JPH0529258B2 - - Google Patents

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JPH0529258B2
JPH0529258B2 JP62055070A JP5507087A JPH0529258B2 JP H0529258 B2 JPH0529258 B2 JP H0529258B2 JP 62055070 A JP62055070 A JP 62055070A JP 5507087 A JP5507087 A JP 5507087A JP H0529258 B2 JPH0529258 B2 JP H0529258B2
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JP
Japan
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spline
sleeve
gear
shift
load
Prior art date
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Application number
JP62055070A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS63221229A (en
Inventor
Noryuki Seto
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Priority to US07/166,547 priority patent/US4849888A/en
Priority to DE3808004A priority patent/DE3808004A1/en
Publication of JPS63221229A publication Critical patent/JPS63221229A/en
Publication of JPH0529258B2 publication Critical patent/JPH0529258B2/ja
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  • Control Of Transmission Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車に搭載されるマニユアルトラ
ンスミツシヨンのシフトフイーリング、特にシフ
ト操作の滑らかさを定量的に評価する方法に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for quantitatively evaluating the shift feeling of a manual transmission mounted on an automobile, particularly the smoothness of a shift operation.

(従来の技術) 一般に、自動車に搭載されるマニユアルトラン
スミツシヨンは、入力軸に連動するカウンタ軸
と、該軸に平行な出力軸との間にギヤ比の異なる
複数のギヤ列を並設すると共に、各ギヤ列を構成
するギヤのうち、通例、出力軸上に設けられたギ
ヤを該軸に対して回転自在とし、且つこの回転自
在なギヤの一つをシフトレバーの横方向の操作
(セレクト操作)及び縦方向の操作(シフト操作)
により同期噛合装置を介して選択的に出力軸に結
合させることにより、当該ギヤ列を動力伝達状態
として、該ギヤ列のギヤ比に応じた変速段が得ら
れるように構成されたものである。
(Prior Art) In general, manual transmissions installed in automobiles have multiple gear trains with different gear ratios arranged in parallel between a counter shaft interlocked with an input shaft and an output shaft parallel to the shaft. In addition, among the gears constituting each gear train, the gear provided on the output shaft is usually rotatable with respect to the output shaft, and one of the rotatable gears is operated in the lateral direction of the shift lever ( (select operation) and vertical operation (shift operation)
By selectively coupling the gear train to the output shaft via a synchronizing mesh device, the gear train is brought into a power transmission state, and a gear position corresponding to the gear ratio of the gear train can be obtained.

然して、上記同期噛合装置は、基本的には、軸
に嵌合固着されて該軸と一体回転し且つ外周囲に
スプラインが形成されたクラツチハブと、該クラ
ツチハブにスプライン嵌合されて軸方向にスライ
ド可能とされたスリーブと、上記軸に回転自在に
嵌合されたギヤに設けられ且つ上記クラツチハブ
のスプラインと同一諸元を有するギヤスプライン
とで構成され、上記スリーブをシフトレバーのシ
フト操作によりスライドさせて、クラツチハブの
スプラインとギヤスプラインとに跨つて嵌合させ
ることにより、当該ギヤをギヤスプライン、スリ
ーブ及びクラツチハブを介して軸に結合させるも
のであるが、上記スリーブのスプラインをギヤス
プラインに噛合せるに際して、両者の回転速度、
換言すれば軸とギヤとの回転速度を同期させるた
めのシンクロ機構が設けられる。
The synchronized meshing device basically consists of a clutch hub that is fitted and secured to a shaft, rotates integrally with the shaft, and has a spline formed around its outer periphery, and a clutch hub that is fitted with a spline to the clutch hub and slides in the axial direction. A gear spline is provided on a gear rotatably fitted to the shaft and has the same specifications as the spline of the clutch hub, and the sleeve is slid by a shift operation of a shift lever. By fitting the gear spline across the spline of the clutch hub, the gear is coupled to the shaft via the gear spline, the sleeve, and the clutch hub, but when the spline of the sleeve is engaged with the gear spline, , the rotational speed of both,
In other words, a synchronizing mechanism is provided to synchronize the rotational speeds of the shaft and gear.

