JPH0529260B2 - - Google Patents

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JPH0529260B2
JPH0529260B2 JP62059435A JP5943587A JPH0529260B2 JP H0529260 B2 JPH0529260 B2 JP H0529260B2 JP 62059435 A JP62059435 A JP 62059435A JP 5943587 A JP5943587 A JP 5943587A JP H0529260 B2 JPH0529260 B2 JP H0529260B2
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JP
Japan
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spline
gear
sleeve
shift
shaft
Prior art date
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Application number
JP62059435A
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Japanese (ja)
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JPS63277953A (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
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Publication of JPH0529260B2 publication Critical patent/JPH0529260B2/ja
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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
ト操作の重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 weight 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1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 that is 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 spline of the clutch hub and the gear spline, the gear is connected 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, both In other words, a synchronizing mechanism is provided to synchronize the rotational speed of the shaft and the 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を形成したシン
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. Then, by sliding the sleeve in the axial direction, the sleeve is sequentially engaged with the synchronizer ring and the gear spline, and in that case, the splines of the sleeve, the splines of the synchronizer ring, and the gear splines are Opposite ends of each tooth 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
の結合動作時に、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き荷重及びストローク
が時間的に複雑に変化し、その大きさや軽時変化
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。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the above-mentioned synchronous meshing device, when the shaft and the gear are connected by the shift operation of the shift lever, at least the synchronous movement of the sleeve and the gear spline, the sleeve The splines of the gear shifter and the spline of the synchronizer ring are separated and engaged with each other, and the splines of the sleeve and the gear spline are also separated and engaged with each other, but each of these operations is caused by the load applied to the shift lever. and the stroke of the lever. Therefore, when a shift lever is operated, the load and stroke required to perform each of the above operations sequentially and continuously change over time in a complex manner, and the magnitude and the state of change at light times affect the weight and smoothness of the shift operation. This affects the feeling of moderation, etc.

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.

これに対しては、従来、シフトフイーリングを
定量的に評価することが試みられ、その一つとし
てシフト操作の重さを、同期噛合装置のスリーブ
とギヤスプラインとを同期させるべくシフトレバ
ーに加えられた荷重のピーク値や平均値で判定す
る方法がある。しかし、ピーク値は、同一のトラ
ンスミツシヨンであつてもシフト操作のスピード
等によつて変動するため統一した評価が困難であ
り、また荷重の平均値で判定する場合も、その荷
重でのシフトレバーの操作量によつて人間の手に
与える重さの感覚が異なるため、フイーリングと
良好に対応しないという問題がある。
To deal with this, attempts have been made to quantitatively evaluate the shift feeling, one of which is to apply the weight of the shift operation to the shift lever in order to synchronize the sleeve of the synchronizer and the gear spline. There is a method of determining the peak value or average value of the load. However, the peak value varies depending on the speed of the shift operation even for the same transmission, so it is difficult to make a unified evaluation. There is a problem in that the feeling of weight in a human hand differs depending on the amount of lever operation, so it does not correspond well to the feeling.

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、特にシフト操作の重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操作
の重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、所望のシフト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 transmission shift feeling, and in particular, enables quantitative and uniform evaluation of the weight 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,
In addition, at the development stage, it is possible to make accurate designs without relying on intuition, and it is also possible to quantitatively understand the contribution of each component to the weight of shift operations, making it possible to obtain the desired shift feeling. The purpose is to make the settings easier.

(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、シフト操作時における同期噛合装置のスリ
ーブとシンクロナイザリングのスプラインチヤン
フアの出会いから、該スリーブとギヤスプライン
とが同期した後における上記両スプラインチヤン
フアのかき分け終了までの期間に、シフトレバー
に加えられる仕事量が人間の感覚に与えるシフト
操作の重さによく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
荷重の時間的変化と該レバーのストロークとを測
定すると共に、これら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
とシンクロナイザリングのスプラインチヤンフア
の出会いから両スプラインチヤンフアのかき分け
終了までの期間の仕事量を求め、この仕事量に基
づいてシフト操作の重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 is such that the sleeve of the synchronizer and the spline of the synchronizer ring meet each other during a shift operation, so that the sleeve and the gear spline are synchronized. This study focuses on the fact that the amount of work applied to the shift lever during the period until the end of the above-mentioned separation between the two spline inches after the shift corresponds well to the weight of the shift operation that is felt by humans. In addition to measuring the temporal changes in the load acting on the shift lever and the stroke of the lever, these measurement data are used to determine whether the sleeve of the synchronizer meshing device meets the spline front of the synchronizer ring during the shift operation. The present invention is characterized in that the amount of work required for the period until the end of plowing through the spline inch is determined, and the weight of the shift operation is evaluated based on this amount of work.

