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マニュアルトランスミッション（MT）は、マニュアルギアボックス、標準トランスミッション（カナダ、英国、米国）、またはスティックシフト（米国）とも呼ばれ、多段変速の自動車用トランスミッションシステムで、ギアチェンジには、ドライバーがギアスティックとクラッチ（通常は自動車の場合はフットペダル、オートバイの場合はハンドレバー）を操作して手動でギアを選択する必要があります。
初期の自動車は、最大3速の前進ギア比を持つスライドメッシュ式マニュアルトランスミッションを使用していた。1950年代以降、常時噛み合い式マニュアルトランスミッションが普及し、現在の車両では前進ギア比が5速や6速のマニュアルトランスミッションへと増加している。
マニュアルトランスミッションの代替となるのがオートマチックトランスミッションです。一般的なオートマチックトランスミッションの種類としては、油圧式オートマチックトランスミッション（AT）と無段変速機（CVT）があります。オートマチックマニュアルトランスミッション（AMT）とデュアルクラッチトランスミッション（DCT）は、内部構造は従来のマニュアルトランスミッションと似ていますが、変速は自動で行われます。
あるいは、セミオートマチックトランスミッションという選択肢もあります。これらのシステムは、従来のマニュアルトランスミッションの設計に基づいており、技術的にも類似しています。ギアセレクターを備えており、ドライバーは手動でギアチェンジを行う必要がありますが、ギアチェンジ前にクラッチペダルを踏む必要はありません。代わりに、クラッチペダルの機械的なリンク機構は、アクチュエーター、サーボ、またはソレノイドとセンサーに置き換えられており、ドライバーがシフトレバーに触れたり動かしたりすると、クラッチシステムが自動的に作動します。これにより、物理的なクラッチペダルは不要になります。
マニュアルトランスミッションでは、ギアチェンジを行うためにドライバーがシフトレバーとクラッチを操作する必要があります（オートマチックトランスミッションやセミオートマチックトランスミッションとは異なり、これらの機能のうち1つ（通常はクラッチ）または両方が自動化されています）。自動車のほとんどのマニュアルトランスミッションでは、ドライバーはいつでも任意のギア比を選択できます。たとえば、2速から4速、または5速から3速にシフトできます。ただし、オートバイやレーシングカーでよく使用されるシーケンシャルマニュアルトランスミッションでは、ドライバーは1つ上のギアまたは1つ下のギアしか選択できません。
マニュアルトランスミッション搭載車では、フライホイールはエンジンのクランクシャフトに取り付けられているため、エンジンの回転速度で回転します。クラッチディスクは、フライホイールとトランスミッション入力シャフトに取り付けられたトランスミッションプレッシャープレートの間に位置し、トランスミッションがエンジンに接続されるかどうかを制御します。クラッチペダルはプレッシャープレートを制御し、クラッチが接続されている状態（クラッチペダルが踏まれていない状態）とエンジンに接続されていない状態（クラッチが切断されている状態、クラッチペダルが踏み込まれている状態）を切り替えます。エンジンが作動し、クラッチが接続されている状態（つまり、クラッチペダルが上がっている状態）では、フライホイールがクラッチプレッシャープレートを回転させ、それによってトランスミッションも回転します。
自動車のほとんどのマニュアルトランスミッションの設計では、トランスミッション内部の出力軸に選択したギアペアをロックすることでギア比を選択します。これは、遊星歯車機構と油圧トルクコンバータを使用する一般的な油圧式オートマチックトランスミッションとは根本的に異なります。ドライバーがギア選択を制御できるオートマチックトランスミッション（シフトパドルやギアセレクタの「+/−」位置など）は、マニュアルトランスミッションと呼ばれ、マニュアルトランスミッションとはみなされません。一部のオートマチックトランスミッションは、マニュアルトランスミッションの機械構造と内部設計に基づいていますが、ギアシフトとクラッチのタイミングと速度を自動的に制御するコンポーネント（コンピューター制御のアクチュエータやセンサーなど）が追加されています。この設計は通常、自動マニュアルトランスミッション（またはクラッチレスマニュアルトランスミッション）と呼ばれます。
