クエリ: 自動車が角を曲がるときの、前輪と後輪の通る轍の差のことを何というでしょう?
文章: 内輪差 乗用車やトラックは一般に前輪操舵を採用しているが、運転者は前輪に近い位置で操舵を行うため、体感的には前輪の回転半径を基準としてカーブを曲がる傾向にある。しかし、後輪はそれより内側を回ることになるため、前輪の位置では避けられたものが後輪の位置で避けられず衝突してしまうということが起こりうる。あるいは、カーブ内側に排水溝などがある場合、予期せぬ脱輪を起こすこともある。特に交差点においては、左折時(日本・イギリスなど左側通行の国)または右折時(右側通行の国)において、歩道や歩道よりにいる歩行者や軽車両、自動二輪車等に、後輪またはその周辺が衝突してしまう巻き込み事故がしばしば起きる。特に、トレーラーや連節バスは内輪差が通常の車両よりも大きいため、旋回時に内側に入る場合は注意を要する。
文章: オネシフォール・ペックール オネシフォール・ペックールは、フランスの機械技術者、時計職人。 1827年、キュニョーの蒸気自動車を発展させた小型版を製作した。キュニョーの車は3輪で前輪1輪を前方に載せた蒸気エンジンで駆動したが、ペックールの車は、前輪が2輪となり2輪を動かすステアリング機構を持つ4輪自動車となっていた。前方に載せた蒸気エンジンは後方の車輪を駆動する後輪駆動だった。このとき、差動装置を開発し特許を取得した。ペックールの発明が現代の自動車で使われている差動装置のベースであり、ほぼ同等機能をすでに備えていた。この車に装備されたステアリング装置も時代に先立つものだった。 文章: ホイール・アライメント ホイールアライメントは、かじ取り操作(ステアリング操作)を滑らかにする、直進時や旋回時の走行を安定させる、タイヤの偏磨耗を軽減する、といった目的で、主に特定の積載量、走行速度において、良好な状態となるよう設定、調整される。また、その設定を変更したり調整し直したりすることをアライメント調整やアライメント設定等という。 車としての機能である走る・曲がる・止まるは、このホイールアライメントが大きく関係している。具体的には、ホイール(タイヤ)が車に取り付けられているときに、わずかずつではあるがいろいろな方向で角度が付けられている。この微妙な角度が、一つでも狂うとバランスが悪くなり、様々な走行上のトラブルの原因となる。ホイールアライメントの構成要素には、トウ(トー)角(前輪および後輪)、キャンバ角(前輪および後輪)、キャスタ角(前輪のみ)、キングピン角(KPIまたはSAIで示される)、インクルーデッドアングル、ターニングラジアス(前輪の回転角度または切れ角のことをいい、20度回転角および最大回転角で示される)、セットバック(前後輪セットバック)、スラスト角(ジオメトリカル・ドライブ・アクシス)などの諸角度がある。もし、その自動車が4WS(四輪操舵式)の場合には、後輪のターニングラジアスも含まれる。 事故修理後(特に足回りの修理後)の点検として、ホイールアライメントは重大な要素にもなる。点検の基本として、下記の3点を確認する必要がある。 文章: スクラブ半径 スクラブ半径(スクラブはんけい、英語: scrub radius)またはキングピンオフセット(kingpin offset)は、キングピン(英語版)軸と車輪の接地面の中心との間の正面図での距離である。スピンドルオフセットとも呼ばれる。どちらも理論的に路面に接触する点を考える。スクラブ半径は正、負、またはゼロの値を取る。 ステアリングの傾きと呼ばれるキングピン軸は、ステアリングナックル(英語版)の上部および下部回転軸間の直線である。 キングピン軸の交点が接触面の中心よりも車外側にある時、スクラブ半径は負となる。接触面よりも車内側にある時は正となる。スクラブ半径という用語は、正モードあるいは負モードのいずれにおいても、タイヤがその中心線で曲がらず(旋回中に路面を擦る〔スクラブする〕)、増大した摩擦のために車輪を切るためにより大きな力が必要となる事実に由来している。 