駆動方式 | クルマのAtoZ

ビスカストランスミッション：滑らかな走りを実現する技術

車は、滑らかに動くために様々な工夫が凝らされています。ビスカストランスミッションもその一つで、滑らかな走りを生み出すための技術です。この技術の心臓部には、ビスカスカップリングと呼ばれる部品が採用されています。ビスカスカップリングは、密閉された容器の中に特殊な油と、薄い金属の板が何枚も重ねて入っています。この油は、シリコンオイルと呼ばれる特殊なもので、ねばねばとした性質を持っています。薄い金属板は、入力側と出力側に交互に繋がっていて、普段は油の粘り気によって動力は伝わらないようになっています。車が走り出すと、前輪と後輪は同じ速さで回転します。しかし、例えば凍った路面やぬかるんだ道など、路面の状態が悪くなると、前輪と後輪の回転速度に差が出てきます。前輪が空回りする時などは、前輪の回転が速くなり、後輪との回転速度の差が大きくなります。この時、ビスカスカップリングの中で金属板の間の油が激しくかき混ぜられることになります。すると、油の粘り気が増し、抵抗が大きくなります。この抵抗によって、前輪から後輪へ動力が伝わるようになります。このように、ビスカスカップリングは、前輪と後輪の回転速度の差を感知し、自動的に四輪駆動状態を作り出すことができるのです。これにより、ドライバーは特別な操作をすることなく、滑りやすい路面でも安定した走行を続けることができます。まさに、縁の下の力持ちと言えるでしょう。

2024.12.16

駆動系

四輪駆動を支える歯車たち：トランスファーギヤ

車は、心臓部である原動機が生み出した力を車輪に伝えることで走ります。この力をどのように伝えるかによって、車の駆動方式は大きく分けられます。代表的な駆動方式をいくつか紹介します。まず、前輪駆動方式です。これは、前側の車輪だけに原動機が生み出した力を伝える方式です。前輪駆動方式は、原動機の配置や伝達機構が簡素なため、製造費用を抑えられます。また、部品点数が少ないため車体が軽く、燃費の向上にも繋がります。さらに、車体の中央に大きな伝達部品を配置する必要がないため、車内の空間を広く取れることも大きな利点です。次に、後輪駆動方式です。これは後側の車輪だけに原動機が生み出した力を伝える方式です。後輪駆動方式は、発進時や加速時に後輪に荷重がかかり、駆動力が路面に伝わりやすいという特徴があります。そのため、力強い発進や加速を可能にし、スポーティーな運転を楽しむことができます。高級車やスポーツカーに多く採用されている方式です。さらに、四輪駆動方式があります。これは、四つ全ての車輪に原動機が生み出した力を伝える方式です。四輪駆動方式は、前後全ての車輪で駆動力を路面に伝えるため、雪道やぬかるんだ道などの悪路でも安定した走行が可能です。そのため、スポーツ用多目的車やオフロード車などに多く採用されています。四輪駆動方式には、常に四つの車輪を駆動させるものと、通常は二輪駆動で、路面状況に応じて四輪駆動に切り替えるものがあります。切り替え式の四輪駆動方式では、切り替え装置である副変速機が重要な役割を果たします。このように、駆動方式にはそれぞれ特徴があり、車の用途や走行環境に適した方式が選ばれています。それぞれの利点と欠点を理解することで、自分に合った車選びができます。

2024.12.16

駆動系

四輪駆動を進化させる動力分割技術

車は走るためにエンジンで生み出した力をタイヤに伝えます。その力を伝える方法の一つに、動力分割型の駆動というものがあります。これは、エンジンの力を前後のタイヤへ上手に分け与える技術です。四つのタイヤ全てで駆動する車において、前後のタイヤへの力の配分をちょうど良く調整することで、車がより安定して走り、力強く進むことができるようになります。以前の四輪駆動車は、道路の状態に合わせて運転手が自分で切り替えるものがほとんどでした。しかし、動力分割型の駆動は、車の状態に合わせて自動で力の配分を調整してくれるため、より高度な運転操作を可能にします。例えば、雪道やでこぼこ道など、様々な道路の状態でも、安定した走りを実現できます。タイヤが空回りするのを防ぎ、しっかりと路面を捉えることで、安全に走行することができるのです。また、必要な時だけ四輪駆動にすることで、燃費の向上にも繋がります。この動力分割型の駆動は、高度な制御技術と精巧な部品によって実現されています。コンピューターが様々なセンサーからの情報、例えば、タイヤの回転速度やハンドル角度、アクセルの踏み込み量などを読み取り、瞬時に最適なトルク配分を計算し、それを機械部品に伝えます。これにより、滑りやすい路面でも安定した走行が可能となり、乾燥した舗装路では燃費の良い走りを実現できるなど、様々な状況に適応した運転を可能にします。まさに、自動車の進化における重要な技術と言えるでしょう。

