マニュアルトランスミッション
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マニュアルトランスミッション (Manual transmission, MT) は、自動車、オートバイ、鉄道車両などに採用されている変速機の一種。この項では自動車のマニュアルトランスミッションについて述べる。
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[編集] 概要
マニュアルトランスミッションは狭義では単体の機械である。広義にはクラッチ機構および手の動きをマニュアルトランスミッションへ伝えるシフトレバー機構を含み、運転者の操作対象や自動車の運転方法を指す場合がある。マニュアルトランスミッションは、対向した歯車（ギア）の組み合わせによって定まる歯車比にその特徴を見い出すことができ、変速段数と同じ数の、ギアの組みを持つ。これに対し自動変速機（オートマチックトランスミッション）は、遊星歯車機構の動作を切替えることで減速比の変更を実現しており、変速段数とギアの組み（遊星歯車機構）の数は一致しない。オートマチックトランスミッションが開発され普及した結果、対語として旧来の手動変速機がマニュアルトランスミッションと称されるようになった。日本では、マニュアル、ミッションと俗称されることも多い。イギリス英語では、マニュアル・ギアボックスとも呼ばれる、5速フロア式が主流だがフロア式のほかにコラム式（ワイパーレバーの側にシフトノブが付いているタイプ）もある。
[編集] 種類
マニュアルトランスミッションはシンクロメッシュ機構の有無によって大きく2種類に分けられる。シンクロメッシュ機構とは、ギア組み合わせ変更の際の速度同調機構である。シンクロメッシュ機構をもたないタイプでは、運転者が変速段間のギア回転速度差を調整する必要がある。これは選択摺動式と常時かみ合い式に分けることができる。シンクロメッシュ機構が一般化した現在では、これらの2仕様をひとくくりにした「ノンシンクロ」という呼び方も用いられる。開発普及の順はノンシンクロ型選択摺動式、ノンシンクロ型常時かみ合い式、シンクロメッシュ機構付き常時かみ合い式である。
自動車に搭載されたマニュアルトランスミッションの大半は、運転者が随時、任意のギア段に飛び越して変速することを可能としている。他方、オートバイ多く見られるものやレース仕様の自動車に見られるマニュアルトランスミッションでは、1段階ずつしか変速することができないものが多い。その変速パターンを指し後者を特にシーケンシャル・マニュアルトランスミッションと呼ぶことがある。
[編集] ノンシンクロ型トランスミッション
最も初期の自動車に搭載されたマニュアルトランスミッションは、シンクロメッシュ機構をもたない変速機であった。もちろん走行中に変速することができたし後進用ギアも装備していた。しかしギアの選択はギア自体をスライドさせて噛み合わせる選択摺動式か、単純なドグクラッチの噛み合いで行う常時かみ合い式であり、ギアチェンジの際には、タイミングの良いギア抜き／入れ操作、変速中のデリケートなアクセルとクラッチ操作が要求された。そうしないとうまくギアが噛みあわなかったのである。
より高速のギア段に変速しようとする時、次のギアの回転速度に適するように、動力の伝わっているギアの回転速度を減速させなければならない。これはクラッチを切った時に自然と実現されることであるとはいえ、ギアがきちんとかみ合ったことをシフトレバーから感じ、また音を聞き、その後にクラッチを繋ぐことは経験と熟練の必要な技である。また、より低速のギアに変速しようとする場合には、動力のかかっているギアを加速させなければならないため、クラッチを繋いだままにしておくことが必要だった。このとき一度ニュートラルに変速した上でギアを加速し、改めて目的のギアに入れるという、いわゆるダブルクラッチを行わなければならない場合もあった。実際のところ、このようなノンシンクロ型トランスミッションにおいては、クラッチを全く使わないで変速する方が簡単であった。その場合にはクラッチは車両静止状態から動き出すときにのみ使用されることになる。この操作方法は、ノンシンクロ型トランスミッションを搭載するレース用車で現在でも一般的に用いられている。
現在市販される乗用車のマニュアルトランスミッションは、例外無くシンクロメッシュ機構付きであるが、大型車両や建設機械では俗に「クラッシュボックス」とよばれるノンシンクロ型トランスミッションを今でも採用している事例がある。これにはいくつかの理由がある。まず、シンクロメッシュ機構の摩擦材は、摩擦相手の鋼製ギア自体の摩耗を防ぐために、鋼より柔らかい真鍮を主とする合金で作られており、定期的に分解交換が必要である。そしてシンクロメッシュ機構を無くすことで部品点数が減り、構造が単純になることで強度が上がりコストが下がるとともに信頼性も増す。
