トレール
自転車の前輪の安定性を上の図を使って説明します。
フォークは図示のキャスターアングルと,図には示しませんでしたがフォークの先を曲げたりして得られるキャスターオフセットでその特性が決定されます。ここでは車輪の大きさの影響だけを比較のため,キャスターアングルは同じでキャスターオフセットは0と仮定します。これにより,トレール(車輪の接地中心Oと,ハンドルの回転軸の延長線と走行面との交点P1(大径の場合はP2)との間の距離)はL1,L2となります。
自転車で走っている状態を考えると,P1点,またはP2点に対してO点方向に引っ張る力が生じます。自転車で走っていて手放しでも真直ぐ進むことができる「直進安定性」はこの力により得られます。そしてこの力はトレール長,前輪にかかる荷重,速度で影響を受け,仮に速度を一定とすると前輪にかかる荷重W1とトレール長Lの積に比例します。
小径車輪ではW1×P1,大径車輪ではW1×P2となりますので,大径車輪の方が安定することになるわけです。また,前輪にも荷重がかかる姿勢をとるとWの値が大きくなりますので,これでも直進安定性が高められる訳です。
|