オートバイのトランスミッション

オートバイ用トランスミッションは、オートバイ専用に作られたトランスミッションです。また、モーター三輪車やクワッドバイク、ゴーカート、オフロードバギー、オートリクシャー、芝刈り機、その他のユーティリティビークル、マイクロカー、さらには超軽量レーシングカーなど、他の軽車両にも使用されていることがあります。

マニュアルトランスミッションの二輪車のほとんどは、シーケンシャルギアボックスを使用しています。ほとんどのオートバイ（スクーターを除く）は、ギア（5つまたは6つのギアが増えています）をフットシフトレバーで変更します。一般的なオートバイでは、1速または2速のいずれかをニュートラルから直接選択できますが、より高いギアには順番にしかアクセスできません。つまり、3速にシフトせずに2速から4速にシフトすることはできません。この構成の5速は、ニュートラルとの関係でのギアの配置から「1ダウン、4アップ」と呼ばれますが、一部のオートバイのギアボックスやシフト機構は、逆にして「1アップ、4ダウン」のシフトパターンを使用できる場合があります。ニュートラルは、1速と2速から「半クリック」離れたところにあるため、2つのギア間を1回の動作で直接シフトできます。

フル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に比べてオートバイではあまり一般的ではなく、主にモータースクーター、モペッド、アンダーボーン、ミニバイク、一部のカスタムクルーザーやエキゾチックスポーツバイクにのみ見られます。タイプには、油圧式オートマチックトランスミッション、無段変速機、デュアルクラッチオートマチックトランスミッションがあります。^[1]

オートバイのセミオートマチックトランスミッションは、オートクラッチ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も呼ばれます。シーケンシャルギアボックスを備えた従来のフルマニュアルオートバイと同じように機能しますが、フルオートクラッチシステム、または場合によってはトルクコンバータを使用しますが、ギアチェンジを手動で作動させるにはライダーの入力が必要です。 従来のマニュアルトランスミッションを備えたオートバイよりもはるかに一般的ではなく、通常は遠心クラッチを使用し、ミニバイク、アンダーボーン（ステップスルー）オートバイ（例：ホンダスーパーカブ）、小型ダートバイク（ピットバイクなど）、さまざまな（主に古い）モペットやモータースクーターなどの小型オートバイに主に見られます。 セミオートマチックトランスミッションは誤って「オートマチック」トランスミッションと呼ばれることがよくありますが、これは部分的には正しいですが、完全に正しいわけではありません。ギアを切り替えるにはライダーの入力が必要であり、これらのトランスミッションが自動的にギアを変更することはないためです。

オートバイにおける半自動変速機のその他の応用としては、YCCS自動クラッチシステムを搭載したヤマハFJR1300AE スポーツツーリングバイク、1970年代から1980年代にかけてさまざまなオートバイで使用されたホンダの2速および3速ホンダマチック半自動変速機シリーズ、およびSE5およびSE6シリーズの変速機を搭載した三輪バイクBRPカンナムスパイダーロードスターバイクなどがある。一部の高性能スポーツバイクでは、ハンドルバーに取り付けられたトリガー、パドル、スイッチ、またはボタンと自動操作クラッチシステムを備えたトリガーシフトシステムも使用されている。 ^{[2] [3] [4] [5]}

クイックシフターは、標準的なマニュアルトランスミッションを備えた高性能バイクで、クラッチを使わずにアップシフト（通常はダウンシフトも）を可能にする電子デバイスです。ECUはセンサーおよびマイクロコントローラー（CPU ）と連携して、点火および/または燃料噴射を瞬間的にカットし、ライダーがギアを切り替えることができるようにします。^[6] 双方向クイックシフターは、クラッチ操作がまったく必要ないため、技術的にはセミオートマチックと見なされますが、2016年カワサキNinja ZX-10RやNinja H2 / Rで使用されているような単方向クイックシフターはアップシフトでのみ機能し、ライダーはダウンシフト時にクラッチを手動で操作してスロットルをブリッピングする必要があるため、その意味では実際にはセミオートマチックではありません。

最も重量のあるツーリングバイク（時には 360 kg または 800 ポンドを超える）の重量は、ライダーが座った状態では効果的に後方に押せない場合があり、標準でリバースギアが装備されています。ホンダ ゴールドウイングやBMW K1200LTなど、一部のモデルでは、これは実際にはリバースギアではなく、スターターモーターの機能であり、リバースすると同じ機能を果たします。誤操作を防ぐため、メインギアシフトがニュートラルのときに、燃料タンク上部のプルトグルなど、完全に別のコントロールスイッチを使用してリバースが作動することがよくあります。

昔（第二次世界大戦前）は、燃料タンクの横（ライダーの脚の上）にレバーが付いていて、手動でギアチェンジするのが一般的でした。第二次世界大戦後のイギリス製やその他多くのオートバイでは、右側のレバー（ブレーキは左側）が使用されていましたが、今日ではギアチェンジは左側の足踏みレバーで行われるのが標準となっています。

従来のスクーター（ベスパなど）では、ハンドルの左側にあるツイストグリップと、それと連動して回転するクラッチレバーで手動でギアチェンジします。現代のスクーターには、スロットル制御の無段変速機が装備されていることが多く、ツイストアンドゴーと呼ばれています。

