JP6750208B2 - Synchronized speed evaluation method of synchronizer ring - Google Patents

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Description

本発明は、車両のトランスミッションのギヤ段の切り替え時に使用されるシンクロナイザーリングの同期速度評価法に関するものである。 The present invention relates to a synchronizing speed evaluation method for a synchronizer ring used when switching a gear stage of a vehicle transmission.

大型トラックで用いられる１６段トランスミッションは、本体部４段の前側にＨｉ、Ｌｏｗ２段のスプリッター、後ろ側にＨｉとＬｏｗ２段のレンジチェンジを持つ２×４×２＝１６段である。スプリッターＨｉ、Ｌｏｗは、それぞれ偶数段と奇数段の切り替えを、レンジチェンジにより、１〜８速と９〜１６速の切り替えを行っている。 The 16-speed transmission used in heavy-duty trucks is 2×4×2=16 speeds with a Hi and Low 2-speed splitter on the front side of the main body 4 speeds and a range change of Hi and Low 2 speeds on the rear side. The splitters Hi and Low switch between even-numbered stages and odd-numbered stages, respectively, and perform 1-8th speed and 9th-16th speed switching by range change.

ドライバーがシフトチェンジする際に車速が落ちすぎないように早くシフトチェンジできることが求められるため、スプリッターの偶数段、奇数段の切り替えはエアーアクチュエータがスリーブを高速で移動させシフトチェンジを行っている。 Since it is required that the driver can change gears quickly so that the vehicle speed does not drop too much when changing gears, the air actuator moves the sleeve at high speed to perform shift changes when switching between even and odd stages of the splitter.

このシフトチェンジの際、異なる回転数の軸とギヤはシンクロナイザーリングの摩擦面とギヤのコーン面が接触し摩擦力により同期する。 During this shift change, the friction surface of the synchronizer ring and the cone surface of the gear contact the shafts and gears of different rotational speeds and are synchronized by the friction force.

通常のシフトチェンジは、ギヤとシンクロナイザーリングが同期してからスリーブがギヤのドグ歯と噛合い、シフトチェンジ完了となるが、シンクロナイザーリングとギヤの同期が遅いと同期が完了する前にスリーブがギヤのドグ歯に飛び込んでしまい、回転差がある状態で接触するためギヤ鳴りを起こしてしまう。 In a normal shift change, the gear meshes with the synchronizer ring and then the sleeve meshes with the dog teeth of the gear to complete the shift change.However, if the synchronizer ring and the gear are not synchronized, the sleeve will change before the synchronization is completed. Jumps into the dog teeth of the gear and contacts with a difference in rotation, causing the gear to squeal.

特開２００７−３２７５４８号公報JP, 2007-327548, A 特開２０００−１７０７９１号公報JP-A-2000-170791 特開２００３−３３７０８２号公報JP, 2003-337082, A

よって、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度を適正に評価すると共にその同期速度に応じたシフトチェンジを行うことが最適である。 Therefore, it is optimal to properly evaluate the synchronizing speed of the synchronizer ring and the gear and to perform the shift change according to the synchronizing speed.

しかしながら、従来は、シンクロ単体試験機を用いてシンクロナイザーリングの摩擦特性やギヤオイル特性を試験することは行われているものの、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度の違いについては、全く考慮されていなかった。 However, in the past, although the friction characteristics and gear oil characteristics of the synchronizer ring were tested using a synchronizer unit tester, the difference in the synchronous speed between the synchronizer ring and the gear was not considered at all. It was

また従来は、なぜシンクロナイザーリングとギヤの同期速度に違いがあるのかわかっていなかったし、その評価法も無かった。 In the past, it was not known why there was a difference in the synchronizing speed between the synchronizer ring and the gear, and there was no evaluation method.

本発明者等は、特願２０１５−００６１１６（発明の名称：摺動部品の摩擦材の製造方法及びその摩擦材）で、気孔率の高い摩擦材を提案した。 The inventors of the present invention have proposed a friction material having a high porosity in Japanese Patent Application No. 2015-006116 (Title of Invention: Method for manufacturing friction material of sliding parts and friction material thereof).

