オフロード車の魅力！ ～ＬＳＤってなに？～
ランドクルーザーなどのオフロード走行向けの車でＬＳＤという装置をよく耳にしますね。
特性を知っている方はいても、その構造や種類を知っている方は少ないと思います。
そこでリミテッドスリップデフ（ＬＳＤ）の構造と仕組み、特徴やメリットとデメリットを簡単にまとめてみました。
代表的な「トルセンＬＳＤ」、「ヘリカルＬＳＤ」、「ビスカスカップリング」、「多板クラッチ式（機械式ＬＳＤ）」をわかりやすく紹介していきます。
ＬＳＤというのは装置の略称で、正式には「Limited Slip Defferential Gear」といい、この頭文字が語源となっています。
日本語では「差動制限装置」といいます。
車はカーブを曲がる時、内側の車輪と外側の車輪の軌跡の長さに差（内輪差）が発生します。外側の方が長い距離を回るため、外側の車輪の方が回転数が多くなります。
この回転数の差を吸収するために「デフ」（ Defferential Gear：デファレンシャルギア）と呼ばれる差動ギアが全車もれなく付いています。
このデフの働きによって内側よりも回転数の多い外側の駆動輪に駆動力を多く配分してスムーズにカーブが曲がれるようになっています。
しかし、スポーツ走行やカーレースなどでは、コーナリングや悪路を走行する時などで片側の駆動輪が宙に浮いてしまうことがあります。
このとき、デフの働きによって接地している方の駆動輪よりも宙に浮いている方の駆動輪に駆動力が配分されてしまうという現象が起きます。
すると浮いた駆動輪が空転して地に付いた駆動輪が回転せず、前に進まないという現象が起きます。これはコーナリング速度の低下や悪路ではスタック（立往生）するなどの問題を引き起こします。
この現象を改善するため、デフの動作を制限して（差動制限力）、駆動輪の空転を抑えるために装備されるのが、リミテッドスリップデフ（ＬＳＤ）です。
ここでよくあるのが、車の横滑りを防止するトラクションコントロールシステム（ＴＲＣ）と同じ効果があると誤解される方がいます。
トラクションコントロールシステムは、雪道や濡れた道路など滑りやすい路面や急発進や加速時にタイヤが空転し、クルマがぐらつきやすくなります。
このタイヤの空転を防ぐのがトラクションコントロールで、ＬＳＤとは装置の目的が異なります。
また、トラクションコントロールシステムは電子制御でエンジンの回転数を制御するなど車のさまざまなセンサーからのデータをもとにコンピューターで計算して各システムの駆動を制御するもので、ＬＳＤは電子制御されていない機械的な仕組みとなることが大きな違いとなります。
ＬＳＤには複数の方式があり、車の特徴や目的によって採用されるＬＳＤの種類が異なります。
ＬＳＤ内部の構造と差動形式によって、以下の２種類に分類されます。
・回転感応式
・ギアやクラッチを使う摩擦式
また、回転感応式と摩擦式の中にもそれぞれ複数の種類が存在します。
回転感応式は主に以下の２種類が存在します。
・ビスカスＬＳＤ
・多板クラッチＬＳＤ（機械式）
摩擦式には主に以下の2種類が存在します。
・トルセンＬＳＤ（トルクセンシングＬＳＤ）
一般走行向けのクルマではビスカスＬＳＤ、高性能なスポーツ車でトルセンＬＳＤやヘリカルＬＳＤが多く採用されている傾向があります。
今回の記事ではこの代表的な４つのＬＳＤを解説していきます。
①トルセンＬＳＤ（トルクセンシングＬＳＤ）
トルセンＬＳＤはトルク感応式のリミテッドスリップデフで、アメリカのグリーソン社の商品名となっています。
トルセンとは「トルクセンシング」の略語で「トルクをセンシング（検知、判別する）」が由来となっています。
