ジムニーをリフトアップするとき、「何インチまでなら車検に通るのか」が気になる方も多いのではないでしょうか。
しかし、車検への適合性はリフトアップ量だけでは判断できません。同じ3インチアップでも、タイヤサイズや車両重量、左右の重量配分、ルーフラックなどの装備によって、車両の重心高さや安定性は変わります。
そこで重要になる確認項目の一つが、車両を横方向へ傾けたときの安定性を示す「最大安定傾斜角度」です。
この記事では、軽自動車規格のジムニーを3インチリフトアップした場合を例に、純正状態の重心高を推定し、車高アップ後の最大安定傾斜角度を実際に計算します。
計算には「安定幅」「重心高」「タンジェント」などを使用しますが、計算が苦手な方でも確認できるよう、自動計算シミュレーターも用意しました。
なお、今回の計算は一定の条件を設定した簡易的な試算です。「3インチまでなら必ず車検に通る」と保証するものではありません。計算の仕組みと結果を見る際の注意点も含めて、検査実務の視点から分かりやすく解説します。
検子先輩、最大安定傾斜角度の基準や、車高を上げたり、車体上部に重いものを取り付けたりすると安定性に影響することは分かりました。
でも、実際に最大安定傾斜角度を求めるときは、どのような計算をするんですか？
最大安定傾斜角度の計算では、車両を正面から見たときにできる直角三角形を使って考えるの。
主に必要になるのは、車両の「安定幅」と「重心高」よ。
この2つの関係から、タンジェントとアークタンジェントを使って角度を求めるわ。
タンジェントとアークタンジェントの違い
「タンジェント」と「アークタンジェント」は、どう違うんですか？
名前は似ていますが、同じものではないんですよね？
同じものではないわ。
タンジェントは、角度から辺の比率を求める計算。
アークタンジェントは、辺の比率から角度を求める計算なの。
直角三角形では、タンジェントは次の式で表します。
tan θ ＝ 対辺 ÷ 隣辺
角度θが分かっているときに、対辺と隣辺の比率を求めるのがタンジェントです。
一方、アークタンジェントは、その逆の計算をします。
θ ＝ arctan（対辺 ÷ 隣辺）
対辺と隣辺の長さが分かっているときに、角度θを逆算するのがアークタンジェントです。
つまり、タンジェントは角度から辺の比率を求めて、アークタンジェントは辺の比率から角度を求めるんですね。
その理解で大丈夫よ。
今回の計算では、安定幅と重心高が分かっているため、アークタンジェントを使って最大安定傾斜角度を求めるの。
自動計算シミュレーターを使って確認しよう
なるほど、タンジェントとアークタンジェントの違いは分かりました。
でも、実際に安定幅や重心高を使って自分で計算するとなると、少し難しそうですね。
計算の仕組みを知っておくことは大切だけれど、毎回すべての式を手計算する必要はないわ。
この記事では、計算の流れを順番に説明しながら、必要な数値を入力するだけで結果を確認できる自動計算シミュレーターも用意しているの。
それなら、計算が苦手でも確認できますね。
そのとおりよ。
ただし、計算結果は一定の条件に基づく参考値だから、実際の車検適合を保証するものではない点には注意してね。
今回使用するジムニーの基本諸元
ジムニーの基本諸元（純正状態）
| 最大安定傾斜角度左側 | 44° |
| 最大安定傾斜角度右側 | 42° |
| 前トレッド | 1,265ｍｍ |
| 後トレッド | 1,275ｍｍ |
| 車両重量 | 1,030kg（類別区分番号「0001」の場合） |
| 前軸重 | 560kg |
| 後軸重 | 470kg |
| ホイールベース | 2250ｍｍ |
※車両重量および軸重は、類別区分番号「0001」の車両を想定しています。
※諸元値は、メーカー諸元表およびメーカーお客様相談窓口で確認した数値です。
※左右の輪荷重は実測せず、「軸重÷2」で均等に分配されているものとして簡易計算します。
※今回の計算は、実車の左右重量差や個別の装備内容を反映した正式な計算書ではなく、一定の条件を設定した簡易シミュレーションです。
計算に必要な数値を順番に求める
「計算する」ボタンを押して計算結果を見てみよう！
ステップ1：安定幅を計算する