この摩擦材は、気孔率が高く、表面にギヤオイルを保持できると共に熱伝達も良好であり、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度が速く、上述の大型トラックに用いられる１６段トランスミッションのスプリッターのシンクロナイザーリングに用いた場合、最適な摩擦材とすることが可能である。 This friction material has a high porosity, can hold gear oil on the surface and also has good heat transfer, has a high synchronization speed between the synchronizer ring and the gear, and is a synchronizer for the splitter of the 16-speed transmission used in the above-mentioned heavy truck. When used for a ring, it can be an optimum friction material.

そこで、本発明者等は、気孔率の高い摩擦材を用いると同期速度が速くなる原因として、シンクロナイザーリングの摩擦材の表面に形成されるギヤオイルに着目し、同期速度が、シンクロナイザーリングに形成される油膜が関与しているとして本発明に至ったものである。 Therefore, the present inventors have focused on the gear oil formed on the surface of the friction material of the synchronizer ring as a cause of increasing the synchronization speed when a friction material having a high porosity is used, and the synchronization speed is The present invention is based on the fact that the formed oil film is involved.

よって、本発明の目的は、上記課題を解決し、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度を適正に評価できるシンクロナイザーリングの同期速度評価法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a synchronizing speed evaluation method for a synchronizer ring capable of properly evaluating the synchronizing speed of a synchronizer ring and a gear.

上記目的を達成するために本発明は、シンクロ単体試験機でシンクロナイザーリングをギヤコーンに押付けてシンクロナイザーリングの摩擦特性を評価する際に、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によって伝達されるトルクが発生したときから、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触するまでの時間（Ａ）のトルク値と回転数を、時間で積分して初期吸収エネルギーを算出し、これを時間（Ａ）で割って初期吸収エネルギー速度を求め、その初期吸収エネルギー速度によってシンクロナイザーリングの同期速度を評価することを特徴とするシンクロナイザーリングの同期速度評価法である。 In order to achieve the above object, the present invention, when evaluating the friction characteristics of the synchronizer ring by pressing the synchronizer ring to the gear cone with a synchronizer unit tester, before contacting the friction surface and the gear cone surface of the synchronizer ring. , since the torque that will be transmitted me by the oil film formed therebetween occurs, the rotational speed and torque values of time (a) to the friction surface and Giyakon surface of the synchronizer ring is in contact, integrated over time Then, the initial absorbed energy is calculated, the initial absorbed energy velocity is calculated by dividing this by the time (A), and the synchronizing speed of the synchronizer ring is evaluated by the initial absorbed energy velocity. This is a speed evaluation method.

シンクロ単体試験機で一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り、慣性力で回っているギヤのコーン部とシンクロナイザーリングの間に形成される油膜で伝達トルクが発生する押付速度でシンクロナイザーリングを押付けて前記初期吸収エネルギー速度を求めるのが好ましい。 After rotating at a constant rotation speed with a synchronizer unit tester, disengage the clutch of the rotating shaft, and transfer torque is generated by the oil film formed between the cone part of the gear and the synchronizer ring that rotate by inertial force. It is preferred to press the synchronizer ring at a velocity to determine the initial absorbed energy velocity.

前記押付速度は、シンクロナイザーリングが用いられるトランスミッションのアクチュエータによる押付速度と同じに設定される。 The pressing speed is set to be the same as the pressing speed by the actuator of the transmission in which the synchronizer ring is used.

初期吸収エネルギー速度は、シンクロ単体試験機でギヤコーンを一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り慣性力で回転させ、そのギヤコーンにシンクロナイザーリングへの押付速度を可変にして求めるのが好ましい。 The initial absorbed energy speed is obtained by rotating the gear cone at a constant rotation speed with a synchro unit tester, disengaging the clutch of the rotating shaft and rotating it with inertial force, and varying the pressing speed of the gear cone to the synchronizer ring. Is preferred.

本発明は、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によるトルク伝達力を求めることで、同期速度が評価できると共に、速いシフトチェンジに対応したシンクロナイザーリングの良否判別が行えるという優れた効果を発揮する。 The present invention is capable of evaluating the synchronous speed by determining the torque transmission force due to the oil film formed between the friction surface of the synchronizer ring and the gear cone surface before they come into contact with each other, and at the same time, the synchronizer ring corresponding to a fast shift change can be evaluated. It has an excellent effect of being able to judge pass/fail.

