１６インチタイヤ＆大径と小径の関係（２） ( オートバイ ) - テストライダーという仕事

なかなか忙しくて更新出来ずすみません。Yopariderさんからはじまり、カモシカさん、丘サーファーさんとまるでリレーのようにいいご質問をいただいたので、その続きをお返事させていただきます。

さて、丘サーファーさんの質問についてですが、前回説明しましたことをさらにマニアックに掘り下げて話をする必要があります。

前回タイヤの接地面に付随する説明をいたしましたが、タイヤの接地面は静止状態であるのなら、前後左右対称の楕円形状を成しています。また「接地圧」も均一です。

オートバイが動き出すと、状況は変わります。旋回しながらタイヤが動転すると、タイヤがゆがむことにより、接地面は楕円形状を保てなくなり、接地圧も均一ではなくなり、その結果、イン側後方部分にかかる接地圧が高まることになります。

そうなると、グリップ力は接地圧と強く関連していることもあり、そのグリップ力は接地面全体で均一ではなくなり、タイヤのグリップ力は接地面のイン側後方でより大きく発生すると言い換えることができます。

ここで重要なことがあります。グリップ力を発生している接地面イン側後方のある作用点（着力点ともいう）の位置が問題なのです。つまり、タイヤ中央部分から移動しているため、「距離」が生まれることになるのですが、そのため、タイヤが動転中に発生するスリップアングルを小さくして元に戻そうとする
方向に回転させようとするトルクが発生することになるのです。

これを専門用語で、セルフアライニングトルクと言っています。また、作用点から中心点までの距離をニューマティックトレールと言います。

オートバイを運転するに当たり、いわゆるハンドリングの「手ごたえ」はセルフアライニングトルクが大きく関係してきています。

今回はタイヤの小径化ということで、主にフロントタイヤについての原理について話をしますが、フロンとタイヤが滑り始めるとき、つまり、限界を迎え始めるとき、その限界は接地面のイン側後方部分からはじまることになります。荷重の増加に対してグリップ力には限界があるからです。

そうなると、作用点は前方移動することになり、結果ニューマティックトレールは小さくなることに。詳しく説明するとキリがないのだが、簡単に説明すると、セルフアライニングトルクはグリップ力とニューマティックトレールを掛けたものになるので、作用点が前方に移動することによって、セルフアライニングトルクが減少する結果を招くことになるのですが、これがどういう風にハンドリングに影響するかというと、コーナーリング中にどんどんバンク角を深くしていき、なおかつ、コーナーリングスピードも上げていくとすると、作用点は中心より前方に移動してしまうことになり、ニューマティックトレールはマイナスに転じてしまい、セルフアライニングトルクも逆向きなってしまうのです。つまり、本来ならステアリングを復元するのを助けるこの作用も、ステアリングが切れ込む結果を招くことになってしまうのである。つまり、ステアリングは巻き込み、フロントはグリップをう失って、スッテーンとやってしまうんですね。

丘サーファーさんの質問にも関連していることなのですが、タイヤ（ホイール）を小径化することによって車両姿勢が前下がりになると、キャスターアングルが小さくなることになり、「立ちすぎ」ということになってしまいます。これは実質的な舵角が大きくなることを意味し、フロント荷重も掛かってくるので、より大きなコーナリングフォースを発生することになり、ひいては、セルフアライニングトルクも大きくなり、フォークオフセットが大きいままだと切れ込みが強くなってしまう結果になるのです。

私がタイヤ開発上、「曲がるタイヤ（オートバイ）」に仕上げる際、多くのことに留意します。たとえば、上記で説明したようなことはもちろんのこと、トレールやプロファイルをチェックするのは基本中の基本。そのほかにもホイールベースも重要なファクターです。タイヤに関していえば、前後タイヤの接地圧も重要です。これは一般には調べることはできませんが・・・。あとは、意外かもしれませんが、フロントやリヤサスペンションとのマッチングもかなり重要です。タイヤ剛性とサスペンションのセッティングのマッチングを、気の遠くなるような時間をかけてテストを行ったりもします。

より安全に、そしてより高い性能を導くために、日々テストライダーは数多くのテストを繰り返しているというわけなんですね（＾＾）