ピニオンアングルの測定とは、サスペンションに通常の車高で荷重をかけた状態で、トランスミッション(またはトランスファーケース)の出力軸、ドライブシャフト沿い、リアのピニオンヨークの3か所で角度を測り、その差を計算して、ユニバーサルジョイントの作動角を求めることです。これが診断のステップで、その数値をその後どうするか(シム、調整式リンク、トルクアーム)は、デフのピニオンアングルの設定方法で別に解説しています。
工具
- 0.25°まで読み取れるデジタルのマグネット式アングルファインダー。これは、駆動系部品メーカー(QA1、Detroit Speed)が公表仕様の基準にしている精度レベルで、作動角が3°の振動のしきい値に向かってずれていくのを、問題になる前に捉えるのに十分な細かさです。
- 専用の工具をお持ちでない場合は、信頼できるスマートフォンの角度計アプリでも代用できます。
- ジャッキスタンドまたはドライブオンランプ。
- 測定位置を正確に記すためのペイントマーカー。再測定の値が、同じ条件で比較できます。
測定前に:リジッドアクスルとIRSでは手順が変わる
これは、このトピックが書かれる対象のほとんどの車両よりも、ロッククローラーのビルドにとって重要です。4リンクでリジッド(ライブ)アクスルを使っている場合(ほとんどのロッククローラーがそうです)、測定時には、サスペンションを全車高で荷重をかけた状態にしなければなりません。リジッドアクスルのピニオンアングルは、サスペンションがストロークの中で動くと変化するため、リフト上でアクスルを宙づりにして測った値は、実際に走る角度とは決して一致しません。独立懸架(IRS)の構成は異なり、デフハウジングがシャシーに固定されていてサスペンションと一緒に動かないため、IRSのピニオンアングルは、車両をリフトで持ち上げた状態で測定できます。ビルドがリジッドアクスルの4リンクの場合は、一部の汎用ガイドがIRS車向けに説明している近道をとらないでください。
測定の手順
- 車両を通常の車高にし、サスペンションに荷重をかけて、ある程度水平な面に置きます(完全に水平である必要はありませんが、安定していて、測定間で一定である必要があります)。
- トランスミッション/トランスファーケースの出力軸の角度を測ります。平らな機械加工された基準面に、アングルファインダーを置きます。テールシャフトハウジングの平面、出力ヨーク、またはフロントのクランクプーリー/ハーモニックバランサーの面です。数値と傾きの向き(後方に向かって、上向きか下向きか)を記録します。
- ドライブシャフトの角度を測ります。ドライブシャフトのチューブのきれいでまっすぐな部分に、アングルファインダーを置きます。ドライブシャフトのチューブは、どこでも完全な円筒とは限らないため、複数回測る場合は、工具をチューブ上の同じ回転位置に保ちます。
- ピニオンヨークの角度を測ります。ピニオンヨークの機械加工された平面に、アングルファインダーを置きます。ヨークに使える平面がない場合は、デフカバーのボルト(ピニオンシャフトと平行なもの)が、代わりの基準として使えます。
- 作動角を計算します:ドライブシャフトの角度からピニオンアングルを引きます(フロントのユニバーサルジョイントの場合は、トランスミッションの角度からドライブシャフトの角度を引きます)。符号の取り方を決め(車両の運転席側を向いて、後方に向かって下がるシャフトは負、上がるシャフトは正と読む)、同じ作業中のすべての測定で、その取り方を保ちます。測定の途中で符号の取り方を切り替えるのは、角度を誤った方向に「補正」してしまう最も簡単な方法です。
数値の読み方
- 作動角がおよそ3°を超える:駆動系部品メーカーが、顕著な振動とユニバーサルジョイントの摩耗の加速を報告する範囲に近づいている、またはそれを超えています。
- 作動角がおよそ0.5°未満:平らすぎます。ユニバーサルジョイントのニードルベアリングは、カップの中で実際に回転するために、わずかな角度が必要で、実質的に0度では、静止して、代わりに平らな摩耗面ができます。
- この2つの数値の間の、余裕のある範囲なら、一般に問題ありませんが、お使いの具体的な車両とドライブシャフトにとって「余裕」が何を意味するかは、ドライブシャフトの製造元のユニバーサルジョイントの仕様によって決まります。3°と0.5°は、独立した駆動系部品の情報源が示す外側のガードレールとして扱い、正確に合わせるべき単一の普遍的な目標とは考えないでください。
作動角の問題が、振動という症状だけでなく、サスペンションと駆動系に実際に何をもたらすかについては、ピニオンアングルはサスペンションに何をするのか?をご覧ください。
よくある測定ミス
- アクスルに荷重がかかっていない状態で測ること。最も一般的な誤りで、リジッドアクスルでは、測定全体が無効になります。
- 各測定の前に、アングルファインダーのゼロ点合わせや水平出しをしないこと。
- 測定ごとに、ドライブシャフトまたはヨークの別の位置で測ること。特に、どこでも完全にまっすぐ、または丸いとは限らないチューブでは注意してください。
- 前後のユニバーサルジョイントの測定値で、符号の取り方を混在させること。何かがおかしいという明白なサインもなく、作動角の計算が逆転してしまいます。
サスペンションまたは駆動系の変更後は、再測定する
トランスミッション、トランスファーケース、またはアクスルの、フレームに対する位置を変えるような変更(リフト、新しいエンジン/トランスミッションの組み合わせ、異なるドライブシャフトの長さなど)は、以前に測定した角度を変えます。これには、4リンクのコントロールアームで行った調整も含まれます。デフのピニオンアングルの設定方法に従い、アームを伸ばしたり縮めたりして新しいピニオンアングルを合わせた場合は、調整部品は、締め付けるとわずかに動くため、最終トルクの後に再測定してください。
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