このシンクロ機構としては、上記クラツチハブ
とギヤスプラインとの間に、外周囲にこれらのス
プラインと同一諸元のスプラインが形成されたシ
ンクロナイザリングを介在させるタイプのものが
一般的である。これは、シフトレバーのシフト操
作により、先ずスリーブに作用する軸方向の力に
基づいて上記シンクロナイザリングとギヤとの間
に摩擦力を作用させて、該摩擦力によりスリーブ
とギヤスプラインとを同期させ、然る後、スリー
ブの軸方向のスライドにより、該スリーブをシン
クロナイザリング及びギヤスプラインに順次噛合
せるように構成されたものであり、その場合に、
スリーブのスプラインとシンクロナイザリングの
スプライン及びギヤスプラインの各歯の対向端部
には、歯を噛合い可能な位置関係にかき分けるた
めのチヤンフアが設けられる。
This synchronizer mechanism is generally of a type in which a synchronizer ring having splines having the same specifications as these splines is interposed around the outer periphery between the clutch hub and the gear splines. When the shift lever is operated, a frictional force is first applied between the synchronizer ring and the gear based on the axial force acting on the sleeve, and this frictional force synchronizes the sleeve and the gear spline. , after that, by sliding the sleeve in the axial direction, the sleeve is sequentially engaged with the synchronizer ring and the gear spline, in which case,
Opposite ends of the splines of the sleeve, the splines of the synchronizer ring, and the teeth of the gear splines are provided with chamfers for separating the teeth into a meshable positional relationship.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、上記の如き同期噛合装置にあつて
は、シフトレバーのシフト操作による軸とギヤと
結合動作時に、少なくとも、スリーブとギヤスプ
ラインとの同期動作、スリーブのスプラインとシ
ンクロナイザリングのスプラインとのかき分け及
び噛合い動作、同じくスリーブのスプラインとギ
ヤスプラインとのかき分け及び噛合い動作が行わ
れることになるが、これらの各動作はいずれもシ
フトレバーに加えられる荷重と該レバーのストロ
ークとに基づいて行われるものである。従つて、
シフトレバーは、シフト操作時に上記各動作を順
次連続的に行わせるべく荷重及びストロークが時
間的に複雑に変化し、その大きさや経時変化の状
態がシフト操作の重さ、滑らかさ、節度感等のフ
イーリングを左右するのである。特に、上記スリ
ーブとギヤスプラインとのかき分け動作時には、
同期動作及びこれに続くスリーブとシンクロナイ
ザリングとのかき分け動作の終了時に一旦低下し
た荷重が再び増大することになり、その場合の荷
重の変化の状態がシフト操作の滑らかさに著しく
影響する。
(Problems to be Solved by the Invention) Incidentally, in the above-mentioned synchronized meshing device, when the shaft and gear are connected by the shift operation of the shift lever, at least the synchronous movement of the sleeve and the gear spline, and the synchronous movement of the sleeve The splines and the splines of the synchronizer ring are separated and engaged, and the splines of the sleeve and the gear splines are also separated and engaged, but each of these operations is caused by the load applied to the shift lever. This is done based on the stroke of the lever. Therefore,
The load and stroke of the shift lever change in a complex manner over time in order to perform each of the above operations sequentially and continuously during a shift operation, and its size and state of change over time affect the weight, smoothness, moderation, etc. of the shift operation. It affects the feeling of the body. In particular, when the sleeve and the gear spline are separated,
At the end of the synchronization operation and the subsequent displacement operation between the sleeve and the synchronizer ring, the load that has once decreased will increase again, and the state of change in the load in that case will significantly affect the smoothness of the shift operation.

そこで、この種のトランスミツシヨンについて
は、開発時に良好なシフトフイーリングが得られ
るように設計、実験が行われ、また量産品につい
ては最終工程でシフトフイーリングのテストが行
われるのであるが、従来においては、このシフト
フイーリングの評価は人間による官能テストによ
つて行つていたのが実情である。そのため、同一
のトランスミツシヨンであつてもオペレータによ
つて評価が異なつて、生産段階においては品質の
統一性が維持されず、また開発段階においては、
最良のシフトフイーリングが得られる各構成部品
の仕様を感覚的に選定することになつて適確な設
計が困難となり、しかも最適の仕様を見出すため
には各構成部品を仕様の異なるものに順次組換え
て、その夫々についてテストを繰り返さなければ
ならないため、膨大な開発工数が必要となるとい
つた問題があつた。
Therefore, this type of transmission is designed and tested during development to ensure good shift feeling, and for mass-produced products, shift feeling is tested in the final process. The reality is that this shift feeling has been evaluated through sensory tests by humans. As a result, even for the same transmission, different operators evaluate it differently, and consistency in quality is not maintained at the production stage, and at the development stage,
Accurate design becomes difficult because you have to intuitively select the specifications of each component that will give you the best shift feeling, and in order to find the optimal specifications, you have to sequentially assemble each component with different specifications. On the other hand, since testing had to be repeated for each test, a huge amount of development man-hours were required.

本発明は、トランスミツシヨンのシフトフイー
リングに関する上記のような実情に対処するもの
で、特にシフト操作の滑らかさを定量的且つ統一
的に評価することができ、しかも人間の感覚とよ
く対応した評価が可能な方法を実現する。これに
より、生産段階においては品質の統一性を確保
し、また開発段階においては感覚に頼らない適確
な設計を可能とすると共に、各構成部品のシフト
フイーリング、特に滑らかさに対する寄与率を定
量的に把握することを可能として、所望のフイー
リングが得られる仕様の設定を容易化することを
目的とする。
The present invention addresses the above-mentioned actual situation regarding the shift feeling of transmissions, and in particular, enables quantitative and unified evaluation of the smoothness of shift operations, and also provides an evaluation that closely corresponds to human sensation. realize a possible method. This ensures uniformity of quality at the production stage, enables accurate design without relying on intuition at the development stage, and quantitatively assesses the contribution of each component to shift feel, especially smoothness. The purpose is to facilitate the setting of specifications that will provide the desired feeling.

