JPH1151631A - 少なくとも２個の部品の相対運動測定方法 - Google Patents
少なくとも２個の部品の相対運動測定方法Info
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- JPH1151631A JPH1151631A JP10019743A JP1974398A JPH1151631A JP H1151631 A JPH1151631 A JP H1151631A JP 10019743 A JP10019743 A JP 10019743A JP 1974398 A JP1974398 A JP 1974398A JP H1151631 A JPH1151631 A JP H1151631A
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- slide sleeve
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/56—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for comparing two speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H57/00—General details of gearing
- F16H2057/0087—Computer aided design [CAD] specially adapted for gearing features ; Analysis of gear systems
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定の評価困難であるとき少なくとも２個
の部品の相対運動を、高い測定精度で測定する方法を提
供する。 【解決手段】 少なくとも２個の部品、例えば同期装置
の固定歯車とアイドルギヤとスライドスリーブの相対運
動を測定するための方法の場合には、測定値を評価する
ために、測定値を検出した後で、先ず最初に、知られて
いる境界条件を考慮して、測定値の少なくとも一部を互
いに調整することが提案される。続いて行われる、一連
の測定値の正規化によって、必要時に、座標系、すなわ
ち測定の観察者の観察点が自由に選択可能であるので、
観察すべき事象をきわめて適切な座標系、例えば同期回
転数から観察することができる。一連の測定値を一緒に
図示することは、観察される部品の相対運動をきわめて
正確に描写する。
の部品の相対運動を、高い測定精度で測定する方法を提
供する。 【解決手段】 少なくとも２個の部品、例えば同期装置
の固定歯車とアイドルギヤとスライドスリーブの相対運
動を測定するための方法の場合には、測定値を評価する
ために、測定値を検出した後で、先ず最初に、知られて
いる境界条件を考慮して、測定値の少なくとも一部を互
いに調整することが提案される。続いて行われる、一連
の測定値の正規化によって、必要時に、座標系、すなわ
ち測定の観察者の観察点が自由に選択可能であるので、
観察すべき事象をきわめて適切な座標系、例えば同期回
転数から観察することができる。一連の測定値を一緒に
図示することは、観察される部品の相対運動をきわめて
正確に描写する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも２個の
部品の相対運動を測定するための方法に関する。
部品の相対運動を測定するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】部品の相対的運動の測定は、この部品が
相互作用する所ではすべて重要である。このような相互
作用する過程は例えば、カップリングの接続過程、一方
の歯車の歯と他方の歯車の歯溝の係合、かみ合う歯車の
負荷下での摺動、軸や物体の曲がりおよびその他多数存
在する。このような測定は、観察される過程の経過を詳
しく調べるために行われる。
相互作用する所ではすべて重要である。このような相互
作用する過程は例えば、カップリングの接続過程、一方
の歯車の歯と他方の歯車の歯溝の係合、かみ合う歯車の
負荷下での摺動、軸や物体の曲がりおよびその他多数存
在する。このような測定は、観察される過程の経過を詳
しく調べるために行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これに関連して、測定
精度に対して非常に高い要求がなされるという問題があ
る。更に、特に、観察される部品だけが相対的に動くの
ではなく、付加的にすべての部品が動くとき、および測
定技術的に検出できない他の部品が運動経過に付加的な
影響を与えるときに、測定値の評価が困難となる。簡単
に言うと、運動経過に影響を与える複数のパラメータを
同時に評価することにより、測定値の評価が困難にな
る。
精度に対して非常に高い要求がなされるという問題があ
る。更に、特に、観察される部品だけが相対的に動くの
ではなく、付加的にすべての部品が動くとき、および測
定技術的に検出できない他の部品が運動経過に付加的な
影響を与えるときに、測定値の評価が困難となる。簡単
に言うと、運動経過に影響を与える複数のパラメータを
同時に評価することにより、測定値の評価が困難にな
る。
【０００４】この問題を明らかにするために、同期式車
両変速機において、ギヤを入れるときの同期過程の測定
を引き合いに出す。この測定は従来は困難であった。 − 光学的な方法によるこの過程の公知の観察は問題が
ある。なぜなら、部品が迅速に動き、飛び散る油によっ
て見えにくくなるからである。 − 回転パルス発生器によって回転運動を検出する公知
方法の場合には、回転数センサの回転数レベルと測定精
度によって、検出された信号の小さな変化の範囲で起こ
る同期の本来の過程を、識別および評価することが困難
であるという問題がある。 − 部品の接触は一般的に、運動方向の変更または速度
の変化を生じる。回転する部品の場合には、このパルス
変化は一般的に回転速度の変化として測定技術的に検出
される。しばしば短時間のこの回転数変化は、発生する
力の方向、角度変化または接触点に関する情報をあまり
提供せず、充分な評価を与えない。
両変速機において、ギヤを入れるときの同期過程の測定
を引き合いに出す。この測定は従来は困難であった。 − 光学的な方法によるこの過程の公知の観察は問題が
ある。なぜなら、部品が迅速に動き、飛び散る油によっ
て見えにくくなるからである。 − 回転パルス発生器によって回転運動を検出する公知
方法の場合には、回転数センサの回転数レベルと測定精
度によって、検出された信号の小さな変化の範囲で起こ
る同期の本来の過程を、識別および評価することが困難
であるという問題がある。 − 部品の接触は一般的に、運動方向の変更または速度
の変化を生じる。回転する部品の場合には、このパルス
変化は一般的に回転速度の変化として測定技術的に検出
される。しばしば短時間のこの回転数変化は、発生する
力の方向、角度変化または接触点に関する情報をあまり
提供せず、充分な評価を与えない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、少なくとも２個の部品の相対運動を測定するための
方法において、部品の運動の一連の測定値を取得し、一
連の測定値に関連する部品の運動の相互の状態が境界条
件として知られている少なくとも１つの点で、測定値を
比較することによって、少なくとも２つの一連の測定値
を調整し、一連の測定値を正規化しながら座標系ですべ
ての部品の位置と方向を計算し、正規化された一連の測
定値を一緒に図示することことによって解決される。従
って、一連の測定値を検出した後で、先ず最初に、既知
の境界条件を考慮しながら、一連の測定値の少なくとも
一部を、結合によって互いに調整する。一連の測定値を
調整する際に既知の境界条件を使用することにより、簡
単な手段でかつセンサ装置や測定方法に関して付加的な
コストをかけずに、測定の精度が大幅に改善される。と
いうのは、境界条件によって、境界条件の範囲内の測定
値の状態が正確にまたはほぼ正確に知られているからで
ある。更に、続いて行われる、一連の測定値の正規化に
よって、必要時には、測定の座標系、すなわち観察者の
観察点を自由に選択することができるので、観察すべき
事象を、特に適した座標系で観察することができる。一
連の測定値を一緒に示すことにより、観察される部品の
相対運動が正確に像で示されるので、全体として精度と
評価可能性に関して改善された、測定の評価が可能であ
る。
い、少なくとも２個の部品の相対運動を測定するための
方法において、部品の運動の一連の測定値を取得し、一
連の測定値に関連する部品の運動の相互の状態が境界条
件として知られている少なくとも１つの点で、測定値を
比較することによって、少なくとも２つの一連の測定値
を調整し、一連の測定値を正規化しながら座標系ですべ
ての部品の位置と方向を計算し、正規化された一連の測
定値を一緒に図示することことによって解決される。従
って、一連の測定値を検出した後で、先ず最初に、既知
の境界条件を考慮しながら、一連の測定値の少なくとも
一部を、結合によって互いに調整する。一連の測定値を
調整する際に既知の境界条件を使用することにより、簡
単な手段でかつセンサ装置や測定方法に関して付加的な
コストをかけずに、測定の精度が大幅に改善される。と
いうのは、境界条件によって、境界条件の範囲内の測定
値の状態が正確にまたはほぼ正確に知られているからで
ある。更に、続いて行われる、一連の測定値の正規化に
