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はてなキーワード: 慣性とは
クソみたいな制度設計のせいで日本はもう安定供給ができる国じゃなくなりつつあるよ
再エネの開発は不要
以前三菱商事系が洋上風力を総取りした件で軽く騒ぎになっていたが、日本で主力電源化しつつある太陽光、風力はコストが低下し、新規の開発案件が日本だけでも目白押しとなっている。ただ、この中長期的なベース電源という言葉を忘れてしまって再エネ大正義の「限界費用」ベースの電力市場の趨勢のために、今まで2回（オイルショック、東日本大震災）しか出たことのなかった電力使用制限令が常態化してしまうレベルで日本の電力環境が本当にめちゃくちゃになりつつある現状は知られていない。太陽光、風力（まとめて変動性再エネ、以下VREと呼ぶ）の3つの特徴を踏まえた議論をしてみたい。
1. 限界費用が0
2. 出力が不随意に変動する
VREは限界費用が0なので市場には0.01円で入札されており（この理論はFITがある現状では額面通り受け取れないものの、概ねこの通りであると理解していただいて構わない）、実際日本でも晴れた日の昼には約定価格が0.01円となっている。これはまさに燃料の投入が必要ないVREの恩恵と言え、この時間にはスポット市場では火力の電気はコスト面で負けるため落札しない。しかし当然VREには発電しない時間がある（設備利用率は太陽光で最大15％、風力で20−30％出典）ため、夕方以降は火力が落札され、現在では資源価格の高騰もあり、15-20円/kWh程度での落札となっている。再エネ関連のトピックでは風力と太陽光は補完関係にあるという言葉でミスリードされることがよくあるが、蓄電ソリューションやバックアップ電源なしでのVREのみでは設備稼働率の低さと稼働時間が集中しがちになるため電力を100％保証することは絶対にできない。そのため現在の電力システムへのVRE導入は火力による調整が前提になっている（蓄電池などによる蓄電ソリューションについては当然後で言及するが、少なくとも今の電力システムではあてにできない）。
しかしながら昼間には火力の電気は落札しないため、当然止めることになる。結果として火力発電は設備利用率が低下するため、採算が悪化する。そのため、効率の悪い火力発電所は環境的側面というよりは経済的要請から廃止されていく。すなわち、現状のやり方でのVREの導入は火力の調整が前提なのに、VREそのものによって火力が市場から追いやられているのである。 加えて、現在電源の大部分を所有する旧一般電気事業者（JERA、関西電力など大手地域電力系発電事業者のこと）は「自主的取り組み」として限界費用での玉出しを強制されているため、この傾向は当面続くと思われる。
加えて言及しておかなければならないのが火力発電の燃料確保（主にLNG）における問題である。燃料には長期契約及びスポット調達の二つがある。長期契約は比較的長期間（およそ10年単位）LNGを買い続け、価格についても変動が大きくない。これは一見いいことに聞こえるが、LNG価格が低下したときも契約通りの値段で支払う必要があるため、近い将来VREの導入が多くなりLNG火力が落札せずにLNGを余らせた場合、LNGを転売することになる。しかしその場合（余るのだから安くしか売れないため）差損が発生することになるため、発電事業者としては長期で需要が見通せる場合のみ契約しようとするのは明白である。一方でLNGをスポットに依存すると、当然高騰した場合でも安定供給のためには買い続ける必要がある上に、いつも買えるとは限らないため、LNGのスポットへの依存の増加が電力市場の高騰に結びつく。JERAのカタールとの長期契約の終了のニュースが記憶に新しい(ＪＥＲＡ社長、カタールとの大型ＬＮＧ契約は更新せず－年末に終了へ - Bloomberg)が、現状の電力市場取引のシステムは発電事業者のスポットへの依存を招く構造になっているため、日本のLNGの長期契約が次々と失われている現状がある。これは欧州の脱ロシアの流れの中においてはLNGの安定供給を危うくすると同時に余計な国富の流出を招くため、政府として対処すべき問題であると付言しておく（参考：https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/shigen_nenryo/sekiyu_gas/pdf/018_03_00.pdf）。
なお、火力発電設備の撤廃に伴う電源不足という現在の課題は既に共有されており、2024年から容量市場が導入され、電源容量（kW）に価値をつけて取引ができるようになった。発電側としては資金回収の目処がつくため発電所の新設のハードルが下がる、と思われていたが、新電力に配慮したい政治的思惑もあって現在の水準は既設発電所の維持はできるが新設は難しい水準となってしまっている。加えて全く語られないので言及しておくが、九州電力管内においては初年度の2024年から既に不調な結果に終わり、供給信頼度が低い結果となっている（ざっくりいうと、九州電力管内は非落札電源はないので「物理的に」電源が不足する）。一体どうするのだろうか？2025年以降の電源容量の不足は全国的に波及しそうで、中長期的に日本国内での電源は決定的に不足している（参考：https://www.occto.or.jp/iinkai/youryou/kentoukai/2020/files/youryou_kentoukai_29_04.pdf）。
これは広く知られていると思うが、稼働できる時間帯の中でも風はいつも吹かないし、太陽は雲に隠れたりする。ただ、その変動にもスケールがあり、数分ー数時間程度の短期間の変動から気候の季節変化に伴う数ヶ月程度の長期間の変動がある（冬に電力が不足しつつある現状を思い出してほしい）。短期間の変動はご存じのとおり蓄電池が解決策になる上に、スポット価格が高くなる他のVREが発電しない時間帯に売電のタイミングをずらせるため、発電事業者には収入の増加も見込めるメリットがある。加えて蓄電池＋VREでも既に価格競争力を持ちつつあり、詳しくは言及しないが今年から始まったFIP制度がそれのインセンティブになりうると期待されており、要注目であるのだが、今のシステム設計では、あえて蓄電池のコストを負担しようとする者はいないだろう。
