キャスター計測検証

これから
書く事は、思い切り間違えてるかもしれないので、あまり真にうけないでくださいね。
ほとんど、自分用のまとめ記事的な用途です。



前日にも触れたけど、それを実行すべく
キャスタの計測を検証してみた。

キャスターって、タイヤを左右　20°ずつ切ったときの、キャンバーの値の差から　求められるらしい。


そのときの式は　　キャスター：Φ　　キャンバーの値の差：α　
Φ=180/π x α/40°


右へ20°　切ったときの　キャンバー角と　左へ20°切ったときの　キャンバー角。
仮に例として　右20°切り時が　+2°　　左20°切り時が-1°だとすると　　　2°-（-1°）=3°　α=3となる
（因に、、180/πは　ラジアンのこと　360=2πrad rad=180/π　　でいいのかな？　もう忘れた。。）
180/π=57.3

ので、この例だと、　Φ=57.3x3/40=4.29　キャスターは4.3°でしたとなる。　（4.3°は　4°18’）


こんな風にして求められるみたいだが。このタイヤの角度20°というのは、便宜的に20°と決められているのであって、30°でも40°でも、いいわけだ。　切れ角（タイヤでの）をθとしたとき、上記のキャスターを求める式は
Φ=180/π x α/2θ　　と言える。　　
切れ角を30°で求めたければ
上記の式は、
Φ=180/π x α/60°
としてもいいわけだ。


さらに、某キャンバー、キャスター計測アプリの　プログラム内の計算根拠の説明ページによると

タイヤ切り角を20°などと決めなくても、ステアリングギア比をつかって
左右にハンドル一回転したときの切れ角を自動計算し左右切ったときのキャンバーの値とステアリングギア比のの入力で求められるようにしていた。

ステアリングギア比をκとしたとき、　切れ角θは　　θ=360/κ　ということで、
ステアリングギア比を入力することにより、　ハンドル一回転したとき　切れ角が幾らになるかが、わかるので、その数字を　上記の式のθに代入する考え方のようだ。

はじめ、これなら、行ける！と思ったのだが、、　

でも、アッカーマンアングルがあるから、　ハンドルで同じ一回転でも、左右切れ角って違うじゃない？という疑問を抱いた。
つまりθは　一つの値にならない。　右に切った時、左に切ったとき　それぞれ　θ1　θ2としなければならないのに、　そこまで考慮されてないようだ。



さて、実際に計測した。

その際、今回工夫したのは。これ
プラ版を4分割して


プラ版二枚をワンセットで、グリースを塗ってはさんで重ねる。　
尚、グリースがはみ出て、タイヤについてしまってはヤバいので、そのプラ版をビニール袋にいれた。　これならグリースが多少漏れてしまっても、タイヤに付着することはある程度防げる。

こうすれば、ハンドルを切った時、滑って抵抗なくタイヤが回転するし、アライメントも素直な値で計測できるとおもって。（うまくいきました、エンジンオフの重ステでも、軽くハンドル回せます）

キャンバーは、棒をわたして、この棒から糸を垂らすやり方に替えたら、すんごい捗った。
いままでは、糸を垂らす支持部分を缶とかをボディーにいちいちその都度、テープで固定してたからね。
この棒なら、棒を置くだけでいいんで、、


●右に一回転ハンドル切る。　　そのときの　キャンバー　　L -1.96°　R +4.45°　
●左に一回転ハンドル切る。　　そのときの　キャンバー　　L +4.32°　R -1.83°　

このことから、左右にハンドルで一回転切ったときのキャンバーの差の絶対値は

L　　　-1.96-4.32=-6.28　絶対値なので　α=6.28
R　　　+4.45-(-1.83)=6.28　絶対値なので　α=6.28

この時点で、現状、キミ号のNDは　キャスターが左右　ほぼ完璧に揃ってるらしいことが　判明
αの値は、キャスター値に比例するから、　この値が左右そろえば　キャスターも揃ってると言えるわけだ。
いままで、キミ号RX-8も　この理屈で、　キャスターを左右揃える作業をする　根拠にしていたのだ。（RX-8のときは、右輪は左に（ハンドル）一回転のキャンバー値　左輪は右に一回転のキャンバー値　で、左右揃える調整をしていた）