よって、必要時には、測定の座標系、すなわち観察者の
観察点を自由に選択することができるので、観察すべき
事象を、特に適した座標系で観察することができる。一
連の測定値を一緒に示すことにより、観察される部品の
相対運動が正確に像で示されるので、全体として精度と
評価可能性に関して改善された、測定の評価が可能であ
る。
【０００６】適当な境界条件を考慮して調整するための
一例：２個の部品、ここでは、２個の歯車は測定中全く
同じ速度で動く。なぜなら、この部品がスリップしない
でかみ合っているからである。一般的にはそれにもかか
わらず、測定される量よりも、１分あたり数回転少ない
異なる回転速度が検出される。実際と異なるこの回転数
差の原因は、両部品の連鎖測定の測定精度にある。この
測定精度は最終的には制限され、許容誤差内にある（図
３参照）。測定が不正確であるという理由から検出され
た速度差は、両信号の数学的な差から“オフセット”と
して計算され、両部品の少なくとも一方の測定された速
度の数値に加算される。速度調整のために、上記の境界
条件（速度同一性）が当てはまる時間範囲だけが評価さ
れる。それによって、両速度の数値は平均して相対的偏
差を示さない。その都度使用されるサンプリング周波数
の約５％の通過周波数を有するデジタル式（例えば最平
坦式）フィルタによって、測定列のコピーを平滑化し、
平滑化された信号から差を求めると、速度オフセットは
非常に正確に検出可能である。部品の連鎖測定（測定
鎖）が要求される測定精度の許容誤差内にあり、その都
度の連鎖測定に有効な測定範囲内（許容されない限界範
囲の外側）にあるときに、速度調整が許される。更に、
測定値検出系はエイリアシング作用またはその他の系統
的な障害を有していないようにすべきである。
一例：２個の部品、ここでは、２個の歯車は測定中全く
同じ速度で動く。なぜなら、この部品がスリップしない
でかみ合っているからである。一般的にはそれにもかか
わらず、測定される量よりも、１分あたり数回転少ない
異なる回転速度が検出される。実際と異なるこの回転数
差の原因は、両部品の連鎖測定の測定精度にある。この
測定精度は最終的には制限され、許容誤差内にある（図
３参照）。測定が不正確であるという理由から検出され
た速度差は、両信号の数学的な差から“オフセット”と
して計算され、両部品の少なくとも一方の測定された速
度の数値に加算される。速度調整のために、上記の境界
条件（速度同一性）が当てはまる時間範囲だけが評価さ
れる。それによって、両速度の数値は平均して相対的偏
差を示さない。その都度使用されるサンプリング周波数
の約５％の通過周波数を有するデジタル式（例えば最平
坦式）フィルタによって、測定列のコピーを平滑化し、
平滑化された信号から差を求めると、速度オフセットは
非常に正確に検出可能である。部品の連鎖測定（測定
鎖）が要求される測定精度の許容誤差内にあり、その都
度の連鎖測定に有効な測定範囲内（許容されない限界範
囲の外側）にあるときに、速度調整が許される。更に、
測定値検出系はエイリアシング作用またはその他の系統
的な障害を有していないようにすべきである。
【０００７】従属請求項には本発明の有利な実施形が記
載されている。先ず最初に、一連の測定値から部品の位
置を計算することが提案される。そのために通常は、測
定された速度または回転数の数値から、時間で積分する
ことによって、それに関連する運動または回転が計算さ
れる。測定された加速度の数値から、時間で２回積分す
ることによって、それに関連する運動または回転が計算
される。この各々の積分の際に、境界条件によって決ま
り、適当な値に固定される積分定数が生じる。これか
ら、部品の位置調整が行われる。これに関する一例：互
いにかみ合う部品、例えば同期カップリングの場合、回
転角度は本発明によって、回転数の積分によって検出さ
れる。積分定数は、部品が互いにかみ合う選択された時
点で、第１の部品の回転角度が０°であり、第１の部品
の回転角度が調和する角度ピッチである。すなわち、物
体の侵入が阻止される。それによって、両部品の位置は
固定されている。
載されている。先ず最初に、一連の測定値から部品の位
置を計算することが提案される。そのために通常は、測
定された速度または回転数の数値から、時間で積分する
ことによって、それに関連する運動または回転が計算さ
れる。測定された加速度の数値から、時間で２回積分す
ることによって、それに関連する運動または回転が計算
される。この各々の積分の際に、境界条件によって決ま
り、適当な値に固定される積分定数が生じる。これか
ら、部品の位置調整が行われる。これに関する一例：互
いにかみ合う部品、例えば同期カップリングの場合、回
転角度は本発明によって、回転数の積分によって検出さ
れる。積分定数は、部品が互いにかみ合う選択された時
点で、第１の部品の回転角度が０°であり、第１の部品
の回転角度が調和する角度ピッチである。すなわち、物
体の侵入が阻止される。それによって、両部品の位置は
固定されている。
【０００８】境界条件が観察すべき事象の範囲内にある
ように、すなわちこの範囲に当てはまるように、一連の
測定値を調整するための境界条件を選択すると、観察の
重点場所で精度が高なる。境界条件としては、評価可能
性と測定精度を高めるすべての条件を用いることができ
る。測定値を正規化するために、一つの一連の測定値が
正規化のために用いられる。この場合、観察者の観察点
は測定値、例えば回転運動を正規化のために使用した部
品に一致している。
ように、すなわちこの範囲に当てはまるように、一連の
測定値を調整するための境界条件を選択すると、観察の
重点場所で精度が高なる。境界条件としては、評価可能
性と測定精度を高めるすべての条件を用いることができ
る。測定値を正規化するために、一つの一連の測定値が
正規化のために用いられる。この場合、観察者の観察点
は測定値、例えば回転運動を正規化のために使用した部
品に一致している。
【０００９】その代わりに、固定された値を正規化に使
用することができる。この場合、観察者は見かけの固定
された観察点をとる。更に、この固定された値が一つの
一連の測定値から選択されると、特に有利である。なぜ
なら、観察者の観察点が一定の時点での観察される部品
の位置または運動に一致するからである。それによっ
て、観察される動く部品の座標系と相対的な速度変化や
方向変化が、非常に良好に見える。
用することができる。この場合、観察者は見かけの固定
された観察点をとる。更に、この固定された値が一つの
一連の測定値から選択されると、特に有利である。なぜ
なら、観察者の観察点が一定の時点での観察される部品
の位置または運動に一致するからである。それによっ
て、観察される動く部品の座標系と相対的な速度変化や
方向変化が、非常に良好に見える。
【００１０】測定された特性量に加えて、幾何学的およ
び物理的境界条件を利用して、他の部品の位置を高い精
度で推定し、同じ方法で検出することができる。正規化
された一連の測定値を一緒に示すために、この測定値を
時間的な平行な線としてグラフに示すことが提案され
る。それによって、異なる一連の測定値が直接対向し、
それによって測定の評価を行うことができる。
び物理的境界条件を利用して、他の部品の位置を高い精
度で推定し、同じ方法で検出することができる。正規化
された一連の測定値を一緒に示すために、この測定値を
時間的な平行な線としてグラフに示すことが提案され
る。それによって、異なる一連の測定値が直接対向し、
それによって測定の評価を行うことができる。
【００１１】その代わりに、示すために、観察される部
品のリアルなコンピュータグラフィックまたは画像を使
用することが提案される。このコンピュータグラフィッ
クまたは画像は、正規化された一連の測定値によって移
動する。すなわち、動画化される。この場合、異なる運
動、例えば組み合わせられた回転運動と縦方向運動を有
する複雑な過程を、具体的にかつ同時に示すことができ
るので、測定の評価が大幅に改善されるという特別な利
点がある。光学的な図示は測定されたすべての特性量の
付加的な付加的な妥当性チェックが可能であり、測定さ
れた過程の深い理解が得られる。幾何学的形状を斜視図
で正しく示すことにより、問題のある接触点を認識する
ことができ、構造的な手段の根拠を得ることができる。
品のリアルなコンピュータグラフィックまたは画像を使
用することが提案される。このコンピュータグラフィッ
クまたは画像は、正規化された一連の測定値によって移
動する。すなわち、動画化される。この場合、異なる運
動、例えば組み合わせられた回転運動と縦方向運動を有
する複雑な過程を、具体的にかつ同時に示すことができ
るので、測定の評価が大幅に改善されるという特別な利
点がある。光学的な図示は測定されたすべての特性量の
付加的な付加的な妥当性チェックが可能であり、測定さ
れた過程の深い理解が得られる。幾何学的形状を斜視図
で正しく示すことにより、問題のある接触点を認識する
ことができ、構造的な手段の根拠を得ることができる。
【００１２】図示のこの方法の場合、付加的な情報が得
られるように、図示のために使用される対象物の光学的
特性を変更または選択することができる。例えばスライ
ドスリーブの透けて見える図示または切断図示の場合、
その下にある部品が見えるかまたは歯の係合範囲を見る
ことができる。いろいろな過程を比較観察することも可
能である。これは、異なる図示を記憶し、その後時間的
に平行して描写することにより、時間的な順序で（摩耗
の順序を調べるために）あるいは構造を変更した後で可
能である。提案した方法はシミュレーションと測定の比
較のために特に適している。なぜなら、図示のために同
