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●タイヤのグリップ

【00.08.30】

 タイトルにそぐわぬ内容ばかりで申し訳ないのですが、気分で更新するのは昔からの癖なので、まぁ、ご容赦を。(ドロー系ソフトを使いたい年頃なのよ)

 今回は、「タイヤのグリップはタンジェントθ」です。(笑)何のこっちゃ良く分からんと思いますけど。

 まず最初に、この概念図(モデルケース)をご覧下さい。

 これは地面に接地しているスリックタイヤを真上から見たところです。現実は少々違うのですが、まん中の黒い丸が地面との接地面です。垂直荷重が同じ条件であれば、前後左右、どの方向にも同じだけのグリップ力を発揮します。

 また、二輪タイヤは走行により、左右にバンクしますが、四輪タイヤと違い接地面がラウンド形状になっていますので、傾く事による接地面積や形状の変化は考えないものとします。

 この「グリップ力」を仮に「100」という数字で表現する事にすると、どの方向にタイヤを押しても、100以内であれば滑る事はなく、また、100を越えるとズリリっとスリップを始めます。が、実はこの「100」のグリップ力を、我々は意識する事なく、100以上に使っています。それの説明が下の概念図です。

 イメージしにくいかも知れませんが、この大きな円がタイヤの持つグリップ力と考えて下さい。中心から円周までの距離は何処で測っても等しく、この場合では「100」のグリップ力です。

 黄色い線は前後方向のグリップ力で、イメージとしては直進状態。駆動力に対する後輪のグリップ力と考えてもいいですし、フルブレーキングの時のフロントタイヤと考えてもいいです。それぞれの力が100を越えると、リアタイヤは空転を始め、フロントはロックして流れます。

 対して、灰色の線は、左右方向のグリップ力です。まぁ、これは実際の走行では体感する事は出来ませんが、イメージとしては遠心力です。(但し、前後に動かず、遠心力だけが働く機会はバイクには殆どありません)

 そして最後が、赤や青の斜めの線。イメージはコーナリング中のバイクのタイヤです。遠心力に対抗しつつ、加速や減速に対してもグリップしている状態です。そのグリップ力は100で、それを越えると流れるのは前後左右と同じ。但し、決定的に違うのは、赤や青の線は、前後左右方向の力の「合力」と看做す事ができる事です。合力ですので、前後左右方向に力を分解して考える事が出来ます。それがそれぞれの色の細い線。

 つまり、分解した前後左右の「グリップ力」を足し算すると、初めの「100」を越えるグリップを発揮している事が分かると思います。

 きちんと角度を測って描いた絵ではないですが、赤の線をハードに減速しながらのバンキング(あるいは大きなRを駆動力を駆けて立ち上がっている)と考えると、分解した力で見れば100しかないグリップ力のうち、約85を前後方向のグリップに使っています。単純に考えると残りのグリップ力は15程度しかないように思えますが、実際は図でもお分かりのとおり、左右方向にも30程度は使えるんですね。それが、「タンジェント」。(笑)中学以来久々にこんな単語を使った気がします。

 まぁ、こんな事を知っていたからといってどうって事はないのですし、現実のバイクタイヤのグリップ事情はもっと複雑なのですが、「グリップ限界を超えてスリップ転倒」した時に、「どの方向に無理があって限界を超えたのか」を理解する助けにはなると思います。.....って要は自分への戒め更新ってとこですかね。とほほ。

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