2024.12.16

駆動系

電動デフロック：雪道や悪路での走破性を高める

冬道やぬかるんだ道での車の運転は、大変な苦労が伴います。特に、積雪やぬかるみでタイヤが空転してしまうと、身動きが取れなくなってしまうことがあります。これは、左右のタイヤの回転速度に違いが生じた際に、動力が空転しているタイヤに集中してしまうことが大きな原因です。例えば、片方のタイヤが雪に乗り上げてしまったり、深いぬかるみにハマってしまうと、そのタイヤは抵抗が少なくなり、容易に空転し始めます。普通の車では、この空転するタイヤに動力が逃げてしまい、地面をしっかりと捉えているタイヤには十分な力が伝わらず、結果として車は動けなくなってしまいます。このような現象は、片方のタイヤが滑りやすい路面に、もう片方のタイヤがしっかりとした路面にある場合に特に顕著に現れます。例えば、道の片側だけに雪が積もっている場合や、道路のわきに落ちてしまった場合などです。このような状況では、空転するタイヤはますます勢いよく回り続け、反対側のしっかりと地面を捉えているタイヤは動力を得ることができず、車は前に進むことができません。まるでシーソーのように、動力が空転するタイヤに偏ってしまうのです。この問題は、四輪駆動車であっても発生する可能性があります。四輪駆動車は全てのタイヤに動力を伝えることができますが、左右のタイヤの回転速度の差を制御する機能（差動制限装置）がない場合は、やはり空転するタイヤに動力が集中してしまいます。そのため、雪道やぬかるみ道を頻繁に走行する必要がある場合は、差動制限装置付きの四輪駆動車を選ぶ、もしくはタイヤチェーンなどを用いるなどの対策が必要です。このような対策を講じることで、冬道やぬかるみでの運転の安全性を高め、立ち往生などのトラブルを避けることができるでしょう。

2024.12.16

駆動系

四駆で曲がる時の注意点：タイトコーナーブレーキング現象

四輪駆動車、いわゆる四駆は、すべての車輪に動力を伝えることで悪路走破性を高めた車です。大きく分けて、常時四輪駆動であるフルタイム四駆と、状況に応じて二輪駆動と四輪駆動を切り替えるパートタイム四駆の二種類が存在し、それぞれに異なる特徴があります。フルタイム四駆は、常に四つの車輪すべてにエンジンの動力が配分される方式です。路面状況に関わらず安定した走行性能を発揮するため、雪道や砂利道など、滑りやすい路面でも高い走破性を示します。舗装路面でも安定した走行が可能なため、日常使いにも適しています。ただし、常に四つの車輪に動力を伝えているため、燃費性能はパートタイム四駆に比べると劣る傾向があります。また、構造が複雑になりがちで、車両価格が高くなる場合もあります。代表的な車種としては、乗用車から大型のＳＵＶまで幅広く採用されています。一方、パートタイム四駆は、通常は二輪駆動で走行し、運転者が任意で四輪駆動に切り替える方式です。二輪駆動で走行する際には、燃費性能が良いというメリットがあります。また、構造が比較的簡素なため、車両価格も抑えられます。オフロード走行時や雪道など、滑りやすい路面では四輪駆動に切り替えることで走破性を高めることができます。しかし、乾いた舗装路面で四輪駆動のまま走行すると、タイトコーナーブレーキング現象と呼ばれる現象が発生することがあります。これは、四つの車輪の回転差が吸収できずに、ハンドル操作が重くなったり、ブレーキが効きにくくなったりする現象です。そのため、パートタイム四駆は路面状況に応じて二輪駆動と四輪駆動を適切に切り替える必要があります。主に、オフロード走行を重視したＳＵＶや軽トラックなどに採用されています。このように、フルタイム四駆とパートタイム四駆はそれぞれに特徴があります。車を選ぶ際には、自分の用途や走行環境に合った駆動方式を選択することが重要です。

2024.12.16

駆動系

回転制御式４駆で快適な走り

回転制御式四輪駆動は、タイヤの回転速度の差を利用して、二輪駆動と四輪駆動を自動で切り替える仕組みです。普段、舗装路を走る時は燃費の良い二輪駆動で走行します。滑りやすい路面や、でこぼこ道など、タイヤが空転しそうになると、素早く四輪駆動に切り替わり、走破性を高めます。この切り替えは運転手が操作する必要はなく、自動で行われますので、運転の負担を軽減し、快適な運転を続けられます。従来の四輪駆動車は、常に四つのタイヤ全てに駆動力が伝わっているため、燃費が悪くなる傾向がありました。しかし、回転制御式四輪駆動は、必要な時だけ四輪駆動に切り替わるため、燃費の向上と走破性の両立を実現しています。これは、状況に応じて最適な駆動方式を選択することで、無駄なエネルギー消費を抑えているからです。近年の技術の進歩により、回転速度を測る精度は上がり、制御する技術も向上しました。より滑らかで的確な駆動力の配分が可能となり、四輪駆動への切り替え時の違和感も少なくなっています。これにより、運転手は路面の状況を常に気にしなくても、安心して運転に集中できます。雪道や砂利道など、様々な路面状況で安定した走行を可能にするため、安全性の向上にも貢献しています。回転制御式四輪駆動は、燃費の良さと走破性の高さを両立させた、現代の自動車技術の進化の象徴と言えるでしょう。様々な路面状況に対応できるため、多くの車種で採用されています。

