最近は２ペダルのクルマが増加し、オートマ（ＡＴ）限定免許で乗る方も多く、３ペダルのマニュアルトランスミッション（ＭＴ）なんか乗ったことないという方も増えているだろう。それでも、ＭＴに乗りたいと憧れ、あえてＡＴ限定解除し、ＭＴに乗るなんていう方も身近に知るのだ。しかし、ＭＴが少なくなったこともあり、ＭＴの動作原理を知らないドライバーどころか整備屋もいるから、ここではＭＴのことを中心に記してみたい。
まず、写真１が３０年ほど前のトヨタのＷ５０という５ＭＴの断面図だ。現在のＭＴでも、基本構成としては大きな変わりはなく、しいて違いを上げれば、シンクロ（同期）機構が、この時代はシングルコーンだったのが、よりシンクロを強力にするため、テーパーコーンをダブルとかトリプルに増やしている程度だろう。図で判る様にリバースを除くすべてのギヤは、カウンターギヤと常時噛み合っているが、ニュートラルではメインシャフト上の各ギヤは、フリーで空廻りしている。そこで、シフト操作を行うことにより、シフトレバーの動きは、シフトフォークに伝えられ、シンクロナイザーハブを前進させ、シンクロナイザーリングをギヤ側のコーン部に押し付けられ、回転同期されることによりハブはさらに前進し、選択ギヤをシャフトにロックさせることで変速動作が完了する訳だ。
なお、図を見てもらって判るように各ギヤはリバースを除きヘリカル（斜歯）ギヤだ。これはギヤの噛み合いを滑らかにし、騒音の発生を抑える目的から採用されている、なお、ヘリカルギヤの場合、駆動、非駆動において側圧を生じるので、適切なクリアランスを管理しないと、ギヤ抜けなどのトラブルが生じる。また、リバースだけは平（スパー)ギヤが使用されるが、図では表示されないが、噛み合っていない平行２軸ギヤ間にアイドラギヤをスライドさせて噛み合わせることにより、回転方向の逆転を行う。このスライド噛み合いのために、あえてスパーギヤを利用する訳である。ＭＴを運転してみれば判ることだが、リバースである程度速度を上げるとヒューンという駆動音が出るが、これがスパーギヤ特有の騒音で、通常の前進ギヤのヘリカルギヤでは、駆動音はほとんど聞き取れないレベルに抑えられている。
ついでにＮＥＴで拾った、レーシング用チューニングキットの写真２、３を載せて見る、すべてのギヤがスパーギヤで構成されているのが判るだろう。こういうＭＴで走ると、各ギヤでヒューン、ヒューンと周波数は異なるが、それなりの騒音は生じるだろうが、レーシング目的から問題ないということなのだろう。ついでにもう一つ、レーシング使用では、素早いシフトを目的として、あえてシンクロ機構を除外し、常時噛み合いギヤのロックをドグクラッチという単純な機構で行う。このドグクラッチは、シンクロ付きのスリーブとシンクロナイザーリング、ギヤ間の噛み合いロックと原理としては同様なのだが、シンクロナイザーリングが廃され、ギヤロックのための噛み合いが４枚とか極少ない単純な凹凸のもの（写真４）になっている。つまり、ある程度の非同期状態でも、半ばムリやり噛み合ってしまうというものなのである。それでも、回転差が大きい３速全開から２速ハーフスロットルでのコーナー進入時など、大きな回転差がある場合は、ダブルクラッチによりある程度回転差を合わせてやる必要がある。
追記
通常のＭＴは２軸だが、これを３軸にし、奇数段と偶数段に分け、２つのクラッチを持ち、例えば１速で走行中は、既に２速にシフト済みで、単に２つのクラッチの内の1方を切り離し、もう１方を接続すると云うのがＤＣＴ（ディアルクラッチトランスミッション）だ。当然２組のクラッチ操作を手動で行うのは困難で、ＡＭＴ（オートマチック）で２ペダルとなる。しかし、伝え聞くポルシェ９９１では、このＤＣＴ（ポルシェではＰＤＫと呼ぶ）を３ペダルのＭＴに使用すると聞く。当然、クラッチは１組であり、変速操作は２本のシフトフォークを動かし、適当なシフトパターンを実現するためには、複雑な変換リンクが必要になるだろう。これ思うに、ＤＳＧの３軸を使う意味はシフトフィーリングや性能上の意味はまったくなく、ＭＴ本体のギヤセットを流用できるというコストメリットだけではないかと思える。日本車なら、やりそうなことだが、あのポルシェがそういうことをやる時代なのかと思うと、非常に残念に感じるのだ。
追記２
通常のシンクロ付きのＭＴミッションは、シンクロナイザーリングの摩擦による増速もしくは減速からほぼ同一速度になった場合に、スリーブの前進とギヤロックが完了できる。シフトアップにおいては、それほど回転差が生じにくいが、減速時のシフトダウンにおいては、大きな回転差を生じることから、強いシフトレバーの操作を繰り返すと、２ｎｄ辺りのシンクロナイザーリングが摩耗して、シフトダウンがし難いという状態になる。また、現実に見てきたことだが、ドリフト系ビデオなどの見過ぎから素早いシフトを練習して、びっくりする様な素早いシフトをして見せる若者がいる。その時、いざというテクとしては良いが、常時行うのはメカに負担を掛け過ぎると忠告した次第だ。すなわち、シンクロナイザリングの早期摩耗、シフトワイヤー系への負担大からワイヤーの切断やエンドジョイントの摩耗や外れ、シフトフォークとスリーブの摩耗によりギヤロックが浅くなりギヤ抜けなどとなろう。
