クルマを支える縁の下の力持ち – 車軸系
車を知りたい
先生、「車軸系」って、車重を支えて駆動トルクを伝えるって書いてありますけど、具体的にどういうものなんですか？
自動車研究家
いい質問だね！「車軸系」は、簡単に言うと、車が走ったり曲がったりする時に、車体を支えながらエンジンの力をタイヤに伝えるための重要な部品なんだよ。
車を知りたい
部品っていうと、エンジンとかタイヤみたいに、一つしかないものなんですか？
自動車研究家
「車軸系」は、車軸管や軸、バネなど、複数の部品が集まって一つのシステムとして機能しているんだ。例えば、車軸管は車重を支え、軸はタイヤに駆動力を伝える役割をして、それぞれ重要な役割を持っているんだよ。
車軸系とは。
自動車用語の「車軸系」とは、FR車のリジッドアクスルに見られるような、車軸管（アクスルハウジング）や軸（アクスルシャフト）といった構造体のことを指します。これらの構造体は、車重を支え、終減速機から後輪へ駆動力を伝達する役割を担っています。
車軸管には、板ばね、コイルスプリング、ダンパー、リンクなどが取り付けられ、車体後部の重量を支えています。また、両端にはホイールベアリングが嵌合されており、車輪へスムーズに重量を伝達します。
アクスルシャフトは駆動トルクを伝える役割に加え、FR乗用車では車重による曲げ荷重も受けます（半浮動タイプ）。これは、ホイールベアリングが車輪管の内側に取り付けられているためです。一方、トラックなどの全浮動タイプでは、車軸管が車重を全て支えるため、アクスルシャフトに負荷はかかりません。
車軸系とは？ – 車の動きを支える重要な構造
車を走らせる上で、エンジンやトランスミッションなど、動力を生み出す部分が注目されがちです。しかし、その力を路面に伝え、スムーズな走行を可能にするためには、「車軸系」の存在が欠かせません。車軸系は、いわば車の動きを支える「縁の下の力持ち」といえるでしょう。
車軸系は、車体とタイヤを繋ぎ、路面からの衝撃を吸収するサスペンション、車を曲がる方向へ導くステアリングシステム、そして駆動力をタイヤに伝えるドライブシャフトなど、複数の部品で構成されています。これらの部品が複雑に連携することで、私たちは安全かつ快適に車を走らせることができるのです。
車軸系の構成要素：アクスルハウジングとアクスルシャフト
クルマの車輪を支え、スムーズな走行を陰ながら支える車軸系。その中でも、アクスルハウジングとアクスルシャフトは、車軸系を構成する上で欠かせない重要な要素です。
アクスルハウジングは、車軸を車体側に固定するための部品で、車軸全体を包み込むように取り付けられています。高い強度と耐久性が求められるため、一般的には鉄やアルミ合金などの金属で作られています。
一方、アクスルシャフトは、車輪を回転させるための軸となる部品です。アクスルハウジングの中央を貫通する形で配置され、車輪からの回転力をタイヤに伝達する役割を担います。
このように、アクスルハウジングとアクスルシャフトは、それぞれ重要な役割を担いながら、車軸系全体を支えています。これらの部品の材質や形状、構造は、車種や走行性能によって異なり、様々な工夫が凝らされています。
車重を支える仕組み：板ばね、コイルスプリング、ダンパー
クルマの車体とタイヤの間には、車重を支え、路面からの衝撃を吸収する「サスペンション」と呼ばれる重要な機構が存在します。その中でも、車重を直接支える役割を担うのが、板ばね、コイルスプリング、ダンパーといった部品です。
まず、板ばねは、薄い鋼板を重ね合わせた構造をしており、主にトラックやバスなど重量のある車両に用いられています。シンプルかつ頑丈な構造で、高い負荷に耐えられる点が特徴です。
一方、乗用車に多く採用されているのがコイルスプリングです。これは、鋼線を引き延ばしてコイル状に巻いたもので、軽量かつコンパクトなため、スペースの限られた乗用車に向いています。
これらのばねは、路面からの衝撃を吸収する際に、上下に振動してしまいます。そこで、振動を抑制し、車体を安定させるためにダンパーが用いられます。ダンパーは、オイルの抵抗を利用して振動を熱エネルギーに変換し、吸収する役割を果たします。
このように、板ばね、コイルスプリング、ダンパーはそれぞれ異なる特性と役割を持ち、車種や用途に合わせて最適な組み合わせが選択されています。これらの部品の働きによって、私たちは快適で安全なドライブを楽しむことができるのです。
駆動方式と車軸系：FR車のリジッドアクスルを中心に
自動車の駆動方式は、エンジンの力をどの車輪に伝えるかで分類され、FF、FR、MR、RRなど多岐に渡ります。その中でも、後輪駆動を意味するFRは、高級車やスポーツカーに多く採用される方式です。FR車において、車軸系は単なる車輪を支える部品以上の役割を担います。車軸系は、駆動方式と密接に関係しており、FR車の場合は、後輪に駆動力を伝えるために、頑丈かつ複雑な構造を持つ「リジッドアクスル」が採用されるケースが一般的です。リジッドアクスルは、左右の車輪を一体の車軸で連結することで、高い耐久性と駆動力を路面に伝えるトラクション性能を実現します。しかし、その反面、重量が重くなり、サスペンションの自由度が制限されるため、乗り心地やハンドリング性能が犠牲になる側面も持ち合わせています。FR車、特にリジッドアクスルを採用した車種は、力強い加速と安定した走行性能を重視するユーザーに最適な選択と言えるでしょう。
アクスルシャフトの種類と役割：半浮動タイプと全浮動タイプ
クルマの車輪を支え、回転を伝える重要な役割を担うアクスルシャフト。その中でも、「半浮動タイプ」と「全浮動タイプ」は、構造と役割が大きく異なるため、それぞれの特徴を理解することが重要です。
半浮動タイプは、車軸が車重を支える構造と、駆動力を車輪に伝える役割を兼ね備えています。主に後輪駆動車や一部の四輪駆動車の後輪に使用され、シンプルな構造でコストを抑えられる点がメリットです。しかし、車軸にかかる負担が大きいため、耐久性や乗り心地の面では不利になる場合があります。
一方、全浮動タイプは、車軸は駆動力を伝える役割のみに専念し、車重はハブベアリングで支える構造となっています。主にトラックやバスなどの大型車や、高出力な車種に使用されます。車軸にかかる負担が軽減されるため、耐久性や乗り心地に優れている点がメリットです。ただし、構造が複雑になるため、コストが高くなる点がデメリットと言えるでしょう。
このように、アクスルシャフトは車種や用途によって最適なタイプが異なります。それぞれのメリット・デメリットを理解した上で、安全で快適なドライブを楽しみましょう。