車のトランスミッション完全解説：種類、機能、動作原理

車両のトランスミッションは、エンジン動力を駆動輪に伝達し、車をスムーズかつ効率的に動かすための重要なコンポーネントです。

トランスミッションにはオートマチック、マニュアル、デュアルクラッチ、無段変速（CVT）、単一ギア電気システムなど複数の種類があります。ほとんどはシャーシ前部、エンジンとデファレンシャルの間に搭載されます。

本質的にトランスミッションはエンジンと車輪のギア比を調整し、停止状態からの加速、定速走行、車輪がアイドル時のエンジン停止を可能にします。

マニュアルトランスミッション

マニュアルシステムはドライバーが操作するクラッチペダルとギアシフターを備えます。内部では入力軸と出力軸上の一連のギアがエンジンからのトルクを伝達します。

シフト時、ドライバーはクラッチを踏んでエンジンを切り離し、希望ギアを選択、クラッチを離して動力を再接続します。クラッチアセンブリ（フライホイール、プレッシャープレート、クラッチディスク）がこの接続を管理します。

デュアルクラッチ構成は2つのクラッチを使用：一方が偶数ギア（2、4、6）、もう一方が奇数ギア（1、3、5、R）を担当。初期のデュアルクラッチはウェットまたはドライでしたが、現代はコンピューター制御で、従来のクラッチペダルなしで高速シフトを実現します。

最古のマニュアルは非同期式で、しばしば「ロッククラッシャー」と呼ばれました。ドライバーが手動でギア速度を合わせないとギア鳴りが発生。トラックでは1960年代までこれらの堅牢なユニットが使われました。

同期式トランスミッションはすべてのギアを常時回転させます。シンクロメッシュリングがギア速度を吸収し、ダブルクラッチング不要でスムーズなシフトを実現。

AMTは従来のマニュアルギアボックスに電子/油圧シフト制御を組み合わせ、コンピューターがクラッチ操作とギア選択を自動化。大型トラックで一般的です。

電子/油圧制御のシングルクラッチユニットはデュアルクラッチ登場前は人気でしたが、高トルク対応でデュアルクラッチが優位になりました。

プリセレクターギアボックスは1930年代〜1950年代初頭に人気で、真空/油圧アクチュエータを使用。ドライバーが事前にギアを選択し、次回クラッチ接続時に自動的にそのギアへシフト。

マニュアルとは異なり、オートマチックはギア変更を内部で行い、通常クラッチの代わりにトルクコンバーターを使用します。初の真のオートマチック、ハイドロマチックは1939年オールズモビル（1940年モデル）でデビューし、アール・エイブリー・トンプソンが発明しました。

今日、多くのSUVとトラックが従来型オートマチックを使用しますが、多様な技術が存在します：

電気モーターは広いトルクバンドを提供し、シングルスピードギアボックスを可能にします。これらのコンパクトユニットはモーターと一体化できるか、別体でボルトオン可能です。

CVTはベルトまたはチェーンで接続されたプーリーを使用し、無限のギア比を実現。かつてスノーモービル、ATV、サイドバイサイドで一般的でしたが、最近ハイブリッドカーで採用が拡大しています。

加速に伴いプライマリプーリーが収縮してベルトを上方へ移動、セカンダリプーリーが拡張してベルトを下方へ引き、実効ギア比をリアルタイムで調整します。

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