文章: 転がり軸受 そのため、微細な点に強い圧力がかかって、そこから潤滑剤が排除されることがある。このため顕微鏡レベルで転動体の一部が軌道輪に融合することがある。軸受は回転し続けるため、通常は融合が壊れるが、軌道輪と転動体がくっついたままになることがある。軸受の故障や破損には様々な原因があるが、その多くはこの3種類に帰結する。例えば、潤滑不足の軸受が故障するのは潤滑剤が足りないことが直接原因ではなく、それによって疲労と融合が発生し、さらにそれによって微細な金属片が生じて磨耗するのが原因である。フレッティング磨耗も同様の現象である。高速回転では、潤滑油の対流によって軸受の金属の温度が低下する。潤滑油は軸受で生じた摩擦損失のためのヒートシンクになる。 文章: ビハム・ミドルトン・レヴィン交通モデル このモデルでは、右から出た車が左に、下から出た車が上に移動するため、これが交通の流れに影響する。領域の2辺の格子数が「互いに素」の場合に中間状態となると、周期的部分が多く渋滞部分が少ない状態になりやすい。逆に、2辺の格子数が共通の約数を持つ場合、渋滞が生じやすく、結果として無秩序部分が多くなる。 文章: ドリフト走行 車輪の角度と進行方向のずれ角度をスリップ角と呼ぶ。スリップ角は遠心力等の慣性力によるタイヤへの横力による変形で発生するものであるため、旋回方向に対して外側につき、グリップを維持している状態においても発生するが、前輪のスリップ角より後輪のスリップ角が大きい場合を一般的にドリフト状態と呼ぶ。 文章: キャスタ角 キャスタ角(キャスタかく、英語: caster angle, castor angle、キャスター角)は、自動車、オートバイ、自転車、その他の車両または船舶において、車両の横から見た時の、操作された車輪の垂直軸からのステアリング軸の角変位である。デュアルボールジョイントサスペンション(英語版)を持つ自動車におけるステアリング軸は、上部ボールジョイント(英語版)(玉継手)の中心から下部ボールジョイントの中心を走る、またはキングピン(英語版)を持つ車両ではキングピンの中心を走る想像上の線である。「キャスター」は英語で脚輪を意味する。 キャスタ角によって車輪は進行方向と揃うようになり、これはキャスタ変位またはキャスタ角のいずれかによって達成することができる。キャスタ変位は車輪の回転軸の前方へステアリング軸を移動させる(ショッピングカートの前輪と同じ)。キャスタ角はステアリング軸を垂直から移動させる。 自動車レースでは、キャスタ角は特定の会場のために操縦性を最適化するために調節される。 文章: フレーム (自転車) 一般的には前車軸-後車軸間。数値が短いと機敏な動きが可能になり、長いと直進安定性が増す。競輪などで使われるトラックレーサーは短め、ランドナー、スポルティフは長めに出されている。 「JIS D9301 一般自転車」でトウクリアランス(ペダル踏面の中心からペダル軸に直角方向に測った、タイヤ又は前どろよけまでの最短距離)は「89mm以上でなければならない。ただし、トウクリップなど足固定装置付きのものには、適用しない。」と定められている。フロントセンター(前輪車軸とBBの距離)はこの規定から無暗に短くすることができない(小径自転車では自転車の運転に必要なコクピット長が制約の理由となる)。また、リアセンター(後輪車軸とBBの距離)は同JISの操縦安定性から長さが規定される。この結果、ホイールベースは一定の長さが必要となる。車体の重心の高さを決める上で重要な数値。 文章: 摩擦円 摩擦円(まさつえん、英語: friction circle)は、車両が旋回している時に「タイヤ接地面に発生する前後力と横方向力の合力の最大値が静止摩擦力に等しいとした時,“前後力 + 横力 = 最大静止摩擦力” で表せる円のことをいう」。