| ・デフの必要性 |
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なぜデフが車に必要かは、まず、①の図を見てください。
ここでは、後輪で駆動する車（ＦＲ車）を例に、動力伝達装置などの名称を記載しています。
参考：部品用語集→動力伝達装置
直進時には、あたりまえですが、左右の駆動輪が同じ速さで回っています。左右のタイヤが同じスピードで回らなければ、直進状態を保てません。 |
次に②は左折時の図です。Ａ地点からＢ地点までのタイヤの動く距離と、Ｃ地点からＤ地点までのタイヤの動く距離は、等しくないことに注目してください。左後輪のほうがＥのライン上までの距離が短いですね。ここで、クルマにデフが付いていないものと仮定しましょう。左右のタイヤが同じ速さで回っていると、右後輪よりも左後輪のほうが、早くＥのライン上に到達してしまいます。これでは、困ります。この問題を解決し、駆動輪の左右のタイヤが、同時にＥのラインに到達するようにするのが、デフの役目です。左折の場合は、左駆動輪をゆっくり回し、右駆動輪を速く回して、同時にＥのライン上に到達するようにデフがしてくれます。
分かりやすい例として、小中学校の頃を思い出してください。徒競走でグラウンドのトラックのコーナーを走り抜ける時、コーナー内側に面した足の歩幅は小さく、外側に面した足の歩幅は大きくして、コーナーを走り抜けていたはずです。左足と右足の歩幅やスピードが同じでしたら、コーナーを曲がれずに、真っ直ぐ走って行ってしまいます。当時は、そんなこと意識せずに走っていましたけれど．．．。状況に合わせて、左右の足（クルマの場合はタイヤ）の回転に差をつける物がデフです。 |
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| ・デフの仕組み |
私は細かい図を書くことができないので、某所から、デフの模型を借用してきました。③の図は、デフのギア（歯車）などの名称です。 |
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④の図は、直進状態の時に、プロペラシャフトから伝えられた動力がどのようにタイヤに伝わるかを、矢印で示しています。
・直進時
| １． |
まず、ドライブピニオンギアに、動力がプロペラシャフトから入ってきます。 |
| ２． |
ドライブピニオンギアによって、リングギアが回されます。（リングギアは、アクスルシャフトと、つながってはいません） |
| ３． |
リングギアが回転すると、リングギアに固定されているデファレンシャルピニオンシャフトが、リングギアと共に回転します。 |
| ４． |
左右の駆動輪(タイヤ)にかかる負荷の割り合いは同じ（５０：５０）ですので、デファレンシャルピニオンギアは回転せず、デファレンシャルピニオンシャフトによって、左右のサイドギアが等速で回されます。 |
| ５． |
サイドギアとつながっているアクスルシャフトが回転し、アクスルシャフトが駆動輪を回します。 |
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・左折時
⑤の図を見てください。
| １． |
まず、ドライブピニオンギアに動力が入ってきます。 |
| ２． |
リングギアが回転します。 |
| ３． |
リングギアに固定されているデファレンシャルピニオンシャフトがリングギアと共に回転します。ここまでは、直進時と同じです。
左折時には、左駆動輪に右駆動輪よりも多くの負荷がかかります。負荷が多くかかる理由ですが、左折時に、前輪の左タイヤは、前輪の右タイヤよりゆっくり回ります。これは前述の“デフの必要性”で説明したのと同じ理由によります。左後輪（左駆動輪）が、右後輪（右駆動輪）と同じ回転数で回ろうとしても、左前輪はゆっくり回ろうとしています。また、左後輪のほうが右後輪よりも急な曲がり方をしなければならないので、路面抵抗も左後輪の方が大きくなります。これらの理由によって、左後輪（左駆動輪）に多くの負荷がかかります。そこでデフの出番です。 |
| ４． |
左駆動輪に多くの負荷がかかりますので、左サイドギアも、回り辛くなります。 |
| ５． |
