リジッドアクスルとは？メリット・デメリットや独立懸架式についても解説

リジッドアクスル式（車軸懸架式）サスペンションとは？

クルマが走るのに必要なメカニズムはいろいろありますが、サスペンションもそのひとつです。

大別すると、「車軸懸架式（リジッドアクスル式）サスペンション」と「独立懸架式（インディペンデント式）サスペンション」があります。

リジッドアクスル式サスペンションとは、車輪と車体を固定して接続するタイプのサスペンションシステムです。

車輪が路面からの振動や衝撃を吸収することができず、乗り心地が劣化しますが、ハンドリング性能が向上し、サスペンションのレスポンスが良くなります。また、メンテナンスも簡単で長寿命というメリットがあります。

最近のクルマのサスペンションは独立懸架式が多いが……

最近のクルマの多くは、ダブルウイッシュボーン式やストラット式といった独立懸架式サスペンションを使うことが多くなっています。

独立懸架式サスペンションは、4輪それぞれが動くことで路面追従性が高まり、結果的に乗り心地の良さや運動性能の高さを実現しているからです。さらに軽量であるということも、環境性能が重視される昨今では重要な要素であるからです。

一方で、コンパクトカーは車内の後部空間確保やコストの低減を目的に、トーションビーム式サスペンションを使っています。

また、トラックは車軸懸架式（以下、リジッドアクスル）を使っています。これには、リジッドアクスルの持つ、独立懸架式にはないメリットが関わっているからです。

リジッドアクスルのメリット：耐荷重性能が高く、構造もシンプル

トラックは、たくさんの積載物を搭載しても急坂を登れるように、ほとんどが後輪駆動（FR）を利用しています。

車両前部にあるエンジンから駆動力を取り出して、それをプロペラシャフトを介してリアに。さらにアクスル（車軸）の中央にあるデフを介し、ドライブシャフトで両輪へと配分します。

このパワートレーンだと、車軸とスプリング、ダンパーが一体となった車軸懸架式の方が構造がシンプルになります。

しかも、デフ・ドライブシャフトはホーシングという鋼鉄製の頑丈なケースの中に収められるため、上からかかる荷重に対するキャパシティが大きくできるというメリットがあります。荷物をたくさん積んで、車軸に大きな荷重がかかるトラックには、まさにうってつけの方式なのです。

加えて、車軸懸架式には「アンチクォート効果」というものが働きます。クルマは加速の時に荷重移動でリアが沈む傾向にありますが、車軸懸架式の場合、沈もうとする力に対して反力が働き、あまり沈まなくなるのです。

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リジッドアクスルのデメリット：バネ下重量が重くなる

80年代までは、FR方式の乗用車にも車軸懸架式が多く使われていました。

例えば、名車の誉れ高いトヨタ「AE86型カローラレビン／スプリンタートレノ」のサスペンションは、フロントがストラット式、リアはコイルリジッド式を採用。リアの堅牢性が功を奏して、ダートラやラリーなどの競技愛好家に愛されたのは言うまでもありません。

しかし、優れた運動性能を実現するには、バネ下重量の軽量化はマストです。

バネ下重量とは、2本指でボディをつまみ上げたことを想像した場合、スプリングにかかる重量のこと。つまりサスペンションの構造部品やタイヤ＆ホイールの重量で、バネ下重量が軽いほど、サスペンションはよく動くことになります。サスペンションがよく動いて路面追従性が高まれば、運動性能は良くなります。

車軸懸架式はどうしてもバネ下重量が重くなるため、こういった面では不利。80年代にオフロード4WDが大流行した時には、“脚がバタついて乗り心地が悪い”、“高速道路でまっすぐ走らない”などといった声が多く聞かれました。

こうした理由から、乗用車では徐々に独立懸架式にスイッチ。当初は高級車やスポーツカーの特権のような形式でしたが、現在では快適性や環境性という観点からも採用されることが多くなっています。

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リジッドアクスル式がオフロード4WDと相性がいいのはなぜ？

一方で、21世紀の現在でもリジッドアクスル式を使い続けているカテゴリーがあります。それがオフロード4WDです。

大ヒット車のスズキ ジムニーやジープ ラングラーは前後に、トヨタ Vランドクルーザー300系やプラド、メルセデス・ベンツ Gクラスはリアに採用しています。

見た目的には同じようなSUVの多くが前後に独立懸架式を使っているのに、なぜなのでしょうか。

十分な耐荷重性能を確保する必要があるから

ひとつは、トラックと同じ理由があげられます。日本ではあまりそういう使い方を見ませんが、海外ではフル乗車に荷物満載という状態で使われるのは当たり前。場合によってはルーフにさらに積載するようなヘビーユースもあり得るため、十分な耐荷重性能を確保する必要があるからです。特にリアの荷重性能は重要です。

さらに、オフロード4WDはラダーフレームを採用しているのがスタンダードで、その重量もサスペンションで支えなければなりません。

耐久性が高く、壊れても修理が比較的簡単だから

ふたつめに、オフロードを走る時にサスペンションにかかるストレスへの耐性が必要なためです。

一口にオフロードと言っても、場所によっては大きな石が転がる道や激しい凹凸がある道もあります。完全なオフロードも含めて、サスペンションにかかる衝撃は大きく、独立懸架式では構成部品が歪んでしまったり、破損してしまうことがあるのです。

その点、頑丈なホーシングがメインのリジッドアクスルは、ちょっとぶつけたくらいではビクともしません。また、独立懸架式に比べると構成部品が少なく、構造がシンプルです。

もし僻地でトラブルに見舞われた時でも、比較的修理が容易というメリットも。加えて、駆動系の大部分がホーシングの中に保護されているというのも、オフロード4WD向きと言えます。

トラクションを高くでき、タイヤの空転を防げるから

そして最も大きなメリットは、タイヤが持ち上がった時に反対のタイヤを押しつける力が生まれることです。オフロードでは、タイヤのトラクションが非常に重要になり、これが低いと空転してしまいます。

1本の車軸で繋がった車軸懸架式の場合、シーソーと同じ力学の関係になるわけです。凸で持ち上がったタイヤにも凹で下がったタイヤにも、同じようにタイヤが路面に押しつけられる力が働くわけです。

独立懸架式ですと、それぞれが勝手に持ち上がるため、トラクションがどうしても低くなってしまうのです。

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車軸懸架式ならではのメリットは最新車種でも重要な要素に

ジムニーは本格オフローダーとしてのキャラクターを損なわないために、現在も前後サスペンションで車軸懸架式を使い続けています。

一方、ランドクルーザーは70系こそ車軸懸架式ですが、300系やプラドはフロントに独立懸架式のダブルウイッシュボーンを採用。これは、高い運動性能を確保しつつも、車軸懸架式のメリットを持たせるためです。

一見すると車軸懸架式は時代遅れなサスペンション形式と思いがちですが、300系などはボディ全体の軽量化と共に、リアのダンパーの配置を見直すことで、理想的なジオメトリーを追求しています。実際に乗ってみると、四輪独立懸架式のSUVに負けない操安性と快適性を備えています。

旧態依然に見える車軸懸架式でも、実はエンジニアの努力によって進化をしているのです。

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