現代の乗用車のマニュアルトランスミッションは、通常、前進5速または6速と後退1速で構成されていますが、2速から7速のトランスミッションも過去に製造されたことがあります。トラックやその他の重機用のトランスミッションは、一般的な走行速度においてエンジン回転数を最適なパワーバンド内に維持するため、8速から25速のギアを備えていることがよくあります。このようなトランスミッションの操作は、多くの場合、シフトレバーの操作パターンと、1つまたは複数のスイッチを使用して次のギアシーケンスを選択するという同じパターンで行われます。
初期の自動車の多くはリアエンジンで、シンプルなベルトドライブがシングルスピードトランスミッションとして機能していました。1891年のパナール・エ・ルヴァッソールは、3速マニュアルトランスミッションを採用したことから、自動車のトランスミッションにおける重要な進歩とみなされています。[ 2 ] [ 3 ]このトランスミッションは、これに触発された多くの類似設計と同様に、非同期（スライディングメッシュとも呼ばれる）設計で、ギアチェンジは、目的の歯車がかみ合うようにギアをシャフトに沿ってスライドさせることによって行われました。そのため、ドライバーはシフト時に慎重なタイミングとスロットル操作を行う必要があり、ギアがかみ合ったときにほぼ同じ速度で回転するようにしなければなりませんでした。そうしないと、歯がかみ合わなかったのです。これを実現するのは困難だったため、ギアチェンジにはしばしば研磨音や軋み音が伴い、その結果、ギアボックスは「クラッシュボックス」というあだ名が付けられました。[ 4 ]乗用車が同期式トランスミッション（つまりシンクロナイザー付き）に切り替わった後も、大型トラック、オートバイ、レーシングカーのトランスミッションの多くは、必要な力に耐えたり、より速いシフト時間を提供したりするために、非同期式のままだった。
シンクロメッシュ付きマニュアルトランスミッションを初めて採用した車は、1929年のキャデラックでした。[ 5 ]北米のほとんどのメーカーは、1930年代半ばまでに、通常は2速と高速ギアにシンクロメッシュ付きマニュアルトランスミッションを採用していました。1947年、ポルシェはスプリットリングシンクロメッシュシステムを特許取得しました。[ 6 ] 1952年のポルシェ356は、すべての前進ギアにシンクロメッシュ付きトランスミッションを使用した最初の車でした。[ 7 ] [ 8 ] 1950年代初頭、ほとんどの車は3速から2速へのシフトにのみシンクロメッシュを備えていました（車の運転マニュアルでは、2速から1速にシフトする必要がある場合は、事前に完全に停止するのが最善であると示唆されていました）。
1970年代後半までは、ほとんどのトランスミッションは前進ギアが3速または4速だったが、1948年のフェラーリ166インターや1953年のアルファロメオ1900スーパースプリントといったスポーツカーでは、5速マニュアルトランスミッションが時折採用されていた。1980年代には5速トランスミッションが広く普及し、同時にすべての前進ギアにシンクロメッシュが採用されるようになった。
1990年代初頭、1990年のBMW 850iや1992年のフェラーリ456など、高性能車に6速マニュアルトランスミッションが登場し始めた。最初の6速マニュアルトランスミッションは1967年のアルファロメオ33ストラダーレに搭載された。最初の7速マニュアルトランスミッションは2012年のポルシェ911（991）に搭載された。[ 9 ]
2008年には、西ヨーロッパで生産された車両の75.2%がマニュアルトランスミッションを搭載しており、オートマチックは16.1%、その他は8.7%でした。[ 10 ]
マニュアルトランスミッションには、さまざまなギアやその他の部品が取り付けられた複数のシャフトがあります。現代の乗用車のほとんどは、入力シャフト、カウンターシャフト（レイシャフトとも呼ばれる）、出力シャフトの 3 つのシャフトで構成される「常時噛み合い式」トランスミッションを使用しています。[ 11 ]
