설계계획법

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1. 토 변화

범프, 리바운드시의 토 변화는 차량의 직진 안정성, US·0S 특성에 큰 기여율을 갖는 설계 파라미터의 하나이고, 롤시의 토 변화는 롤 스티어라고도 부른다.

전륜에 있어서는 범프시에 0∼약 토 아웃 변화로 되도록 설정하는 것이 많다. 0부근에서 설정하는것은, 직진시 노면의 파도 형상의 기복 등에 기인하는 토 변화를 억제하여 양호한 직진 안정성을 확보하기 위한 것이다.

또 약 토 아웃 변화로 하는 것은 이것이 차량을 약 US 특성으로 하기 위한 효과적 수단이기 때문이다.

또, 이때에는 적재 중량의 변화 등에 의한 차고의 차가 있어서도, US의 정도는 될 수 있는 한 변하지 않는 것이 바람직하다.

이것들로 부터 범프 스트로크에 대한 토 변화의 방법은 직선적일수록 좋은데 서스펜션, 스티어링계의 형식이나 레이아웃 등에 의해서는 곡선적으로 되는 것도 있다.

그예를 그림 7-40에 나타낸다.

후륜에 있어서는 US 부여 수단으로서 범프시에 약 토 인 변화로 되도록 설정하는 것이 많지만, 과도한 범프시의 토 인 특성은 차량의 요나 롤의 주파수 응답 특성을 공진적으로 하기 때문에 바람직하지 않다.
 

 

2. 캠버 변화

범프, 리바운드시의 캠버 변화는 토 변화와 동일하게 차량의 직진 안정성, US·0S 특성 등에 기여 한다.

왜냐하면 타이어는 노면에 대한 캠버 각에 대응한 캠버 스러스트를 발생하고, 옆 미끄러짐 각에 의해 발생하는 사이드 포스와 합쳐져서 차량의 코너링에 필요한 횡력으로 되기 때문이다.
(그림 7-41)

따라서 캠버 변화와 차량의 특성과의 관계를 고려하는 경우는 대지 캠버 변화로 생각할 필요가 있다.

대지 댐버 변화와 대 보디 캠버 변화와의 관계는 리지드 액슬의 경우와 독립 현가의 경우와는 크게 다르다.

그림 7-42에 있어서 롤시에는 그립을 높게 하여 코너링 성능을 향상시킨다는 관점으로 부터 리
지드 액슬이나 독립 현가 B의 특성이 바람직하다.

한편 차량의 직진시에 노면의 파도 형상과 같은 기복 등으로 범프, 리바운드에 의한 캠버 변화를 발생 시키는 경우에는 캠버 스러스트에 의한 횡력을 발생하기 때문에 과도한 대지 캠버 변화는 직진 안정성을 방해한다.

즉 이 점에 있어서는 독립 현가 A의 특성이 바람직하다고 할수 있다. 따라서 범프, 리바운드시의 캠버 변화에는 코너링 성능과 직진 안정성의 양립이라는 관점에서 적절한 범위가 있다고 생각 된다.
 

 

3. 킹핀 경사각, 킹핀 오프셋

킹핀 경사각은 조타륜에 있어서 차량 정면으로 부터 보는 킹핀 축의 연직선에 대한 기울기이다
(그림 7-43).

또, 킹핀 오프셋은 조타륜에 있어서 타이어 접지점 A와 킹핀 축과 노면의 교점 B와의 좌우 방향의 거리이다.

또, CD의 거리를 휠 센터에서의 킹핀 오프셋이 라 하는 경우도 있다.

킹핀 오프셋은 접점에 전후력(제동력)이 가해질때 킹핀 주위에 발생하는 모멘트의 크기를 결정하는
유효 길이, 휠 센터에서의 오프셋 CD는 휠 센터에 전후력(구동력이나 제동시의 노면으로 부터의 입력)이 가해진 때와 동일한 유효 길이이다.

제동력에 의한 킹핀 축 주위의 모멘트는 일반적으로는 좌우륜에서 동일하고, 스티어링 링크의 내력과 균형을 이룬다.

그런데 한쪽 듣기나, 노면 마찰 계수의 흐트러짐에 의한 전륜 제동력의 좌우 차가 생겼을 때, 또 브레이크 유압 배관을 다이애거널로 한 경우(X 배관)의 일계통 실함시의 제동에 있어서는 핸들 둘레에 힘이 전달되기 때문에, 킹핀 오프셋이 크면 핸들을 빼앗기게 된다.

전륜 구동차의 대다수는 브레이크 배관이 X 배관이고, 이와 같은 상황에서의 핸들 빼앗김을 방지하고, 그 때의 차량의 자세를 유지한 상태에서 정지시키기 위하여 킹핀 오프셋은 마이너스로 하는 것이 많다.

마이너스 킹핀 오프셋으로 한 경우에는 그림 7-44에 표시한 바와 같이 제동력의 좌우 차이에 의해서 발생하는 요잉 모멘트를 제거하는 방향으로 조타 시키도록 하는 모멘트가 작동하기 때문에 자세가 안정되는 효과가 얻어진다.

또, 휠 센터 오프셋은 킥백을 고려하면 극력으로 작게 하여야 한다. 그러나 통상 서스펜션의 로어 피벗(그림 7-43의 점E)의 좌우 방향의 위치는 브레이크와의 간섭을 피하기 위해 제약을 받는 것으로 부터 킹핀 오프셋을 바람직한 값으로 결정하였을 때 휠 센터 오프셋의 축소 가능의 한계가 결정된다.

 

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