副変速機

副変速機：走行性能と多様なニーズに対応する変速機構

自動車やオートバイにおいて、変速機は走行性能を左右する重要な要素です。その中でも、主変速機のギア比の可変範囲を補う役割を担うのが副変速機です。本稿では、副変速機の構造、種類、採用例などを詳しく解説します。

副変速機の概要

副変速機は、主変速機に追加される変速機構で、主変速機だけではカバーできないギア比を補うことで、走行状況に合わせた最適な走行性能を実現します。大きく分けて、主変速機と独立した構造を持つものと、主変速機と一体型のものの2種類があります。

独立型副変速機

独立型副変速機は、主変速機とは別に設置され、独立して操作できます。例えば、主変速機が5段、副変速機が2段であれば、合計10通りのギア比を選択できます。四輪駆動車では、トランスファーに内蔵されることが多く、高速走行用のギアと低速走行用のギアを切り替えることで、オンロードとオフロードの両方に対応します。

多くの独立型副変速機は、走行中の切り替えを想定しておらず、クラッチ操作を必要とします。しかし、スバルの「デュアルレンジ」のように、シンクロメッシュ機構により走行中でも切り替え可能な例もあります。また、二輪駆動車にも採用されており、三菱の「スーパーシフト4×2」などがその例です。

オフロード走行を重視する車両では、さらに複雑な構成が用いられることもあります。「デュアルトランスファーケース」と呼ばれるシステムでは、主変速機とトランスファーの間に、もう一つの副変速機を追加することで、より多くのギア比を選択可能としています。これはロッククローリングやモンスタートラックなどの競技車両などで見られます。

一体型副変速機

一体型副変速機は、主変速機に直接組み込まれた構造で、主変速機のシフトレバーで操作します。通常は、主変速機のトップギアよりさらに高いギア比（オーバートップ、オーバードライブ）や、ローギアより低いギア比（スーパーロー、エクストラロー）を追加する目的で用いられます。農業用車両など、低速での強いトルクが必要な用途でよく見られます。誤操作を防ぐため、安全機構が備わっていることも多いです。

CVT（無段変速機）を搭載した車両では、CVTの変速範囲をさらに広げるために、副変速機が用いられる場合があります。遊星歯車機構を用いて、CVTの出力軸に2段の副変速機を追加することで、プーリー径を小さくしつつ、より広い変速比範囲を実現できます。また、従来型の多段変速機でも、小型化と多段化の両立を図るために、副変速機が用いられることがあります。

採用車種例

副変速機は、様々な車種に採用されています。

独立型副変速機の例

四輪駆動車: ランドクルーザー、パジェロ、ジムニー、エスクードなど、オフロード性能を重視した車種に多く搭載されています。
大型自動車: 最大積載量や車両総重量が大きい車両にも採用され、積載時の走行性能を確保しています。
軽トラック/ライトトラック: 低速での大きなトルクが必要な作業に対応するため、副変速機が用いられることがあります。
オートバイ: ホンダのCT110、モトラ、一部のCBシリーズなど、オフロード走行を想定したモデルなどに採用例があります。

一体型副変速機の例

軽トラック/軽バン: スバルサンバー、ホンダアクティなど、低速での作業効率を高めるためにスーパーローギアが追加されています。
スポーツカー: 一部のスポーツカーでは、オーバードライブを追加することで、高速走行時の燃費向上を図っています。
* オートバイ: ホンダのシルクロード、ヤマハのセロー225、カワサキのスーパーシェルパなど、オフロード走行で低速トルクが必要なモデルなどに採用されています。

まとめ

副変速機は、主変速機の性能を補完する重要な機構であり、走行状況や用途に合わせて最適なギア比を選択可能にします。四輪駆動車や大型車、オフロード走行を想定した車種、そして低速トルクが必要な作業車など、幅広い車種に採用され、走行性能向上に貢献しています。今後も、燃費向上や環境性能への配慮など、様々なニーズに対応した副変速機の開発が期待されます。

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