WO2017094540A1 - シンクロナイザーリングの同期性能評価法 - Google Patents

シンクロナイザーリングの同期性能評価法 Download PDF

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torque
pressing
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石上　英征
竹田　敏和
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いすゞ自動車株式会社
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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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms

Definitions

  • This disclosure relates to a method for evaluating the synchronization performance of a synchronizer ring used when changing the gear stage of a vehicle transmission.
  • the splitters Hi and Low switch between even and odd stages, respectively, and switch between 1st to 8th speeds and 9th to 16th speeds by range change.
  • the air actuator moves the sleeves at high speed to change the splitter between even and odd stages.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-327548 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-170791 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-337082
  • an object of the present disclosure is to provide a synchronization performance evaluation method of a synchronizer ring that can appropriately evaluate the synchronization speed of the synchronizer ring and the gear.
  • the present disclosure provides a synchronizer unit test machine in which the synchronizer ring is pressed against the gear cone to evaluate the friction characteristics of the synchronizer ring before the friction surface of the synchronizer ring contacts the gear cone surface.
  • the synchronizer ring synchronization performance evaluation method is characterized in that a torque transmission force by an oil film formed therebetween is obtained.
  • the torque transmission force by the oil film is obtained by integrating the torque generated before the sync friction surface and the gear cone surface come into contact with each other, and the torque value of the time (A) until the contact with the gear cone and the rotational speed are integrated over time. It is preferable to calculate the initial absorbed energy, divide this by time (A) to obtain the initial absorbed energy rate, and evaluate the synchronizer ring at the initial absorbed energy rate.
  • the clutch of the rotating shaft After rotating at a constant rotation speed with a synchro unit tester, the clutch of the rotating shaft is disengaged, and the transmission torque is generated by the oil film formed between the cone part of the gear rotating by the inertial force and the synchronizer ring
  • the initial absorbed energy rate is determined by pressing the synchronizer ring at a rate.
  • the pressing speed is set to be the same as the pressing speed by the transmission actuator using the synchronizer ring.
  • the initial absorbed energy speed is obtained by rotating the gear cone at a constant rotation speed with a synchro unit testing machine, then turning the clutch of the rotating shaft and rotating it with inertial force, and changing the pressing speed of the gear cone to the synchronizer ring. Is preferred.
  • This disclosure is able to evaluate the synchronous speed by obtaining the torque transmission force by the oil film formed between the friction surface of the synchronizer ring and the gear cone surface, and synchronizer ring corresponding to fast shift change It exhibits an excellent effect of being able to determine whether the product is good or bad.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a synchro unit testing machine used for the synchronization performance evaluation method of the synchronizer ring of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of calculating an initial absorption energy rate from data obtained when evaluating synchronizer ring using a synchro unit testing machine in the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the initial absorption energy speed and gear noise of various synchronizer rings.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the surface roughness (Rz) and the initial absorbed energy rate.
  • the inventors of the present invention proposed a friction material having a high porosity in Japanese Patent Application No. 2015-006116 (Title of Invention: Manufacturing Method of Friction Material for Sliding Parts and Its Friction Material).
  • This friction material has high porosity, can hold gear oil on the surface and has good heat transfer, and the synchronizer ring and gear synchronize fast, and the 16-stage transmission splitter synchronizer used in the above-mentioned large trucks. When used for a ring, an optimum friction material can be obtained.
  • the present inventors have focused on gear oil formed on the surface of the friction material of the synchronizer ring as a cause of increasing the synchronization speed when a friction material having a high porosity is used.
  • the present invention has been achieved because the formed oil film is involved.
  • the synchro unit testing machine 10 includes an input shaft side I / A that rotates an input shaft 11 connected to the gear cone 13 with respect to a transmission T / M that includes a gear cone 13 and a synchronizer ring 14 housed in a test oil tank 12.
  • the output shaft 15 connected to the synchronizer ring 14 is moved and the output shaft side O / A for pressing the synchronizer ring 14 against the gear cone 13 is arranged.
  • the input shaft 11 on the input shaft side I / A is provided with a flywheel 16, the input shaft 11 is driven by a motor 18 through a clutch 17, and the rotation speed is detected by a tachometer 19.
  • the transmission side T / M synchronizer ring 14 is connected to the input shaft 11, the synchronizer ring 14 is connected to the output shaft 15, and gear oil 20 is accommodated in the test oil tank 12.
  • the output shaft 15 of the output shaft side O / A is attached to the slide device 21 and is moved in the axial direction by the pressing cylinder 22 to press the synchronizer ring 14 against the gear cone 13.