(作用) 上記の構成によれば、シフト操作時におけるス
リーブとシンクロナイザリングのスプラインチヤ
ンフアが出会つた後のスリーブとギヤスプライン
の同期に要する荷重ととストローク、及びこれに
続いて行われる上記両スプラインチヤンフアのか
き分けに要する荷重とストロークとが加味された
値が仕事量として得られることになる。その場合
に、同期に要するストロークとかき分けに要する
荷重及びストロークは、同一のトランスミツシヨ
ンの場合、操作スピード等に拘らず常に略一定で
あり、また同期に要する荷重については、同期時
間を一定とすれば、同一のトランスミツシヨンの
場合、常に略一定となる。従つて、両動作を含む
期間中の仕事量を所定の基準に照らし合わせるこ
とにより統一した評価が可能とななると共に、こ
の仕事量には荷重の大きさとストローク量の両要
素が加味されているので、人間の手に与えられる
重さの感覚によく対応した評価結果が得られるこ
とになる。
(Function) According to the above configuration, the load and stroke required for synchronization of the sleeve and the gear spline after the sleeve and the spline front of the synchronizer ring meet during the shift operation, and the above-mentioned two steps performed subsequently. The amount of work is obtained by taking into account the load and stroke required for cutting through the spline inch. In that case, the stroke required for synchronization and the load and stroke required for separation are always approximately constant regardless of the operating speed etc. in the case of the same transmission, and the load required for synchronization is determined by the synchronization time being constant. Then, for the same transmission, it will always be approximately constant. Therefore, by comparing the amount of work during a period that includes both movements with predetermined standards, it is possible to make a unified evaluation, and this amount of work takes into account both the load size and stroke amount. Therefore, evaluation results that correspond well to the sensation of weight given to the human hand can be obtained.

(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 on 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, and 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, during the synchronization period T 1 from time P 1 to time 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〓V1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 V1 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 between the spline support members 4b...4b, 9b...9b becomes as shown in FIG. 2c , and the scraping operation ends. 3 , the synchronizer ring 9 and the synchronized gear 6 must be rotated by a certain amount relative to the sleeve 4 due to the force acting on the sleeve 4 in the direction a, as shown in FIG. 3a. Thus, a load of a predetermined magnitude continues to act on the shift lever following the synchronization period T1 .

然して、このスリーブ4とシンクロナイザリン
グ9と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、シフトレバ
ーに作用する荷重が急激に減少すると共に、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。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と出会い、次にこれらのチ
ヤンフア4b…4b,7b…7bのかき分け動作
が行われる。
However, the spline chimneys 4b...4b, 9b between the sleeve 4 and the synchronizer ring 9
... 9b is completed, the load acting on the shift lever decreases rapidly, and the sleeve 4 slides in the direction a, and the teeth 4a...4a of the sleeve 4 and the teeth 9a of the synchronizer ring 9.
...9a are engaged with each other. Then, at the time point P4 when the sleeve 4 has slid by an amount corresponding to the stroke S4 of the shift lever shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the spline chimneys 4b...4b of the sleeve 4 meet the spline chimneys 7b...7b of the gear spline 7, and then a sweeping operation is performed between these chimneys 4b...4b, 7b...7b.

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
…4d,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
を上回つた時にシンクロナイザリング9とテーパ
コーン8、即ちスリーブ4とギヤスプライン7と
が相対回転を開始する。そして、該スリーブ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P5
で両者のチヤンフア4b…4b,7b…7bの位
置関係が第2図eに示す状態となる。その場合
に、第3図aに示すように、シフトレバーに作用
する荷重は、一旦増大した後、上記相対回転が開
始した時から急激に減少すると共に、この時、第
3図cに示すように、軸2と被同期ギヤ6との間
に一定量〓V2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
...4d, 7b...3rd from point P 4 when 7b meet
As shown in Figure a, a large load starts acting on the shift lever again, and when this load exceeds the frictional resistance, the synchronizer ring 9 and the taper cone 8, that is, the sleeve 4 and the gear spline 7 start relative rotation. . Then, at a time point P5 when the sleeve 4 slides by an amount corresponding to the stroke S5 of the shift lever shown in FIG.
Then, the positional relationship between the two channels 4b...4b, 7b...7b becomes the state shown in FIG. 2e. In this case, as shown in Figure 3a, the load acting on the shift lever increases once and then rapidly decreases from the time when the relative rotation starts, and at this time, as shown in Figure 3c, the load acting on the shift lever increases. At this time, a rotational speed difference of a certain amount 〓V2 occurs between the shaft 2 and the synchronized gear 6.

