複雑な構成なんですね。
発明した人は本当にすごいなぁ。
自動車のデファレンシャルギア(カットモデル)デファレンシャルギア(differential gear)あるいは略してデフギア、デフなどともいう。後述するLSDと比較する場合はオープンデフと呼ばれる事もある。自動車などの車輪のついた乗り物に使われる動力伝達装置であり差動装置の中で最も身近に使われているものである。車がカーブを曲がる時、内側と外側の車輪で速度差が生じるがそれを吸収しつつ同じトルクを動力源から与えることができる。差動歯車は一般的に3輪以上の自動車で利用され、駆動する左右の車輪の軸中央付近に設けられる。動力の無い車輪や、2輪車では必要ない。
一般的な自動車では駆動輪(すなわち前輪または後輪のどちらか)に一組の差動歯車を持つが、四輪駆動車の場合は前輪と後輪の差を吸収するためもう一つの差動歯車(センターデフ)を持つことがある。この場合、駆動輪である前輪・後輪に一組ずつとセンターデフとで計三組となる。センターデフが正常に機能しない場合、変速機を損傷することもある。
電気自動車などで見られる車輪単位で動力が伝えられるような形式の場合、差動歯車は必要ない。ゴーカートなどの簡易な自動車でも省略され動力が直接左右の車輪に伝えられる。そういった車がまっすぐ走る場合は特に問題はないが、曲がろうとするとどちらかの車輪がスリップし、制御が難しくタイヤや路面を傷めることにもなる。
なお差動歯車ではないが、同じ効果を狙ったものとしてミニ四駆のグレードアップパーツ「ワンウェイホイール」(四輪駆動車のフリーハブに近い構造)がある。これはホイール内部にピニオンギアを入れ、コーナリング時に外側のタイヤを空転させることで、コーナリング抵抗をなくすものである。また、電動ラジコンカーなどでは、フロントデフにワンウェイ効果のあるものを使用し、さらに前輪を小径化することで後輪が空転した場合のみ前輪が駆動するようにセッティングする場合がある。
原理
差動歯車はまず外側のリングギアに動力が伝えられる。リングギアには左右の車軸につながる側面のギアとその両者をつなぐピニオンギア(小歯車)を収めた枠が直結しており、それごと回転する。 リングギアを固定した状態で側面のギアの一方を回転させたとするとピニオンギアを介してもう一方は逆方向に回転する。
一方、車輪の片側を固定しリングギアを回した場合、もう一方の車輪が2倍の速度で回転する。実際の車輪の回転はこの中間においても無段階に変動し、両輪の回転数の平均値がリングギアの回転数と 等しくなる。結果として車両は、直線であれ曲線であれ車輪がスリップすることなく滑らかに走行することができる。そのときのリングギアの回転から求められる速度は車両の左右の中心線の値となる。
一方で問題点もある。車輪の片方が溝に落ちた、あるいは氷に乗り上げたなど、無負荷状態あるいは無負荷に近い状態になった場合、その車輪に大きなトルクが掛かるため空回りしてしまい、もう一方の車輪に動力が伝わらなくなってしまう。
引用『ウィキペディア(Wikipedia)』
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