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デファレンシャルギア

デファレンシャルギアとは

デファレンシャルギア。日本語では差動装置と訳される部品。
コーナリング時、コーナーの外側のタイヤが走る距離と
内側のタイヤが走る距離とが異なるために発生する左右駆動輪の回転差を吸収し、
スムーズな旋回を実現するための装置。
2輪駆動の場合、FFならフロント、FRならリア、4WDはフロント とリアに一つずつ計2個というように、
各駆動輪に一つのデファレンシャルギアが搭載される。
デファレンシャルギアは、オフロード走行やスポーツ走行など、よりタイヤが滑りやすい状況だと、
荷重のかかっていないタイヤにより駆動力を伝えてしまう。
それによりタイヤを空転させてしまう欠点があるが、
それを防ぐためLSD(リミテッド・スリップ・デファレンシャル)が誕生した。


---基本構造---
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サイド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サイド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、
その車輪に対する拘束力(トルク)が著しく小さくなるために空回りしてしまい、
もう一方の地面に接地している車輪を回転させることができなくなってしまう。
このため、実際の走行では脱出が困難となる。
【引用】https://ja.wikipedia.org/wiki/差動装置



---機械式LSD---
機械式LSDとは、内蔵された多板クラッチを駆動トルクによって押しつけることで、
強力なLSD効果を発揮するデファレンシャルギヤのこと。
最も強力なLSD効果を発揮 する機構で、本格的にスポーツ走行するときの必需品であるが、
市販車に採用されることはほぼ無い。
作動方式により、1way、1.5way、2wayに分類される。
〔1way〕アクセルオン時にL.S.D.機能が働き、アクセルオフ時はL.S.D.効果ありません。
〔1.5way〕とくにアクセルオン時にL.S.D.機能が働き、アクセルオフ時はL.S.D.効果を弱めています。
〔2way〕アクセルオン・オフ時ともにL.S.D.機能が働き、さまざまな場面での車両コントロールが可能です。



---トルセンLSD---
トルク感知式の差動制限装置付きデフ(torquesensinglimitedslipdifferential)の略で、
トルセン・デフともいう。トルセン・デフの特長としては、
ウォーム・ギヤ 歯面摩擦とスラスト・ワッシャの板間摩擦を利用しているために強いトラクションが得られ、
コーナリング時やアクセル・ワークによる車両姿勢のコントロール性等に優れている。
「トルセン」はトルク・センシング(トルク感知)の略で、(株)ジェイテクトの商標名。



---ビスカスLSD---
高粘度シリコンオイルが封入されたビスカスカップリング(ビスカス)を利用したLSD。
ビスカスLSDは差動制限への移行がスムーズなため、純正装着されることも多い。
ビスカスカップリングの仕組みは、速度感応式で、スリップする回転数に対応してトルクを配分するものです。
構造は、密閉された容器の中に「ドライブプレート」と 「ドリブンプレート」と呼ばれる板がが交互に組み合わされ、
そこにシリコーンオイルが容積の75%~85%程度封入、残りは空気となる。
粘度の高いシリコーンオイルの粘性トルクを利用し、
ビスカスカップリング内部の温度が上昇すると高粘度シリコンオイルの発熱による体積膨張が起こり、
ドライブプレートとドリブンプレートが ロックする状態を起こし、トルクが大きくなる。


【出典】https://ja.wikipedia.org/wiki/ビスカスカップリング