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突然ですが、二人三脚でポールを曲がるとき、外側の人のほうが内側の人より早く走らなければ上手く曲がれないことは皆さんご存知だと思います。実はこれと同じことが自動車の外側と内側のタイヤの間でも起こるのです。
自動車が曲がる際、内側のタイヤと外側のタイヤは転がる距離が異なります（内輪差と言われます）。
この左右のタイヤの回転差を吸収し、滑らかなコーナーリングを実現する機構が「デファレンシャル（以下デフ）」です。
デフは「差動装置」とも呼ばれます。 |
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それではもう少し詳しく見てみましょう。
先に述べたとおり自動車が曲がる際、内側のタイヤと外側のタイヤは転がる距離が異なります。外側のタイヤのほうが内側のタイヤより長い距離を転がります。すなわち外側のタイヤは内側のタイヤより早く転がる必要があるのです。
駆動していないタイヤは単独で転がることが出来るので問題ありませんが、駆動しているタイヤはエンジンからの力を受けて回転します。この駆動しているタイヤに回転差を生じさせる、すなわちエンジンの回転数を左右のタイヤで違う回転数に変えないと自動車は曲がれないということになるのです。
それ可能にしているのがデフなのです。
デフは自動車が旋回するときに外側のタイヤを早く回し、内側のタイヤを遅く回してその回転差を吸収します。
デフは基本的に駆動輪に装備されますが、４輪すべてが駆動する4WD車には前後に装備されます。 |
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デフの構成部品は左のようになっており、主に「デフケース」、「リングギヤ」、「ピニオンギヤ」、「サイドギヤ」で構成されています。
リングギヤはデフケースに組みつけられます。
デフケースの中にピニオンギヤとサイドギヤがそれぞれ噛み合って内蔵されています。
デフの構造自体は非常にシンプルなものですが、実に画期的なメカニズムで動作するのです。 |
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| それでは実際にデフがどのように動作するのかを見てみましょう。 |
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左の図をご覧下さい。
トランスミッションから出力される駆動力は、まずリングギヤに伝えられます。そのチカラはデフケースを回します。デフケースに組みつけられたピニオンギヤにチカラは伝わり、ピニオンギヤはサイドギヤにそのチカラを伝え、サイドギヤにささっているドライブシャフトを経てタイヤへと伝えられます。
ちょっとややこしいですが要はデフ自体が回転して駆動力をタイヤへと伝えることをまずは抑えておいてください。
直進時のデフはトランスミッションからの駆動力を受け、自身が回転することにより、タイヤへとそのチカラを伝えます。その時、デフ内部にあるギヤは動作しません。 |
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では旋回（コーナーリング）時にデフはどのように回転差を作るのか見てみましょう。
左の図をご覧下さい。
トランスミッションからの駆動力を受け、デフ自体が回転します。ここまでは直進時と同じですが、デフ内部では外側のサイドギヤが進行方向側にゆっくりと回り始めます。その動きをピニオンギヤが受け、逆側のサイドギヤを進行方向と逆に回すのです。（各々のギヤは赤い矢印側に回転します）
これによりデフ自体の回転数プラス外側のサイドギヤの回転数だけ外側のタイヤは転がり、逆にデフ自体の回転数マイナス内側のサイドギヤの回転数だけ内側のタイヤが転がる事になります。
この回転差によって自動車はスムーズなコーナーリングが可能になるのです。 |
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