2024.12.16

駆動系

操る喜び、フロアシフトの魅力

運転席のすぐ脇、床から伸びる、まるで大地から生えた植物の茎のようなシフトレバー。この床置き式の変速機、いわゆるフロアシフトは、単なる速度を変える道具ではなく、運転する人と車との結びつきを深める大切な役割を担っています。まるで自分の手足のように、レバーを握り、自分の意思でギアを選び、車に力を伝える。その確かな操作感覚は、運転することの喜びを、肌で、体全体で感じさせてくれます。特に、速さを競うための車や、自分でギアを変える操作が必要な車では、このフロアシフトの操作感覚が、運転の楽しさの中でも特に大切にされ、多くの運転する人々を惹きつけてきました。近頃は、自動でギアを変える車が主流になりつつありますが、それでも、床置き式の変速機を持つ車は、変わらぬ人気を誇っています。その理由は、フロアシフトが、運転における人の主体性を象徴しているからと言えるでしょう。自動で全てが操作される車が増える中、自分の手でギアを選び、エンジンの鼓動を感じながら速度を調整する。この行為は、単なる移動手段を超え、車と対話し、操る喜びを味わう体験となります。まるで馬を操る騎手のように、自分の意志で車を制御する感覚。これが、フロアシフトに根強い人気がある理由の一つと言えるでしょう。さらに、床置き式であることで、操作性も向上します。運転席の横にあるため、手を伸ばすだけで簡単に操作できます。また、高い位置にあるものと比べ、安定感があり、正確なギア操作が可能です。この操作性の高さも、運転する人にとって大きな魅力となっています。フロアシフトは、車と人との一体感を高め、運転する喜びを最大限に引き出す、重要な装置なのです。

2024.12.16

駆動系

駆動を支える前輪駆動軸

前輪を動かす車にとって、前輪駆動軸はなくてはならない部品です。これは、エンジンの力をタイヤに伝える重要な役割を担っています。前輪で車を動かす車や、四輪駆動車の場合、変速機から伸びる駆動軸が前輪駆動軸につながり、左右の前輪に動力を伝えています。前輪駆動軸は、ただの棒ではなく、内部に複雑な構造を持つ重要な部品です。エンジンの回転力を滑らかにタイヤに伝えるため、様々な工夫が凝らされています。まず、エンジンの回転は一定ではありません。アクセルを踏む強さによって回転数が変化し、さらに、路面の状況によってタイヤの回転も変化します。このような変化に対応するため、前輪駆動軸には「等速ジョイント」と呼ばれる機構が組み込まれています。等速ジョイントは、エンジンの回転数の変化や、ハンドル操作によるタイヤの角度変化を吸収し、常に一定の速度でタイヤに動力を伝えることができます。等速ジョイントには、主に球状の部品を使ったものと、三つの叉状の部品を使ったものがあります。球状の部品を使ったものは、構造が単純で小型軽量という利点がありますが、大きな力を伝えるのには不向きです。一方、三つの叉状の部品を使ったものは、大きな力を伝えることができますが、球状のものに比べると大型で重量もあります。前輪駆動軸は、常に大きな力と振動にさらされています。そのため、高い強度と耐久性が求められます。材質には、強度と耐久性に優れた特殊な鋼材が用いられ、精密な加工と熱処理によって製造されています。また、グリースと呼ばれる潤滑剤が封入されており、摩擦や摩耗を低減し、スムーズな動きを保つ工夫もされています。もし前輪駆動軸がなければ、車は前に進むことができません。普段は目にする機会は少ないかもしれませんが、車の走行には欠かせない、重要な部品と言えるでしょう。

2024.12.16

駆動系

前輪駆動を支える回転軸

車を走らせるために欠かせない部品の一つに、前輪を動かす回転軸があります。これは、前輪駆動車や四輪駆動車において特に重要な役割を果たしています。いわば、エンジンの力をタイヤに伝える橋渡し役と言えるでしょう。エンジンで発生した力は、まず回転軸に伝わります。この回転軸は一本の棒ではなく、複数の部品が組み合わさってできています。エンジンの動力は、まず変速機によって適切な回転数と力に変換されます。その後、終減速機と呼ばれる装置に送られます。終減速機は、回転軸の途中に位置し、エンジンの力を左右の前輪に均等に分配する重要な役割を担っています。さらに、回転方向を変えることで、ハンドル操作に合わせてタイヤの向きを変えることも可能にします。終減速機から分配された力は、左右の回転軸を通してそれぞれの前輪に伝えられます。そして、タイヤが回転することで、車は前に進むことができます。この回転軸がなければ、エンジンで発生した力はタイヤに届かず、車は動くことができません。回転軸は、単に力を伝えるだけでなく、スムーズな走りを実現するためにも重要な役割を果たしています。回転軸の内部には、等速ジョイントと呼ばれる部品が組み込まれています。この部品のおかげで、ハンドルを切った時でも、タイヤへの力の伝達がスムーズに行われます。もし等速ジョイントがなければ、ハンドルを切った際にタイヤに振動が発生し、快適な運転ができなくなってしまうでしょう。このように、回転軸は、まるで人間の足のように、車を力強く前進させるための原動力となっています。普段は目に触れることはありませんが、車の走行にはなくてはならない重要な部品なのです。