入力シャフトはエンジンに接続されており、クラッチが接続されるたびにエンジンの回転速度で回転します。[ 12 ]カウンターシャフトにはさまざまなサイズのギアがあり、入力シャフトの対応するギアと永久的にかみ合っています。[ 13 ]出力シャフトのギアもカウンターシャフトの対応するギアと永久的にかみ合っていますが、出力シャフトのギアは（ギアとシャフトの間にあるベアリングを使用することで）出力シャフト自体とは独立して回転することができます。[ 14 ]カラー（シフトロッドを使用して操作）を使用することで、出力シャフトの速度は選択されたギアの速度に一時的にロックされます。[ 15 ]ボルボ850やS70などの一部のトランスミッション設計では、2つのカウンターシャフトがあり、両方とも前輪駆動トランスアクスルのリングギアとかみ合う出力ピニオンを駆動します。これにより、4つのギアと2つのシフターを含むものと比較して各カウンターシャフトの長さが半分になるため、より狭いトランスミッションが可能になります。
固定ギアとフリーギアは、入力軸、出力軸、またはその両方に取り付けることができます。例えば、5速トランスミッションの場合、1速から2速へのセレクターはカウンターシャフトに、3速から4速へのセレクターと5速セレクターはメインシャフトに取り付けられている場合があります。これは、車両が停止し、クラッチが接続された状態でニュートラルでアイドリングし、入力軸が回転しているとき、3速、4速、5速のギアペアは回転しないことを意味します。
ニュートラルを選択すると、出力軸のギアはどれも軸に固定されず、入力軸と出力軸が独立して回転します。リバースギアでは、アイドラギアを使用して出力軸の回転方向を反転させます。多くのトランスミッションでは、入力軸と出力軸を直接ロックして（カウンターシャフトをバイパスして）1:1のギア比を実現でき、これはダイレクトドライブと呼ばれます。
縦置きエンジン搭載車（例えば、ほとんどの後輪駆動車）のトランスミッションでは、入力軸と出力軸が同一軸上に配置されるのが一般的です。これは、トランスミッションケースが耐えなければならないねじり力を軽減するためです。入力軸と出力軸の両方で構成されるアセンブリはメインシャフトと呼ばれます（ただし、この用語は入力軸または出力軸のみを指す場合もあります）。入力軸と出力軸が独立して回転できるように、一方の軸がもう一方の軸の中空穴の内側に配置され、両軸の間にベアリングが設けられています。
横置きエンジン車（例えば前輪駆動車）用のトランスミッション（トランスアクスルとも呼ばれる）には、通常、入力軸とカウンタ軸（入力と出力とも呼ばれる）の2本のシャフトしかありません。入力軸はギアボックスの全長にわたって伸びており、独立した入力ピニオンはありません。これらのトランスミッションには、カウンタ／出力軸の端にあるピニオンギアを介して接続された一体型差動装置も備わっています。
現代の常時噛み合い式マニュアルトランスミッションでは、ギアの歯は常に互いに接触しており、ドッグクラッチ（ドッグ歯とも呼ばれる）を使用してトランスミッションのギア比を選択します。すべてのギアのドッグクラッチが解除されているとき（つまり、トランスミッションがニュートラルのとき）、すべてのギアは出力シャフトの周りを自由に回転できます。ドライバーがギアを選択すると、そのギアのドッグクラッチが（ギアセレクターロッドを介して）噛み合い、トランスミッションの出力シャフトが特定のギアセットに固定されます。これは、出力シャフトが選択されたギアと同じ速度で回転し、トランスミッションのギア比が決定されることを意味します。[ 16 ]
ドッグクラッチは、出力シャフトの周囲に配置されたスライド式セレクタ機構です。シャフトのスプラインに噛み合う歯があり、シャフトをギアハブと同じ速度で回転させます。ただし、クラッチはシャフト上で前後に動くことができ、スプラインを噛み合わせたり、切り離したりすることができます。この動きは、ギアレバーにリンクされたセレクタフォークによって制御されます。フォークは回転しないため、セレクタのカラーベアリングに取り付けられています。セレクタは通常対称で、2つのギアの間をスライドし、両側にシンクロメッシュと歯があり、どちらかのギアをシャフトに固定します。他のタイプのクラッチ（マニュアルトランスミッション車のフットクラッチなど）とは異なり、ドッグクラッチは滑りのないカップリングを提供するため、意図的な滑りには適していません。
ドライバーが各ギアチェンジごとにエンジンの回転数を手動で合わせる必要なくスムーズなギアチェンジを実現するために、現代の乗用車のトランスミッションのほとんどは前進ギアに「シンクロメッシュ」（「シンクロナイザーリング」とも呼ばれる）を使用しています。これらの装置は入力シャフトの速度を選択されたギアの速度に自動的に一致させるため、ドライバーがダブルクラッチなどのテクニックを使用する必要がなくなります。シンクロメッシュトランスミッションは1919年にアール・エイブリー・トンプソンによって発明され、1928年にキャデラックによって初めて量産車に使用されました。[ 17 ]
