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キャスター・トレールについて
今アライメントのことを勉強しているのですが、キャスター角を増しトレールを大きくすると直進安定性が増し、逆だと操作性が良くなるというのはわかりましたしイメージもできます。 けどなぜトレールが増すと直進安定性がよくなるのか、理論的なことがわからないので分かりやすく教えて欲しいのです。 まだまだ勉強不足で言っていることがおかしいかもしれませんがよろしくお願いします。
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- OGpower
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身の回りにあるキャスター付の椅子を良く見てください。椅子の足の先端にキャスターの中心(タイヤの中心)が少しズレて付いているのがわかりますね。このズレの量がトレールそのものです。もしこのズレが無いと、タイヤがあっちこっち向いてしまって椅子が真っ直ぐ動きません。椅子を押すと一斉にキャスターの向きが揃うのは、トレールが力の向きに方向を持たせているからです。またこのトレールがすごく大きかったら今度はなかなか方向転換ができません。トレールとはそういった性質を持つものです。この原理は車やバイクや自転車やショッピングカートでもまったく同様です。 普段キャスター付の椅子と呼んでいるものにキャスター角は付いていなくてトレールのみと言うのも面白いですね。
- 1972nyanco
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文章で説明するのは難しいのですが、 中学生の時に、力の合成とか分解ってのを習うと思います。 走行時に前輪タイヤに掛かる力を、「上から下へ掛かる力」と「前や後ろから掛かる力」に分解すると トレール量が多いほどタイヤを「前から引っ張る力が多い」事が分かります。タイヤが傾いても、前から引っ張るような力が多く働くので、直進安定性が良くなり、逆に曲がりにくくなります。 http://www.t3.rim.or.jp/~ine/Bike.html#060618
- oo14
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昔ヤマハのトライアルバイクにのっていましたが、 これはトレールはほとんどなしというのが売りでした。 スランテッドアングルとかいって、アメリカンのチョッパーのように ステアリングステムの軸の延長がタイヤの接地点と一致するのです。 チョッパーは若干トレールは取っていますが、これは直進性を重視するとそうなるし、 タイトなステアがほしいトライアルはなしのほうが都合がよさそうですね。 この辺についてはいろいろな解説本が出ていますが、 かのつたない2輪走行ロボットの村田製作所クンが有名になるぐらいですから、 まだまだわからないところだらけというのが、現状ではないでしょうか。
- LB05
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タイヤの接地面を路面の下から透かして見たシーンを想像してみてください。 タイヤは丸いので、接地点は常にタイヤの最下点(タイヤ中心から路面に向かって垂直に降ろした線上)にあり、一方キャスタがついているとハンドルの回転軸(ハンドルを切るとその軸回りにタイヤが操舵します)はタイヤ接地点より常に前方に来ます。 この状態で走行しているところを考えてみましょう。 真っ直ぐ走っている限り何もおきませんが、ちょっとでもハンドルを切ると、ハンドルの回転軸の真後ろにあったタイヤ接地点が、ハンドル回転軸から見て左右どちらかにズレます。 しかし走行していると言う事は、タイヤが接している路面は後方に流れているワケで、タイヤ接地点は路面に引きずられます。するとタイヤ接地点は、ハンドル回転軸の真後ろに回りこむ様に移動します。 これがハンドルを直進位置に戻す力『セルフ・アライニング・トルク』となります。もしタイヤ接地点とハンドル回転軸が完全に一致していれば、ハンドルが少し切れても戻ることはなく、安心して直進出来ない不安定な乗り物となってしまいます。(逆に言うと、トレールがなければハンドルは非常に軽く切る事が出来るとも言えるワケで、故に『トレールが小さいと操作性が良くなる』となります。) この動きは、椅子などの足に付いている『キャスタ』なる車輪をよく観察すれば理解し易いでしょう。椅子やワゴンなどの家具に付いている『キャスタ』は、実はキャスタとは名ばかりでキャスタ角ゼロ、長いトレールだけで車輪を進行方向に自動的に向けています。 バイクでは、キャスタをつけつつ更にフォークの先端でホイールセンタを前後にオフセットさせ、トレールの大きさを変えているケースがあります。(オフロードのバイクを観察してみてください。フォークの動きをよくする為に強いキャスタ角をつけつつ、しかしハンドルは軽く切れる様にホイールセンタを前方にオフセットしてトレールを減らしています。)