  • the amount of displacement at this time is detected by a displacement meter 23, and the pressing load is detected by a pressing load meter (load cell) 24.
  • the torque transmitted to the synchronizer ring 14 when the synchronizer ring 14 is pressed against the gear cone 13 is detected by a rotational torque meter 26 via a moment cell 25 attached to the output shaft 15.
  • This synchro unit tester 10 can mainly perform two types of tests.
  • the rotation speed is measured by the tachometer 19, the torque when pressing is the rotation torque meter 26, the stroke when pressing is the displacement meter 23, and the pressing load is the pressing load meter ( Load cell) 24.
  • gear oil 20 is accommodated in the test oil tank 12, and during the test, the oil temperature can be adjusted by a heater, and the oil is circulated by a pump, and the worn sludge is collected by a filter in the middle of the circulation path. .
  • the static and dynamic friction characteristics and gear oil characteristics of the friction material of the synchronizer ring 14 with respect to the gear cone 13 can be evaluated by these two types of tests.
  • the commercial synchro unit tester has a synchronizer ring pressing speed of 9 mm / sec, which is almost matched to the main gear shift, and the synchronizer ring was tested at this pressing speed.
  • the synchronization speed when mounted on a transmission splitter varies.
  • the actuator pressing speed when shifting the transmission splitter is 5 to 7 times faster than the pressing speed (9 mm / sec) of the synchro unit testing machine. Even if squealing occurs or gears do not squeal and the friction characteristics are measured with a single unit tester with a low pressing speed, the synchronous speed cannot be evaluated.
  • the energy that has absorbed the inertial force from when the torque is generated until the synchronizer ring comes into contact with the gear cone is obtained as the initial absorbed energy.
  • the torque value and the rotation speed (angular velocity) of the time (A) from when the torque is generated until the synchronizer ring and the gear cone come into contact are integrated with each other to calculate the initial absorbed energy, which is calculated as time. Divide by (A) to obtain the initial absorbed energy rate (absorbed energy per unit time t) by the following equation.
  • Initial absorption energy rate E / t (1)
  • the initial absorption energy E in the equation (1) is obtained by the following equation (2).
  • E ⁇ T ⁇ ⁇ ⁇ dt (2)
  • T Torque (N / m)
  • ⁇ Angular velocity (rad / sec)
  • t Time (sec)
  • the initial absorption energy E When obtaining the initial absorbed energy E, it is more preferable to obtain the initial absorption energy E by making the pressing speed of the pressing cylinder 22 variable and the same as the pressing speed of the transmission using the synchronizer ring.
  • FIG. 2 shows a synchronizer ring having an inner diameter of 157 mm, a width of 9.7 mm, and a taper angle of 7 degrees.
  • the synchronizer ring of the synchronizer ring with the gear oil at room temperature and the input shaft rotational speed of 180 rpm is used. Shows data of changes over time in gear rotation speed (input shaft rotation speed), ring displacement, rotation torque, and pressing load when the inertia absorption test is performed at the same pressing speed as that of the T / M splitter. It is a thing.
  • FIG. 5 shows data with a lapse of time of gear rotation speed, ring displacement, rotational torque, and pressing load when torque is transmitted by the frictional force and pressing load of the friction material of the kniter ring.
  • the initial absorbed energy rate is obtained from the test data of FIG. 2 based on the above formulas (1) and (2).
  • the initial absorbed energy E is obtained, and when this is divided by time (A), the initial value is obtained.
  • Absorption energy rate (J / sec) is obtained.
  • Fig. 3 shows synchronizer rings (samples 1 to 9) using friction materials made of various carbon composites having different surface roughnesses, and calculated initial absorption energy (J / sec) of these synchronizer rings. Tests whether gear squeal occurs when the synchronizer ring is used as a splitter synchronizer ring, and shows each synchronizer ring as a bar graph based on the initial absorbed energy and indicates the presence or absence of gear squeal. is there.
  • the synchronizer rings of Samples 1 to 6 had a gear noise, and Samples 7 to 9 had no gear noise. This is because samples 1 to 6 have low initial absorption energy before contact of 1000 (J / sec) or less, and samples 7 to 9 have initial absorption energy before contact exceeding 1000 (J / sec). It is thought that the synchronization speed of the synchronizer ring was faster due to the rotation transmission torque before contact.
  • FIG. 4 is a plot of the surface of the friction material made of the carbon composites of Samples 1 to 9, with the 10-point average surface roughness Rz based on JIS B 0601: 1994 as the horizontal axis and the initial absorbed energy as the vertical axis. is there.
  • the case where the initial absorption energy exceeds 1000 (J / sec) is described as a normal product, and the case where the initial absorption energy is 1000 (J / sec) or less is described as a gear ringing product. It varies depending on the inner diameter, width, and taper angle of the ring, and even if these values are the same, the measurement conditions (gear oil temperature and viscosity, pressing speed, pressing load, input shaft rotation speed) also change, so initial absorption is performed for each measurement condition. It is necessary to obtain energy and check the presence of gear ringing based on this.
  • the present invention has an effect that the synchronization speed between the synchronizer ring and the gear can be appropriately evaluated, and is useful for evaluating the synchronization performance of the synchronizer ring.