常時噛み合い式トランスミッションでシンクロメッシュが必要な理由は、ドッグクラッチが、選択されたギアの速度と入力シャフトの速度を一致させる必要があるためです。そうでない場合、ドッグの歯がかみ合わず、互いにぶつかり合って大きな研磨音が聞こえます。そのため、必要に応じて入力シャフトを加速または減速するために、円錐形の真鍮製シンクロナイザーリングが各ギアに取り付けられています。ドライバーがシフトレバーを次のギアの方向に動かすと、これらのシンクロナイザーリングがドッグカラーの円錐形のスリーブを押し、摩擦力によって回転速度の差が小さくなります。[ 18 ]これらの速度が均等になると、ドッグクラッチがかみ合い、新しいギアが使用されるようになります。現代のギアボックスでは、これらのコンポーネントの動作はすべて非常にスムーズで高速であるため、ほとんど気になりません。多くのトランスミッションは、リバースギアにシンクロメッシュを備えていません。
シンクロメッシュシステムは、速度が同期している間、カラーがロックリングを跨ぐのを防ぐ必要もあります。これは、「ブロッカーリング」（「バウルクリング」とも呼ばれる）によって実現されます。シンクロリングは、コーンクラッチからの摩擦トルクによってわずかに回転します。この位置では、ドッグクラッチは係合しません。速度が同期されると、ブロッカーリングの摩擦が解消され、ブロッカーリングがわずかにねじれ、ドッグクラッチが係合するための溝またはノッチが整列します。
シンクロナイザーリングによく使われる金属は真鍮と鋼で、鍛造または板金成形によって製造されます。後者は、板金ストリップから部品を打ち抜き、機械加工して必要な正確な形状を得る工程です。リングには、モリブデン、鉄、青銅、または炭素で作られた耐摩耗ライニング（「摩擦ライニング」とも呼ばれる）がコーティングされることがあります（炭素は高価なため、通常は高性能トランスミッションに使用されます）。[ 19 ]
シンクロナイザーリングとスリーブの機械的な摩耗により、シンクロメッシュシステムが時間とともに機能しなくなる可能性があります。これらのリングとスリーブは、ギアチェンジのたびに、入力シャフトとクラッチディスク全体の慣性モーメントに打ち勝たなければなりません（ドライバーがクラッチを完全に切断せずにギアチェンジを試みる場合は、エンジンの慣性とパワーにも打ち勝つ必要があります）。入力シャフトとギア間の速度差が大きいほど、シンクロメッシュ部品からの摩擦力は大きくなり、摩耗率が高くなる可能性があります。
現代のトランスミッションでは、前進ギアはすべて常時噛み合い式になっていますが、後退ギアには旧式のスライド式（「クラッシュボックス」）が使われていることがよくあります。つまり、シフトレバーを後退位置に動かすと、ギアが噛み合うように動きます。後退ギアのもう一つの特徴は、カウンターシャフト上のアイドラギアと出力シャフト上のギアの2つのギアで構成され、どちらもシャフトに直接固定されている（つまり、常にシャフトと同じ速度で回転している）ことです。これらのギアは通常、ストレートカットの歯を持つ平歯車で、前進ギアに使われるヘリカル歯とは異なり、車両が後退する際に甲高い音が発生します。
リバースギアを選択すると、アイドラギアが物理的に移動して、入力軸と出力軸の対応するギアと噛み合います。ギアが噛み合い始める際に異音が発生しないように、ギアは静止している必要があります。入力軸は慣性やクラッチの引きずりによって（車が停止した後でも）回転し続けることが多いため、5速用のシンクロナイザーリングなどを使用して入力軸を停止させる機構が必要です。ただし、一部の車両ではリバースギアにシンクロメッシュシステムを採用しており、入力軸が回転している状態でリバースギアを選択した場合に発生する可能性のある異音を防止しています。
ほとんどのトランスミッションには、車が前進中に誤ってリバースギアが選択されないようにするためのロック機構が備わっています。これは、シフトノブの下にあるカラーを持ち上げたり、シフトレバーをリバースギアの位置まで押し込むのに余分な力が必要になったりする形で実現されます。また、5速とリバースが同じシフトパターン上にある場合、両者の間にロック機構が設けられている場合もあり、その場合は5速からリバースに切り替える前にギアボックスをニュートラルに入れる必要があります。
