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トランスミッションの仕組みや意味とは?ミッショントラブルの対処法までご紹介!

トランスミッションの仕組みや意味とは?ミッショントラブルの対処法までご紹介!

どの車にも必ず装備されている「トランスミッション」ですが、どのような役割を担っているパーツかご存知ですか?

車の免許を取得する際や車のグレードを選ぶ際に、どのトランスミッションにするか決めるため、マニュアル(MT)やオートマ(AT)という言葉は聞いたことがあるのではないでしょうか。
車の性能が進化するとともに、トランスミッションも多くの種類が開発されました。

今回はトランスミッションの種類と仕組みについて解説し、特徴やトラブルの解決法をご紹介します。

この記事を読んでわかること

  • トランスミッションの仕組みや意味を徹底解説
  • 搭載されているトランスミッションの種類とメリットデメリット
  • トラブルサインと回避法

トランスミッションとは

車の構造(透過図)

トランスミッションとは、エンジンから出力される駆動力を車輪へと伝える装置のことで、別名「変速機」とも言われています。

自動車の速度や負荷に応じて変速し、必要な動力を作る機能を担っています。

車を動かすのに必要なトランスミッションの種類は幾つかありますが、機能性で大きく分けるとドライバー自身が切り替え操作を行う「手動変速機」のMT(マニュアルトランスミッション)と、車が自動で切り替えを行う「自動変速機」のAT(オートマチックトランスミッション)の2つ

昔はMT車が主流でしたが、20世紀後半からAT車が急速に普及し、現在ではほとんどの車がAT車です。

普通自動車免許のAT限定とは「オートマチック限定」の通称で、オートマチック車(AT車)に限って運転できる限定条件付きの普通自動車免許を表します。

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トランスミッションの原理

ランスミッションのギア(歯車)パーツ

トランスミッションはエンジンとタイヤの間にあり、エンジンから発生する力(トルク)をタイヤに伝える役割を果たしています。

例えば、小さな歯車が大きな歯車を回すと大きな歯車はゆっくりですが力強く回り、逆に大きな歯車が小さい歯車を回すと小さな歯車は速く回るけれど力は弱くなります。

これがトランスミッションの原理です。

この歯車の例をエンジンとタイヤの関係性に当てはめてみましょう。

エンジン側の歯車を小さくし回転数を高めタイヤ側の大きな歯車を回すと、タイヤの回転数は目で確認できるほど少ないものになりますが、回す力が2倍になるため「車の発進」や「登り坂」など大きな力を生み出します。

これが「低速」の仕組みです。

トランスミッション低速原理イメージ図

また、エンジン側の歯車を大きくしてタイヤ側の小さな歯車を回せば、タイヤの回転数が2倍になるため「高速走行」に必要な速さを生み出します。

これが「高速」の仕組みです。

トランスミッション高速原理イメージ図

この様に、トランスミッションがエンジンの力や回転数を最適に調整すると、車をスムーズに効率よく走らせることができるのです。

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トランスミッションの種類と特徴

車のおもちゃと虫眼鏡

トランスミッションを機能性で分けると「手動」と「自動」に分かれるとお話しましたが、種類はさらに細かく分類できます。

現在は下記5種類のトランスミッションが国内外の車に搭載されています。

種類概要
MTギアを「手動」で切り替え
AT・CVTギアを「自動」で切り替え
AMT・DCT「手動」と「自動」を組み合わせて切り替え

それでは、一つずつ機構や特徴についてご説明しましょう。

MT(マニュアルトランスミッション)

MT(マニュアルトランスミッション)タイトルとおもちゃの車

一般的に「マニュアル」や「ミッション」とよばれています。

MTは、ギア(歯車)とシャフト(回転運動を伝達する軸)を連結させて変速する仕組みです。

ギアとシャフトは常に連結されているわけではなく、MTの大きな特徴である「クラッチ操作」で切り替えを行います

クラッチペダルを踏むとエンジンとトランスミッションの駆動伝達が遮断され、その間にギア(歯車)が「手動」で切り替えられます。

クラッチペダルを戻すと駆動伝達が再開する仕組みです。

MTのメリット

◆自分でコントロールできる感覚を味わえる

クラッチ操作と手動のギアチェンジから、自分で車をコントロールできる感覚をダイレクトに味わえるため、よりスポーティーな走行を体感できます。

◆実用性が高い

構造が複雑ではないために故障のリスクが少なく、クラッチ操作があることでアクセルとブレーキの踏み間違いが起こることはほとんどありません

悪路での走行性能が高く燃費性能にも優れていますので、今でもトラックなどではMTが主流となっています。

MTのデメリット

◆クラッチ操作の難しさ

操作性を楽しめるクラッチ操作ですが、ギアチェンジに必要な半クラッチなどの操作性の難しさが上げられます。

スムーズに運転できるまで、しばらくは練習が必要です。

◆安全装備の採用が難しい

停止する直前にクラッチ操作が必要となるMT車に安全装備を組み込みことは、エンストに繋がる可能性があるため難しいといわれています。

車種により装備は異なるので事前に確認しましょう。

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AT(オートマチックトランスミッション)