2024.12.15

駆動系

鎖駆動で四輪を動かす技術

車は、動力を車輪に伝えることで走ります。四つの車輪すべてに動力を伝えることで、悪路でも力強く走れる四輪駆動車があります。その四輪駆動車の仕組みの一つに、鎖を使って動力を伝える鎖駆動方式があります。鎖駆動方式は、主に後ろの輪を動かす後輪駆動車を基に作られます。通常、後輪駆動車はエンジンの動力が後ろの輪にだけ伝わりますが、鎖駆動方式では、前の輪にも動力を伝えるための仕組みが加わります。エンジンの動力は、まず変速機に伝わります。変速機は、車の速度や路面状況に合わせて動力の大きさを調整する装置です。後輪駆動車では、この変速機から後ろの輪に動力が伝わります。鎖駆動方式では、変速機の横に鎖駆動装置が取り付けられています。この装置は、変速機から受け取った動力を鎖に伝えます。鎖は、自転車の鎖と同じように、複数の金属の輪が連結したものです。この鎖が回転することで、動力が前の輪に伝わります。鎖駆動装置から前の輪までは、回転軸が伸びています。回転軸は、動力を伝えるための回転する棒です。鎖の回転は、この回転軸を回し、最終的に前の輪を動かします。鎖駆動方式は、他の四輪駆動方式と比べて、構造が分かりやすく、作るのに費用がかかりにくいのが特徴です。部品点数が少ないため、壊れにくく整備もしやすいという利点もあります。また、動力を伝える時に出る音や揺れも比較的小さく、静かで快適な乗り心地を実現できます。ただし、鎖は金属でできているため、使っているうちに伸びたり、切れたりする可能性があります。定期的な点検や交換が必要となる場合もあります。また、鎖が動力を伝える際に多少の抵抗が発生するため、燃費が悪くなることもあります。しかし、構造が簡素で費用を抑えられること、騒音や振動が少ないことから、現在でも一部の四輪駆動車で採用されています。

2024.12.15

駆動系

カムシャフト駆動方式を詳しく解説

自動車のエンジンは、ガソリンと空気の混合気を燃焼させて動力を生み出します。この燃焼を効率的に行うためには、空気の取り入れと排気ガスの排出を正確なタイミングで行う必要があります。この吸排気のタイミングを制御しているのが吸排気バルブであり、このバルブを開閉するのがカムシャフトです。カムシャフト駆動方式とは、エンジンの動力を発生させるクランクシャフトの回転運動を、このカムシャフトに伝えるための重要な仕組みです。クランクシャフトはエンジンの動力源であり、ピストンの上下運動を回転運動に変換します。この回転運動がカムシャフト駆動方式を介してカムシャフトに伝わり、カムシャフトに取り付けられたカムと呼ばれる突起がバルブを押して開閉させます。カムの形状によってバルブの開閉タイミングや開いている時間が調整され、エンジンの性能に大きな影響を与えます。カムシャフトは通常、クランクシャフトの半分の速度で回転します。これは、エンジンが１回の燃焼行程を行う間に、吸気と排気がそれぞれ１回ずつ行われる必要があるためです。この回転速度の同期がずれると、エンジンの出力低下や異常燃焼、最悪の場合はエンジンの停止につながる可能性があります。カムシャフト駆動方式には、様々な種類があります。古くはギアやチェーンを用いた方式が主流でしたが、近年ではタイミングベルトを用いた方式や、より静粛で耐久性に優れたチェーンを用いた方式が広く採用されています。また、可変バルブタイミング機構のように、走行状況に応じてバルブの開閉タイミングを最適に制御する高度な技術も開発されています。カムシャフト駆動方式は、エンジン内部の非常に重要な要素であり、その状態を良好に保つことはエンジンの性能と寿命を維持するために不可欠です。定期的な点検と適切なメンテナンスを行うことで、エンジンのスムーズな動作を維持し、快適な運転を楽しむことができます。

2024.12.15

エンジン

終減速歯車の役割と仕組み

車は走るために、エンジンの力をタイヤに伝える必要があります。この力の伝達経路の中で、終減速歯車は重要な役割を担っています。終減速歯車は、エンジンの回転力をタイヤに伝える最終段階にある歯車装置です。エンジンが発生させる回転力は非常に速いため、そのままタイヤに伝えると、車は急発進してしまい制御が難しくなります。また、坂道では十分な力が得られず、登ることができません。そこで、終減速歯車が登場します。終減速歯車は、回転数を減らしつつ、同時にトルクと呼ばれる回転させる力を増幅させます。つまり、エンジンの速い回転を、タイヤが回るのに適した速度に変換し、大きな力を生み出す働きをしています。このおかげで、車は滑らかに発進し、力強く坂道を登ることができるのです。終減速歯車の内部には、複数の歯車が組み合わされています。代表的な構造として、かさ歯車と呼ばれる円錐形の歯車を組み合わせたものがあります。このかさ歯車は、プロペラシャフトから伝わる回転力を９０度方向転換し、駆動輪に伝える役割も同時に果たしています。また、終減速比と呼ばれる数値があり、これは入力側の回転数と出力側の回転数の比を表しています。この比が大きいほど、トルクが増幅されます。例えば、終減速比が３１の場合、入力軸が３回転する間に、出力軸は１回転します。この時、出力軸のトルクは入力軸のおよそ３倍になります。終減速歯車は、車の走行性能に大きな影響を与える重要な部品といえます。この歯車のおかげで、私たちは快適に車を運転することができるのです。