現在は、ボッシュオートモーティブシステム社が技術提携して生産しています。
トルセンＬＳＤの構造は、複数のギアを組み合わせて各ギアの噛みあわせの抵抗とデフケースとの摩擦力を利用した仕組みになっています。
機械式ＬＳＤには劣るとされていますが、強い差動制限力を発揮し、メンテナンスもほとんど不要というメリットがあります。
トルセンＬＳＤには、差動制限力の強い「タイプＡ」、差動制限力の設定可能幅が広い「タイプＢ」、センターデフ用の不等トルク分配式の「タイプＣ」、オープンデフの内部にタイプＣを内蔵したツインデフ（フロントデフとセンターデフの機能の両方）があります。
トルセンLSD「タイプB」に似た形式となるリミテッドスリップデフとなります。
すべて「ヘリカルギア」と呼ばれる形状のギアで構成されています。
プラネタリーギアを左右不等形状として、プラネタリーギアがデフケースに不均等に押しつけられる力を利用して、差動制限力の向上させる仕組みとなっています。
ヘリカルＬＳＤの構造は、４個の「ロングピニオンギヤ」と４個の「ショートピニオンギヤ」と２個のサイドギヤで構成されています。
デフケースに組み込まれているピニオンギヤは常時噛み合っており、サイドギヤの上を自転しながら公転する構造をとります。
③ビスカスＬＳＤ（ビスカスカップリング）
ビスカスカップリングの仕組みは、速度感応式で、スリップする回転数に対応してトルクを配分するものです。
構造は、密閉された容器の中に「ドライブプレート」と「ドリブンプレート」と呼ばれる板がが交互に組み合わされ、そこにシリコンオイルが容積の７５～８５％程度封入し、残りの容積には空気が封入されているものです。
粘度の高いシリコンオイルをせん断し、引きずる力を利用して伝達トルクを生じさせる構造となっています。
ビスカスカップリングはシリコーンオイルの粘性トルクを利用した速度感応式カップリングクラッチとなっています。
特徴は、スリップ速度が小さいときはトルクが強くなりタイヤのスリップ感が少なくりますが、スリップ速度が大きくなったときはトルク上昇が少なく、急な坂道などではスリップが大きくなる現象が起きます。
ビスカスカップリング内部の温度が上昇すると「ハンプ現象」と呼ばれるドライブプレートとドリブンプレートがロック状態を起こし、トルクが大きくなる特徴があります。
最近のビスカスＬＳＤ式４ＷＤでは、通常は前輪または後輪のどちらか強い駆動を配分して走行し、滑りやすい雪道などを走るときは前後輪に最適な駆動を自動配分する「ビスカスカップリング式」が主流となっています。
④多板クラッチＬＳＤ（機械式）
機械式ＬＳＤというと、正確には正幅広い方式を示しますが、自動車関係では一般に多板クラッチを単に「機械式ＬＳＤ」と呼ぶことが多くなっています。
多板クラッチ式ＬＳＤは、リミテッドスリップデフに多板クラッチを内蔵した仕組みとなります。
特徴として、大きな差動制限力を発揮できるメリットがありますが、定期的なメンテナンスが必要というデメリットを持ちます。
最近の車では、トルセンＬＳＤ、ヘリカルＬＳＤ、ビスカスカップリングが採用されていますが、多板クラッチＬＳＤは旧式のものとなり、現在販売中の国産車で搭載されている車はなくなってしまいました。
以上がＬＳＤ（リミテッドスリップデフ）に関する記事です。
ＬＳＤにはたくさんの種類がありますが、現在販売されている車に搭載されるＬＳＤの主流は以下の通りです。
・ビスカスカップリング
メーカーは車の特性に合わせてＬＳＤのタイプを選択しています。
車の仕組みを知ることはカーライフの楽しみが増えるのではないでしょうか。
この記事を読んで車に興味を持っていただけると幸いです。
