コーナリングについて

　4輪の後輪駆動の自動車の場合、カーブを曲がるときは、ハンドルを切って前輪を曲がりたい方向に傾ける様にして曲がると思うのですが、後輪はどのようにして曲がっているのですか？カーブを曲がる方向と逆方向のタイヤの接地面が浮くことにより（例えば、右に曲がるときタイヤの左側が浮くこと）曲がっているのでしょうか？

　もう一つ疑問があるのですが、片輪駆動の自動車があったとすると、カーブを曲がっているときに、内輪側に駆動輪がくると（例えば、右輪駆動であるとして、右方向に曲がるとき）タイヤがスリップしなやすくなったりするなど、右に曲がったときと左に曲がったときでは、安定性などで違いは出るのでしょうか？その他に考えられることがあるでしょうか？
分かりにくい文だとは思いますがよろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： potemkin 回答日時： 2005/02/05 04:31

＞外輪のタイヤの回転数にあわせて内輪がスリップしてでも回転数を合わせることになる…

レーシングカートがまさにコレです。カートは駆動輪であるリヤ側のシャフトが直結のため、カーブでは内輪差を吸収できません。しなやかなフレームワークと遠心力でカーブの内側となる後輪を持ち上げて、いわば三輪走行で曲がっているわけです。（ただし持ち上げてスリップさせるのは内側の後輪です）。シンプルさが命のカートですから、サスペンションや前輪ブレーキさえも付いていないなど、究極の軽量化が図られているわけです。
これ以外の競技車両や普通自動車は前出のとおり、複雑なデフギヤ（差動装置）が付いているので問題ありません。

ところでハンドルを切った時に前輪が内側に傾くのは、遠心力によって車体が傾いた分を計算に入れ、結局路面とタイヤが垂直になるように設計されている為ではないでしょうか。


片輪駆動の車は、昔持っていたラジコンのお話で恐縮ですが、駆動輪が外側にくる場合のカーブはデフギヤと相まって安定しますし、逆ですと激しいコーナリングではイン側の加重が減りスリップするでしょう。加重の無い駆動輪がスリップしてしまうと、どうにも前に進みません。
直進時には、ハンドルを真っ直ぐにしても駆動側と反対方向にどうしても曲がって行きます。
これらはリヤのシャフトが直結であれば先のカートと同様の状態になるでしょうが、一般の車にはカーブでブレーキング現象が生じるなど、ありえない構造ですね。

この回答への補足

回答していただきありがとうございます。

＞これらはリヤのシャフトが直結であれば先のカートと同様の状態になる…
　片輪駆動車でリヤのシャフトが直結であるという前提でのお話は理解できたのですが、直結しない場合はどうなるか分かりますでしょうか？あくまで自分の考えで話しますが、駆動輪が片方の後輪で独立していれば、シャフトが直結している場合に比べて、カーブを曲がるときには、タイヤがスリップせずに比較的安定するのでしょうか？直結したときと比較すると、リヤの駆動輪と反対側のタイヤの回転させる力がなくなり、加速性能は悪くなると思うんですが、スリップがなくなる点から考えると、カーブを曲がるときは、安定することになるになるのでしょうか？
　何度も補足してすいませんが、よろしくお願いします。

補足日時：2005/02/05 19:25

No.7 回答者： hkhkhk 回答日時： 2005/02/06 19:00

こんにちは

まずは床の上に本でも置いて下さい。
その本の前後を決めて、その本の後部中央を押して前進させてみて下さい。
ほぼ真っ直ぐ進むかと思います。左に曲がりたかったら、本の右前を左に押
して（左にハンドルをきる）下さい。これが通常の自動車です。
実際には車の後部の左右両側を押しているのですから、確かにコーナリング
時に回点差が発生します。それを吸収するのがデフの役目です。

次に本の後部の一番左側を押してください。本はまっすぐ進まずに、常に右
に曲がろうとするはずです。この状態でまっすぐ進むように、本の右前を押
しながら（左にハンドルをきりながら）後部を押してみてください。右に傾
きながら前に進むかと思います。

つまり。片側一輪の場合、常に駆動輪側へハンドルをきらないとまっすぐ進
まないことになります。駆動輪が外側にくる場合はハンドルをきらなくても
巻き込むように曲がっていきます。逆に駆動輪が内側に来る場合は、ハンド
ルをきってもなかなか曲がりません。

とこんな感じでしょうか。

実際の車としては、ＡＹＣなど、左右の駆動力配分を変化させて安定させる
技術はありますが、内輪の駆動力をまったく０にする事はしていませんね。

車の場合は、左右両輪に駆動力がかかっているからハンドルをきってまがり
ますが、駆動力を片側ずつ独立させている場合は、キャタピラの車両を想像
するとわかりやすいように感じますが・・・

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
　直進時にハンドルを切らないといけないし、左右で曲がり方が違うので、悪いことばかりですね。やはり、片輪駆動は、安定性がすごい悪いものなのですね。

お礼日時：2005/02/06 23:09

No.6 回答者： potemkin 回答日時： 2005/02/05 22:04

>駆動輪が片方の後輪で独立していれば、シャフトが直結している場合に比べて、カーブを曲がるときには、タイヤがスリップせずに比較的安定するのでしょうか？直結したときと比較すると、リヤの駆動輪と反対側のタイヤの回転させる力がなくなり、加速性能は悪くなると思うんですが、スリップがなくなる点から考えると、カーブを曲がるときは、安定することになるになるのでしょうか？