車両のタイヤと路面との間の動的相互作用について考えるための有用なやり方である。下の図は上から見たタイヤを示しており、路面はx-y平面内にある。タイヤが付いている車両は正の y 方向に移動している。 この例では、車両は右(すなわち曲がり角の中心から正のx方向)へ旋回していることになる。タイヤの回転面は、実際にタイヤが動いている方向(正のy方向)に対して斜めになっていることに注意すること。言い換えれば、タイヤは自分が「指している」方向(この場合,正のy方向から見て右方向)に単純に「転がる」のではなく、正のy方向への「前進」を維持するために、自分が指している方向とは異なる方向に「滑る」必要がある。この、タイヤが「向いている」方向(回転面)と、実際の進行方向との差が横滑り角(スリップ角)である。 タイヤが路面に接する部分では、すべり(英語版)(スリップ)という機構によって水平方向の力が発生する。その力を図中ではベクトル Fで表している。この例では、Fはタイヤの平面に対して垂直になっていることに注意すること。これは、タイヤが自由に転がっていて、車のブレーキや駆動列(ドライブトレイン)によってトルクが加えられていないからである。しかし、これがいつでも当てはまるというわけではない。 文章: ハンドサイクル ハンドサイクルのクランクは、操舵となるハンドルと一体となったもので、普通の自転車のペダルと同じく左右が互い違い(位相差が180°)の方式と、左右が同じ位置(同位相)の方式があり、同位相クランクがハンドルと一体となった構造が主流となっている。2輪車から4輪車まであるが、ほとんどは三輪車(トライク)で、前1輪、後2輪のデルタトライクが主流となっている。駆動も操舵も腕で行い脚を使わずに運転できるため、3輪以上の自立可能な車体ならば下肢に障害があっても乗ることができる。動力を腕で行うため、前輪部にフットレストないし座席と前輪の中間に足置き場がある。 歴史は自転車より浅く、1983年のアメリカ合衆国で車いすを改造したものが原型とされている。1988年からヨーロッパでも開発が進み、1989年に販売が開始された。1990年にアメリカ製の車種がヨーロッパに伝わり、障害者向け自転車競技を広める動きとともに定着していった。 前輪が駆動と操舵を兼ねるものが多く、前輪操舵、後輪駆動のものもある。はじめからハンドサイクルとして設計製作された車種の他、車椅子の前方に駆動と操舵を兼ねる1輪を付け加えるアタッチメント方式もあり、電動アシストを備えたスマートドライブ形式では長距離移動における体力疲労を緩和する。はじめからハンドサイクルとして設計されたものは、リカンベントのローレーサーのように寝そべった姿勢で乗車して空気抵抗を減らした車種や、膝を深く曲げた前傾姿勢で乗車して上半身の力を最大限に利用できるようにした車種など、様々な形態のものが作られている。 文章: 軌間 鉄道では車輪に踏面勾配を持たせることで、曲線部では外側の車輪とレールの接触部の半径が内側よりも大きくなり、外側の車輪の走行距離が内側よりも長くなって自然に曲がることができる。しかし内外の走行距離の差が踏面勾配によって吸収できないほど大きい場合には、フランジがレール側面と接触し、内外いずれかの車輪がレール上を滑ることになり、大きな摩擦を生じることになる。 一方で、鉄道車両の曲線通過能力において、軌間の違いは本質的ではないとする見解もある。 複数の車軸をもつ鉄道車両では、曲線部では車輪の向きとレールの向きが異なってしまう。この角度をアタック角といい、これが大きいほど走行抵抗が大きく、脱線の危険も高まる。アタック角は車軸の間隔に依存し、軌間とは関係ない。転向可能なボギー台車を用いることでアタック角を小さくすることができる。実際、19世紀後半のアメリカの標準軌鉄道では、ボギー台車を用いることで、同時代の二軸車主体のヨーロッパの狭軌(軽便)鉄道より小さな曲線半径を実現していた。 