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自動変速機


ヨミ: ジドウヘンソクキ
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自動変速機(オートマチックトランスミッション)とは、自動車オートバイに用いられる、エンジンの回転数や速度に合わせてギアを切り替える機を持った変速機の総称である。

略称オートマチック、オートマ、ノンクラトルコン、ATなど。最近流行りの無段変速機(CVT)もこの仲間である。以下、本項では自動変速機やその機構に関することをATと表記し、特に示のない限り四輪について記述する。


歴史


ギアチェンジを自動化する仕組みは20世紀の初め頃、アメリカで考案されたものが始まりとされる。1908年に発売され、流れ作業方式やフォーディズムという言葉を世界的に広めるきっかけとなったであるフォードモデルTは、前進2段・バック1段の半自動変速機を標準装備したものだったが、の高速化・強化に伴い3速~4速MTに取って代わられてしまう。

実用的な全自動変速機が登場するのは1939年ゼネラルモーターズが発表したハイドラマチックというもので、この当時はあくまでもオールズモビルのオプション装備という扱いだった。それ以降、ATの開発がビッグスリー(GMフォードクライスラー)を中心に進むとともに、排気量の拡大競争なども相まってアメリカでのAT普及率は1945年の5%未満から1965年には90えるなど爆発的に普及した。

日本においてAT搭載を初めて販したのは1957年中島飛行機(現スバル)のラビットスクーターである。そして、4輪は意外にも岡村製作所(現オカムラ)という、オフィス具を作る会社が1958年に出した「ミカサ」という600cc前輪駆動が最初であり、数台程度売れた。日本初のトルクコンバータに2速の変速機を組み合わせたこのAT2015年機械遺産として認定を受けている。

ちなみに、この東京都千代田区永田町にある企業博物館、オカムラいすの博物館に展示されているので興味のある方はその日本初のATを見てほしい。

そして、その翌年の1959年トヨタ自動車が商用の「マスターライン」に搭載した「トヨグライド」が大手自動車メーカーAT搭載1号である。トヨグライドはその後、1962年のパブリカ、1963年コロナ1967年カローラと搭載を拡大、他社もそれについていく形となりATが普及していった。

そこから現在に至るまでATは拡大の一途をたどり、現在ではほとんどのATのみをラインナップするまでになった。それを明するように、2016年内販売台数の内、実に98.4%ATというデータが発表されている。

しかし、消防車バス等の大や営業で使うバンなどの耐久性などの面からMTがいまだに多く、こうしたにも徐々にATが普及しているとはいえ、いまだにAT限定免許を不可とする会社もある。


分類


ATにはその機構によって幾つかに分類される。ただ、道路交通法上ATクラッチダル・レバーのないのことをすので、AT限定の免許で乗ることができる。


①クラッチの仕組みによる分類


ここではなものを2つ挙げる。これ以外にも式単クラッチ式・式多クラッチ式・電磁クラッチ式、それに流体継手(フルードカップリング)式クラッチなどがある。

トルクコンバータ式

よくトルコンといわれるのはトルクコンバータのこと。エンジンから来る動の伝達にこれを使い、多段式の変速機やCVTと組み合わせる。ATF(ATフルード)という液体を使って駆動を伝える。一般的なATのほとんどがこれ。

湿式多板クラッチ式

エンジンからトランスミッションへの動伝達に、潤滑油に漬けられた複数枚のクラッチを用いるものでバイクなどで多く用いられる形。ではこれと無段変速機を組み合わせた、ホンダシビック1995年式)から搭載されたホンダマルチマチックや遊星歯車式変速機構と組み合わせたメルセデス・ベンツAMGスピードシフトMCTが挙げられる。


②変速の仕組みによる分類


段階的な変速機構と無段変速機に大別される。段階的な変速機構を持つものを、区別のために「ステップAT」ということもある。もともとこうした段階的変速機構は制御可なものだったがエンジン効率を最大限引き出すには多段化する必要があり、そのせいで重量増や製造コストがかさんでしまうといったデメリットもある。

