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■　ナックルアームとステアリングラックの切れ角の関係とは？ 2013年7月27日

現状の仕様（2013年7月27日現在) はノーマル重ステのステアリングラック＋GTVのナックルアーム
まぁ切れ角アップの定番なのでしょう。


今回は、ナックルアームとステアリングラックの変更によって、切れ角がどの程度変化するのかを計算してみたいと思います。

グレードとステアリング形式について

OP : オプション

ナックルアームについて

パワステと重ステ(クイック)[GTV用]は同一のものだと思われる。重ステ(標準)よりも短い。

以降、「重ステ(標準)」のナックルアームを「標準ナックル」
「パワステ」と「重ステ(クイック)[GTV用]」のナックルアームを「GTVナックル」と表記する。

ボールジョイントからタイロッドエンドまでの長さ (B)を図ってみました（実測値です）

GTVナックル   112mm
標準ナックル   132mm

そして、ステアリングラックのストローク量は以下の通りです。

GTVステアリングラック      130mm
標準重ステアリングラック   152mm

ナックルアームの長さとステアリングラックのストローク量から角度がどの程度変化するのかを計算してみます。

（簡単な算数です）

簡単な図を書いてみました。

直線abをB (ボールジョイントからタイロッドエンドまでの長さ）
直線bdも同じ長さ(B)です。

直線adは、ステアリングラックのスロトーク量の1/2としてみます※
※ステアリング中央から左右のどちらかにいっぱいに切った状態（ストローク量は半分の1/2）として計算してみます。
adがステアリングラックのストローク量と書きましたが、実際にはタイロッドエンドとステアリングラックの角度を考えると僅かに距離は違ってくると思います。しかし、近似値としては良いと思っています。

△abdは2等辺三角形になるので、角度をさらに半分にして直角三角形にして計算してみます。（△abc)
直線acは、ステアリングラックのストローク量の1/4 (A)

そして、角度α(∠abc)を求めれば、切れ角が分かる訳です。

計算式としては以下の通り

A = B sinα
A/B = sinα
α = asin(A/B) (アークサイン)

では、次々と計算式に当てはめて計算してみましょう。

(1) 標準ナックル+標準重ステアリングラックの組み合わせは？

38 = 132×sinα
38/132 = sinα
0.287878 = sinα
α = asin (0.287878)
α = 16.73100

αの2倍が半分※の切れ角になるので、33.46度になりました。
※ステアリング中央から左右のどちらかにいっぱいに切った状態（ストローク量は半分の1/2）として計算してみます。

(2) では、GTVナックル+GTVステアリングラックの組み合わせは？

32.5 = 112×sinα
32.52/112 = sinα
0.2901785 = sinα
α = asin (0.2901785)
α = 16.8686

αの2倍が半分※の切れ角になるので、33.73度になりました。
※ステアリング中央から左右のどちらかにいっぱいに切った状態（ストローク量は半分の1/2）として計算してみます。

この計算結果を見ると、(1)標準重ステも(2)GTVも切れ角自体はほとんど変わらずナックルの長さで角度の帳尻を合わせている事が分かります。
（GTVのステアリングラックがクイックなのでは無い）

(3) 最後に（定番の）GTVナックル+標準重ステアリングラックは？

38=112×sinα
38/112 = sinα
0.339285 = sinα
α = asin (0.339285)
α = 19.833

αの2倍が半分※の切れ角になるので、39.66度になりました。
※ステアリング中央から左右のどちらかにいっぱいに切った状態（ストローク量は半分の1/2）として計算してみます。

つまり、6度程切れ角がアップする事が分かりました。

以下の表にまとめてみました。(Excelを使用しています)

なお、asin(アークサイン)は、Excelで計算できます。

標準重ステラック＋標準ナックルに戻してみようかな〜（なぜ性能ダウンさせるのか？）