じ方法が使用されるからである。同じ理由から、測定の
結果をＣＡＤシステムまたはＣＡＤ図示に組み込むこと
はきわめて簡単である。
られるように、図示のために使用される対象物の光学的
特性を変更または選択することができる。例えばスライ
ドスリーブの透けて見える図示または切断図示の場合、
その下にある部品が見えるかまたは歯の係合範囲を見る
ことができる。いろいろな過程を比較観察することも可
能である。これは、異なる図示を記憶し、その後時間的
に平行して描写することにより、時間的な順序で（摩耗
の順序を調べるために）あるいは構造を変更した後で可
能である。提案した方法はシミュレーションと測定の比
較のために特に適している。なぜなら、図示のために同
じ方法が使用されるからである。同じ理由から、測定の
結果をＣＡＤシステムまたはＣＡＤ図示に組み込むこと
はきわめて簡単である。
【００１３】図示のこの具体的な方法は、観察される運
動経過の理解を非常に容易にし、運動ダイナミクスおよ
び接触点に対して視覚的な指示を行い、テーマ設定に対
する迅速な組み込みを容易にする。この理解から、解決
策の手掛かりや適切な対抗手段のための提起が行われ
る。カップリングの同期装置の運動時に相対運動を測定
するための方法の提案した用途は、同期過程が複数の部
品の重わ合わされた回転運動やスライド運動、すなわち
ピニオン軸とアイドルギヤとスライドスリーブの運動を
有するので、特に有利である。ピニオン軸はそれと関連
する同期リングを含んでいる。この運動は部品の形状に
よって幾何学的境界条件にさらされ、すべての運動を同
時に考慮して測定の評価を行うことができる。ここで提
案した用途の範囲内で、一連の測定値の結合のための境
界条件として、ピニオン軸、固定ギヤおよびアイドルギ
ヤの回転数が連結された状態で同一であり、スライドス
リーブの位置が連結状態で知られているということから
出発する。
動経過の理解を非常に容易にし、運動ダイナミクスおよ
び接触点に対して視覚的な指示を行い、テーマ設定に対
する迅速な組み込みを容易にする。この理解から、解決
策の手掛かりや適切な対抗手段のための提起が行われ
る。カップリングの同期装置の運動時に相対運動を測定
するための方法の提案した用途は、同期過程が複数の部
品の重わ合わされた回転運動やスライド運動、すなわち
ピニオン軸とアイドルギヤとスライドスリーブの運動を
有するので、特に有利である。ピニオン軸はそれと関連
する同期リングを含んでいる。この運動は部品の形状に
よって幾何学的境界条件にさらされ、すべての運動を同
時に考慮して測定の評価を行うことができる。ここで提
案した用途の範囲内で、一連の測定値の結合のための境
界条件として、ピニオン軸、固定ギヤおよびアイドルギ
ヤの回転数が連結された状態で同一であり、スライドス
リーブの位置が連結状態で知られているということから
出発する。
【００１４】提案された用途は測定の図示および評価に
関して、ピニオン軸とアイドルギヤの回転数の正規化が
両回転数の一方を基礎として行われることによって更に
改善される。部品運動の図示は正規化された運動と相対
的に行われる。一連の測定値が正規化のために使用され
る部品が、正規化によって停止していると見なされるの
で、他の部品の運動をきわめて正確に観察することがで
きる。これは特に、最終的な同期の範囲で有利である。
関して、ピニオン軸とアイドルギヤの回転数の正規化が
両回転数の一方を基礎として行われることによって更に
改善される。部品運動の図示は正規化された運動と相対
的に行われる。一連の測定値が正規化のために使用され
る部品が、正規化によって停止していると見なされるの
で、他の部品の運動をきわめて正確に観察することがで
きる。これは特に、最終的な同期の範囲で有利である。
【００１５】これに関連して、正規化のために、一連の
測定値でなく、カップリングの回転数、すなわちその部
品の回転数が連結された状態で固定された測定値として
使用されると特に有利であることが判った。観察者の観
察点は同期回転数であるので、車両質量に連結されたピ
ニオン軸の運動と、アイドルギヤの運動が、本来の同期
過程の際に図示される。この場合特に、ピニオン軸の振
動を図示または認識することができる。図示によって、
部品は同期の過程に本格的に入るように思われる。
測定値でなく、カップリングの回転数、すなわちその部
品の回転数が連結された状態で固定された測定値として
使用されると特に有利であることが判った。観察者の観
察点は同期回転数であるので、車両質量に連結されたピ
ニオン軸の運動と、アイドルギヤの運動が、本来の同期
過程の際に図示される。この場合特に、ピニオン軸の振
動を図示または認識することができる。図示によって、
部品は同期の過程に本格的に入るように思われる。
【００１６】本発明によって全体として、新規開発の際
および一連の問題の除去の際に非常に有用な方法と用途
が提供される。これによって、原因の識別、作用機構の
認識、除去手段の開発を迅速に行うことができる。
および一連の問題の除去の際に非常に有用な方法と用途
が提供される。これによって、原因の識別、作用機構の
認識、除去手段の開発を迅速に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、図に示した実施の形態に基
づいて本発明を詳しく説明する。図１には、同期装置２
を備えた同期式車両変速機１の一部範囲が示してある。
同期装置２はピニオン軸３とアイドルギヤ４とスライド
スリーブ５からなっている。このスライドスリーブ５は
見やすくするために一部が切断され、その下にある歯と
同期リング１７を示している。この同期リングはピニオ
ン軸３に連結された図示していない同期体（同期ハブ）
上に軸方向に移動可能に保持されている。スライドスリ
ーブ５はシフトフォーク６によって動かされる。アイド
ルギヤ４上にはカップリング体１９が設けられている。
このカップリング体上にスライドスリーブ５を摺動させ
ることができるので、ギヤが入ったときに、すなわちス
ライドスリーブ５が完全に摺動したときは、ピニオン軸
３とアイドルギヤ４は相対回転しないように連結されて
いる。
づいて本発明を詳しく説明する。図１には、同期装置２
を備えた同期式車両変速機１の一部範囲が示してある。
同期装置２はピニオン軸３とアイドルギヤ４とスライド
スリーブ５からなっている。このスライドスリーブ５は
見やすくするために一部が切断され、その下にある歯と
同期リング１７を示している。この同期リングはピニオ
ン軸３に連結された図示していない同期体（同期ハブ）
上に軸方向に移動可能に保持されている。スライドスリ
ーブ５はシフトフォーク６によって動かされる。アイド
ルギヤ４上にはカップリング体１９が設けられている。
このカップリング体上にスライドスリーブ５を摺動させ
ることができるので、ギヤが入ったときに、すなわちス
ライドスリーブ５が完全に摺動したときは、ピニオン軸
３とアイドルギヤ４は相対回転しないように連結されて
いる。
【００１８】センサ装備コストを低減するために、スラ
イドスリーブ５またはピニオン軸３の回転数がこのピニ
オン軸に相対回転しないように連結された歯車１６上で
回転パルス発生器８によって測定される。アイドルギヤ
４の回転数を測定するために、回転パルス発生器７が設
けられている。両回転パルス発生器７，８は歯、すなわ
ち歯車１６の歯またはアイドルギヤ４の歯と協働する。
シフトフォーク６には変位センサ９が連結されている。
シフトフォーク６に作用する力は接着されたストレイン
ゲージ１２，１３によって検出される。ストレインゲー
ジの信号は測定増幅器１４，１５によって調節処理され
る。回転パルス発生器７，８の信号と、変位センサ９の
信号と、測定増幅器１４，１５で調節処理された後のス
トレインゲージ１２，１３の信号は、記録器１０によっ
て記録され、中間記憶されるかまたは評価装置１１、こ
こではディスプレイを備えたプロセッサに直接供給さ
れ、同様に記憶される。
イドスリーブ５またはピニオン軸３の回転数がこのピニ
オン軸に相対回転しないように連結された歯車１６上で
回転パルス発生器８によって測定される。アイドルギヤ
４の回転数を測定するために、回転パルス発生器７が設
けられている。両回転パルス発生器７，８は歯、すなわ
ち歯車１６の歯またはアイドルギヤ４の歯と協働する。
シフトフォーク６には変位センサ９が連結されている。
シフトフォーク６に作用する力は接着されたストレイン
ゲージ１２，１３によって検出される。ストレインゲー
ジの信号は測定増幅器１４，１５によって調節処理され
る。回転パルス発生器７，８の信号と、変位センサ９の
信号と、測定増幅器１４，１５で調節処理された後のス
トレインゲージ１２，１３の信号は、記録器１０によっ
て記録され、中間記憶されるかまたは評価装置１１、こ
こではディスプレイを備えたプロセッサに直接供給さ
れ、同様に記憶される。
【００１９】プロセッサ１１では、アイドルギヤ４とピ
ニオン軸３（すなわち同期リング１７）とスライドスリ
ーブ５（すなわちシフトフォーク１６）の相対運動を測
定するための、フローチャートとしての図２に示した方
法が実施される。先ず最初に、第１のステップ２０にお
いて、関連する測定値、すなわちピニオン軸の回転数ｎ
Riとアイドルギヤの回転数ｎL とスライドスリーブの変
位ｓとシフトフォークに作用する力が、一連の測定値と
して測定技術的に検出される。その際、信号調節処理が
適当な低域フィルタによって信号ノイズやエイリアシン
グ効果に対して保護すべきであることに留意すべきであ
る。良好な角度計算のためには、できるだけ高い低域フ
ィルタと高いサンプリング周波数（例えば１秒あたり１
０００回の測定）が推奨される。
