ラジコンのタイヤのサイズについて

Question

部活で、ラジコンカーを自作しようと思っているのですが、前輪と後輪の、タイヤのサイズについての意見をお聞かせください。
作成予定のラジコンは、４輪駆動です。それぞれ、タイヤ１つにつき１つのモーターがつきます。
問題は、前後輪のタイヤの大きさです。
前輪と後輪のサイズは、前輪の方が幅が狭い方がよいのでしょうか？
それとも、ラジコンの場合は、前後とも同じで問題ないのでしょうか。
急カーブでも曲がれるようにするには、どういったタイヤの組み合わせにするとよいか教えてください。
（タイヤの大きさとは、幅、太さのことです。）

quickgold · Accepted Answer

なんだか、モーター４つで駆動させると直進性が確保できない、というような論調になってしまっているようですが、それは机上の空論です。模型レベル、しかも実用レベルであれば問題なんて出ないことは、やってみれば分かるはずです。

４輪の回転軸の出力を同調させる機構がない構造だと、出力の大きいほう、もしくは回転数の高いほうの回転軸が余計に回りやすいので、左右の回転差があまり極端だと、確かに、右か左にそれていってしまいます。でもそれは、例えば、左に130をつけて、右に260をつけるとかいった極端なことをやった場合です。左右とも同仕様のモーターならば、左右の出力差は多くて3％程度です。ステアリングトリムで十分修正できてしまいます。事前に回転数を合わせ込んであれば、問題はさらに軽減されるでしょう（タコメーターがなくても、無負荷の音の高さを聞けばかなりの程度、判別できます。もちろん音が高いほうが回転数が多いです、聞き分けられない程度なら、無視して構わない、ということです）

結局、実用上は一度トリム合わせをしてしまえば問題は表面化しません。モーターというのは実に便利な装置で、負荷が減れば消費電流が減って出力も落ちるので非常に柔軟に左右の回転数は同調します。内燃機関とは決定的に違う点です。ただし、ちゃんとしたステアリング機構が付いてて進路をアドレスしてくれれば、の話ですが。

これが実車であれば、少しでも燃費悪化やタイヤの負担増（危険増）につながる要因は排除したいので全モーターの出力をフィードバック回路で電子制御、ということになるのでしょうが、模型レベルでそこまで考慮する意味はないでしょう。それ以前の次元で考慮すべき問題が多々あるはずです。まずは四輪がちゃんと接地するシャーシを作るとか（工作レベルだと、１輪浮いたりとか平気で起こりますから）。

タイヤに関しては既にアドバイスがあったとおり、四駆の基本は「四輪同じタイヤ」です。駆動力が四輪に等しく伝わるので当然の帰結です。
ただここには、「ステアリング」が考慮されていません。通常は操舵は四輪（4WS）ではなくフロントだけですよね。そうするとフロントタイヤは駆動だけでなく操舵も負担するのでリヤタイヤよりも負荷が増えます。結果、四駆ではフロントタイヤのほうが磨耗が早いです。本来的には四輪に等しくステアリングも負担させるべきで4WSが基本になるはずなんですが、実際は構造が複雑になり重く壊れやすくなるので使われていないわけですよね。

フロント操舵の四駆システムでタイヤ磨耗を均等にするにはフロントのほうが太くなければ帳尻が合いません。しかし実際にはそのようなケースは実車でも見受けられません。なぜでしょう？　ひとつは荷重の問題で、通常は動的安定性を考慮して若干リヤ寄りに重心を置くので（50:50ではなく48:52とか）フロントタイヤの負荷が多少は軽減されるからです。そしてもうひとつ、たぶん最大のポイントになるのが「実用性」の観点です。前後異型タイヤではローテーションが効かないでしょう？　逆に言うと、前後同じサイズにしておけばローテーションかけて磨耗を平準化できます。実用上はこの方が現実的な解になるわけです。また、ドライバビリティの点からみると、フロントタイヤを太くするのが必ずしも得策とは限りません。実車ならハンドルが重くなりますし、模型でもタイヤ面圧があがらずアンダーステアの原因になりがちです。結局のところ、前後タイヤ幅の設定は、ハンドリングと磨耗のバランスをどこに置くかで決定すべき問題になります。まぁまずは「前後同じ」からスタートして、その状況をみて判断すれば良いのではないでしょうか。