これらに加え、レース用車両では変速に要する時間がシンクロメッシュ機構付きトランスミッションよりもノンシンクロ型トランスミッションの方が速い場合もある。これに準じ、スポーツタイプの市販車両に搭載するトランスミッションの改良競争においては、シンクロメッシュ機構のうち半分のドグの耐久性を犠牲することで、変速を速くし「シフトフィール」を向上させることが行なわれる場合がある。
[編集] シンクロ型トランスミッション
現代のトランスミッションは「常時噛み合い式」が主流である。これは、全てのギアが常に噛み合っており、選択摺動式のようにギアの噛み合わせ変更を行なう必要がなく、噛み合ったひと組のギアだけが軸に固定され、それ以外のギアは自由に回転するようになっている。この機構で、ギア自体の噛み合わせを変更する選択摺動式に比べ、変速することに必要な技量は大幅に少なくて済むようになった。
最近の自動車では、シンクロメッシュ機構を全く使うことなく常時噛み合い式トランスミッションを構築することができるにもかかわらず、変速時の振動や騒音（いわゆる変速ショック）を嫌うことから、シンクロメッシュ機構付きのトランスミッションが使われている。常時噛み合い式トランスミッションでは、各変速段用の歯車対は常に噛み合い回転しているが、歯車は取り付けられた軸とは固定されておらず、必要な歯車だけが軸に結合するようになっている。
歯車と軸の結合は、軸に付いたクラッチスリーブ（以後スリーブと略す）によって行なわれる。スリーブは横方向にスライドすることができ、その内面に付いた歯（ドグ）によって、外周に歯を持つ二つのリング（一方がギア側、もう一方は軸側）を接続するようになっている。通常一つのスリーブは二つのギアと軸との結合を受け持つ。一方向にスライドするとある歯車が、逆方向にスライドすると別の歯車と軸が結合する。二つのリングがスリーブにより接続、そのギアが軸と固定されるとトランスミッションの出力スピードが決まる。
シンクロ型トランスミッションでは、ギアが接続される時にそのギアのスピードを軸のスピードに正しく合わせるために、まずスリーブがギアに取り付けられた円錐形のクラッチ（シンクロコーンとシンクロリングからなる）に力を伝え、このクラッチが回転を同期させ、同期終了迄シンクロリング（ブロッカーリングまたはボークリングとも呼ばれる）により、スリーブが固定位置手前でブロックされる構造となっている。
シフトレバーはリンケージによって常に一つだけのギアだけが軸と結合するようスリーブを操作している、すなわち、変速時スリーブはまず一つのギアから離れ、それから別のギアに結合するのである。現代のトランスミッションでは、これらの部品の動きは極めてスムーズで高速なので、操縦者がそれを知覚することはほとんど無い。
最初のシンクロ型トランスミッションは、1929年にキャディラックに搭載されている。（要出典）。 現代的なコーン型のシンクロメッシュ機構は、ポルシェにより改良が進められ、1952年にポルシェ356に搭載された。その後何年にも渡って、コーン型シンクロメッシュ機構は「ポルシェ型」と呼ばれることとなった。
1950年代初期、大部分の自動車ではシンクロメッシュ機構1つと簡単なリンケージで済む2速/3速のみシンクロ機構付のトランスミッションを搭載しており、当時の運転者マニュアルでは、2速から1速へシフトする必要がある時は一旦完全に停止し、それから1速にシフトして再発進するのが最良と書かれていた。
しかし、機械の絶え間ない改善により、1960年代には3速、そしてその後4速、5速、6速などのフルシンクロメッシュ型トランスミッションが一般的となっている。一方、後退ギアは通常シンクロメッシュ機構を持たない。通常の自動車のトランスミッションでは後退ギアは1段だけであり、後退走行中に変速の必要はないからである。
[編集] フィンガーコントロールトランスミッション(FCT)
運転席横に設けられているごく短いシフトレバー。電気信号のスイッチで、油圧又は圧縮空気で変速機が操作される。
この名称(Finger Control Transmission)自体は三菱ふそうの商品名。したがって、FFシフト(日野自動車、Feather-touch Finger Shift)、ACT （いすゞ自動車、Air Control Transmission）、FTC (日産ディーゼル、Finger Touch Control)等、各メーカごとに呼び名が変わる。
なお、このタイプではエンジンが回っている間のみギアチェンジが出来る。したがって、エンジンを切る際は必ずニュートラルに戻す必要がある。
[編集] 内部構造
[編集] シャフト