文章: スリップ角 車両の運動力学において、スリップ角(スリップかく、英語: Slip angle、sideslip angle)または横すべり角は、車輪が向いている方向と実際に車輪が進行している方向との間の角度である(すなわち、前方速度ベクトル v x {\displaystyle v_{x}} と、車輪の前方速度 v x {\displaystyle v_{x}} および横速度 v y {\displaystyle v_{y}} の和との間の角度)。このスリップ角によって旋回求心力(コーナリングフォース)が生まれる。旋回求心力は接地面の面内にあり、接地面と車輪の中心面の交線に対して垂直である。この旋回求心力は、スリップ角の初めの数度に対しておおよそ線形に増大し、次に減少し始める前の最大値まで非線形に増大する。 スリップ角 α {\displaystyle \alpha } は と定義される。 文章: 差動装置 市販車では、三菱・ランサーエボリューションのAYCや、ホンダ・プレリュードのATTS、ホンダ・レジェンドのSH-AWDなどがある。 差動歯車ではないが、同じ効果を狙ったものとしてミニ四駆のグレードアップパーツ「ワンウェイホイール」(四輪駆動車のフリーハブに近い構造)がある。機構としては自転車に使われているものと全く同じで、これはホイール内部にピニオンギアを入れ、コーナリング時に外側のタイヤを空転させることで、コーナリング抵抗をなくすものである。さらに左右の差動だけでなく前後の差動を吸収する必要がある場合にもワンウェイホイールが用いられる。ミニ四駆はその原理上、前輪と後輪が完全に同じ回転数で連動しているため、大径と小径の車輪を混在させる場合は原則として少なくとも小径側にはワンウェイホイールを用いることになっている。 電動ラジコンカーなどでは、フロントデフにワンウェイ効果のあるものを使用し、さらに前輪を小径化することで後輪が空転した場合のみ前輪が駆動するようにセッティングする場合がある。ただし、この機構の場合、内輪側の駆動に対して外輪の駆動を加速方向にキャンセル(滑らせる)させる機構のため、自動車という乗り物の構造上、コーナリングで遠心力による荷重が外輪に掛かり、外輪の駆動力が強く要求されるという通常の状況では外輪の駆動を加速側に滑らせることが事実上不可能である。このため、実車での搭載例はごく低速の車両にしかない。 文章: 半クラッチ 半クラッチ(はんクラッチ)は、自動車およびオートバイのクラッチを完全につないでいない状態のこと。また運転用語および動力伝達状態を表す語のひとつである。狭義には、運転者が自らの手足を用いてのクラッチ操作中のそれを指す。略して半クラとも言う。この状態ではエンジンからの駆動力を変速機、トランスファー、デフギアなどの駆動列(ドライブトレイン)、および車輪に加減して伝えることができる。そのため、車両の進行速度とエンジンの回転数が合致しない低速走行時や停車時にも駆動力を車輪に伝えることができる。MT車(マニュアル車)の運転者は必ず習得しなければならない必修技術のひとつである。 文章: キャンバ角 キャンバ角は特定のサスペンション設計の操縦性(英語版)(ハンドリング)の質を変化させる。遠心力(外向きの力)は負キャンバを適用することによって釣り合いを取ることができる。負キャンバによってタイヤの接触面は外向きになるため、接地面積が最大化される。これは、旋回中の外側タイヤにのみ当て嵌ることに注意すべきである。内側タイヤは、ここでもショート・ロング・アーム・サスペンションでのみであるが、正キャンバから最大の恩恵を受ける。キャスタ角はこの角度を埋め合わせる。これは、外側タイヤの上端がわずかに内向きに傾いており、内側タイヤは外側に傾いているためである。その一方で、最大直線加速度のためには、キャンバ角がゼロでトレッドが路面上で平坦の時に最大のトラクションが得られる。