左サイドギアの回転よりもデファレンシャルピニオンシャフトの回転のほうが速いので、デファレンシャルピニオンギアが回転をし始めます。 |
| ６． |
デファレンシャルピニオンギアが、左サイドギアの負荷分の回転を、右サイドギアにプラスして伝えます。 |
| ７． |
左のタイヤはゆっくりと、右のタイヤは速く回転させることによって、左折をスムースに行えます。 |
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・右折時
⑥の図を参照。デファレンシャルピニオンギアの回転方向が逆になるだけですので、説明は、省略します。 |
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この説明では、仕組みを理解できない方もいると思います。私も昔に講義で聞いた時は、すぐには理解できませんでした。そこで、百聞は一見にしかず。動画で作動原理を確認してみてください。ファイル名を左クリックすると再生が始まります。
| 直進時のデフの動き |
左折時のデフの動き |
右折時のデフの動き |
| straight.wax |
left_turn.wax |
right_turn.wax |
動画ファイルは各々、約１．５７ＭＢ、ウィンドウズメディアプレーヤー用のファイルです。音は入っていません。回線速度などの影響で視聴がうまくできない方は、下の動画ファイル上でマウスを右クリック→「対象をファイルに保存」でパソコンにダウンロードしてから視聴してみてください。
なお、撮影時の光源が和室の蛍光灯のみだったので、多くのＰＣモニターで、画面が暗くてよく見えないみたいです。後日、暇な時に動画を撮りなおしますので、どうかご勘弁を．．．。<m(__)m>
追記（2006/04/23）：とりあえず、動画の輝度をあげてみました。 |
※ 左折時と右折時の動画は、分かりやすいようにタイヤへの負荷を極端に多くかけています。動画では、片側のサイドギアがほとんど停止状態ですが、通常の右左折時は、カーブの内側に面したサイドギアも、負荷の割り合いに応じて回転しています。
右左折の動画のような状態（左右の駆動輪の負荷の割り合いが100：０）に、実際になるのは、深い側溝に片輪を脱輪してしまった時や、深雪の駐車場でクルマを駐車する際などです。
・深い側溝に片輪を脱輪してしまった時
側溝に落ちた側のタイヤには全く路面抵抗（負荷）がかからず、路面に残っている側のタイヤに100パーセントの負荷がかかっている状態なので、側溝に落ちた側のタイヤのみに駆動力が伝えられ、路面に残っている側のタイヤは駆動力が伝わらないので全く回転しません。そのままの状態でいくら走行しようとしても無理です。
・深雪の駐車場などでクルマを駐車しようとする際に、片輪が空転した時
駐車スペースにバックでクルマを入れようと切り返しをした時などに、片輪が空転してしまう事があります。通常は、ハンドルを切った方向と逆のタイヤが空転するはずです。例えば、左へハンドルを切っていれば、右の駆動輪が空転します。（ただし、路面の状況によっては、逆の場合もあります。）空転してしまう理由は、先に説明した通り、ハンドルを切った方向と逆のタイヤが速く回転するからです。
もしも空転してしまった場合は、ハンドルを直進位置に戻して、脱出しましょう。そうすれば、左右の駆動輪が同回転に近くなりますので、脱出し易くなります。ほんの少しばかりの空転時でしたら、この方法で脱出できます。
ハンドルを直進位置に戻しても、まだ空転する場合（空転するタイヤ側の路面抵抗が少ない場合）は、前回とは逆方向にハンドルを切ってみましょう。空転するタイヤに、なるべく駆動力がかからなくするわけです。
それでもだめでしたら・・・、素直にスコップで雪のけをしましょう。 |
追加：
積雪のある路面の走行時には、“急”の付く操作は、厳禁です。
- 急発進： ぬかってしまいます。アイドリングくらいの回転数でのろのろと発進するよう、心がけましょう。
- 急加速： スリップします。アクセルペダルは、ゆっくりと踏みましょう。
- 急ブレーキ： 滑って止まりません。早めのポンピングブレーキをしましょう。
雪道では、日頃以上の安全運転を心がけましょう。
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