安定幅は、単純にトレッドを2で割ればいいんじゃないんですか？
簡易的には、トレッドを2で割って求めることもできるわ。
ただし、前後のトレッドや軸重が異なる場合は、それぞれの条件を考慮した方が、より車両の実情に近い安定幅を求められるの。
最大安定傾斜角度を計算するためには、まず車両の「安定幅」を求めます。
今回は、前後それぞれのトレッドと軸重を考慮して算出します。
安定幅 自動計算シミュレーター
前後トレッド、各輪の輪荷重、ホイールベースを入力すると、 左右の安定幅を自動計算します。
輪荷重が分からない場合
左右の前輪荷重には「前軸重÷2」、左右の後輪荷重には「後軸重÷2」の数値を入力してください。
数値を入力して「計算する」を押してください。
ステップ2：純正状態の重心高を求める
次に、メーカー公表の左右の最大安定傾斜角度と、先ほど求めた安定幅から、純正状態の重心高を逆算します。
左右で最大安定傾斜角度が違うのに、重心高は平均してしまっていいんですか？
今回は左右の輪荷重を実測していない簡易シミュレーションだから、左右それぞれから逆算した重心高の平均値を参考値として使うの。
正式な実車計算では、実際の左右重量差を反映する必要があるわ。
今回は、左右それぞれから算出した重心高の平均値を参考値として使用します。
最大安定傾斜角度から重心高を自動計算
最大安定傾斜角度、各輪の輪荷重、前後のトレッドを入力すると、 左右の安定幅と重心高を自動計算できます。
輪荷重が分からない場合
左右の前輪荷重には「前軸重÷2」、左右の後輪荷重には「後軸重÷2」の数値を入力してください。
数値を入力して「計算する」を押してください。
計算結果では、左右から逆算した重心高の平均値は約681.2mmとなります。
自動車型式指定実施要領に基づく記載値としては、m単位で小数第3位までとし、二捨三入・七捨八入により末尾を0または5に丸めるため、0.680mとなります。
この記事では、純正状態の推定重心高を680mmとして以後の計算を行います。
ステップ3：3インチアップ後の重心高を求める
1インチは25.4mmです。
そのため、3インチは次のようになります。
25.4mm × 3 ＝ 76.2mm
3インチ車高が上がったら、重心高も必ず76.2mm上がるんですか？
必ず同じ量だけ上がるわけではないわ。
今回は安全側に見るため、車高アップ量がそのまま重心高の上昇量になるものとして計算します。
純正状態の推定重心高680mmに、3インチ分の76.2mmを加えると、
680mm ＋ 76.2mm ＝ 756.2mm
となります。
したがって、今回の条件では、3インチアップ後の推定重心高を756.2mmとして計算します。
※実際には、車高アップ量と車両全体の重心上昇量が必ず同じになるわけではありません。今回は不利側の条件として、車高アップ量がそのまま重心高に加算されるものと仮定しています。
ステップ4：最大安定傾斜角度を計算する
安定幅と車高アップ後の重心高が分かったら、最後に最大安定傾斜角度を求めます。
今回使用する数値は次のとおりです。
・安定幅：634.8mm
・車高アップ後の重心高：756.2mm
最大安定傾斜角度は、次の式で求めます。
最大安定傾斜角度θ ＝ arctan（安定幅 ÷ 重心高）
今回の数値を当てはめると、
θ ＝ arctan（634.8 ÷ 756.2）
634.8 ÷ 756.2 ≒ 0.8395
したがって、
θ ≒ arctan（0.8395）≒ 40°
となります。
車高アップ後の最大安定傾斜角度 自動計算シミュレーター
純正状態の重心高、車高アップ量、安定幅を入力すると、車高アップ後の最大安定傾斜角度を自動計算します。
※1インチ＝25.4mm
※この計算結果は、最大安定傾斜角度を理解するための参考値です。
※実際の車両では、タイヤサイズ、ホイール、ルーフキャリア、ウインチ、社外バンパー、スペアタイヤ位置、積載状態、左右重量差などによって結果が変わります。
※この計算結果だけで車検適合を保証するものではありません。
※最終的な判断は、実車の状態や検査機関・整備工場での確認が必要です。
この記事では、純正状態の最大安定傾斜角度から重心高を推定し、リフトアップ量がそのまま重心高に加わると仮定して、最大安定傾斜角度を簡易的に試算しています。
