トランスミッションにはどんな種類があるのか？

2018年10月19日

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クルマのミッション（変速機）にはいろいろな種類があります。もっともベーシックなクラッチペダル付きのMTからCVT、AT、DCT……その特徴と得意分野、メリットやデメリットを紹介していきます。ちょっと難しい単語が出てくるかも知れませんが、読めばきっと「ヘーヘー」となると思いますよ。

もっとも単純なシステムでは変速機が存在しない

変速機の役割はトルクの増大にあります。ですので、起動時から最大トルクを発生するモーターの場合は変速機がなくても問題なく走ることができます。日産のリーフには変速機は付いていません。ですのでモーターの回転と車速は完全に比例（タイヤの滑り分を除く）することになります。

日本ではすっかり減ってしまいましたが、変速機の基本はやはりクラッチペダル付きのマニュアルミッション（ＭＴ）です。ＭＴの最大の利点は伝達効率が高いということです。エンジンの出力軸から出た力はクラッチ→ミッション内のギヤ→ドライブシャフト→タイヤという伝達経路で、効率がいいのです。ですのでスポーツカーや大型車などでは依然として支持されています。モータースポーツではクラッチを切った状態でサイドブレーキを作動させて急激なターンを実現したり、一般的なHパターンのMTなら５速から２速にシフトダウン（もちろんブレーキで十分に減速します）するなどのワザが使えるのも3ペダルMTならではです。

このＭＴを元にクラッチを自動化してペダルレスとしたもの、さらにはコンピューター制御で変速も自動化したものがあります。ペダルレスのものは2ペダルＭＴなどと呼ばれ、変速が自動化されているものはロボＡＴとか、AGS（オートギヤシフト）などと呼ばれています。

普通にMTを自動変速化したものはどうしても変速に時間がかかります。それを解決しようとして作られたのが、ツインクラッチ式のMTです。DSGとかDCTとか呼ばれます。これは２機のマニュアルミッションを並行して配置したようなシステムで、一方が奇数段、もう一方が偶数段となっていて、今使っているギヤの次のギヤがスタンバイされているため、瞬時の変速が可能です。

今一番ベーシックなATは多段化が進む

一般的にATと言った場合はトルクコンバーターと遊星ギヤ式の変速機を組み合わせたものです。トルクコンバーターはクラッチとしての役割を持つと同時に、トルクコンバーターそのものにトルク増大作用があります。ですのでATではブレーキを緩めるだけでクルマが動き出すクリープ現象があります。トルクコンバーターは若干の滑りがあり、そのまま使うと燃費の悪化やトルクの伝達不足が起きるため、発進時や変速時以外はトルクコンバーターの作用を止めて直結状態にするロックアップ機構が組み込まれているのが通常です。ドライバビリティと燃費向上を狙って変速段数がどんどん増えており、今は10速ATなども存在します。

日本ではメジャーなCVT

日本ではCVTと呼ばれるミッションが多く採用されています。CVTとは無段階変速のことで、一般的にCVTといった場合は、２つのプーリーを金属ベルトでつなぎプーリーの直径を変えることで変速を行っています。自転車の変速機が小さい側のギヤになると重く、大きい側のギヤになると軽くなるのを無段階でやっていると思っていただければいいでしょう。初期のCVTはこの変速機構のみで構成されていましたが、現在のものはトルクコンバーターが組み合わされます。初期のCVTはクリープ現象がないのが魅力として、登場したのですが、実はクリープ現象がないと運転がしづらかったため、クリープ現象を与えるためにトルクコンバーターを組み合わせたという経緯があります。スバルでは金属ベルトではなく、金属チェーンを使ったCVTを採用することで高トルクの伝達を可能にしています。

トヨタのプリウスは遊星ギヤを使った電気式CVTという機構を開発して初代から採用しています。実は遊星ギヤだけでCVTが成り立っているのではなく、システム全体でCVTとして成立させているという特殊な例です。

(諸星陽一)