一方、である。長期間の変動は一体どうするのであろうか？残念ながら蓄電池などの既存の蓄電ソリューションでは対応できない上に、将来的にも難しいため、やはり火力発電によるバックアップが必要かつ前提になるのであるが、既に言及したようにこの有様なのでどうしようもないのである。残念。再エネで作った水素で火力発電、という声も聞こえてきそうだが、電気で作った水素を燃やして電気をつくるというこの二度手間、つまり現状の火力発電の熱効率が高くても40％程度（高位発熱量基準）で電気分解で90％とするなら35％程度のエネルギーしか利用できないことを考えると発電に使うより車を走らせるべきでコスト面やエネルギー効率の観点からで圧倒的に不利になる。それならブルー水素の方が良い気もするが、再エネで水素を作れる時代になればわざわざ褐炭だの天然ガスだのの採掘にファイナンスがつくわけないので非現実的。ということで詰んでいます。現状の解決策はありません。どうするんでしょう。再エネのコストが低下しつつあるのは間違いないのだが、それはあくまで発電事業者にとってのコストであり、VREを主電源化するにあたっては社会全体で追加で負担しなければならないコストが発生することはよく理解していただきたい。
インバーターとは直流を交流に変換する素子のこと。VREは交流の発電機は直接利用せず一旦直流で発電してから交流に変えたのちに電力網に乗せるため、従来の電源（火力、水力、原子力）で利用される同期発電機という一定の回転数で稼働させる発電機は利用しない。昼間に晴れた時間帯には以前太陽光の出力制御が行われた四国電力管内の例で言うと6割程度がこのインバータ電源が占めていた。実はこの際に語られないが非常に大きな問題が発生する。と言うのも、インバーター電源には「慣性力が存在しない」のである。？となった方もいると思うので、大縄跳びに喩えてみよう。大縄跳びを飛ぶときは紐に合わせるのではなく、一般に人の声にタイミングを合わせて跳ぶ。このうち、同期発電機は声を出している人、インバータ電源はその声を聞いて飛ぶタイミングを合わせている人である。縄跳びがちょうど周波数に相当し、声が慣性力に相当すると考えてもらって良い。先ほどの晴れた昼間の例で言うならば、昼間は火力が系統から退出してしまっているので、声だしのできる人が減ってしまっている。そのため、仮に残った数少ない声だしのできる人が急に捻挫を起こして縄跳びから退出してしまった場合、声でタイミングを合わせていたインバータ電源は急に声が聞こえなくなるのでジャンプのタイミングがわからなくなり、大縄跳びが成立しなくなる（周波数の乱れが起こり、UFRの作動による停電）。お分かりいただけるだろうか。すなわち系統を維持するためには一定割合の同期発電機や同期調相機といった慣性力確保のための仕組みが必要なのだが、現状のVREの導入の仕方では不可能なのである（よく話題になる太陽光発電の出力抑制もこのインバーター電源の割合を抑える目的も持っている）。以前の3/18の地震の際に火力発電所の停止の影響で関東に大規模な停電が起こったが、あれは仮に昼間であった場合、脱落しているのはほとんど火力発電＝同期発電機だったため、インバータ電源だらけになってしまい周波数の乱れが深刻になり、停電する地域がより拡大していた可能性が高い。復旧の際には系統投入は同期発電機から順に行っていくが、VREのほとんどは分散型電源のため司令所で気軽にオンオフもできないため、逆に復旧にかなり時間を要する可能性も高い。つまり野放図なVREの導入はその分散型電源としてのイメージとは裏腹に電力系統の災害時のレジリエンスをも低下させてしまうのである。昼間に地震が起こらないことを祈るばかりである。
この対策としては、慣性力をもつインバーターがまだ技術的に開発されていない上に、すでに導入されている太陽光発電の規模を考慮すれば、現実的選択肢としてはフライホイールや同期調相機としての同期発電機タービンのから回しなどなのであるが、このような施策を行えるのは大手電力のみであり、自由化で体力を奪われている彼らに期待するのは難しいだろう。このままでは晴れた日は出力抑制が続出するのに曇れば火力がフル稼働というあまりにも不健全な電力構成となってしまう。なお、送電線の強化は出力抑制の問題と絡めて語られるが、この問題の対策としてはあまりコスパが良くない。と言うのもJEPXのスポット市場をご覧になればわかるが、例えば東京電力管内で晴れている時には隣の東北電力管内でも晴れている場合が多く、その場合にはどちらの場合でもインバータ電源の割合が高いため相互に接続しても同期発電機の脱落に備えると言う観点からは（もちろん役立つこともあるが、）役立たないことも多く、この問題の解決策として優先度は低い。ちなみに、この件に関しては日本風力開発傘下のエネルギー戦略研究所の安田陽氏のコラム（No.275 慣性問題の基礎知識と最新動向 - 京都大学大学院 経済学研究科 再生可能エネルギー経済学講座）やこれ が参考になる。
VREは確かに素晴らしい特性を持つが、裏腹にその主電源化には発電事業者ではなく電力系統や大手電力会社の側で新たな投資が必要となる。そのため、発電事業者側から見たコスト（発電コスト）は「安い(≦10\/kWh)」のだが、電力系統全体で負担するコスト（統合コスト）は「高い（~20\/kWh）」（ちなみにこれは電力卸市場＋VRE大規模導入をおこなっている国はどこでも直面している問題であり、Death Spiralなどの言葉で検索していただくと良いと思う）。以前統合コストを論じたエントリで太陽光に火力のコストが含まれていることを批判するブコメが多くみられた（例えば、これ）が、この増田で納得いただけただろうか。筆者自身としてVREの導入は避けられないと思っているし、また賛成でもあるが、責任ある立場の人々からこれらの問題を解決しようという風潮があまり見られないので非常に心配している。また、そもそもで言うならばこれらの問題の根源はVREではなく制度設計であり、限界費用の考え方のみで、VREの導入と電力市場の安定を両立させようとするのはどう考えても最初から無理だったと思う。（現在の最もあり得る）結果として安定供給が担保されなくなることと燃料費高騰という二つのツケを消費者に負担させるようでは現在の小売システムや脱炭素に理解を得るのは難しくなるだろう。しかも最も高い代償を払うのはエネルギー支出の割合が大きくなり、家に太陽光パネルを設置できない低所得者層である。SDGsとは一体何だったのか(「10. 人や国の不平等をなくそう」ってあるんだが)。 再エネ議連の皆様には猛省をうながしたいところである。
