フリーホイールハブ

1986年ねん式しき 三菱みつびし・パジェロの自動じどう切替きりかえ式しきフリーホイールハブ

フリーホイールハブ（free wheeling hubs）とは、自動車じどうしゃに用もちいられるホイールハブの一種いっしゅであり、ドライブシャフトからの駆動くどう力りょくをドライバーの任意にんいで切きり離はなすことが出来できる機構きこうを備そなえている。主おもにパートタイム式しき4WD車くるまに用もちいられ、ロッキングハブ（Locking hubs）と呼よばれることもある。

概要がいよう

多おおくのパートタイム式しき4WD車くるま、特とくにヘビーデューティタイプのクロカン4WDや4x4トラックなどでは、前後ぜんご車軸しゃじくを繋つなぐプロペラシャフトにトランスファーを備そなえており、原則げんそくとして登坂とさかや悪あく路ろなど強力きょうりょくな駆動くどう力りょくが必要ひつようとされる局面きょくめんにのみ四よん輪りん駆動くどうとすることが望のぞましいとされているため、普段ふだんの走行そうこう時じはほとんどの場合ばあい二に輪りん駆動くどうのままで運用うんようされることが多おおくなる。

フリーホイールハブはこのような車両しゃりょうの二に輪りん駆動くどう時じに、駆動くどう輪わではない車軸しゃじくの車輪しゃりんをドライブシャフトから切きり離はなすために用もちいられる。フリーホイールハブを作動さどうさせると、車輪しゃりんとドライブシャフト間あいだの駆動くどう伝達でんたつが断たたれ、作動さどうしたまま四よん輪りん駆動くどうに切きり替かえたとしても車輪しゃりんには駆動くどう力りょくが伝つたわらなくなる。

このような機構きこうが考案こうあんされた背景はいけいとしては、パートタイム四よん駆か車両しゃりょうの二に輪りん駆動くどう時じにおける非ひ駆動くどう輪わと、それに連動れんどうしたドライブシャフト、ディファレンシャルおよびプロペラシャフトの空転くうてんによる回転かいてん抵抗ていこうが無視むしできないほど大おおきかった事ことが挙あげられる。この回転かいてん抵抗ていこうはそのまま燃費ねんぴの悪化あっかや振動しんどうの増大ぞうだい、旋回せんかい時じのステアリングの重おもさなどに直結ちょっけつするため、フリーホイールハブの実装じっそうはパートタイム四よん駆か車両しゃりょうに二に輪りん駆動くどう車両しゃりょうと同様どうようのドライバビリティや燃費ねんぴ性能せいのうを持もたせる上じょうで大おおきな意義いぎがあった。

現在げんざい、フリーホイールハブは大おおきく分わけて二に種類しゅるいに分類ぶんるいできる。

一ひとつは旧式きゅうしきの四よん輪りん駆動くどう車しゃに多おおく用もちいられている手動しゅどう式しきのフリーホイールハブで、ハブ先端せんたんにツマミが付ついており、ハブの直結ちょっけつ・解放かいほうの操作そうさのためにはドライバーはその都度つど車しゃを降おりて操作そうさを行おこなう必要ひつようがある。トランスファーの駆動くどう状態じょうたいに関かかわらずハブの切きり替かえが可能かのうなため、長ながい悪あく路ろ区間くかんを走はしる場合ばあいには二に輪りん駆動くどうの状態じょうたいであっても予あらかじめハブを直結ちょっけつ状態じょうたいにしたまま走はしることが望のぞましいとされる。また、トランスファーに副ふく変速へんそく機きを備そなえている車種しゃしゅで、2H-4H-4Lなどの、低速ていそくレンジにする際さいトランスファーが強制きょうせい的てきに四よん駆かになってしまうシフトパターンをもつものでは、4Lに切きり替かえた後のちにフリーホイールハブを解放かいほうすることで「二に輪りん駆動くどうの低速ていそくレンジ」という状態じょうたいを意図いと的てきに作つくり出だすことも可能かのうとなる。 そのため悪あく路ろ走行そうこうを趣味しゅみとする者ものの中なかには、後述こうじゅつの自動じどう式しきフリーホイールハブに比くらべて構造こうぞうが単純たんじゅんで軽量けいりょう、信頼しんらい性せいに優すぐれる、駆動くどう形式けいしきと副ふく変速へんそく機きギアレンジの組くみ合あわせの自由じゆう度どが高たかいなどの理由りゆうから、自動じどう式しきフリーホイールハブを敢あえて手動しゅどう式しきに交換こうかんする者ものも存在そんざいする。しかし、ハブ切きり替かえツマミには特とくに鍵かぎなどが付ついていないため、ドライバー以外いがいの第三者だいさんしゃが悪意あくいを持もって切きり替かえを行おこなってしまう可能かのう性せいがある。