（因に、、ついでに、フロントのキャンバーも　もういちど測定してみた。L：-0°07’　　　R：-0°07’　　と　キャンバーも左右完璧に揃い、かつほぼ基準値どおりだった。）

p.s 後日アライメント屋さんで計測したら、キャンバーは　-0°07'と出た 完璧に一致！！！DIY計測、正しく行えば、アライメントテスターに負けてないです。


上記のキャスター角を求める式だと、左右同じ切り角じゃないと　いまいち使えない感じだし。アプリ開発者の　ステアリングギア比だけで、一律に切れ角を代入してしまうのは、間違いなんじゃないかと自分はおもうので採用できない。。（もしかしたら、僕が根本的にどこか間違えてるのかもしれないが、、）
単に、左右の切り角が一致してなくても、左右切れ角がとにかくトータルの数字でよいというのなら、使えるとおもう。では、仮に、切れ角は、転蛇キャンバーの値を出したときの切れ角の総合にさえなってれば良いのかも？　と仮定して計算してみると

試しに、左輪のキャスター角を出してみると
さっきの式をもういちど。。

Φ=180/π x α/2θ　　　
ここで　2θを　実測値の49.3°　とする。（右に360°、左に360°　ハンドルを切ったときのそれぞれの時のタイヤの傾きの絶対値の合計）
α=6.28から

Φ=180/π x 6.28/49.3=57.32x0.127=7.3°（7°17')　となった。　　　　　


P.S
後日、アライメント屋さんで、計測することになったが、なんと、7°１３'だった。
ほとんど一致！！
この計測方法は、けっこう信頼できそうだ。　




ノーマル車高のキミ号の　キャスターの基準値は　　7°51'（7.85°）らしいが
どノーマルのキミ号の現状のアライメントが、トーとキャスターは、ほぼ完璧に基準値どおりなので、おそらくキャスターも　ぼちぼち基準値通りだろうと思うと（絶対じゃないけど、たぶん　そうだろうって勘がある）
この30分も違う計算結果には　やや不満が残る。計算の信頼性のほうが自分的には怪しいと思う。

ということで、仮に　実測値のタイヤの切れ角の測定がややアバウトで、角度に誤差が出ちゃってるか、僕の概念が間違えてるか、不明だが

もう、強引に、いま現状のキミ号が　基準値どおりの　キャスターであると　決めつけてw

ハンドル一回転を左右に切ったときのキャンバーの差の値から、キャスター角が出る係数を　決めてしまえ。


ふたたびこの式登場。
Φ=180/π x α/2θ　　　これを　Φ=C・α　　とする。　Cは　キミ号NDキャスター係数とするw （なお、この数字は　後の計測により、変動する可能性が多分にある、もしくは廃止される可能性もある係数だw）


Φは　基準値であると、強引に期待して　7.85を、　αは今回の測定値　6.28を代入。　　　7.85=6.28C Cは！！　　

　C=1.25
ハンドル左右に一回転で、キャンバーを測り、その値に1.25をかければ、はいキャスター角　判明〜〜
←ほんとにいいのか

よって、Φ=1.25α　


まあ、だいたいで、いいんだ。だいたいで。　0°15’くらいの誤差なら、ストリートを走るくらいなら、あまりに気にならないし。

キャスターは、
今後　車高調だのキャンバー変更だのやっても、キャスターだけは、基準値で設定しようと考えてるので、
ノーマル状態のキャスターに調整できればいいので、正確なキャスター値に変換しなくてもよくて、
ノーマル状態での、ハンドル一回転のキャンバーさえわかってればいいんだけどね。。。。

この数字や計算は、今後　なにかの助けになるかもしれない。