(問題点を解決するための手段) 即ち、本発明に係るシフトフイーリング評価方
法は、同期噛合装置のスリーブとギヤスプライン
との同期動作ないし該スリーブとシンクロナイザ
リングのスプラインチヤンフアのかき分け動作時
に増大した荷重が一旦低下した後、スリーブとギ
ヤスプラインのスプラインチヤンフアのかき分け
動作時に荷重が再び増大する際の該荷重の変化量
が人間の感覚に与えるシフト操作の滑らかさに対
応することに着目したものであつて、シフト操作
時にシフトレバーに作用する荷重の時間的変化を
測定すると共に、この測定データに基いて、上記
スリーブとシンクロナイザリングのスプラインチ
ヤンフアのかき分け終了時から該スリーブとギヤ
スプラインのスプラインチヤンフアが出会うまで
の期間の荷重の最小値と、該スリーブとギヤスプ
ラインのスプラインチヤンフアのかき分け期間中
の荷重の最大値とを求め、この最小値と最大値と
の差に基いてシフト操作の滑らかさを評価するこ
とを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) That is, the shift feeling evaluation method according to the present invention increases the shift feeling during the synchronous operation between the sleeve and the gear spline of the synchromesh device or the sliding operation between the sleeve and the spline chimney of the synchronizer ring. We focused on the fact that the amount of change in load when the load increases again during the sliding movement of the sleeve and gear spline spline after the load decreases corresponds to the smoothness of the shift operation as perceived by humans. The method measures temporal changes in the load acting on the shift lever during a shift operation, and based on this measurement data, adjusts the spline between the sleeve and the gear spline from the time when the sleeve and the synchronizer ring are finished moving through the spline front. The minimum value of the load during the period until the chamfers meet, and the maximum value of the load during the period when the sleeve and gear spline are moved by the spline chimfa, are determined, and the shift operation is performed based on the difference between the minimum value and the maximum value. It is characterized by evaluating the smoothness of.

(作用) 上記の構成によれば、シフト操作時におけるス
リーブとギヤスプラインの同期動作及びこれに続
くスリーブとシンクロナイザリングのスプライン
チヤンフアのかき分け動作時に大きな荷重がシフ
トレバーに作用した後、この荷重が一旦低下し
て、スリーブとギヤスプラインのスプラインチヤ
ンフアのかき分け動作時に再び増大する際に、こ
の2度目の荷重の増大時における荷重の変化量、
換言すれば荷重のピークの高さが求められること
になる。その場合に、このピークは、一旦増大し
た荷重が低下した後に再び現れるものであるか
ら、滑らかなシフト操作を阻害する主たる原因と
なり、従つて、このピークの高さに基いてシフト
操作の滑らかさを評価することにより、人間の手
に与えられる滑らかさの感覚によく対応した評価
結果が定量的に得られることになる。
(Function) According to the above configuration, after a large load is applied to the shift lever during the synchronous operation of the sleeve and the gear spline during a shift operation and the subsequent movement of the sleeve and the spline front of the synchronizer ring, this load is When the load decreases once and then increases again during the movement of the spline inch yankhua of the sleeve and gear spline, the amount of change in the load during this second increase,
In other words, the height of the peak of the load is determined. In that case, since this peak reappears after the increased load has decreased, it is the main cause of impeding smooth shift operation, and therefore, the smoothness of shift operation is By evaluating this, it is possible to quantitatively obtain evaluation results that closely correspond to the sensation of smoothness given to the human hand.

(実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。(Example) Examples of the present invention will be described below.

先ず、本発明の対象となるマニユアルトランス
ミツシヨンの同期噛合装置について説明すると、
第1図に示すように、この同期噛合装置1は出力
軸等の軸2に嵌合固着されて該軸2と一体回転し
且つ外周囲にスプラインが形成されたクラツチハ
ブ3と、該ハブ3の外周にスプライン嵌合されて
軸方向にスライド可能とされたスリーブ4と、該
ハブ3とスリーブ4とのスプライン嵌合部におけ
る周方向複数位置に介設されたキー5と、上記軸
2上に回転自在に嵌合された被同期ギヤ6に一体
形成され且つ上記クラツチハブ3のスプラインと
同一の諸元を有するギヤスプライン7と、同じく
被同期ギヤ6に一体形成されてクラツチハブ3側
に突出するテーパコーン8と、該テーパコーン8
上に遊嵌合され且つ外周囲に上記クラツチハブ3
のスプライン及びギヤスプライン7と同一諸元の
スプラインが形成されたシンクロナイザリング9
とで構成されている。
First, a synchronized meshing device for a manual transmission, which is the object of the present invention, will be explained.
As shown in FIG. 1, this synchronous meshing device 1 includes a clutch hub 3 that is fitted and fixed to a shaft 2 such as an output shaft, rotates integrally with the shaft 2, and has a spline formed around the outer periphery of the clutch hub 3. A sleeve 4 is spline-fitted to the outer periphery and is slidable in the axial direction, keys 5 are interposed at a plurality of positions in the circumferential direction at the spline-fitting portion between the hub 3 and the sleeve 4; A gear spline 7 is formed integrally with the synchronized gear 6 rotatably fitted and has the same specifications as the spline of the clutch hub 3, and a taper cone is also formed integrally with the synchronized gear 6 and projects toward the clutch hub 3. 8 and the taper cone 8
The clutch hub 3 is loosely fitted on the
A synchronizer ring 9 formed with a spline having the same specifications as the spline and gear spline 7.
It is made up of.

この同期噛合装置1は、被同期ギヤ6を軸2に
結合させるべく図示しないシフトレバーをシフト
操作した時に、第2図a〜fに示すように動作す
る。
This synchronizing mesh device 1 operates as shown in FIGS. 2a to 2f when a shift lever (not shown) is operated to connect the synchronized gear 6 to the shaft 2.

