接地せっち面めん

接地せっち面めん（せっちめん）またはコンタクトパッチ（英語えいご: contact patch）は、車両しゃりょうのタイヤの実際じっさいに路面ろめんと接触せっしょくしている部分ぶぶんである。この用語ようごは一般いっぱんにニューマチック（空気圧くうきあつ式しきまたは空気くうき入いり）タイヤの議論ぎろんにおいて、路面ろめんに接触せっしょくしているタイヤのトレッドの中なかの部分ぶぶんを説明せつめいするために厳密げんみつに使用しようされる。「フットプリント」（footprint、足跡あしあと; 接地せっち面積めんせきとも訳やくされる）もほぼ同義どうぎで使用しようされる。ソリッドタイヤ（固体こたいまたは一体いったいタイヤ; ノーパンクタイヤとも）も接地せっち面めんを示しめし、一般いっぱん的てきにニューマチックタイヤよりも小ちいさい。

接地せっち面めんのサイズ[編集へんしゅう]

接地せっち面めんは道路どうろと車両しゃりょうとの間あいだの唯一ゆいいつの接続せつぞく部ぶである。

ニューマチックゴムタイヤ[編集へんしゅう]

接地せっち面めんのサイズと形状けいじょう、そして接地せっち面めん内ないの圧力あつりょく分布ぶんぷは車両しゃりょうの乗のり心地ごこちとハンドリング（英語えいご版ばん）特性とくせいに重要じゅうようである。タイヤの摩耗まもう特性とくせいはタイヤメーカー（英語えいご版ばん）間あいだで競争きょうそうが激はげしい分野ぶんやであるため、接地せっち面めんに関かんして行おこなわれた多おおくの研究けんきゅうは高度こうどに専有せんゆう的てきであると見みなされており、したがって、このテーマに関かんしてはほとんど公表こうひょうされていない。

ニューマチックタイヤは柔軟じゅうなんであるため、車両しゃりょうが静止せいししている時ときよりも運動うんどうしている時ときのほうが接地せっち面めんには違ちがいが生うまれる。タイヤを動うごかさないほうが接地せっち面めんをかなり簡単かんたんに観察かんさつできるため、静止せいしした接地せっち面めんの研究けんきゅうを行おこなうのがより一般いっぱん的てきである。

静的せいてきには、サイズ、形状けいじょう、および圧力あつりょく分布ぶんぷは多おおくのものの関数かんすうであり^[1]、その中なかで最もっとも重要じゅうようなのはタイヤにかかる荷重かじゅうと内圧ないあつである。

タイヤにかかる荷重かじゅうが大おおきいほど、接地せっち面めんは大おおきくなる。
内圧ないあつが高たかいほど、接地せっち面めんは小ちいさくなる^[2]。

これらの2つの性質せいしつは接地せっち面積めんせきに対たいして線形せんけいに比例ひれいしない。例たとえば、荷重におもまたは内圧ないあつの10%の変化へんかによって、接地せっち面積めんせきが10%変化へんかすることは通常つうじょうない^[3]。これは、タイヤにかかる荷重かじゅうや空気圧くうきあつは自由じゆうに変かえることができ、接触せっしょく面積めんせきはタイヤの形状けいじょうや剛性ごうせいに影響えいきょうされるためである。また、荷重かじゅうを空気圧くうきあつで割わった値ねだけでは接触せっしょく面積めんせきは計算けいさんできず、タイヤが路面ろめんに与あたえる平均へいきん接触せっしょく圧あつは空気圧くうきあつと等ひとしくない^[4]。

ソリッドタイヤ[編集へんしゅう]

固体こたい素材そざいの接触せっしょく面めんの大おおきさは接触せっしょく力学りきがく（英語えいご版ばん）の諸しょ方程式ほうていしきによって記述きじゅつされ、ヤング率りつを単位たんいとして素材そざいの硬かたさと主おもに関連かんれんする。

鉄道てつどう用よう鋼鉄こうてつ製せい車輪しゃりん[編集へんしゅう]

鉄道てつどう用よう車輪しゃりんの接地せっち面めんはニューマチックゴムタイヤよりもかなり小ちいさく、わずか10セント硬貨こうかのサイズ（252 mm²）ほどである^[5]。

出典しゅってん[編集へんしゅう]

^ Summary Report: Evaluation of Tire Size and inflation Pressure on Tire Contact Stress and Pavement Response by Emmanuel Fernando, August 2006.
^ M. G. Pottinger (2006年ねん2月がつ). “The Pneumatic Tire”. National Highway Traffic Safety Administration. pp. 335-336. 2018年ねん4月がつ7日にち閲覧えつらん。 “Increasing inflation reduces the size of the footprint”
^ Summary: Inflation Pressure Retention Effects on Tire Rolling Resistance, Vehicle Fuel Economy and CO2 Emissions presented to the California Air Resources Board July 4, 2008 by Walter Waddell
^ Truck Tire Types and Road Contact Pressures, by Pedro Yap, June 1989
^ Eric Magel, Joe Kalousek, Mike Roney, "Stress reduction, railroad style: the contact area where wheel meets rail is about the size of a dime. Making it as stress-free as possible can save big dollars". Railway Age, July, 2002. findarticles.com