ファイナル・ギヤとディファレンシャルのしくみ:終減速比・差動の原理・アクスルの支え方
公開 2026-11-11
プロペラ・シャフトから来た回転は、ファイナル・ギヤで最後の減速をして向きを 90° 変え、ディファレンシャル(デフ)で左右の車輪に分けられます。カーブで外側の車輪が速く回れるのは、デフのおかげです。
ファイナル・ギヤ(終減速装置)
- プロペラ・シャフトにつながるドライブ・ピニオンが、大きなリング・ギヤを回す。
- FR 車では、ギヤの中心をずらして(オフセット)かみ合わせるハイポイド・ギヤが多く使われる。プロペラ・シャフトの位置を低くでき、かみ合いが静かになる。
- ハイポイド・ギヤは歯面のすべりが大きいので、ハイポイド・ギヤ・オイル(極圧添加剤入り)を使う。
終減速比 = リング・ギヤの歯数 ÷ ドライブ・ピニオンの歯数
例 リング・ギヤ 41 歯、ドライブ・ピニオン 10 歯 → 終減速比 4.1
ディファレンシャル(差動装置)
カーブを曲がるとき、外側の車輪は内側より長い距離を走ります。左右を 1 本の軸でつなぐと、どちらかのタイヤがすべって曲がりにくくなります。デフは、左右の回転の差を自動で作る装置です。
| 部品 | 働き |
|---|---|
| ディファレンシャル・ケース | リング・ギヤが取り付けられ、一緒に回る |
| ピニオン・シャフト | ケースに固定され、ディファレンシャル・ピニオンを支える |
| ディファレンシャル・ピニオン | ケースと一緒に公転し、左右の回転差があるときは自転する |
| サイド・ギヤ | 左右のアクスル・シャフト(ドライブ・シャフト)につながる |
まっすぐ走るとき・曲がるとき
- 直進:ピニオンは自転せず、ケースと一緒に回るだけ。左右のサイド・ギヤは同じ速さで回る。
- カーブ:内側の車輪が遅くなると、ピニオンが自転して、その分だけ外側のサイド・ギヤが速く回る。
左の車輪の回転数 + 右の車輪の回転数 = ケース(リング・ギヤ)の回転数 × 2
弱点
片方のタイヤがぬかるみで空転すると、デフはそちらへ回転を逃がしてしまい、もう片方に力が伝わりません。これを防ぐのが LSD(差動制限装置)や、4WD のデフ・ロックです。
片方のタイヤがぬかるみで空転すると、デフはそちらへ回転を逃がしてしまい、もう片方に力が伝わりません。これを防ぐのが LSD(差動制限装置)や、4WD のデフ・ロックです。
点検と調整
- バックラッシュ(リング・ギヤとドライブ・ピニオンの歯のすき間)は、ダイヤル・ゲージで測る。
- ドライブ・ピニオンのプレロード(ベアリングに前もってかける締め付け)は、つぶれて長さが変わるコラプシブル・スペーサ(塑性スペーサ)や、シムで調整する。
- 歯当たりは、歯に光明丹(ペースト)を塗って回し、当たった跡の位置で確かめる。
アクスルの支え方(リヤ・アクスル)
| 方式 | 車の重さを支えるもの | 使われる車 |
|---|---|---|
| 半浮動式 | アクスル・シャフト(外側の端)が重さも受ける | 乗用車・小型トラック |
| 全浮動式 | アクスル・ハウジングがハブを支え、アクスル・シャフトは回転を伝えるだけ。ホイールを付けたままシャフトを抜ける | 大型トラック・バス |
3D で確かめる
このアプリの3D 部品図鑑の「動力伝達」→「プロペラ・シャフトとファイナル・ギヤ」で、デフを分解して、ピニオンとサイド・ギヤのかみ合い方を見られます。部品を押すと、働きと点検のポイントが出ます。→ 駆動系のしくみと計算