オナニーは食事や睡眠と違って、「生きるために絶対に必要なモノ」とは言えないのに、毎日している。
たまに、オナ禁で２週間頑張ったりもしているが、それだって永遠にオナニー禁するためにやったわけではなく、むしろ、後の気持ちよさ目的でやったようなもん。
その時は４、５日目ぐらいからは朝起ちしているときなんかにスッと撫でるだけでマジで気持ちよくて、そのままオナニーに移行しかけた事も何回かあったがなんとか２週間耐えた。
薬物もそんな感じだったらやめるはかなりヤバい。いくら口で「もう絶対にしません」っていってもオナニーを我慢し続けるのは相当に厳しいだろう。
オナニーは自分にも他人にも取り立てて害になることはない（と思っている）が、薬物は自分にも他人にも害があるからヤバい。
「再エネの主電源化」: 太陽光、洋上及び陸上風力の変動性再エネ（以下VRE）を主力電源にすることで、電力分野においての低炭素化の達成。バックアップ電源としての化石エネルギーの利用は排除しない（調整力の問題から100％脱炭素は不可能のため、後で理由は説明する）
「小売自由化」：全ての消費者は、参入障壁の低い電力市場に参加した小売業者から自由に選択して電気を購入する。競争原理により消費者は低価格な電力を選択、もしくは証書つき電力を購入することにより非化石価値などの付加価値も購入できる。市場への入札は基本的に電力の限界費用で行われる（現行ルール）。これは達成済み。
「安定供給」：化石燃料市場の動向および天候や気温の条件に関わらず、発電サイドの問題（燃料制約、電源不足や天候不順など）での停電は起こさない（注意：配送電に起因する停電は災害などの理由から0にはできないので、ここの定義には含まない）
大手電力：自前の大規模電源を有する電力会社（JERA、関西電力などといった旧一般電気事業者、ENEOS、東京ガスなども含む）
新電力：大部分を市場で電力を購入して消費者に供給する小売事業者
「再エネの主電源化」「小売自由化」というものを両立する場合、少なくともこの先10年ｰ50年の短中期においては「安定供給」を日本においては完全に達成するのは不可能であるということ。
理由を説明していく。ただし「再エネの主電源化」を達成しない選択肢は国際的かつ政治的に今後取り得ないので、「安定供給」と「小売自由化」をどの程度のバランスで守るかということを考える材料を提供したいと考えている。まずは今の方向性を維持する場合を考える。
- VREはインバータ電源（直流→交流への変換を伴う）のため電力系統に大規模に導入すると電力系統が慣性力を失い、火力、水力、原子力などの同期発電機脱落時の大規模停電のリスクを高めるため、蓄電設備がない場合は出力抑制が必要
- 付言するが、蓄電池＋VREも近年では価格競争力を持ち始めている（ただしあえて蓄電池のコストを負担しようとする者はいないだろう）。また2022年からFIP制度というのが始まり、再エネを市場価格＋プレミアムで買い取る制度ができる（インバランスにはペナルティも課される）。この場合では再エネが発電できない、電力価格の高い時間帯に売電するインセンティブを生むため、アグリゲータやFIP対象の発電事業者が蓄電池コストを負担するモチベーションにつながる。一方で資源価格が上がっている現状で蓄電池の資本費を回収できるかは不透明
- この二つは国を超えたレベルの広域な電力系統が存在しない日本で特に顕在化する。
- ネガワット、DRは何れも短期間の電力の過不足への対応技術のためいずれも一日から1ヶ月の長期間のVREの変動には対応できない
- あくまで安定供給に向けた金銭的なインセンティブでしかなく、100％の保障を行えるメカニズムにはならない
- ただし、出力抑制が起こるような先週の土日の東北電力、四国電力管内の例には電力を活用する観点から重要
- VREが安い時間帯に水素を作ってkwが不足する場合の火力発電の燃料とするという発想
- 電気分解で90％、コンバインドサイクルを利用する場合でも高位発熱量基準で熱効率40％程度が限界なので全体として見た時に結果として3割ー4割程度のエネルギーしか利用できないため、ファイナンスの面から達成が難しい
- 発電に利用するならCCS付き水素を利用する方が現実的だが、将来的なタクソノミーを考えると採掘に関係する資産が座礁資産になる可能性が高いという筆者の予想
- 加えて重要なのが、火力発電の燃料、特にLNGは大手電力にとって長期契約するインセンティブが失われるため（長期による電力需要を見通せず、余った場合にはLNG転売損を招く）スポット調達がメインになるが、スポットは割高のため、VREが使えない時間帯のさらなる電力価格高騰の常態化を招く
- スポットは常に入手できるとは限らず、加えて無駄な国富流出の要因になり、経済安全保障の観点から政府も手を打つべき問題
- 結局VREの統合コストが2030年でも原子力に比べて割高なのはこれらの理由による
- 2024年度より容量市場が設置され、電源（kW）を取引できるようになった（すでに取引は開始されている）が、様々な理由から現在の市場価格では既存設備は維持するのは可能（難しいものも多いが）だが新設するには安い値段に落ち着いてしまっている。結果的に現在の市場設計では中長期的な将来の容量を担保できない。
- 既に2024年の九州電力管内の落札結果は供給信頼度が低く、管内の電源容量不足を示唆している。
- 発電設備の資本費を市場に負担させるシステムが必要ではあるが、新電力側からすればメリットが皆無なので難航するのは目に見えている
- 容量市場についても経過措置で取引価格が下がる仕組みになったことからほぼ期待できない
- 現状では再エネの主電源化は遠い目標なので脱炭素および電力価格の安定を目指すなら活用せざるを得ない
- 電力の完全脱炭素化を達成するには将来的にはSMRなどの調整力を備えた原子力発電所が必要不可欠だが...