ニオン軸３（すなわち同期リング１７）とスライドスリ
ーブ５（すなわちシフトフォーク１６）の相対運動を測
定するための、フローチャートとしての図２に示した方
法が実施される。先ず最初に、第１のステップ２０にお
いて、関連する測定値、すなわちピニオン軸の回転数ｎ
Riとアイドルギヤの回転数ｎL とスライドスリーブの変
位ｓとシフトフォークに作用する力が、一連の測定値と
して測定技術的に検出される。その際、信号調節処理が
適当な低域フィルタによって信号ノイズやエイリアシン
グ効果に対して保護すべきであることに留意すべきであ
る。良好な角度計算のためには、できるだけ高い低域フ
ィルタと高いサンプリング周波数（例えば１秒あたり１
０００回の測定）が推奨される。
【００２０】次のステップ２１では、回転数信号の処理
と回転角度の確定が行われる。そのために、測定技術に
起因する、特に回転数信号のオフセットエラーをできる
だけ小さくすることが大切である。次の境界条件を利用
することが提案される。 − ギヤを入れたときにピニオン軸３とアイドルギヤ４
の回転数が同一である。 − ギヤを入れたときに、カップリング体１９とスライ
ドスリーブ５の歯が、互いに貫通しないでかみ合うの
で、カップリング体１９とスライドスリーブ５の相対角
度が知られている。
と回転角度の確定が行われる。そのために、測定技術に
起因する、特に回転数信号のオフセットエラーをできる
だけ小さくすることが大切である。次の境界条件を利用
することが提案される。 − ギヤを入れたときにピニオン軸３とアイドルギヤ４
の回転数が同一である。 − ギヤを入れたときに、カップリング体１９とスライ
ドスリーブ５の歯が、互いに貫通しないでかみ合うの
で、カップリング体１９とスライドスリーブ５の相対角
度が知られている。
【００２１】更に、ステップ２１において、いつ同期点
が達成されるか、すなわちいつピニオン軸３とアイドル
ギヤ４がスライドスリーブ５によって固定連結され、同
期が行われるかが決定される。同期点を決定するため
に、スライドスリーブ５が同期体１８を介してピニオン
軸３に常に相対回転しないように連結されていることが
考慮される。スライドスリーブ５とアイドルギヤ４の間
で、それ自体公知の同期装置２が次のように作用する。
すなわち、スライドスリーブ５ひいてはピニオン軸３と
アイドルギヤ４とが異なる回転数のときに、先ず最初に
摩擦連結のみが行われ、アイドルギヤ４のカップリング
体１８上へのスライドスリーブ５のそれ以上の嵌込みが
回避される。ほぼ同じ回転数のときに初めて、カップリ
ング体１８上へのスライドスリーブ５のそれ以上の嵌込
みが許容されるので、形状補完的な連結ひいては回転数
の等しい連結を行うことができる。
が達成されるか、すなわちいつピニオン軸３とアイドル
ギヤ４がスライドスリーブ５によって固定連結され、同
期が行われるかが決定される。同期点を決定するため
に、スライドスリーブ５が同期体１８を介してピニオン
軸３に常に相対回転しないように連結されていることが
考慮される。スライドスリーブ５とアイドルギヤ４の間
で、それ自体公知の同期装置２が次のように作用する。
すなわち、スライドスリーブ５ひいてはピニオン軸３と
アイドルギヤ４とが異なる回転数のときに、先ず最初に
摩擦連結のみが行われ、アイドルギヤ４のカップリング
体１８上へのスライドスリーブ５のそれ以上の嵌込みが
回避される。ほぼ同じ回転数のときに初めて、カップリ
ング体１８上へのスライドスリーブ５のそれ以上の嵌込
みが許容されるので、形状補完的な連結ひいては回転数
の等しい連結を行うことができる。
【００２２】同期点の決定は、自動的に行うこともでき
るし、手動で行うこともできる。自動的な評価の場合に
は、スライドスリーブ５の位置またはピニオン軸３とア
イドルギヤ４の同じ回転数変化が間接指標として使用さ
れる。スライドスリーブ５の位置の測定が間接的に、す
なわちシフトフォーク６の縦方向移動の測定を介して行
われるので、測定の精度を改善するために、シフトフォ
ーク６の曲がりを測定することが行われる。そのため
に、シフトフォーク６にはストレインゲージ１２，１３
が設けられている。このストレインゲージは力センサと
してシフトフォーク６に加わる操作力を検出する。測定
されたシフトフォーク力は他の境界条件（すなわち、シ
フトフォーク力によるフォーク曲がりと関連して前もっ
て行われた曲げ測定）によって、ステップ２７でそれに
関連するフォーク曲がりが計算に入れられる。フォーク
曲がりは最後に、ステップ２６においてスライドスリー
ブ５の位置決定時に考慮される。
るし、手動で行うこともできる。自動的な評価の場合に
は、スライドスリーブ５の位置またはピニオン軸３とア
イドルギヤ４の同じ回転数変化が間接指標として使用さ
れる。スライドスリーブ５の位置の測定が間接的に、す
なわちシフトフォーク６の縦方向移動の測定を介して行
われるので、測定の精度を改善するために、シフトフォ
ーク６の曲がりを測定することが行われる。そのため
に、シフトフォーク６にはストレインゲージ１２，１３
が設けられている。このストレインゲージは力センサと
してシフトフォーク６に加わる操作力を検出する。測定
されたシフトフォーク力は他の境界条件（すなわち、シ
フトフォーク力によるフォーク曲がりと関連して前もっ
て行われた曲げ測定）によって、ステップ２７でそれに
関連するフォーク曲がりが計算に入れられる。フォーク
曲がりは最後に、ステップ２６においてスライドスリー
ブ５の位置決定時に考慮される。
【００２３】同期点を決定した後で、同期回転数ｎSync
として、同期点ｎRi（ｔ＝ｔSync）でのピニオン軸の回
転数と同期点ｔSyncの時点が決定される。ステップ２１
では、スリーブ５（完全にかみ合っている）の位置と、
アイドルギヤの回転数ｎl に対するピニオン軸の回転数
ｎRI（ｎRI＝ｎl ）の比が同期点で知られているという
事実が用いられる。そして、この知られている境界条件
を考慮して、一連の測定値ｎRI(t) とｎl (t) が結合さ
れる。これは、形状補完的連結の時間的な範囲内でのピ
ニオン軸の回転数ｎRIとアイドルギヤの回転数ｎlの間
の差として、回転数オフセットを決定することによって
行われる。続いて、回転数オフセットを有するピニオン
軸の回転数ｎRI(t) の一連の測定値が加算によって修正
される。
として、同期点ｎRi（ｔ＝ｔSync）でのピニオン軸の回
転数と同期点ｔSyncの時点が決定される。ステップ２１
では、スリーブ５（完全にかみ合っている）の位置と、
アイドルギヤの回転数ｎl に対するピニオン軸の回転数
ｎRI（ｎRI＝ｎl ）の比が同期点で知られているという
事実が用いられる。そして、この知られている境界条件
を考慮して、一連の測定値ｎRI(t) とｎl (t) が結合さ
れる。これは、形状補完的連結の時間的な範囲内でのピ
ニオン軸の回転数ｎRIとアイドルギヤの回転数ｎlの間
の差として、回転数オフセットを決定することによって
行われる。続いて、回転数オフセットを有するピニオン
軸の回転数ｎRI(t) の一連の測定値が加算によって修正
される。
【００２４】
【数１】 上記のステップ２１の作用は図３のグラフに基づいて説
明することができる。ピニオン軸の回転数信号ｎRIとア
イドルギヤの回転数信号ｎl は、系統的な測定誤差によ
って測定誤差を含んでいる。図３のグラフでは、この測
定誤差は回転数信号の図示した特性曲線の異なる勾配と
異なるオフセットによって示してある。ステップ２１で
行われる補正によって、アイドルギヤの回転数ｎl の特
性曲線は、同期回転数ｎSyncの点でピニオン軸の回転数
ｎRIの特性曲線と一致するようにずらされる。それによ
って、同期回転数ｎSyncの範囲において、ひいては測定
にとって最も重要な範囲において、両回転数信号ｎl と
ｎRIの間の差のような誤差が非常に小さくなる。この手
段により、絶対的な測定誤差が当然小さくなる。すなわ
ち、回転数値の表示の誤差は使用される回転数センサの
測定精度にのみ左右される。
明することができる。ピニオン軸の回転数信号ｎRIとア
イドルギヤの回転数信号ｎl は、系統的な測定誤差によ
って測定誤差を含んでいる。図３のグラフでは、この測
定誤差は回転数信号の図示した特性曲線の異なる勾配と
異なるオフセットによって示してある。ステップ２１で
行われる補正によって、アイドルギヤの回転数ｎl の特
性曲線は、同期回転数ｎSyncの点でピニオン軸の回転数
ｎRIの特性曲線と一致するようにずらされる。それによ
って、同期回転数ｎSyncの範囲において、ひいては測定
にとって最も重要な範囲において、両回転数信号ｎl と
ｎRIの間の差のような誤差が非常に小さくなる。この手
段により、絶対的な測定誤差が当然小さくなる。すなわ
ち、回転数値の表示の誤差は使用される回転数センサの
測定精度にのみ左右される。
【００２５】この場合、測定は特に、比較的に小さな速
度範囲、すなわち同期回転数ｎSyncの範囲の信号の監視
のために役立つ。これに対して、信号、ここでは回転数
信号ｎl ，ｎRIが広い範囲にわたって互いに比較される
場合には、ステップ２１に記載し図３に示すように、両
特性曲線を平行なずらしによって調整するだけでなく、
特性曲線の少なくとも２点で一致させることが必要であ
る。それによって、監視すべき範囲において特性曲線は
オフセットと勾配に関して充分に一致する。
度範囲、すなわち同期回転数ｎSyncの範囲の信号の監視
のために役立つ。これに対して、信号、ここでは回転数
信号ｎl ，ｎRIが広い範囲にわたって互いに比較される
場合には、ステップ２１に記載し図３に示すように、両
特性曲線を平行なずらしによって調整するだけでなく、
