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2008-06-16[n年前へ]

ブレーキングとコーナリングの荷重問題 

 車の運転をする時、「各タイヤへの荷重状態」が重要だ、とよく聞くような気がする。あるいは、スキーやスケートをする時も、前後左右への荷重状態、つまりは足裏感覚が重要だと言われる。そして、そういった荷重状態を決める大きな要因は、加速度吸収(サスペンション)と重心移動だとよく聞かされた(ような気がする)。

 車を走らせるときの荷重状態が前後左右に変化するというのは、直感的には理解できるようでいて、それをちゃんと説明しようとすると、結構難しいことに気づく。たとえば、台車を早く押していて、廊下の角を急いで曲がろうとすると、台車が外に倒れそうになることがよくある。それは、感覚的にはとても自然であるし、現実にも台車は外に倒れてしまう。けれど、その動きを論理立てて説明しようとすると、きちんと説明できない自分に気づくのである。

 そこで、車を(これい以上ないくらい)単純なモデルに変えて、ブレーキング時とコーナリング時に働く力、さらにはその力がサスペンションに働き、荷重状態を変える過程を図にしようと試行錯誤してみたのが、下の図である。簡単のために、前後(もしくは、左右のタイヤを90度直行した状態に固定するように繋ぐサスペンションがある、というモデルで絵を描いてみた。

 つまりは、ブレーキをかけた時に働く慣性力や、コーナリング時に働く遠心力が、90度直行する2本のサスペンションにそれぞれ分配される、というモデルである。こんな単純なモデルであると、図の右の方に書いたように、ブレーキ制動時には前輪が沈み・後輪が浮き、左コーナリング時には「右輪が沈み・左輪が浮く、ということになる。

 …が、実際にはこんな風な単純な構造の車はないので、慣性力や遠心力がどの部分にどう働き、どのような荷重状態になっているのかは、やはり今一つよくわからない。また、こういった単純なモデルでは、ロールやピッチやヨーといった、3軸回転を(全体として)表現することができない。誰か、自動車や台車スキーやスケートや…つまりは、ありとあらゆる「乗り物」の荷重状態と動きを簡単にわかりやすく単純明快に説明してはくれないものだろうか。

 「オーディオ」機器に関する説明が単純なようでいて、その説明を追いかけ・納得しようとすると難しさ極まりないように、「(趣味の車やスキーといった)スポーツ」に関する解説も、「なるほど」と納得するのは結構難しくて、落ちこぼれてしまうことが多いような気がする。

車の荷重問題






2008-06-18[n年前へ]

続・ブレーキングとコーナリングの荷重問題 

 「ブレーキングとコーナリングの荷重問題」で描いたような単純な「車モデル」はないだろう。しかし、これくらい簡単な模式図にしないと、その動力学を頭の中で追いかけることが難しかったりする。残念ながら、ここまで簡単にしてしまった「車モデル」では、すでに「現実」の車とはあまりに異なっているに違いない。しかし、単純なモデルでなければ全然理解できない……ということも、これまた哀しき現実なのである。

 上のようなモデルだと、たとえば、(上図の右下に描いたような)左コーナリング時には、右輪サスペンションには伸びる方向に働くようにして、その一方で、左輪サスペンションには、適度に縮むような制御をさせたくなる。そうすれば、左コーナリング時に、車から右に放り上げられるような心細い感覚を味あわないですむ。
 あるいは、ブレーキ制動時には、前輪サスペンションを縮まないように伸ばしつつ、後輪サスペンションは縮ませ、車が前に浮かび上がらないようにしたくなる。そうすれば、車から前前方に放り出されるような怖い状態になることもない。
 つまりは、サスペンションの動作を、その時々の状態に合わせて能動的に変化させるアクティブ制御(アクティブサスペンション)をかけたくなる。

 かつて開発が盛んだったアクティブサスペンションの能力は驚異的だったが、コストが高くなかなか製品化されない、という話を聞く。そのため、製品化されていたのは、たとえば、減衰力を能動的に変化させるというように簡易・省略化したセミ・アクティブサスペンションくらいだったりした。一度、フルアクティブサスペンションの車に乗って、その操縦感覚を体験したいものだ、と思う。

 ゲームセンターの体感カーゲームで、利用者が好きなように車の部品・構造・制御方式などを決めることができるようなものは無いのだろうか?あるいは、PCゲームではどうなのだろうか?もしあるのだとしたら、そんなゲームで遊んで見たい。

2015-02-09[n年前へ]

実は(まるで左利きのような)少数派で不自然な「自転車の右側ブレーキ=前輪」セッティング!? 