本発明のシンクロナイザーリングの同期速度評価法に用いるシンクロ単体試験機の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the synchro simple substance tester used for the synchronous speed evaluation method of the synchronizer ring of this invention. 本発明において、シンクロ単体試験機を用いてシンクロナイザーリングを評価する際に得られたデータから初期吸収エネルギー速度の算出方法を説明する図である。In the present invention, it is a figure explaining the calculation method of the initial absorbed energy velocity from the data obtained when evaluating a synchronizer ring using a synchro simple substance tester. 種々のシンクロナイザーリングの初期吸収エネルギー速度とギヤ鳴りの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the initial absorption energy speed of various synchronizer rings, and gear noise. 面粗さ（Ｒｚ）と初期吸収エネルギー速度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between surface roughness (Rz) and initial absorption energy velocity.

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

先ず、図１により本発明の初期吸収エネルギー速度の算出に用いるシンクロ単体試験機１０を説明する。 First, referring to FIG. 1, a synchro single unit tester 10 used for calculating the initial absorbed energy velocity of the present invention will be described.

シンクロ単体試験機１０は、試験油槽１２内に収容されたギヤコーン１３とシンクロナイザーリング１４からなるトランスミッションＴ／Ｍに対して、ギヤコーン１３を接続した入力軸１１を回転する入力軸側Ｉ／Ａと、シンクロナイザーリング１４を接続した出力軸１５を移動してシンクロナイザーリング１４をギヤコーン１３に押付ける出力軸側Ｏ／Ａが配置されて構成される。 The synchronizer unit tester 10 has an input shaft side I/A that rotates an input shaft 11 connected to the gear cone 13 with respect to a transmission T/M composed of a gear cone 13 and a synchronizer ring 14 housed in a test oil tank 12. The output shaft side O/A for moving the output shaft 15 to which the synchronizer ring 14 is connected to press the synchronizer ring 14 against the gear cone 13 is arranged.

入力軸側Ｉ／Ａの入力軸１１には、フライホイール１６が設けられ、クラッチ１７を介してモータ１８で入力軸１１が駆動され、その回転数が回転計１９で検出される。トランスミッション側Ｔ／Ｍのシンクロナイザーリング１４は入力軸１１に連結され、シンクロナイザーリング１４は、出力軸１５に連結され、試験油槽１２内には、ギヤオイル２０が収容される。 A flywheel 16 is provided on the input shaft 11 of the input shaft side I/A, the input shaft 11 is driven by a motor 18 via a clutch 17, and the rotation speed thereof is detected by a tachometer 19. The transmission side T/M synchronizer ring 14 is connected to the input shaft 11, the synchronizer ring 14 is connected to the output shaft 15, and the test oil tank 12 stores the gear oil 20.

出力軸側Ｏ／Ａの出力軸１５は、スライド装置２１に取り付けられ、押付シリンダ２２にて軸方向に移動されて、ギヤコーン１３にシンクロナイザーリング１４を押付ける。この際の変位量は変位計２３で検出され、押付荷重は押付荷重計（ロードセル）２４で検出される。またギヤコーン１３にシンクロナイザーリング１４を押付けたときのシンクロナイザーリング１４に伝達されるトルクは、出力軸１５に取り付けたモーメントセル２５を介して回転トルク計２６で検出される。 The output shaft 15 on the output shaft side O/A is attached to the slide device 21, is moved in the axial direction by the pressing cylinder 22, and presses the synchronizer ring 14 against the gear cone 13. The displacement amount at this time is detected by the displacement meter 23, and the pressing load is detected by the pressing load meter (load cell) 24. The torque transmitted to the synchronizer ring 14 when the synchronizer ring 14 is pressed against the gear cone 13 is detected by the rotary torque meter 26 via the moment cell 25 attached to the output shaft 15.

このシンクロ単体試験機１０は、主に２種類の試験ができる。 The synchro single tester 10 can mainly perform two types of tests.

１つは、モータ１８で回転するギヤコーン１３に、シンクロナイザーリング１４を押付けて、その押付け回数と共に繰り返し押付け摩擦特性がどのように変化するかを評価する連続試験と、もう一つはモータ１８でギヤコーン１３を回転させたのち、クラッチ１７を切ってフライホイール１６の慣性力で回っているギヤコーン１３にシンクロナイザーリング１４を押付シリンダ２２により押付けて、その時の摩擦特性や回転が止まるまでの時間を評価する慣性吸収試験である。 One is a continuous test in which the synchronizer ring 14 is pressed against the gear cone 13 that is rotated by the motor 18, and how the repeated pressing friction characteristics change with the number of times of pressing, and the other is the motor 18 After rotating the gear cone 13, the clutch 17 is disengaged, and the synchronizer ring 14 is pressed by the pressing cylinder 22 to the gear cone 13 which is rotating by the inertial force of the flywheel 16, and the friction characteristic at that time and the time until the rotation stops It is an inertial absorption test to be evaluated.