特性曲線の少なくとも２点で一致させることが必要であ
る。それによって、監視すべき範囲において特性曲線は
オフセットと勾配に関して充分に一致する。
【００２６】図２に示す次のステップ２２では、測定さ
れ調整された回転数信号ｎl ，ｎRIが時間で積分され、
それによって部品の運動（回転角度の変化）が算出され
る。他の境界条件、すなわちスライドスリーブが時点ｔ
＝ｔSyncでアイドルギヤ４のカップリング体１９の歯に
侵入しないでかみ合うことは、ステップ２３において回
転角度調整を可能にする。時点ｔ＝ｔSyncでは、両部品
は理論的な位置０°（＝構造的な零位置）にある。この
位置は歯のかみ合いを保証する。この場合、他の部品の
位置の測定の場合のように、カップリング体が回転対称
で、ピッチ誤差、不つり合いまたは回転エラーがないと
いうことから出発する。更に、アイドルギヤ４ひいては
カップリング体１９の軸方向の位置が一定であると仮定
される。それによって、同期時点ｔ＝ｔSyncの前、同期
時点の間および同期時点の後で、測定され算出された特
性量を考慮することにより、個々の部品のシフト経過、
運動および相互作用を推察することができる。
れ調整された回転数信号ｎl ，ｎRIが時間で積分され、
それによって部品の運動（回転角度の変化）が算出され
る。他の境界条件、すなわちスライドスリーブが時点ｔ
＝ｔSyncでアイドルギヤ４のカップリング体１９の歯に
侵入しないでかみ合うことは、ステップ２３において回
転角度調整を可能にする。時点ｔ＝ｔSyncでは、両部品
は理論的な位置０°（＝構造的な零位置）にある。この
位置は歯のかみ合いを保証する。この場合、他の部品の
位置の測定の場合のように、カップリング体が回転対称
で、ピッチ誤差、不つり合いまたは回転エラーがないと
いうことから出発する。更に、アイドルギヤ４ひいては
カップリング体１９の軸方向の位置が一定であると仮定
される。それによって、同期時点ｔ＝ｔSyncの前、同期
時点の間および同期時点の後で、測定され算出された特
性量を考慮することにより、個々の部品のシフト経過、
運動および相互作用を推察することができる。
【００２７】ステップ２４では、測定技術的に検出不可
能な部品の運動が確定される。上記の方法は、運動の測
定が測定技術的に非常に困難でありかつ位置が幾何学的
および物理的境界条件から推定可能である部品の図示の
場合にも非常に有利である。例えば同期ユニット２の同
期リング１７は測定技術的に接近しにくい。なぜなら、
同期リング１７の範囲の構造スペースが非常に制限さ
れ、同期相の間スライドスリーブ５が同期リング１７上
を摺動し、同期リング１７を覆うからである。
能な部品の運動が確定される。上記の方法は、運動の測
定が測定技術的に非常に困難でありかつ位置が幾何学的
および物理的境界条件から推定可能である部品の図示の
場合にも非常に有利である。例えば同期ユニット２の同
期リング１７は測定技術的に接近しにくい。なぜなら、
同期リング１７の範囲の構造スペースが非常に制限さ
れ、同期相の間スライドスリーブ５が同期リング１７上
を摺動し、同期リング１７を覆うからである。
【００２８】次の境界条件は同期リング１７の運動を記
載する場合に考慮に入れることが可能である。 １．接続されていない状態で同期リング１７の位置は重
要でないので、その“中央位置”０°（構造的な零位
置）に位置決め可能である。 ２．フォーク２がスライドスリーブ５をアイドルギヤ４
の方向に動かすと、同期リング１７もアイドルギヤ４の
方に向かって摩擦面の方へ移動する。その際、スライド
スリーブ５の移動とシフトフォーク６で測定される軸方
向力を、同期リング１７の軸方向移動のための基礎とし
て用いることができる。 ３．同期リング１７は、摩擦面が接触するまで軸方向に
移動可能である。同期リング１７の端位置は測定の前に
行われる摩耗測定によって検出される。 ４．シフトフォーク６で測定される軸方向力の増大は、
摩擦面の接触の印しである。同期リング１７はそのとき
の回転数差と軸方向力に基づいて、構造的に設けられた
ストッパーまでねじれ、その際スライドスリーブ５のそ
れ以上のスライドを阻止する。 ５．ねじれ方向は常に、アイドルギヤ４とスライドスリ
ーブ５またはピニオン軸３の間の回転数差に依存する。 ６．同期相の間、同期リング１７が内側のストッパーに
達すると、スライドスリーブ５と相対的な同期リング１
７のそれ以上のねじれが不可能となる。この場合、ピニ
オン軸３とスライドスリーブ５と同期リング１７の回転
運動は同じである。 ７．ピニオン軸３とスライドスリーブ５と同期リング１
７の回転数が同じになると、摩擦連結に基づいて同期リ
ング１７がアイドルギヤ４の運動に追随しするがその構
造的に設定された自由空間内でのみ行われる（図４参
照）。 ８．フォーク２がスライドスリーブ５を更にアイドルギ
ヤ４の方向に動かすと、同期リング１７は、アイドルギ
ヤ４の運動によってスライドスリーブ５の運動を自由に
しない場合、スライドスリーブ５と相対的にねじれる。
同期リング１７はスライドスリーブ５に“場所をあけて
やらなければならない”。なぜなら、両部材の侵入が不
可能であるからである（図４参照）。 ９．同期装置２の接続された状態では、カップリング体
１９の範囲におけるアイドルギヤ４の形状補完的連結は
スライドスリーブ５の軸方向位置によって保証される。
そして、ねじれは例えば中央位置（０°＝構造的な零位
置）で位置決め可能である。
載する場合に考慮に入れることが可能である。 １．接続されていない状態で同期リング１７の位置は重
要でないので、その“中央位置”０°（構造的な零位
置）に位置決め可能である。 ２．フォーク２がスライドスリーブ５をアイドルギヤ４
の方向に動かすと、同期リング１７もアイドルギヤ４の
方に向かって摩擦面の方へ移動する。その際、スライド
スリーブ５の移動とシフトフォーク６で測定される軸方
向力を、同期リング１７の軸方向移動のための基礎とし
て用いることができる。 ３．同期リング１７は、摩擦面が接触するまで軸方向に
移動可能である。同期リング１７の端位置は測定の前に
行われる摩耗測定によって検出される。 ４．シフトフォーク６で測定される軸方向力の増大は、
摩擦面の接触の印しである。同期リング１７はそのとき
の回転数差と軸方向力に基づいて、構造的に設けられた
ストッパーまでねじれ、その際スライドスリーブ５のそ
れ以上のスライドを阻止する。 ５．ねじれ方向は常に、アイドルギヤ４とスライドスリ
ーブ５またはピニオン軸３の間の回転数差に依存する。 ６．同期相の間、同期リング１７が内側のストッパーに
達すると、スライドスリーブ５と相対的な同期リング１
７のそれ以上のねじれが不可能となる。この場合、ピニ
オン軸３とスライドスリーブ５と同期リング１７の回転
運動は同じである。 ７．ピニオン軸３とスライドスリーブ５と同期リング１
７の回転数が同じになると、摩擦連結に基づいて同期リ
ング１７がアイドルギヤ４の運動に追随しするがその構
造的に設定された自由空間内でのみ行われる（図４参
照）。 ８．フォーク２がスライドスリーブ５を更にアイドルギ
ヤ４の方向に動かすと、同期リング１７は、アイドルギ
ヤ４の運動によってスライドスリーブ５の運動を自由に
しない場合、スライドスリーブ５と相対的にねじれる。
同期リング１７はスライドスリーブ５に“場所をあけて
やらなければならない”。なぜなら、両部材の侵入が不
可能であるからである（図４参照）。 ９．同期装置２の接続された状態では、カップリング体
１９の範囲におけるアイドルギヤ４の形状補完的連結は
スライドスリーブ５の軸方向位置によって保証される。
そして、ねじれは例えば中央位置（０°＝構造的な零位
置）で位置決め可能である。
【００２９】すなわち、同期リング１７の移動はスライ
ドスリーブ５またはピニオン軸３とアイドルギヤ４の回
転数と軸方向のフォーク力の数学的な結合によって検出
可能であり、スライドスリーブの移動は境界条件を考慮
して満足できるほどの精度で検出可能である。他の評価
のために、重要な部品（すなわち同期リング１７とアイ
ドルギヤ４のカップリング体１９とスライドスリーブ
５）とその運動を一緒に描くことができる適当な図示形
式が選択される。この図示は本実施の形態では、パーソ
ナルコンピュータとして形成された評価装置でＣＡＤプ
ログラムによって生じる。図５は評価装置１１によって
同期ユニット２がどのようにして生じるかを三次元的に
図示している。理解に役立たない同期ユニット２のすべ
ての部品は省略可能である。個々の部品の図示寸法は部
品の実際の寸法に一致し、ステップ２５で図面データか
ら縮尺に従って合成される。このステップ２５は残りの
評価方法とは関係なく実施することができる。
ドスリーブ５またはピニオン軸３とアイドルギヤ４の回
転数と軸方向のフォーク力の数学的な結合によって検出
可能であり、スライドスリーブの移動は境界条件を考慮
して満足できるほどの精度で検出可能である。他の評価
のために、重要な部品（すなわち同期リング１７とアイ
ドルギヤ４のカップリング体１９とスライドスリーブ
５）とその運動を一緒に描くことができる適当な図示形
式が選択される。この図示は本実施の形態では、パーソ
ナルコンピュータとして形成された評価装置でＣＡＤプ
ログラムによって生じる。図５は評価装置１１によって
同期ユニット２がどのようにして生じるかを三次元的に
図示している。理解に役立たない同期ユニット２のすべ
ての部品は省略可能である。個々の部品の図示寸法は部
品の実際の寸法に一致し、ステップ２５で図面データか
ら縮尺に従って合成される。このステップ２５は残りの
評価方法とは関係なく実施することができる。
【００３０】ステップ２６では、測定データによって、