つまり、先ず第1図及び第2図aに示す中立状
態からシフト操作によりスリーブ4がa方向にシ
フトレバーの初期ストロークS1(第3図b参照)
に対応する量だけスライドされた時に、該スリー
ブ4と共にa方向に移動するキー5がシンクロナ
イザリング9を同方向に押して、該リング9の内
周面を被同期ギヤ6に一体のテーパコーン8に押
し付ける。また、この時、第2図bに示すよう
に、該スリーブ4のスプラインを構成する各歯4
a…4aの先端のチヤンフア4b…4bが上記シ
ンクロナイザリング9のスプラインを構成する各
歯9a…9aのチヤンフア9b…9bに出会い
(第3図の時点P1)、この状態でシンクロナイザ
リング9がスリーブ4及びクラツチハブ3を介し
て軸2と一体回転する。
That is, first, from the neutral state shown in FIGS. 1 and 2 a, by the shift operation, the sleeve 4 moves in the direction a by the initial stroke S 1 of the shift lever (see FIG. 3 b).
When the key 5 is slid by an amount corresponding to , the key 5 moving in the direction a together with the sleeve 4 pushes the synchronizer ring 9 in the same direction, pressing the inner peripheral surface of the ring 9 against the taper cone 8 integrated with the synchronized gear 6. . At this time, as shown in FIG. 2b, each tooth 4 forming the spline of the sleeve 4 is
The channel 4b...4b at the tip of the synchronizer ring 9 meets the channel 9b...9b of each tooth 9a...9a constituting the spline of the synchronizer ring 9 (time P 1 in FIG. 3), and in this state, the synchronizer ring 9 is connected to the sleeve. 4 and the clutch hub 3 to rotate integrally with the shaft 2.

一方、上記被同期ギヤ6は、シンクロナイザリ
ング9がテーパコーン8に押し付けられた時点
P1では、第3図cに示すように軸2との間に相
対回転があり、そのためシンクロナイザリング9
とテーパコーン8との対接面が摺動することにな
り、該面にシフトレバーによるスリーブ4をa方
向に押圧する力に基づいて摩擦力が発生する。そ
して、この摩擦力により、テーパコーン8を介し
て被同期ギヤ6がスリーブ4ないし軸2に同期さ
れ、第3図cに示すように時点P2で該ギヤ6と
軸2の回転速度が等しくなる。その場合に、この
時点P1から時点P2までの同期期間T1においては、
第3図aに示すように、シフトレバーに上記摩擦
力を発生させるための大きな荷重が作用する。
尚、第3図bに示すように、この同期期間T1
おいてはシフトレバーのストロークS2は極く小さ
く、また同図dに示すように、軸2に上記被同期
ギヤ6(及びこれに連動する各回転部材)の慣性
力に基づくトルクが発生する。
On the other hand, the synchronized gear 6 is activated when the synchronizer ring 9 is pressed against the taper cone 8.
At P 1 , there is a relative rotation between the axis 2 and the synchronizer ring 9 as shown in Figure 3c.
The abutting surface of the tapered cone 8 and the tapered cone 8 slide, and a frictional force is generated on the surface based on the force of the shift lever that presses the sleeve 4 in the direction a. Due to this frictional force, the synchronized gear 6 is synchronized with the sleeve 4 or the shaft 2 via the taper cone 8, and the rotational speeds of the gear 6 and the shaft 2 become equal at time P2 as shown in FIG. 3c. . In that case, in the synchronization period T 1 from this time point P 1 to time point P 2 ,
As shown in FIG. 3a, a large load is applied to the shift lever to generate the above-mentioned frictional force.
As shown in Fig. 3b, the stroke S2 of the shift lever is extremely small during this synchronization period T1 , and as shown in Fig. 3d, the shaft 2 is connected to the synchronized gear 6 (and Torque is generated based on the inertial force of each interlocking rotating member.

このようにして軸2と被同期ギヤ6との同期が
終了すると、シフトレバーによりスリーブ4に加
えられているa方向の力により、次にスリーブ4
とシンクロナイザリング9のスプラインチヤンフ
ア4b…4b,9b…9bのかき分け動作が行な
われる。つまり、第2図bに示す上記両チヤンフ
ア4b…4b,9b…9bが出会つた状態から、
スリーブ4が第3図bに示すシフトレバーのスト
ロークS3に対応する量だけa方向にスライドし、
且つチヤンフア4b…4b,9b…9bの傾斜面
に沿つてシンクロナイザリング9がスリーブ4に
対して一定量だけ相対回転する。この時、シンク
ロナイザリング9は被同期ギヤ6と一体回転する
ので、該ギヤ6とスリーブ4ないし軸2との間
に、第3図cに示すような回転速度差ΔV1が発生
する。そして、時点P3で上記両スプラインチヤ
ンフア4b…4b,9b…9bの位置関係が第2
図cに示すような状態となつてかき分け動作が終
了するのであるが、この時点P2〜P3のかき分け
期間T2においては、スリーブ4に作用するa方
向の力によりシンクロナイザリング9及び被同期
ギヤ6を該スリーブ4に対して一定量相対回転さ
せなければならないので、第3図aに示すよう
に、シフトレバーには上記同期期間T1に続いて
所定の大きさの荷重が引き続き作用する。
When the synchronization between the shaft 2 and the synchronized gear 6 is completed in this way, the force in the direction a applied to the sleeve 4 by the shift lever causes the sleeve 4 to
Then, the synchronizer ring 9 moves the spline chimneys 4b...4b, 9b...9b. In other words, from the state where the two channels 4b...4b, 9b...9b meet as shown in FIG. 2b,
The sleeve 4 slides in the direction a by an amount corresponding to the stroke S3 of the shift lever shown in FIG. 3b ,
In addition, the synchronizer ring 9 rotates relative to the sleeve 4 by a certain amount along the inclined surfaces of the chamfers 4b...4b, 9b...9b. At this time, since the synchronizer ring 9 rotates integrally with the synchronized gear 6, a rotational speed difference ΔV 1 as shown in FIG. 3c occurs between the gear 6 and the sleeve 4 or shaft 2. Then, at time point P3 , the positional relationship of the above-mentioned spline chimneys 4b...4b, 9b...9b becomes second.
The plowing operation ends in the state shown in Figure c, but during the plowing period T2 from P2 to P3 , the force acting on the sleeve 4 in the direction a causes the synchronizer ring 9 and the synchronized Since the gear 6 must rotate a certain amount relative to the sleeve 4, a load of a predetermined magnitude continues to act on the shift lever following the synchronization period T1 , as shown in FIG. 3a. .

