


車両力学において、スリップ角[ 1 ]または横滑り角[ 2 ]とは、車輪が向いている方向と実際に移動している方向との間の角度(すなわち、前進速度ベクトルと車輪の向きとの間の角度)のことである。そして車輪の前進速度のベクトル和横方向速度(右の画像で定義されているように)。[ 1 ] [ 3 ]このスリップ角によって、コーナリング力と呼ばれる力が生じます。この力は、接触面の平面内にあり、接触面とホイールの中央面の交点に垂直です。[ 1 ]このコーナリング力は、最初の数度のスリップ角ではほぼ線形に増加し、その後非線形に増加して最大値に達した後、減少し始めます。[ 1 ]
滑り角、は次のように定義される。
タイヤのカーカスとトレッドの変形により、ゼロでないスリップ角が生じます。タイヤが回転すると、接地面と路面との摩擦により、個々のトレッド「要素」(トレッドの有限部分)は路面に対して静止したままになります。横滑り速度uが導入されると、接地面は変形します。トレッド要素が接地面に入ると、路面とタイヤとの摩擦によりトレッド要素は静止したままになりますが、タイヤは横方向に動き続けます。したがって、トレッド要素は横方向に「偏向」します。これを、タイヤ/ホイールが静止したトレッド要素から偏向すると考えることも同様に妥当ですが、慣例として、座標系はホイールの中央面を中心に固定されます。
トレッド要素が接地面を通過するにつれて、車輪の中央面からさらに変位します。この変位によってスリップ角とコーナリングフォースが発生します。コーナリングフォースが増加する速度は、緩和長によって表されます。
フロントアクスルとリアアクスルのスリップ角の比率(それぞれフロントタイヤとリアタイヤのスリップ角の関数)によって、特定の旋回時の車両の挙動が決まります。フロントとリアのスリップ角の比率が 1:1 より大きい場合、車両はアンダーステア傾向になり、1:1 より小さい場合はオーバーステアになります。[ 2 ]実際の瞬間スリップ角は、路面の状態など多くの要因に依存しますが、車両のサスペンションは特定の動的特性を促進するように設計できます。発生したスリップ角を調整する主な方法は、フロントとリアの横方向荷重移動の相対量を変化させることによって、フロントとリアの相対ロールカップル(旋回時に内側のホイールから外側のホイールに重量が移動する速度)を変更することです。これは、ロールセンターの高さを変更するか、サスペンションの変更またはアンチロールバーの追加によってロール剛性を調整することによって実現できます。
接地面の長さに沿った横滑りの非対称性により、この横滑りの合力は接地面の幾何学的中心から離れた位置(ニューマチックトレイルと呼ばれる距離)で発生し、タイヤにトルク、いわゆるセルフアライニングトルクを発生させます。
タイヤのスリップ角を測定する方法は主に2つあります。走行中の車両に取り付けて測定する方法と、専用の試験装置を使用する方法です。
車両の走行中のスリップ角を測定するために使用できる装置は数多くあり、光学式を用いるもの、慣性式を用いるもの、GPSを用いるもの、そしてGPSと慣性式の両方を用いるものなどがある。
制御された環境下でスリップ角を測定するために、さまざまな試験機が開発されてきました。パドヴァ大学にはオートバイ用タイヤ試験機があります。これは、最大54度の固定されたステアリング角とキャンバー角で保持されたタイヤの下で回転する直径3メートルのディスクを使用します。センサーは発生する力とモーメントを測定し、トラックの曲率を考慮して補正が行われます。[ 2 ]他の装置では、回転ドラムの内面または外面、スライド板、コンベアベルト、または試験用タイヤを実際の路面に押し付けるトレーラーを使用します。[ 1 ]