ほかのトランスミッションと同様に、マニュアルトランスミッションもさまざまなギアやシンクロメッシュ機構などの部品が取り付けられた幾つかのシャフト（軸）を持っている。後輪駆動のトランスミッションの場合、普通は3つのシャフトを持っている。それぞれインプットシャフト、カウンターシャフト、そしてアウトプットシャフトである。カウンターシャフトはインターミディエイトシャフトとも言う。
後輪駆動のトランスミッションでは、インプットシャフトとアウトプットシャフトは同一直線上にあり、実際にはトランスミッション内部で組み合わさり一本のシャフト状になっている場合が多い。この複合シャフトはメインシャフトと呼ばれる。この入力端と出力端は、一方が中空になっており、もう一方のシャフトがその中へ入り込みベアリングで支えられているため、独立して別々な速度で回転できる。カウンターシャフトに対してメインシャフトを指す場合、これらの構成全体ではなく、インプットシャフト側だけまたはアウトプットシャフト側だけを指す場合がある。
一部のトランスミッションのメインシャフトは、インプットシャフトとアウトプットシャフトを互いにロックし1:1のギア比になり、カウンターシャフトを経ずに力を伝達することができる。このとき、メインシャフトはあたかも一本のシャフトのように振舞う。この状態を直結駆動という。また、この状態のギア段を「トップギア」と称する（1:1を越えて増速するギア段は、旧くは「オーバートップ（和製英語）」、現代では「オーバードライブ (OD) 」と呼ぶ）。
一般的にトランスミッションのインプットシャフトは、カウンターシャフトを回すただ一個のピニオンギア以外何も付いていない。カウンターシャフトには、変速段数に応じた数のギアが搭載され、インプットシャフトが回転すればそれに連れて回転する。これらのギアは、前進段と後進段に対応している。アウトプットシャフトについている各前進ギアは、そのシャフトに堅固につながっているわけではない。アウトプットシャフトはギアの中を通っているが、ギアの中心孔にはベアリングが付いているので、ギアはアウトプットシャフトとは独立して回転できる。後進段は通常はこれとは異なる構成になっている（後述）。
大部分の前輪駆動車のトランスミッションは、これとは異なる設計になっている。まず、最終減速機構を含む差動装置 （ディファレンシャル）を内蔵する。また、シャフトはインプットシャフトとカウンターシャフトの二つしかない。このときのカウンターシャフトはアウトプットシャフトと呼ばれることもある。インプットシャフトはトランスミッションの全長を貫いており、カウンターシャフトを直接回転させる独立したピニオンギアは存在しない。二番目のシャフト（カウンターまたはアウトプット）の出力端にピニオンギアがあり、差動装置のリングギア（最終減速機構）に接続している。
前輪駆動、後輪駆動のトランスミッションはどちらも似た動作で動く。トランスミッションがニュートラルでクラッチが繋がっているときは、インプットシャフトとカウンターシャフトはクラッチ経由でエンジンにより回転され、アウトプットシャフトは駆動輪によって回転される。トランスミッションがニュートラルでクラッチを切っている間は、クラッチプレートに繋がったインプットシャフトとカウンターシャフトは慣性で回転し続け、アウトプットシャフトは駆動輪にて回転される。この状態ではエンジン、クラッチおよびインプットシャフトおよびカウンターシャフト、アウトプットシャフトおよび駆動輪の3体は、いずれも独立して回転する。トランスミッションでギアが選ばれておりクラッチを切った場合は、駆動輪によってアウトプットシャフト、カウンターシャフト、インプットシャフト、クラッチプレートの順に回転力が伝わる。
[編集] ドグ・クラッチ
ギアセレクターは、実際には恒久的に噛み合っているギアの歯と接触したり離れたりするわけではない。ギアセレクターの役割は、自由に回転しているギアのひとつを、そのハブを貫いている軸に固定することである。すると軸はそのギアと一緒に回転するようになる。副軸に対する出力軸のスピードは、副軸に備え付けられたギアと、先ほど出力軸に固定されたギアの、二つのギアの比によって定まる。
出力軸とギアを固定することは、ドグクラッチセレクターによって行われる。ドグクラッチは、出力軸にスプラインで固定された、スライド式選択システムである。そのハブは軸に付けられた溝（スプライン）にはめ込まれており、軸と一緒に回転する。しかし、セレクターは、ギアレバーにつながっているセレクターフォークに押されると、軸に沿ってスライドすることができる。このフォークは回転しないので、セレクターの軸鍔ベアリングに取り付けられている。セレクターは、通常は対称的な形である。セレクターは二つのギアの間をスライドし、シンクロメッシュと歯がそれぞれの端に付いていて、それぞれがギアと軸に固定される。
[編集] シンクロメッシュ機構