然して、このスリーブ4とシンクロナイザリン
グ9のスプラインチヤンフア4b…4b,9b…
9bのかき分け動作が終了すると、スリーブ4が
a方向にスライドして、該スリーブ4の歯4a…
4aとシンクロナイザリング9の歯9a…9aと
が噛合わされるが、この噛合い期間T3において
は、スリーブ4のa方向のスライドに対する抵抗
がなくなるので、第3図aに示すように荷重が急
激に低下する。そして、スリーブ4が第3図bに
示すシフトレバーのストロークS4に対応する量だ
けスライドした時点P4で、第2図dに示すよう
に、該スリーブ4のスプラインチヤンフア4b…
4bがギヤスプライン7のスプラインチヤンフア
7b…7bに出会え、次にこれらのチヤンフア4
b…4b,7b…7bのかき分け動作が行われ
る。
However, this sleeve 4 and the spline chimney 4b of the synchronizer ring 9...4b, 9b...
When the scraping operation of the sleeve 9b is completed, the sleeve 4 slides in the direction a, and the teeth 4a of the sleeve 4...
4a and the teeth 9a...9a of the synchronizer ring 9, but during this meshing period T3 , there is no resistance to the sliding of the sleeve 4 in the direction a, so the load suddenly increases as shown in Figure 3a. decreases to Then, at a time point P4 when the sleeve 4 has slid by an amount corresponding to the stroke S4 of the shift lever shown in FIG. 3b, as shown in FIG. 2d, the spline front 4b of the sleeve 4...
4b meets the spline chimneys 7b...7b of the gear spline 7, and then these chimneys 4
b...4b, 7b...7b plowing operations are performed.

このかき分け動作に際しては、スリーブ4及び
シンクロナイザリング9に対してギヤスプライン
7ないし被同期ギヤ6を相対回転させることにな
るが、この相対回転はテーパコーン8とシンクロ
ナイザリング9との対接面における摩擦抵抗に抗
して行なわれる。そのため、上記チヤンフア4b
…4b,7b…7bが出会つた時点P4から第3
図aに示すようにシフトレバーに再び大きな荷重
が作用し始めると共に、この荷重が上記摩擦抵抗
を上回つた時点P5でシンクロナイザリング9と
テーパコーン8との対接面で摺動し、スリーブ4
とギヤスプライン7とが相対回転を開始する。こ
の時、上記対接面における摩擦係数が静摩擦係数
から動摩擦係数に変化することにより、第3図a
に示すようにシフトレバーの荷重が急激に低下す
ると共に、スリーブ4が同図bに示すシフトレバ
ーのストロークS5に対応する量だけスライドし且
つ該スリーブ4とギヤスプライン7とが所定量相
対回転した時点P6で、これらのスプラインチヤ
ンフア4b…4b,7b…7bが第2図eに示す
位置関係となり、かき分け動作が終了する。その
場合に、第3図cに示すように、軸2と被同期ギ
ヤ6との間に所定量ΔV2の回転速度差が発生す
る。
During this scraping operation, the gear spline 7 or the synchronized gear 6 is rotated relative to the sleeve 4 and the synchronizer ring 9, but this relative rotation is caused by frictional resistance on the contact surface between the taper cone 8 and the synchronizer ring 9. is carried out against. Therefore, the above-mentioned channel 4b
...4b, 7b...3rd from point P 4 when 7b meet
As shown in FIG.
and gear spline 7 start relative rotation. At this time, the friction coefficient on the contact surface changes from a static friction coefficient to a kinetic friction coefficient, as shown in Fig. 3a.
As shown in Figure b, the load on the shift lever suddenly decreases, and the sleeve 4 slides by an amount corresponding to the shift lever stroke S5 shown in Figure b, and the sleeve 4 and gear spline 7 rotate relative to each other by a predetermined amount. At time point P6 , these spline chimneys 4b...4b, 7b...7b assume the positional relationship shown in FIG. 2e, and the scraping operation is completed. In that case, as shown in FIG. 3c, a rotational speed difference of a predetermined amount ΔV 2 occurs between the shaft 2 and the synchronized gear 6.

そして、この時点P4から時点P6までのスリー
ブ4とギヤスプライン7のスプラインチヤンフア
4b…4b,7b…7bのかき分け期間T4が終
了した後、スリーブ4が更にストロークエンドま
でスライドして、第2図fに示すように該スリー
ブ4におけるスプラインの歯4a…4aがギヤス
プライン7の歯7a…7aに噛合い、これにより
軸2と被同期ギヤ6との結合動作が完了する。
Then, after the period T 4 in which the spline inches of the sleeve 4 and the gear spline 7 are removed from the time P 4 to the time P 6 ends, the sleeve 4 further slides to the stroke end. As shown in FIG. 2f, the spline teeth 4a...4a of the sleeve 4 mesh with the teeth 7a...7a of the gear spline 7, thereby completing the coupling operation between the shaft 2 and the synchronized gear 6.