古い乗用車、トラック、トラクターなどに使われているトランスミッションのもう一つの設計として、非同期トランスミッション（クラッシュギアボックスとも呼ばれる）があります。非同期トランスミッションは、スライディングメッシュ（後期のモデルではコンスタントメッシュ）方式を採用しており、ギアチェンジが困難なため、ギアチェンジ時にガリガリ、ゴリゴリといった異音が発生することから、「クラッシュ」というニックネームが付けられています。
マニュアルトランスミッション搭載車は、クラッチを使用してエンジンとトランスミッション間の連結を制御し、ギアチェンジ時や停車時にトランスミッションとエンジンを切り離します。クラッチがない場合、車両が停止するたびにエンジンが停止し、ギアチェンジも困難になります（ギアを解除するには、トランスミッションに負荷がかからないようにスロットルを調整する必要があり、ギアを選択するには、選択したギアの走行速度と一致するエンジン回転数にする必要があります）。
ほとんどの自動車はクラッチ操作にペダルを使用しますが、オートバイは通常、左側のハンドルバーにクラッチレバーが付いています。
マニュアルトランスミッションを搭載したほとんどの車両では、ドライバーはギアスティック（ギアシフト、ギアレバー、シフターとも呼ばれる）を操作してギアを選択します。ほとんどの自動車では、ギアスティックは運転席と助手席の間の床にありますが、ステアリングコラムやセンターコンソールに取り付けられている車もあります。
ギアスティックの動きは、（固体リンクまたはケーブルを介して）トランスミッション内部のセレクターフォークに伝達される。
オートバイは通常、シーケンシャルマニュアルトランスミッションを採用していますが、安全上の理由からシフトパターンは若干変更されています。ギア選択は通常、左足（または旧型オートバイでは右足）のシフトレバーで行い、1-N-2-3-4-5-6の順になっています。
アメリカの自動車が通常3速しか搭載していなかった時代には、最も一般的なギアセレクターの位置はステアリングコラムにあり、このレイアウトは「スリー・オン・ザ・ツリー」と呼ばれることもあった。対照的に、高性能車やヨーロッパ車全般では、フロアにシフトレバーを備えた4速トランスミッションが主流だった。このレイアウトは「フォー・オン・ザ・フロア」と呼ばれていた。
ほとんどのFR（フロントエンジン・後輪駆動）車両は、運転席と助手席の間にトランスミッションが配置されています。フロアに取り付けられたシフトレバーは、多くの場合、トランスミッションに直接接続されています。FF （フロントエンジン・前輪駆動）車両、RR（リアエンジン・後輪駆動）車両、およびリアにギアボックスが取り付けられたフロントエンジン車両では、シフトレバーとトランスミッションを接続するために機械的なリンケージが必要となることがよくあります。
ステアリングコラムにギアレバーが取り付けられている車両もあります。3速コラムシフトは、一般に「スリー・オン・ザ・ツリー」として知られるようになり、1930年代後半にアメリカで登場し始め、1940年代から1950年代にかけて普及しました。アメリカの車両にオーバードライブが装備されている場合、それはボルグワーナータイプである可能性が非常に高く、時速28マイル（45km /h）以上でアクセルペダルを少し緩めると作動し、同じペダルを一瞬踏み込むと通常のギアに戻ります。コントロールは、坂道での駐車や意図しないオーバードライブへのシフトを防ぐなどの状況で、オーバードライブを無効にするだけです。
その後、ヨーロッパや日本のモデルでは、次のようなシフトパターンを持つ4速コラムシフトが採用されるようになった。
米国とカナダで販売された北米仕様車の大半は3速コラムシフトでしたが、1964年から1970年までの初代シボレー/GMCバンには、非常に珍しい4速コラムシフトがありました。コラムシフト式マニュアル車は1980年代半ばまでに北米から姿を消し、最後に登場したのは1987年のシボレーピックアップトラックでした。1980年以前は、GM Xプラットフォームのコンパクトカー（シボレーノヴァとそのバッジ違いの企業クローン）が、コラムシフト式マニュアル車を搭載した最後の乗用車でした。北米以外では、コラムシフト式車は生産され続けました。香港のトヨタクラウンと日産セドリックの タクシーはすべて、1999年にオートマチックトランスミッションが初めて提供されるまで、4速コラムシフトでした。 1980年代後半から1990年代初頭にかけて、トヨタ・ハイエース、三菱L400、初代フィアット・デュカトなど、アジアやヨーロッパで販売された一部のバンには、5速コラムシフトが採用された。ヨーロッパの多くの乗用車にはマニュアルコラムシフトが採用されており、ルノー16TXには5速が搭載されていた。
