リアエンジン

リアエンジンとは、自動車・航空機において、貨客スペースより後方にエンジンを搭載する方式。自動車ではエンジンの重心が後車軸中心より後ろにあるものを指す。20世紀後半以降、バス車両の駆動方式の主流として定着している。

自動車でも分野によっては、ミッドシップ配置も広義でリアエンジンに含めていることもあるが、この記事では基本的にミッドシップに相当するものは含めないものとする。

1. 乗用車のリアエンジン
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自動車においては、黎明期から19世紀の原始的な自動車では前輪を操舵輪とし、後輪を駆動輪とする役割分担において自然な配置として、リアエンジンはしばしば見られるものであった。しかし、回転軸を90度曲げることのできる傘歯車、駆動トルクに耐えうるプロペラシャフトジョイントなどが揃うと、排気量の拡大による性能向上を目指して大きく重くなる一方のエンジンを前に置き、そこから後輪を駆動する配置が、エンジンの搭載性、軸重の均衡化、操縦安定性など有利な点が多かったことから多用されるようになり、リアエンジンはいったん廃れた。

リアエンジンの再興は1930年代以降である。ドライブトレインを後部に集中させて最小限にまとめることができ、軽量化と室内容積の拡大を図れるパッケージングとして、主に小型乗用車から採用が始まり、日本では軽自動車にも多用された。またスポーツカーの一部にも採用例がある。大型乗用車や高級車向けのレイアウトとしてはほとんど普及しなかった。

乗用車用としては操縦安定性やラゲッジスペース確保などの面で課題も多く、1960年代以降、小型車ではフロントエンジン・前輪駆動の配置に取って代わられた。21世紀初頭現在では、一部のスポーツカーや特殊な商用車に主として用いられるのみである。

後輪駆動の自動車では、エンジンの自重を駆動輪に掛けることができるためトラクションの点では有利であるが、重心やヨーイング軸から離れたリアオーバーハングに重量物のエンジンが配置されることは、運動性でミッドシップエンジン車やフロントエンジン車に、安定性ではフロントエンジン車に劣ること、また、排気管長やマフラー容量が十分に取れないため、出力の面でも不利となることなど、大きなデメリットがある。特に運動性では、サスペンションジオメトリやばね定数など、他の多くの要素との組み合わせにもよるが、横転を起こす危険がある車があった。

なお、前輪駆動のリアエンジン車は、構造上全くメリットが存在しないため、フォークリフトや一部の履帯車両などを除き、世界的に見ても採用例がない。

2. 歴史
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2.1. 黎明期のリアエンジン車
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ガソリン自動車が発明された初期には、動力伝達のための技術が未熟で、駆動輪である後輪至近にエンジンを搭載する必要から、リアエンジン方式にあたるレイアウトを採った自動車がほとんどであった。最初のガソリン車とされる1888年のダイムラー車、ベンツ車はいずれもリアエンジンであり、その後1900年頃までリアエンジンは自動車の主流であった。

ドイツで「ベテラン期」と時代分類されるこの頃のクラシックカーでは多くの場合、乗客たちは後車軸上に搭載されたエンジンの更に上に座席を設けて搭乗していたようなもので、当時の自動車の後輪の多くが大径車輪であった影響もあって、重心は高くなった。

これを克服するため、1891年にフランスのパナール・ルヴァッソールが車体前方にエンジンを搭載して後輪を駆動する「パナール・システム」と呼ばれるフロントエンジン・リアドライブ方式を考案して低重心化と操縦安定性の向上を実現し、更に同じフランスのルノーが1898年にプロペラシャフトを介して効率よく後輪を駆動する「ダイレクト・ドライブ」を開発したことでFR方式の優位性が確立される。

この結果、市場の大勢は1900年代中期までにより高性能なFRへと移行し、重心が高く不安定なリアエンジン方式は一時忘れられた技術となった。

2.2. リアエンジン車への再認識
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FR方式は構造や操縦安定性の面で無理のないシステムではあったが、1910年代以降の自動車の発達過程で、プロペラシャフトの重量や低床化の妨げとなるフロアトンネルのスペース、振動とそれによる騒音は顕著な問題として表面化してきた。また自動車の大衆化に伴う小型・軽量化と低コスト化の必要性から、効率の良いパッケージングの追求が模索され、ここから第一次世界大戦後、プロペラシャフトを廃した自動車を開発する機運が生まれる。フロントエンジン・フロントドライブ方式やミッドシップエンジン・リアドライブ方式  の研究が始まったのもこの頃であるが、同様に「エンジン至近の車輪を駆動する方式」として、リアエンジン方式も再認識されるようになる。

当時、自動車シャシの改良により、独立懸架機構であるスイングアクスル式サスペンションが実用化され、これを利用してトランスミッションとディファレンシャル・ギアを一体化したユニット構造の「トランスアクスル」が案出された結果、従来の固定車軸車よりも低重心のリアエンジン車の設計が可能となった。前輪駆動で必須とされる、旋回時の駆動力をスムーズに伝えることのできる「等速ジョイント機構」が実用水準に至っていなかった当時、プロペラシャフトの省略を目指した技術者の多くは、より障壁の低かったリアエンジン方式での自動車開発を進めた。

同様に後輪を駆動し、トランスアクスルを用いるミドシップ方式よりも、実用車で重要である客室容積を格段に広く取れ、エンジンアクセスにも優れる面が、リアエンジンの大きなメリットであった。当時のミドシップ方式は、エンジンサイズの制約ゆえにホイールベース間のスペース消費を避けられず、整備性にも問題を抱えていた。

