5. プログラムの解説
6.2 アッカーマン方式 4 輪の回転数計算
※基板マイコンカーVer.2 は、センターピポット方式なので、アッカーマン方式は必要ありませんが、参考までに掲 載しておきます。
アッカーマン方式とは、通常の車のようにハンドルを切る方法です。左タイヤ、右タイヤの切れ角は実は同じでは ありません。もし同じ切れ角ならどうなるのでしょうか（下図）。
ここを支点にタイヤの 角度が変わる
半径が同じため、いずれ重なるような角度になる タイヤに無理がかかる
ナックルアーム
タイロッド
ナックルアームと呼ばれる部分をタイヤと平行に取り付けると、ハンドルを切ったとき、内輪と外輪の切れ角が同じ になり、軌跡を見ると交差してしまいます。タイヤの幅は常に一定のため、タイヤに無理がかかります。
6. 4
輪の回転数計算この問題を解決したのが、ドイツ人のアッカーマン、及びフランス人のジャントで、この機構をアッカーマン・ジャン ト方式、または単にアッカーマン方式と呼びます（下図）。
ここを支点にタイヤの 角度が変わる
中心点が同じなため 間隔は常に同じになる ナックル開き角
リヤタイヤの中心 部分で交わるように
タイヤに角度を与える左右のナックルアームに開き角を付けていれば、サーボによりタイロッドが左右に動くとナ ックルアームの動きに差が出て、コーナ内側のタイヤが大きな角度になります。
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輪の回転数計算ナックルアームの開き角度は、リアタイヤの中心部分で交わるようにします。ホイールベース、トレッドにより変わっ てくるので、マイコンカーに合わせて角度を決める必要があります。
まっすぐ向いた マイコンカー
W=0.18m
T=0.145m r1
r3 r2
r4
左に３０度ハンドルを 切ったマイコンカー
θ＝
30 °＝π /6
W W
※
1
※2
T＝トレッド…左右輪の中心線の距離
（基板マイコンカーVer.2では0.145[m]です）
W＝ホイールベース…前輪と後輪の間隔
（基板マイコンカーVer.2では0.18[m]です）
角度θは、前輪内側タイヤの切れ角です。
※１…実際はホイールベースより短いですが、ほとんど変わらないので
W
とします。※2…実際はホイールベースより長いですが、ほとんど変わらないので
W
とします。図のように、後輪部の底辺
r1、高さ W、角度θの三角形の関係は次のようです。
tanθ＝W／r1
角度θ、Wが分かっていますので、後輪内輪
r1
が分かります。r1＝W／tanθ＝0.18／tan(π/6)＝0.312[m]
後輪外輪の半径は、
r3＝r1＋T＝0.312+0.145＝0.457[m]
また、前輪内径
r2、高さ W、角度θの三角形の関係は次のようです。
sinθ＝W／r2
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輪の回転数計算 角度θ、Wが分かっていますので、前輪内輪r2
が分かります。r2＝W／sinθ＝0.18／sin(π/6)＝0.360[m]
前輪外輪の半径
r4
は、底辺と高さが分かっているので、ピタゴラスの定理より、r4＝ √
（r3２+W
２） ＝√
（0.457２+0.18
２） ＝0.491[m]一番回転する
r4
を100
としたときのそれぞれの回転数は、r1
： r2 ： r3 ： r4＝0.312 ： 0.360 ： 0.457 ： 0.491
＝0.312×100/0.491 ： 0.360×100/0.491 ： 0.457×100/0.491 ： 0.491×100/0.491
＝64 ： 73 ： 93 ： 100
ハンドル角度