次に、上記の如き動作が行われるシフト操作時
のシフトフイーリングの評価に用いられる試験装
置の構成を第4図により説明する。
Next, the configuration of a test device used to evaluate shift feeling during a shift operation in which the above-mentioned operations are performed will be explained with reference to FIG.

この装置10は、トランスミツシヨンAを駆動
するモータ11と、該モータ11とトランスミツ
シヨンAとの間の入力軸12上に介設されたクラ
ツチ13と、トランスミツシヨンAの出力軸14
(第1図に示す軸2)に連結されて車体相当の慣
性質量を該トランスミツシヨンAの出力側に作用
させるフライホイール15とを有する。また、各
種データ採取用のセンサとして、モータ11の出
力回転数を検出するモータ回転数センサ16と、
トランスミツシヨンAの入力回転数及び出力回転
数を夫々検出する入力回転数センサ17及び出力
回転数センサ18と、トランスミツシヨンAの出
力トルクを検出するトルクセンサ19と、該トラ
ンスミツシヨンAのシフトレバーBに作用する荷
重及び該レバーBのストロークを夫々検出する荷
重センサ20及びストロークセンサ21とが備え
られている。更に、該装置10の制御用として、
上記各センサ16〜21からの信号a〜fがアン
プ22及びA/D変換器23を介して入力される
パソコン24と、該パソコン24に設定されたプ
ログラムに従つてインタフエースユニツト25を
介して作動されるシーケンサ26とが備えられ、
該シーケンサ26からの信号g,hにより上記モ
ータ11及びクラツチ13の作動が制御され、ま
た上記インタフエースユニツト25からの出力信
号iにより、サーボアンプ27を介して上記シフ
トレバーBの操作用アクチユエータ28の作動が
制御されるようになつている。尚、上記各センサ
16〜21からの信号a〜fはインタフエースユ
ニツト25にも入力され、これらの信号a〜fに
基づいて装置全体のフイードバツク制御が行われ
るようになつている。
This device 10 includes a motor 11 that drives a transmission A, a clutch 13 interposed on an input shaft 12 between the motor 11 and the transmission A, and an output shaft 14 of the transmission A.
It has a flywheel 15 connected to the shaft 2 (shaft 2 shown in FIG. 1) to apply an inertial mass equivalent to the vehicle body to the output side of the transmission A. Further, as a sensor for collecting various data, a motor rotation speed sensor 16 that detects the output rotation speed of the motor 11;
An input rotation speed sensor 17 and an output rotation speed sensor 18 that detect the input rotation speed and output rotation speed of the transmission A, respectively, a torque sensor 19 that detects the output torque of the transmission A, and a torque sensor 19 that detects the output torque of the transmission A. A load sensor 20 and a stroke sensor 21 are provided to detect the load acting on the shift lever B and the stroke of the lever B, respectively. Furthermore, for controlling the device 10,
The signals a to f from each of the sensors 16 to 21 are input to a personal computer 24 via an amplifier 22 and an A/D converter 23, and are sent via an interface unit 25 according to a program set in the personal computer 24. a sequencer 26 to be operated;
The operation of the motor 11 and the clutch 13 is controlled by the signals g and h from the sequencer 26, and the actuator 28 for operating the shift lever B is controlled by the output signal i from the interface unit 25 via the servo amplifier 27. The operation of the system is now controlled. The signals a to f from the sensors 16 to 21 are also input to the interface unit 25, and feedback control of the entire apparatus is performed based on these signals a to f.

然してこの試験装置10を用いて、本発明に係
るシフトフイーリング評価方法は次のように実施
される。
However, using this testing device 10, the shift feeling evaluation method according to the present invention is carried out as follows.

即ち、ある変速段にシフトされているトランス
ミツシヨンAをモータ11によりクラツチ13を
介して所定の回転数で駆動している状態で、上記
クラツチ13を切断すると共に、アクチユエータ
28によりシフトレバーBを評価すべき所定の変
速段に変速するように操作する。この時、シフト
レバーBのシフト操作により、トランスミツシヨ
ンAにおける当該変速段で用いられる同期噛合装
置1は、上記のように第2図a〜fに示す過程を
経て軸2を被同期ギヤ6とを結合する。また、荷
重センサ20及びストロークセンサ21の出力信
号e,fにより、シフトレバーBに作用する荷重
及び該レバーBのストロークの第3図a,bに示
すような変化が測定されると共に、更に入力回転
数センサ17及び出力回転数センサ18の出力信
号b,cに基づいて第3図cに示すような軸2
(出力軸14)と被同期ギヤ6の回転速度の変化
が、またトルクセンサ19の出力信号dにより第
3図dに示すような出力トルクの変化が測定され
る。
That is, while the transmission A, which has been shifted to a certain gear, is driven by the motor 11 via the clutch 13 at a predetermined rotational speed, the clutch 13 is disengaged, and the actuator 28 moves the shift lever B. Operate to shift to a predetermined gear to be evaluated. At this time, by the shift operation of the shift lever B, the synchronous meshing device 1 used in the relevant gear in the transmission A shifts the shaft 2 to the synchronized gear 6 through the processes shown in FIG. 2 a to f as described above. Combine with. In addition, the output signals e and f of the load sensor 20 and the stroke sensor 21 measure changes in the load acting on the shift lever B and the stroke of the lever B as shown in FIGS. 3a and b. Based on the output signals b and c of the rotation speed sensor 17 and the output rotation speed sensor 18, the shaft 2 as shown in FIG.
Changes in the rotational speeds of the output shaft 14 and the synchronized gear 6 are measured, and changes in the output torque as shown in FIG. 3d are measured using the output signal d of the torque sensor 19.