2024.12.15

駆動系

車のフロントトランスミッション：配置の妙

前置き変速機とは、動力を伝える装置である変速機を、車のとても前の方に置く設計のことです。車の設計では、動力源である原動機、動力の伝達を担う変速機、そして最終的に車輪に動力を伝える終減速機をどこに置くかが、車の走り、車内の広さ、製造費用など、様々なことに影響します。多くの乗用車では、原動機を車体前方に置く前置き原動機方式が主流ですが、変速機の位置は車種によって様々です。前置き変速機では、この変速機を原動機のさらに前方に配置することで、特別な車の性質を実現しています。原動機と終減速機を車体の中央寄りに配置できるようになるため、前後の重量バランスを良くしたり、重心周りの慣性モーメントを小さくしたりといった効果が期待できます。これらの要素は、車の操縦安定性、特に曲がる時の性能に大きく影響します。曲がる時の安定性が向上し、滑らかな操舵感、そして機敏な反応といった利点につながり、運転する人にとってより快適で安全な運転経験を提供することが可能になります。たとえば、前輪駆動車で前置き変速機を採用する場合、原動機と変速機を一体化して前方に配置することで、車体後方の空間を広く取ることができ、乗員や荷物のスペースを大きくすることができます。また、駆動力を伝えるための部品を簡素化できるため、製造費用を抑えることも可能です。一方で、前置き変速機は、車体前方の重量が増加するため、衝突時の安全性への配慮が必要となります。また、整備性が悪くなる場合もあるため、設計には様々な要素を考慮する必要があります。

2024.12.15

駆動系

車の旋回挙動を詳しく解説

車は、曲がりくねった道を走る際に、様々な力が加わります。これらの力を理解し、安全に運転するためには、車の動きを細かく調べる様々な試験が必要です。旋回試験は、その中でも特に重要な試験の一つであり、車を円形に走らせることで、様々な状況における車の挙動を調べます。旋回試験の中でも、旋回中に動力の変化を加える旋回パワーオン・オフ試験は、より実践的な状況を再現する試験です。この試験では、一定の円を描いて旋回している最中に、アクセルペダルを踏んだり、離したりすることで、加速時と減速時の車の動きを詳しく調べます。アクセルペダルを踏むと、駆動力が発生し、車が前へ進もうとする力が強まります。逆に、アクセルペダルを離すと、エンジンブレーキが働き、車が減速しようとします。これらの操作によって、車の前後の荷重移動が変化し、タイヤが路面に接する力も変化します。この変化が、車の旋回性能に大きな影響を与えます。旋回パワーオン・オフ試験では、ハンドル操作に対する車の反応だけでなく、駆動力やエンジンブレーキによる車の前後方向の荷重移動、タイヤとサスペンションの特性なども評価できます。例えば、急なハンドル操作や、アクセル、ブレーキ操作に対して、車がどのように反応するか、また、どれくらいの速さで安定した状態に戻るのかなどを測定することで、車の安全性を評価します。これらの要素が複雑に絡み合い、車の旋回性能を決定づけるのです。旋回性能の良い車は、運転者の意図通りに動き、安定した走行を実現します。逆に、旋回性能の悪い車は、予期せぬ動きをし、事故につながる危険性があります。そのため、旋回試験は、車の安全性を確保するために欠かせない試験なのです。

2024.12.15

車の開発

オールモード4×4：あらゆる道を制す

かつて、車はほとんどが二輪駆動でした。前輪を動かす方式か、後輪を動かす方式があり、それぞれの持ち味に合わせて車種が作られ、運転する人は自分の運転の仕方や車の使い道に合わせて車を選びました。たとえば、前輪駆動は燃費が良い、後輪駆動は力強いなどです。しかし、技術の進歩は常に新しい可能性を生み出します。四つの車輪すべてを動かす四輪駆動が出てきて、でこぼこ道での走破性がとても良くなりました。ぬかるみや雪道など、二輪駆動では走りにくい道でも、四輪駆動ならしっかりと進むことができます。これまで車は、走る場所によって二輪駆動と四輪駆動を使い分けるのが当たり前でした。ところが、舗装された道路でも快適に走れる四輪駆動への需要が高まりました。オフロードだけでなく、普段の街乗りでも四輪駆動の安定性を求める人が増えてきたのです。こうした要望に応える形で登場したのが、画期的なオールモード４×４というシステムです。このシステムは、コンピューター制御で前後の車輪への力の配分を自動で変えることができます。路面の状況や運転の状況を瞬時に見分け、一番良い力の配分をそれぞれの車輪に行います。乾いた道路では燃費の良い走り方を、滑りやすい道路では安定した走り方を、でこぼこ道では力強い走り方を、それぞれ自動で判断して行ってくれるのです。これにより、どんな道でも安定して快適に走れるようになりました。雪道やぬかるみはもちろん、高速道路や街中など、あらゆる道で安心して運転できます。まさに、どんな道でも自由に走りたいという夢を実現したシステムと言えるでしょう。

