テクノロジーがわかるとクルマはもっと面白い。未来を予見する自動車技術情報サイト

  • 2018/11/12
  • Motor Fan illustrated編集部

『下町ロケット』で焦点になったCVTのトランスミッションの副変速機とは?

ドラマの制作にも協力しているジヤトコのCVTの副変速機をテキストにして解説する

このエントリーをはてなブックマークに追加
ジヤトコCVT7。副変速機を備えるCVTである。
人気のドラマ、TBS日曜劇場『下町ロケット』。人気作家池井戸潤さんの『下町ロケットゴースト』と『下町ロケット ヤタガラス』が原作のこのTVドラマ。今回のテーマのひとつは、トラクター用のトランスミッションの開発だ。第5話では、「トラクター用のトランスミッションのCVT、その副変速」の特許についての裁判がドラマで展開されていた。さて、この「副変速機」ってそもそもなんだろう? 

 今回のTVドラマ『下町ロケット』のなかに登場する自動車技術はトランスミッションだ。トラクターのトランスミッションを開発するストーリーに出てくるのは、CVT。これに「副変速機」が付いているようだ。「副変速機付きCVT」といえば、ジヤトコ(JATCO)。
 実際に、同社はドラマ制作に協力もしている。

 プレスリリースにも、こう書いてある。(JATCOの10/31付けのリリース)

佃製作所とギアゴーストの熱い挑戦に胸を打たれる「下町ロケット」。佃製作所の今度のチャレンジは、ずばり「トランスミッション」です。クルマを快適に走らせるために欠かせない役割を果たすトランスミッションをめぐるストーリーに目が離せません。オートマチックトランスミッションの専門メーカーとして、ジヤトコも「下町ロケット」の映像制作に協力させていただいています。

そもそも副変速機ってなんだろう

「すげー!このエンジン25kgmも出てるよ!」とか「400Nmか、さすがターボエンジン」とか、昨今の乗用車用エンジンはトルク寄りの特性を訴えているものが多い。ひょっとすると購入してから一度も使われることのない最高出力よりも、日常で日々使われるであろう低中回転トルクを重視するのは、ユーザーの立場からも歓迎すべき傾向だ。

 しかし、いくら大トルクを発揮しようとも、その数値だけではクルマを動かすことはできない。その増幅のために備わっているのがご存じ変速機=トランスミッションである。エンジンが発揮するピンポイント(と言ってしまおう)のトルク発生エリアを逃さないように、変速してその回転数を使い続けるようにしているのがその役目だ。近年は効率追求が進んでいるため、トルク発生エリアよりもっともっと狭い「最適効率点」をつかんで放さないように多段化(ワイドレンジ化)が著しく進んでいる。

 多段化すれば最適効率点を狙い撃ちできる。しかし多段化は機械の大型複雑化を招いてしまう。そもそも高効率を図ってワイドレンジ化したいのに、システムが大きく重くなるのは本末転倒。そこで使われるのが副変速機である。

副変速機の例

 スポーツ自転車に乗っている方なら「3×9=27」とか「2×10=20」などの数字になじみがあるだろう。リヤディレイラーにおける複数枚スプロケットの変速に加えて、フロントディレイラーでも変速し、多段化する方式である。クルマの副変速機も同様の仕組みをとっている。

 日産/三菱自/スズキの軽自動車で用いられるCVTに、副変速機を備えているものがある。ジヤトコ製のJF015E:通称CVT7である。主変速機であるCVT(ベルト&プーリ)の後段において、遊星歯車機構で2段変速する幅変速機を置いている。

 軽自動車用のCVTなら小さく軽くしたいのは当然の要望。そして軽自動車用の660ccエンジンはトルクが小さい。だから変速機の変速比幅(レシオカバレージという)を大きくしてドライバビリティを高めたい。だけどCVTの変速比幅を大きくするためにはプーリの径を大きくする必要があり、すると猛烈に重くなり大きくなってしまう。

 そこでジヤトコは考えた。主変速機構の後段にもともと備わっている前後進切替機構を担う遊星歯車機構、これに前進2段変速を付与したのだ。こうすることでベルト&プーリはさらに小径化でき、変速比幅も増やせて一石二鳥。2018年現在ではCVT7に加えてさらにワイドレンジを実現したCVT W/Rという機種もラインアップしている。

ジヤトコのJF015E。丸で囲んだところが副変速機機構。変速比は1.0/1.8。

 商用車のトランスミッションにも副変速機を備えているものがある。大型トラックのカタログを見ると12段や16段といった数字が見られる。これらは12セットや16セットのギヤを持っているわけではなく、副変速機機構で多段化を実現しているのだ。

 たとえばいすゞのMJX12型:通称スムーサーGxの例。12段変速機構は、2×3×2という内訳だ。最初の「2」はスプリッタ、「3」は主変速機構、最後の「2」はレンジチェンジを用いている。スプリッタとは平行軸ギヤ式の、レンジチェンジは遊星歯車式の切り替え機構だ。主変速機も平行軸ギヤ式、つまりMTである。スプリッタ&レンジチェンジによって、空荷からフル積載、発進から高速巡航まで、乗用車の比ではない負荷の増減がある大型トラックの走行を支える変速比幅を持たせている。

いすゞのMJX12。左の囲みがスプリッタ、右はレンジチェンジ。スプリッタはご覧のとおりの平行軸式ギヤ機構で、左側がハイレンジ、右側はローレンジと主変速機の3/6速ギヤを兼ねている構造。レンジチェンジは遊星歯車機構。

 四輪駆動車にも幅変速機は備わる。泥濘地などの脱出が難しい悪路において大トルクが必要な際に、主変速機に加えてローレンジを作り出すための機構だ。トランスファーと称され、シフトレバーに並んで小さなレバーがあるのをご存じの方もいらっしゃるだろう。こちらも、乱暴な言い方をしてしまえば、例えば6MTのクルマだったら2×6で12段変速だ。ランドクルーザーの例でいえば、変速機である6ATの後段にトランスファーが備わり、そこでHi/Loを切り替えている。

ランドクルーザーの例。丸で囲んだのがトランスファー。変速比は2.618/1.000。

自動車業界の最新情報をお届けします!


自動車業界 特選求人情報|MotorFanTechキャリア

自動車業界を支える”エンジニアリング“ 、”テクノロジー”情報をお届けするモーターファンテックの厳選転職情報特集ページ


大車林

大車林

基礎原理から最新技術、産業、環境、行政、モータースポーツ、デザインまで、クルマ社会をキーワードで理解する自動車総合情報・専門用語事典『大車林』の検索サービスです。

キーワードを検索
注目のキーワード
2ローターロータリーエンジン
2つのローターユニットからなるロータリーエンジン。1ローターエンジンでは、エキ...
スーパーチャージャー
新気を加圧して、周囲の大気圧力以上にしてエンジンに供給する給気装置。排気ター...
トラクション
駆動輪と路面間で生じる駆動力をいう。この力は駆動輪軸重、トルクとタイヤと、路...

カーライフに関するサービス

ランキング

もっと見る
@motorfan_illustrated