ふと思ったのですがロールセンタという言葉が一般にまで広まっていったのはどのくらいの時期なのでしょう？
僕が足回りに興味を持ち始めた頃は、それこそ「スプリングとダンパってどう違うの？」ってレベルだったので、ロールセンタなんて知る由もありませんでした。
今はなんだかんだでロールセンタという言葉を目にする機会も増えました。
ロールセンタという概念は決して難しいものではないので、中学校卒業程度の知識があれば理解できます。
ところが「ロールセンタはロールの中心です」と言葉で説明されても、普通の人はいまいちピンと来ませんね。
正しく理解するためには必ず図を使う必要があります。
なので、今日は図を使ってやさしくロールセンタの説明を書きたいと思います。
ただ、ちょっとすみません、全部読み終わったあとで「おい！全然やさしくないぞ！」というクレームがつくといけないので、最初に言い訳を書いておきます。
まずこちらをご覧下さい→（http://www5f.biglobe.ne.jp/~vehicle_dynamics/chapter4_2.htm）
こちらの前半部分に書いてあることを正しく理解できれば、今回僕が書くお話はまったく必要ありません。
読まなくていいです。
ところが、これだけ読んでもいまいちピンと来ない方がいると思います。
「自動車操縦安定性講座入門」は、専門的な内容を扱うものとしては規格外に分かりやすく親しみやすい表現で書いてあるのですが、それでもクルマというのは難しいものなので、理解できる人とできない人が出てきます。
本当に物理も何も知らない僕のような文系人間からすれば、「ここもうちょっと分かりやすく書いてよ」と思うところも少なくありません。
というわけで、今回は「さらに分かりやすいように」ということで書いてみようという趣旨です。
ロールセンタの求め方
前置きが長くなってしまいましたが、とりあえずロールセンタの求め方から始めましょう。
さて、このようなジオメトリで組んであるダブルウィッシュボーン型サスペンションがあったとして、
まず片側のアッパアームに重なる直線を引き、
同様にロアアームに重なる直線を引いて、
２本の直線が重なる点を「点P」とします。
そして点Pと、
「タイヤの接地中心」とを繋ぐ直線を引いて、
反対側のサスペンションにもこれと同様の線を引いたとき、
２本の青線が重なる点Mが、ロールセンタです。
したがってこのクルマは点Mを中心にロールするということが分かります。
なぜその点がロールセンタになるのか
で、これをただ単に丸暗記するだけならたぶん小学生のお子さんでも出来ると思うのですが、ここで大事なのは「何故そうなるか？」ということです。
理屈を分かっていないと、ひとつ覚えても、すぐに忘れてしまいます。
「なるほど、こうやって決まるから、ロールセンタがここになるんだな！」というのが分かれば、覚えたことを忘れませんから、つぎに「ロールセンタが何故このようにして決まるのか」を考えてみましょう。
まず、ロアアームの取り付け点に注目してください。
緑色の丸で示したところです。
ハブキャリア側（タイヤ側）取り付け点をL1とし、メンバ側（ボディ側）取り付け点をL2とします。
ところで、ここで点L2を固定して考えた場合、点L1はL2を中心にして回転することが分かります。
このことは、アッパアームについても同様で、取り付け点のそれぞれをA1、A2とすると、
A1はA2を中心にして回転することが分かります。
タイヤが動く場合は、アッパアームとロアアームが同時に動きますから、つまりこんな感じですね。
ところでロアアームの動きにもう一度注目して欲しいのですが、
ここで、「ロアアームが動き始める瞬間」を想像してください。
ぐいーっと動いたあとじゃなくて、これから動き始めようとする瞬間の、まさにその一瞬です。
その瞬間の点L1は「どの方向に動こうとしているか」というと、矢印で示したような方向に動こうとします。
これは言葉で表すと「ロアアームに対して直角方向」ということです。
「ちょっと待て、L1はL2を中心に円軌道で動くんだから、直角方向というのはおかしいだろ」と思った方は決して間違ってないのですが、あくまで「動き始めようとする瞬間」について考えていますから、そういうふうに考えてみてください。
今回のお話はここがポイントになるので、よく分からない人も、頑張って。
つまり、
円軌道で動くときの動き始めの一瞬は、円の接線となるような、矢印で示した方向に動こうとしている、ということです。
ただしこれは逆に言うなら、「点L1の動き始めが矢印の方向であるならば」、
