オートマのまとめ

- 第７回 ステップ式ＡＴ 変速部 その２-

今回は、いよいよ変速の仕組みについてお話しいたします。
まな板に乗るのはちょっと古めの４速ＡＴ。
まずは下の図を見てください。

これじゃあ、ナニがナンだかわかりませんよね。

で、次に右のアニメーションを見てください。
お解りいただけましたでしょうか？

さらに、上図の最上部の青はトランスミッションのケース。
灰色のラインが各要素を結び、その間の緑色の丸が、前回お話ししたクラッチやブレーキです。
これらのクラッチやブレーキには、本来フォワード＆リバースクラッチとか、ローアンドリバースブレーキとか、プロレス技のようなカッコいい名前がついているのですが、ここでは簡略化してクラッチＡとかＢとします。

さて、では停車状態からＡＴシフトレバーをＰレンジからＤレンジにシフトしましょう。

１速

上図が１速の状態です。

• エンジン回転が２列目サンギアに入力される。
• ブレーキＢとクラッチＣが作動し、２列目インターナルギアが固定される。
• ２列目プラネタリーキャリアから出力。
• ２列目プラネタリーギアセットは、サンギア：入力、インターナルギア：固定、プラネタリーキャリア：出力、となるため、入力は減速されてから出力される。

２速

上図が２速の状態です。

• ブレーキＡが作動し、１列目サンギアを固定する
• クラッチＣが作動し、１列目プラネタリーキャリアと２列目インターナルギアを接続する。
• エンジン回転が２列目サンギアに入力される。
• ２列目プラネタリーキャリアと１列目インターナルギアは接続されているため、
• １列目は、サンギア：固定、インターナルギア：入力、プラネタリーキャリア：出力、となり、減速される。
• １列目プラネタリーキャリアの回転はクラッチＣを介して２列目インターナルギアに伝わる。
• ２列目のプラネタリーギアセットは、サンギア：入力、プラネタリーキャリア：出力、インターナルギア：ゆっくり回転、となるため１速よりも小さな減速比で減速される。（２速、ヤヤコシヤ・・・・）

３速

上図が３速の状態です。

• クラッチＢが作動し、２列目サンギアと１列目プラネタリーキャリアが接続する。
• クラッチＣが作動し。１列目プラネタリーキャリアと２列目インターナルギアを接続する。
• ２列目サンギアの回転と、２列目インターナルギアの回転数が等しくなるため、２列目プラネタリーキャリアは２列目サンギア、インターナルギアと一体になって回転する。
• 入力と出力が等しくなるため、減速比は１となる。（直結）

４速

上図が４速の状態です。

• クラッチＢが作動し、エンジン回転が１列目プラネタリーキャリアに入力される。
• ブレーキＡが作動し、１列目サンギアを固定する。
• １列目のプラネタリーギアセットは、サンギア：固定、プラネタリーキャリア：入力、インターナルギア：出力、となるため増速される。

リバース

上図がリバースの状態です。

• クラッチＡが作動し、エンジン回転が１列目サンギアに入力される。
• ブレーキＢが作動し、１列目プラネタリーキャリアを固定する。
• １列目のプラネタリーギアセットは、サンギア：入力、プラネタリーキャリア：固定、インターナルギア：出力、となるため逆転となる。

いかがでしょうか？
お解りいただけましたでしょうか？
実はこのオートマ、ご主人様の知らないところで、ケッコー難しいことをしていたのですネ。
たかが４速でコレですから、８速とか９速になったら・・・
あるいはラビニヨ式プラネタリーギアなんてのが使われていたら、どこがどうなってるのかサッパリ・・・

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その昔、クルマにキャブレターなんてモノが使われていたころの話です。
アクセルペダルをググッと踏み込んだワタクシメは、
アクセルワイヤーが引かれ、
スロットルバルブがバッと開き、
加速ポンプがギュッと押されてガソリンがインテークマニホールド内に噴射され、
続いてメインジェットからもガソリンがドバっと噴出し、
エンジン回転数がブオッと上がる・・・
なんて様子を想像しながら運転を楽しんだものです。

なので、今回でステップ式オートマの仕組みを理解下さったオッサン方々も、
グワッとアクセルペダルを踏み込み、
フォワードクラッチと、オーバーランニングクラッチが作動し、
１列目プラネタリーキャリアと２列目サンギアが接続され・・・
なんて様子を想像しながら運転したら・・・・・・事故りますね、コリャ・・・

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追記

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なんて様子を想像しながら運転したら事故ってしまいそうでありますが、それでもトランスミッションが作動する様子はイメージはしたい。
とご所望のオッサンのために、４速ＡＴの作動シミュレーター的なアニメーションを作ってみました。（そんなオッサンはいない、というツッコミはｺﾞｶﾝﾍﾞﾝ）



ちなみに、上図のギアの歯数は、サンギア：２４、インターナルギア：４８、プラネタリーギア：１６となっています。
さらにちなみに、実際のトランスミッションでは、Ｎ/Ｐレンジ時でもいくつかのクラッチを作動させておいて、Ｄレンジに入れたときにすぐに発進できるようにとか、一方向にしか動力を伝えないワンウエイクラッチを設けて、特定条件ではエンジンブレーキが効かないようにするなどの制御もしていますが、ここではイメージなので、それらは割愛です。

さて、それでは全国の４速ＡＴにお乗りのオッサン方。
上記のアニメーションを参考に、アクセルペダルをガバッと踏み込んで刹那のキックダウンの変速、その後の加速のための変速・・などなど、トランスミッションの作動をイメージしながら運転をお楽しみください。

実はワタクシメ、このアニメーション同様に、遊星ギア４組を使った７速ＡＴまでは各レンジでのそれぞれのギアの回転数を計算したことがあります。
４組も遊星ギアがありますと、１列目で減速して、２列目は増速して、３列目は加減速なし、４列目で増速・・・なんて制御を行っています。
これをイメージしながら運転するとなると・・・やっぱり事故ります。
したがいまして、トランスミッションの作動を想像しながら運転するのは４速ＡＴまでとし、多段化が進んだ高級車にお乗りのオッサン方はメカケとのデートのことでも想像しながら運転してください・・・。

続く