遊星歯車式

複数の遊星歯車トルコンによる変速。中身が単純なのでAT流である。段数を多くすると変速のショックが小さくなる代わりに、コストや重量がかさんでしまうのが欠点。軽自動車では3~4速、大衆で5~6速、高級ともなると8速を積むこともある。

平行軸歯車式

ホンダ1960年代に「ホンダマチック」として開発した形式。常時噛合ギアトルコン+油圧式の湿式多クラッチという仕組み。遊星歯車式が特許ガチガチに固められていたのでそれを避けるために開発された。遊星歯車式よりギア自由に選択しやすい。

無段変速機(CVT)

詳しくはCVTの記事を参照。歯車ではなく、プーリーとベルト(チェーン)の摩擦によって変速を行う。日本の、特にコンパクトカーで多く採用されている形式。逆に海外では採用例が少ない。

セミオートマチックトランスミッション(セミAT)

変速は手動のままでクラッチ操作を自動化したもの。手動変速だがクラッチがないため2ペダルMTともいう。中・大で近年特に用いられる形式。歴史の項で紹介したフォードモデルTはこのタイプにあたる。

例:いすゞ自動車・・・Smoother

日野自動車・・・Pro Shift 

三菱ふそう・・・INOMAT

UDトラックス・・・ESCOT

スズキ・・・オートギアシフト(AGS)

デュアルクラッチトランスミッション(DCT)

詳しくはDCTの記事を参照。トランスミッション内に奇数段と偶数段のクラッチがあり、それが変速時にすぐ切り替わるようになっているのが特徴。外に多く、セミATに含めることもある。

例:フォルクスワーゲン・・・DSG 

アウディ・・・SトロニックDSGと中身は同じ)

ポルシェ・・・ポルシェ・ドッペルクップルング(PDK) 

三菱自動車・・・ツインクラッチSST

ホンダ・・・SPORT HYBRID i-DCD


操作方法


チェンジバー的に応じた位置(シフトレンジ)に入れることで操作する。操作は簡単で、付いている溝に沿ってレバーを上下するだけでよいが、特定レンジへ入れるときなどの操作をする時は、レバーに付いているボタンを押したり、レバーを手前に引いたりする動作が加わる。ホンダ・レジェンドアバルト・595などのように、押しボタンシフトを操作するというもある。

また、ATにおけるオーバードライブスイッチCVTスポーツモードスイッチを切ることで、山地でのスムーズな走行を可にしたり、SNOWPOWERなどといった道路状況に合わせた変速を行うボタンを持つ種もある。

チェンジバーは設置場所により大きく3つに分かれる。

フロアシフト

その名の通り、の中央部分の床にある。最も一般的な方式でシフトレンジが一直線上に並ぶストレート式と誤操作防止のためにシフトレンジジグザグに配置されているゲート式の2種類がある。MTも基本的にはフロア式が多い。

変わったところでは、ジャガーの一部種に搭載されたダイヤル式のシフトがある。

コラムシフト

ステアリングコラム(ステアリングポストともいう。ワイパーやウインカーライトを操作するレバーが付いているところ)にある。床にシフトバーがない分前席のスペースが広くなり、シフトハンドルに近くなるので操作しやすいが、どこにシフトが入っているか分かりづらいというデメリットがある。昔はMTがこのタイプだったが多段化し、前述した実用性のなさやダイレクトな操作感に乏しいためどんどんれていった。

ATシフトレンジが単純なのでこうしたデメリットは小さく、1990年代まではよく使われていたが後述のインパシフトにほとんど置き換えられている。

インパネシフト

インストルメントパネル(略してインパネ。ざっくりいうとカーナビエアコンのある辺り)にある。

シフトがわかりやすいフロアシフトと前席スペースを広く取れるコラムシフトのいいとこ取りで、近年のATはこの方式が流。これもストレート式とゲート式がある。最近はスズキ・エブリイ三菱ふそう・キャンターどMTもこのタイプを採用することが増えてきている。


