車両の前方からキングビン軸を見ると上部が車両内側へ傾けて取り付けられています。
この傾きをキングピン角度といいます。キングピン軸延長線の路面交点とタイヤ接地中心との距離をスクラブラジアスといい、路面交点がタイヤ接地中心より内側にある場合、ポジティブスクラブラジアスと呼びます。
キングピン角度の役割
• ステアリング操作の軽減 一般にキングピンオフセットが長くなればなるほど、タイヤの向きを変えようとする時、より大きな力が必要となります(タイヤはキングビン軸を中心に旋回するため)。そこで、キングピン角度を設定することでオフセット値を小さくし、ステアリング操作力を軽減することができます。
"キングピン軸" KPI/SAI
前輪は旋回時ある中心軸を中心に向さを変えます。この軸を一般にキングピン軸と呼んでいます。ただし、車軸懸架装置の場合は確かにキングピンが存在しますが、事実上、ダブルウィッシュボーンやストラット式サスペンションにはキングビンが存在しません。そこで、ダブルウイッシュボーンではアッパーとロワーのボールジョイントを、ストラットではサスペンションサポート中心とロワーボールジョイントを結ぶ仮想線がキングビン軸となります。ヨーロッパでは特にそれらの角度をキングビン角(K·P·I)とはいわず、S·A·I(ステアリング·アクシス·インクリネーション)と呼んでいます。
• キングピン角度による復元カの増大
キングピン角度があると、ステアリングホイールを切ったとき、スビンドルの先端は直進状態より下がることになります。ところが、キャスター角による復元力の場合と同様に、車両重量による路面からの反力でスピンドルは持ち上げられようとします。これがステアリングホイールの復元力として作用します。
• タイヤからの衝撃(キックバック)の軽減
ブレーキをかけたときや障害物などにより、ホイールに大きな力が加わるとキングピン軸上にモーメントが発生します。このカはスクラブラジアスの長さに比例するため、キングピン角度をつけてオフセットを短くすればするほど、衝撃をステアリングホイールに伝えにくくすることができます。
"インクルーデット角"
タイヤを前方から見て、キングピン軸との傾きを表します。従って、インクルデット角はキングピン角とキャンバー角を足した数値となります。
• 駆動力によるモーメントの低減
FF車は一般にスクラブラジアスがたいへん短く設定されています。理由は、キックバック軽減の他に、駆動力による回転モーメントを極力小さくするためです。急発進時や急加速時、オフセットが長いと、キングピン軸を中心にモーメントが発生し、ステアリング機構に大きな力を加えます。