車の走りを支える『ジョイント』の種類と役割
車を知りたい
先生、ジョイントについてよくわからないところがあるんですけど、教えてください。
自動車研究家
もちろんです。具体的にどのあたりがわからないのかな？
車を知りたい
等速ジョイントと不等速ジョイントの違いがよくわからないです。どちらも回転を伝えるためのものなのに、何が違うんですか？
自動車研究家
いい質問ですね。等速ジョイントは、回転を伝える際に、駆動軸と従動軸の回転速度が常に同じになるように設計されています。一方、不等速ジョイントは、回転速度が変化する場合があるんです。例えば、車がカーブを曲がるときなどは、内側と外側のタイヤの回転数が異なるため、不等速ジョイントが必要になります。
ジョイントとは。
自動車の駆動系において、「ジョイント」は動力を伝える重要な部品です。これは、エンジンの力を伝える「駆動軸」と、タイヤを動かす「従動軸」をつなぐ役割を担っています。ジョイントには、常に接続されているものと、接続を断続できるクラッチの2種類があります。
常に接続されているジョイントには、「等速ジョイント」と「不等速ジョイント」があります。等速ジョイントは、駆動軸の回転をムラなく従動軸に伝えるため、FF車の駆動軸などに使われています。代表的なものとして、ダブルカルダンジョイント、ツェッパ型ジョイント、トリポード型ジョイントなどが挙げられます。一方、不等速ジョイントは、構造がシンプルでコストを抑えられるため、FR車の後輪駆動用プロペラシャフトなどに採用されています。カルダンジョイントが代表例です。
ジョイントとは？ – 駆動軸と従動軸をつなぐ重要な部品
車はエンジンで生み出された動力を、タイヤに伝えて走ります。 しかし、エンジンとタイヤは直接つながっているわけではありません。 動力を伝えるためには、複数の軸（シャフト）と、それらを繋ぐジョイントが必要です。
ジョイントは、回転運動を伝える「駆動軸」と、その回転を受け取る「従動軸」の間に位置し、両者を接続する役割を担います。 ジョイントがあることで、駆動軸と従動軸は、角度や距離が変わってもスムーズに回転を伝え続けることができます。
例えば、車が走行中に路面の凹凸を吸収するために、サスペンションが伸縮します。この時、駆動軸と従動軸の角度や距離は変化しますが、ジョイントがその変化を吸収してくれるため、安定した走行が可能になるのです。
ジョイントの種類 ①：常に繋がる『継ぎ手』
車は、エンジンが生み出す動力をタイヤに伝え、走っています。しかし、エンジンとタイヤは、常に一定の位置関係を保っているわけではありません。路面の凹凸や、ハンドル操作によって、その位置関係は刻々と変化します。そこで活躍するのが「ジョイント」です。
ジョイントは、動きを伝えながら、その位置関係の変化を吸収する、いわば「動きの伝道師」といえます。
– 常に繋がる『継ぎ手』
ジョイントの中には、常に部品同士を繋ぎ続けることで動力を伝達するタイプのものがあります。
代表的なものが「ユニバーサルジョイント」です。
これは、十字形の部品を中心に、角度が変化しても回転を伝えられる構造になっています。
例えば、エンジンの動力を後輪に伝えるプロペラシャフトには、このユニバーサルジョイントが用いられています。
このように、常に繋がることで動力の伝達を確実に行うジョイントは、車の走行において重要な役割を担っています。
ジョイントの種類 ②：断続可能な『クラッチ』
車をスムーズに走らせるためには、エンジンが生み出す動力をタイヤに伝え、状況に応じてその伝達を調整する必要があります。この重要な役割を担うのが、『クラッチ』です。クラッチは、エンジンとトランスミッションの間に位置し、エンジンの動力を断続する役割を果たします。
クラッチは、摩擦を利用して動力を伝達します。クラッチペダルを踏むと、この摩擦が解除され、エンジンとトランスミッションの接続が切られます。すると、エンジンは回転し続けても、タイヤに動力は伝わらなくなります。逆に、クラッチペダルを戻すと、再び摩擦が生じて動力が伝わり始めます。
このクラッチの働きにより、私たちはスムーズな発進や変速を可能にしています。もしクラッチがなければ、発進時に車が急発進したり、変速時にギアがうまく噛み合わず、大きな衝撃が生じてしまうでしょう。クラッチは、快適な運転と車の保護に欠かせない重要なジョイントと言えるでしょう。
回転の秘密 – 等速ジョイント vs 不等速ジョイント
車はエンジンが生み出す動力をタイヤに伝えて走行します。しかし、エンジンとタイヤは常に同じ角度で動いているわけではありません。ハンドル操作や路面の凹凸によって、角度は刻々と変化します。そこで活躍するのが『ジョイント』です。
ジョイントは、角度が変化する2つの軸の間で動力を伝達する重要な役割を担っています。ジョイントには大きく分けて『等速ジョイント』と『不等速ジョイント』の2種類があります。
『等速ジョイント』は、その名の通り、入力軸と出力軸の回転速度を常に一定に保つジョイントです。主に前輪駆動車や四輪駆動車のフロントドライブシャフトに使用され、滑らかで静かな走行を実現します。
一方、『不等速ジョイント』は、入力軸と出力軸の回転速度が異なるジョイントです。駆動輪の回転速度が入力軸の回転速度と一致しない場合に、速度の差を吸収するために使用されます。主に後輪駆動車のリアドライブシャフトや、サスペンションの動きに合わせて角度が大きく変化する箇所に使用されます。
このように、等速ジョイントと不等速ジョイントは、それぞれ異なる特性と役割を持っています。車の走行性能や快適性を支えるためには、それぞれのジョイントが適切な場所に配置されていることが重要です。
車種とジョイントの関係 – FF車とFR車で使い分け
車をスムーズに走らせるために、様々な部品が組み合わさって複雑な機構を形成しています。その中でも、駆動力をタイヤに伝える役割を担う「ジョイント」は、車の走行性能を左右する重要な要素の一つです。
ジョイントは、その構造や役割によっていくつかの種類に分けられます。中でも、駆動方式の違いによって使い分けられるジョイントがあります。それは、前輪駆動（FF）車と後輪駆動（FR）車で異なるジョイントが使われている点です。
FF車はエンジンで発生させた動力を前輪に伝えて走ります。そのため、ハンドル操作と駆動を同時に行う前輪には、操舵機構と駆動機構を両立させるための特殊なジョイントが必要となります。
一方、FR車は後輪に動力を伝えるため、前輪には駆動機構は不要です。そのため、FF車に比べて構造がシンプルなジョイントが使われています。
このように、ジョイントは車種や駆動方式によって使い分けられており、車の走行性能を最大限に引き出すために重要な役割を担っています。