シンクロメッシュ機構はシンクロナイザーとも呼ばれる。 クラッチスリーブのドグ歯がギア側ドグ歯と接続する際、お互いが異なるスピードで回転していると、その歯は噛み合うことができず、歯同士がぶつかり大きな音が発生する（いわゆるギア鳴り）。このために、現代の自動車のドグクラッチは同期機構（シンクロナイザー）を有している。この機構は、歯が接続する前に「シンクロコーン」部の発生する摩擦トルクにより、スリーブとギアの回転速度を合わせ、回転同期が終了する迄ブロッカーリング（またはボークリングとも言う）に働くトルクによりスリーブの移動をブロックし、歯同士が接触しないようにしている。同期が終了すると、ブロッカーリングに働く摩擦トルクは解除され、回転方向にわずかに動くことによって、クラッチスリーブが歯と接続できる様に位相が合う仕組みである。シンクロナイザーの詳しい設計はメーカーによって異なる。
変速時にシンクロナイザーに作用するモーメントは、入力軸とクラッチ・ディスクの回転慣性であるが、クラッチを完全に切らないで変速を行なった場合はこれにエンジンの駆動力も加わる事になり、シンクロナイザーの負荷は著しく増大する。このような操作は、シンクロコーン部に余分な磨耗を引き起こし、寿命低下の原因となる。運転者が、シンクロ付きトランスミッションで「回転数を一致させ」クラッチを使用せずに無理やりギアを入れた時、自分が上手く回転を合わせてギアを入れられたように感じるが、実際には大部分シンクロナイザーによって回転合わせが行なわれており、トランスミッションに余計なダメージを与えている。
[編集] 後進ギア
前段までの説明は前進ギアについてであるが、後進ギアの構成は通常は異なる。トランスミッションのコストを下げるために、以下のような構成になっている。
後進もひと組のギアである。一つはカウンターシャフト、もう一つはアウトプットシャフトにある。前進のギアはすべて常に互いに噛み合っているが、後進ギアはカウンターシャフト、アウトプットシャフトにそれぞれ固定されており、通常は噛み合っていない。後進が選択されると、リバースアイドラーと呼ばれる小さなギアがその二つのギアの間に滑りこみ、カウンター→アイドラー→アウトプットと動力を伝達、間に１枚のギアが入るため回転方向が逆になる仕組みとなっている。 このため、後進段選択時にアウトプットシャフト/カウンターシャフトが回転しているとアイドラーギアをスムーズにかみ合わせる事が出来ない。車が前進しているときに後退ギアにシフトしようとすると、ガリガリとギア鳴りを起こすのはこれが原因である。 また、カウンターシャフトの回転時も同様な為現象が起こる為、回転を止める為のブレーキを装備しているトランスミッションもある。 運転者は自動車を停止させ、それから後退ギアを選択する事となるが、その際にトランスミッションの内部のブレーキ機構がインプットシャフトまたはカウンターシャフトを止め、アイドラーをそれらの間に挿入する事が容易にできるようになる機構である。
この方法で構成された後進ギアは、大きなうなり音を出すが、前進ギアでは聞かれない。これは前進ギアの歯は軸に対して斜めに切られている斜歯歯車を使用しているのに対し、後進ギアは、アイドラーギアが滑りこむことを考慮し、歯が軸に対して平行な平歯車を使用しているからである。 斜歯歯車は機構的に複数の歯が同時に噛み合い、噛み合い状態の変化が少ない為、騒音の原因となるような振動が発生しにくいが、平歯車では同時に噛み合う歯は原理的に１つである為、回転につれて噛み合い状態が変化（噛み合い位置が歯先～歯元で変化する）事により歯のたわみ等による振動が発生する。後退ギア走行で聞かれる特有のうなり音はこの振動が原因である。
後進ギアを平歯車で設計することは、いくつかの妥協（低い強度、シンクロ無しで噛みあわせること、および大きな雑音）の産物であることは明らかであるが、自動車の後進の使用頻度やその負荷（後退時エンジン最大出力を使うような機会は滅多にない）から問題ないものと考えられている。 トランスミッションによっては後進段にも前進段と同様にドッグクラッチ、シンクロナイザーを使用したものがあるが、ギア自体は平歯車のままの場合が多い。
[編集] 設計のバリエーション
[編集] さまざまなギア
マニュアルトランスミッションは、しばしば、4、5あるいは6段の前進ギアを備えている。 ほぼすべての場合で後進ギアはひとつである。 3段あるいは4段の速度トランスミッションでは、ほとんどの場合、最高のギアは直接駆動、つまりギア比が1:1である。 5速以上のトランスミッションについては、最も高いギアは通常オーバードライブギアであり、ギア比は1:1未満である。 古い自動車は3速トランスミッションを装備するのが一般的だったが、高性能モデルでは4速トランスミッション、最も洗練された自動車では5速トランスミッションを装備していた。