アンダーボーンバイクやミニチュアバイクには、3 速から 5 速のフットシフトレバーが付いていることが多いですが、クラッチは自動式 (通常は遠心クラッチ) です。このタイプのクラッチレス (手動クラッチなし) トランスミッションでも、ライダーがギアを手動でシフトする必要があり、このシステムは一般にセミオートマチックトランスミッションと呼ばれています。

手動シフトのオートバイ トランスミッションのクラッチは、通常、交互に積み重ねられたプレートの配列で、1 つは内側でエンジンにギアが付いており、次のプレートは外側でトランスミッション入力シャフトにギアが付いています。濡れている (エンジン オイル内で回転) か乾いているかに関係なく、プレートはスプリングによって押し付けられ、プレート間に摩擦が生じて 1 つのユニットとして回転し、トランスミッションを直接駆動します。ハンドルバーのレバーは、ケーブルまたは油圧装置を介して機械的利点を利用してクラッチ スプリングを解放し、エンジンがトランスミッションに対してフリーホイールできるようにします。

オートマチックおよびセミオートマチックトランスミッションは、通常、異なる方法で動作する遠心クラッチを使用します。アイドリング時には、エンジンはギアボックスの入力シャフトから切り離され、エンジンとバイクの両方がフリーホイール状態になります (トルクコンバータオートマチックとは異なり、適切に調整された遠心クラッチでは「アイドリングクリープ」は発生しません)。スロットルが開かれ、エンジン速度が上昇すると、クラッチアセンブリ内の可動式内部摩擦面 (エンジンシャフトに接続) に取り付けられたカウンターウェイトが徐々に外側に投げ出され、外側ハウジング (ギアボックスシャフトに接続) の内側と接触し始め、エンジンパワーの伝達量が増大します。有効な「バイトポイント」は、(まだ滑っている) クラッチを介して伝達されるパワーがエンジンが供給できるパワーと等しくなる平衡によって自動的に検出されます。これにより、エンジンが減速したり動きが悪くなったりすることなく、比較的高速なフルスロットル離陸（クラッチを調整してエンジンが最大トルク回転数付近で回転するようにする）が可能になり、スロットル設定と回転数を低くして、よりリラックスした発進と低速操縦が可能になります。

特定のエンジン速度を超えると、バイクが適切に動いているため、ギアボックスの入力シャフトも高速で回転し、クラッチの滑りによってエンジンがさらに加速できるようになります。加重摩擦プレートの外向きの圧力は、クラッチが完全にロックアップするのに十分であり、レバーまたはペダルが完全に解放された従来のプレートクラッチと同じです。この後、クラッチの滑りはなくなり、エンジンはロックされ、トランスミッションに利用可能なすべてのパワーを提供します。エンジン回転数は、道路の速度と現在のギア比に依存します（セミオートではユーザーが制御し、CVT セットアップではオンロード速度（および場合によっては負荷/スロットル位置）に依存します）。一般的な CVT では、ギア比は、エンジンが可能な限り早く最大出力速度に到達して維持できるように選択されます（または、部分的に負荷に依存するシステムでは、フルスロットルのときに少なくとも最大出力速度に到達して維持できるように選択されます）。しかし、セミオートでは、ライダーがこの選択の責任を負い、必要に応じてトップギア（または 1 速）で一日中走行できます。また、エンジンの回転速度がクラッチをロックするほど速い場合、スロットルが完全に放されても、回転数がその臨界点以下に下がるまでクラッチは完全に接続したままになります。ロックアップ点以下では、スロットルを部分的または完全に放すと、エンジン速度が低下すると摩擦圧力が低下するというフィードバック ループにより、回転数が急速に低下する可能性があります。このトグルのような動作モードにより、遠心クラッチ オートマチック特有の動作が発生する可能性があります。たとえば、停止状態から坂を急速に下り坂でフリーホイールすることができ、エンジン ブレーキはスロットルを短く回すだけでトリガーされ(その後、ブレーキをかけずにはかなり遅いギア依存のペースまでキャンセルすることはできません)、ロックアップはフル スロットルの場合と最小スロットルの場合で低速でトリガーされるなどです。

プレユニット構造はセパレート構造とも呼ばれ、エンジンとギアボックスが別々のケースになっているオートバイのエンジン構造です。ユニット構造では、エンジンとギアボックスは 1 つのハウジングを共有します。

現代の多くの設計では、エンジンはギアボックスの前にあります。クランクシャフトの片側にあるスプロケットから、クラッチに直接取り付けられたチェーンまたはスプロケットがクラッチを駆動します。クラッチは、ギアボックスの片側にある大きな円形のカバーの後ろにあります。クラッチはギアボックスの入力シャフトに接続されています。チェーン ドライブのオートバイの場合、ギアボックスの出力シャフトは通常、ファイナル ドライブ チェーンを駆動するスプロケットに接続されています。

最近のほとんどの手動式オートバイのギアボックスには、常に噛み合っているが、歯付きスライドカラーまたは「ドッグクラッチ」によってロックされるまでシャフト上で自由に回転する「コンスタントメッシュ」ギアがあります。ギアは常に回転しており、順番にしかアクセスできないため、シンクロメッシュは通常必要ありません。スペースを節約するために、両方のシャフトに固定ギアと自由に回転するギアが混在し、一部のギアがスライド部品に組み込まれている場合があります。