近代型リアエンジン車のシャシレイアウトを最初に具体的な設計として示したのは、ウィーン工科大学の一学生に過ぎなかったベラ・バレニー である。まだ20歳にもなっていなかったこの若者は後年自動車設計者として大成するが、1925年時点で大学での研究テーマとして、空冷水平対向4気筒エンジンをリアオーバーハングに搭載し、トランスアクスルおよびバックボーンフレームと組み合わせた4輪独立懸架の合理的な乗用車シャーシを着想し、才能の萌芽をうかがわせていた。ただし、この時代のバレニーはまだ実車を製造するまでには至っていない。

同時代には流線形ボディの研究も進展し、ツェッペリン社出身の元・航空技術者パウル・ヤーライによって1920年代前半に考案された「ヤーライ流線形」が、フロントエンジン車のシャシを利用しての顕著な実験結果により、空気抵抗を減少させて性能を高めるという第二次世界大戦以前の古典的流線型乗用車のコンセプトの基本となった。

前端を丸め、後端に長く尾を引いたヤーライ流線形は、リア・オーバーハングにエンジンを搭載するのにも適していた。1920年代後半以降、これを具現化しようとする企画がドイツやチェコスロバキアなどで立ちあがってくる。

1931年から翌1932年にかけてフェルディナント・ポルシェの設計になるツェンダップのためのリアエンジン試作車「タイプ12」が3台製作され、これ以降、ドイツとチェコスロバキアでリアエンジン方式の量産乗用車が出現する。その嚆矢はタトラの主任技師であるハンス・レドヴィンカ  による1934年の「T77」であろう。そして1936年にはメルセデス・ベンツの「170H」、1938年にはKdFヴァーゲン、のちのいわゆる「フォルクスワーゲン・タイプ1」が発表される。MB 170Hは若干市販されたものの増加試作の域を出ず、VWの本格量産は第二次世界大戦の終わった1945年からとなる。なお、フォルクスワーゲンでは民生用に先駆け、kdfヴァーゲンを軍用車両に設計変更したキューベルワーゲンとシュビムワーゲンを量産している。

自動車史上「ポスト・ヴィンテージ期」と呼ばれるこの時代に出現したリアエンジン車は、バックボーンフレーム構造などで合理化されたシャシに、機能的な流線形ボディと、四輪独立懸架を携え、むしろ更に未来のモダン・エイジを象徴する存在であった。ベテラン期の原始的リアエンジン車とは完全に断絶した「新しい自動車」だったのである。

2.3. アメリカの大型車におけるリアエンジン
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2.3.1. 大型乗用車
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ヨーロッパでリアエンジンの研究が進められていた1930年代当時、アメリカ合衆国では、一般的な乗用車の分野でリアエンジン方式が研究されることはほとんどなかった。それらは僅かな例のみで試作に留まっている。

オランダ人技術者ジョン・ジャーダがアメリカで1931年に開発した大型リアエンジン試作車「スターケンバーグ」は、そのコンセプトがタトラに影響を与えた可能性があったが、アメリカでスターケンバーグのコンセプトが市販自動車に活かされたのは流線形ボディの要素のみで、リアエンジンで追随する例はなかった。

一方アメリカでは、技術者ウィリアム・スタウト  が1935年、別のアプローチからリアエンジン方式を応用し、まったく新しいコンセプトのモノスペース車を開発した。現代のミニバンの始祖とも言うべき流線型試作車「スタウト・スカラブ」である。航空機や鉄道車両のような発想を取り入れ、流線形のモノスペースボディを備えたこの車は、流線形リアエンジンで先行したジョン・ジャーダが実車デザインに携わっており、フォードのV型8気筒エンジンを車体後部に搭載することで、広い室内容積とレイアウトの自由度を得ていた。

ただしこの着想もすぐに活かされるまでには至らず、スカラブが量産化されることはなかった。ミニバンクラスのリアエンジン車両でこの種のアイデアを巧みに実現し、量産化して成功した最初は、1950年発表のフォルクスワーゲン・タイプ2が嚆矢と言える。以降も同種の手法はヨーロッパや日本の小型車での事例が主となった。

2.3.2. 大型バス
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アメリカでは、さらに大型のバスでリアエンジン方式が活かされることになった。大型バスは20世紀初頭以来、トラックの派生ともいうべきはしごフレームのボンネット型が主流で、一部にエンジン上まで客室として利用したキャブオーバー型もあったものの、主流とは言えなかった。

それらに勝る優れた機能性、広い床面積と大きな車内容積、合理化された駆動システムをリアエンジン方式で実現したのが、1940年にゼネラルモーターズによって発表された新型バス「GMC・トランジット」である。フレームレスモノコック構造の軽量で床の低い車体、車体最後端に横置きされた、コンパクトながら強力なデトロイトディーゼル製ユニフロー掃気ディーゼルエンジン、これにやはり横置き直結され、車体中心線から偏向搭載されたトランスミッションと、それらより前方に位置する後車軸を斜行したプロペラシャフトで結んで駆動する「アングルドライブ方式」を組み合わせた優れたパッケージングが、この全く新しいバスの成功の要因であった。第二次世界大戦後の世界各国のバスに「トランジット」の発想は受け継がれ、リアエンジン方式は現代に至るまで大型バスにおける主流の駆動方式となっている。

日本の文献では、富士重工業の前身の一つである富士自動車工業が1949年に民生産業