そこで、パソコン24により、上記各信号が示
すデータのうちのシフトレバーBに作用する荷重
のデータに基いて、第3図に示す時点P1から時
点P3までの同期期間T1とこれに続くスリーブ4
とシンクロナイザリング9のスプラインチヤンフ
ア4b…4b,9b…9bのかき分け期間T2
を加えた期間の荷重の最大値F1と、上記時点P3
から時点P4までの噛合い期間T3、即ちスリーブ
4とシンクロナイザリング9のスプラインチヤン
フア4b…4b,9b…9bのかき分け終了時か
ら該スリーブ4とギヤスプライン7のスプライン
チヤンフア4b…4b,7b…7bの出会い時ま
での期間の荷重の最小値ΔFと、時点P4から時点
P6までのスリーブ4とギヤスプライン7のスプ
ラインチヤンフア4b…4b,7b…7bのかき
分け期間T4の荷重を最大値F2とを読み取る。こ
こで、上記期間T3における荷重の最小値ΔFは、
該期間T3の終了時、即ちスリーブ4とギヤスプ
ライン7のスプラインチヤンフア4b…4b,7
b…7bが出会う時点P4の直前で発生し、また
期間T4における荷重の最大値F2は、スリーブ4
とギヤスプライン7とが相対回転を開始する瞬
間、即ちシンクロナイザリング9とテーパコーン
8の対接面の摩擦係数が静摩擦係数から動摩擦係
数に変化する瞬間(時点P5)にピーク状に発生
するのが通例である。
Therefore, the personal computer 24 determines the synchronization period T 1 from time P 1 to time P 3 shown in FIG. sleeve 4
The maximum value F 1 of the load during the period which is the sum of the period T 2 of the spline chimneys 4b...4b, 9b...9b of the synchronizer ring 9, and the above-mentioned time point P3
During the meshing period T 3 from to time point P 4 , that is, from the time when the sleeve 4 and the synchronizer ring 9 are separated from each other by the spline inch fronts 4b...4b, 9b...9b, the sleeve 4 and the gear spline 7's spline inch pulls 4b...4b, 7b...The minimum value ΔF of the load during the period up to the encounter of 7b and from time P 4 to time
The load of the sleeve 4 and the spline inch fronts 4b...4b, 7b...7b of the sleeve 4 and the gear spline 7 during the sweeping period T4 up to P6 is read as the maximum value F2 . Here, the minimum value ΔF of the load in the above period T 3 is:
At the end of the period T3 , that is, the spline fronts 4b...4b, 7 of the sleeve 4 and the gear spline 7
The maximum value F 2 of the load that occurs immediately before the point P 4 where b...7b meets and during the period T 4 is the maximum value F 2 of the load on the sleeve 4.
A peak occurs at the moment when the and gear spline 7 start relative rotation, that is, at the moment when the friction coefficient of the contact surfaces of the synchronizer ring 9 and the taper cone 8 changes from a static friction coefficient to a kinetic friction coefficient (time P 5 ). It is customary.

そして、上記各値F1,ΔF,F2を予めパソコン
24に設定されている次の式、 X=(F2−ΔF)F2/F1 …() に代入してシフト操作の滑らかさ係数Xを算出
し、該係数Xの値により当該トランスミツシヨン
Aのシフト操作の滑らかさを評価する。つまり、
この値が小さいほどシフト操作が滑らかであり、
大きいほど滑らかでないと評価する。
Then, the smoothness of the shift operation is determined by substituting each of the above values F 1 , ΔF, and F 2 into the following formula preset in the computer 24: X=(F 2 −ΔF)F 2 /F 1 () A coefficient X is calculated, and the smoothness of the shift operation of the transmission A is evaluated based on the value of the coefficient X. In other words,
The smaller this value is, the smoother the shift operation is.
The larger the value, the less smooth the evaluation.