まず、写真１が３０年ほど前のトヨタのＷ５０という５ＭＴの断面図だ。現在のＭＴでも、基本構成としては大きな変わりはなく、しいて違いを上げれば、シンクロ（同期）機構が、この時代はシングルコーンだったのが、よりシンクロを強力にするため、テーパーコーンをダブルとかトリプルに増やしている程度だろう。図で判る様にリバースを除くすべてのギヤは、カウンターギヤと常時噛み合っているが、ニュートラルではメインシャフト上の各ギヤは、フリーで空廻りしている。そこで、シフト操作を行うことにより、シフトレバーの動きは、シフトフォークに伝えられ、シンクロナイザーハブを前進させ、シンクロナイザーリングをギヤ側のコーン部に押し付けられ、回転同期されることによりハブはさらに前進し、選択ギヤをシャフトにロックさせることで変速動作が完了する訳だ。
なお、図を見てもらって判るように各ギヤはリバースを除きヘリカル（斜歯）ギヤだ。これはギヤの噛み合いを滑らかにし、騒音の発生を抑える目的から採用されている、なお、ヘリカルギヤの場合、駆動、非駆動において側圧を生じるので、適切なクリアランスを管理しないと、ギヤ抜けなどのトラブルが生じる。また、リバースだけは平（スパー)ギヤが使用されるが、図では表示されないが、噛み合っていない平行２軸ギヤ間にアイドラギヤをスライドさせて噛み合わせることにより、回転方向の逆転を行う。このスライド噛み合いのために、あえてスパーギヤを利用する訳である。ＭＴを運転してみれば判ることだが、リバースである程度速度を上げるとヒューンという駆動音が出るが、これがスパーギヤ特有の騒音で、通常の前進ギヤのヘリカルギヤでは、駆動音はほとんど聞き取れないレベルに抑えられている。
ついでにＮＥＴで拾った、レーシング用チューニングキットの写真２、３を載せて見る、すべてのギヤがスパーギヤで構成されているのが判るだろう。こういうＭＴで走ると、各ギヤでヒューン、ヒューンと周波数は異なるが、それなりの騒音は生じるだろうが、レーシング目的から問題ないということなのだろう。ついでにもう一つ、レーシング使用では、素早いシフトを目的として、あえてシンクロ機構を除外し、常時噛み合いギヤのロックをドグクラッチという単純な機構で行う。このドグクラッチは、シンクロ付きのスリーブとシンクロナイザーリング、ギヤ間の噛み合いロックと原理としては同様なのだが、シンクロナイザーリングが廃され、ギヤロックのための噛み合いが４枚とか極少ない単純な凹凸のもの（写真４）になっている。つまり、ある程度の非同期状態でも、半ばムリやり噛み合ってしまうというものなのである。それでも、回転差が大きい３速全開から２速ハーフスロットルでのコーナー進入時など、大きな回転差がある場合は、ダブルクラッチによりある程度回転差を合わせてやる必要がある。
追記
通常のＭＴは２軸だが、これを３軸にし、奇数段と偶数段に分け、２つのクラッチを持ち、例えば１速で走行中は、既に２速にシフト済みで、単に２つのクラッチの内の1方を切り離し、もう１方を接続すると云うのがＤＣＴ（ディアルクラッチトランスミッション）だ。当然２組のクラッチ操作を手動で行うのは困難で、ＡＭＴ（オートマチック）で２ペダルとなる。しかし、伝え聞くポルシェ９９１では、このＤＣＴ（ポルシェではＰＤＫと呼ぶ）を３ペダルのＭＴに使用すると聞く。当然、クラッチは１組であり、変速操作は２本のシフトフォークを動かし、適当なシフトパターンを実現するためには、複雑な変換リンクが必要になるだろう。これ思うに、ＤＳＧの３軸を使う意味はシフトフィーリングや性能上の意味はまったくなく、ＭＴ本体のギヤセットを流用できるというコストメリットだけではないかと思える。日本車なら、やりそうなことだが、あのポルシェがそういうことをやる時代なのかと思うと、非常に残念に感じるのだ。
追記２
通常のシンクロ付きのＭＴミッションは、シンクロナイザーリングの摩擦による増速もしくは減速からほぼ同一速度になった場合に、スリーブの前進とギヤロックが完了できる。シフトアップにおいては、それほど回転差が生じにくいが、減速時のシフトダウンにおいては、大きな回転差を生じることから、強いシフトレバーの操作を繰り返すと、２ｎｄ辺りのシンクロナイザーリングが摩耗して、シフトダウンがし難いという状態になる。また、現実に見てきたことだが、ドリフト系ビデオなどの見過ぎから素早いシフトを練習して、びっくりする様な素早いシフトをして見せる若者がいる。その時、いざというテクとしては良いが、常時行うのはメカに負担を掛け過ぎると忠告した次第だ。すなわち、シンクロナイザリングの早期摩耗、シフトワイヤー系への負担大からワイヤーの切断やエンドジョイントの摩耗や外れ、シフトフォークとスリーブの摩耗によりギヤロックが浅くなりギヤ抜けなどとなろう。