連続試験及び慣性吸収試験ともに回転数は、回転計１９にて計測し、押付けているときのトルクを回転トルク計２６、押付ける際のストロークを変位計２３、押付けている荷重は押付荷重計（ロードセル）２４で計測している。 In both the continuous test and the inertial absorption test, the rotation speed was measured by the tachometer 19, and the torque during pressing was measured by the rotary torque meter 26, the stroke during pressing was measured by the displacement meter 23, and the load being pressed was by the pressing load meter ( Load cell) 24.

また、試験油槽１２にはギヤオイル２０が収容され、試験中は、ヒーターにて油温調節ができ、ポンプでオイルを循環させ循環経路の途中のフィルターにて摩耗したスラッジを回収するようにしている。 Gear oil 20 is stored in the test oil tank 12, and the temperature of the oil can be adjusted by a heater during the test so that the oil is circulated by the pump and the worn sludge is collected by the filter in the middle of the circulation path. ..

この２種類の試験にて、ギヤコーン１３に対するシンクロナイザーリング１４の摩擦材の静的及び動的摩擦特性とギヤオイル特性を評価することができる。 With these two kinds of tests, the static and dynamic friction characteristics of the friction material of the synchronizer ring 14 against the gear cone 13 and the gear oil characteristics can be evaluated.

しかし、市販のシンクロ単体試験機は、シンクロナイザーリングの押付速度が、メイン段の変速にほぼ合わせた９ｍｍ／ｓｅｃであり、この押付速度でシンクロナイザーリングを試験し、摩擦特性が同じでも、実際のトランスミッションのスプリッターに装着したときの同期速度はバラツキがある。 However, in the commercially available synchronizer unit tester, the pressing speed of the synchronizer ring is 9 mm/sec, which is almost the same as the gear shift of the main stage. Even if the friction characteristics are the same, we tested the synchronizer ring at this pressing speed. There are variations in the sync speed when mounted on a transmission splitter.

そこで、この点を検討すると、トランスミッションのスプリッターの変速時のアクチュエータの押付速度は、シンクロ単体試験機の押付速度（９ｍｍ／ｓｅｃ）より、５〜７倍速い速度であり、同期速度の違いでギヤ鳴りが発生したり、ギヤ鳴りがしなかったりし、押付速度の小さいシンクロ単体試験機で摩擦特性を測定しても同期速度の評価はできない。 Therefore, considering this point, the pressing speed of the actuator at the time of shifting the transmission splitter is 5 to 7 times faster than the pressing speed (9 mm/sec) of the synchro unit tester, and the gear speed varies depending on the synchronous speed. No squealing or no gear squealing. Synchronous speed cannot be evaluated even by measuring friction characteristics with a synchro unit tester with a low pressing speed.

この原因は、スプリッターの変速ではシンクロナイザーリングをギヤコーンに押付ける速度が速いため、シンクロ摩擦面とギヤコーン面が接触する前（油が間にいる状態）にギヤコーンの回転をシンクロナイザーリングに伝えようとする油膜による伝達トルクが発生し、この伝達トルクが同期速度に大きく影響するためである。 The reason for this is that the speed of pressing the synchronizer ring against the gear cone is high during the shifting of the splitter, so let the rotation of the gear cone be transmitted to the synchronizer ring before the synchronizing friction surface and the gear cone surface contact (with oil in between). This is because a transmission torque is generated by the oil film and the transmission torque greatly affects the synchronous speed.

