気持ちのいいコーナーリング　ヨーと旋回

昔、適当に作った図（昔の走り仲間あての説明資料で作ったときの）なので、正確じゃなかったり（矢印の向きとか大きさとか超適当💦）、間違ってる部分あるかもしれませんが簡単に。。。

※理論的に違うってところありましたらアドバイスください🙇

まず、「ヨー」という車の運動ですが、車を上から（空から）見て、コマの様に回転する動きですね。

公転している最中に回転（自転）していることで、コーナーリングが成立します。

G-Bowlアプリに表示される「ヨーレート」は、この回転の動きの変化を表しています（rad/s)
ちょっと言葉が適切じゃないかもですが、 ヨーレートが大きいとは「回転（自転）が速い」→「車の向きが大きく変わっている」状態。。ですね。



では、下の図で。。。

例えばフロントタイヤが横向きの力を出すと、車の重心点を中心にした回転運動が起きます。


直進時


ステアリングを切って止めると。。。

フロントタイヤと進行方向（ピンクの矢印）の角度のズレが生じ（この角度をスリップアングル）タイヤが横向きの力を出します。重心点から離れたフロントタイヤに力が掛かることで、重心点を中心に回転するような力が働きます（青の矢印）となります。


これが車に起きるヨーの動きの元のひとつ
（※他の力が原因でヨーが出る事もあります）


では、これが実際走ってコーナーリングしている時にどのように起こっているか。


ちなみにこの時にリアのグリップがない、タイヤが椅子のキャスターの様になっていたら。。。ほぼ真っ直ぐ直進しながら回転（自転）するようになります。リアタイヤがグッとこらえるので、公転になる。。。




話を戻して。。。
最初の状態が①

でリアタイヤがグリップしてるからそのまま回転。。とはならず、まずは一瞬②の状態に移行します。
フロントは右に移動している。リアはまだグッと踏ん張って真っ直ぐ行こうとしてるもののフロントに少し引っ張られるように少し右に移動し始める。
重心点も少し右に移動し「公転」が始まります。

すると重心点が横に移動することでそこに慣性力（旋回Gの始まり）が作用し出します。
さっきの回転させようとする力（青矢印）も加わっているので、リアタイヤがフロントとは逆にコーナーの外側に行こうとし、リアタイヤに進行方向よりも内側を向く様な角度がつき始めます。これが③の状態。見方を車全体で見ると普通の車はリアタイヤはステアしないので、車体の向きがリアタイヤの向きとなります。車体が進行方向よりも少し内側に向いていると言うことですね。（これを車体スリップアングル）

車体スリップアングルが付く（リアタイヤにスリップアングルが付く）と、リアタイヤにもフロントタイヤと同じ方向にクルマを右に押す、旋回する力を出します。

このリアタイヤが出し始めた力の方向は、さきほどステアリングを切って車を回転させようとする力（青の矢印）を打ち消す方向に働きます。

で、フロントはステアリングの切り込み始めはスリップアングルが大きくついて（クルマは直線方向に進もうもうとするので）車を横に押す力も強かったのですが、車体が旋回方向に進み出すことでスリップアングルは小さくなり（フロントタイヤの角度と進行方向のズレが小さくなる）、その後リアタイヤの旋回する力が出たあとは、ステアリングを切り込まない限りはそれ以上スリップアングル、横に押す力は増加はしません。

この状態でバランスが取れ一定の旋回を続ける状態になるのが、「定常円旋回」の状態です。ステアリング舵角一定。速度一定。→ 旋回G一定で円を描き続けるラインを走っているときの状態。




フロントとリアタイヤの旋回する力の合計が、遠心力（旋回G）に釣り合っている状態。

とも言えます。


この様な状態なるのは少し速度が出ていて（20km/h以上とか）、旋回Gも出ている状態ではこうなっていると。（それより遅いとリアタイヤはフロントに引っ張られてついていってるだけとか）


このことからも
旋回はフロントタイヤのみに頼るものではない
事がわかると思います。

リアタイヤに旋回させる力を出す
→
リアタイヤを使って曲げる

ここが一つのポイントで、
この力を上手く引き出すには、このヨーの動きを出す力のコントロールが重要になるわけです。


ちょっと話が思わぬ方向に脱線気味ですが、もう少し「ヨー」について、考えてみます。