そして、この時点P4〜P5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…4
b,7b…7bのかき分け動作が終了した後、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。
At this point, the sleeve 4 of P 4 to P 5 and the spline chimney 4b of the gear spline 7...4
b, 7b...7b is completed, the sleeve 4 further slides to the stroke end, and as shown in FIG. 7a, 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と被同期ギヤ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、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 is connected to the shaft 2 and the synchronized gear 6 through the processes shown in FIG. 2 a to f as described above. Combine with. Further, 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. Based on the output signals b and c of the number sensor 17 and the output rotation speed sensor 18, changes in the rotational speed of the shaft 2 (output shaft 14) and the synchronized gear 6 as shown in FIG.
Further, a change in the output torque as shown in FIG. 3d is 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
データと該レバーBのストロークのデータとを、
第3図に斜線部で示す時点P1から時点P3までの
間、即ち同期期間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
間、採取すると共に、荷重をストロークに対して
積分して、期間(T1+T2)の間にシフトレバー
に加えられた仕事量を算出する。ここで、上記時
点P1は荷重の増加率が所定値以上となることに
より識別し、時点P3は荷重の減少率が所定値以
上となることにより検出することができる。そし
て、上記のようにして算出した時点P1〜P3間の
仕事量を、その間に要した時間に対して第5図a
に示すような評価基準特性図にプロツトし、その
プロツトした点が基準ラインXのいずれの領域に
あるかにより、当該シフト操作の重さが許容範囲
にあるか否かを評価する。
Therefore, among the data indicated by the above-mentioned signals, data on the load acting on the shift lever B and data on the stroke of the lever B are determined by the personal computer 24.
The period from time P 1 to time P 3 indicated by the hatched area in FIG. 3, that is, the synchronization period T 1 and the subsequent sleeve 4
and the spline chimneys 4b...4b, 9b...9b of the synchronizer ring 9 during the sweeping period T2 , and the load is integrated with respect to the stroke, and the load is applied to the shift lever during the period ( T1 + T2 ). Calculate the amount of work added. Here, the above-mentioned time point P 1 can be identified when the rate of increase in load becomes equal to or greater than a predetermined value, and time P 3 can be detected when the rate of decrease in load becomes equal to or greater than a predetermined value. Then, calculate the amount of work between points P 1 and P 3 calculated as described above against the time required during that time in Figure 5a.
The shift operation is plotted on an evaluation standard characteristic diagram as shown in FIG.

ここで、この評価基準について説明すると、時
点P1〜P2の同期期間T1においては、シフトレバ
ーに作用する荷重の大きさは該期間T1の所要時
間に反比例するので、仕事量も所要時間に略反比
例するのに対して、時点P2〜P3のかき分け期間
T2においては、かき分けに要する荷重が略一定
であるので、仕事量も該期間T2の所要時間に拘
らず略一定となる。従つて、あるトランスミツシ
ヨンについてシフト操作を行つた時、時点P1
P3間の仕事量がWであつたものとすれば、この
仕事量は同期期間T1における所要時間に略反比
例する仕事量W1と、かき分け期間T2における略
一定の仕事量W2との和となる。そして、このト
ランスミツシヨンについて複数回のシフト操作を
行つた時の時点P1〜P3間のトータル所要時間が
夫々t,t′,t″…であり、トータル仕事量がW,
W′,W″…であつたものとすれば、各測定点Q,
Q′,Q″…は第5図aに示すように反比例領域
x′と一定領域x″とを加えた領域を示すラインXを
描くことになる。
Here, to explain this evaluation criterion, during the synchronization period T 1 from time point P 1 to P 2 , the magnitude of the load acting on the shift lever is inversely proportional to the time required for this period T 1 , so the amount of work required is also While it is approximately inversely proportional to time, the separation period from time point P 2 to P 3
In T 2 , the load required for plowing is approximately constant, so the amount of work is also approximately constant regardless of the time required for the period T 2 . Therefore, when a shift operation is performed for a certain transmission, the time point P 1 ~
Assuming that the amount of work during P 3 was W, this amount of work is divided into the amount of work W 1 which is approximately inversely proportional to the required time during the synchronous period T 1 , and the amount of work W 2 which is approximately constant during the separation period T 2 . is the sum of Then, when performing multiple shift operations on this transmission, the total time required between points P 1 to P 3 is t, t', t'', etc., and the total workload is W,
Assuming that W′, W″, etc., each measurement point Q,
Q′, Q″… are inversely proportional areas as shown in Figure 5 a.
A line X is drawn indicating the area that is the sum of x' and the constant area x''.