コラムシフトは、フロアシフトと機械的には似ていますが、シフト操作が水平方向ではなく垂直方向で行われます。シフトレバーがトランスミッションから離れた位置にあり、シフトレバーとトランスミッションの動きが異なる平面で行われるため、コラムシフトはフロアシフトよりも複雑なリンケージを必要とします。コラムシフトの利点は、最もよく使用される2速と3速の間をステアリングホイールから手を離さずに切り替えられること、そしてベンチシートを備えた車両では乗員の座席スペースを妨げないことです。
1950年代から1960年代にかけてのシトロエン2CV、ルノー4、初期のルノー5などの小型車には、ダッシュボードにシフトレバーが備えられていました。これはコラムシフトよりも製造コストが安く、ギアボックスがエンジンの前方に配置されていたため実用的でした。シフトレバーのリンケージはエンジンの上部に配置できたのです。欠点は、シフト操作が快適ではなく、一般的に動作が遅くなることでした。
スズキ MR ワゴン、フィアット ムルティプラ、トヨタ マトリックス、ポンティアック バイブ、クライスラー RT プラットフォーム車、ホンダ エレメント、ホンダ シビック、ダイハツ シグラ、ホンダ アバンシアなどの新しい小型車やMPVには、1950 年代半ばのクライスラーやパワーグライドコルベアと同様に、車両の計器盤にマニュアルまたはオートマチックトランスミッションのギア シフターが装備されている場合があります。コンソール マウント シフターは、現代の車両で使用されているもののほとんどは水平面で動作し、フロア マウント シフターとほぼ同じ方法で車両のトランスミッションに取り付けることができるという点で、フロア マウント ギア シフターと似ています。しかし、シフトレバーの位置は、コラムシフトやフロアシフトの位置との比較、およびパネル上の他のコントロールに対するシフトレバーの位置関係から、誤って作動したりドライバーが混乱したりするのを防ぐために、シフトレバーは車両の操作に不可欠なコントロールや、ステレオシステムや空調システムなどの頻繁に使用されるコントロールが多数配置されていないスペースに設置する必要がある場合が多い。
スズキ、ホンダ、フォルクスワーゲンなどのメーカーの小型車やバンでは、コンソールシフトを採用する車種が増えている。これは、ステアリングコラムにシフトレバーを取り付ける必要がなく、床下のスペースを収納スペースなどの他の機能に活用できるためだ。また、コラムシフトと比較してシフトレバーの位置が似ているため、コンソールシフトの方が操作しやすいという利点もある。
1950年代、1960年代、1970年代には、3速または4速トランスミッションを搭載した車両で、トランスミッションの後部ハウジング内またはその後ろに独立したオーバードライブユニットを設けることで、低エンジン回転数での燃費効率の良い高速道路巡航が可能になった場合もあった。これは、ハイギアでシフトノブまたはステアリングコラムのスイッチを操作したりボタンを押したりして手動で作動させるか、車両が一定の速度以上で走行しているときにアクセルペダルから足を一時的に離すことで自動的に作動させた。自動オーバードライブはアクセルペダルを全開にすることで解除され、オーバードライブを無効にしてトランスミッションを通常の（オーバードライブなしの）トランスミッションとして操作できるように、ロックアウト制御が設けられていた。[ 20 ]
「オーバードライブ」という用語は、ギア比が1未満のギアを表す場合にも使用されます（例えば、トランスミッションの最上位ギアのギア比が0.8:1の場合など）。
マニュアルトランスミッションを搭載した車両は、バッテリー上がりやスターターモーター自体が故障してエンジンを回転させるのに十分な回転エネルギーを供給できない場合など、スターターモーターが作動しない場合でも、押しがけでエンジンを始動できることがよくあります。
押しがけでエンジンをかける場合、路面を転がる車輪の回転がドライブシャフト、トランスミッション、クランクシャフトに伝達されます。これはスターターの本来の目的をシミュレートしたもので、20世紀初頭の古い自動車に搭載されていたクランクハンドルと同様の動作をします。ただし、クランクを回す動作の代わりに、車を押してエンジンをかける動作が行われます。