2024.12.15

駆動系

駆動の要、カルダンジョイント

車は、エンジンの力をタイヤに送り、走ったり、バックしたりします。この力の通り道には、回転する軸が使われますが、車体とタイヤの位置は常に同じではありません。道のデコボコや、車体の揺れ動きによって、車体とタイヤの間には角度ができます。そこで、角度の変化をうまく処理しながら力を伝えるために大切な部品が、自在継ぎ手です。自在継ぎ手は、二つの軸を繋ぎ、角度が変わっても回転を伝え続けられるようにします。まるで手首のように、軸と軸の間の角度を自由に変えられるので、自在継ぎ手という名前がついています。この自在継ぎ手は、プロペラシャフトやドライブシャフトといった、エンジンの力をタイヤに伝えるための重要な部品として広く使われています。自在継ぎ手には、いくつかの種類があります。代表的なものは、十字形をした部品を組み合わせた構造で、角度がついたり、回ったりしても、力を途切れなく伝えられる仕組みになっています。この十字形の部分は、磨耗しやすいので、定期的な点検や交換が必要です。自在継ぎ手が角度の変化をうまく吸収してくれるおかげで、車はスムーズに走ることができます。もし、自在継ぎ手がなければ、道のデコボコを乗り越える度に、駆動系に負担がかかり、故障の原因になったり、乗り心地が悪くなったりします。自在継ぎ手は、快適な運転を実現するために、なくてはならない部品と言えるでしょう。普段は目に触れる機会が少ない部品ですが、車のスムーズな走行を支える重要な役割を担っているのです。

2024.12.15

駆動系

駆動を支える、進化した自在継手

車は、エンジンの力でタイヤを回し、前に進みます。エンジンは車体前方にあることが多く、タイヤは四隅についています。もしエンジンとタイヤを硬い棒で繋いでしまうと、路面の凹凸やサスペンションの動きに合わせてタイヤが上下左右に動いた際に、棒が折れたり、うまく動力を伝えられなくなったりしてしまいます。そこで、角度が変わっても回転を伝えられる「自在継手」が必要なのです。自在継手は、エンジンの回転を滑らかにタイヤに伝えるための重要な部品です。路面からの衝撃を吸収するサスペンションの動きに合わせて、タイヤの位置は常に変化します。自在継手はこの変化する角度を吸収し、途切れることなく動力をタイヤに伝達します。自在継手がなければ、車はスムーズに走ることができません。自在継手にはいくつかの種類がありますが、現在、多くの車に採用されているのが「二重偏心型自在継手」です。これは、二つの十字型の部品を組み合わせた構造で、大きな角度の変化にも対応でき、振動も少ないという特徴があります。この高度な技術により、前輪駆動車や四輪駆動車など、複雑な駆動方式の車でも、効率的に動力をタイヤに伝えることが可能になっています。自在継手は、普段目にすることは少ないですが、車の快適な走行に欠かせない重要な部品です。この小さな部品のおかげで、私たちは安全に、そして快適に車を利用できているのです。まるで人体でいうところの関節のように、自在継手は車の動きを滑らかにし、様々な環境での走行を可能にしていると言えるでしょう。

2024.12.15

駆動系

電気自動車の心臓、モーター技術の進化

電気自動車を動かすための心臓部とも言えるのが、電気自動車用原動機です。この原動機は、電気の力を回転運動に変換し、車を走らせる役割を担っています。従来のガソリン自動車でいうところの原動機に相当し、電気自動車の性能を大きく左右する重要な部品です。電気自動車用原動機には、ガソリン自動車の原動機にはない様々な利点があります。まず挙げられるのは、その静粛性です。ガソリン自動車のように爆発音や振動がないため、とても静かに走ることができます。快適な乗り心地を実現するだけでなく、周囲の騒音公害を減らすことにも貢献しています。さらに、電気自動車用原動機は、構造がシンプルであることも大きな特徴です。ガソリン自動車の原動機に比べて部品数が少ないため、故障する可能性が低く、維持管理にかかる手間や費用を抑えることができます。電気自動車用原動機は、車を動かすだけでなく、電気を作り出すこともできます。減速時には原動機を発電機のように使い、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電池に戻すことができます。これは回生制動と呼ばれ、エネルギーの無駄を省き、航続距離を伸ばす効果があります。ガソリン自動車にはない、電気自動車ならではの仕組みです。現在、電気自動車用原動機の技術革新は目覚ましい勢いで進んでいます。より小さく軽く、より効率よく電気を回転力に変換できる原動機の開発が盛んに行われています。この技術の進歩が、電気自動車のさらなる普及、ひいては環境問題の解決にも繋がっていくでしょう。

