アッカーマンを考える

2004.3.23

アッカーマンってラジコンやっているとよく聞く言葉なんですがアッカーマンってエイトマンとか、ヤッターマンとは違うのか？
それともブタマン・アンマンの親戚なのか？
ウルトラマンタロウは、ウルトラマンだが、セブンは、ウルトラセブンでウルトラマンではないのである。とても、むちゃくちゃ非常に悩むのである。＜悩むかぃ！
ところで、アッカーマンっていうのは、ウィンダムヒルレーベルで一時期はやった曲を思い出すのですが、ＲＣカーや本物の車では、それとも違い、アッカーマン・ジャントの原理とかアッカーマン式ステアリングとか言われる
コーナーを綺麗に曲がれるようにするようにステアリング角度に左右差をつけることなんだそうです。
車が千回旋回すると、目が回る。。じゃなくって、車が旋回する時、フロントタイヤの描く軌跡は、円なんですが、左右で円の半径が違います。そうすると、タイヤをあまり横滑りさせないように曲げようとするとイン側の方が角度がつかないといけません。で、適正なアッカーマンとは、リアの軸と、フロントのステアリング角が一点で交わるようにするのが一番いい。＜ほんまか？というのがアッカーマン・ジャントの原理ということだそうです。図に示すと、

こんな感じになります。α°分だけ左右で差がつかなきゃならないんです。

この図をじ～っと見つめると。。大変なことに気が付くと思うんですが、コーナーの大きさによって適切なアッカーマンがちゃうやんけ！ってことに・・・

基本的に高速で走っている時はアウト側だけしか使っていないのはラジコンやってる人には体感できると思うんですが＜私だけ？
だって、ポキってタイヤが３輪で走ると、アウト側だけあれば回れるでしょ（爆）
ということでこれまであんまり気にしなかったんですが
エキスパートな人ほどアッカーマンを気にするので、ちょっと前から気になっていました。また、昔のＴＦの時代に比べて、ＴＣ３の時代あたりからアッカーマンが弱くなってることに前々から気になっていて、なんか基本的なことが変わったんじゃないかなぁ？って感じていました。で・・・我がＨｉｅｎはどうなってるんだ？？っていうのが非常に気になったので、いつものようにちょこっとプログラム作って確認してみました。
で、作ったのは、単純にキングピンを中心とする円（ナックルが描く軌跡）と、ステアリングワイパーの動きに対して、ステアリングロッドの交わるところを計算するプログラムです。Ｈｉｅｎの場合は、ステアはアソシ式なので直線運動ですね。

これで、リバティ特製ステアリングユニットを付けている私の車にはとりあえず、３つのポジションにステアリングロッドをつける位置があります。

あと、普通、アッカーマンを変更するっていう時に、よく前に出すとかいうので、２の位置で５ｍｍ前に出した状態を計算してみました
計算結果は、これ・・

では、わかりません（爆）

で、計算結果は、これ・・

でも違いがほとんど分かりません（笑）
ということで、アウト側の角度に対するイン側角度の増分を出してみました。

これで、少しわかると思うんですが、角度差があっても、3.5度ほどなんですね。。ふ～ん
１、２，３で比較するとロッドが長いほど角度差が少ないですね。５ｍｍも前にすると、かなり角度差がなくなるんですね。
これらの関係はどれも、リニアの関係ではなくて、切り込むほどに角度差が大きくなるようになっていて、小さいコーナーほど、角度差が必要になるという基本的な原理にそっているステアリングジオメトリーになっているんです。すごい。って当たり前ですが（爆）。速度差（コーナー半径）によってアンダー・オーバーが出るといってた時には、これで調整することができるんだ。。ということが分かるような気がします。

Hienの場合は、少しの差であれば、ポジション変更で差がつけられます。
速い時アンダー遅い時オーバーの時は、P3⇒P2⇒P1⇒前出し
失速感があるような時は、前出し⇒P1⇒P2⇒P3
とするんですね。。

ところで、この上の図でリニアの特性じゃないって言っていたのですが、アソシステアの場合は、サーボの回転⇒直線運動に変換されているので、サーボが垂直から動くとすると、動くほどに直線運動が小さくなります。（三角関数のサインの０度付近の動きは大きく、角度が付くほどに小さくなる）円運動どうしであれば、角度角度なんで、入力角度に対してはリニアに角度変換されます。それを図で表すと

このようになります。切れ込みがきつくなるほど動きにくい特性です。これと、上の関係を入れると、全体でリニアな動きに近くなるんですね。

ほ～～よく考えられているんだ。。と感心していたのですが、ここでステアリングジオメトリには、もう一つ重要なトー角があることを思い出しました。そこで、初期にトーアウト１度（両側で２度）ついている場合とトーイン１度（両側で２度）ついている場合の左右角度差を計算してみました。

ぎょ～～　トーインつけるとある角度までは逆アッカーマンです。トーアウトつけると。。最初からアッカーマンがついている。。まぁ当たり前ですが。。
コーナーでは外側タイヤの方が敏感なのでトーインの方が初期があるように感じで、トーアウトはダルな感じがしますが、アッカーマンからみると逆に、トーアウトはアッカーマンがつき、トーインはアッカーマンが付きにくい方向なんですね。ということは、これでも、調整ができるということですね。ん～奥が深い。。。

ということで、なんとなくわからん（爆）

ちなみに、今回は、オチありません。すいません。

RC Car

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