バイクの走行性能【No.1】〜二輪車が走る為の基本と慣性力〜

　皆さんこんにちは！aohitoです。

　今回はバイクの走行性能についてです。

　文章にするとちょっと難しく聞こえるかもしれませんが、普段私たちが自然とバイクに乗っている時に自然に働いている力であり、バイクはそういう風に動くように設計されたものです。

　もっとわかりやすく言うと、

　タイヤが二つしかない乗り物がどうやって安定して走っているのか？っていう話になります。

　この辺をわかってくると安全運転にもつながりますし、スペック表とかも理解出来るので、バイク選びにも役立つと思います。

　又、走行安定性にはフレームやサスペンションも大きく関わってくるので、そちらにもつなげていきたいと思います。

それではいきます！

バイクの走行について

　バイクを運転している時、ライダーはハンドルを操作して自身とバイクを含めた重心を制御することでバランスをとって走行しています。

　まっすぐ走っている時はバランスが取れていて、車体が倒れませんよね？これは、前後のタイヤの設置点を直線で結んだ、その線上に重心があるからです。

　逆に、バランスが取れていない、倒れそう！という時はこの線上に重心がなく、左右のどちらかにずれている為にバランスが取れないという状況になります。

　この、ズレを直すには重心の真下に設置線をもってくる必要があります。なので、ライダーは走行中に絶えずハンドルを操作して重心が線の真上にくるようにしているのです。

　この際、車速が早いと短い時間で接地線を左右に動かせるのでバランスがとりやすくなります。逆に車速が遅いと短い時間では接地線を十分に動かせないので、バランスをとるのが難しくなります。

　ある程度の速度で走り続けるのと、極低速で走るのとでは後者の方が圧倒的に大変ですよね？白バイの訓練動画とかで、低速でスラロームなどをしていく姿がありますが、あれは本当にすごいテクニックだなと惚れ惚れします。

　旋回時は、重心の他に遠心力という力が働きます。

　旋回時、ライダーはコーナーの内側に向けて車体を倒していくので、重心も内側に移動します。すると、接地線からずれるのでさっきの理屈でいうとバイクは転倒するはずです。でも、当然バイクは倒れませんよね？旋回中は遠心力が働くので遠心力と釣り合った状態で車体は安定して、コーナーを抜けていくことができるのです。

　なので、車速に対してバイクを倒し過ぎれば、遠心力と釣り合わずに内側に倒れます。逆に倒し込みが浅いとコーナーの外側に膨らんでいってしまうでしょう。

　更に、旋回時は遠心力に加えてタイヤの車輪の回転による、ジャイロ効果なども加わるので、実際の重心は複雑に変化します。なので、ライダーはその細かなズレを感知して、重心の真下に接地線がくるように操作しています。

　文章にするとなんだが忙しく、難しく感じるかもしれませんがこの辺は無意識に行っている人も多いとは思います。しかし、これらの特性を意識して運転することによってまた違ったバイクを操る面白さも見えてくるのではないでしょうか？

　又、実際はバイクがまっすぐ走り続ける為には重心に対しての接地線のズレをなくしただけでは、元の走行ラインには戻りません。なので、厳密にいうとバイクは小さく蛇行を繰り返しながら走行しています。

　ライダーはこれらのオートバイの特徴を理解して様々な状況にも臨機応変に対処しながら走行をしています。もちろん、オートバイの技術も日々進歩しており、バイクがライダーを多くの面で補助する機能が付いています。

　しかし、今のところは運転者がしっかりとした操作を行わなければバイクは本来の運動性能を発揮することは難しいでしょう。この辺を、理解して安定した走りが出来るというのがライダーの技量になってくるのかなぁと思ったりします。

　とは言いつつも「あれこれ難しい事はわかんないけどバイク乗れてるんだからいいだろ！」っていう、ノリも好きです。笑

　難しく考えてバイクに乗る事自体がつまらなくなつまてしまっては本末転倒ですからね。基礎的な知識をもった上で、どう楽しく走るかっていうのが一番大切なんじゃないかなとおもいます。

バイクの寸法

　ここまでが、バイクがどうやって安定して走ったり曲がったりしているかという仕組みについて述べました。

　次に、それらの走行性能を構成するためのキャスターやトレールといったバイクの寸法について説明していきます。

　これはスペック表の見方という項目でも書いたので重複する部分もありますが、より詳しく説明していきますね。

ホイールベース

　フロントアクスルとリアアクスル間の、路面に対して水平方向の距離をいいます。一般的にはこの距離が長いと安定性志向。短いと操縦性指向といえます。

キャスター角

　ヘッドパイプの中心線と地面からの垂直線が成す角度をキャスター角といいます。

　一般的には32°から23°くらいに設定されています。

　この角度が大きいと安定性志向、角度が小さいと操縦性指向と言えます。

トレール

　ヘッドパイプの中心線と地面との交点、その後方にあるフロントタイヤの接地点との距離をトレールといいます。この距離は一般的に70ミリから150ミリ程度で設定されています。

　この値が大きくなると、グリップ力を感じやすくなりハンドリングの剛性感？というんですかね、ガチッとした感じが強くなり安定感が増します。しかし、大き過ぎると操舵は重くなるので取り回しの悪い車両になります。

　一般的には小型車より大型車の方が大きな値をとります。

　キャスター角とごっちゃにりそうですが、トレールは距離（ミリメートル）なので、そこで覚えておけば間違いません。

ヘッドパイプの位置

　地面からヘッドパイプの頭の位置までの高さになります。この位置が高いと操縦性指向なので、ハンドリングは軽く感じます。逆に位置が低いと安定性指向なので剛性感が強くなります。

エンジン位置

　エンジン位置もバイクの走行安定性に関わってきます。

　エンジンが車体の中でも取り分け重い部品です。それだけに、とこに置くかによって重心が変わり運転性能にも影響してくるのです。

　エンジンを高い位置に置くと安定性指向、低い位置に置くと操縦性指向という風になります。

　又、前後で言うと前寄りに置くと安定性志向、後ろ寄りだと操舵性指向となります。又、軽いエンジンは高めに、重いエンジンは低めに置くというのが一般的な考えです。

　これらの機械的な構成によってバイクの安定性や運動性というのが方向づけられバイクそれぞれの個性という風になってきます。

バイクの慣性力

　又、バイクのそれぞれの部位には慣性力が働きます。それらを分けると車体慣性、操舵系慣性、ホイール慣性があります。

3つの車体慣性

・ロール慣性

　バイクを正面に見た時、タイヤの設置点を軸にした左右に触れるときの慣性力をいいます。これが大きいと切り返しが重くなってしまいます。

・ヨー慣性

　バイクを真上から見たとして、車体の重心を中心として回転する時の慣性力をいいます。バイクが旋回する時の回頭性（ハンドルを切った時の向きの変えやすさ）に影響してきます。

・ピッチング慣性

　バイクを真横から見た時、車体の重心を中心としてバイクの前後が上下にふれるときの慣性力を言います。これは主にバイクの乗り心地に影響してきます。

操舵系慣性

　操縦安定性にかかわる部分です。ヘッドパイプを中心線としてハンドルを左右に切った時の慣性力をいいます。一般的にはこの値は小さくなるように設定してあります。

ホイール慣性

　操縦性に影響してくる部分です。この値も一般的には、小さくなるように設定してあります。

　以上でPart1を終わります。聞き慣れない言葉やイメージしづらい部分もあると思いますが、今以上に安全に楽しく走るために知っておいて損のない内容にしたつもりなので、次も是非ご覧になって下さい。

ここまで読んで頂き、ありがとうございました＾＾