近年、多くのオートマチックトランスミッションは、マニュアルトランスミッションよりも多くのギア比を備えている。[ 21 ] [ 22 ]
一部の国では、オートマチックトランスミッション搭載車用に発行された運転免許証はマニュアルトランスミッション搭載車の運転には有効ではないが、マニュアルトランスミッション搭載車用の免許証は両方をカバーする。[ 23 ]
マニュアルトランスミッション車で停車状態から発進するには、坂道を登るために余分なトルクが必要となり、ブレーキペダルからアクセルペダルに足を移動させる間（クラッチを繋ぐ前にエンジン回転数を上げるため）、車が後退してしまう可能性があります。マニュアルトランスミッション車で坂道を発進する従来の方法は、パーキングブレーキ（「ハンドブレーキ」、「緊急ブレーキ」、「eブレーキ」とも呼ばれる）を使って車を静止させることです。これにより、運転手の右足はブレーキペダルを操作する必要がなくなり、代わりにアクセルペダルに使うことができます。必要なエンジン回転数に達したら、クラッチを繋ぎ、クラッチが繋がると同時にパーキングブレーキも解除します。
1936年のスチュードベーカーには、ヒルホルダーと呼ばれる装置が導入されました。現代の多くの車両は電子制御式のパーキングブレーキを使用しており、多くの場合、駆動輪がエンジンから動力を受け取り始めるとパーキングブレーキが自動的に解除されるヒルホルダー機能が含まれています。[ 24 ]
多くの小型車両では、熟練したドライバーは、右足をブレーキペダルからアクセルペダルに移している間、クラッチをわずかに滑らせることで、車両の後退を最小限に抑えることができます。この方法は、パーキングブレーキを使用せずに、クラッチの寿命をほとんど損なうことなく、坂道での停車問題を解決するのに効果的ですが、ある程度の技術が必要です。
農業用トラクターなど、手動スロットルを備えた車両では、手動スロットルを使用してエンジン回転数を上げてから、通常の方法でブレーキペダルとクラッチペダルを放すことで、後退を回避することが可能です。
シンクロナイズド・ダウンシフト・レブマッチングシステムは、手動によるレブマッチング技術を模倣したコンピューター制御技術である。
一部のトラックには、一般的な乗用車のトランスミッションと見た目も動作も似たトランスミッションが搭載されており、1本のレバーで操作します。これらのトランスミッションは軽量トラックに使用され、通常は最大6速で、シンクロメッシュ機構を備えています。
より多くのギアが必要なトラックの場合、標準の「H」パターンは一部のトラック運転手にとって複雑になる可能性があるため、追加のコントロールを使用して追加のギアを選択します。「H」パターンは維持され、追加のコントロールによって複数の選択肢の中から選択されます。古いトラックでは、コントロールは床に取り付けられた独立したレバーであることが多く、最近では「H」レバーに取り付けられた空気圧スイッチです。新しいトラックでは、コントロールは「H」レバーに取り付けられた電気スイッチであることが多いです。マルチコントロールトランスミッションは、はるかに高い出力定格で構築されていますが、シンクロメッシュを使用することはほとんどありません。
シフトパターンにはいくつかの一般的な選択肢があります。標準的なタイプは以下のとおりです。
ギアポジションは多数ありますが、ギアの切り替えは通常、一定のパターンに従います。たとえば、一連のアップシフトでは、「スプリッターダイレクトに移動、スプリッターオーバードライブに移動、シフトレバーをNo.2に移動して スプリッターをアンダードライブに移動、スプリッターをダイレクトに移動、スプリッターをオーバードライブに移動、シフトレバーをNo.3に移動して スプリッターをアンダードライブに移動」などとなります。フロアマウントレバーを使用する古いトラックでは、一般的なギアシフトでは、ドライバーが1回のシフトでシフトレバー間で手を移動させる必要があり、シンクロメッシュがないため、シフトのタイミングを慎重に合わせないとトランスミッションが噛み合わないという大きな問題があります。このため、一部のスプリッタートランスミッションには追加の「アンダーアンダー」レンジがあり、スプリッターがすでに「アンダー」に入っている場合は、ダブルシフトの遅延なしに、すぐにダウンシフトできます。
