手動ギアボックスのしくみ

内燃エンジンは高速で作動するため、駆動輪に動力を伝達するためにギアを減らす必要があります。駆動輪ははるかにゆっくりと回転します。

ギアボックスは、スタンディングスタート、丘を登る、水平面でのクルージングなど、さまざまな運転条件に対応するギアの選択肢を提供します。ギアが低いほど、エンジン速度に対してロードホイールの回転が遅くなります。

コンスタントメッシュギアボックス

ギアボックスは、クラッチに続くトランスミッションシステムの第2ステージです。通常、クラッチを挟んでエンジンの後部にボルトで固定されます。

マニュアルトランスミッションを搭載した最新の車は、前進速度が4〜5回、後進速度が1回で、ニュートラルポジションです。

ドライバーが操作するギアレバーは、ギアボックスの上部または側面にある一連のセレクターロッドに接続されています。セレクターロッドは、ギアを運ぶシャフトと平行に配置されています。

最も人気のあるデザインは、コンスタントメッシュギアボックスです。入力シャフト、副軸、主軸の3つのシャフトがあり、ギアボックスケーシングのベアリングで動作します。

リバースギアアイドラーピニオンが回転するシャフトもあります。

エンジンは、副軸を駆動する入力シャフトを駆動します。副軸は主軸の歯車を回転させますが、これらは軸にスプライン結合されたシンクロメッシュ装置によってロックされるまで自由に回転します。

シンクロメッシュを動かしてギアを噛み合わせるフォークが付いたセレクターロッドを介して、ドライバーが実際に操作するのはシンクロメッシュデバイスです。

シンクロメッシュの遅延装置であるボークリングは、最新のギアボックスの最終的な改良点です。シャフト速度が同期するまでギアの噛み合いを防ぎます。

一部の車には、オーバードライブと呼ばれる追加のギアが取り付けられています。トップギアよりも高いため、巡航速度での経済的な運転が可能です。

ギア比の仕組み

ギアの同期

シンクロメッシュデバイスは、シャフトにスプライン結合された歯付きハブに取り付けられた、内側に歯があるリングです。

ドライバーがギアを選択すると、ハブとギア伝達ドライブの円錐形の摩擦面が一致し、ターニングギアからハブを経由してシャフトに到達し、2つのシャフトの速度が同期します。

ギアレバーをさらに動かすと、リングはハブに沿って短い距離だけ移動し、その歯がギアの側面にある面取りされた犬の歯と噛み合い、スプライン付きハブとギアが一緒にロックされます。

現代のデザインには、摩擦面の間に挿入されたボークリングも含まれています。ボークリングにも犬の歯があります。柔らかい金属でできており、ハブよりもシャフトに緩くフィットします。

ボークリングは、歯がリング上の歯と揃う前に、ラグまたは「指」を使用してハブの側面に正確に配置する必要があります。

位置を特定するのにかかる時間では、シャフトの速度が同期されているため、ドライバーは歯を衝突させることができず、シンクロメッシュは「無敵」と言われています。