- 利点
- 同期発電機であり大規模電源でもあるため電源として単純に優れている
- 限界費用は再エネと同様0、福島での事故を加味してもまだ既存原発の再稼働コストは安い
- 燃料費は発電コストの15％程度、かつそのうち加工コストが半分程度なのでウラン価格が費用に占める割合が低く、経済安全保障に資する
- 欠点
- 既存の原発に調整力を担わせるのは経済的理由から難しい（技術的には可能だが...）
- 事故が起こった時の恐怖感から賛否が分かれ、利用のための政治コストが高い上に政治家はそれを払おうとしないので期待できない
- 安全対策及び特重施設設置の問題から東日本大震災から止まっている原発については迅速な再稼働は期待できない
1. 価格面で起こること
現状の市場システムでは燃料調達のスポット市場への依存を促す仕組みになっており、資源価格の上昇がより厳しい形で市場に跳ね返る。そしてそれは最終的に一般の消費者が負担させられる構図が出来上がっている。特にエネルギー価格は逆進性があるため、低所得者への支援は必要不可欠。
2. 脱炭素面で起こること
VREの導入はこれからも進んでいくだろうが、主力電源化を進めるためにはVREの変動をカバーできるシステムが必要。蓄電池は有力な候補だが、主力電源化に必要なレベルの蓄電池導入のコストを誰が負担するのか決まっていないため、不透明と言わざるを得ない。このままでは長期的な変動はともかくとして、短期的な天候の変化にも対応できず、春や夏でも晴れた日には出力抑制が常態化するのに夜間や荒天の日には火力発電所がフル稼働する日常が迫っており、電力の脱炭素化は遥か遠い目標となる。
3. 安定供給面で起こること
中長期的なバックアップ電源を保障するシステムが今の日本には存在しない。現状が進行すると3/22のような需給逼迫警報が特に冬の時期に日常化しうる危険性がある。小売事業者に適切に発電設備の資本費を負担させる仕組みおよび長期的な発電事業者の収入を保証する仕組みが必要。安定供給は破綻に近づいている。
と、ここまで書いてきたが結局再エネの主電源化を妨げているのは制度設計のまずさとしか言いようがない。FITは再エネ導入に大きな役割を果たしたが、野放図な開発を招き、加えて電力系統の不安定さを招いた。パネル設置者が固定価格で買い取ってもらえる一方でそれによって増大した再エネ賦課金と安定供給維持のコストは広く国民が負担するハメになるのでまさに外部不経済としか言いようがない。理念が間違っているわけではないのだが、安定供給と再エネの柔軟性確保に誰が責任を持つのかはっきりすべきだった。つまりこれらは政治の責任であり、政治コストを払わなかった政治家の責任である。最も現実的選択肢としての（特重施設設置期限の延長による）原発再稼働も政治コストの高さから誰もやろうとしない。票にならないことを政治家がやりたがらないのはわかるが政治家の失策のコストを国民が払い続ける現状はおかしい。参院選の後からでも日本の電力の未来に責任あるビジョンを示す政治家が現れることを期待したい。
３０分だけ寝ようとしたら気づいたら３時間ぐらい寝ていること。
目覚ましをセットして起きるところまでは出来ている。
アラームを一度止めたあとまた布団に戻ってしまっているので昼寝をしすぎている。
アラームを多重化することで３時間ぐらい（アラーム５回）ぐらいで起きている。
アラームを止めた直後に行動を選択するとき慣性の法則により布団にブーメランするのがもっとも簡易な行動となる。
そこでアラームを止めたあとにする行動を事前に設定する
アラーム停止後トイレに行くなどの予約行動を作っておき、それによって慣性を一度破壊する。
１０時間寝てしまった場合歯磨きをせずに１０時間寝ているので唾液が乾いて虫歯になる
悪名高いアイアンレインつくったとこがつくったやつだけど、わりと評判いいしビルダーズ２のお使いにあきたからやってみた
たまたま新品でコードついてたけど、これまたたまたま、コードで入手できるやつを今期間限定で無料配布してたからコード使わずにすんだｗ
相変わらずアイアンレインとおなじでリロードながくてストレスたまる
ただし全体のノリがかるすぎて本編のシリアスさを知ってるとふざけた理由で戦場から逃げるやつがいたりして正直イライラする
ウイングダイバー系のエネルギーが、滑空時に回復しないのもストレスたまる
本編だといきおいつけてとんでジェットオフで慣性でとぶことで距離かせぐとかできたのにそれができなくなってる
メーカー側もそれがわかってるのかダメージ数値表示をしてるけど、そういう問題じゃねーんだよ
お披露目ステージとか、ステージ終了フラグたちましたーとかメタ発言もうざいし
あとUFOとかスズメバチ系の空中のやつが本編よりうざくて倒しにくくてストレス
アイアンレイン、インセクトアルマゲドンよりかはマシだけど、本編よりはつまらない
でも正直ウイングダイバー系以外でプレイする気になんないんだよなもはや
アイテム集めの効率考えると、ダイバー系以外は時間効率が悪すぎてとてもやる気にならない
全身武装？みたいなキャラならスライドダッシュみたいなのがあるから多少マシかもしらんが
まあストレスためて別キャラやるより別の積みゲーやったがいいな
とりあえず今デジボクは１８面くらいまでクリアした
やりこみしないだろうし
ナットの慣性モーメントなんてちっぽけなもの計算するまでもないと思っていたけど、あまりにも右ネジ悪者説が横行しているんで計算してみた。
結果、やっぱりするんじゃなかった。わかってる人はちゃんとわかってたんだってとこかな。
トラックが60km/hで走行中、ブレーキをかけて3秒で停止したときを想定。
タイヤ径 1ｍ
速度 16.7m/s (60km/h)
角速度 33.3rad/s (318rpm)
外径 0.036m (36mm)
内径 0.02m (20mm)
厚み 0.027m (27mm)
質量 0.1492kg (149g)
慣性モーメント 0.0000316kgm2
発生トルク 0.000351Nm (3.51gcm)
なんと、ナットの外周に指をかけて両指に2gの力をかける程度！これじゃあどう転んでもタイヤ脱落の説明がつかない。
かざぐるまのように棒の先端に回転するものがついています。但し風の抵抗を受けないように羽ではなく円盤がついているとしましょう。
円盤を勢いよく回します。円盤は摩擦がなければそのまま回り続けます。そして今度はそのまま棒を動かしましょう。円盤の回転面に対して上下でも、左右でも構いません。この棒の動きは円盤の回転に影響を与えないことを理解してください。