現代のトラック用トランスミッションは、一般的に「レンジスプリッター」方式です。最も一般的な13速トランスミッションは標準的なHパターンを採用しており、左上隅からのパターンは、R、Lへ下げ、1へ上げてから2へ下げ、3へ上げてから4へ下げます。ノブの中央前面にある「バタフライ」レンジレバーは、4速のときにハイレンジに上げ、1速に戻します。ノブの1～4の位置は、この操作を繰り返します。また、ハイレンジのときは、ノブの左側にある親指で操作するアンダーオーバードライブレバーを使用して、各ギアを分割することもできます。「サム」レバーは、18速トランスミッションを除き、ローレンジでは使用できません。ローレンジでは、1～4速をサムレバーで分割でき、Lは「バタフライ」レバーで分割できます。13速と18速のどちらでも、サムレバーを使用してLを分割することはできません。 9速トランスミッションは、アンダーオーバードライブのサムレバーがない13速トランスミッションのようなものです。
トラックのトランスミッションには、さまざまな物理的レイアウトが用いられています。例えば、N速トランスミッションの出力がM速セカンダリートランスミッションを駆動し、合計でN×Mのギア組み合わせが得られる場合があります。トランスミッションは、シャフトを挟んで別々のケースに収められている場合、別々のケースがボルトで固定されている場合、またはすべて同じ潤滑油を使用して1つのケースに収められている場合があります。セカンダリートランスミッションは、人気ブランドにちなんで「ブラウニー」または「ブラウニーボックス」と呼ばれることがよくあります。3つ目のトランスミッションでは、ギアがさらに増幅され、より広い範囲またはより狭い間隔が得られます。そのため、一部のトラックには数十のギアポジションがありますが、ほとんどは重複しています。セカンダリートランスミッションがリアアクスルのディファレンシャルと統合されている場合もあり、これは「2速リアエンド」と呼ばれます。2速ディファレンシャルは常にスプリッターです。新しいトランスミッションでは、2つのカウンターシャフトがある場合があり、各メインシャフトギアはどちらかのカウンターシャフトから駆動できます。これにより、短く頑丈なカウンターシャフトで構造化でき、1つのギアケース内に多くのギア組み合わせを実現できます。
大型トラックのトランスミッションはほとんどが非シンクロメッシュ式です。シンクロメッシュ式は、積載量に見合う重量増加につながる場合があり、故障の原因となる部品も増えます。ドライバーは何千時間も運転に費やすため、非シンクロメッシュ式トランスミッションで効率的に運転する方法を学ぶ時間を確保できます。フローティングシフト（「フローティングギア」とも呼ばれる）は、クラッチを切断せずにギアを変更する方法で、通常は大型トラックで使用される非シンクロ式トランスミッションで行われます。クラッチを使用しないため、ギアの速度がずれやすく、ドライバーはギアやトランスミッションに重大な（そして高額な）損傷をすぐに引き起こしてしまう可能性があります。
大型トラックは通常、ディーゼルエンジンで駆動されます。1970年代以前のディーゼルトラックエンジンは出力帯域が狭いため、多くのギアを密集させる必要がありました。1968年のMaxidyne以降、ディーゼルトラックエンジンはターボチャージャーと電子制御をますます使用するようになり、出力帯域が広がり、ギア比の数を減らすことが可能になりました。2021年現在、運送業者は9速、10速、13速、または18速のトランスミッションを使用することが多いですが、効率と運転性を向上させ、新規ドライバーの参入障壁を下げ、ドライバーが路面状況に集中できるため安全性を向上させる可能性があるため、自動マニュアルトランスミッションが大型車両でより一般的になりつつあります。
マニュアルトランスミッションはギアオイル（または一部の車両ではエンジンオイル）で潤滑され、一部の車両では定期的に交換する必要がありますが、オートマチックトランスミッションのオイルほど頻繁ではありません。ギアオイルには硫黄を含む耐摩耗化合物が添加されているため、独特の香りがあります。これらの化合物は、歯のヘリカルギアカットによる高い滑り摩擦を低減するために使用されます（このカットにより、ストレートカットの平歯車特有の甲高い音がなくなります）。「ウェット」クラッチ（クラッチがエンジンオイルに浸されている）を備えたオートバイでは、通常、エンジンの下部とトランスミッションの間には何も隔てられていないため、同じオイルがエンジンとトランスミッションの両方を潤滑します。