ここで、上記式()の(F2−ΔF)は、第3
図aに示すように、シフト操作中において荷重が
一旦低下した後の2度目の増大時のピークの高さ
を示すものであり、この値がシフト操作の滑らか
さに直接影響を及ぼす要素となる。また、式
()中の(F2/F1)は、上記値(F2−ΔF)を、
最初の荷重増大時の最大値F1に対する2度目の
荷重増大時の最大値F2の比で補正するためのも
のである。つまり、上記比(F2/F1)が小さい
場合、即ち最初の荷重増大時の最大値F1が相対
的に大きい場合は、上記ピークの高さ(F2−ΔF)
が大きくても比較的スムーズに該ピークを乗り越
えることができ、逆にピークの高さ(F2−ΔF)
が小さくても、上記比(F2/F1)が大きい場合、
即ち最初の荷重増大時の最大値F1が相対的に小
さい場合は該ピークの影響が顕著となるのであ
る。従つて、この比(F2/F1)によりピークの
高さ(F2/ΔF)を補正した値Xを滑らかさ係数
として採用することにより、シフト操作時に人間
の手に与えられる滑らかさの感覚に良く対応した
評価が定量的に得られることになるのである。
尚、上記の2度目の荷重増大時の最大値F2ない
しピークの高さ(F2−ΔF)は、スリーブ4とギ
ヤスプラインのスプラインチヤンフア4b…4
b,7b…7bの出会い方によつて変化するの
で、上記滑らかさ係数Xは複数回のテストについ
ての平均値を採用するのが望ましい。
Here, (F 2 - ΔF) in the above formula () is the third
As shown in Figure a, it shows the height of the peak when the load increases for the second time after it decreases once during a shift operation, and this value is a factor that directly affects the smoothness of the shift operation. . In addition, (F 2 /F 1 ) in formula () is the above value (F 2 −ΔF),
This is to correct by the ratio of the maximum value F 1 at the time of the first load increase to the maximum value F 2 at the time of the second load increase. In other words, when the above ratio (F 2 /F 1 ) is small, that is, when the maximum value F 1 at the time of the first load increase is relatively large, the height of the above peak (F 2 - ΔF)
Even if the peak is large, the peak can be overcome relatively smoothly; conversely, the peak height (F 2 − ΔF)
Even if is small, if the above ratio (F 2 /F 1 ) is large,
That is, when the maximum value F 1 at the time of the initial load increase is relatively small, the influence of this peak becomes significant. Therefore, by employing the value X obtained by correcting the peak height (F 2 /ΔF) using this ratio (F 2 /F 1 ) as the smoothness coefficient, the smoothness imparted to the human hand during shift operation can be improved. This means that an evaluation that corresponds well to the senses can be obtained quantitatively.
The maximum value F 2 or the peak height (F 2 −ΔF) at the time of the second load increase mentioned above is based on the spline inch angle between the sleeve 4 and the gear spline 4b...4
Since it changes depending on how b, 7b, . . . , 7b meet, it is desirable to adopt the average value of a plurality of tests as the smoothness coefficient X.

(発明の効果) 以上のように本発明に係るシフトフイーリング
評価方法によれば、シフト操作の滑らかさが定量
的に、しかも実際のフイーリングによく適合して
評価されることになる。これにより、この種のマ
ニユアルトランスミツシヨンの生産段階において
は品質の統一性が確保され、また開発段階におい
ては適確な設計が可能となると共に、各構成部品
のシフト操作の滑らかさに対する寄与率を定量的
に把握することが可能となつて、この寄与率につ
いての基礎データを用いることにより、所望のシ
フトフイーリングが得られる仕様の設定が容易化
されて、開発工数が大幅に削減されることにな
る。
(Effects of the Invention) As described above, according to the shift feeling evaluation method according to the present invention, the smoothness of the shift operation can be evaluated quantitatively and in good agreement with the actual feeling. This ensures uniformity of quality during the production stage of this type of manual transmission, enables accurate design during the development stage, and increases the contribution of each component to the smoothness of shift operations. By using basic data on this contribution rate, it becomes easier to set specifications that provide the desired shift feeling, and development man-hours can be significantly reduced. become.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明が適用されるトランスミツシヨ
ンにおける同期噛合装置の構成を示す概略断面
図、第2図a〜fは該同期噛合装置のシフト操作
時における各作動段階を夫々示す説明図、第3図
はシフト操作時における各種データの経時変化
図、第4図は本発明の実施に用いられる試験装置
の構成図である。 A…トランスミツシヨン、B…シフトレバー、
1…同期噛合装置、4…スリーブ、7…ギヤスプ
ライン、9…シンクロナイザリング、4b,7
b,9b…スプラインチヤンフア。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the configuration of a synchronizer in a transmission to which the present invention is applied, and FIGS. 2 a to f are explanatory diagrams showing each operating stage during a shift operation of the synchronizer. FIG. 3 is a diagram showing changes in various data over time during a shift operation, and FIG. 4 is a configuration diagram of a test device used to implement the present invention. A...Transmission, B...Shift lever,
1... Synchronous meshing device, 4... Sleeve, 7... Gear spline, 9... Synchronizer ring, 4b, 7
b, 9b...Spline inch yanhua.

【特許請求の範囲】[Claims]

1 シフトレバーのセレクト操作及びシフト操作
により複数のギヤ列のうちの1つを同期噛合装置
を介して動力伝達状態とするように構成されたマ
ニユアルトランスミツシヨンにおける上記シフト
操作の滑らかさを定量的に評価する方法であつ
て、シフト操作時に上記シフトレバーに作用する
荷重の時間的変化を測定すると共に、この測定デ
ータを用いて、シフト操作中における上記同期噛
合装置のスリーブとギヤスプラインとが同期し且
つ該スリーブとシンクロナイザリングのスプライ
ンチヤンフアのかき分けが終了した後、該スリー
ブと上記ギヤスプラインのスプラインチヤンフア
の出会い時から両スプラインチヤンフアのかき分
け終了時までの期間の力積を求め、この力積に基
づいてシフト操作の滑らかさを評価することを特
徴とするシフトフイーリング評価方法。
1. Quantitatively evaluate the smoothness of the shift operation in a manual transmission configured to put one of a plurality of gear trains into a power transmission state via a synchronized meshing device by selecting and shifting a shift lever. In this method, the temporal change in the load acting on the shift lever during a shift operation is measured, and this measurement data is used to ensure that the sleeve of the synchronizer and the gear spline are synchronized during the shift operation. After the sleeve and the synchronizer ring's spline fronts have been removed, the impulse from the time when the sleeve meets the spline fronts of the gear spline until the time when both spline fronts are finished is calculated. A shift feeling evaluation method characterized by evaluating the smoothness of a shift operation based on impulse.

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