急カーブで曲がれるようにするには？　とのことですが、回転半径というのは
低速走行時は舵角とホイールベースで決定される話ですし、
高速走行時（タイヤにドリフトアングルが付いて滑りながら曲がっているとき）には前後のタイヤグリップのバランスで決まります。
どちらの状況を想定されているかによって考慮すべき点が変わります。
たぶん低速走行時の話だと思いますが、それなら一番小回りが効くのは四輪操舵（4WS）です。２輪操舵に対して、見かけ上のホイールベースが半分になりますから大違いです。

apricot59 · Answer

前後のタイヤの幅が違うラジコンというと、1/12電動、1/8GPなどがあります。
1/12電動だと前後のタイヤ直径も違いますし、1/8では直径はさほど違わないが、駆動ギア比で前後の回転数が違うというのもあります。

後輪駆動のみの場合は、いうお話がありましたが、その場合は前輪のグリップを落とすのが一般的です。
この場合、中途半端に細くすると面圧があがり、グリップが上昇する場合もあります。
理由は簡単で、スロットル全開にした時にテールが流れ出す前にフロントを流し、なんとかスピンだけは抑えようというものです。

急カーブで曲がれるように、というのは非常に難しい命題で、「フルグリップで曲がる」「リアを少し流し気味に」「もう姿勢作って進入してドリフト急発進全力で」という感じで、うまい人ならなんでも曲げてしまいます。

後輪駆動であれば、とりあえずF103やF103GTなどが参考になると思います。

ところで部活で、となっていますが、実験機程度でいいのであれば、素直に四輪同じタイヤにして、グリップで曲がることを念頭に置いた方がいいかと思います。
駆動モーターはなんでしょうか？実験ならば、ブラシレスの構造を理解し、駆動回路を組み立ててみるのも手です。
ブラシレスモータは三相モーターのため回転数制御が容易で、なおかつ出力も適度に調整でき、将来電気系の工業大学に進む上でも大きな糧となります。

nora99 · Answer

P.S.
急旋回という事なら、左右の車輪を戦車やブルトーザーのように、逆回転させれば、その場でくるくる回れますよ。
問題は、如何に真っすぐ走らせるかでしょう

X007_d-oP_ok · Answer

こんにちは

モーター４個のフル４ＷＤシステムの場合
モーターの回転数の違いにより、直線走行が不安定になります
回転数を同調する為のセンサーが必要になると思います
逆に各タイヤの回転数を制御する事により、曲がるように
する事も出来る

コントロール性能を上げるには、タイヤの大きさの違いより
四輪操舵システムにする事により、曲がりやすくなります

nora99 · Answer

実車のように、一つの動力で、４つのタイヤを駆動する場合には、４本とも同じ直径、幅でないと差動装置（デフ）で駆動力が各輪で異なってしまい具合が悪いのです。

しかし、質問者さんの作ろうとしている、各輪にそれぞれ動力（モーター）を付けるのなら、極端な話、４輪ともタイヤの径、幅が異なっても（接地面圧が同じなら）あまり支障無いでしょう。

急カーブを曲がり易くという事なら、タイヤの幅は、グリップを確保できる範囲で細い方が曲がり易いでしょう。

ただ、実車でも、前後の２輪ずつを２つのエンジンで駆動した物がありましたが、前後のエンジンの回転の同調を取る事が難しく、すぐに消えてしまいました。

質問さんの言う４輪別々のモーターだと、各モーターの制御が、よほどしっかりしていないと、真っすぐには走らないでしょうね。そちらの方が問題でしょう。

ラジコンのタイヤのサイズについて

なんだか、モーター４つで駆動させると直進性が確保できない、というような論調になってしまっているようですが、それは机上の空論です。

前後のタイヤの幅が違うラジコンというと、1/12電動、1/8GPなどがあります。

P.S.

こんにちは

実車のように、一つの動力で、４つのタイヤを駆動する場合には、４本とも同じ直径、幅でないと差動装置（デフ）で駆動力が各輪で異なってしまい具合が悪いのです。

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