そこで、油膜によるトルク伝達力を求める手法として、トルクが発生してからシンクロナイザーリングとギヤコーンが接触するまでに慣性力を吸収したエネルギーを、初期吸収エネルギーとして求める。具体的には、トルクが発生してからシンクロナイザーリングとギヤコーンが接触するまでの時間（Ａ）のトルク値、回転数（角速度）を時間で積分し、初期吸収エネルギーを算出し、それを時間（Ａ）で割り初期吸収エネルギー速度（単位時間ｔ当たりの吸収エネルギー）を下式により求める。
初期吸収エネルギー速度＝Ｅ／ｔ …（１） Therefore, as a method for obtaining the torque transmission force by the oil film, the energy absorbed by the inertial force from the torque generation to the contact between the synchronizer ring and the gear cone is obtained as the initial absorbed energy. Specifically, the torque value and the number of revolutions (angular velocity) of the time (A) from the torque generation to the contact between the synchronizer ring and the gear cone are integrated with time to calculate the initial absorbed energy, which is calculated as the time. The initial absorbed energy velocity (absorbed energy per unit time t) is divided by (A) to obtain the following equation.
Initial absorbed energy velocity=E/t (1)

（１）式中の初期吸収エネルギーＥは、下式（２）で求める。
Ｅ＝∫Ｔ・ω・ｄｔ …（２）
Ｅ：吸収エネルギー（Ｊ）
Ｔ：トルク（Ｎ／ｍ）
ω：角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）
ｔ：時間（ｓｅｃ） The initial absorbed energy E in the equation (1) is calculated by the following equation (2).
E=∫T・ω・dt (2)
E: Absorbed energy (J)
T: Torque (N/m)
ω: Angular velocity (rad/sec)
t: time (sec)

ここで求めた、初期吸収エネルギーＥを時間（Ａ）で割って求めた、初期吸収エネルギー速度（Ｊ／ｓｅｃ）を比較することで同期速度の速さがわかる。すなわち、
初期吸収エネルギー速度大＝同期速度速い
初期吸収エネルギー速度小＝同期速度遅い
と評価することができる。 By comparing the initial absorbed energy E obtained here by dividing the initial absorbed energy E by the time (A), the speed of the synchronization speed can be known. That is,
It can be evaluated that the initial absorbed energy velocity is high = the synchronous velocity is fast, and the initial absorbed energy velocity is low = the synchronous velocity is slow.

この初期吸収エネルギーＥを求める際には、押付シリンダ２２による押付速度を可変にし、シンクロナイザーリングが用いられるトランスミッションの押付速度と同じにして求めるのがより好ましい。 When obtaining the initial absorbed energy E, it is more preferable to make the pressing speed by the pressing cylinder 22 variable so as to be the same as the pressing speed of the transmission in which the synchronizer ring is used.

図２は、内径φ１５７ｍｍ、幅９．７ｍｍ、テーパー角７度のシンクロナイザーリングを、図１に示したシンクロ単体試験機を用い、ギヤオイルを常温、入力軸回転数を１８０ｒｐｍとし、シンクロナイザーリングの押付速度を、Ｔ／Ｍのスプリッダーの押付速度と同じ速度で、慣性吸収試験を行ったときのギヤ回転数（入力軸回転数）、リング変位、回転トルク、押付荷重の経時変化のデータを示したものである。 Fig. 2 shows a synchronizer ring with an inner diameter of 157 mm, a width of 9.7 mm and a taper angle of 7 degrees, using the synchronizer unit tester shown in Fig. 1, gear oil at room temperature, the input shaft speed of 180 rpm, and the synchronizer ring The pressing speed is the same as the pressing speed of the T/M splitter, and shows the data of changes over time in the gear rotation speed (input shaft rotation speed), ring displacement, rotation torque, and pressing load when an inertia absorption test was performed. It is a thing.

この図２において、ギヤコーンとシンクロナイザーリングとは、時間ｔ0（押付荷重が下死点ポイント）から回転トルクが上昇し、時間ｔcで、ギヤコーンとシンクロナイザーリングが接触し、その後は、シンクロナイザーリングの摩擦材の摩擦力と押付荷重でトルクが伝達されたときの、ギヤ回転数とリング変位と回転トルクと押付荷重の経時変化データを示している。 In FIG. 2, the rotation torque of the gear cone and the synchronizer ring increases from time t 0 (the pressing load is at the bottom dead center point), and the gear cone and the synchronizer ring come into contact with each other at time t c. FIG. 7 shows data over time of gear rotation speed, ring displacement, rotational torque, and pressing load when torque is transmitted by the frictional force of the friction material of the Nizer ring and pressing load.

そこで、この図２の試験データから上記（１）、（２）式を基に初期吸収エネルギー速度を求める。 Therefore, the initial absorbed energy velocity is obtained from the test data of FIG. 2 based on the equations (1) and (2).