関連する部品（対象物）の回転またはスライドをＣＡＤ
プログラムで行うことにより、ピニオン軸の回転数信号
ｎRI(t) とアイドルギヤの回転数信号ｎl (t) とシフト
スリーブの変位信号ｓ(t) の一連の測定値が集められ
る。これにより、個々のあらゆる測定点で、すべての対
象物が位置決めされ、方向づけられ（回転、スライ
ド）、それによって測定の間実際の対象物と全く同じよ
うに動く。測定データを集めるうちに、同期回転数ｎ
Syncを用いて一連の測定値、ここでは回転数信号の正規
化（標準化）が行われる。これは、同期回転数ｎSyncの
値を他の回転数信号から引算することによって行われ
る。これにより、回転数信号を示す座標系が変化する。
元の一連の測定値は固定された位置を有する座標系で検
出されるが、同期回転数ｎSyncに等しい回転数を有する
座標系は正規化された一連の測定値に基づく。これは、
正規化された一連の測定値に基づく座標系では、同期点
に達する際にすべての部品が停止することを意味する。
関連する部品（対象物）の回転またはスライドをＣＡＤ
プログラムで行うことにより、ピニオン軸の回転数信号
ｎRI(t) とアイドルギヤの回転数信号ｎl (t) とシフト
スリーブの変位信号ｓ(t) の一連の測定値が集められ
る。これにより、個々のあらゆる測定点で、すべての対
象物が位置決めされ、方向づけられ（回転、スライ
ド）、それによって測定の間実際の対象物と全く同じよ
うに動く。測定データを集めるうちに、同期回転数ｎ
Syncを用いて一連の測定値、ここでは回転数信号の正規
化（標準化）が行われる。これは、同期回転数ｎSyncの
値を他の回転数信号から引算することによって行われ
る。これにより、回転数信号を示す座標系が変化する。
元の一連の測定値は固定された位置を有する座標系で検
出されるが、同期回転数ｎSyncに等しい回転数を有する
座標系は正規化された一連の測定値に基づく。これは、
正規化された一連の測定値に基づく座標系では、同期点
に達する際にすべての部品が停止することを意味する。
【００３１】ＣＡＤプログラムが三次元対象物で処理す
る場合には、測定データによる図示の移動のほかに、図
示の観察角度の変更も可能である。すなわち、回転、移
動またはズームが可能である。部品の位置を正確に決め
るために、検査前に測定することによって、付加的な位
置誤差、摩耗状態および実際の組み込み位置を決めるこ
とができる。
る場合には、測定データによる図示の移動のほかに、図
示の観察角度の変更も可能である。すなわち、回転、移
動またはズームが可能である。部品の位置を正確に決め
るために、検査前に測定することによって、付加的な位
置誤差、摩耗状態および実際の組み込み位置を決めるこ
とができる。
【００３２】他の境界条件が知られていると、ステップ
２６の前に行われるステップ２７において、塑性変形ま
たは弾性変形（例えば力によってひき起こされる曲が
り）を対象物の図示に組み込むことができる。ここで関
連するすべての部品の位置と移動が判った後で、次のス
テップでは、関連する部品と正規化された一連の測定値
を一緒に図示することができる。
２６の前に行われるステップ２７において、塑性変形ま
たは弾性変形（例えば力によってひき起こされる曲が
り）を対象物の図示に組み込むことができる。ここで関
連するすべての部品の位置と移動が判った後で、次のス
テップでは、関連する部品と正規化された一連の測定値
を一緒に図示することができる。
【００３３】ステップ２８では、適当な“光線追跡ソフ
トウェア”または“ＣＡＤソフトウェア”によって、リ
アルな像計算が行われる。この光線追跡ソフトウェアま
たはＣＡＤソフトウェアは表面特性と光と影によってコ
ンピュータモデルを斜視図で正しく示す。その代わり
に、表面指向の輪郭モデルで図示することができる。し
かし、この輪郭モデルは情報量が乏しい。なぜなら、そ
れによって接触ジオメトリーに関する情報が失われるか
らである。この“光線追跡ソフトウェア”または“ＣＡ
Ｄソフトウェア”によって、あらゆる測定点のために、
位置決めされた部品対象物からなる単一像が生じる。
トウェア”または“ＣＡＤソフトウェア”によって、リ
アルな像計算が行われる。この光線追跡ソフトウェアま
たはＣＡＤソフトウェアは表面特性と光と影によってコ
ンピュータモデルを斜視図で正しく示す。その代わり
に、表面指向の輪郭モデルで図示することができる。し
かし、この輪郭モデルは情報量が乏しい。なぜなら、そ
れによって接触ジオメトリーに関する情報が失われるか
らである。この“光線追跡ソフトウェア”または“ＣＡ
Ｄソフトウェア”によって、あらゆる測定点のために、
位置決めされた部品対象物からなる単一像が生じる。
【００３４】ステップ２９では、測定点からすべての単
一像が生じた後で、単一像は適当なソフトウェアによっ
て接続されてフィルムまたは“コンピュータアニメーシ
ョン”を形成する。このフィルムまたはコンピュータア
ニメーションはステップ３０において再生プログラムに
よってユーザーサーフェス（ＰＣ、ワークショテーショ
ン等）で図示されるかまたはステップ３１でビデオデー
タ担体に変換した後図示される。勿論、アニメーション
を作成するための最後に述べた処理ステップは、一緒に
あるいは他のまたは１つの適当なプログラムによって行
うことができる。
一像が生じた後で、単一像は適当なソフトウェアによっ
て接続されてフィルムまたは“コンピュータアニメーシ
ョン”を形成する。このフィルムまたはコンピュータア
ニメーションはステップ３０において再生プログラムに
よってユーザーサーフェス（ＰＣ、ワークショテーショ
ン等）で図示されるかまたはステップ３１でビデオデー
タ担体に変換した後図示される。勿論、アニメーション
を作成するための最後に述べた処理ステップは、一緒に
あるいは他のまたは１つの適当なプログラムによって行
うことができる。
【００３５】本実施の形態の場合、上記の方法の特別な
利点は、同期のきわめて複雑な過程を、通常は観察者が
アクセスできない観察点から観察することができるとい
うことにある。本実施の形態（図４）においてスライド
スリーブ５が歯底の範囲において切断されて図示されて
いるので、同期過程の間のいろいろな歯の係合をディス
プレイ上で理想的に追跡可能であり、誤差や誤差原因の
検出が非常に容易になる。固定された観察点として同期
回転数ｎSyncが選択されることにより（ステップ２６参
照）、他の測定方法と異なり、アイドルギヤ４と、車両
質量に連結されたピニオン軸３と、スライドスリーブ５
の運動を同時に示すことができる。上記測定方法を使用
する場合例えば、同期回転数ｎSync付近のピニオン軸３
の振動を確かめることができる。従来、一般的に、ピニ
オン軸ｎRiの回転数はその回転質量が車両の慣性に関係
するので一定であると見なされた。
利点は、同期のきわめて複雑な過程を、通常は観察者が
アクセスできない観察点から観察することができるとい
うことにある。本実施の形態（図４）においてスライド
スリーブ５が歯底の範囲において切断されて図示されて
いるので、同期過程の間のいろいろな歯の係合をディス
プレイ上で理想的に追跡可能であり、誤差や誤差原因の
検出が非常に容易になる。固定された観察点として同期
回転数ｎSyncが選択されることにより（ステップ２６参
照）、他の測定方法と異なり、アイドルギヤ４と、車両
質量に連結されたピニオン軸３と、スライドスリーブ５
の運動を同時に示すことができる。上記測定方法を使用
する場合例えば、同期回転数ｎSync付近のピニオン軸３
の振動を確かめることができる。従来、一般的に、ピニ
オン軸ｎRiの回転数はその回転質量が車両の慣性に関係
するので一定であると見なされた。
【００３６】図示した測定方法は勿論、クラッチの部品
の相対運動の測定図示に制限されるものではなく、例え
ばシフトローラによるシフトフォークの移動や、歯車の
負荷またはドリフト測定の下での変速機の応力の測定の
際のような、重ね合わされた運動を行ういろいろな部品
を観察するところならどこでも有利に使用可能である。
特に多くの特性量の測定の際に、局所的に分離された部
品の変位、力および速度を検出することによって、部品
をコンピュータモデルとして並べ、相互作用を判断する
ことができる。
の相対運動の測定図示に制限されるものではなく、例え
ばシフトローラによるシフトフォークの移動や、歯車の
負荷またはドリフト測定の下での変速機の応力の測定の
際のような、重ね合わされた運動を行ういろいろな部品
を観察するところならどこでも有利に使用可能である。
特に多くの特性量の測定の際に、局所的に分離された部
品の変位、力および速度を検出することによって、部品
をコンピュータモデルとして並べ、相互作用を判断する
ことができる。
【００３７】誤った解釈の危険は小さい。なぜなら、対
象物の誤差を含む位置決めが非常に具体的な図示によっ
て、直ちに生じる運動経過、物体侵入または方向変化
を、物体の可視接触なしに生じるからである。それによ
って、コンピュータアニメーションの形での光学的な図
示は、測定されたすべての特性量の付加的な妥当性チェ
ックを可能にし、測定過程のために深い理解を与える。
象物の誤差を含む位置決めが非常に具体的な図示によっ
て、直ちに生じる運動経過、物体侵入または方向変化
を、物体の可視接触なしに生じるからである。それによ
って、コンピュータアニメーションの形での光学的な図
示は、測定されたすべての特性量の付加的な妥当性チェ
ックを可能にし、測定過程のために深い理解を与える。
【図１】変速運転される車両における同期の過程を測定
および図示するためのシステムを示す図である。
および図示するためのシステムを示す図である。