クランク軸の一方の端 (A) に円盤がついているとします。前と同じように円盤をまわしましょう。そして今度はクランク軸自身をクランク軸の他方 (B) を中心に回しましょう。円盤はクランク軸 (B) を中心に公転しますが、やはり円盤自身の回転は影響されません。
さて、円盤は回転している。クランク軸も回転している。その時、円盤の回転速度を少しゆっくりにしてみましょう。クランク軸が一回転する間に円盤も一回転する速さにしましょう。そしてクランク軸の回転を急激に止めるとしましょう。円盤は・・・元の回転数で回転を続けるはずですよね。これが慣性です。
また、逆に円盤もクランク軸も静止しています。そしてクランク軸をまわし始めると・・・円盤は回転しないで止まったままクランク軸の周りに公転します。これも円盤の慣性によるものです。
もうお分かりになったかと思いますが、円盤はナット、クランク軸はタイヤ (ホイール) です。タイヤが一定速度で回転しているときにブレーキをかけるとナットは回転を続けようとします。これがナットを締めたり緩めたりする力になります。反対に車が発進するときにはタイヤは回転をし始めますが、ナットは静止しようとしていますので、ブレーキ時とは逆方向に回転力がかかります。加速、減速するときだけナットに回転力がかかります。一定速度で走っているときにはナットに回転力は発生しません。
トラックが静止から60km/hまで30秒で加速するときと、60km/hから3秒で止まるときとではナットにかかる回転力はそれぞれ逆方向に働きますがその値は10倍違います。ブレーキ時のほうが大きくなります。だから左側は左ネジがいい・・・と、ここまではいいのですが、問題はその値です。
いくらなのか簡単に計算できます。大きく見積もってもわずか数gcmです。子供がナットに指2本をかけてまわす程度です。ナットの締付トルクの100万分の1です。
私はこの値を言わないで左側に逆ネジを使用しないのが問題だという記者を信用できません。ニュース、ネットでタイヤの回転とねじの回転を図示して説明しているのを見かけますがあれで説明できていると考えること自体が問題だと思います。もちろんJISとISOの違いは右ネジ左ネジの違いだけではないのでISOに問題がないとは言いませんが、規格の適用に携わった人たちはこの程度のことは十分承知していると思います。
振動によるゆるみはネジを使う以上避けられません。しかし、右ネジ、左ネジでその挙動が異なるとは考えにくいと思います。先の慣性によるトルクとの合わせ技で右ネジが問題という考え方もできますが、それは実験で確かめるほかないでしょう。
トラックと乗用車との違いで考えなければならないのはナットの大きさ (慣性) とタイヤ径と運動性能です。慣性はトラック用のナットのほうが大きいので発生トルクは大きくなる。タイヤ径は乗用車のほうが小さく回転数が高いので発生トルクは大きくなる。運動性能は乗用車のほうが優れている=急発進、急ブレーキが利くので発生トルクは大きくなる。
ということで必ずしもトラックのほうがナットの発生トルクが大きくなるわけではありません。条件次第では乗用車のほうが大きくなる場合があります。
↑これに関して、「自転車のペダルですら左は逆ネジやで」というコメントがちらほら見える。
元増田で挙げられているホイールナットや扇風機の逆ネジも、自転車の左ペダル軸の逆ネジも、緩み防止という目的じたいは同じなんだけど、実はメカニズムが異なる。
ホイールナットや扇風機は元増田が書いている通り、ねじを緩める方向に回転加速度がかかった場合に慣性で緩んでしまうというもの（ホイールナットのことはよくわからんが、扇風機がそうだというのは直感的にわかる）。
いっぽう自転車のペダル軸はというと、回転方向の慣性はほとんど受けないと思う。
しかも回転数は極めて低い。競輪選手のモガキでも200RPMほど。ママチャリならばせいぜい60～70RPMほど。
そしてその回転数に達するまでの時間も長い。
これらをなんぼ掛け合わせても、締め込んだペダル軸を緩ませるほどの慣性にはならないだろうと思う。
ならばなぜ、自転車の左ペダルに逆ネジが採用されているのだろう？
正ネジは時計回りで締まる。反時計回りで緩む。ビンのフタと同じ。
ここまではよいだろうか。
ここで、クランクとペダル軸との関係をよーく思い浮かべてほしい（クランクっていうのは歯車の中心からペダルに向かって伸びてる鉄の棒のところね）。
つまり右ペダルはクランクに対して相対的に反時計回りに回ってるでしょ？ それって緩む方向じゃね？
左ペダルも鏡写しなので、つまり右も左も、実はペダルは「緩め方向」に回ってるんだ。なのに緩まない。不思議だね！
自分で自転車の整備をよくする人なら、ペダルの軸が勝手に緩むようなことはなく、むしろ「あれ？前回こんなに強く締めたっけ？」と思うくらいネジが固くなっている経験すらあるかもしれない。
ぶっちゃけると、ペダルの回転方向は関係ない。なぜなら、ペダルとペダル軸とはよく潤滑されたベアリングを介して切り離されているので、ペダルから軸に回転方向のトルクを伝えることはできないのだ。グリスの枯れたペダルでも大差はない。完全に固着していたら物理的にそのペダルは踏めないしね。
ではどんな力が働いているかというと、軸に対して垂直方向の力。
ペダルは踏んで回すよね。
脚は下に踏み込んでいるけれど、クランクのほうは回っている。
つまりペダル軸にはゲーセンのジョイスティックをぐるぐるとこねるような力が常に加わっているのだ。
丸い穴の中で、穴よりも少し直径の小さい円盤を、穴の内周に沿って転がす、という状況をイメージしてほしい。
円盤を反時計回り方向に転がしてやると、円盤それ自身は時計回りに回転するよね。
クランクの穴とペダルの軸の間にはごくごくわずかな隙間があって（だから回してねじこめるんだけど）、ペダリングの力が加わると、軸が少しかしいでゲーセンのジョイスティックをぐるぐるこねるような、すりこぎ状の運動をする。
このすりこぎ状の運動は、右ペダルだと（クランクから見て相対的に）反時計回りに、左ペダルだと同じく時計回りにこねるかたちなる。
すると軸はそれぞれその反対、右ペダルだと時計回り、左ペダルだと反時計回りに回ろうとする。
つまり、自転車のペダルは踏んでいるうちに勝手に締まっていこうとするのである。
自転車が趣味の人でもこれを知らない人はけっこういるので、豆知識的に書いてみたしだい。