正式なモーメント法ではなぜ5°を減じて確認する？
計算結果が約40°なら、基準の35°を超えているので大丈夫ではないんですか？
審査事務規程に定められた正式なモーメント法では、計算で求めた最大安定傾斜角度から5°を減じた値で確認するの。
そのため、35°の基準が適用される車両では、計算上40°以上であることが一つの確認条件になるわ。
ただし、今回行ったのは純正状態の数値から重心高を推定した簡易計算で、正式なモーメント法ではないの。約40°という結果だけで、基準への適合性を判断することはできないわよ。
今回は、実車の左右輪荷重や装備品ごとの重量を測定したものではなく、軸重を2等分するなど、一定の仮定を設けた簡易計算です。
そのため、約40°という結果は確認ライン付近であり、余裕の大きい結果とはいえません。
正式なモーメント法で十分な余裕が得られない場合は？
モーメント法の計算結果が40°を下回った場合は、その時点で安定性の基準を満たさないと判断されるんですか？
必ずしも、その計算だけで安定性が不足していると確定するわけではないわ。
実車の状態を反映して重心高を求める前輪揚程法や、傾斜角度測定機による実測で確認する方法もあるの。
審査事務規程には、実車の重量変化を利用して重心高を求める「前輪揚程法」が定められています。
前輪揚程法では、車両を水平にした状態と、前輪を持ち上げた状態における後軸重の変化などから、実車の重心高を算出します。
実車の重量条件を反映できるため、仮定を用いた計算とは異なる結果になる場合があります。
ただし、正確な重量計や、安全に車両を持ち上げられる設備が必要になるため、一般ユーザーが簡単に実施できる方法ではありません。
最大安定傾斜角度の計算結果
今回の条件では、次の結果となりました。
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 純正状態の推定重心高 | 680mm |
| 3インチの車高アップ量 | 76.2mm |
| 3インチアップ後の推定重心高 | 756.2mm |
| 安定幅 | 634.8mm |
| 計算上の最大安定傾斜角度 | 約40° |
今回の簡易計算では約40°となりましたが、確認ライン付近の結果であり、この計算だけで車検への適合性を判断することはできません。
なお、審査事務規程に定められた正式なモーメント法では、算出した最大安定傾斜角度から5°を減じた値で基準への適合性を確認します。
ただし、今回行った計算は、純正状態の最大安定傾斜角度から重心高を推定した簡易シミュレーションであり、正式なモーメント法による計算ではありません。
今回の計算では、次の仮定を設けています。
- 左右の輪荷重を、それぞれ軸重の2分の1として扱う
- 左右から算出した重心高の平均値を使用する
- 車高アップ量がそのまま重心高に加算される
実際の車両では、タイヤサイズ、ルーフラック、ウインチ、社外バンパー、スペアタイヤ、積載物、左右重量差などによって結果が変わります。
そのため、今回の結果は「3インチなら必ず車検に通る」ことを示すものではありません。
正式な計算で十分な余裕を確認できない場合は、前輪揚程法や傾斜角度測定機による実測など、別の方法による確認が必要になることがあります。
ジムニー以外の車種も計算してみよう
ジムニー以外の車種についても、車両の数値を入力して最大安定傾斜角度を試算できるシミュレーターを用意しています。
前後のトレッド、軸重、ホイールベース、重心高、車高アップ量などを入力すると、最大安定傾斜角度の参考値を確認できます。
【参考計算シミュレーター】
※計算結果は一定の条件に基づく参考値であり、車検適合を保証するものではありません。
今回の約40°という結果だけを見て、「ジムニーは3インチまで大丈夫」と決めてはいけないんですね。
そのとおりよ。
同じリフトアップ量でも、タイヤや装備品、重量配分によって結果は変わるわ。
数字だけで判断せず、車両全体の仕様を確認しながら、無理のないカスタムを楽しんでくださいね。
参考資料
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