まったく上記のとおりだと私も思います。
ただし駆動輪がイン側だと遠心力で内側のタイヤの加重が減ったとき、グリップ力が全然足りなくスリップしっぱなしの状態になり、安定性以前に進まない車になりそうです。
ちょうどFR車が雪道でスタックして、片輪だけ空回りした状態と同じです。
走り屋さん達が好んで装着するLSD、リミテッドスリップデフは、こういう状態を回避するために、両輪に極度の回転差が生じた場合に強引にデフを直結して駆動力を得る機構ですね。

曲がり易くする差動装置、それを抑えるLSD、また機械的・電気的に制御される４輪操舵やアクティブサスペンションなど、安定して曲がるために様々な機構が考えられていますね。

この回答へのお礼

補足に対するご回答ありがとうございます。
　やはり、カートのような簡単な構造のものでは直結しない場合でも遠心力やグリップ力の問題で極低速で走行しない限りうまく走行できないみたいですね。
　勉強になりました。ありがとうございます。

お礼日時：2005/02/05 22:46

No.5 回答者： nakajima244 回答日時： 2005/02/05 08:35

今では採用されなくなりましたが、以前4WS機構と言う装置を採用した車がありました。

詳しくは下記URLをご覧下さい。
http://www.mazda.co.jp/safety/active_safety/4wss …

デフ（ディファレンシャルギア）に関しては下記をご覧下さい。
色々ありますよ。
http://www.tamiya.com/japan/faq/a_0008.htm

http://www.maruhamotors.co.jp/advice/lsdlecture. …

http://www.kurumade.com/garage/yougo/output/L2b6 …

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
　デフについていろいろ書いてあり参考に参考になりました。ありがとうございます。

お礼日時：2005/02/05 19:07

No.4 回答者： yoshizou 回答日時： 2005/02/05 05:35

ほかの方も述べておられるので簡単ですけど、デファレンシャルギアによって左右の回転差を調整して曲がりやすくしてはいます。

ただ、外輪は路面の抵抗で反位相の動きに、内輪も反位相に動いて電車の車台のような、曲がりを助けることがあります。これを制御してやると曲がりやすくしたり高速での曲がりを安定させたりすることができます。

あと、片輪駆動ですが、車椅子などで片側だけ回してやると、常に回した車輪の回転する方向にのみ動こうとします。つまり、方向を決める前輪が固定されない限り、その場でくるくる回るだけですね。という事は、舵取りをできるようにした場合に駆動輪の対角にあたる舵取り車輪を常に押し続けることになりますよね。なので、駆動輪以外はすべて抵抗になるわけですから、直進状態でも常に抵抗のかかる方向へ引かれることになると思います。それを支える舵取りも常に押されることになるのでまっすぐ走るのにも安定性が欠けるかもしれません。

つたない説明ですが、申し訳ないです。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
　片輪駆動の話ですが、やはり安定性にかけることになりますね。参考になりました。ありがとうございます。

お礼日時：2005/02/05 19:17

No.2 回答者： teketeke_216 回答日時： 2005/02/04 23:57

４輪の自動車は、前輪駆動・後輪駆動・４輪駆動など、

駆動方式に関わらず、基本的に、前輪の左右への舵角で
曲がります。車輪を傾けて曲がる訳ではありません。
傾きに関しては、予め設定された僅かな角度で固定です。
また、前輪・後輪ともに４輪接地が走行の基本です。

旋回中、外側の車輪が浮く事は、物理的に考えて
ありえません。むしろ、逆の場合はありえますが…。

前輪に舵角を与え、後輪は左右で回転差を生みながら方向
を変えます。後輪が駆動輪の場合はデファレンシャルギア
が回転差を生じさせます。普通自動車免許取得時に通う、
自動車学校の学科単元でも習う項目です。

片側駆動の自動車…原動機付自転車に車輪を付け足した
ミニカーや、自動二輪+サイドカーが近いと思われます。
但し、一般に言われる「自動車」では実用になりません。
左右の操安性に違いが出るのは勿論、トラクションが
無く、雪道は勿論、高速での走行などは不可能です。
多分、真っ直ぐ走りません。

この回答への補足

＞但し、一般に言われる「自動車」では実用になりません
＞左右の操安性に違いが出るのは勿論
　自分のイメージとして、普通自動車というよりもミニカーの部類で、20～30ｋｍぐらいで走るものを考えていました。
　左右の操舵性に違いが出ることについてもう少し詳しく知りたいのですが、駆動輪側に曲がるとき（内輪に駆動輪がくるとき）は外輪の回転数にあわせて、内輪がスリップするような感じで、それと比べて駆動輪と反対側に曲がるとき（外輪に駆動輪がくるとき）は、内輪のスリップが少なくなり安定性が増し、操舵性が増すという考えを持っているのですが、具体的にはどのように違いが出るのでしょか？
　上のような考えに至ったのは、なにかの本で読んで、左右の回転数を変えることができなかったら、外輪のタイヤの回転数にあわせて内輪がスリップしてでも回転数を合わせることになると知ったからです。
　普通は、デフで回転数を変えるのでありえないことだと思いますが、不思議に思ったので、補足させてもらいました。

補足日時：2005/02/05 01:19

No.1 回答者： jannken 回答日時： 2005/02/04 23:19

後輪駆動車の後輪には、ディファレンシャルギヤ（差動ギヤ）というギヤが組み込まれていて、直進のときは左右等速で動きますが、コーナリング中は内側に対して外側の車輪が多く回転するように働きます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
　左右の回転数の差を出すことにより、カーブを曲がるわけですね。理解しました。ありがとうございます。

お礼日時：2005/02/05 00:27