5速トランスミッションはトヨタによって開拓され、1970年代には安価な量産車や軽トラックさえに現われ始めた（トヨタは各々のモデル名に接尾辞SR5を付けることによりそれが5速を持っていることを宣伝した）。 今日では、量産車向けのマニュアルトランスミッションは事実上すべて5速であるが、6速トランスミッションが1990年代の初めに高性能車に出現し始め、最近では一部の高効率および従来の乗用車で出現し始めている。 非常に珍しい7速トランスミッションは、ブガッティ Veyron 16.4あるいはBMW M5のような極端にハイエンドの自動車（いわゆるスーパーカー）で見られる。 これらの自動車は両方とも「パドルシフター」を特色とする。
[編集] 外部オーバードライブ
前進3段または4段しかなかった初期のモデルでは、燃費がいい高速巡航のためのオーバードライブ比率が不足しており、これを補うために、しばしばレバーかシフトレバーに組み込まれたボタンにより別途作動する、後部ハウジング中に置かれた別のオーバードライブ・ユニットが組み込まれていた。
[編集] 軸とギアの構成
入力軸は、必ずしも副軸を回転させるピニオンを回すわけではない。 ギアを入力軸そのものにマウントし、副軸に付いたギアと噛み合わせる方式もある。 この場合、副軸が出力軸を回す。 言いかえれば、駆動されるギアや駆動するギアをどの軸に載せるかは設計に依存する。
さらに、シフターの配分もまた設計の問題である; セレクターをもつ自由に回転するギアが一つの軸にあり、永久にスプラインで固定されたギアが別の軸にある必要は必ずしもない。 例えば、5速トランスミッションは、1速から2速に変速するセレクターを副軸に置き、3速4速から5速に変速するセレクターを主軸に置くこともできる（これは1998年のホンダ・シビックの配置である）。 これは、自動車が止まり入力軸を回転させたままクラッチを切ってニュートラルでアイドリングした場合、3速、4速および5速のギアペアが回転しないことを意味する。
一部のトランスミッションの設計（例えばボルボ850およびV/S70シリーズ）では、実際に2つの副軸が存在し、両方とも、前輪駆動軸のリングギアと噛み合って出力軸のピニオンを稼動させる。 こうすると、4つのギアと2シフターを持つ従来の副軸に比べて、それぞれの副軸がわずか半分の長さで済むので、トランスミッションをより狭く設計することを可能になる。
[編集] クラッチ
トランスミッションを使っているすべての乗り物（ほとんどすべての近代的な車）で、必要なときにエンジンとトランスミッションを切り離すためのカプリング装置が用いられる。マニュアルトランスミッションではクラッチがこの役割を担う。クラッチが無ければ、エンジンとタイヤはいつも複雑にリンクされ、そして車を停止させるたびにエンジンも止めなければならないだろう。さらに、クラッチなしでギアを変えることは、車がすでに動いている状態でさえ非常に難しくなる。トランスミッションに動力がかかっている間にギアの選択を切るにはかなり大きな力を必要とし、そしてギアを選択するには、エンジンの回転スピードを車スピードと望んだギアに依存する非常に正確な値に維持しなけれなばらない。自動車ではクラッチは通常ペダルによって操作される。一方、オートバイでは、左ハンドルに付いたレバーがこの役割を担う。
クラッチペダルが完全に踏み込まれているとき、クラッチは完全に外れ、トルクがエンジンからトランスミッションまで、さらにエクステンションから先にある駆動輪へ伝達されなくなる。この状態で、ギアを選択したり自動車を止めることができる。クラッチペダルが完全に放されたとき、クラッチは完全に接続し、そして本質的にエンジンのトルクのすべてが転送される。この状態では、クラッチはスリップせず、どちらかと言うと堅いカプリングのように振る舞い、力が最小の損失で車輪に伝達される。
これらの両極端の中間は半クラッチと呼ばれ、クラッチはさまざまな程度にスリップする。クラッチがスリップするとき、クラッチはエンジンクランクシャフトとトランスミッションのインプットの間のスピードが異なるにもかかわらず、トルクを伝達する。トルクが摩擦によって伝達されるので、多くの力が熱として無駄に捨てられ、その熱はクラッチから放散されなくてはならない。車が停止から始動するときにスリップを利用する。また、ギアを変更するとき、エンジン回転数はスリップによって新たに選択されたギア比率に合わせて滑らかに同調される。その結果、衝撃のない滑らかなギア変更が可能になる。
スリップしているクラッチは熱を生み出すため、長い間スリップしたままにすることはできない。さらに、エネルギーが無駄になっているのであるから、スリップは望ましくないとも言える。クラッチスリップの効果的な使用法は、楽器やスポーツの練習にも似た練習を通して感覚を高める必要がある。
極めて熟練したモトクロスやオフロードオートバイの乗り手は、コーナーを出るとき、エンジンが最高の出力を得られる回転数になるように、クラッチを「叩く」あるいは「煽る」ことがある。