2024.12.15

駆動系

滑らかな回転：ダブルカルダンジョイント

車は、心臓部である原動機が生み出す力を、地面と接する車輪に送り届けることで進みます。この力は、平坦な道だけでなく、曲がりくねった道や凹凸のある道でも、滞りなく伝えられる必要があります。原動機の回転は常に一定ではありません。アクセルを踏めば回転数は上がり、ブレーキを踏めば回転数は下がります。また、路面の状況に応じて車体の高さも変化します。このような変化の中でも、常に力を伝え続ける重要な役割を果たすのが「継ぎ手」です。継ぎ手は、回転運動を伝えるための接続部分で、様々な種類が存在します。その中で、二重自在継ぎ手は、二つの自在継ぎ手を組み合わせた特殊な構造を持っています。自在継ぎ手とは、角度が変化しても回転を伝えることができる継ぎ手のことです。一本の棒では、角度が変わると回転を伝えることができません。しかし、自在継ぎ手を使うことで、角度が変化する場所でも滑らかに回転を伝えることができます。二重自在継ぎ手は、二つの自在継ぎ手を組み合わせることで、入力側と出力側の回転速度を一定に保つという利点があります。一つの自在継ぎ手だけでは、入力側と出力側の回転速度にムラが生じてしまいます。しかし、二重自在継ぎ手では、二つの自在継ぎ手が互いの回転速度のムラを打ち消し合うため、駆動軸の振動を抑制し、滑らかな回転を実現できます。このため、二重自在継ぎ手は、車輪の動きに合わせて角度が変化する駆動軸などで広く用いられています。原動機から車輪まで、力を伝える経路は複雑に構成されていますが、それぞれの部品が重要な役割を果たし、車をスムーズに走らせているのです。

2024.12.15

駆動系

滑らかに動く車の秘密：摺動式トリポード型ジョイント

車は、心臓部である発動機が生み出す力をタイヤに送り、前に進みます。この力は、回転する動きとして伝えられますが、タイヤは道路の凸凹に合わせて上下に動きます。そのため、発動機とタイヤをつなぐ部品には、回転する動きを伝えつつ、上下の動きにも対応できる柔軟性が必要です。この大切な役割を担うのが、駆動軸に組み込まれた継ぎ手です。様々な種類の継ぎ手がありますが、中でも、摺動式三脚型継ぎ手は、滑らかな回転と同時に、軸方向の伸び縮みを可能にする特別な構造を持っています。この継ぎ手は、三本の足を持つ部品（蜘蛛）と、それを包み込む部品（覆い）からできています。蜘蛛の足の先には転子が付いており、この転子が覆いの溝の中を滑りながら回転することで、回転する動きを伝えつつ上下の動きを吸収します。滑らかに動くための工夫はこれだけではありません。転子と覆いの接点は常に一定の角度を保つように設計されています。これにより、回転速度が一定に保たれ、滑らかな運転につながります。蜘蛛の三本の足は、それぞれ独立して動くことができます。この構造により、駆動軸が回転する際の角度の変化や、路面の凹凸によるタイヤの上下動をスムーズに吸収することが可能になります。さらに、摺動式三脚型継ぎ手は、軸方向にも伸縮できるため、車の揺れや振動を効果的に吸収し、乗り心地の向上にも貢献しています。この精巧な構造を持つ小さな部品が、私たちの快適な運転を支えているのです。

2024.12.15

駆動系

自在な操作性：手動変速機の魅力

手動変速機、略して手動変速機と呼ばれる装置は、運転者が自ら変速操作を行うことで、自動車の速度を自在に制御できる機構です。自動変速機のように自動的に変速するのではなく、クラッチペダルとシフトレバーを使って、運転者の意思でギアを切り替えます。仕組みとしては、エンジンから発生する動力はまず変速機へと送られます。変速機内部には様々な大きさの歯車があり、これらの歯車を組み合わせることで、エンジンの回転数を変化させ、車輪に伝わる力を調整します。この歯車の組み合わせを変える操作が「変速」です。手動変速機では、運転者がクラッチペダルを踏み込むことでエンジンと変速機を切り離し、その間にシフトレバーを使って適切なギアを選びます。そしてクラッチペダルを戻すことで再びエンジンと変速機が繋がり、選択したギアに応じた動力伝達が行われます。近年は自動変速機の普及が進み、手動変速機を搭載した車は少なくなってきています。しかし、手動変速機には、自動変速機にはない独特の魅力があります。それは、運転者が機械と直接的に関わり、自分の意思で車を操る感覚です。自分の手でギアを選び、エンジンの回転数を感じながら運転することで、車との一体感を味わうことができます。この操る喜びは、自動変速機では得難い、手動変速機ならではのものです。また、燃費の向上や、構造のシンプルさによる故障リスクの低さも、手動変速機のメリットと言えるでしょう。スポーツカーや一部の車種では、現在でも手動変速機が選ばれ続けており、運転の楽しさを求める人々にとって、手動変速機は特別な存在であり続けています。

