差動ギヤはいろいろな機械に使用されているギヤです。自動車においてはカーブを走行する際にスムーズな迂回を行うために使用されます。本記事では差動ギヤの概要や、長所・短所、製造事例をご紹介します。
差動ギヤとは
差動ギヤは、「デフ」や「デファレンシャルギヤ」と呼ばれるギヤです。自動車の走行時、カーブに差し掛かると内側と外側の異動距離が変わります。内側よりも外側のタイヤのほうが、移動距離が大きくなるのが「内輪差」です。内輪差の対策をしないと、内側のタイヤがスリップしてしまうため、差動ギヤによって内輪の車輪の回転を遅くし、内側の車輪の回転を早くすることで内輪差の調整を行います。
2WDの車両は、FFはフロントへ、FRはリアに各駆動輪につきひとつの差動ギヤを搭載し、4WDの車両では、フロントとリアにひとつずつ、2個の差動ギヤを搭載します。4WD車では、より前輪と後輪の内輪差を軽減するために、3つの作動ギヤを搭載しているモデルも多いです。
差動ギヤは自動車の走行において優れた性能を発揮しますが、スリップしたり溝に落ちてしまい、負荷のかからない状態になると、車輪が空転してしまう点がリスクです。この問題を解決するために「差動制限装置」が開発され、多くの車両に搭載されています。差動制限装置には2つのタイプがあり、ひとつは、無負荷状態になっているほうのサイドギヤに摩擦抵抗を発生させて、差動作用をコントロールするものです。もうひとつは、クラッチを機能させて差動作用を起こさないようにするものもあります。
差動ギヤの長所と短所
長所
内輪差を軽減することに加え、車輪の回転速度を調整することでタイヤの摩耗を抑えられるという長所があります。差動ギヤによってタイヤの寿命が長くなるのは大きなメリットです、また、エンジンから送られる駆動力を適切に分配することにより、状況に適した走行を実現できます。適切な走行が実現できれば、燃費の向上にもつながります。
短所
片方の車輪が無負荷状態になると空転しやすいという短所のほかに、車両価格が高くなるリスクがあります。差動ギヤは高価な機械になるため、搭載されている車両も高価な車種が多いです。
また、メンテナンスが難しいというデメリットがあります。差動ギヤは精密に配置されている機械なので、故障のリスクがあります。そして、故障した際に自分で修理対応ができないケースも少なくありません。業者に修理を依頼すると費用がかかり、故障状況によっては費用が高額になる可能性もあります。
さらに、適切な走行によって燃費の向上が期待できる反面、差動ギヤを配置することによって車両重量が重くなり、その分燃費が悪くなる可能性がある点もデメリットのひとつです。
主な用途（対応している分野）
- 自動車
差動ギヤの製品例
引用元：ジェイテクトギヤシステム公式HP
（https://www.gear.jtekt.co.jp/product/automotive/）
ジェイテクトギヤシステムの例
ジェイテクトギヤシステムではさまざまなギヤを製造しており、差動ギヤの製造にも対応しています。大きさのバリエーションも豊富です。