※ビンディングペダルのように靴とペダルが固定されていればクランクの回転方向に沿って力を加えることも可能だけれど、クランク１回転360度すべて等しい力の接線ベクトルで回せるような人類はたぶん存在しない。
トラックの左後輪に限ってタイヤが脱落する事故の原因だが、これはこの10～15年くらいでタイヤに関する規格が色々変わったせいだ。
そもそも重量車のホイールが脱落する時、直接の原因はホイールボルトの折れに因る。だがこれはボルトに問題があるのではない。
ホイールナットはホイールをもの凄い力でハブ（車軸の端でホイールボルトが生えている部品）やブレーキドラムに押し付けている。これによってホイールの裏側とハブ/ドラムの間には巨大な摩擦力が発生する。この摩擦力が車の重量を支えているのである。
これが緩むとどうなるか？
ナットが緩むと先の摩擦力が低減する。そして摩擦力が車両重量を支えられなくなるとこの重さはボルトを切断する力になるのである。1.5cm程度の鉄の棒でトラックを持ち上げられる訳もない。
だからナットが緩みきってナットが取れちゃうのではなく、緩んだせいでボルトが折れてしまう。これが脱落のメカニズム。
日本のトラックの左側タイヤのホイールボルトというのはずっと逆ネジが使われてきた。これはJIS規格による。
逆ネジとは普通とは違い左に回すと締まり、右に回すと緩むネジの事だ。
なんでそんなのを使うかと言えば緩み止めの為だ。左ホイールは走行中左回転する。ここに普通のネジを使うとナット自体の慣性力によって緩んでしまうのだ。
例えば身近なところで言えば、扇風機の羽の中央のネジは逆ネジになっている。これはモーターが右回転し、その起動トルクによって中央ネジの慣性力（止まっていようとする力）が左向きにかかるので正ネジでは緩んでしまうからだ。
これは逆ネジがめんどくせえというのもあるのだが、それよりもトラックのナットはそれ自体が重くて慣性力が強くて緩みやすいって事もあると思われる。
実は増田も最近、トラック＝左逆ネジじゃなくなったと知って驚いたのだが、長年日本ではトラック＝左逆ネジは常識だった。
因みにトヨタとかの1tトラックは左逆ネジじゃないし、いすゞだとワンボックスバンとかも左逆ネジだった。流石トラックメーカーだ。
しかしマツダがいすゞからOEM供給受けるとマツダのワンボックスにも左逆ネジが出てきて実にややこしかった。
2010年にホイール規格がJISからISOに移行したのだが、このISOでは全部正ネジがされている。
だからこれ以後の新車はJIS規格の時の様な緩み止め効果が期待できない。なのでテキトーな整備や放置（乗りっぱなし）をした場合の安全マージンが減っているのだな。
以上のJIS逆ネジからISO正ネジへの変更については指摘している人も結構多いようだ。
だがまだ原因となり得る変更点はあるのだな。そして「左後輪ばかりが落ちる」の「後輪」に関係する変更点は以降の点なのだ。
以前は大型トラックのホイールは「分割式の鉄ホイール」一択だった。これは普通鉄チンと呼ばれる。
分割式と言ってもリムの真ん中で分かれるんじゃなくて手前側のツバだけが外れて、通常は鉄のリングを叩き込んで固定するという方法だ。
これはタイヤチャンジャーを使わずに手でタイヤが組めるという利点があって増田も手でパンク修理して組んでいた。
一方で大きな欠点もあって、まずチューブレスタイヤが使えない。合わせ面から空気が漏れちゃうからね。なので2000年頃まで大型トラックやバスは自転車みたいにチューブが入っていた。これに自転車と同じようなパッチを貼り付けてパンク修理していた。
でもチューブなのでパンクするとあっという間に空気が全量抜けてしまい特に高速道路などで危ない。
もう一つの欠点はこのリングが空気充填中に外れる事故が多いことだ。膨らんだタイヤによって押し付けられて固定される仕組みなので完全に充填されると安全だが、遷移状態の充填中が危ない。
トラックのタイヤは乗用車の4倍近い空気圧を入れるのでこれがはじけてリングが飛んで人間に当たると大抵は死亡事故になる。
その事故態様も凄惨で、頭にリングが当たる事が多いので、顔をショットガンで撃ったような、或いはキルビルのルーシーリューの最期みたいに頭部が切断されて脳がまき散らされるという状況になる。
だから充填時にはホイールの穴にタイヤレバーを突っ込んで（絡ませて速度を減衰させる）人は遠くに離れるというのが鉄則だった。
アルミホイールはタイヤチャンジャー必須になる代わりにこういう欠点が無くなるが、問題もある。
乗用車のホイールもそうだが、ホイールとハブ/ドラムの当たり面というのは平らになっていない。リブがあって凹んでる所を作ってある。
一見、摩擦力が減りそうだが、これは皿の裏側と同じで、真っ平らだと座りが安定しない。ちょっとでも歪みがあると、一番高いところ以外が接触出来なくなるからで、逆に摩擦力が大きく減ってしまう。
その為に、ハブ/ドラムの方に円状に溝が彫ってある。皿の裏側の円状の足が二重になったような出っ張りがホイールに接触する様になっている。
だからホイールナットで締め付けた時にはそのナットの向こうのホイールの裏側というのは宙に浮いてる。力はその周囲の円状出っ張りに分散して掛かってるわけだ。
ところでアルミというのは鉄よりも柔らかい金属だ。だから長年鉄のドラムに押し付けられて巨大な車重がかかった状態でグリグリされ続けているとアルミの方が凹んでしまう。
つまり定期的に増し締めをしてやらないとこの凹みの分だけ締め付けが甘くなるのだ。
更にこのホイールが入れ替えされるとどうなるか。
もとのドラムの当たり面ピッタリで凹んでいるから、他のドラムには「癖が合わない」可能性がある。
その場合は接触面が小さすぎて摩擦力が十分稼げないって事になる。
摩擦力が足りない＝ボルトを切断する力になるって事だ。または接触面が小さすぎ＝直ぐに凹んであっという間に緩むって事である。
乗用車のタイヤを外した事ある人は気が付いているだろうが、乗用車のホイールナットというのはホイールに当たる所がクサビ形になっている。当然ホイール側の穴も逆クサビ型に角度がついている。
クサビ形にすると以下の利点がある。
1.締め込むとセンターが出る
クサビが真ん中に滑りこむ為にホイールのズレが自然に解消される
2.緩みにくい
クサビを打ち込んだ形になるので緩むときには打ち込まれて巨大な摩擦力が掛かっているクサビ座面を横に滑らすという無体な力が必要になる。ホイールナットを緩める時には「ギュッ！」「ギッ！」というような軋み音が出るのはこの為だ。