2024.12.15

駆動系

燃費向上！アクスルフリー装置のメリット

時おり悪路を走る機会があるけれど、普段は舗装路を走る機会が多いという方にとって、燃費性能は重要な選択基準の一つと言えるでしょう。そんなニーズに応えるのがパートタイム四輪駆動車です。通常は二輪駆動で走り、必要な時だけ四輪駆動に切り替えることで、燃費と走破性を両立しています。このパートタイム四輪駆動車の燃費をさらに向上させるための装置が、アクスルフリー装置です。パートタイム四輪駆動車は、二輪駆動時には前輪を駆動する部品が不要になります。しかし、これらの部品はエンジンと繋がったまま回転し続けるため、抵抗となって燃費を悪化させてしまいます。アクスルフリー装置は、この不要な回転を止める役割を果たします。具体的には、前輪の車軸と駆動系を切り離すことで、エンジンからの回転が伝わるのを防ぎます。これにより、駆動に関わる抵抗が減り、燃費の向上に繋がります。アクスルフリー装置には、手動式と自動式があります。手動式は、運転席からレバー操作などによって切り替えを行う方式です。一方、自動式は、四輪駆動と二輪駆動の切り替えに合わせて自動的に作動する方式です。自動式は利便性が高い一方、手動式に比べて構造が複雑で故障のリスクも高まる傾向があります。どちらの方式を選ぶかは、運転者の好みや車の使用状況によって異なります。アクスルフリー装置は、四輪駆動時の性能には影響を与えません。あくまでも二輪駆動時の燃費向上を目的とした装置です。四輪駆動に切り替えれば、通常通り駆動力は前輪にも伝わり、悪路走破性を発揮します。パートタイム四輪駆動車の燃費を気にされる方は、アクスルフリー装置の有無も車選びの際に確認してみると良いでしょう。

2024.12.15

駆動系

自動でロックするハブの仕組み

四輪駆動車は、力強い走破性で悪路をものともせず、オフロード愛好家にとって頼もしい存在です。ぬかるみや雪道など、二輪駆動車では立ち往生してしまうような過酷な状況でも、四輪すべてに駆動力を伝えることで走破することができます。しかし、従来の四輪駆動車は、二輪駆動と四輪駆動の切り替えに手間がかかるという難点がありました。多くの四輪駆動車には、マニュアルロッキングハブと呼ばれる機構が備わっており、二輪駆動と四輪駆動を切り替える度に、運転席から降りて車輪のハブを手で操作する必要がありました。これは、急な天候の変化や、舗装路から未舗装路へ移行する際など、頻繁な切り替えが必要な状況では非常に不便です。ましてや、雨や雪などの悪天候下では、車外での作業は危険を伴うものでした。このような不便さや危険性を解消するために開発されたのが、オートマチックロッキングハブです。この画期的な機構は、車輪の回転を感知して自動的にハブをロック・解除するため、ドライバーは運転席に座ったまま、スイッチ操作だけで二輪駆動と四輪駆動を切り替えることができます。急な路面状況の変化にも瞬時に対応できるため、安全性が大幅に向上しました。また、車外に出る必要がないため、快適性も向上しました。オートマチックロッキングハブの登場は、四輪駆動車の使い勝手を大きく向上させ、オフロード走行をより安全で快適なものにしました。これにより、これまで以上に多くのドライバーが、悪路走破の喜びと、四輪駆動車の持つ力強さを体感できるようになりました。

2024.12.15

駆動系

スーパーデフロック：走破性を高める技術

四輪駆動車にとって、悪路走破性は重要な性能の一つです。しかし、通常の四輪駆動車では、滑りやすい路面で片方のタイヤが空転してしまうと、動力がそちらに逃げてしまい、前に進めなくなることがあります。これを防ぐために開発されたのが、差動制限装置、いわゆるデフロックです。その中でも、ダイハツが独自に開発した技術がスーパーデフロックです。スーパーデフロックは、左右のタイヤの回転差を強制的に同じにする機構です。車は通常、カーブを曲がる際に内輪と外輪で回転数に差が生じます。この回転差を吸収するのがデフギアの役割ですが、悪路で片輪が空転すると、デフギアはその空転輪に動力を送ってしまい、グリップしているタイヤには動力が伝わらなくなってしまいます。このような状況でスーパーデフロックを作動させると、デフギアがロックされ、左右のタイヤが同じ回転数で駆動するようになります。これにより、空転しているタイヤへの動力伝達が制限され、グリップしているタイヤに駆動力が伝わるため、脱出することができます。スーパーデフロックは、スイッチ操作で簡単にオンオフを切り替えることができます。通常走行時はオフにしておくことで、快適な運転を維持できます。そして、必要な時だけオンにすることで、悪路走破性を飛躍的に向上させることができます。オフロード走行はもちろんのこと、雪道やぬかるみなど、日常の様々な場面で威力を発揮します。また、スタックしてしまった場合の脱出にも非常に効果的です。このスーパーデフロックは、ダイハツの軽自動車やＳＵＶなど、多くの四輪駆動車に搭載されています。コンパクトな車体でありながら、本格的なオフロード性能を備えているのは、このスーパーデフロックの存在が大きいと言えるでしょう。普段使いからレジャーまで、様々なシーンで活躍するダイハツの四輪駆動車にとって、スーパーデフロックはなくてはならない技術の一つです。

2024.12.14

駆動系