「9割以上の車に使われてる！」エンジンの力をスムーズに変換するメカニズム、トルクコンバーターの秘密に迫る

トルクコンバーター（トルコン）とは？

エンジンとトランスミッションを繋げているものは何？

クルマはエンジンが発生するパワーをタイヤの回転に変えて走るものですが、パワー自体は大きく変わることはありません。そこで変速装置、つまりトランスミッションを介することで、速度を徐々に上げたり下げたりすることができるわけです。

しかし、エンジンとトランスミッションは直に繋がっているわけではありません。なぜなら、エンジンは数トンものクルマを動かすだけのパワーを持っているわけですから、いきなりトランスミッションに伝えてしまうと大変な衝撃が乗員に伝わってしまいます。

クルマを停止する度にエンジンをいちいち止めていたら面倒ですし、変速する度にエンジン、トランスミッションの双方に大きな衝撃が加わって、メカトラブルに繋がることも考えられます。そこで考えられたのが「スターディンティンデバイス」です。

トルクコンバーターとは「流体クラッチ」のこと

スターティングデバイスとは、一般的にクラッチと言われるもの。クラッチには『摩擦クラッチ』と『流体クラッチ』があります。摩擦クラッチは2枚のディスクを付けたり離したりすることで、エンジンからトランスミッションへのパワーの断切を行います。

周知の通り、摩擦クラッチはマニュアルトランスミッション（MT）に組み合わされている装置です。ディスク同士がくっ付く時に多少の滑りがあることで、スムーズに発進ができるようになっています。

一方の流体クラッチは『トルクコンバーター（通称トルコン）』と呼ばれる装置で、オートマチックトランスミッション（AT）や最近のCVTに採用されています。現在、日本を走るクルマの90％以上がAT車やCVT車ですので、同じ比率でトルコンが一般になっているわけです。

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トルコンが作動する原理は？

2枚の羽根車とオイルを使ってエンジンパワーをミッションに伝達

トルコンの作動原理は、よく向かい合わせにした2台の扇風機に例えられます。一方の扇風機を回転させると、もう一方の扇風機も電源を入れずとも風の流れで回り出します。トルコンは風ではなく、オイルの流れを使って、風車を回します。詳しく説明していきましょう。

トルクコンバーターは、エンジン側から順に「トルクコンバーターカバー」「ロックアップクラッチ」「タービンライナー」「ステーター」「ポンプインペラー」が配列されています。

トルクコンバーターカバーとロックアップクラッチについては後述しますが、基本的な作動はトルクコンバーターハウジングの中に入っているタービンライナー、ステーター、ポンプインペラーの3枚の働きによって行われます。

まず、誤解されがちなのですが、エンジンからの出力軸が回転すると同時に回るのは、タービンライナーではなくミッション側にあるポンプインペラーです。そしてエンジン側にあるのが、タービンライナーです。

位置関係が逆のように思えますが、ポンプインペラーはクランクシャフトと同軸のトルクコンバーターカバーと繋がっていることで回転し、軸はタービンライナーからATへと繋がっています。位置関係が逆なのはオイルの流れを効率よく使うためです。

2つのインペラーがオイルをかき混ぜ、流し続ける仕組み

まず、エンジンの回転と共にポンプインペラーが回転します。ポンプインペラーは中心軸付近のオイルをフィンでかき混ぜながら回転速度を速めていきますが、それによってオイルには遠心力がついてポンプインペラーへの外へと向かいます。

するとポンプインペラーの外側のフィンによって、今度はオイルがタービンライナーに向かって流れます。そしてタービンライナーの外側のフィンがオイルの流れをキャッチし、タービンライナー自身も回転を始めます。これによって、トランスミッションも回転を始めるのです。

さらにタービンライナーの外側から内側のフィンへとオイルが流れ、再びポンプインペラーへとオイルを戻します。このキャッチボールを延々と繰り返すわけです。

オイルは流れる速度が上がるにつれて遠心力が増すため、パワーをしっかりと伝えます。やがて、ポンプインペラーとタービンライナーは“ほぼ”同じ速度に回転するようになるのです。

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