車輪の動きを支える!バーフィールド型ジョイントとは?

車輪の動きを支える!バーフィールド型ジョイントとは?

車を知りたい

先生、「バーフィールド型ユニバーサルジョイント」って、普通のジョイントと何が違うんですか?

自動車研究家

良い質問だね!普通のジョイントは、回転軸が曲がっていると回転速度が変化してしまうんだけど、バーフィールド型は等速ジョイントだから、軸が曲がっても滑らかに回転を伝えられるんだ。

車を知りたい

へえー、すごい!でも、どうして滑らかに回転できるんですか?

自動車研究家

それはね、中の構造が特殊なんだ。インナーレースとアウターレースの間にボールが入っていて、それが動力を滑らかに伝える役割をしてるんだよ。FF車の前輪によく使われている構造だよ。

バーフィールド型ユニバーサルジョイントとは。

「バーフィールド型ユニバーサルジョイント」は、自動車の用語で、バーフィールド社が開発した等速ジョイントの一種です。このジョイントは、インナーレース、アウターレース、6個のスチールボール、そしてボールを保持するボールケージなどで構成されています。インナーレースの外側は凸状の球面で、6本の等間隔の溝が掘られており、それぞれの溝に動力を伝えるポールが1本ずつ挟まっています。前輪駆動車(FF車)では、このジョイントは車軸のホイール側(固定側)に使用され、反対側のデファレンシャルギア側には伸縮するトリポード型ジョイントと組み合わせて使用されます。

バーフィールド型ジョイント:FF車の駆動を支える縁の下の力持ち

バーフィールド型ジョイント:FF車の駆動を支える縁の下の力持ち

私たちが普段何気なく運転する自動車。そのスムーズな走行を陰ながら支えているのが、様々な機構部品です。その中でも、「バーフィールド型ジョイント」は、前輪駆動車(FF車)にとって特に重要な役割を担っています。

では、バーフィールド型ジョイントとは一体どのようなものなのでしょうか?その構造や役割、そして他のジョイントとの違いについて、詳しく解説していきます。

構造と特徴:球面と溝が織りなすスムーズな動力伝達

構造と特徴:球面と溝が織りなすスムーズな動力伝達

自動車のサスペンションにおいて、車輪は上下左右に自在に動く必要があります。この複雑な動きを可能にし、同時にエンジンからの動力を確実に伝える重要な役割を担っているのが、バーフィールド型ジョイントです。

その名の通り、球面状の部品と溝を組み合わせた構造が特徴です。 球面は軸を中心としたあらゆる方向への動きを許容し、溝は動力を伝えるための軸と球面をしっかりと連結します。この精巧な設計により、車輪は路面からの衝撃を受けながらも滑らかに回転し、快適な乗り心地と安定した走行を実現しています。

インナーレースとアウターレース:ボールを支える重要な役割

インナーレースとアウターレース:ボールを支える重要な役割

バーフィールド型ジョイントは、等速ジョイントの一種であり、自動車の駆動力を車輪に伝える上で重要な役割を担っています。その構造は、複数のボールと、それらを保持するインナーレースアウターレースケージなどで構成されています。

この中で、インナーレースとアウターレースは、ボールを挟み込むように配置され、滑らかな動きを支える重要な役割を担っています。 インナーレースは通常、軸と一体となって回転し、アウターレースは車輪側に接続されます。そして、これらの間をボールが転がりながら、滑らかで効率的な動力を伝達します。

スチールボールとボールケージ:摩擦を減らし、動きを滑らかに

スチールボールとボールケージ:摩擦を減らし、動きを滑らかに

バーフィールド型ジョイントの滑らかな動きを支えているのは、スチールボールとボールケージの働きです。このボールケージは、複数のスチールボールを均等な間隔で保持する役割を担っています。これにより、ジョイント内部で発生する摩擦を最小限に抑え、車輪の動きをスムーズにすることが可能となっています。 高硬度のスチールボールが、車重や路面からの衝撃を効率的に分散することで、耐久性と安定した操縦性を両立させているのです。

FF車における役割:トリポード型ジョイントとの連携プレー

FF車における役割:トリポード型ジョイントとの連携プレー

FF車(前輪駆動車)において、エンジンから駆動力を伝えるドライブシャフトは、サスペンションの動きに合わせて伸縮したり、角度を変えたりする必要があります。この重要な役割を担うのが、ドライブシャフトの両端に備わるジョイント機構であり、バーフィールド型ジョイントもその一つです。

バーフィールド型ジョイントは、主にドライブシャフトと車輪側を接続するアウトボードジョイントとして採用されています。その特徴は、大きな角度変化に対応できる点にあります。FF車は前輪を操舵するため、ハンドル操作に応じてドライブシャフトの角度も大きく変化します。バーフィールド型ジョイントは、この大きな角度変化をスムーズに吸収し、駆動力を車輪へと伝達します。

一方、ドライブシャフトとトランスミッション側を接続するインボードジョイントには、トリポード型ジョイントが用いられることが多いです。トリポード型ジョイントは、バーフィールド型ジョイントほどの角度変化には対応できませんが、軸方向の動き(伸縮)に優れているという特徴があります。

このように、FF車では、バーフィールド型ジョイントとトリポード型ジョイントがそれぞれの特徴を生かし、連携して動作することで、スムーズな駆動力の伝達を実現しています。それぞれのジョイントは、FF車の走行性能を支える重要な役割を担っていると言えるでしょう。

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