但し、上記（２）式中の角速度ωは、回転数をＮ（ｒｐｍ）とすると、
ω＝２πＮ／６０（ｒａｄ／ｓｅｃ）で求まり、ギヤ回転数と検出トルクの積を、時間ｔcからｔcまで、積分すると初期吸収エネルギーＥが求まり、これを時間（Ａ）で割ると初期吸収エネルギー速度（Ｊ／ｓｅｃ）が求まる。 However, the angular velocity ω in the above formula (2) is
ω=2πN/60 (rad/sec), and the product of the gear rotation speed and the detected torque is integrated from time t c to t c to obtain the initial absorbed energy E, which is divided by the time (A) to obtain the initial value. The absorbed energy velocity (J/sec) is obtained.

図３は、種々の面粗さの異なるカーボンコンポジットからなる摩擦材を用いてシンクロナイザーリング（試料１〜９）とし、これらシンクロナイザーリングの初期吸収エネルギー（Ｊ／ｓｅｃ）を算出し、またこれらシンクロナイザーリングをスプリッターのシンクロナイザーリングとして用いたときに、ギヤ鳴りが発生するかどうかを試験し、初期吸収エネルギーを基に各シンクロナイザーリングを棒グラフで示すと共にギヤ鳴りの有無を示したものである。 FIG. 3 shows synchronizer rings (Samples 1 to 9) using friction materials composed of various carbon composites having different surface roughnesses, and the initial absorbed energy (J/sec) of these synchronizer rings was calculated. When the synchronizer ring was used as the synchronizer ring of the splitter, it was tested whether gear squeal occurred, and based on the initial absorbed energy, each synchronizer ring was shown by a bar graph and the presence or absence of gear squeal was indicated. is there.

この図３で、試料１〜６のシンクロナイザーリングは、ギヤ鳴りが有り、試料７〜９はギヤ鳴りが無かった。この原因は、試料１〜６は、接触前の初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）以下と低く、試料７〜９は、接触前の初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）を超えており、接触前の回転伝達トルクにより、シンクロナイザーリングの同期速度が速かったものと考えられる。 In FIG. 3, the synchronizer rings of Samples 1 to 6 had gear noise, and Samples 7 to 9 had no gear noise. This is because Samples 1 to 6 have a low initial absorbed energy before contact of 1000 (J/sec) or less, and Samples 7 to 9 have an initial absorbed energy before contact exceeding 1000 (J/sec). Therefore, it is probable that the synchronizing speed of the synchronizer ring was high due to the rotation transmission torque before the contact.

図４は、試料１〜９のカーボンコンポジットからなる摩擦材の表面を１０点平均面粗さＲｚを横軸に、初期吸収エネルギーを縦軸にしてプロットしたものである。 FIG. 4 is a graph in which the surfaces of the friction materials made of the carbon composites of Samples 1 to 9 are plotted with the 10-point average surface roughness Rz as the horizontal axis and the initial absorbed energy as the vertical axis.

この図４より１０点平均面粗さＲｚが３２μｍ以上であれば、初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）を超えることが分かる。 From FIG. 4, it is understood that when the 10-point average surface roughness Rz is 32 μm or more, the initial absorbed energy exceeds 1000 (J/sec).

このことは、１０点平均面粗さＲｚが３２μｍ以上であれば、表面に形成される油膜量が十分に確保され、そのギヤオイルの粘弾性によるトラクション効果で、シンクロナイザーリングがギヤコーンに接触する前に、油膜によるトルク伝達力でシンクロナイザーリングが回転されるため、同期速度が速くなるものと考えられる。 This means that if the 10-point average surface roughness Rz is 32 μm or more, a sufficient amount of oil film is formed on the surface, and the traction effect due to viscoelasticity of the gear oil causes the synchronizer ring to come into contact with the gear cone. Moreover, since the synchronizer ring is rotated by the torque transmission force of the oil film, it is considered that the synchronizing speed becomes faster.

なお、図３、図４では、初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）を超えるものが正常品、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）以下をギヤ鳴り品として説明したが、初期吸収エネルギーは、シンクロナイザーリングの内径や幅、テーパー角で変わり、またこれらの値が同じでも、測定条件（ギヤオイルの温度と粘度、押付速度、押付荷重、入力軸回転数）でも変わるため、測定する条件ごとに初期吸収エネルギーを求め、これを基にギヤ鳴りの有無を確かめる必要がある。 In FIGS. 3 and 4, the initial absorbed energy exceeds 1000 (J/sec) as a normal product, and the initial absorbed energy below 1000 (J/sec) is described as a gear ringing product. The initial absorption is different for each measurement condition because it changes depending on the ring inner diameter, width and taper angle, and even if these values are the same, it also changes depending on the measurement conditions (gear oil temperature and viscosity, pressing speed, pressing load, input shaft speed). It is necessary to find the energy and check the gear noise based on this.

