知りたい!くるまのこと「くるま学園」

倒さなければ曲がれない(二輪車の旋回メカニズム)

二輪車の旋回メカニズムとは?

オートバイや自転車に乗っているときに、なぜ曲がれるのか不思議に思うことはないかも知れません。しかし、始めて自転車に乗ったときのことを思い出すと、曲がるということはそれほど簡単なことではなかったように思います。きっと、何度も転んだ末に、知らず知らずに曲がれるようになっていたと思います。では、二輪車はどのようにして曲がることができるのでしょうか、あらためて考えてみましょう。

倒立振り子の横移動

図1:倒立振り子の横移動

二輪車の運動を考えるときに、よく引き合いに出されるモデルが倒立振り子です。二輪車が曲がるという運動は、この倒立振り子の横移動に相当します。図1を見てください。 いま、この倒立振り子を右に横移動させようとするならば、まず振り子の下端を左側に移動して振り子を右に傾け、次の瞬間すばやく振り子の下端を右に戻すことによって安定に移動させることができます。つまり、移動させる方向にあらかじめ振り子を倒すことがポイントになります。

二輪車の場合も全く同じです。曲がる方向へ前もって車体を傾けなければ曲がれません。いったん車体が傾くと、二輪車の特性として傾いた方向に自然にハンドルが切れ、その結果傾いた方向に曲がって行くことになります。すなわち、曲がる前に車体を傾けることがポイントです。

どうやって車体を傾けるか

では、どのようにして車体を傾けているのでしょうか。これには、ハンドルで傾ける方法と、体で傾ける方法があります。

(1)ハンドルで傾ける方法

ハンドル操作により車体を傾けるには、図2のように、右に曲がる場合はその逆の左にハンドルを切ります。すると、車輪が左側に移動し、車体は右に傾きます。図1に示した倒立振り子の場合と同じ理屈です。このように、二輪車では最初に、曲がりたい方向とは逆の方向にハンドルを切る動作が必要になります。この動作は一般に逆操作と呼ばれ、初心者ライダは無意識のうちに行っていますが、熟練ライダは意識的に使っています。

(2)体で傾ける方法

もう一つの方法は、図3のように、ライダの腰、膝、足などによって二輪車の車体に直接力を作用させる方法です。たとえば車体を右に傾ける場合には、ライダが体を左方向に移動させることで、 その反力により車体は右に傾くことになります。この原理を使えば、二輪車は手放しでも曲がることができるのです。しかし、基本はハンドルで傾ける方法です。 体を使って車体をロールさせる操作は補助的なものと考えるべきです。