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2014年2月 3日 (月)

『トラス』フレームと『トレリス』フレーム

いやね,稲穂のあんちゃんったらさ,危うくDUCATI乗りに絡まれるところだったよ。
というのが,タイトル。


トラスフレームってあるじゃない?


いや,この表現に何の疑問もなかったんです。
HONDAもSUZUKIもしっかりと『トラスフレーム』と呼んでいます。
三角形を組み合わせて作った構造物って『トラス』って呼ぶのですが,VTRなどを見ると三角形の組み合わせになっており,まったく疑問に思いませんでした。


さて,トラスについてちょっと説明を。
身近なトラスとしては,典型的なのは橋です。
たとえば・・・

Warren_truss

こんな形。
横から見るとこんな風になってる橋,よく見かけますね?
実際,このような構造の橋を『トラス橋』と呼びます。
この構造は『ワーレントラス』というトラスです。

トラスにはいろんな構造があり,三角形で構成されていれば全てトラスになります。
なので,こんなものもあります。

Browntrussdiagram

コレもトラスです。
『ブラウントラスト』呼びます。
え?『筋交いが入ってるだけジャン!』って?
いえ,筋交いで三角形ができてるでしょ?
なので,コレもちゃんとトラスです。
言い訳のようですが,コレマジな話です(苦笑

で,コレがありなもので,こんなトラスもあります。

789pxseiun_bridge_yamashiro

曲弦トラスト呼びます。
長い棒の両端を持つと真ん中がたわむ事からも分かるとおり,曲げようとする力は真ん中に一番かかります。
なので,真ん中と両端で強さを変えて均等に支えられるようにしたものです。
逆に言えば,端はそんなに強さが要らないので,端を省略して軽くしているともいえます。

で,コレが更に発展すると,こんなものが出来上がります。

Minamikawachi_bridge_fukuokajapan

『レンティキュラートラス』や『レンズトラス』と呼びます。

アーチとトラスを組み合わせた物,もしくは曲弦トラスを上下に組み合わせた物だと思ってください。
先ほどの曲弦トラスは『上と下』で形が違うのでバランスが異なりますよね?
なので,上下も対称にしたものです。
もはや『なんでもあり』,ココまで来ると幾何学模様のようです・・・

さて,トラスにすると何で強くなるのか?というと,簡単です。
四角い箱って・・・

Img_5137

こんな風にひし形につぶせますよね?
正方形も長方形も,ひし形も平行四辺形も四角形ですから。

でも,筋交いを入れたらこうなりませんね?
同じ長さの辺で『四角形』を作っても,ひし形と正方形では対角の長さが異なります。
しかし,筋交いを入れれば対角の長さが決まり,ひし形なのか正方形なのか?を決められる,その形状以外になれなくなります。

で,ここで考えてみてください。
筋交いを入れたら四角形が三角形の組み合わせになりませんか?

三角形の組み合わせ・・・つまり,トラスですね?


ざっくり言うとそんだけです(・ω・


ぶっちゃけて言うと,科学じゃなくて数学です。
数学的な話なので,おかげさまで計算が簡単になるっていうメリットもあります。


はい,トラスの説明おしまい。


さて,ココでもうひとつ。
『トラスフレーム』っていったら,なんか『DUCATI』って思ってしまいませんか?
コレがですね・・・


DUCATIは『トレリスフレーム』って呼ぶんだそうです(-w-;


めっちゃ『DUCATIのトラスフレーム』って言ってたよ!!


『トレリス』とは『格子状』という意味なんだそうです。
何か違うのかな?
どんなフレームかな?と言うと・・・

Ducati_s4rsframe01web

・・・


あの!めっさ三角形で構成されてるんですが!(-w-;


まぁ,三角形でできてるけど,確かに格子状だね・・・
あ,園芸で使うバラなんかを絡ませる格子のアーチ,あれもトレリスって言うそうです。
あぁ,今映ってる部分,タンクをはずすと格子のアーチ状に見えるから・・・
おっしゃれ~♪


って!どうでもえぇわ!


結論:呼び方が違うだけ。結局トラス。


というわけで,興味を持って調べては見たものの,あまり気にする必要はないようです。
DUCATIの時は『トレリス』って呼べばいいだけのようです(--;


あ,因みにトラスの図はWikipediaから拝借しました。
Wikipediaの『トラス橋』を読むと,もっといろんなトラスが載ってます。
興味のある人は見て見てください。
トラスにはいろんな発展形があり,読んでみると面白いですよ(笑

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コメント

違います。ドカのフレームは昔、正規輸入元のカタログでも「トラス」と書いてありましたが、実際には「ラーメン」です。
「トラス」はフレームの部材が、回転可能なピロボールなどで結合され、各部材に曲げ応力がかからず、引っ張り・圧縮応力のみかかる構造を指します。Wikipediaにもそう書いてあるはず。
F1のサスペンションのように、サスペンションアームと車体、ホイールハブをピロボールで結合した構造が正しいトラスの例です。
ドゥカティのようなフレームは三角形で構成されていても、部材が溶接されて剛体になっているため、外部から力を受けると結合部分に曲げモーメントがかかります。これを工学用語で「ラーメン」と呼びます。ビルの骨組みを指す言葉で聞いたことがあるかもしれませんね。
昔ホンダのエンジニアに「VTRのフレームはトラスじゃなくてラーメンですよね」と聞いてみたら「そうだけど、ラーメンじゃかっこ悪いし」と言ってました。日本人ならそう思うよね。でも一方でトラスという呼び方には、工学系の知識がある人間ならみんなおかしいと思うはず。だから「トレリス」と言い換えるようになったんでしょう。

投稿: ドカはラーメン | 2014年11月12日 (水) 06時50分

追記:サンプルとして橋の写真を出してますね。おおざっぱに分類すると、部材をボルト止めなどで回転を許容しているならトラス、部材を溶接して固定するとラーメンになります。回転を許容している場合でも、部材同士のフリクションがあり純粋なトラスにはならないでしょうが。

投稿: ドカはラーメン | 2014年11月12日 (水) 07時15分

??さん,はじめまして。

ご指摘のとおり,『回転できる』も条件の一つですね。
今回は工学的な話というより,『バイクでよく言うトラスフレーム』といった感じで書かせていただきました。
後々言われて見れば,文面が良くないかもしれませんね。

過去に『トラスフレーム』と記載があったのことですが,DUCATIのHPを見て見ると現在は『トレリスフレーム』と書かれていますね。
きっと,同じことに気が付いたんでしょうね(苦笑
その他,おっしゃるとおりで,まともにトラスなのってあまりないでしょうね。

ただ,ラーメン構造というのもチョット何か違う気がします。
あちらは『四角形の角を丈夫にした』って言うのがポイントだったはずです。
コレにより箱をたたむように簡単には潰れない,だから『筋交を省略できる』ってのが特徴にあったと思います。
それはそれで,あの構造とはちょっとズレがあるように感じます。
ただ単に梯子状では変形が起きますから,コレを防ぐのに筋交いをしっかりと入れていますからね。
つまり,ラーメンじゃ要求を満たせなかったって事です。
『ラーメンとトラスのあいのこ』ってのが実態だと思います。

むしろ大事なのは名前というより,生産性やコストの面,既存概念を導入する事で設計がはかどる等のメリットでしょう。
鉄のパイプで良いフレームを作れないか?と思ったときに,きっと,トラスの事を知って・・・いつもの調子で溶接しちゃったんでしょうね(苦笑

投稿: 稲穂 | 2014年11月12日 (水) 20時40分

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