以上において、従来では同期速度の違いを評価する方法が無かったが、本発明は、初期吸収エネルギー速度を測定することで、同期速度の違いを評価することができるようになった。また、同期速度の違いを評価できるようになることで、速いシフトチェンジに対応したシンクロナイザーリングの良否判別が行えるようになる利点がある。 In the above, there has been no conventional method for evaluating the difference in synchronization speed, but the present invention can evaluate the difference in synchronization speed by measuring the initial absorbed energy velocity. Further, since it becomes possible to evaluate the difference in synchronization speed, there is an advantage that the quality of the synchronizer ring corresponding to a fast shift change can be determined.

なお、上述の実施の形態では、スプリッターのシンクロナイザーリングの同期速度評価で説明したが、メインギヤ段やその他のシンクロナイザーリングの同期速度評価にも適用できることは勿論である。 In the above-described embodiment, the synchronous speed evaluation of the synchronizer ring of the splitter has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to the synchronous speed evaluation of the main gear stage and other synchronizer rings.

１０ シンクロ単体試験機
１３ ギヤコーン
１４ シンクロナイザーリング 10 Synchro unit testing machine 13 Gear cone 14 Synchronizer ring

Claims (4)

シンクロ単体試験機でシンクロナイザーリングをギヤコーンに押付けてシンクロナイザーリングの摩擦特性を評価する際に、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によって伝達されるトルクが発生したときから、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触するまでの時間（Ａ）のトルク値と回転数を、時間で積分して初期吸収エネルギーを算出し、これを時間（Ａ）で割って初期吸収エネルギー速度を求め、その初期吸収エネルギー速度によってシンクロナイザーリングの同期速度を評価することを特徴とするシンクロナイザーリングの同期速度評価法。 It presses the synchronizer ring Giyakon in synchronous single tester in evaluating the frictional properties of the synchronizer ring, before friction surface and Giyakon surface of the synchronizer ring is in contact, I by the oil film formed therebetween since the torque that will be transmitted is generated, the rotational speed and torque values of the time until the friction surface and Giyakon surface of the synchronizer ring contacts (a), and integrated over time to calculate the initial absorbed energy, this A method for evaluating a synchronized speed of a synchronizer ring, characterized by obtaining an initial absorbed energy velocity by dividing by a time (A) and evaluating the synchronized velocity of the synchronizer ring by the initial absorbed energy velocity . シンクロ単体試験機で一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り、慣性力で回っているギヤのコーン部とシンクロナイザーリングの間に形成される油膜で伝達トルクが発生する押付速度でシンクロナイザーリングを押付けて前記初期吸収エネルギー速度を求める請求項１記載のシンクロナイザーリングの同期速度評価法。 After rotating at a constant rotation speed with the synchronizer unit tester, disengage the clutch of the rotating shaft, and transfer torque is generated by the oil film formed between the cone part of the gear and the synchronizer ring that rotate by inertial force. synchronous speed evaluation of synchronizer ring according to claim 1, wherein determining the initial absorbed energy rate presses the synchronizer ring at the speed. 前記押付速度は、シンクロナイザーリングが用いられるトランスミッションのアクチュエータによる押付速度と同じに設定される請求項２記載のシンクロナイザーリングの同期速度評価法。 The synchronizing speed evaluation method for a synchronizer ring according to claim 2 , wherein the pressing speed is set to be the same as the pressing speed by an actuator of a transmission in which the synchronizer ring is used . 初期吸収エネルギー速度は、シンクロ単体試験機でギヤコーンを一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り慣性力で回転させ、そのギヤコーンにシンクロナイザーリングへの押付速度を可変にして求める請求項２記載のシンクロナイザーリングの同期速度評価法。 The initial absorbed energy speed is obtained by rotating the gear cone at a constant rotation speed with a synchro unit tester, disengaging the clutch of the rotating shaft and rotating it by inertial force, and varying the pressing speed of the synchronizer ring to the gear cone. The synchronizing speed evaluation method for a synchronizer ring according to claim 2 .
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