CVT 単語

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CVT(Continuously Variable Transmission,日本語訳:連続可変トランスミッション)とは、変速機のひとつである。
「無段変速機」とも訳される。

概要

CVTは、動力の伝達・変速の変更を行う際、歯車による段階的な変速ではなく、連続的に変速する変速機のこと。

幾つかの方式があるが、金属製のベルトを幅の変わるプーリーで挟み込む、スチーベルト式が乗用車向けとして広く使われており、一般的にCVTと言えばこれをす。

長所

短所

ちなみに、大抵のCVTは逆転機を持たないため、現在量販されているCVT自動車ではCVT変速機内部に後進用の逆転装置として遊星歯車機構を組み込むのが一般的である。

その他のCVT

チェーン式CVT

金属製のチェーンによって動力を伝達する方式。外見上はスチーベルト式とよく似ており、V字プーリーの開きを加減して変速する機構もスチーベルト式と同じ。曲げ自由度でスチーベルトに勝ることから伝達効率に優れ、また最小曲げ半径を小さくできることから大力の伝達をコンパクトな変速機で達成するのに向く。とはいえ、2019年現在量産されているCVTの最高出力はスバル・レヴォーグ300力が関の山。また、騒音面ではスチーベルト式よりも不利、プーリー動力伝達面にかかる圧力が大きいことからプーリーの耐久性確保の為に熱処理等で製造コストが上昇する、といった弱点もある。

ゴムベルト式CVT

構造的には前記のスチーベルト式やチェーン式とよく似ている。ベルトゴムのため、簡易ではあるが耐久性や伝達トルクでは劣る。遠心力を使った変速制御と組み合わせて、スクーターによく使われている。

トロイダル式CVT

トロフィー状にくびれた入力ディスク・出力ディスクの間にパワーローラーを設置し、このパワーローラーの度を可変させて変速する方式。一時期は日産自動車から高級向けCVTとして販していたが、2023年現在は新での採用事例はい。開発したベアリングメーカー日本精工はまだ諦めてないらしい。自動車用無段変速機以外では、航空機用のメインエンジン直結の発電機を一定回転に調整する変速機として採用される。

トヨタ・電気式無段変速機(THS、THS-II)

プリウスをはじめとするトヨタハイブリッド車の変速機構。

エンジン出力とモーター(発電機)の入出力を組み合わせて擬似的な変速(スプリットモード)を行う変わった変速機である。その複雑な動作を説明するにはここでは幅が足りなさすぎるため、理解したい方は専門書を是非読もう。

トヨタ・発進用ギア併用式無段変速機(ダイレクトシフトCVT)

2018年2月26日に発表された新CVT。
上記短所のうち、2番と3番のものを解決するために、発進時のみギアを使用し一定速度以上はCVTとして機する。発進時のロスが低減できて、プーリーも小化されるためフライホイール効果も少なくなる。変速ショックが入るデメリットはあるが、発進直後の1回のみで済む。また、レシオカバレッジ(変速幅)も高級多段AT並のものを確保でき、よりエンジンの巡行時回転数を下げて静粛性と高燃費を両立可である。

2018年(日本国内では2019年1月)に発売されたレクサスUX200(ガソリンエンジン仕様)に初搭載された。その後、2019年4月RAV4(2000ccガソリンエンジン仕様)に搭載。さらに2020年2月ヤリス(1500ccガソリンエンジン仕様)に搭載されており、搭載種が増えつつある。

ダイハツ・デュアルモード無段変速機(D-CVT)

2019年ダイハツ・タント(ターボモデル)に初搭載された新CVT。
上記短所のうち、3番と4番のものを解決するために後進用の遊星歯車機構を転活用、高速時にはスプリットモードで動作するCVTとしたもの。CVT最大の弱点であった中高速域での伝達効率が大きく向上し、トルコンATに負けないレベルのものを実現。やはりレシオカバレッジの拡大でエンジンの巡航時回転数を下げて静粛性と高燃費をも両立できる。

メカニズム面での大きな特徴は、通常のベルトモードではCVT部分の変速の上下がそのまま駆動系全体の変速の上下になるのに、遊星歯車を稼動させたスプリットモードでは「CVT部分の変速を下げるほど、駆動系全体の変速は逆に上がる」という、一見するとかなり不思議な挙動を示す点。また、後進用の逆転にも同じ遊星歯車機構を用いる。機構マニアならば必見である。

上述のタントの他、ダイハツ・タフト(ターボモデル)やダイハツ・ロッキー(トヨタ・ライズ)に搭載されている。

HMT・油圧機械式無段変速機

HSTによる段階伝達と歯車の変速を組み合わせて、スムーズさと伝達効率のいいとこ取りを狙った変速機。陸上自衛隊10式戦車に搭載されている。

詳しくは → 油圧

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