デファレンシャルギアについて、ピニオンギアが自転することによって左右のドライブシャフトの回転数に差が

デファレンシャルギアについて、ピニオンギアが自転することによって左右のドライブシャフトの回転数に差が生じるというのは分かったのですが、どうしてハンドルを切るとピニオンギアが自転するのかがわかりません。教えてください。

No.8 回答者： fxq11011 回答日時： 2022/06/21 11:17

ピニオンギヤが単に回るだけではありません。

そのピニオンギヤの回転軸自体がすでに回転しています（これが遊星歯車）。
抵抗が大きいは歯車を回す反作用があると、ピニオンギアの回転軸の回転数はドライブシャフトの回転をそのまま伝えているので、変更できません、それでピニオんギアが回転することで、その力をピニオンにかみ合うもう一つの歯車（これがもう一方の車軸につながっている）を回して逃がしています、その回転方向が直線時の回転方向に上乗せした回転になります。
差動装置と言われますが。回転数の差になるであろう、走行抵抗の差を回転数に変換して、もう一方に伝えます、したがって二つの車輪の回転数は常に一定です、ドライブシャフトは、常に一定になるところを回すだけでOKになります。
回転数の差が出ると・・・・ではなく、出たときはすでにデフが働いた結果なんです。
物理の実験室等にある、実物模型を見ないと、本当の理解はまず不可能でしょう。

No.7 回答者： prop_and_jet 回答日時： 2022/06/19 20:59

ディファレンシャルギアーは、天井吊り下げ室内飾り モビール と全く同じ物だと思って下さい。

1本の棒に、真ん中に紐を結び天井に吊り下げ、両端に同じ重さの飾りを吊るすあれです。
公転しているベベルピニオンギアーは、天井から吊り下がっているモビールの棒と全く同じ関係です。重さが変わると棒は傾きますよね。ベベルピニオンギアーの場合自転出来ますので永遠に差を吸収出来るのです。

モビールの棒をプーリーに換えて考えても分かりやすいかもしれません。

そして左右サイドギアー（出力側のギアー）の半径が等しければトルク配分は50:50になります。これは2本同じ長さのモンキーレンチのそれぞれの柄にプーリーからのロープの両端を結いて引く様な形です。
力(N)×距離(m)=トルク(N•m) です。

よって片側のサイドギアーの半径を大型化しプラネタリーギアー式のリングギアー化し、ベベルピニオンギアーを90°起こしプラネタリーギアー化し、プラネタリーキャリア入力したものが、テコの原理でトルク配分を変えたディファレンシャルギアーとして、パジェロ（本物パジェロ1999〜）の”Super Select-II“のセンターデフに採用されています。サンギアーの半径（プラネタリーギアー接点までの距離）とリングギアーの半径（プラネタリーギアー接点までの距離）を33:67とし、よって前後駆動力配分を33:67としています。




＞どうしてハンドルを切るとピニオンギアが自転するのかがわかりません。

広い駐車場で水溜りを通ったあとに小回り一周すると内輪外輪の輪の大きさが違いますよね。一回りすれば［トレッド(m)×π］の差が出るのです。ベベルピニオンギアーの自転はその差を吸収しているに過ぎません。

No.6 回答者： fba 回答日時： 2022/06/19 18:28

…ハンドル関係ないけど。

　FFでもFRでもいいんですけど、駆動輪の左右どちらかだけジャッキアップすれば上げた方の車輪だけ空転しますけど。（LSD装備車を除く）

　後でJAFでも呼ぶことになっていいなら、ジャッキアップじゃなくて側溝にでも脱輪させれば同じことを確認できます。

　走行時の左右の抵抗力の差でピニオンギアの自転が発生するのであって、ハンドル操作そのもので自転する訳ではありません。

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2022/06/19 17:50

＞どうしてハンドルを切るとピニオンギアが自転するのかがわかりません。

理解したつもりになっただけで、理解の内容がまるで逆だから、です。

No.4 回答者： fxq11011 回答日時： 2022/06/19 17:38

＞ピニオンギアが自転することによって左右のドライブシャフトの回転数に差が生じるというのは分かったのですが

まるでわかっていません、理解できたつもりになっているだけです。
むしろ、理解としては逆なんです。
本来は回転数に差が出る前の話。
内輪を同じ回転数で回転させようとすると大きな抵抗が発生します、その抵抗の反作用で、ピニオンギアが回転します。
ピニオンギアが回転するということは、空回りではありません、ドライブシャフトと同じ回転数で回転する歯車とかみ合ったまま回転すれば、自分の回転軸がドライブシャフトの回転軸の上で回転することになります。
ピニオンが回転していない直進状態ではドライブシャフトと同じ回転数で、もともと回転しています。
もともと回転しているのにさらに自らその歯車の上を同じ方向に回転すれば？。もう一方でかみ合っているタイヤの軸の回転数はドライブシャフトの回転数より大きくなります。
この歯車同士の関係は、自転車の内装３段式の高速がわの動きと同じになります。

No.3 回答者： trajaa 回答日時： 2022/06/19 16:10

タイヤは地面に接しているから、操舵と同時にタイヤの軌跡に変化が生じてそれが自ずと回転差になるから

その回転差を吸収するのがデフの機能であり
そのデフの機能はギアの差動である

No.2 回答者： kaitaiya 回答日時： 2022/06/19 16:10

デフの場合は左右の負荷の違いで差動します。

ハンドルが直進状態だと負荷のバランスが取れているので差動せず、
ハンドルを切ることによって負荷に違いが生ずるのでバランスをとるために動く、ということです。

モータースポーツなどでＬＳＤ、つまりデフの動作に制限が付いたタイプが使われるのは
タイヤが浮くなどトラクションのかからない状態になることが多く、
バランスが取れていない状態でも力づくで前に進めるためです。

クロカン４駆や現場用の軽トラだとデフロックも良く使われますが
こちらもタイヤが浮いてバランスどころではない、という状態で使われます。

No.1 回答者： sumbody 回答日時： 2022/06/19 16:01

＞どうしてハンドルを切るとピニオンギアが自転

左右のタイヤの走行距離が変わり、それにより
ピニオンギアに噛み合う２つのギアの回転速度に差が生じるから。