そこで、シフト操作の重さが許容範囲の限界に
あるようなトランスミツシヨンについての上記の
如きラインXを基準ラインとすれば、他のトラン
スミツシヨンについての仕事量と所要時間とで決
まる測定点を上記基準ラインXと比較することに
より、該トランスミツシヨンのシフト操作の重さ
が評価されることになる。つまり、例えばシフト
操作が重くなる原因が同期期間T1にあるトラン
スミツシヨンの場合は、反比例領域x′の仕事量が
大きくなつて、基準ラインXに対して測定点Q1
Q1′,Q1″…が第5図bに示すように分布すること
になり、またかき分け期間T2に原因があるトラ
ンスミツシヨンの場合は、一定領域x″の仕事量
が大きくなつて、基準ラインXに対して測定点
Q2,Q2′,Q2″…が第5図cに示すように分布す
ることになる。
Therefore, if we use the above line By comparing this with the reference line X, the severity of the shift operation of the transmission can be evaluated. In other words, for example, in the case of a transmission where the cause of heavy shift operation is the synchronization period T1 , the amount of work in the inversely proportional region x' becomes large, and the measurement point Q1 ,
Q 1 ′, Q 1 ″... will be distributed as shown in Figure 5b, and in the case of a transmission whose cause is in the separation period T 2 , the amount of work in a certain area x″ will be large. , the measurement point with respect to the reference line
Q 2 , Q 2 ′, Q 2 ″... are distributed as shown in Figure 5c.

このようにして、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,9
b…9bの出会い、即ち同期開始時P1から両ス
プラインチヤンフア4b…4b,9b…9bのか
き分け終了時P3までの期間(T1+T2)にシフト
レバーに加えられる仕事量を求め、これを所定の
基準特性と比較することにより、シフト操作の重
さが定量的に評価されることになる。その場合
に、同一のトランスミツシヨンについては、シフ
ト操作のスピードや力の加え方等に拘らず、所要
時間に対して一定の特性が得られるので、これを
上記基準特性と比較することによつて、統一的な
評価が行われることになる。また、上記仕事量
は、荷重の大きさにストロークの要素を加味した
ものであるから、シフト操作時に人間の手に与え
られる重さの感覚によく対応し、フイーリングに
適合した評価が得られることになる。
In this way, the spline chimneys 4b...4b, 9 of the sleeve 4 and the synchronizer ring 9 are
Find the amount of work applied to the shift lever during the period (T 1 + T 2 ) from the encounter of b...9b, that is, the time P 1 at the start of synchronization to the time P 3 at the end of scraping both spline inch wheels 4b... 4b , 9b...9b, By comparing this with a predetermined reference characteristic, the weight of the shift operation can be quantitatively evaluated. In that case, for the same transmission, constant characteristics can be obtained for the required time regardless of the speed of the shift operation or the method of applying force, so by comparing this with the above standard characteristics. A unified evaluation will then be conducted. In addition, since the amount of work mentioned above takes into account the size of the load and the element of stroke, it corresponds well to the feeling of weight given to a human hand during a shift operation, and it is possible to obtain an evaluation that is suitable for the feeling. become.

(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、シフト操作の重さが定量的且
つ統一的に、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重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 weight of a shift operation can be evaluated quantitatively and uniformly, and moreover, in a manner that closely matches 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 weight of the shift operation. 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、第5図a〜cは各トランスミツシヨン
についての評価の具体例を夫々示す仕事量特性図
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、9…
…シンクロナイザリング、4b,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 of changes over time of various data during shift operation, Fig. 4 is a configuration diagram of the test equipment used to implement the present invention, and Figs. 5 a to c show specific examples of evaluation for each transmission. FIG. 4 is a workload characteristic diagram shown respectively. A...Transmission, B...Shift lever, 1...Synchronous meshing device, 4...Sleeve, 9...
...Synchronizer ring, 4b, 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
荷重の時間的変化と該レバーのストロークとを測
定すると共に、これら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
間の仕事量を求め、この仕事量に基づいてシフト
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 and the stroke of the lever during the shift operation are measured, and these measurement data are used to evaluate the synchronization meshing device during the shift operation. After the sleeve and the gear spline are synchronized and the spline inch front of the sleeve and the synchronizer ring is finished, the period from when the sleeve meets the spline inch front of the gear spline until the end of the scraping of both spline inch fronts. A shift feeling evaluation method is characterized in that the amount of work is determined and the smoothness of the shift operation is evaluated based on this amount of work.

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