後輪が２軸ある大型車の旋回の理屈について

通常の乗用車など前後１軸ずつで４輪の車は、前輪の操舵装置にアッカーマン機構が取り入れられており、後輪軸の延長線上にある旋回内側の１点に左右前輪軸それぞれの延長線が一致するようになっているようですが、後輪が２軸ある大型トラックやダンプなどは、例え前輪にアッカーマン機構があっても、後輪軸が平行に２つあるので、旋回時に後輪側に無理な力が作用するように思えます。
一体どんな仕組みで後輪側の旋回負荷を回避、もしくは低減しているのでしょうか。単なる興味本位の質問ですみませんがよろしくご教示ください。

No.4 ベストアンサー 回答者： LB05 回答日時： 2011/10/10 20:56

　アッカーマン・ジャントを問題にするということは、低速旋回に限定した話ですね？

>後輪軸が平行に２つあるので、旋回時に後輪側に無理な力が作用するように思えます。

　御意。後２軸にはムリな横力が働きます。

※一応力学的には、後前車軸中心線と後後車軸中心線の中間の線上に旋回中心が発生する、と考えて後２軸車の車両運動を扱っています。

※実際には、積載場所による各軸重の違いやサスペンション形式による横剛性違い（例えば、トラニオンサスとレイコサスでは各軸の横剛性が違います）があり、正確に後２軸の中間に旋回中心が発現しません。

>一体どんな仕組みで後輪側の旋回負荷を回避、もしくは低減しているのでしょうか。

　紙に３軸車の車軸配置を鳥瞰図（Plane View）で書き、低速旋回時に各軸にかかる横力をベクトルで書き表すとすぐに判る事ですが・・・後２軸は、前後とも何らかの横力を受け、その為・・・
(1)サスペンションのコンプライアンス成分で２軸それぞれがコジられ、結果、車軸全体が『操舵』します。
(2)タイヤ接地面がムリヤリスリップさせられます。
・・・っという現象が発生し、これらが複合して『なんとなく』旋回しています。

　以上ですが、ついでに御参考情報として。

※後後軸を前輪と逆相に操舵して旋回をスムーズにするという機構は、過去には何度も登場していますが、その都度普及せずに滅んでいます。
　これは、コストの問題もあるのですが、後部オーバーハングの『振り出しが大きくなる』という問題も生んでいます。
　トラックでは、旋回内側の内輪差の他、リヤオーバーハングが後軸より外側を通る『振り出し』『張り出し』という現象がトラックの旋回を難しくしています。
　後２軸が固定だと、旋回中心はその軸間の『どこか』の線の延長線上に発現するというのは上述しましたが、後後軸を操舵すると旋回中心は後前軸の延長線上に旋回中心が発現し、実効ホイールベースは短くなるので小回りは効きますが、その分リヤオーバーハングが長くなるので『振り出し』が大きくなります。（例えば・・・左側が壁のところに横付けする場合、リヤの振り出しが大きいクルマは発進時にリヤオーバーハングを壁にぶつけてしまうことになり、結果、停止時にあまり壁際まで寄れないという事になります。）

※も一つ。
　上述した様に後２軸は強引に引き摺られて旋回しており、幾何学的にはあまり安定した状態とは言えませんが、しかしそれと横転し易さは別問題です。
　ちょっと学問的な言い回しになりますが・・・例え横力の変化を由来として横転が発生しても（そういう横転も力学的には有り得ます)、最終的に横力が上下力に変換されなければ横転を論じる事は出来ません。
　故に、純粋に横力だけでチカラの釣り合いを論じる事が出来る（＝明確な上下力は発生しない）後２軸の旋回運動は、横転には寄与しません。

No.5 回答者： shibamint 回答日時： 2011/10/10 23:06

私も同じような興味をもって工場に来ている車の下回りを

見たことがありますが何もありませんでした。

引きずっています。

トレーラはもっとすごいですね。曲がるときはギシギシいってます。
軽四や普通車をステアリングなしで曲がっているのと同じです。

よくもまあ、ハブがもつなー。

No.3 回答者： Cat-shit-one 回答日時： 2011/10/10 16:18

何にもないですよ。

普通にデフがあるだけ。

タイヤがよじれて、ゴムを削りながら曲がって・・・いや、曲げて行きます。

その分、後輪前軸のタイヤの方が摩耗しやすいです。

物が大きいので、最小回転半径がどうとか・・・関係ないですね。
ですから、交差点などで停止線より前で止まっている車はゴッツ迷惑しています。

No.2 回答者： kisinaitui 回答日時： 2011/10/10 15:27

一般的に、軸距が短いですので何もやって居無いものが多いと思います。

この為旋回時に不安定となり、転覆する事があります。

この転覆を回避するために、後輪操舵を行う車もありますが、値段が高く普及して居ないのが現状でしょうね。

No.1 回答者： TinyPine 回答日時： 2011/10/10 13:18

この前、会社のヤードでこの種のトラックが急カーブしてヤードに入れていました。

その時のタイヤの跡は凄かった。後ろ2軸のうちの前の車輪は無理やり横に滑らされて煙が出ていました。
多分、何も機構化が付いていないのでは。

正確にはトラックドライバー等から投稿があると思いますが、凄さが印象的だったので書き込ませていただきました。