私の思いと技術的覚え書き

大震災一ヶ月目の今日に思う

　東北大震災から１ヶ月目の今日を迎え、思うことを書き留めてみます。
　この震災は、次の様な意味で長く歴史に記録されるべき災害だったと思います。それは、地震の規模が知られる限りの日本最大M９.０であること。そして、東北地方の太平洋沿岸を広く襲った巨大津波による破壊の凄まじさ。さらに、想定外の起こりえないこととされた原子力発電所の４つもの原子炉に深刻な事故が誘発されたことでしょう。

　この原発事故によって、地震、津波被災者の救援に振り向ける戦力が相当に影響を受け、放射能汚染地域に至っては、捜索さえままならずとなりました。このことは、原発さえなかったら助かっていた命が相当数も生じていたのではないかと云うことを考える時、単に不幸なことだったでは、とても済まされないことと感じます。

　しかし、事故原発は現在も放射能は漏れ続け、避難民を生み、乳牛が農地が海が汚染され続けています。本原発事故は、当初から時間との戦いと云われていましたが、いつの間にやら１ヶ月経過しました。それでも、光明が見い出され、収束点が見える様ならまだ良いのだが、それもなくまだ数ヶ月は要するだろうという論調に変わって来ました。この様なことを記すと、現場は必死で現場って居るんだから、素人が余計なことに口を挟むな見たいな意見もあるでしょう。

　でも、無知とは云え原子力発電所の架空の安全神話に載せられてきた国民としては、暗澹たる思いを抱くのは当然のことだと思います。こんな中、政府は既存の放射線安全レベルを引き上げるための検討をするなどと云いだしている様です。しかし、そのことの是非も含め、今回の原発事故の対応や報道のあり方から、政府や官僚組織、そしてジャーナリズムへの不信感は著しく高まったと感じます。

ファイナル・ギヤのこと

　クルマのファイナル・ギヤ（最終減速機）とは、一般的にデファレンシャル・ギヤ（通称デフ）と一体であることから、総称してデフと呼ばれることが多いと思います。しかしここでは、あくまでもデフは別として、ファイナル・ギヤのことに限定して記してみます。

　現在は横置きエンジン搭載のＦＦ車（ジアコーサ・ドライブ）が主流ですから、エンジン出力軸と車軸とは平行です。従って、ＦＦ車のトランスアクスル（トランスミッションとファイナル＆デフ・ギヤが一体となったもの）における、ファイナル・ギヤはヘリカル・ギヤ（ギヤの歯が斜めに噛み合うギヤ形態）が普通です。これに対し、ＦＲ車やＦＦ車でも縦置きエンジンでは、エンジン出力軸と車軸は９０度の回転方向の変換を行う必用があります。この様な９０度の変換は、簡易なものとしてはベベル・ギヤ（傘歯歯車）が使用されます。しかし、ファイナル・ギヤの様な高トルク下の過酷な条件かつ静粛性を求められるものとして、ハイポイド・ベベル・ギヤ（以下ハイポイド・ギヤと記す）という方式が一般的となっています。

　このハイポイド・ギヤですが、ベベル・ギヤを基本とし９０度の伝達方向の変換を行いますが、ヘリカル・ギヤと類似することですが歯面に捻りを加え噛み合いをスムーズにしています。さらに、入力側軸と出力側軸に対して下側にオフセットさせることで、入力側となるピニオンギヤと出力側となるリングギヤの噛み合う歯面長を稼ぐことで許容トルクの増加や耐久性の向上を図っています。なお、この下側オフセットにより、プロペラシャフトの高さを下げ、車体フロアのセンタートンネルを低くするという副次効果を得ています。

　さて、このハイポイド・ギヤの製作ですが、我が国でもモーターリゼーションの黎明期には、外国製の専用工作機械を導入したりと、苦労しつつ製造してきたことが伝えられています。一般的にギヤを歯切り切削加工には、ホブ盤（マシン）と呼ばれる工作機械が使用されるそうです。しかし、ハイポイド・ギヤには専用の工作機械が必用になります。また、歯切り加工が完了したハイポイド・ギヤは、リングギヤとピニオンギヤの正規の位置関係での組み合わせ状態において、ラッピング（摺り合わせ）が為されて完成するそうです。ですから、ハイポイド・ギヤはリングギヤとピニオンギヤ・セットでの供給となりますし、その組み付けについても正規の位置関係、つまり正常な歯当たりとなるよう留意することが求められます。

　最後に、ファイナル・ギヤとしてのギヤ比（減速比）ですが、エンジンの出力トルクの大小だとかクルマの用途（乗用、貨物など）により決定されます。なお、レーシングカーとかラリーカーにおいては、そのコースに応じて変更している様です。なお、実際の減速比を例示しますと4.111だとか3.029とか割り切れない歯数の組み合わせ数値となっています。これは、同一歯だけに常に高負荷が負担されることのない様にという配慮によります。