オートマチック車では、エンジンとトランスミッションを分離するためにトルクコンバータが使われる。
[編集] クラッチ・スタートシステム
鍵を差し込んでもクラッチを踏まない限りセルモーターが回らず、エンジンが始動しないフェイルセーフシステム。MT車の始動時における誤発進を防ぐために取り付けられている。誤操作による事故が多発したことから、2000年に現在の四輪車へ採用が義務付けられた。しかし、このシステムの採用は、以前から多用されている、踏切内などでエンジンの始動ができなくなった状態からの脱出法の一つである「セルモーターで強引に車を動かす」（ギアをセカンドに入れてクラッチをつないだままエンジンを始動する操作を行うことで、ごく短距離であれば車を移動させることが可能）という手段が使えなくなるというリスクを伴う、ケーブルを切ることでシステムを解除することができる。
[編集] マニュアルトランスミッションの適応と普及
多くのタイプの自動車にマニュアルトランスミッションが設置されている。マニュアルトランスミッションは比較的安くて効率的であるから、小型の低価格車は主にマニュアルトランスミッションを使っているが、それらの多くはオプションとしてオートマチック装備を選ぶこともできる。また、低価格車はしばしば非常に小さいエンジンで動力を供給しているので、オートマチック車ではトルクコンバータのパワーロスから遅くなることがあるが、マニュアル車なら同じエンジンの動力をずっと効率的に使用出来る。
スポーツカーやオフロード車、トラックのように、エンジンの性能が効率よく発揮される必要がある場合、マニュアルトランスミッションがしばしば採用される。特に大型のトラックでは、効率性、そしてなにより、重量貨物を運搬する際の厳しい応力に耐えることができるという理由でマニュアルトランスミッションが採用される。
マニュアルトランスミッションは、ヨーロッパではまだ最有力であるが、北アメリカと日本で販売される自動車の多くのクラスでもはや人気がない。ほとんどすべての自動車はオートマチックトランスミッションがオプションで入手可能であり、合衆国で販売されるファミリーカーと大型トラックでは、主にオートマチックが取り付けられている。ヨーロッパとアジア(日本を除く）ではほとんどの自動車がマニュアルトランスミッション装備で販売される。ほとんどの高級車では、オートマチックトランスミッションだけが入手可能である。オートマチックとマニュアルトランスミッションがどちらも販売されているような状況では、マニュアルトランスミッションが基本装備で、オートマチックがオプションになっているが、それでも、しばしばオートマチックは追加コストなしで付けることができる。アメリカ合衆国のような国では、レンタカーやタクシーのような一部の自動車ではほとんど例外なくオートマチックトランスミッションが搭載されているが、ヨーロッパでは正反対である。軍用車両は信頼性や耐久性、保守性が求められるためマニュアルトランスミッションが搭載されてきたが、アメリカ合衆国においては徴兵制度もあいまって、軍用車両へもオートマチックトランスミッションを導入する必要があった。このことはオートマチックトランスミッションの耐入力向上（高出力エンジン対応）や耐久性、信頼性の向上に寄与した。
イギリス、アイルランド、ドイツ、スウェーデンおよび日本のような一部の国では、運転手がオートマチックトランスミッションを使って運転免許の路上試験を受けると、その結果発行される免許証はオートマチックに限定されている。従って、無制限の運転免許証を取得することを望む人々はマニュアルのための追加の講習をとる。日本では限定解除審査と呼ばれるマニュアルトランスミッション技能のためのこの正式の措置は、マニュアルトランスミッションを減らすことよりむしろ、幅広くマニュアルトランスミッションを使うことを維持するように思われる。新しい運転手の中には、大部分ではないにせよマニュアルトランスミッションの自動車が多い文化圏でオートマチック限定の運転免許証が障害になるかもしれないと心配する人もいるだろう。それで彼らは無制限の免許証を得るために追加の講習をとることになる。
1980年代まで、狭義のMT（クラッチペダルを持つ手動変速機構）は四輪車や二輪車の変速機構の主流であったが、日本では1990年代以降、一般的な乗用車についてはオートマチック限定免許の創設などの影響からオートマチックトランスミッション (AT) への移行が進み、MTはスポーツモデルや一部の廉価グレードを中心に、わずかに残るのみである。欧州車では現在もMTが主流である。（ただし、日本へ輸入されるものにはMTが設定されていないものが多い）
