燃費向上！フリーホイールハブの仕組み
車を知りたい
先生、「フリーホイールハブ」って、なんですか？
自動車研究家
フリーホイールハブは、パートタイム4WD車で、前輪とエンジンの動力を繋いだり、切ったりする装置だよ。2WD走行時に、4WDの機構を切り離して燃費を良くしたり、静かに走れるようにするんだ。
車を知りたい
前輪とエンジンの動力を繋いだり、切ったりするって、どういうことですか？
自動車研究家
例えば、4WDが必要な雪道では動力を繋いで4WDで走れるようにする。でも、普通の道でずっと繋いだままだと燃費が悪くなるから、必要ない時は切り離して前輪を自由に回転させるんだ。自転車でペダルを漕ぐのをやめると、ペダルが空回りするよね？ あんなイメージだよ。
フリーホイールハブとは。
「フリーホイールハブ」とは、パートタイム式の四輪駆動車（4WD）に搭載されている装置で、前輪のホイールハブ部分でエンジンからの動力を断続する役割を担っています。手動で操作するマニュアル式は、ホイールハブにドッグクラッチという機構を備えており、カムを回すことで動力を接続する「ロック」と切り離す「フリー」の状態を切り替えます。二輪駆動（2WD）で走行する際は、ホイールハブ部分で手動で切り替え操作を行う必要があります。最近では、自動で切り替えを行うオート式のフリーホイールハブが多く採用されています。二輪駆動走行時に四輪駆動の機構を切り離すことで、走行抵抗の減少による燃費向上や、駆動系からの振動や騒音の低減といったメリットが得られます。
フリーホイールハブとは？
フリーホイールハブとは、自転車の車輪の中心にある部品で、ペダルを漕いだ時に後輪に動力を伝え、漕がない時には後輪とペダルを切り離す機能を持つ機構です。
ママチャリなど、普段よく目にする自転車の多くはフリーホイールを採用しており、ペダルを逆回転させても車輪が逆回転しないのはこのためです。
パートタイム4WDの走行モード切り替え
パートタイム4WD車は、通常走行時は二輪駆動として燃費を向上させ、悪路などでは四輪駆動に切り替えて走破性を高めることができます。この走行モードの切り替えには、いくつかの方法がありますが、代表的なものが「マニュアルハブ」と「電動切替式ハブ」です。
マニュアルハブは、前輪のハブに設置されたレバーを手動で操作して、二輪駆動と四輪駆動を切り替える方式です。確実な動作とシンプルな構造がメリットですが、車を降りて作業する必要があるため、手間がかかる点がデメリットと言えるでしょう。一方、電動切替式ハブは、車内からスイッチ操作で二輪駆動と四輪駆動を切り替える方式です。利便性が高い一方、構造が複雑になるため、マニュアルハブに比べて故障のリスクが高まる可能性があります。
このように、パートタイム4WD車の走行モード切り替えは、燃費向上と走破性を両立させるための重要な要素です。それぞれの方式にはメリット・デメリットがあるため、自分の使い方に合ったものを選ぶようにしましょう。
フリーホイールハブのメリット
フリーホイールハブは、自転車の走行性能や快適性に大きく貢献する機構です。その中でも特に注目すべきなのが、燃費の向上という点です。フリーホイールハブを搭載した自転車は、ペダルを漕ぐのを止めてもホイールが回転し続けるため、惰性走行が可能になります。これにより、ペダルを漕ぐ回数を減らすことができ、結果としてエネルギー消費を抑えられます。つまり、同じ距離を走るにも、従来の自転車よりも少ない力で済むため、燃費が向上するのです。また、下り坂などでは、ペダルを回さずにスピードに乗ることができ、快適な走行を楽しめます。このように、フリーホイールハブは、燃費向上だけでなく、快適性も向上させる優れた機構と言えるでしょう。
マニュアル式とオート式の比較
フリーホイールハブには、大きく分けてマニュアル式とオート式の2種類があります。それぞれの特徴を理解して、自分に合ったタイプを選びましょう。
マニュアル式は、ハブをロック/解除する操作を手動で行うタイプです。 4WD車などで見られるように、車から降りてハブを操作する必要があります。 メリットは、構造がシンプルで故障しにくく、価格が安い点です。 一方、デメリットは、走行中にこまめな切り替えが必要な点です。
オート式は、走行状態に応じて自動でハブのロック/解除を行うタイプです。 メリットは、運転席から操作する必要がなく、手間がかからない点です。 また、燃費向上効果も高くなります。 一方、デメリットは、マニュアル式に比べて構造が複雑で高価になりやすい点です。
燃費向上のための使い方
フリーホイールハブは、自転車の走行抵抗を減らし、燃費向上に貢献するパーツです。その仕組みを理解し、適切に使うことで、より快適で経済的なサイクリングを楽しめます。
下り坂や平坦な道でスピードに乗っている時は、ペダルを漕がなくてもハブ内部の機構が働き、車輪の回転を維持します。これは、ペダルを漕む力を車輪に伝え続ける必要がなくなり、抵抗が減ることで実現します。
逆に、上り坂や発進時など、ペダルを漕ぐ必要がある時は、ハブ内の機構が切り替わり、ペダルからの力が車輪に伝わるようになります。
つまり、フリーホイールハブは、状況に応じて自動的に切り替わることで、常に最適な状態を保ち、燃費向上に貢献してくれるのです。