後輪ロックでスピンする理由

質問

二輪車だと、前後で独立したブレーキになっています。
乗っている方は経験していると思いますが、
ブレーキを掛ける時、前輪を強めに（早目に）かけるとうまく止まれますが、後輪に偏ったきかせかたをすると、スピンして後輪が前にでてしまいます。

たとえ雪道であっても、ころがり摩擦のほうが小さいと思うのですが、「ロックした後輪」が「回転している前輪」より前に進むのはどういう理屈でしょうか。

回答No.17

ir-led

こんにちは。一応，バイク乗りです。

＞「ロックした後輪」が「回転している前輪」より前に進む・・・
映画に出てくるバイクの転倒シーンのように，意図的に後輪を外に振り出さない限り
仰るような状態にはならないと思いますが・・・。
と言うのも，ロック状態の後輪は，慣性によって進み続けようとする車体に，スイングアームを介して
ズルズルと前方に「引っ張られている状態」なのですから，前輪より前までせり出してくると言う理屈が分かりません。
実際，車体を後方に引っ張る働きによって，ロックしない領域なら，後輪ブレーキは一種のスタビライザーとして
機能しますから。（と言って，私は全く後輪ブレーキ使わない派ですが。）

では，前輪が半分リフトするぐらいの減速Ｇなら，回転している前輪より前に出る？・・出ないと思います。
後輪のみのブレーキですから，後輪がリフトしたら，その瞬間に減速Ｇが無くなってしまうからです。
逆に，「前輪ブレーキだけ」だと，この状態は出来るでしょう。「ジャックナイフ」状態になったら，すかさず車体をひねれば良いわけですから。
（これ，たしかHONDAのコマーシャルで，トライアルライダーやってたような。・・）

では，何故「回転している前輪」より前に進むように見えるか？
「遠心力により，外に押し出されている状態」と考えます。
コーナリングもしてないのに遠心力？とお思いでしょう。私の考える理屈はこうです。

[スライド状態の発生]
・ロック状態になった時，車体が左右どちらかに僅かに傾いている。
　→瞬間的に曲率の非常に大きなコーナーを曲がっているのと同じ状態
　→遠心力の発生（まだ弱い）
　→後輪がコーナー外側に振り出される。（でもまだ弱い）
・あるいは，路面に僅かにカントが付いている。
　→路面の直立しているつもりが僅かにリーン状態になっているのと同じ。
　→路面の低い方へ後輪が流れていく。（まだ弱い）

[状態の悪化]
・後輪がコーナー外側に振り出される。（路面の低い方へ後輪が流れていく。）
　→振り出された分だけ（後輪が流れた分だけ）リーンアングルが深くなる。
　→リーンアングルは，当然前輪にも伝わる。回転している前輪は，ジャイロ効果によりリーン方向内側に切れ込んでくる。
　（地球ゴマで実験して下さい。）
　→ある程度のリーンアングル＋前輪の内向・・後輪がスライドしているものの，これは正にコーナーリング状態。
　→コーナーリング状態が強まることより，遠心力も強まり，ますます後輪はスライドを強めていく。

[転倒]
　→上記４行を繰り返し，後輪からスリップダウン。
　→スリップダウン寸前でも，前輪はグリップしているので，「前輪を軸にくるりと回る」

圧雪路面やアイスバーンなら，低い次元で上記の[スライド状態の発生]→[転倒]に至りますよね。
直立に近い状態で後輪がスライドする。＝「回転している前輪」より前に進むように見えるだけ・・
と思うのですが，如何でしょうか？

お礼

ありがとうございます。

「遠心力」というのは、「みかけの力」ですから、「慣性」として考えればいいと思います。
「雪上軽４」の経験では、傾いていない、ジャイロ効果が問題になるほどの回転していない状態で、後輪はふれましたので、
原理的なもので「前輪フリー・後輪ロック」状態では不安定になる、というものがあるように思います。
たしかに、後輪が前にでるのは不安定になった結果スピンして前にでるのであって、後輪自体が前に出ようとするのではないようですね。