캐스터 각도

Caster angle
θ은 캐스터 각도, 빨간색 선은 피벗 라인, 회색 영역은 타이어다.
경주용 자동차의 전면 서스펜션, 캐스터 각도는 상부 및 하부 볼 조인트 사이의 라인에 의해 형성된다.
극도의 캐스터 각도에서 갈퀴가 달린 헬리콥터의 예.

캐스터 각도[1] 또는 캐스터 각도는[2] 자동차, 오토바이, 자전거, 기타 차량 또는 선박에서 조향 휠의 수직 축에서 조향 축의 각도 변위를 말한다. 듀얼 볼 조인트 서스펜션이 장착된 자동차의 조향축은 상부 볼 조인트의 중앙을 통과하여 하부 볼 조인트의 중앙을 통과하거나 킹 핀이 있는 차량의 경우 킹 핀의 중앙을 통과하는 가상의 라인이다.

캐스터는 바퀴가 이동 방향에 맞춰 정렬되도록 하며 캐스터 변위 또는 캐스터 각도에 의해 수행될 수 있다. 캐스터 변위는 쇼핑 카트의 앞 바퀴와 마찬가지로 바퀴 회전 축보다 앞서 조향 축을 이동시킨다. 캐스터 각도는 스티어링 축을 수직에서 이동시킨다.[3]

자동차 경주에서 캐스터 각도는 특정 경기장의 핸들링 특성을 최적화하도록 조정할 수 있다. 이것은 모두 앞바퀴에 연결되어 있다.

역사

Arthur Krebs는 1896년 영국 특허에서 "기계적으로 추진되는 차량의 개선"이라는 제목의 긍정적인 캐스터 각도에 자동차의 전면 차축을 배치할 것을 제안했다. 그는 이 보고서에서 "전차 운송의 특별한 배치를 통해 방향의 안정성을 보장하기 위해, 즉 차량의 두 차축이 다른 방향으로 유지되는 경향이 없거나 일시적인 노력으로 두 차축이 해당 평행선에서 이탈한 경우 자동으로 다시 설정하기 위함"이라고 밝혔다.sm. [...] 전차축은 위에서 언급한 방향의 안정성을 보장하기 위해 피벗 핀 축의 투영 뒤에 적절한 거리에 위치한다."[4]

포지티브 캐스터 각도

조향축은 그 사이를 통과하는 선이 포장도로에서 타이어의 접촉면 중심보다 약간 앞쪽에 있는 노면을 트레일이라고 불리는 거리에 의해 교차하도록 각도가 되어 있다. 그 목적은 조향에 대한 자기 중심화 정도(휠이 이리저리 캐스터링하여 조향 축 뒤쪽으로 추적)를 제공하는 것이다. 이것은 차량을 통제하기 쉽게 하고 방향 안정성을 향상시킨다(배회하는 경향을 줄인다). 레이싱에서 큰 캐스터 각도는 코너링 시 캠버 이득 개선을 위해 사용되지만 캐스터 각도가 과도하면 스티어링이 무겁고 반응성이 떨어진다. 레이디얼 타이어로 7도 이상의 캐스터 각도가 일반적이다. 파워 스티어링은 보통 높은 캐스터 각도에서 잭킹 효과를 극복하기 위해 필요하다.

일부 프런트 엔드 정렬은 우측 캐스터와 좌측 캐스터를 다르게 요구한다. 이것을 크로스 캐스터라고 하며, 그 차이를 스프레드라고 한다. 교차 캠버도 지정될 수 있지만, 대개 둘 다 지정되지는 않는다.[5]

트레일 또는 트레일링

조향축(위 다이어그램의 빨간색 점선)은 휠의 중심을 통과할 필요가 없으므로 캐스터는 조향축이 지면과 교차하는 지점과 측면도, 축 바로 아래 지점 사이의 거리인 트레일에 독립적으로 설정될 수 있다.

캐스터 각도와 트레일은 서로 다른 방식으로 조향에 영향을 미치지만 캐스터는 댐핑을 추가하는 경향이 있고 트레일은 "느낌"과 반환성을 추가한다.

쇼핑 카트의 캐스터 휠은 극단적인 경우로, 휠이 "올바른" 경로를 따라 진동하므로 시스템은 감쇠되지 않았지만 안정적이다. 이 공사는 비교적 트레일이 높지만 캐스터가 없어 최소한의 힘으로 방향을 바꿀 수 있다.

이 경우 타이어의 횡력은 접점 중앙에서 작용하지 않고 중심 뒤 지점에서 작용한다. 이 거리를 공압 궤도라고 하며 속도, 하중, 조향 각도, 표면, 타이어 유형, 타이어 공기압 및 시간에 따라 변화한다. 이를 위한 좋은 출발점은 접점 중앙 뒤로 30mm이다.[citation needed]

프런트 엔드 정렬

차량의 전면 서스펜션이 정렬되면 캐스터를 조정하여 스티어링에서 자체 중심 동작을 수행하게 되며, 이는 차량의 직선 안정성에 영향을 미친다. 캐스터 설정이 잘못되면 운전자가 각 회전마다 스티어링 휠을 안팎으로 움직여야 하므로 직선을 유지하기 어렵다.

이륜차

주요 기사: 자전거 및 오토바이 기하학

자전거와 오토바이의 맥락에서 캐스터는 특히 미국 영어에서 "머리 각도", "레이크 각도" 또는 "레이크 앤 트레일"로 더 흔히 언급된다. 캐스터 또는 캐스터 앵글이라는 용어는 여전히 영국 영어에서 주로 사용된다.

일부 자전거 제작자는 바퀴 중심부의 기계적인 트레일에 의해 감속된 각도를 캐스터라고 말한다.[6]

참고 항목

참조

  1. ^ "Merriam Webster Dictionary". Retrieved 2009-12-25. caster n : the slight usually backward tilt from vertical of the axis of the steering mechanism of an automobile for giving directional stability to the front wheels
  2. ^ Oxford English Dictionary (2nd ed.). Oxford University Press. 1989. castor angle, the angle at which the steering-head of the front wheels of a motor vehicle is set
  3. ^ Learn Camber, Caster, and Toe, COME AND DRIVE IT, retrieved January 5, 2021
  4. ^ 에스파케네
  5. ^ Tim Gilles (24 July 2012). Automotive Service: Inspection, Maintenance, Repair. Cengage Learning. pp. 1273–. ISBN 978-1-133-42068-2.
  6. ^ "Arctan(Trail/Wheel Radius)".