 サンフランシスコのフィッシャーマンズ・ワーフ(Fisherman's Wharf=漁師の波止場)に行くと、左利きの人たち用のモノを売るお店 Lefty's, the Left Hand Storeがあった。なるほど、たとえば、ほぼ全てのカメラのシャッターボタンが右側に位置しているように、多くの商品は右利き用に作られている。右利きの私は、その便を享受しているが、少なからずいる左利きの人たちは、もっと左利き用の商品もあったら良いのに…と思うに違いない。

 Lefty'sを眺めつつ思い出したのが、米国で自転車を借りるとき、「左が前輪ブレーキで、右側が後輪ブレーキだ。英国から来た人が、間違えて、右側で急ブレーキを掛けて、大変なことになったからな」という説明を受けたことだ。売られている自転車のブレーキのセッティングが右側=前輪・左側=後輪なのは、英國や日本といった比較的少数の国で、他の多くの国では逆のセッティングになっている。

 だから、(日本国内向けのみに製造されているものを除けば)世界市場を視野に作られている自転車は、右側ブレーキ=後輪・左側ブレーキ=前輪用に作られている。実際、普段乗ってる自転車を撮影してみると、本来の設計とは左右逆に取り回されたブレーキワイヤーが異常な曲がり方になってしまっている。たとえば、持ち手の左側ハンドル根元から出たブレーキワイヤーは、急激に曲がった後にフレーム本体の左側に回されているし、右側ハンドルの根元から出たブレーキワイヤーも前輪右側に急カーブを描いている。物理的には、不自然極まりないワイヤーの取り回しだ。

 普段意識することはないけれど、日本で(世界向けに作られた)自転車に乗っているということは、右利き用製品を左利きの人たちが使うような状況だ。日常生活で身の周りにあるモノたちが、意識せずとも多数派だった自分たち向けに作られていることもあるが、実は少数派の自分たちが不自然な使い方をしていることもある。円グラフの「多数派」「少数派」どちらに自分がいるかを意識してみるのも、結構面白いものだ。

実は(まるで左利きのような)少数派だった「自転車の右側=前輪ブレーキ」セッティング






2015-05-20[n年前へ]

自転車王国オランダでは、かなりの比率の人が乗ってる自転車に○×が△□!? 

 「自転車王国」と呼ばれるオランダで、これは確かに自転車王国だ!と驚かされたのが「老若男女、かなりの比率の人が乗ってる自転車に○×が△□」ということだった。たとえば、スーパーで自転車止め、近くに留まってる自転車を撮ってみたのが左下の写真。よくよく見ると、日本のよくある自転車群とは大きく違う部分があって、気づくと思わずビックリさせられる(一番右の自転車は普通)。

 答えは何かというと…「自転車を高速で走らせる老若男女の人たち、そのかなりの比率の人たちがブレーキがハンドルには無い自転車に乗っている」ということだった。たとえば、右上の写真、街中に止められてる昔ながらの(よく見かけるタイプの)自転車を眺めてみれば、ハンドルはただのハンドルでハンドブレーキなんか全く存在していない。…つまり、いわゆる「ペダルを逆回しするとブレーキがかかるコ-スタ-ブレ-キの自転車に乗り・高速に飛ばしている人が多い」ということ。 いや、びっくり。

自転車王国オランダでは、かなりの比率の人が乗ってる自転車に○×が△□!?自転車王国オランダでは、かなりの比率の人が乗ってる自転車に○×が△□!?








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