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CVT(無段変速機)の構造って?メリット・デメリットは?

メカニズム

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★無段階変速機(CVT)の構造

構造的にATとは違います

CVTの原理

出典 http://blog-imgs-51.fc2.com

よく車のCMやカタログで、CVTあるいは無段変速機っていうのですが何のことでしょうか?
またCVTはどんな構造となっているのでしょうか?

CVTもATも、自分でギアを変えなくても自動的に変速してくれることは同じなのですが、CVTとATは構造的に全く違います。
でも、原理的にはATよりもCVTの方が簡単で、仕組みも簡単です。


CVTはプーリーという部品の動きによって力が変わり、プーリの間に挟んである金属ベルトによって駆動系へ動力が伝わる仕組みです。


言葉でCVTの動きを説明をしても分かりづらいので、動画で動きを確認してみてください。
プーリーの溝の幅が変わることで、プーリーに挟んである金属ベルトの動きが変わっていることがお分かりいただけるかと思います。

因みに、ATの構造ですが、いつかはお伝えしたいと思ってはいるのですが、構造が複雑で、言葉で表すことが難しいのです。
簡単にATの原理・構造をお伝えすると、プラネタリギアをバンドと呼ばれる部品でギアを抑えたりすることで、プラネタリギアの動きを変えている。
といっていいのでしょうか。
余談ですが、このプラネタリギアというギアは、どなたが考えたのか分かりませんが、よくもまあこんなギアを考えたものだと感銘を受けた記憶があります。

★無段階変速機(CVT)の歴史

スバルのジャスティが初めて量産

スバルジャスティ

出典 http://gazoo.com

初めてCVTが搭載されたのは、スバルのジャスティと言う車で、1987年に初搭載しました。
以後、スバルの軽自動車や小型車の変速機は、CVTが主流となります。

技術的にはATに代わる変速機として、その技術は特筆に値するわけなのですが、CVT搭載車の売れ行きは芳しくありませんでした。
その理由は、CVTのメリット・デメリットで後述します。

やがて、1992年に日産から発売された新型マーチ(K11)に、CVTが搭載されるようになります。
それは、元々スバルと日産は提携を結んでおり、スバルのCVT技術が日産に提供されたからです。

2000年代に入ると、CVT搭載車がグッと増えてきます。
今では、軽自動車、小型車にはATではなく、CVTへと切り替わっていきます。
AT車よりもCVTの方が多いのかもしれません。

だからと言って、AT車がないわけではございません。
まだATの搭載が必要な車もあるのです。
これも、CVTのメリット・デメリットで後述します。

★CVTのメリット・デメリット

ATよりも勝っている点、劣っている点

CVTは、ATに勝っている点(メリット)は、
1.シフトショックがない
2.燃費がいい
 ということです。

1.については、CVTは、そもそもATにあるギアがないので、変則時のショックがないのです。

2.については、理由を説明すると難しいため、細かいことは抜きにして簡単に説明します。
CVTは、ギアを使わない分、変則比とよばれる比率に融通を効かせることができ、効率よくエンジンの力を駆動力にできる
と言えばいいでしょうか。


一方で、CVTがATに劣っている点(デメリット)は、
1.クリープ現象がないので、車庫入れに不便
2.パワーのある車にはCVTを搭載しにくい
 です。

1.について、クリープ現象(アクセルを踏まなくても車が進む現象)がなかったことが、スバルのCVT搭載車が売れなかった理由のひとつです。
出始めの頃のCVT搭載車は、クリープ現象がなく、バックで車庫入れするときに、恐る恐るアクセルを踏んで車庫入れをしていました。
結果、使い勝手が悪く、販売に結びつかなかったのです。
現在のCVT搭載車は、クリープ現象が付くよう、トルクコンバーターを使用しています。

2.については、技術的な問題です。
CVTの部品の耐久性が、エンジンのパワーに負けてしまうのです。
ですので、大排気量の車などには基本的にCVTではなく、AT車が主流となります。
ATも無段変速機とまではいかないまでも、7速AT、8速ATというように、ギア比を細かくし、より無段階のCVTに近づいています。

★まとめ

変速機も日進月歩

いかがだったでしょうか?

ATの構造は複雑で、よくこんなこと思いついたと今でも思います。

CVTは原理・構造は、ATよりも簡単とは言え、材質の問題など、技術的に実用化が難しかったのです。

変速機もエンジンと同様、日進月歩で日々進化進歩しているのですね。

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