トラックやバスなどの大型車では、車体や荷物などの重量が大きいためや、運転手がそれなりの技術を持った人であり、乗用車に比べて走行距離が異常に長いため、依然としてMTが主流である。しかし、普通免許で運転できる小型のトラックやライトバン（おおよそ1トン積み以下）で配送業務のアルバイトやホームセンターの貸し出しトラックなどでは、ATへの移行が進んでいる。また、大型バスやトラックでも一部にATしかない車種が存在する。（例：日産ディーゼル工業製KL-UA272KAM型フルフラットノンステップ車、三菱ふそうスーパーグレート除雪車）
また、タクシーもMTが主流である。冬の北日本でもFRのMT車を駆る運転手をよく見かける。これも運転手の技術が高いこととプロである誇りを示すものと言えよう。しかし、近年のAT主流化の波に勝てず、二種免許のAT限定が認められたこともあり、タクシーでもATが増えてきている。また、都会ではAT限定の二種免許を持った若い運転手も現れているという。
二輪車では、四輪車以上に趣味性が強いためか、50ccスクーターを除き、ほとんどがクラッチレバーを持つMTであった。しかし90年代後半以降、いわゆるビッグスクーターの人気が高まり、250ccクラスまでは、販売台数の大半がAT車となった。それにともない、2005年には普通二輪免許（小型限定も含む）と大型二輪免許にAT限定が新設された。250ccを超えるクラスでもAT車の販売比率は徐々に増加している。
[編集] 保守
クラッチはエンジンとトランスミッションの間でトルクの伝達を調整するために摩擦力を使うため、クラッチは毎日の使用で磨耗を受けている。非常に良質のクラッチが、熟練した運転手によって使われる場合、何十万キロメートルも走ることができる。弱いクラッチ、ダウンシフティング、未熟な運転者および乱暴な運転は、修理あるいは取り換え頻度の増加の原因になる。
マニュアルトランスミッションはギアオイルで潤滑されている。ギアオイルは、オートマチック車におけるオートマチックフルードほどの頻度ではないが、定期的に交換しなければならない自動車もある（一部の製造業者は、トランスミッションの修理や漏れの補充を除いては、ギアオイルの交換は断じて不要であると明示している）。
同じ歯幅で多くのトルクを伝達でき小型軽量化につながる、また平歯車で出易い「ウィーン」というかみ合い騒音が少ない等のメリットにより、マニュアルトランスミッションでは主に斜歯歯車が用いられている。この斜歯歯車での歯面の滑りや大トルク伝達時の歯面の圧力で油膜が切れるのを防ぐ為、ギアオイルには硫黄やリン、亜鉛等からなる極圧添加剤と呼ばれる化合物が添加されており、特有の匂いがある。
一部の製造業者ではギアオイルにこれらの添加物を使わず、最近までは通常のエンジンオイルを指定していたが、現在ではエンジンオイルの強化バージョンであるらしい自社ブランドのギアオイルを指定している。
二輪車では、クラッチがエンジンオイルに包まれている湿式クラッチである。これは通常エンジンの下半分とトランスミッションを分離するものがなく、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する。
[編集] ATとの比較
最近の車（普通免許で運転可能な乗用車や小型貨物自動車）に装備されるマニュアルトランスミッションは、一般的には4ないし6段階の前進用ギアおよび1段階の後進用ギアで構成される。少ないものでは2段階変速、多いものでは7段階変速・後進2段というものが現在でもみられる。オートマチックトランスミッション車や他のマニュアルトランスミッション車と区別する時には、しばしば前進用ギアの数を、例えば「マニュアル5速」「5速マニュアル」「5MT」と表示することがある。対照的に、5段階変速のオートマチックトランスミッションは「オートマ5速」「5速オートマ」「5AT」などと表示される。自動車に主に応用されている変速機としては、このほか上述のオートマチックトランスミッション、セミオートマチックトランスミッション、および無段変速機などがある。
乗用車の場合、一般的なトルクコンバータを採用したオートマチックトランスミッション（AT）と比較すると…
[編集] 利点
- トルクコンバータの構造上発生する駆動ロスが存在しない。そのため燃費が良い。
- 介在する機械的な要素が少ないため、車両やエンジンの挙動を把握し易い。
- 構造がオートマチックに比べて簡素なので、発進時に意図的にホイールスピンなどをしてもミッションブローしにくい。また、壊れても欠けたギアの交換で済むなどオートマチックのようにミッションアッセンブリー全ての交換を必ずしも要さないので修理費が安い。
- 同じ車種・グレードでMTとATの両方が設定されている場合、ATに比べて価格が10万円程度安い（現代でもMTが主流の欧州への輸出のため小型車はMT仕様の製造をも考慮した設計になっているためMTの搭載が容易である。ただし、欧州への輸出を考慮していないAT専用設計の車両に「無理に」MTを載せた場合はかえって高価になることもある）
