キングピン（自動車部品）

キングピン 、また、 キングピンとキングピンは 、自動車又は他の車両のステアリング機構にメインピボットあります。

この用語は、第5車輪連結装置の一部を指すためにも使用されます。

歴史

もともと、馬車の「ターンテーブル」ステアリングでは、これはワゴンのフレームの下で可動車軸が旋回する単一のピンでした。これは車軸を左右に配置しましたが、ワゴンの重量はこれを囲む円形の木製リングターンテーブルに載せられていました。同様のセンターピボットステアリングが蒸気牽引エンジンで使用され、キングピンはボイラーの下の「止まり木ブラケット」に取り付けられました。いくつかの初期の車もセンターピボットステアリングを使用していましたが、速度の増加には不適切であることが明らかになりました。

アッカーマンステアリングは、ステアリングの動きを2つのピボットに分割します。1つは各前輪のハブの近くにあります。それらの間のビーム軸は、サスペンションによってリンクされたシャーシに対して固定されたままです。アッカーマンステアリングには、タイヤのスクラブを減らすという2つの利点があります。ステアリングを回すときにタイヤをトレッドに沿って横方向にドラッグする必要があります。また、ステアリングの方向を乱す傾向のあるバンプステア、サスペンション、ロードバンプが減少します。キングピンは車軸の端に固定され、ハブキャリアがそれらにピボットしました。最も一般的には、キングピンの中心が車軸に固定され、ハブキャリアがこれに収まるようにフォークされましたが、図示されたフォードモデルTを含む一部の車両は、フォークアクスルとシングルピースキャリアに固定されたキングピンを使用しました。キングピンは常に中央に固定され、端にスイベルベアリングが固定されており、レバーアームを増やしてベアリングの負荷を減らしました。

少なくとも高性能車向けに、1930年代に開発された独立フロントサスペンションは、ダブルウィッシュボーンサスペンションを使用することがよくあります。この性能は、バネ下重量の削減も促進しました。サスペンションの上下運動とステアリングスイベルの両方に個別のピボットを使用するのではなく、2つの自由度で移動できる球形ボールジョイントを使用すると、同じジョイントで両方の機能を実行できます。ハブキャリアは、両方のウィッシュボーンの両端にまたがるように垂直に伸び、両端にボールジョイントがあります。 1950年代と1960年代に、このような独立したサスペンションは、すべての価格帯の軽自動車を通じて一般的になりました。キングピンはもはや識別可能な物理的コンポーネントではありませんでしたが、サスペンションジオメトリは、ボールジョイントの中心間の線に沿った仮想キングピンの観点から設計されました。

それらはほとんど時代遅れですが、キングピンのサスペンションは、より重い重量を運ぶことができるという利点があります。そのため、いくつかの大型トラックにまだ搭載されています。 Danaは1991年までD60アクスルのキングピンバージョンを生産していました。

トラクターユニットの5番目のホイールカップリングに接続するセミトレーラーの前部のニップルはキングピンとも呼ばれ、その使用法は元の馬車と牽引エンジンステアリングの使用法に似ています。

キングピンの傾き

現在の自動車のフロントサスペンションには物理的なキングピンが組み込まれていませんが、ステアリングナックルのピボットポイントによって定義される軸は、ホイールが回転する「仮想キングピン」として機能します。この仮想キングピンは、キングピン角と呼ばれる角度で車両の中心線に向かって傾斜しています。仮想または物理的なキングピン角は、頭字語KPA、キングピン傾斜（KPI）、またはステアリング軸傾斜（SAI）によっても参照されることがあり、基本的な車両設計パラメーターのままです。現代のほとんどのデザインでは、キングピンの角度は、車両の前面または背面から見たときの垂直に対して設定され、調整できません。ホイールスピンドルまたはステアリングナックルが曲がっている場合にのみ変化します。

キングピン角度はステアリングに重要な影響を及ぼし、直進位置は車両の吊り下げられた車体が最低点にあるため、直進位置または中央位置に戻る傾向があります。したがって、車両の重量により、ホイールがキングピンの周りを回転してこの位置に戻る傾向があります。キングピンの傾斜は、ステアリングホイールのスクラブ半径、タイヤ接触パッチの中心とキングピン軸が地面と交差する距離との距離にも影響します。これらのポイントが一致する場合、スクラブ半径はゼロです。

生物学的隠phorとして

動物学者のニコラス・ハンフリーは1976年の論文「知性の社会的機能」を次の逸話とともに紹介しました。

ヘンリー・フォードは、アメリカの自動車スクラップヤードの調査を依頼して、失敗しなかったモデルTフォードの部品があるかどうかを調べたと言われています。彼の検査官は、車軸、ブレーキ、ピストンなど、ほぼすべての種類の故障の報告で戻ってきました。しかし、彼らは1つの注目すべき例外に注意を喚起しました。廃車のキングピンには常に何年もの命が残っていました。冷酷な論理で、フォードはモデルTのキングピンは仕事にはあまりにも優れていると結論付け、将来的には仕様を劣らせるように命じました。

ハンフリーはこの比phorを使用して、自然selectionによる資源配分の効率性のアイデアを紹介しました（「自然は少なくともヘンリーフォードと同じくらい慎重な経済学者です」）。この比phorは、Richard Dawkins、John Barrow、Jared Diamondなどの著名な科学作家によって引用されています。生物学者のロバート・A・レアードとトーマス・N・シェラットは、物語の真実と隠metaの有用性の両方に疑問を呈しており、マルチコンポーネントシステムの進化は同じコンポーネント故障率をもたらす必要はないことを指摘した。