マニュアルトランスミッション(MT)完全ガイド:構造・種類・仕組み
マニュアルトランスミッションはギアボックスとも呼ばれ、スタンダードトランスミッションです。「スティックシフト」や単に「スティック」、または「ギアボックス」とも呼ばれます。自動車用途で使用されるトランスミッションシステムです。
マニュアルトランスミッションは自動車で最も古くから使用されているトランスミッションです。ドライバーが操作するクラッチペダルで接続・切断を行い、ハンドレバーとギアセレクターで手動操作するタイプもあります。これによりエンジンからトランスミッションへのトルク伝達を制御します。
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ギアボックスシステムは慣例的に5速または6速で設計され、現代のベースグレード車では標準的。5速は商用車・エントリー車に多く、高級車・スポーツカーのベースグレードでは6速が採用されます。他の選択肢も存在します。
マニュアルトランスミッションの構造図:
マニュアルトランスミッションの種類
スライディングギアトランスミッション(非同期式)
「非同期トランスミッション」とも呼ばれ、19世紀末に発明されたため古いモデル車に見られます。ニュートラル時に車両停止中でもメインドライブギアとクラスターギアは回転し続けます。
クラッチペダルを踏んでシフターハンドルを解放。シフターハンドルがシフトリンケージとフォークの位置を変え、ギアをメインシャフトへスライドさせて噛み合わせ。ギアが噛み合ったらクラッチを離します。
コンスタントメッシュトランスミッション(同期式)
「同期トランスミッション」とも呼ばれます。ドライブギア、クラスターギア、メインシャフトギアが常時噛み合って回転します。これはギアがメインシャフト上でフリー回転しているためです。
スライディングギア機構でギアを固定位置にロック。ドッグクラッチもギア固定を助けます。ドッグクラッチの歯とメインシャフトギアの歯が噛み合ってギアを保持。シフトリンケージ移動時に作動します。
シンクロナイザー(同期装置)がギアチェンジ時のクラッシュ/ギア鳴きを防止します。
プリセレクターマニュアルトランスミッション
AT発明以前に開発された方式。「ウィルソンプリセレクター」として1930年に導入。遊星ギアシステムでギア比をプリセレクト(予め選択)し、ステアリングコラムの小レバーで操作。ドライバーがフットペダルを踏むとプリセレクトされたギアのいずれかが接続されます。前のギアは新ギア接続と同時に即座に切断されます。
マニュアルトランスミッションの部品と機能
- クラッチディスク:クラッチペダル踏込み時にエンジントルクをMTへ伝達
- クラッチペダル:油圧式で足で踏んでクラッチディスクを制御
- シンクロナイザー:カラーとギアの噛み合いを同期させ、回転速度差を吸収してスムーズなシフトを実現
- フライホイール:MTの主要部品。エンジントルクをクラッチディスクへ伝達
- ギア:大小様々なサイズ。大径ギアはトルク増大で車速低下、小径ギアはトルク減少で車速上昇
- セレクターフォーク:出力軸上でカラーを移動させるギア
- スティックシフト:手でギア操作するレバー。ギアボックスと連結
- カラー:選択されたギアを固定し、トルクを出力軸へ通す
マニュアルトランスミッションの仕組み
入力軸と出力軸の一対の軸とギアセットで構成。第1軸のギアが第2軸のギアと噛み合い、入力軸側の選択ギアと出力軸側の噛み合いギアの比率がその段の全体ギア比を決定。
シフトレバー操作でギア噛み合いを行う。リンケージが入力軸上のギア移動を制御。4速車は2本、5-6速車は3本のリンケージを持ち、シフトレバーの左右操作で切り替え。
クラッチはMT作動の要。踏み込むとエンジンをトランスミッション入力軸から切り離し、入力軸上のギアを自由に動かせる(エンジントルクが入力軸へ伝わらないため)。クラッチペダルを離すとクラッチが接続。クラッチがエンジンからトランスミッションへの動力を遮断したら、ドライバーはギアを選択しクラッチを離す。クラッチを離すとエンジン動力が入力軸へ再接続され、選択ギア比で車両が移動。
マニュアルトランスミッションの仕組みを解説した動画:
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