ボールデフは、ラジコンカーなどでよく使われるデフの一種です。ベベルギアの代わりに、2枚のプレートの間で回転する複数の小さなボールベアリングを使用する点で、ギア付きデフとは異なります。
歴史
ラジオコントロールカー用の最初のボールデフは、コスワースで働いていたイギリスのモータースポーツエンジニアであり、自身の名を冠したモデルブランドの創設者兼オーナーでもあるセシル・シューマッハによって設計されました。特許を申請したものの、このアイデアは既に芝刈り機に採用されていたため却下されました。ラジオコントロールカーはボールデフの応用としては当時まだ新しいものであり、シューマッハは一般的にこのコンセプトの現代における発明者とされています。もともと1/12オンロードカーに搭載されていたボールデフの人気は高く、彼は自身の名を冠した会社を設立しました。[1]
ボールデフは今日に至るまで、ラジコンカー市場で非常に人気を博しています。多くのメーカーが製造するほぼすべての1/12オンロードカー、スケールツーリングカー（このクラスではシールギアデフが人気を集めていますが）、そして電動オフロードカーに採用されています。これらのクラスでは、ボールデフは業界標準とみなされています。シューマッハ・レーシング・プロダクツは、ニトロトラックシリーズにもボールデフを採用していますが、こちらは強度の高い素材と、より大型で硬いボールベアリングを使用しています。
基本原則
ラジコンカーメーカーは、シューマッハが1980年代に考案した基本設計をそのまま採用しています。デファレンシャルの主要部分は、外径に沿って複数の穴が開けられた駆動ギア（ベルトトランスミッションの場合はプーリー）です。これらの穴はボールベアリングの幅よりわずかに大きく、模型車では通常直径約2mmのボールがギア／プーリーの穴の中に収まるようになっています。
ギアの両側にはスラストワッシャーが取り付けられています。スラストワッシャーは、ベルビルワッシャーによってギア内のボールベアリングに押し付けられます。ギアの片側には調整カラーがあり、差動装置のスリップ量を調整することができます。[2]ギアの反対側にあるスラストベアリング（またはスラストレース）は、差動装置を車軸に固定する出力カップを固定するネジが差動装置によって緩むのを防ぐために使用されます。
ネジを締めると、ベルビルワッシャーとスラストワッシャーがギア/プーリーに押し付けられます。これにより、ワッシャーとギア/プーリー内部のボールベアリングが接触します。ワッシャーとボールベアリング間の接触によって生じる摩擦は、グリース（通常はシリコングリース）の助けを借りて、1つのワッシャーが動くとボールベアリングが回転するように設計されています。
ギアの片側のワッシャーが回転すると、ボールの回転によってもう一方のワッシャーが反対方向に回転します。これは、回転するボールは反対側が反対方向に動くためです。
デファレンシャルの動きは、スラストワッシャーがボールベアリングと共に回転することで実現されます。固定ネジは、ネジを締めたり緩めたりすることで簡単に調整できるよう設計されており、その結果、力が変化します。これにより、ギア式デファレンシャルよりも調整範囲が広くなりますが、摩擦駆動のため常にリミテッドスリップ動作が発生するため、調整範囲には限界があります。
このタイプのデファレンシャルには、数種類のボールが使用されています。ハイエンドレーサーが使用するボール素材としては、セラミックやタングステンベースが一般的です。セラミックベースのボールの利点は、硬度が高く、寿命が長いことです。硬度の低い素材を使用すると、ボールに「フラットスポット」が発生し、ボールの方向が固定されてしまうことがよくあります。その結果、デファレンシャルの回転がスムーズではなく、全体的に「ザラザラ」とした感触になります。
参考文献
- ^ “Schumacher Company Information”. 2007年8月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年8月19日閲覧。
- ^ “Model Car Differentials - The Ball Differential”. 2007年8月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年6月11日閲覧。
外部リンク
- シューマッハレーシングプロダクツ
- ボールデファレンシャルの詳細情報（ドイツ語）ボールデファレンシャルの内部動作を示すCGIグラフィックとアニメーション
- 他のタイプの差動装置の分解図と一般情報
