることで、運動条件に適した走りが実現できる「ホイールアライメント」
一方タイヤをはずして地面を転がしたとする。接地面を地面にぴったり付けて(真っ直ぐ立てて)転がせばタイヤは直進するが、接地面の一部しか使わずに(傾けて)転がすと、タイヤは一定方向にカーブすることがわかるだろう。
つまりタイヤをクルマに固定する時に様々な角度を与えてやれば、クルマの運動条件に適した形でタイヤを動かすことが可能になる。言わばこれがホイールアライメント(=サスペンションジオメトリー)である。
「タイヤの位置決め」によりタイヤの性能を引き出し、特性を変えることができる
「走る・曲がる・止まる」ことの基本は、4本のタイヤがアライメント通り正しく取り付けられていることだ。この「タイヤの位置決め」によってタイヤの性能を引き出し、さらにはクルマの特性を決定付けることも可能になる。
ホイールアライメントの4つの要素「トー角」「キャスター角」「キャンバー角」「キングピン角」
具体的なホイールアライメントの代表要素には、大きく分けて4つに分類できる。
ボディを上から見た時のタイヤの角度である「トー角」、ボディを横から見たときのサスペンションの傾き具合である「キャスター角」、そしてボディを正面から見たときのタイヤの倒れこみ具合である「キャンバー角」、同じくボディを正面から見たときのタイヤとサスペンションの取り付け角である「キングピン角」だ。
これらはそれぞれ0.1度、0.1mmといった精度で管理される。誤差が生じると直進性が損なわれたり、操作に違和感を感じるようになる。
ホイールアライメントの4要素「トー角」「キャスター角」「キャンバー角」「キングピン角」のご紹介
「トー角 (Toe angle)」のご紹介
車体を上から見た場合の、左右輪の広がり角度のこと。進行方向に対して外側に広がっている状態は「トーアウト」、内側にすぼまっている状態が「トーイン」。直進性に大きく影響し、過度に設定するとタイヤに偏摩耗が生じる。
「キャスター角 (Caster angle)」のご紹介
車輪を真横から見た際のフロントサスペンションの傾き角度。ホイールの横振れを抑える効果の他、セルフアライニングトルク(ステリングを切った際にホイールを直進状態に戻そうとする力)にも作用。
左右で異なると、角度の立っているほうにクルマが流されたり、制動時にステアリングを取られるなどの症状が出る。
「キャンバー角 (Camber angle)」のご紹介
クルマを正面から見たとき、タイヤ下側が広がっている状態が「ネガティブキャンバー」、上側に向かって狭まっている状態が「ポジティブキャンバー」。
ノーマルの状態では荷重が加わった際に下開き(ハの字)にならないように、あらかじめ上開きに設定されている。
「キングピン角 (Kingpin angle)」のご紹介
タイヤを正面から見た時のホイール取り付け軸の傾き角。基本的には路面からの入力によるハンドルの取られを抑えるための角度で、直進性やステアリングの復元力(セルフアライニングトルク)、また操舵力に影響を与える。
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