スタックしたときに片輪が回らないのはなぜ

Question

平成15年式、カローラフィールダー、4WDに乗っています。

この間、スキー場で雪にはまってスタックしてしまったのですが、そのとき運転席側後輪が空転して、助手席側の後輪が動かない状態になりました。
前輪も助手席側が浮いて空転し、やはり運転席側は動きませんでした。
JAFを呼んで、ウインチで引っ張ってもらい脱出はしたのですが、なぜ片輪が空転すると反対側の車輪は動かなくなってしまうのでしょうか？
両方の車輪が動いてくれれば、スタックすることも無いと思うのですが…
空転したときにわざわざ片方の車輪を止める事に何か意味があるのでしょうか？

posh156 · Accepted Answer

＞なぜ片輪が空転すると反対側の車輪は動かなくなってしまうのでしょうか？
車が曲がる時、内側と外側のタイヤの動く距離は異なります。　この時に内外のタイヤに回転差があっても両輪に駆動を上手く伝えられるように、デファレンシャルギア（通称デフ）と言うモノが有ります。　このデフの機構上、片輪が浮いたりすると、そちらに全ての駆動が行き、他の片輪は動かなくなります。　
全ての車にはデフが付いていて同じ現象が起きますが、この特性を避ける為、ＬＳＤやデフロックと呼ばれる機構が一部の車に（スポーツカーや本格オフロード車など)　付いています。

＞空転したときにわざわざ片方の車輪を止める事に何か意味があるのでしょうか？
避けたい現象ですが、デフの仕組み上、起きてしまいます。　まぁ、薬の副作用のようなモノでしょう。

さて、デフがあるので、２ＷＤの場合は駆動輪２個のうち１輪が浮くと車は進まなくなりますが、４ＷＤの場合、タイヤ４個のうち１輪でも浮くと車は進まなくなります。　ＬＳＤやデフロックの無い場合、悪路では４ＷＤが最も走破性の低い駆動方式です。　まぁ、これでは困るので一般の４ＷＤ車には前後輪間にＬＳＤ機能を持たせています。

フィールダーの場合、前後とも左右間にＬＳＤは有りませんが、前輪～後輪間にはＬＳＤ機能が有ります。　ですので、前輪が左右両輪とも空転していないか、後輪の左右両輪とも空転していない場合は大丈夫ですが、今回のケースでは進めなくなります。

話がややこしくなりますが、一言で　「４ＷＤが悪路に強い」　と言うと、かなりウソが有ります。　一般にメーカーや販売店は４ＷＤの不利な面（副作用）は説明しようとしない点に問題があるように感じています。

improvement2005 · Answer

運悪く助手席の前輪と運転席の後輪がスタックしたので抜け出せなかったのですね。
これが助手席の前後輪または運転席の前後輪だと、またセンターデフがロック状態の1輪のみなら、前2輪、後2輪だけなら抜け出せると思います。
パートタイム4WD-ATに乗っている時にデフの効き方を見るためにラジコンカーの4WDを作って確かめました。
対角線の2輪がすべるとスタックしてしまうのに注意でした。
パーキングブレーキを半引きか引く緩めるを繰り返したらどうなんだろうとおもったのですが。
一度、模型を作ってみては。

sorenari · Answer

曲がる時には、外側のタイヤと内側の車輪は旋回する時の軌跡（円周率）の違いから、回転差が生じても大丈夫にしておかなければならないため、デファレンシャルギアが不可欠なのです。

その弊害として、片方の車輪が止まるともう片方の車輪も止まってしまいます。
安価な4WD車は、残念ながら単に前輪、後輪の両方に「普通に」動力が伝わるだけの装置です。
しかも、常に4輪駆動している4WD車はそれ程多くはありません。

4WDの制御は結構奥が深く、性能やコストが相当異なります。

残念ながら、カローラクラスに高度な4WD制御機構が搭載されているとは思えません。

≪メーカーサイトを見ると、やはり≫
「通常走行時はほぼ前輪駆動状態で経済的に走行します。雪道や雨天時などで前輪がスリップするとすばやく4WDに切り替わり、力強く発進、加速することができます。」

とあり、それ以外には特段何も書かれていないので・・・・・。

これが、スバルのレガシーなどになると、
「4つのタイヤに常に駆動力を伝えているフルタイムAWD　さらに走行状態に応じて前後輪のトルク配分を適正化し・・・・」と

マツダのアテンザだと、
「・・・・・協調制御により、前後輪のトルク配分を・・・・」と

あ、左右の車輪の滑り制御が本題でしたが脱線してしまいました。

日産のエクストレイルには、「ブレーキLSD」なる機構が備わり、片輪の空転を防いでいるようです。

sssilviaaa · Answer

カローラフィールダーの動力系の詳細は知らないですが、

>空転したときにわざわざ片方の車輪を止める事に何か意味があるのでしょうか？

基本的に、普通のデファレンシャルギアは片方が空転すると、もう片方は動力が伝わらなくなるので、止まっているのではなく動けないんです。

差動装置：
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B7%AE%E5%8B%95%E8%A3%85%E7%BD%AE

これは、デフの性質上仕方ないこと。かといって、無くす訳にもいきませんからね。

>両方の車輪が動いてくれれば、スタックすることも無いと思うのですが…
そのために、LSD入れたりしますけど、フィールダー4WDにはLSD無いかも？
2WD用はTRDとかからあるみたいですが。。。
(適用年式とか詳細不明ですが。)

スタックしたときに片輪が回らないのはなぜ

＞なぜ片輪が空転すると反対側の車輪は動かなくなってしまうのでしょうか？

運悪く助手席の前輪と運転席の後輪がスタックしたので抜け出せなかったのですね。

曲がる時には、外側のタイヤと内側の車輪は旋回する時の軌跡（円周率）の違いから、回転差が生じても大丈夫にしておかなければならないため、デファレンシャルギアが不可欠なのです。

カローラフィールダーの動力系の詳細は知らないですが、

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