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デフって何だろう?

ラジコンカーをしていると必ず耳にするデフという聞きなれない言葉。
一体なんなんでしょう?ここではデフについて解説していきたいと思います。

まずデフというのは「デファレンシャル・ギア」の略で、差動装置という意味です。
デフの役目は、左右のタイヤの回る回転数を調整するために作られた機構です。

ラジコンカーのデフ

左右で異なるタイヤの回転数

コーナーリング中のラジコンは、左右のタイヤでは描くラインが異なります。

そのためイン側のタイヤはアウト側のタイヤより少なく回転、逆にアウト側のタイヤはイン側のタイヤより速く回転しないと思うように曲がることができません。

この問題を解決したのがデフです。

現在では殆どのラジコンにこのデフ機能が標準装備されています。
試しに手で片側のタイヤを回すと、もう片方のタイヤが逆に回転するはずです。これこそがあなたのラジコンカーにデフが入っている証拠です。

ラジコンカーのデフには、ベベルギアとよばれる傘型のギアを組み合わせた「ギアデフ」タイプと、「ボールデフ」と呼ばれるギアの替わりに小さなボールをプレートで挟んだタイプとがあります。また正確にはデフではないのですが一定方向にだけ回転するベアリングを内蔵した「ワンウェイ」と呼ばれるものもあります。

ギアデフ
ラジコンカーのデフ

ギアデフは、実車の世界で使われています。直進状態で左右の車輪がしっかり設置しているときにはデフ全体が回転してパワーを両輪に伝え、コーナーリング中はベベルギヤが回転して両輪の回転数の差を調整します。ディファレンシャルの硬さはデフキャリアに注入するデフオイルの硬さによって調整します。機械式なため常に安定した品質を維持することができます。

直進状態で左右雨の車輪がしっかりと接地している時にはデフ全体が回転してパワーを両輪に伝え、コーナーリング中はベベルギヤが回転して両輪の回転数の差を調整します。ただギヤデフの場合、片輪が路面から浮き上がってしまうと、浮き上がった車輪の方だけにパワーが伝わって空転し、設置している車輪にはパワーが伝わらないということになります。なおこの空転を防ぐためにRCカーのギヤデフケース内部には粘土の高いグリスを注入し調整します。

ボールデフ
ラジコンカーのデフ

ギヤデフは実車の世界や、F1などにも使われていますが、RCカーならではのデフ調整ができるボールデフと呼ばれるデフがあります。このボールでふはナットの締め付け量によって自由自在に調整が可能となります。

2枚のデフプレートでスチールやチタン製のボールをはさみ込んだボールデフです。ボールがギヤデフでいうベベルギヤ(小)と同じ効果を発揮し、コーナーリング中はボールが回転することで左右うの車輪の回転差を調整します。

また、ギヤデフでは方輪が浮き上がってしまうと空転してしまう欠点がありましたが、ボールデフでは方輪が路面から浮き上がった場合もボールの摩擦力によってもう一方の車輪にもある程度のパワーが伝わるためにパワーロスしてしまうことなる走行できることが大きなメリットになります。

ボールをはさむデフプレートの圧力をスプリングやネジなどで調整することで、デフの効きを幅広く調整することができます。なお、デフプレートの締め付けの圧力が弱すぎるとデフ自体が空転してしまい、パワーが伝わらなくなってしまいます。

定期的にボールデフの締め付け具合の確認する手間は増えますが、ギアデフより幅色いセッティングができるのは大きなメリットがあります。

余談ですが、ボールデフは精密にセッティングを行うことができますが、少しの接触や耐久レースなど長時間走行させると次第に緩んできます。この少しの変化が嫌いという意見もあります。例に全日本選手でもギアデフを採用して安定したセットを目指すからもいます。

ワンウェイ
ラジコンカーのデフ

コーナーリング時のタイヤの回転数は内側と外側では、外側の方が内側より多く回転しないといけないので、デフを使ってその回転差を調整することは説明しました。

ただ前輪と後輪とでも違いがあります。具体的には前輪より後輪の方が小さい円を描いています。その差は内輪と外輪の違いほどではありませんが、回転数としては後輪よりも前輪のほうが多くなっています。

そこで四輪駆動のマシン向けのオプションとして用意されているのが「ワンウェイ」です。ワンウェイには前輪ギヤボックスに入れるタイプ(フロントワンウェイ)のものと前輪と後輪の中間地点に位置するセンターワンウェイタイプがあり、これを装着すると前輪がシャフトやベルトの回転数よりも早く回転できるようになり、コーナーリング初期の入り込みがよく、立ち上がりも安定するようになります。

ただし、グリップの悪い路面ではコントロールが難しくなる場合があるので注意が必要です。

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