【図２】関連する部品の相対運動を検出するための方法
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図３】測定精度と連鎖測定の誤差のための概略図であ
る。
る。
【図４】スライドスリーブに移動と相対的に同期リング
の回転角度範囲を示す図である。
の回転角度範囲を示す図である。
【図５】図示した方法で測定のために使用されるような
同期装置の観察される部品をリアルに示す図である。
同期装置の観察される部品をリアルに示す図である。
２ 同期装置 ３ ピニオン軸 ４ アイドルギヤ ５ スライドスリーブ
Claims (13)
- 【請求項１】 少なくとも２個の部品（３，４）の相対
運動を測定するための方法において、 部品の運動の一連の測定値を取得し（２０）、 一連の測定値に関連する部品（３，４）の運動の相互の
状態が境界条件として知られている少なくとも１つの点
で、測定値を比較することによって、少なくとも２つの
一連の測定値を調整し（２１）、 一連の測定値を正規化しながら座標系ですべての部品の
位置と方向を計算し（２６）、 正規化された一連の測定値を一緒に図示する（２８，２
９）ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 調整（２１）した後、先ず最初に、例え
ば速度の積分によって部品の位置の計算（２２）を行
い、そして知られている境界条件と相対位置と構造的寸
法を用いて適切な時点で少なくとも２個の部品の位置調
整（２３）を行うことを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 調整（２１）と位置調整（２３）が観察
すべき事象の範囲内の１点で行われることを特徴とする
請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 正規化（２６）のために、一つの一連の
測定データが使用されることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項５】 正規化（２６）のために、一つの一連の
測定値から一つの測定値（ｎSync）が使用されることを
特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項６】 部品の位置の計算（２６）に加えて、測
定技術的に検出されない部品の位置と方向の推定（２
４）と計算が行われることを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一つに記載の方法。 - 【請求項７】 正規化された一連の測定値を一緒に図示
するために（２８，２９）、この測定値が時間的に平行
な線としてグラフ形式で図示されることを特徴とする請
求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項８】 正規化された一連の測定値を一緒に図示
するために（２８，２９）、部品の画像を作成し（２
５）、あらゆる測定点の単一像を作成するために、それ
ぞれの一連の正規化された測定値に基づいて画像を位置
決めし（２６）、最後に単一像を一つの連続像に集める
（２９）とを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに
記載の方法。 - 【請求項９】 部品（２５）の像を作るために、幾何学
形状を単一部品の実際の寸法に寸法通りにまねて形成し
た二次元または三次元のコンピュータモデルを使用する
ことを特徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 固定ギヤ（３）、アイドルギヤ（４）
およびスライドスリーブ（５）を備えたカップリングの
同期装置の運動を測定するための、請求項１〜９のいず
れか一つに記載の方法の用途において、 スライドスリーブの縦方向移動（ｓ）と、固定ギヤの回
転数（ｎRi）とアイドルギヤの回転数（ｎL ）が、一連
の測定値として検出され、 スライドスリーブの位置が連結状態で知られているとい
う境界条件によって、スライドスリーブの縦方向移動の
一連の測定値が修正され、 固定ギヤとアイドルギヤの回転数が連結状態で同じであ
るという境界条件によって回転数の一連の測定値が修正
されることを特徴とする用途。 - 【請求項１１】 固定ギヤ（３）、アイドルギヤ（４）
およびスライドスリーブ（５）を備えたカップリングの
同期装置の運動を測定するための、請求項１〜９のいず
れか一つに記載の方法の用途において、 正規化（２６）のために、固定ギヤの回転数（ｎRi）ま
たはアイドルギヤの回転数（ｎL ）の一連の測定値が使
用され、 アイドルギヤの回転数と固定ギヤの回転数と一連の測定
値がこの測定値によって正規化されることを特徴とする
用途。 - 【請求項１２】 固定ギヤ（３）、アイドルギヤ（４）
およびスライドスリーブ（５）を備えたカップリングの
同期装置の運動を測定するための、請求項１〜９のいず
れか一つに記載の方法の用途において、 正規化（２６）のために、連結状態での固定ギヤの回転
数（ｎRi）の測定値またはアイドルギヤの回転数
（ｎL ）の測定値が使用され、 アイドルギヤの回転数と固定ギヤの回転数と一連の測定
値がこの測定値（ｎSy nc）によって正規化されることを
特徴とする用途。 - 【請求項１３】 固定ギヤ（３）、アイドルギヤ（４）
およびスライドスリーブ（５）を備えたカップリングの
同期装置の運動を測定するための、請求項１〜９のいず
れか一つに記載の方法の用途において、 一連の測定値を一緒に図示するために（２８，２９）、
固定ギヤとアイドルギヤとスライドスリーブが一つの図
示系に示され、正規化された関連する一連の測定値によ
って動画化されることを特徴とする用途。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19703488:8 | 1997-01-31 | ||
| DE19703488A DE19703488A1 (de) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Verfahren zur Messung der Relativbewegung von zumindest zwei Bauteilen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151631A true JPH1151631A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=7818853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10019743A Withdrawn JPH1151631A (ja) | 1997-01-31 | 1998-01-30 | 少なくとも２個の部品の相対運動測定方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6182518B1 (ja) |
| EP (1) | EP0857976B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1151631A (ja) |
| KR (1) | KR19980070973A (ja) |
| AT (1) | ATE231619T1 (ja) |
| DE (2) | DE19703488A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10059433A1 (de) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Hella Kg Hueck & Co | Verfahren zur Ermittlung der linearen Position oder der Winkelposition eines beweglichen Körpers |
| DE10218332B4 (de) * | 2002-04-10 | 2005-06-16 | rotec GmbH Prüfsysteme für den Maschinenbau | Verfahren zur Analyse von Schwingungen rotierender oder oszillierender Teile |
| DE102006023552A1 (de) | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Hauptwelle eines Getriebes und Getriebe mit einer Drehzahlabgriffseinrichtung |
| DE102006023554A1 (de) * | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Ermittlung der Drehzahl einer Getriebewelle |
| JP4770587B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2011-09-14 | 日産自動車株式会社 | シフト位置検出装置 |
| DE102006050517A1 (de) * | 2006-10-26 | 2008-04-30 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Verfahren zur Analyse eines Schaltvorgangs in einem Schaltgetriebe |