因みに乗用車のホイール＆ナットのクサビ形状には1.ホンダの球面形状と2.それ以外の単純クサビ型という二つがあるので注意だ。
ホンダにそれ以外のナット、その逆の組み合わせをやると緩んで事故になってしまうのだな。
だがISOでは普通のナットと同じ平面で押し付ける形式なのだ。つまりクサビ効果による緩み止めが期待できないのだ。
トラックの後ろタイヤはダブルになっているが、JIS時代には2本の特殊なボルトを組み合わせていた。
まず、ハブから短いボルトが生えている。これにインナーナットという特殊ナットをねじ込む。この特殊ナットの根元には先の球面座金ナットの先端部だけが付いている部分がある。「インナーナット」で画像検索してもらった方が判り易い。
この座金が内側のホイールを固定する。そして外ホイールの座ぐりに隠れるのだ。だから内ホイールは2つの部分で固定される。
1つがこのインナーボルトの座金。もう一つが外ホイールの当たり面全体だ。
このインナーボルトに外ホイールをひっかけてからホイールナットで締め上げる。
この構造だともし外ホイールナットが緩んでも内ホイールはインナーボルトの座金が押してるから安全だ。
更にナット緩み→摩擦力減衰→ボルトにせん断力→折れという機序を示したが、隣に同じ高さのタイヤがあったら最後のせん断力もかなり緩くなる。つまりナットが緩んでも折れるには至り難い訳。
一方欠点もあって、ハブから生えている親ボルトはインナーボルトが被さる厚みの分だけ細くせざる得ないからそこが弱くなるっていうのはる。
ISO方式ではこれをハブから生えている長いボルト一本にしてしまった。だからナットの緩みは致命的で、内ホイールも外ホイールも一緒に緩んでしまう。
その後は摩擦力減衰→ボルトにせん断力→折れという機序だ。最後のせん断力を最小化させていた「隣の同じ高さのタイヤ」というフェイルセーフが無い構造なのだ。
ここまで読んで来たら「役者多すぎじゃね？」と気付いた方も多いかと思う。即ち、
こんだけある。JIS時代、特に2000年まではJIS規格鉄チンのハブ、ホイール、ボルト、ナットだけだったのだ。
この中には組み合わせNGのものが多数ある。例えば鉄チン用ボルトにアルミホイールを合わせた場合、アルミは厚いのでボルトの長さが足りなくなる。ネジが掛かる部分が足りなくなる。
またISOホイールにJIS用ナットを組み合わせると球面座金＋平面となって接触面積が減って緩んでしまう。
そして運送会社は同じ車両をまとめて購入するのでホイールやナットを使いまわすのだ。
要するちゃんと規格ごとに分けて管理してないとヤバいという事だ。
東北以北+冬に事故が集中というのはここに問題を感じるのである。寒い地域では冬にはスタドレスに換えて、減りやすいので春には戻すのだ。一台ずつやるとめんどくせえのでストックしたホイールに冬用タイヤを付けておき、ホイール毎タイヤ交換していくって方式なのだ。
混ぜて使ってないか？と。そのホイールって昔のトラックで使ってたやつじゃないの？と。
因みにJISのホイールとISOのホイールではボルト穴の並ぶ直径（PCDという）がちょっとだけ違って「付くが付かない（付けちゃダメ）」という状態であり、どこまでややこしいんだと言う外無い。
ホイールナットはトルクレンチという測定器具を使って適正トルクで締めることになっているがJIS時代には誰も守っていなかった。スピナーハンドルに鉄パイプ延長しておもいきり、とかインパクトレンチ（F1のピットインとかで使ってる空気式打撃レンチ）で締めてお仕舞だ。増田もトルクレンチで締めた事無かった。何しろ3/4のトルクレンチって10万以上するんでな。
でも以上のように安全マージンになってた部分が無くなっちゃったので昔の考えでやってると事故になるって事だろう。
国交省はこの事故群に対して「左側は路面が傾きのせいで力が掛かり」とか間抜けな事を言っていてマスコミはそれを鵜呑みにして報道しているのだが、上で書いたような事を全然考慮していない。
現業とスーツ組の間の障壁が大きいんじゃね？JIS時代の規格が決まっていった経緯とか忘れてる気配だ。
・JIS時代とISO方式車両の違いは逆ネジ以外に認識しているか調査した
マスコミは整備士の若手不足を指摘するのだが、その高齢化した整備士が昔の感覚のままでいる可能性にも目を向けないといけない。
更にタイヤの交換なんて運送会社じゃ自分らでやってしまうもので、そこで古い規格品の使いまわしされてないか、整備する無資格の人らの意識の更新がされているかにも目を向けないといかんだろう。
ゼログラビティで見たけど
慣性力がついてずぅううーーっと
その反対側に吹っ飛んでいっちゃうわけじゃん？
思ったところを掴もうとしたけど手を滑らせちゃって
で
思ったんだけど
そうなるとトンガの上空に
びゅわああああって物凄い推進力がかかってるわけだよね。
でさ
ふと思い出すと
ふわふわーって。
ご存知の通り、そりゃもちろん無重力なわけで
そう考えると
あら？あららら？あららららららら？って感じで
すぃぃーーっと進んじゃってるんじゃないかな
と
思うんだよね。
そうなるとあれ
地球の周りを回ってる月のほうに
おっとっとって進んじゃったりして
今日帰り道で夜空を見上げてみたら
やっぱり月がいつもより大きく見えちゃったから
わぁなんか噴火って怖いもんだなぁと
思ったの。
なんかやっぱヤバいよね。
頭文字D。今もなお伝説的な人気を誇るカーアクションアニメの金字塔である。
現在、第1期であるFirst StageがYoutubeで期間限定(〜2022/1/17)で配信されている。丁度いい機会なので、このアニメの何が凄かったのか。なぜ沢山の車好きが魅了されたのかを、独断と偏見で論じてみたいと思う。
頭文字Dで最も特筆すべき点は、当時最先端のCG技術を用いて作成されたカーアクションシーンだろう。特に、アニメ第1期であるFirstStageのアクションシーンは、今もなお高く評価できるものだと考える。
First StageのCGの描写は、今の水準からしたら非常にお粗末なものだ。曲線は多角形状にガタガタしていて、車体はテカテカ。あらゆるテクスチャは荒くチープで、木やギャラリーは立体的に見えない。
なぜこんな粗末なCGアニメーションが素晴らしいのか。それは、スポーツ走行する車の挙動を、忠実に再現しようと試みたものだからである。
主人公の藤原拓海が、友人イツキの愛車であるトヨタ・カローラレビン(AE85)をドライブするシーン(第11話前半)は、それが分かりやすい。AE85が、コーナリング時に大きくロールしていることが分かるだろう。