AT(オートマチックトランスミッション)タイトルとおもちゃの車

一般的に「オートマ(自動変速機)」とよばれています。

ATにはいくつかの種類がありますが、後に説明する「CVT(無段変速機)」と区別するため「ステップAT(有段変速機)」で解説します。

AT車はエンジンとトランスミッションを直接接続せず、エンジンの回転でトルクコンバーター内のオイルをかき回し、その回転力でトランスミッションにつながるタービンに動力を伝える仕組みです。

アクセルを踏んでいれば、車が「自動」で変速操作を段階的に行ってくれます

エンジンがかかっているとき、シフトレバーがP(パーキング)やN(ニュートラル)以外にはいっていると、アクセルペダルを踏まなくても車が動き出します。 

この現象をクリープ現象といい、トルクコンバーターを動力伝達に使っているAT車にのみ起こる現象です。

ATのメリット

◆ハイパワーエンジンにも対応可能

パワーの大きな車にも対応でき、高級車のトランスミッションは、ほぼATを採用しています。

◆運転のしやすさ

ブレーキとアクセルだけで運転できるため楽に感じるでしょう。 

操作ミスによるエンスト(エンジンストール)がほとんどないので、運転に不慣れな方や高齢者、女性の方にも比較的乗りやすい車になります。

ATのデメリット

◆誤発進リスクがある

AT車は操作性が少なく、アクセルを踏めば発進や加速してしまうため、踏み間違いによる急発進の危険性があります

◆内部構造が複雑である

内部構造が複雑であるため同等クラスのMT車より車両価格が高い傾向にあります

CVT(コンティニュアスヴァリアブルトランスミッション)

CVT(コンティニュアスヴァリアブルトランスミッション)タイトルとおもちゃの車

CVTとはATの一種なので、車が「自動」で変速操作を行ってくれます。

ATがオイルを使って段数的に変速する「有段変速機」に対し、CVTは入力と出力の2つのプーリー(滑車)のまわりを回転するベルト円周を変えることで連続的に変速する仕組みとなるため「無段変速機」と呼ばれています

ベルトの代わりにチェーンやトロイダルを使用している車もありますが、CVTの大多数はベルト式を採用しているのが現状です。

CVTのメリット

◆滑らかな走行

車両速度を段階ごとに変速するAT車に対して、CVT車は適切な変速度合いを微調整するので燃費効率が良く、変速時も走りが滑らかです。

◆車両価格が安い

変速の段数を多く設定しているATと比べると低コストで生産できるため、車両価格を抑えやすい傾向にあります。

CVTのデメリット

◆高速走行が苦手

CVTは、エンジンが高速回転になるとプーリーのベルト部分に負担がかかるため、高速走行では燃費が悪くなります

◆ハイパワーエンジンには不向き

ベルトの摩擦力によって動力伝達を行うので、大排気量車のようなハイパワーエンジンには装備できない場合があります。

軽自動車のトランスミッションに採用されることがほとんどです。

AMT(オートメイテッドマニュアルトランスミッション)

AMT(オートメイテッドマニュアルトランスミッション)タイトルとおもちゃの車

AMTとは、MTをベースにクラッチ操作と変速操作を「自動化」したトランスミッションです。

別名「セミオートマチック」とよばれ、後に説明する「DCT(ダブルクラッチ式)」と区別するため「AMT(シングルクラッチ式)」と表す場合もあります。

MTと同構造なので、走行中に「手動」でギアを切り替えることもできますが、自動モードを選択することでATと同様の運転が可能です。

メーカーによっては「AGS(オートギアシフト)」と呼ばれる場合もあります。

AMTのメリッ

◆動力伝達率が高い

ダイレクト感のある走りとともに、動力伝達効率が良いので燃費効率に優れています

◆コンパクトカー向き

基本はMTなので作りがシンプルで軽量、小型化することも可能です。

コストも抑えられ、軽量・小型仕様など、コンパクトカーにぴったりです。

AMTのデメリット

◆細かなメンテナンスが必要

ストップ&ゴーが多い日本ではシステムへの負担が大きいだけに、定期的に調整する必要があります。

◆トルク抜けがある

ギアを変えるときに推進力が無くなる「トルク抜け」が起こります
自分の予期せぬタイミングで起こるため、なれるまでは違和感があるでしょう。

DCT(デュアルクラッチトランスミッション)

DCT(デュアルクラッチトランスミッション)タイトルとおもちゃの車

DCTも、MTをベースにクラッチ操作と変速操作を「自動化」したトランスミッションです。

AMT異なり、DCTは2組のクラッチ板とギア(歯車)から構成されています。

1つは奇数段を、もう1つが偶数段を担当し、それらを交互に繋ぎ変えながら変速していきます。

例えば、奇数段のギアが選択されている時は、奇数段のクラッチが繋がり偶数段のクラッチは次の段に備えて待機状態になるため、変速時に動力が途切れずスムーズな加速・減速が可能です。

