AMT(オートメイテッドマニュアルトランスミッション)は、トランスミッションの1種で、摩擦クラッチと平行軸歯車式変速機で構成されています。もう少し詳しく見てみましょう。
クラッチとは
一般的に、車のクラッチには摩擦クラッチと呼ばれるものが使われています。この摩擦クラッチは
円盤状や円筒形などの部品で、摩擦力により動力を伝達する仕組みです。圧着力を調整することで滑らせながら、回転数を同調させることができます。
また、摩擦クラッチは摩擦する面がオイルで潤滑されている湿式クラッチと、潤滑されていない乾式クラッチがあります。車の場合、主に乾式クラッチが使われており、クラッチが接続した時のショックを吸収するために、スプリングやゴムなどを備えています。
クラッチの操作は運転席足元にあるクラッチペダルで行われます。操作機構にはクラッチ本体までケーブルで伝える機械式クラッチと、油圧で伝える油圧式クラッチがあります。
平行軸歯車変速機
平行軸歯車式変速機は、平行軸に複数の変速比の異なる歯車をを持ち、これを油圧や電動などで切替え、ギア比を選択する変速機のことです。プラネタリーギア式よりも歯車の組合せの自由度が高いのが特徴です。2段変速機を例に構造を見てみましょう。
2段変速機の場合、入力シャフトと出力シャフトが平行になるように配置され、入力シャフトにはドライブギアが、出力シャフトには対応するドリブンギアが備えられて、それぞれは常時かみ合わせ状態になります。ドリブンギアは出力シャフトに固定されていますが、ドライブギアは空転できるようになっています。
しかし、この状態だと、エンジン回転数がどれだけ上がっても、動力をタイヤに伝えることができません。そこで、スリーブと呼ばれる部品を入力シャフト上のギアとギア間に配置します。このスリーブは入力シャフトと共に回転し、回転軸方向にスライドすることができます。
スリーブを1速ドライブギアと嚙合わせると、入力シャフトとともに1速ドライブギアも回転できるようになり、1速ドリブンギアに回転を伝える事が出来るようになります。1速ドリブンギアは出力シャフトに固定されているので、回転は出力シャフトにも伝わり、タイヤへと回転を伝える事が出来るようになります。
この時、2速ドライブギアはスリーブとかみ合っていないので空転しています。2速に変速すると、2速ドライブギアとスリーブが噛み合い、1速ドライブギアは空転します。
シンクロメッシュ機構
ドライブギアとスリーブが噛み合う時、シャフトの回転速度と歯車の回転速度の差が大きいと、スムーズに噛み合わず、変速操作が困難となる場合があります。そこで登場するのがシンクロメッシュ機構です。シンクロメッシュ機構の主な役割は、入力シャフトと共に回転するスリーブと、ギヤの間で摩擦力を作用させて、回転速度差を無くすことです。スリーブ側には、ギヤ※1との間で摩擦を発生させるシンクロナイザーリングという部品が取り付けられています。このシンクロナイザーリングは、スリーブと共に回転します。そしてこのリングを異なる速度で回転するギヤ※2に押し付け、摩擦接触させます。この摩擦力により、異なる速度で回転しているギヤとスリーブの回転速度が近づき、スムーズな変速を可能にします。
※1 6速変速機の場合は入力シャフト ※2または入力シャフト
DCTとは
DCTは特殊な構造をした平行軸歯車式変速機と、2枚の摩擦クラッチで構成されています。分類としてはAMTに分類されます。AMTは構造上、変速フィーリングが悪く、空走感やトルク切れを感じます。この空走感やトルク切れを最小限にしたものがDCTです。
DCTの構造
DCTはMTと同じ平行軸歯車とクラッチを2系統持っています。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ます。繋がれていない方は次の段に備えて待機状態になっており、クラッチや変速の動作は油圧アクチュエーターや電動アクチュエーターで行われ、これらはDCT-ECUの制御により自動的に行われます。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解放されている状態です。ギアを変えるときは、あらかじめ偶数段のクラッチを半クラッチの状態にして、奇数段のクラッチを開放するとほぼ同時に偶数段のクラッチを繋ぐことができます。