| DE102007011897A1 (de) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Getriebe mit einer Drehzahlabgriffseinrichtung |
| DE102007025666A1 (de) | 2007-06-01 | 2008-12-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung zur Ermittlung der Drehzahl einer Getriebewelle |
| DE102007054434B3 (de) * | 2007-11-13 | 2009-02-19 | Getrag Ford Transmissions Gmbh | Verfahren zur Auswertung eines Sensorsystems zur Bestimmung der Position einer Schaltgabel in einem Schaltgetriebe |
| DE102008001398A1 (de) * | 2008-04-28 | 2009-10-29 | Zf Friedrichshafen Ag | Automatisiertes Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs |
| US20110121823A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Gm Global Encoder Gear And Sensor Assembly | Meshing encoder gear and sensor assembly |
| DE102013226394A1 (de) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Robert Bosch Gmbh | Drehzahlerfassendes Getriebe für ein Kraftfahrzeug |
| DE102015005803A1 (de) | 2015-05-06 | 2016-11-10 | Daimler Ag | Verfahren zur Ansteuerung einer Formschlussschalteinheit |
| DE102019204296B4 (de) * | 2019-03-27 | 2024-03-07 | Vitesco Technologies Germany Gmbh | Getriebemechanismus |
| CN114778103B (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-28 | 深圳市永达电子信息股份有限公司 | 一种检测部件结构紧密度的自动化测试装置及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE457880C (de) * | 1926-05-23 | 1928-03-26 | Hans Thoma Dr Ing | Einstellvorrichtung fuer Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere von Kraftfahrzeugen |
| DE2159002C3 (de) * | 1971-11-29 | 1975-06-05 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Vorrichtung zur Erfassung von relativen Lageänderungen in einem vorgegebenen Sollverhältnis bewegter Teile |
| DE3021489A1 (de) * | 1980-06-07 | 1981-12-24 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Einrichtung zum synchronisierten schalten eines kraftfahrzeug-schaltgetriebes |
| US4817470A (en) * | 1986-06-30 | 1989-04-04 | Zwn Zahnradwerk Neuenstein Gmbh & Co. | Gear-shift mechanism for motor-vehicle multi-step transmissions with interruption of traction |
| US4897635A (en) * | 1988-10-31 | 1990-01-30 | Topping Frederick V | Rotary device synchronizer |
| JPH0660682B2 (ja) * | 1989-06-26 | 1994-08-10 | マツダ株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
| GB9017104D0 (en) * | 1990-08-03 | 1990-09-19 | British Aerospace | Tachometer enhancement technique |
| IT1242229B (it) * | 1990-10-18 | 1994-03-03 | Carle & Montanari Spa | Sincronizzatore per attivare e disattivare un innesto a denti senza sollecitazioni meccaniche, particolarmente per il governo in fase del coltello rotante e del gruppo di formazione ed alimentazione degli incarti in una macchina incartatrice di prodotti |
| DE4202083C2 (de) * | 1992-01-25 | 1994-01-20 | Daimler Benz Ag | Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug |
| DE4202722B4 (de) * | 1992-01-31 | 2005-09-29 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Sicherheitseinrichtung für Regelungen oder Steuerungen von Antriebseinheiten einer Druckmaschine |
| DE4237669A1 (de) * | 1992-11-07 | 1994-05-11 | Fichtel & Sachs Ag | Kontaktanordnung für einen Schalthebelsensor |
| GB2274526A (en) * | 1993-01-21 | 1994-07-27 | Motorola Inc | Verifying geometry of a part |
| DE19506938A1 (de) * | 1995-02-28 | 1996-08-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Winkelmessung bei einem drehbaren Körper |
| US5993350A (en) * | 1997-12-01 | 1999-11-30 | Lawrie; Robert E. | Automated manual transmission clutch controller |
-
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- 1997-11-20 DE DE59709191T patent/DE59709191D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-20 AT AT97120334T patent/ATE231619T1/de not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-01-30 JP JP10019743A patent/JPH1151631A/ja not_active Withdrawn
- 1998-01-31 KR KR1019980002666A patent/KR19980070973A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-02-02 US US09/017,288 patent/US6182518B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59709191D1 (de) | 2003-02-27 |
| DE19703488A1 (de) | 1998-08-06 |
| EP0857976A1 (de) | 1998-08-12 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |