科目：
- 一般的な情報
- セレクターレバー/マウンテンギア
- シングルプラネタリギヤシステム
- 複合遊星歯車装置（シンプソン方式）
- ラヴィニョーのシステム
- ギアオイル
- オイルポンプ
- コントロールユニット
- コントロールバルブ
一般情報：
オートマチックトランスミッションの利点は、操作性、快適性、安全性が向上することです。 トランスミッションの変更は、ぎくしゃくすることなく、可能な限りスムーズに行われます。 オートマチックトランスミッションは、アクセルペダルを最後まで踏み込むよりも、緩やかに加速した方が早く高いギヤにシフトアップします。 後者の場合、スイッチはレブリミッターの直前までのみ行われます。 車両が停止すると、自動的に XNUMX 速に切り替わります。
流体カップリングまたはトルクコンバータは、エンジンとオートマチックギアボックスの間に取り付けられます。 これについては別の章を参照してください トルクコンバータ.
セレクターレバー/マウンテンギア:
オートマチックギアボックスを備えた車にはセレクターレバーがあります。 セレクターレバーはブレーキペダルを先に操作することで操作できます。 どのような機能があるかをまとめると次のようになります。
- P: パーキング位置 (出力シャフトがブロックされ、車が転がりなくなり、エンジンが回転できるようになります)
- R：リバース
- N: ニュートラル (車がニュートラルで、出力軸がブロックされていないため、ブレーキペダルを放すと横転する可能性があります)
- D：ドライブ（前進ギア、加速すると車は自動的にシフトアップおよびシフトダウンします）
- ※S：スポーツ（シフトアップが少なく急加速時の加速が大きくなります）
- ※M：マニュアル（セレクターレバーを前後に＋または－に操作することで、シフトアップまたはシフトダウンのタイミングを指示します。
* はオプションであることが多く、すべてのマシンで利用できるわけではありません。
他の自動車ブランドでは、L、2、および 3 の位置を使用して、車がどのギアに留まるべきかをドライバーが選択できるようにしています。 これらのモードは「マウンテン ギア」とも呼ばれます。
これらのモードのいずれかがアクティブになると、オートマチック トランスミッションは特定のギアに配置され、そこに保持されます。 これは山を運転するときに非常に役立ちます。 通常の降下時には、オートマチックトランスミッションは「D」ポジションでより高いギアにシフトアップします。 その結果、トランスミッションの比率が小さくなり、車の降下速度がますます速くなります。 ギア 3、2 (1 または L) を接続すると、オートマチック トランスミッションはより低いギアで駆動します (たとえば、5 段目から 4 段目へ)。 するとエンジンが高速で回転し、車の速度が低下します。 エンジンのブレーキが増えるため、ますますブレーキをかける必要がなくなりました。 トレーラーで運転する場合、急な下り坂ではこれが必要です。そうしないと、ブレーキがかかり続けるためブレーキが過熱します。
シングル遊星歯車システム:
遊星歯車システムは、自動変速機、スターター モーター、オーバードライブ、ハブ リダクションなど、いくつかのシステムで使用されています。 遊星歯車システムは次の部品で構成されています。
- リングギア
- 3 サテライトホイール
- ドレーガー
- サンホイール
単遊星歯車装置でトルクを伝達するには、リングギヤ、キャリア、またはサンギヤを固定する必要があります。 この部分は応答要素として機能します。 衛星ホイールは、サンギアとリングギアの間の距離を埋めるだけの役割を果たします。
例： サンギアはモーターに接続されており、同じ速度で回転します。 キャリアは出力軸に接続されている。 リングギアはギアボックスハウジングに固定されています。 これにより大幅な遅延が発生します。 これは、サンギアが駆動し、リングギアが反力要素となり、キャリアが駆動されることを意味します。
太陽歯車（中央の水色）は反時計回りに回転します。 これにより、(赤色) 時計回りに回転するサテライト ホイールが駆動されます。 これらはリングホイール内で回転し、(青色) キャリアを伴います。
したがって、キャリアの回転速度は太陽歯車よりも遅くなります。 つまり動きが鈍くなるということです。
この表は 6 つの異なる送信オプションを示しています。 すべてのトランスミッション オプションが自動車テクノロジーに使用できるわけではありません。 通常、残る選択肢は 3 つだけです。
ブレーキバンドまたはマルチプレートカップリングは、さまざまな要素を接続して固定するために使用されます。 このようにして、さまざまな要素を接続し、減速、加速、回転方向の変化を生み出すことができます。
最新のシステムでは、コンピュータが多板クラッチに油圧を確実に送り、部品を固定します。 ブレーキ バンドと多板クラッチに関する理論については、このページで詳しく説明します。
この図は、オートマチック トランスミッションの XNUMX 組の遊星歯車システムの概略図を示しています。 前進ギアには XNUMX つのシステムがあり、後進ギアには XNUMX つのシステムがあります。 赤い線はオートマチック トランスミッションを通る力の方向を示します。 左側（トルクコンバータを備えたエンジン側）から、遊星システムを備えた完全な部分（黒い線）を通って、プロペラシャフトのカップリングまで。 ギアボックスには XNUMX つのシステムが使用されており、それぞれに Z、D、R (サン ギア、キャリア、リング ギア) が付いています。
ページ上で 遊星歯車システムの減速を計算する 惑星システムのオンとオフの切り替え、およびさまざまなシステムのリンクに関する詳細情報が含まれています。
遊星歯車システムは中心線の上下で対称です。 走行中に内装が回転してしまうので仕方がありません。
ギアが噛み合ったときに何が起こるかを理解するために、画像の惑星系の駆動部分も赤で強調表示されています。
図では、ギア 1 が締結されています。 ギア 1 を接続するには、クラッチを接続する必要があります。 このリンクは青色で表示されます。 密閉カップリングと遊星システムの一方の被駆動側では、一部の部品も回転する必要があります。 この場合、部品のサイズによって伝達比が決まります (小さな入力歯車と大きな出力歯車を考えてください。その場合、大きな歯車の方がゆっくりと回転します。大きな歯車の歯数が小さな歯車の 1 倍である場合、比率は 2:XNUMX になります)。
原則として、これはオートマチックトランスミッションにも当てはまります。 リング ギア、サン ギア、サテライト ギアのサイズは XNUMX つのシステムすべてで異なります。 ここで、別のクラッチ (左側のシステムなど) が通電されると、出力シャフトの速度が変化することがおそらく想像できるでしょう。 遊星歯車減速比の計算の詳細については、ここをクリックしてください。
複合遊星歯車装置（シンプソン方式）
自動変速機では、複数の衛星ホイールまたはキャリアが XNUMX つの太陽歯車に取り付けられている複合遊星歯車システムがよく使用されます。 これは、特に、いわゆるシンプソン システムの場合に当てはまります。
シンプソンシステムは幅広のサンギアと2つのリングギアを備えています。 これらのリング ギアは通常駆動されるため、歯の負荷は駆動されるサン ギアの場合よりもはるかに低くなります。 その結果、多くの場合、システムを小型化できます。 現在、シンプソンシステムはあまり使用されていません。 Ravigneaux システムは、より多くのスペースを節約できるため、開発者の間でより人気があります。
この画像は、遊星歯車システムを XNUMX つの緻密な全体として示しています。 リングギア (歯のある左側の幅広のリング) とキャリア (銀色の部分) が見えます。
リングギアが抜けてしまいました。 衛星ホイールとキャリアが見えるようになりました。 3 つのサテライト ホイールは、内側でサン ギアに、外側でリング ギア (現在は滑り落ちています) に噛み合っています。 これらの歯車は常に相互に接続されています。
ここでは、キャリア（衛星ホイールを含む）がサンギアから滑り落ちています。 サンギアは右側のギアです。
ここにダブルサンギアが見えます。 左側のセクションは、上の画像に見られる遊星歯車システムを駆動しました。 右のギアはその隣のシステムです。 これにより、「複合」ギア システム、つまりシンプソン システムという名前が付けられました。 太陽歯車がシングル (左側部分のみ) で、遊星歯車システムが 1 つだけの場合、これはシングルまたはラビニョー システムと呼ばれます。 Ravigneaux システムには、このシステムの 6 つの衛星ホイールの代わりに 3 つの衛星ホイールがありますが、これについては後で説明します。
これは結合システムのもう XNUMX つの部分です。 左側に黒いリングギア、中央にサテライトホイールを備えたキャリア、右側（そこにあります）にサンギアがあります。
ラヴィニョーのシステム:
フランスの技術者ポール・ラヴィニョーは、20 年代後半にいくつかの実用的な変速比を簡単に作り出すためのコンパクトな遊星歯車システムを開発しました。 これはラヴィニョーシステムと呼ばれます。 このシステムは現在、多くのオートマチックギアボックスで使用されています。
このシステムは 2 つの遊星歯車機構を 1 つの機構にまとめているため、非常にコンパクトです。 2 つの太陽ホイール、3 つの大小のサテライトホイール、3 つのリングギアで構成されます。 以下は側面図です。
下の画像では、衛星ホイールが噛み合っていることがわかります。 大きい衛星ホイールは太陽ホイール 1 に接続されています。小さい衛星ホイールは太陽ホイール 2 に接続されています。
表では、1 速ギアが接続されると、クラッチ 1 (K1) とブレーキ バンド 1 (B2) が接続されることがわかります。 これは、サンギア XNUMX と衛星ホイールを備えたキャリアが固定されている (これらが駆動される) ことを意味します。 するとリングギアは浮いた状態になります。
これにより最大の遅延が発生します。 大きな減速度はトルクの増加を意味し、車輪の速度も低下します。 1速は停止状態から加速するのに最適なギアです。
ギアボックスが 2 速にシフトすると、ブレーキバンド B1 が解放され、クラッチ B2 が接続されます。 これでサンギア 2 とリングギアが固定され、駆動されます。 その場合、着用者は駆動されます。 このリンクされたコンポーネントの組み合わせにより、1 速ギアの場合よりも減速が少なく、2 速ギアに正確に適切な伝達比が提供されます。
多板クラッチとブレーキバンド:
古いギアボックスでは、さまざまな部品 (サンギア、キャリア、リングギアなど) を固定するためにブレーキ バンドが使用されていました。 ブレーキバンドは鉄製で、金属間の接触を可能な限り防ぎ冷却するために潤滑剤が塗布されています。 下の画像は、ブレーキ バンド (左) とリング ギア周囲のブレーキ バンド (右) を示しています。
リングギヤは、油圧プランジャー（伸びる）でブレーキバンドを締め付けることで固定されます。 そのため、締め込む際に遊星歯車機構のある部分が浮いて駆動され、歯車が噛み合います。
新しいギアボックスでは、多くの場合、ブレーキ バンドは使用されなくなり、多板クラッチが使用されます。 多板クラッチは、油圧を使用して互いに押し付けられる、複数の個別のクラッチ プレートが前後に配置されて構成されています。 これによりカップリングが「係合」し、リングギアが固定されます。 下の画像は、分解された状態のマルチプレート カップリングを示しています。 パーツが押し込まれます。 鉄製のハウジングの歯がかみ合います。
ギアボックスオイル:
オートマチックトランスミッションのギヤオイルはATF（オートマチックトランスミッションフルード）タイプが一般的ですが、メーカーによって仕様が異なるオイルを用意している場合もあります。 ギアボックス内の間違ったオイルは余分な摩耗や早期故障を引き起こす可能性があるため、ここでは常に注意する必要があります。 オートマチックギアボックスのオイルレベルも定期的にチェックする必要があります。 値が低すぎると、オイルが過熱し、オイルの劣化が大幅に早まり、ギアボックスの摩耗が増加する可能性があります。 オイルレベルのチェックは、エンジンオイルをチェックするのと同じように、レベルゲージを使用して非常に簡単に行うことができる場合がありますが、多くの場合、容器にはレベルゲージが付いていません。 次に、エンジンを作動させた状態でフィラープラグを緩め、オイルがなくなるまで注入してオイルレベルをチェックする必要があります。 メーカーによっては、最初に温度を確認する必要があります。 可能な限り冷たい油を使用する必要がある場合もあれば、摂氏 30 度から 50 度の油を使用する場合もあります。
オイルポンプ：
変速機にはギヤポンプや鎌ポンプがよく使われます。 写真のポンプは鎌ポンプです。 このポンプはエンジンによって直接駆動されます。 オイルはエンジンの作動中、つまりセレクター レバーのすべての位置で常に循環します。
コントロールユニット：
制御ユニットは、ポンプ圧力が常に基本圧力に調整されるようにします。 さらに、制御ユニットは、制御バルブが適切なタイミングでオンおよびオフに切り替わることを保証します。
コントロールバルブ:
コントロールバルブはセレクターレバーの位置によって操作されます。 位置 P および N では、アクセスが閉じられ、オイルがすべてのパイプから流れ出します。 したがって、すべてのカップリングとブレーキ バンドは油圧を失い、バネの力によって押し戻されます。 コントロールユニットが信号を与えると（例えば、XNUMX速のリングギアをロックするなど）、信号がソレノイドバルブ（ソレノイドバルブとも呼ばれます）に送信されます。 バルブ、つまりスライダー ハウジングのスライダーが開くと、オイルが高圧でプランジャーに流れ、プランジャーから多板クラッチまたはブレーキ バンドにオイルが供給されます。 圧力セレクターは、アクセルペダルに基づいて液圧を調整する調整バルブです。 この油圧によってオートマチックトランスミッションの一部が固定され、変速が可能になります。
