2020/03/07
さて、いよいよタイヤのコーナリング特性に入っていきます！
……しかしこれがまたわかりづらいんですよね…(私も最初見たとき全然分からなくて一日中ググっていました)
この本の中でFiala理論の説明は結構ボリューミーなので、まずはどんなモデルなのかというところにフォーカスしていきたいと思います。
まずはタイヤをどんなモデルで扱っているか…ですが、図2.6を参照してください。
A: リムに相当するもの。剛体とみなす。
B: 上下・横方向の弾性変形が可能な空気入りチューブとサイドウォールをバネで置き換えたもの
C: サイドウォールを連結する薄肉のドレッドベース
D: ドレッドラバー
(タイヤの各部分の説明はhttps://tyre.dunlop.co.jp/tyre/products/base/structure.htmlこの辺なんかを見ればいいのかな？)
これを見たら…(*_*)…こんな顔になりますよね。
この本で動特性を調べる時には、タイヤをこんな細かく分けませんが、ここでは基礎理論ということで4つに分けて詳しく見ています。
さて、タイヤに横すべり角がつくとどうなるでしょうか？
地面と接地しているD:ドレッドラバーは、地面との摩擦力で変形しながら地面についていこうとします。
さらにC:ドレッドベースも変形します。
これを図にすると図2.7みたいになるわけです。
Cの横変位をy、Dの横変位をy1, y2と置いています。
でy1とy2ってなんやねん！！って話ですが、
地面と接触しているDは、横すべり角方向に引っ張られます。どこまでも引っ張られるわけではなく、接地面終了地点では元に戻るわけですから、どこかでシュルシュルッと滑る領域があるんですね。
この引っ張られている領域を粘着域(adhesive)、滑ってる領域を滑り域(sliding)と言います。それぞれの領域の横変位をy1, y2と置いてるわけです。
つまり粘着域でのコーナリングフォースはバネ定数×(y1-y)
で
滑り域でのコーナリングは摩擦力μW
となるわけです。
これがざっくりとしたFiala理論です(と私は思っています笑)。
※なんでy1-yなんだよ！って思った皆さん…
そもそもCが無ければ単純にバネ定数×yなわけですよね？
しかしCもリムに対して動いてるわけですからその分Dの変位が減ってることになり、力が減少してるわけです。
今日はこんなところでおしまい。
次回は実際にFialaのモデルを使って計算してみます！