シフトレンジ(一般的なもの)


P パーキング(Parking)レンジ

キー抜く時に入れる。寒冷地では、パーキングブレーキ凍結して動けなくなることを避けるためにこれと輪止めを使用して停するケースもある。一部大にはこのレンジがなく、代わりにNで停する。

R リバース(Reverse)レンジ

バックする時に使用する。このギアに入れればブザーやチャイムが鳴り、Rに入っていることを知らせる。

N・・・ニュートラル(Neutral)レンジ

信号待ちでの停等に用いる。Pと違って駆動輪は固定されないので外がかかるとは動いてしまう。このレンジでもエンジンはかけられるが、安全のためPで始動することが推奨される。

D・・・ドライブ(Drive)レンジ

通常走行時に用いる。このレンジへ入れておけば、ハンドルアクセルブレーキだけで操作が可になる。によってはマニュアルモードといい、チェンジバーを左右どちらかに倒し上下に動かすことで、ある程度自分のタイミングギアを切り替えることができるがある。スポーツ志向・高級グレードのに多く、パドルシフトといって、ハンドルから手を離さずにシフトチェンジできる装備もつけていることが多い。

段数を固定するレンジ(2・Lなど)

下り坂などで、強エンジンブレーキを使いたい時に用いる。このレンジ種やメーカーによって表記が異なる。CVTでは数字を使わず、アルファベットで表記することもある。

例:トヨタ・・・P→R→N→D→S→B 

ホンダ・・・P→R→N→D→S→L 

日産・・・P→R→N→D→L


運転上の注意点


ATの運転上、特に多く起こる事故について述べる。

アクセルとブレーキの踏み間違い

ATクラッチダルがなく、右足だけでアクセルブレーキを操作するので、ブレーキだと勘違いしてアクセルを踏んだ結果、コンビニに突っ込む事故が毎年の様に起きている。勘違いをなくすようにすることが肝心であるが、踏み間違い防止のため左足でブレーキを踏む人もいる(しばしば議論の対になる)し、過去の経験から誤操作防止ペダル[外部]を開発した人もいる。メーカーもこうした事故を防ぐ装置を開発し、軽自動車を始めとする多くの乗用車に装着されるようになったが、過信は禁物。

AT車でもエンストはする

ATはエンストしないと思われがちだが、それは間違いである。国土交通省によると[外部]

①Dレンジに入れたまま、惰性で坂から後退していく→エンスト

②Rレンジに入れたまま、坂を惰性で下る→エンスト

③坂で、押しボタン式のエンジンスターターがついたエンジンをかける→きちんとブレーキを踏まなかったためエンジンがかかってない

これら操作ミスからエンストを起こし、最終的にブレーキハンドルが利かずに崖から転落死した事例がある。エンストの状況とその対処法について国土交通省がYouTubeにも動画をアップしている[外部]ので確認してみて欲しい。

特に誤操作をしているわけでもないのに、ATがエンストするということは燃料系統等車両内部に重大な故障が起きていることを示しているため、安全な場所へ停し、ロードサービス等を手配して自動車整備工場で修理を受けることを強く勧める。

クリープ現象

AT種により差はあるものの、アイリング状態でPとN以外のギアに入れて、ブレーキを踏まないでいると、アクセルを踏んでいないのにゆっくりと勝手に進みだす。これをクリープ現(creep 英語で「び寄る」)という。そのため、停時はしっかりブレーキを踏んていないと前のにぶつかってしまう危険がある。特にエンジンの始動時やエアコン使用時に強く現れる。

逆にいえば、MTでいうところの半クラッチ状態でゆっくりと動けることになるので庫入れや渋滞時などはブレーキを少し緩めるだけで簡単に進める。これを活用すればATはもっと楽に運転できる。


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最終更新日: 18/10/09 21:47
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