その円軌道は、もちろんこういう円かもしれませんが、
「点L1の動き始めが矢印の方向である」ということだけで言うなら、もしかしたらこういう感じで、もっと小さい円かもしれませんし、
あるいは、もっと大きい円かもしれません。
どのような円軌道で動くかに関わらず、「点L1の動き始めは矢印の方向である」ということだけは分かっています。
その場合、例えば小さい円の場合は「円の中心」はここらへんになって、
中くらいの円の場合は「中心」がここらへんで、
大きい円の場合は「中心」がこのへんになりますね。
ここで、円の中心だけを考えた場合、
点L1が描こうとする円が大きいか小さいかに関わらず、「円の中心は必ずロアアームに重なる直線上のどこかに存在する」ということが分かります。
このことは、アッパアーム側についても同様のことが言えますから、
点L1と点A1が同時に動こうとするとき、それぞれの動きを同時に満たす円の中心は、アッパアームとロアアームそれぞれの延長線が重なる点Pであるということが分かります。
ここで、タイヤ（ハブキャリア）には点L1と点A1が固定されていますから、タイヤの重心点をTとした場合、
点Tは点Pを中心とした円軌道で動こうとする、ということですね。
ただし厳密には、動き始めの一瞬だけなので、「動こうとする方向」という意味で言うとやっぱりこういう矢印の方向になります。
なぜ「動き始めの一瞬」だけを考えるのかというと、例えばこのようにストロークした際は、
アッパアームとロアアームに重なる延長線の交点Pはこのへんに移動することになりますから、
点Tは今度はさっきとは違う点を中心に円軌道を描こうとするわけです。
このようにタイヤが上下するにしたがって、円の中心はどんどん変化しますから、点L1やA1は「円軌道」というよりは、どちらかというと「螺旋」に近いような、そういう軌道で動くかたちになります。
とにかく、円の中心が常に移動するというところがポイントです。
さて、以上は車が宙に浮かんだ状態で固定して考えた場合の動きです。
ロール運動を考えるにあたっては、それに加えて、もうひとつべつの動きを考えなければいけません。
それは「タイヤの接地中心」（厳密に言うとタイヤが倒れ込むときの中心）を中心とした円運動です。
ここからは図が見やすいように、片側のサスペンションだけで書きますが、
クルマはタイヤの接地面付近を中心として、こんなふうに動いたり、
こんなふうにも動きますね。
また、こういう状態からでも、
ストロークすることによって、さらにこんなふうにも動くわけです。
わかりますか？
イッチニ、サンシ、って、動きますよね。
ただし、ストロークするときの「瞬間的な回転中心」は、さきほど長々と説明したように「点P」であるということが分かっていますから、ボディの動きに関わらず、あくまで点Pがどのように動こうとするかを考えればよい、ということが分かります。
そしてこの場合、点Pは矢印の方向に動こうとするわけですが、
あくまで「動き始めの一瞬」に関して言えば、その円軌道の中心はタイヤ接地中心だけとは限らず、タイヤ接地中心と点Pとを繋ぐ直線上のどこかに存在する、ということが分かります。
ロールという運動は、点Pを中心としたタイヤの上下動（＝点L1や点A1の円運動）と、タイヤ接地中心を中心としたボディの上下動（＝点Pの円運動）が合わさった運動になりますから、それぞれの円運動を満たすような点を求めれば、ロールセンタがそこにあると分かる。
したがって、以上のような作業を左右ともに行い、それぞれの青線の交点となる点Mこそがロールセンタになる、ということが分かります。
こういった幾何学的な動きを正しく理解するためには必ず図を用いた説明をすることが必要であり、図を使わない説明では、説明できてないのとあまり変わりません。
同様に、説明のための図を書けないのなら、それは正しく理解できていないということなので、まずは正しく理解するところから始めたいですね。
ロールセンタについて正しく理解できると、例えば左右の点Pが重なるような角度でサスペンションを組んだとき、ロールしてもタイヤの対地キャンバがまったく変化しないクルマが出来上がるということが分かります。
また、アッパアームとロアアームを平行に組むということがどういう意味を持つのかということも分かります。
ただ、どんなに頭のいい人でも、必ず図を書くということが大事なので、なかなか理解できない人は尚更、ちゃんと図を書いて考えることが必要です。
以上、こんなこと分かってても何の得にもならない無駄話を長々とお送りしました（笑）