車軸懸架装置の基礎知識
車を知りたい
「車軸懸架装置」って、小型車にもトラックにも使われてるって書いてあるけど、どんな仕組みなの？
自動車研究家
良い質問ですね！「車軸懸架装置」は、左右の車輪を一本の車軸でつないでいる構造のことです。小型車の場合だと後輪に、トラックやバスだと前後輪両方に使われていますね。
車を知りたい
左右の車輪が一本で繋がってるってことは、片方のタイヤが跳ねたら、もう片方も同じように動いちゃうってこと？
自動車研究家
その通り！ それが車軸懸架装置の特徴の一つです。ただし、乗り心地を良くするために、バネやリンク機構が使われています。車種によって、重ね板バネやコイルバネ、空気バネなど、様々な種類が使われているんですよ。
車軸懸架装置とは。
「車軸懸架装置」とは、左右の車輪を一つの車軸に固定する自動車のサスペンションシステムです。主に小型車の後輪やトラック、バスの前後輪に使用されます。駆動方式であるライブアクスルと、駆動しないデッドアクスルのどちらにも対応しており、縦置きにした重ね板ばねや、コイルスプリング、エアサスペンションなどを用いて、複数のリンクで車軸の位置を制御しながら懸架します。リンク式には、トルクチューブ式も含まれます。トラックの前輪2軸や後輪2軸のように複数の車軸を持つ場合、特殊な機構が必要となります。車軸には、ド・ディオンアクスルやトーションビームアクスルなどがあり、それぞれ独自の懸架方式を持っています。
車軸懸架装置とは？
車軸懸架装置とは、簡単に言うと車体とタイヤを繋ぐための装置です。もう少し詳しく説明すると、路面の凹凸による衝撃や振動を吸収し、車内を快適に保つとともに、タイヤを常に路面に接地させて、安定した走行を実現するための重要な役割を担っています。
駆動方式：ライブアクスルとデッドアクスル
自動車の車軸には、車輪を支持し、路面からの衝撃を吸収する役割を担う車軸懸架装置が備わっています。
この車軸懸架装置は、駆動方式によって大きく二つに分類されます。それが、「ライブアクスル」と「デッドアクスル」です。
「ライブアクスル」は、車軸自体が回転し、駆動力を車輪に伝える方式です。主にトラックやSUVなど、頑丈さが求められる車種に採用されています。
一方、「デッドアクスル」は、車軸自体は回転せず、独立したサスペンション機構を介して車輪を支持する方式です。
ライブアクスルのメリットは、構造がシンプルで耐久性が高いこと、そして悪路走破性に優れていることが挙げられます。
しかし、車軸自体が重いため、乗り心地や操縦安定性が犠牲になりやすいというデメリットも持ち合わせています。
対してデッドアクスルのメリットは、車輪を個別に制御できるため、乗り心地や操縦安定性に優れていることです。
そのため、乗用車を中心に幅広く採用されています。
しかし、ライブアクスルと比較して構造が複雑になり、製造コストが高くなる傾向があります。
このように、ライブアクスルとデッドアクスルは、それぞれにメリットとデメリットが存在します。
自動車の用途や求められる性能によって、最適な方式が選択されるのです。
懸架方式の種類と特徴
車軸懸架装置、すなわちサスペンションは、車体とタイヤを繋ぎ、路面からの衝撃を吸収することで、快適な乗り心地と安定した走行性能を実現する重要な機構です。
その懸架方式には、大きく分けて独立懸架と非独立懸架の2種類が存在し、それぞれに異なる特徴があります。
独立懸架は、左右の車輪が独立して上下動する方式で、路面からの衝撃を片側だけに伝えにくい構造となっています。
これにより、高い乗り心地と優れた操縦安定性を実現できることがメリットです。
一方、非独立懸架は、左右の車輪が車軸によって連結され、一体となって上下動する方式です。
構造がシンプルで耐久性が高い、そして製造コストが低いといった利点があります。
このように、懸架方式によって車の乗り心地や走行性能、コストなどが大きく異なるため、車を選ぶ際には、それぞれの方式の特徴を理解しておくことが重要です。
トラックにおける車軸懸架の工夫
トラックは、その積載量の大きさから、乗用車とは異なる車軸懸架の工夫が凝らされています。特に重要なのは、荷物の重さによって車高や乗り心地が大きく変化しないようにすることです。
そのために、トラックでは一般的に、リーフスプリングやエアサスといった、乗用車よりも頑丈なサスペンションが用いられます。 リーフスプリングは、板状のバネを複数重ねることで、高い耐久性と荷重負担を実現しています。一方、エアサスは、空気の弾力を使って車体を支えることで、荷物の有無に関わらず、快適な乗り心地を提供します。
さらに、トラックによっては、複数の車軸を備えている場合があります。 これは、荷重を分散させることで、それぞれのタイヤやサスペンションにかかる負担を軽減し、安定した走行と安全性の確保を目的としています。 車軸の数や配置は、トラックの用途や積載量によって異なり、走行性能や燃費にも影響を与えます。
車軸の種類：ド・デイオンとトーションビーム
自動車のサスペンションにおいて、車軸は路面からの衝撃を吸収し、タイヤを常に路面に接地させる重要な役割を担っています。車軸にはいくつかの種類がありますが、今回はド・ディオンとトーションビームについて解説していきます。
ド・ディオン式サスペンションは、車軸を車体から独立させて支持する構造が特徴です。車軸は左右で繋がっていますが、デフケース（ディファレンシャルギアを収納するケース）は車体側に固定されています。これにより、路面からの衝撃を片側の車輪のみが受けても、反対側の車輪への影響を最小限に抑えられます。また、ばね下重量が軽くなるため、操縦安定性や乗り心地の向上も期待できます。
一方、トーションビーム式サスペンションは、車軸を一本のトーションビームと呼ばれるねじり棒で車体と連結する構造です。構造がシンプルで軽量、かつ低コストである点がメリットとして挙げられます。しかし、路面からの衝撃が反対側の車輪に伝わりやすいため、乗り心地や操縦安定性の面ではド・ディオン式に劣るとされています。
このように、ド・ディオンとトーションビームはそれぞれ異なる特徴を持つ車軸です。どちらの方式を採用するかは、車両の価格帯や用途、設計思想によって決定されます。