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車のタイヤについて

2009/05/27 23:19

ふと思ったのですがなぜ車のタイヤは球状(例えばボールの形)ではなく円形なのでしょうか。球状であれば左右への方向転換も素早くスムーズに行えると思うのですが.... また狭い場所への駐車の際も、何度も切り返しをしなくても一発で車を収めることができると思います。これは単に技術の問題でしょうか。それとも考えられてはいたけれども、実用的でないと判断されたのか。はたまたこの発想自体が無いのか。究極を言えば、車の形状自体をボールの様な球体にすれば、乗り物としての箱にもなりますし、タイヤの役目にもなると思います。皆様はどう思われますか?

nasuotoko
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LB05
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2009/05/27 23:38 回答No.3

　クルマの研究を生業としている者です。　車輪を球とするアイデア自体は、自動車120年の歴史の中で何度もありました。が・・・　よく考えてみてください。球にしても、真横に回転させる為には『回転軸』の向きを変えなければいけません。　今真っ直ぐ走っているとして、この時のタイヤの回転軸は、車体の左右方向に伸ばした直線上にありますね？　で、タイヤを真横に転がそうとしたら、回転軸は今度は車体の前後方向の直線上になります。　つまり車軸の向きを変えるというのはいわゆる『操舵』に他ならず、それならタイヤが球でなくても、現行のタイヤで９０°切れる様にすればよいだけです。　が、タイヤを９０°切るのは、技術的と言いますかレイアウト的（車体の内部に車軸が９０°切れる機構を配置するということ)に結構難しい話になります。勿論全く不可能という話ではなく、実際工事現場や空港などで使う特殊車両には８０°程度までタイヤが切れるモノもありますが、乗用車でこの機構を取り入れると、現行車より２回りほど車幅が広くなってしまいます。 >車の形状自体をボールの様な球体にすれば、乗り物としての箱にもなりますし、　そうはいきません。　制動装置（ブレーキ）とは、トドのつまりがタイヤと車体の相対回転を止める装置です。　ここでも、よく考えてみましょうね。前後方向に１輪しかなければ、ブレーキを強く掛けても車両全体は止まれません。（タイヤとヒトが乗っているキャビンが相対回転しなくなっても、車体全体は前転します。）　故に、その様な乗り物は成立しません。１輪だけの乗物は欧米ではMono-wheelと呼ばれ既に１００年近い研究実績がありますが、今のところ加減速時に全体が転がってしまう点を改良出来たエンジニアはいません。（これはあの『セグウェイ』が危険な理由と同じです。あれも強くブレーキをかけたら前転して『前にブッ倒れる』だけ、ですね。故にセグウェイはメカニカルな普通のブレーキを持っていません。）

質問者

お礼 2009/05/28 00:10

詳細なご説明ありがとうございました。専門家の方からお返事をいただけるなんて....いやはやお恥ずかしい質問を投稿してしまいましたwww ありがとうございました(*^_^*)

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yyuki1
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2009/05/28 00:05 回答No.5

こんばんは、nasuotokoさん。とても単純な事だと思いますが、球状にする事でもたらされるメリットに製造コストが見合わないからだと思います。他にも、ボール状にする事で得られるメリットよりも、デメリットの方が遥かに大きいからではないでしょうか。球状にした場合のデメリット。ブレーキシステムの難しさ。動力伝達が困難(４輪を別々且つ精密に制御する必要がある)。強い横風とかにあおられたら車が何処に行ってしまうか分かりません、それどころか車の向きさえまともに制御できないでしょう。普通のタイヤの接地面積は葉書一枚分位の面積だと言われていますが、球体にした場合の接地面積はおそらくピンポン玉一つ位になってしまうと思います。(ブレーキが効かない、雨や雪が降ったら走り出す事すら困難になる) でも、最近の技術革新は素晴らしいので、金に糸目を付けなければ車一台が数千万から数億円でタイヤ交換が一個当たりで百万円くらい掛かっても構わないという人が、ある程度の人数いたら造ってもらえるかも知れません。＞車の形状自体をボールの様な球体にすれば・・・昔の手塚治虫さんの漫画に似たような乗り物が登場していましたけど(笑)。完全に球体にした場合はどこから乗り降りするのか、またタイヤがゴムであると考えた場合視界が確保できません。もちろん、燃焼に必要な空気の取り入れも出来ないし、排気ガスを出すマフラーも設置できないですし。ただし、手塚治虫さんが夢の未来の世界を描いた色々な発明品？の殆んどが現在では実現化されていますので、もっともっと科学が発達したらそういう乗り物が発明されるかも知れませんね。

質問者

お礼 2009/05/28 00:26

ご回答ありがとうございます。燃料供給の為の空気の取り入れや、排気ガスの処理方法、タイヤがゴム状の場合の視界の確保などなど.... これらの問題を払拭し、さらに現在の自動車の概念を覆すような発想や機構が出来れば開発できるのでしょうかねぇ.... それにしても何十年も前に手塚氏が空想していたのに、今さら空想していた俺って一体....(笑) ありがとうございました(*^_^*)

char2nd
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2009/05/27 23:45 回答No.4

　トラクションのちいさな車両（自転車など）ならば球状タイヤでも装甲できるでしょうが、エンジンを使用する自動車の場合は、路面にトラクションをかけなければならないので、ある程度の接地幅が必要になります。エンジン出力の大きな車両ほどタイヤ幅が大きいのはそのためです。ハイブリッドカーなどの低燃費車の場合は転がり抵抗を抑えるために細めのタイヤにします。＞球状であれば左右への方向転換も素早くスムーズに行えると思うのですが.... 　この場合車軸や動力伝達のモンダイがありますね。あとサスペンションの構造にも無理が生じます。　フェンダーの内側に小型の車輪を数カ所設置し、それでタイヤを支えると同時に動力を伝達するという方法ならば可能でしょうが、構造が複雑になる上車体が大型化し、さらに車内が狭くなって実用性が低くなります。又、トラクションの関係でエンジンも低出力のものしか使えませんから、車体重量に対して不利になります。効率が悪くなるので燃費も落ちるでしょう。　つまりメリットが全然無く、デメリットが非常に大きいと云うことです。

質問者