ATなのにクリープ現象がないことも大きな特徴です。

DCTのメリット

◆素早い変速

2組のクラッチを交互に繋ぎ変えながら変速しているので、動力が途切れずスムーズな加速・減速が可能

◆燃費が良い

加速時にトルクが途切れないため伝達効率が良く、MT車と同じくらい燃費が良い特徴です。

高いトルクが期待できるため、パワフルな走りを楽しみたい人におすすめです。

DCTのデメリット

◆発進・停止のスムーズさに欠ける

半クラッチ状態を自動的に生み出すため、発進までタイムラグが発生します。

ストップ&ゴーが多い日本ではDCTでの走行は適していないという意見もあります。

◆コストが高い

DCTは非常に複雑かつデリケートな構造をしているため、修理や交換の際には多額のコストが予想されます。

トランスミッションのトラブルサイン

トランスミッションはどの車にも備わっている重要なパーツです。

トランスミッションの違和感はエンジンに大きなダメージを与える可能性があり、修理費が高額になる場合があります。

ここで、トランスミッションの不良サインを紹介します。

エンジンチェックランプが点灯している

エンジンチェックランプとスピードメーター

エンジンチェックランプとは、車のスピードメーター付近にありエンジンをかたどった黄色のランプのことです。

エンジンまたはトランスミッションに異常があるときに点灯します。

エンジンチェックランプが点灯したら、トランスミッションが故障している疑いがあるため、危険度に合わせて対処しましょう。

◆安全な場所に車を止める

エンジンチェックランプが点灯したからといって慌てて路肩などに停車せず、必ず駐車場やパーキングエリアなど安全な場所に車を移動させましょう。

◆ディーラーや整備工場に連絡する

エンジンチェックランプが点灯しても、一般ドライバーが原因を特定することは難しい場合がほとんどです。
一通り点検し原因がわからない場合は、ディーラーや整備工場に連絡をしましょう。

その際、下記ポイントを抑えて連絡すると話がスムーズです。

・エンジンチェックランプが点灯したタイミング
・走行中の違和感や気になった点
・現在地の情報(自宅や業者までの距離がわかるよう伝えます)

また、エンジンチェックランプがついたり消えたりをくり返すケースもあります。

たとえ運転に支障がないとしても、エンジンチェックランプが一度でも点灯したら放置せずにカーディーラーや整備工場で点検を受けましょう

車が加速しにくく、変速時に違和感がある

シフトレバー切り替えて運転する女性

トランスミッションが故障すると、エンジンの回転が適切にタイヤに伝わらなくなります。

走行中や加速中にエンジンが一時的に空回りした状態で走らなくなったと感じたら、速やかに整備士に診断を受けましょう。

この空回り状態が続くと、やがてトランスミッションはタイヤに回転を伝えることができなくなり、ドライブに入れてアクセルを踏み込んでもエンジンが空回りするだけになります。

液漏れや焦げたような異臭がする

車のボンネットを開けて口に手をあてる女性

トランスミッションを潤滑に保ち、オーバーヒートを防ぐはたらきのあるミッションオイルですが、漏れてトラブルに繋がる場合があります。

漏れている場合は、車の下や周囲に赤色の液体が見えます

また、漏れたオイルが焼き付くことで焦げたような異臭が発生します

焦げた匂いではトランスミッションの故障とは言い切れませんが、他のトラブルの予兆の場合があります。

異臭に気づいたら整備士に診断してもらうのが良いでしょう。

変速したときの異音や振動がする

操作を確認しながら運転する男性

トランスミッションの劣化がすすむと、噛み合わせる調整力が衰え変速する際に振動や異音が発生します。

また、ATポンプやクラッチなどにトラブルがある可能性もあるため、整備工場に持っていくことをおすすめします。

トランスミッションのトラブルを回避するには

ボンネットを開きエンジンを確認する男性

残念ながら、トランスミッションは早期故障の原因となる欠陥があるものがあります

車の警告サインだけではなく、日頃からトラブルに備えて注意点検を行いましょう。

・ミッションオイルを定期的にチェックしましょう。
・後退から前進に運転を切り替えるときは、必ず停止してからにしましょう。
・駐車するときは、必ずパーキングブレーキを使用しましょう。
・適正な積載荷重を守るようにしましょう。
・1年に1回は、トランスミッションの点検を行いましょう。
・トランスミッションの不良の警告サインを無視しない。

不調や故障を放置すると、燃費が悪くなり経済的にも良くないばかりか、突然のエンジンストップに見舞われてしまうなど安全面でもリスクが高くなります

また、他のパーツに負荷を与えかねず、大掛かりな部品交換など修理費用が高額になる可能性も。

少しでも違和感を覚えたなら、一度診断してもらうことをおすすめします。

トランスミッションのまとめ

草原を走る車

今回は、どの車にも必ず装備されている「トランスミッション」の種類と仕組みについて解説してきました。

性能の進化とともに、トランスミッションにも多くの種類が開発されています

トランスミッションは車の走行性能にも関わるパーツなので、それぞれの特徴や仕組みを知ることで自分のカーライフにあった車選びが楽しくなります。

車種や色、形もさることながら、ぜひトランスミッションもチェックポイントに加えて比べてみてはいかがでしょうか。

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