ステアリングナックル(ラムアングルとも呼ばれる)は、自動車のステアリングブリッジの重要な部品の一つであり、車の安定した走行と、運転方向の正確な伝達を可能にする。
ステアリングナックルの機能は、車両前部の荷重を伝達・支持し、前輪をキングピンを中心に回転させて車両を旋回させることです。車両の走行状態では、変動する衝撃荷重を受けるため、高い強度が求められます。
ステアリングホイールの位置決めパラメータ
直進走行時の車の安定性、ステアリングの軽さ、タイヤと部品間の摩耗を軽減するために、ステアリングホイール、ステアリングナックル、フロントアクスルの3つとフレームの間には一定の相対位置を維持する必要があります。この一定の相対位置の取り付けは、ステアリングホイールの位置決め、またはフロントホイールの位置決めとも呼ばれます。フロントホイールの正しい位置決めは、車が揺れることなく安定して直進走行できるようにし、ステアリング操作時にステアリングプレートにかかる力が小さく、ステアリング操作後にステアリングホイールが自動的に正の方向に戻る機能を持ち、タイヤと地面の間に滑りがなく、燃費が削減され、タイヤの寿命が延びるようにする必要があります。フロントホイールの位置決めには、キングピン後方傾斜、キングピン内傾斜、フロントホイール外傾斜、フロントホイール前束が含まれます。[2]
キングピンリアアングル
キングピンは車両の縦平面上にあり、その上部は後方角度Yを有しています。角度Yとは、図に示すように、車両の縦平面上におけるキングピンと地面の垂直線との間の角度のことです。
キングピンが後方に傾斜vすると、キングピン軸と路面の交点は、車輪と路面の接触点の前方に位置します。車が直進しているときに、ステアリングホイールが外力によって誤って偏向した場合(図中の矢印は右方向への偏向を示しています)、車の進行方向は右に逸れます。このとき、車自身の遠心力の作用により、車輪と路面の接触点bにおいて、路面は車輪に横方向の反力を及ぼします。車輪にかかる反力は、メインピンの軸に作用するトルクLを形成し、その方向は車輪の偏向方向と正反対になります。このトルクの作用により、車輪は元の中心位置に戻り、車の安定した直進走行が確保されるため、この瞬間を正のモーメントと呼びます。
しかし、トルクが大きすぎると、ステアリング時のトルクの安定性を克服するために、ドライバーはステアリングプレートに大きな力を加える必要があり(いわゆるステアリングが重くなる)、安定モーメントの大きさはモーメントアーム L の大きさに依存し、モーメントアーム L の大きさは後傾角 v の大きさに依存するため、
現在一般的に使用されているV角は2~3°以下である。タイヤ空気圧の低下と弾性の向上により、現代の高速車両の安定化トルクは増加する。そのため、V角はゼロに近い値、あるいはマイナスの値にまで下げることが可能である。