- 一般的なオートマチック車と比較した場合、変速比の選択肢（ギアの段数）を多く持つものが多く、適切な変速、および駆動ロスがないことにより、理論上はより良好な燃費や高出力を得やすい。特に高速巡航時の燃費節約に効果的である（最近はATの多段化や高性能化、無段変速機の出現により、絶対的ではなくなっている。また運転者自身の腕に大きく左右される）
- シフト操作・クラッチ操作を常に人間が意識的に行う必要があるため、運転操作が散漫になりにくく事故を起こしにくい。
- バッテリーが上がりセルモーターでのエンジン始動が不能になった場合、押しがけ（下り坂まで車を押してもらい、惰力で速度が上がったら適当なギアに入れてクラッチをつなぐ）や引きがけ（他の車に牽引してもらい、速度が上がったら適当なギアに入れてクラッチをつなぐ）によってエンジンの始動が可能である。
- 緊急時（踏切内でのエンジン故障など）にエンジンが始動しない場合に、ギアを入れたままセルモーターを回すことによって若干の距離であれば移動が出来る。ただし上記のクラッチ・スタートシステムを使用できないように改造しているか、そもそも搭載していない車種に限定される。最近の車はほとんど搭載しているためこの手法はほとんど使えない。
- 運転者によっては、ギアを任意に選択できるので「車を操作している」という感触を得られる。近年ではマニュアルモード付きのATやCVTが多数出回っているが、それらとは全く違うダイレクト感が得られる。ただし主観によるものであるために異論も多い。
[編集] デメリット
- シフト操作の際に多くはクラッチ操作も伴うため、特に渋滞時やごくごく低速の移動（車庫入れ時など）、坂道発進、シフトダウン（ギアを低速段に切り替える）操作には多少の習熟を要する。不慣れな運転者が渋滞がひどい道路を運転するとクラッチ操作を行う左足が痛くなったり、また、MTによる坂道発進を苦手とするドライバーは多い。
- シフト操作を常に人間が意識的に行う必要があるため、操作が煩雑であり状況によっては不注意や操作ミスを誘引しかねないリスクもある。但し、運転技術の習熟によって解消される。
- 理論上は有利とされる高出力や高燃費もそれを操作する人間の判断に左右されるため、不適切な操作を繰り返すとかえって非効率的な結果を招く。特に無駄に回す人も多く（ATの場合は適当な所でシフトアップされるのでその心配は少ない）、騒音や危険走行の元になる。
- 乗用車では、ATのほうが楽に運転できる（クラッチ操作が要らない）ことや、1990年代以降はオートマチック限定免許が普及したことなどから、ATへの需要シフトによってMTが一部の趣味的な用途の車と位置付けられ、その結果、ほとんどの普通乗用車、さらにはクーペの一部（高級志向の最終型ソアラ→レクサス・SCなど）にもMTの設定がない。
多くの場合、操作にはクラッチ操作も伴われることから、操作には機構（メカニズム）への理解と多少の習熟を要求されるため、子供のいたずら等による暴走の危険性が少なく、安全性が高いとされる。その一方で、過去には停車時にローギア（1速）に入れたことを忘れたままクラッチを踏まずに始動させてしまったり、始動前からエアコンのスイッチをONにしている等して車両を暴走させてしまい、物損事故や人身事故を招くという事例も発生している、（通常はニュ－トラルにギアを入れてエンジンを始動するのが好ましい）そのため2000年から販売されているMT車にはクラッチを踏まないとエンジンがかからないクラッチスタートシステムの採用が義務付けられている。
[編集] “マニュアルモード”という表記が与える誤解
オートマチックトランスミッション採用の自動車カタログに「マニュアルモード付き〇速トランスミッション」や「マニュアルモードパドルシフト/ステアシフト」といった表記がなされることがある。これらはあたかもクラッチを無くしたマニュアルトランスミッションであるかのようにも思われるが、実際はトルクコンバータ式オートマチックトランスミッションもしくはCVTのギア選択を手動でもできるようになっているだけである。したがって、これらのトランスミッションの特性はオートマチックトランスミッションと同じである。
なお、ステアリングホイール（ハンドル）にギアセレクタパドルが付いているタイプのものはフォーミュラカーのものを模しているが、実物のフォーミュラカーのパドルシフトはオートマチックトランスミッションではなく、セミオートマチックトランスミッションである（ただし、フェラーリの一部市販車種に搭載されている「F1マチック」やアルファロメオの一部市販車種に搭載されている「セレスピード」はF1と同じくセミオートマチックトランスミッション）。
[編集] 年々減少していくマニュアルトランスミッション
[編集] 関連項目
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