イツキのAE85はノーマルであり、サスペンションもスポーツ走行に適さない柔らかいものが付いている。ゆえに、激しいコーナリングをすると外側のサスペンションが大きく沈み込んでしまうのだ。
しかし、こんなことはまだ序の口である。制作陣は、車の挙動を再現するだけでなく、車に「演技」させた。
この「演技」とは何か。それがよく分かるシーンがある。First Stage第4話の終盤、(Youtubeの動画44:20〜)の場面だ。
髙橋啓介が駆るマツダ・RX-7(FD3S)と、藤原拓海のトヨタ・スプリンタートレノ(AE86)の前輪に注目してほしい。コーナー進入時、RX-7の前輪は進行方向左側に大きく切られているが、後続のAE86は前輪の切れ角がほとんどないことが分かるだろう。
この描写は、髙橋啓介がステアリング操作により無理やり車体の向きを変えているのに対し、藤原拓海は車にはたらく慣性力や遠心力のみで向きを変えていることを表現している。両者が持つテクニックの差が視覚的に分かるよう、車の動きが描き分けれられていのだ。
その思想は、後のシーズンにも引き継がれることになる。シーズンが進むに連れてCGの技術は進歩を遂げ、制作陣はさらに細かい表現を盛り込んでいった。
例えば、Fourth stageでは車が細かく上下に振動している描写が描かれるようになる。これは、スポーツ走行をするためにサスペンションを固めている車が、路面の細かいギャップを拾って上下にはねる様子を描いているのだ。
限りある技術の中で、いかに車の挙動を再現するか。車のモデリングや動かし方、そしてカメラワークは、それを考え抜かれた上で構築されている。車を徹底して研究し、本物を再現しようとする思想。そして、ただリアルに車を動かすだけではなく、ドライバーの技量や性格、心理描写に合わせて車の動きを「演技」させる工夫。これこそが、アニメ頭文字Dが多くの車好きを魅了し、今もなお高く評価されている一番の理由である。
さて、頭文字Dには、伝説的な人気を誇る旧作(First stage〜Final stage)と、リメイクされた新劇場版が存在する。
新劇場版は、今まで作り上げられた頭文字Dのイメージをリセットし、再構築するものであった。「現代の優れたCG技術を用いて頭文字Dを作り直したら、きっと素晴らしいものになるに違いない...。」そんな期待をもとに、新劇場版が製作された。
長い間構築された頭文字Dのイメージをぶっこわすために、長い間担当してきた声優の総入れ替えや、人気を博したユーロビートを使わないという判断がとられた。映像は原作の絵が動き出したようなタッチで、FirstStageよりもずっと綺麗な映像になった。
しかし、旧作のファンからの評価は芳しくない。声優の入れ替えやユーロビートが使われなかったことが理由として挙げられるが、それは新劇場版が評価されない本質的な理由ではない。
新劇場版がつまらない理由。それはまさしく、車の描写にある。旧作で徹底された車の挙動と演技が、新劇場版では分かりづらくなっていることこそが、つまらなくなってしまった理由である。
新劇場版では、迫力のある映像に見えるようダイナミックなカメラワークが多用され、原作の絵のように見えるエフェクトが使われた。しかし、それが車の挙動を分かりづらくさせてしまい、迫力やリアリティを削くことに繋がってしまったのである。
カーアクションの迫力は、カメラワークやエフェクトのような小手先の工夫でもたらされるものではない。
いかに本物を理解し、本物を再現しようとするか。それがアニメ頭文字Dのカーアクションにリアリティと迫力を与え、伝説へと押し上げていった唯一の理由だ。
【追記1】
人間は隣の芝が青く見える生き物 人間は省エネをする生き物、金を与え続ければ怠惰になる 人間は慣性の生き物、毎日外に出た人がある日外に出るなと言われるとストレスがたまる
効率や鼓舞はくそくらえ 道草を楽しめ大いにな 道中を楽しめ 大いにな 才能げーだろ くそげーだわ つまんねー 種族値の殴り合いじゃん コラッタじゃ勝てねーよ つまんねーなー
カードコマンダーだったら雑魚でも低コストだから使い道あるけど ポケモンってほんとよくできてないくそげーだな あ り た ま つ く ぼ ま え だ さ か い
風吹いてたんだよなあ あたしい風吹かねえかな 風吹いてたんだけどものにできなかった めぐり合わせだから 新しい風のめぐりあわせ
なんで嫌な気持ちになるんだろう
そこから紐解いていきましょう
何で生きてるんだっけ
エスカレーターに対して歩き移動を抑制する根拠はほとんどがデザインの失敗の問題であり、利用者に求める方がおかしい話だから
・メーカーは立ち乗りを推奨している
エスカレーターが利用されて何十年経ってると思ってんだ？
歩いて移動してる人が当たり前にいる現実がある中で必要な耐久性を確保してないメーカー側の無責任のツケをユーザーが払う必要がどこにある？
・片側立ちは効率が悪い
部分的には事実だが、実態とは異なってると体感では思っている。
歩行のトラフィックが半端に多い時（エスカレーター片側の運搬量より若干多い）は片側にトラフィックが集中して無駄な行列が発生しているのは事実だが、
通勤ラッシュなどの確実に混雑する状況では片側立ち+歩きの列が自然に発生しており、利用者の心理状況に応じて最適化が行われている。
片側立ちで待つのがイヤな人は待ってない。
・事故が多い
物理的には始点と終点以外は慣性が働くだけの階段だ。それでエスカレーター歩行で事故が多くなると言われても不思議なことで、
日本エレベーター協会は事故原因に占める割合が多い項目として下記の原因を挙げている。
１）手すりを持たず転倒する（両手に荷物など）。
３）踏段上を歩行し、つまずき転倒する。
５）逆走して駆け上がり（又は駆け下り）、転倒する。
３）踏段上を歩行し、つまずき転倒する。 はエスカレーター歩行が明確な原因だが、階段歩行より有意に危険なのか検討されたかを見ていない。
おそらく降順なので第三位の原因なのだろうが、大問題といえるかどうかは微妙なところだ。
めちゃくちゃ雑に類推して原因の20％だとしても、2018年調査の608件中の120件だ。
日本中の69,907台のエスカレーターで1年中利用して120件。現状でもめちゃくちゃ安全な乗り物じゃないだろうか。
もっと目に見えない小さい衝突トラブルは起きてるだろうが、規制の理由にできるような内容ではない。