もう一ひとつは近年きんねんの四よん輪りん駆動くどう車しゃのほとんどに用もちいられている自動じどう式しきのフリーホイールハブである。このタイプのハブは負ふ圧あつや油圧ゆあつ、電気でんきモーター駆動くどうなどにより、ドライバーのトランスファー切きり替かえ操作そうさと同時どうじに自動的じどうてきにハブの直結ちょっけつ・解放かいほうを行おこなうため、走行そうこう中ちゅうであってもトランスファー切きり替かえが容易よういに行おこなえ、二輪にりん駆動くどう時じでもフリーホイールハブの切きり替かえ忘わすれによる燃費ねんぴ悪化あっかも発生はっせいしないという利点りてんがある。

しかし、この形式けいしきのハブの多おおくはトランスファー切きり替かえ後ご、瞬時しゅんじにハブを直結ちょっけつ・解放かいほうするのではなく、一定いっていの空そら走はし距離きょり（多おおくの場合ばあいは前進ぜんしん側がわ）をおいてからハブの切きり替かえを行おこなうため、二輪にりん駆動くどう状態じょうたいで完全かんぜんにスタックしてしまったような状況じょうきょうの時ときには、四よん輪りん駆動くどうに切きり替かえても自動じどうハブが作動さどうせず、スタックから脱出だっしゅつできない状況じょうきょうが起おこりうる欠点けってんがあるとされる。そのため、悪あく路ろを走はしる際さいには予あらかじめ路面ろめん状態じょうたいを判断はんだんした上うえでスタックの危険きけんがある箇所かしょを通過つうかする際さいには早はやめに四よん輪りん駆動くどうに切きり替かえておく必要ひつようがある。

フリーホイールハブを実装じっそうする上じょうでのデメリットとしては、前述ぜんじゅつの通とおり手動しゅどう式しきの場合ばあい作動さどうの度たびに乗のり降おりが必要ひつようとなること、自動じどう式しきの場合ばあいには空むなし走はし距離きょりが取とれない状況じょうきょうの時ときは切きり替かえ自体じたいが行おこなえなくなる危険きけん性せいがあることが挙あげられるが、それ以外いがいにも巨大きょだいなハブ突つき出だし部分ぶぶんの存在そんざいから、装着そうちゃくできるホイールのデザインや種類しゅるいがある程度ていど限定げんていされてしまうこと、悪あく路ろ走行そうこう時じにおいてはハブ先端せんたんに障害しょうがい物ぶつが当あたることでハブ本体ほんたいが破損はそんして走行そうこう不能ふのうに陥おちいってしまう可能かのう性せいなども挙あげられる。

フリーアクスル

近年きんねんの自動じどう化かが進すすんだ4WD車しゃでは、従来じゅうらいのフリーホイールハブと同様どうようの目的もくてきで、フリーアクスル(Free Axle)と呼よばれる機構きこうが用もちいられる場合ばあいもある。フリーホイールハブはハブとドライブシャフト間あいだの駆動くどう伝達でんたつを断たつのに対たいして、フリーアクスルは非ひ駆動くどう軸じく側がわデフケース付近ふきんに設もうけられ、デフとドライブシャフト間あいだの駆動くどう伝達でんたつを断たつ事ことが特徴とくちょうである。その実装じっそう形態けいたいから、殆ほとんどの場合ばあいはバキュームダイヤフラム若もしくは電動でんどうモーターで動作どうさする自動じどう式しきフリーアクスルの形態けいたいで用もちいられる。

フリーアクスルは車体しゃたい中央ちゅうおう付近ふきんのデフケースに機構きこうを集中しゅうちゅうできる為ために、車輪しゃりんのハブその物ものをよりシンプル且かつ軽量けいりょうに出来できる利点りてんがある。反面はんめん、ハブとドライブシャフトが機械きかい的てきに連結れんけつされたままとなるため、駆動くどう損失そんしつの低減ていげんという面めんではフリーホイールハブよりもやや不利ふりとなる。

フリーアクスルには非ひ駆動くどう軸じく側がわデフケースの左右さゆう両側りょうがわのドライブシャフトを切きり離はなすものと、左右さゆうどちらか片方かたがたのドライブシャフトのみを切きり離はなすものに大別たいべつされる。後者こうしゃの構造こうぞうは、所謂いわゆるオープンデフの欠点けってんを逆手さかてに取とったものであり、差さ動どう装置そうちの片かた輪わが完全かんぜんに無む負荷ふかとなる状態じょうたいを擬似ぎじ的てきに作つくり出だすものである。よって、フリーアクスルに切きり離はなされたドライブシャフト側がわのピニオンギアはプロペラシャフトの回転かいてんと共ともに高速こうそくで空転くうてんし続つづけ、逆ぎゃくに連結れんけつされている側がわのドライブシャフトにはプロペラシャフトの回転かいてんは伝つたわらなくなり、同時どうじに車輪しゃりんからのバックトルクもプロペラシャフトには伝つたわらなくなる。後者こうしゃの構造こうぞうはフリーアクスルをよりシンプル且かつ合理ごうり的てきに実現じつげんできる反面はんめん、非ひ駆動くどう軸じく側がわデフケースに内蔵ないぞう可能かのうな差さ動どう装置そうちがオープンデフに限定げんていされるという欠点けってんもある。

関連かんれん項目こうもく

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