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Abstract

シンクロ単体試験機１０でシンクロナイザーリング１４をギヤコーン１３に押付けてシンクロナイザーリング１４の摩擦特性を評価する際に、シンクロナイザーリング１４の摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によるトルク伝達力を求める。油膜によるトルク伝達力は、シンクロ摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、発生するトルクを、その発生時からギヤコーンに接触するまでの時間（Ａ）のトルク値と回転数を、時間で積分して初期吸収エネルギーを算出し、これを時間（Ａ）で割って初期吸収エネルギー速度を求め、その初期吸収エネルギー速度でシンクロナイザーリングを評価する。

Description

シンクロナイザーリングの同期性能評価法
　本開示は、車両のトランスミッションのギヤ段の切り替え時に使用されるシンクロナイザーリングの同期性能評価法に関するものである。
　大型トラックで用いられる１６段トランスミッションは、本体部４段の前側にＨｉ、Ｌｏｗ２段のスプリッター、後ろ側にＨｉとＬｏｗ２段のレンジチェンジを持つ２×４×２＝１６段である。スプリッターＨｉ、Ｌｏｗは、それぞれ偶数段と奇数段の切り替えを、レンジチェンジにより、１～８速と９～１６速の切り替えを行っている。
　ドライバーがシフトチェンジする際に車速が落ちすぎないように早くシフトチェンジできることが求められるため、スプリッターの偶数段、奇数段の切り替えはエアーアクチュエータがスリーブを高速で移動させシフトチェンジを行っている。
　このシフトチェンジの際、異なる回転数の軸とギヤはシンクロナイザーリングの摩擦面とギヤのコーン面が接触し摩擦力により同期する。
　通常のシフトチェンジは、ギヤとシンクロナイザーリングが同期してからスリーブがギヤのドグ歯と噛合い、シフトチェンジ完了となるが、シンクロナイザーリングとギヤの同期が遅いと同期が完了する前にスリーブがギヤのドグ歯に飛び込んでしまい、回転差がある状態で接触するためギヤ鳴りを起こしてしまう。
日本国特開２００７－３２７５４８号公報 日本国特開２０００－１７０７９１号公報 日本国特開２００３－３３７０８２号公報
　よって、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度を適正に評価すると共にその同期速度に応じたシフトチェンジを行うことが最適である。
　しかしながら、従来は、シンクロ単体試験機を用いてシンクロナイザーリングの摩擦特性やギヤオイル特性を試験することは行われているものの、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度の違いについては、全く考慮されていなかった。
　また従来は、なぜシンクロナイザーリングとギヤの同期速度に違いがあるのかわかっていなかったし、その評価法も無かった。
　よって、本開示の目的は、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度を適正に評価できるシンクロナイザーリングの同期性能評価法を提供することにある。
　上記目的を達成するために本開示は、シンクロ単体試験機でシンクロナイザーリングをギヤコーンに押付けてシンクロナイザーリングの摩擦特性を評価する際に、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によるトルク伝達力を求めることを特徴とするシンクロナイザーリングの同期性能評価法である。
　油膜によるトルク伝達力は、シンクロ摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、発生するトルクを、その発生時からギヤコーンに接触するまでの時間（Ａ）のトルク値と回転数を、時間で積分して初期吸収エネルギーを算出し、これを時間（Ａ）で割って初期吸収エネルギー速度を求め、その初期吸収エネルギー速度でシンクロナイザーリングを評価するのが好ましい。
　シンクロ単体試験機で一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り、慣性力で回っているギヤのコーン部とシンクロナイザーリングの間に形成される油膜で伝達トルクが発生する押付速度でシンクロナイザーリングを押付けて前記初期吸収エネルギー速度を求めるのが好ましい。
　前記押付速度は、シンクロナイザーリングが用いられるトランスミッションのアクチュエータによる押付速度と同じに設定される。
　初期吸収エネルギー速度は、シンクロ単体試験機でギヤコーンを一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り慣性力で回転させ、そのギヤコーンにシンクロナイザーリングへの押付速度を可変にして求めるのが好ましい。
　本開示は、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によるトルク伝達力を求めることで、同期速度が評価できると共に、速いシフトチェンジに対応したシンクロナイザーリングの良否判別が行えるという優れた効果を発揮する。
図１は、本開示のシンクロナイザーリングの同期性能評価法に用いるシンクロ単体試験機の概略を示す図である。 図２は、本開示において、シンクロ単体試験機を用いてシンクロナイザーリングを評価する際に得られたデータから初期吸収エネルギー速度の算出方法を説明する図である。 図３は、種々のシンクロナイザーリングの初期吸収エネルギー速度とギヤ鳴りの関係を示す図である。 図４は、面粗さ（Ｒｚ）と初期吸収エネルギー速度の関係を示す図である。
　本発明者等は、日本国特願２０１５－００６１１６（発明の名称：摺動部品の摩擦材の製造方法及びその摩擦材）で、気孔率の高い摩擦材を提案した。
　この摩擦材は、気孔率が高く、表面にギヤオイルを保持できると共に熱伝達も良好であり、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度が速く、上述の大型トラックに用いられる１６段トランスミッションのスプリッターのシンクロナイザーリングに用いた場合、最適な摩擦材とすることが可能である。
　そこで、本発明者等は、気孔率の高い摩擦材を用いると同期速度が速くなる原因として、シンクロナイザーリングの摩擦材の表面に形成されるギヤオイルに着目し、同期速度が、シンクロナイザーリングに形成される油膜が関与しているとして本発明に至ったものである。
　以下、本開示の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
　先ず、図１により本開示の初期吸収エネルギー速度の算出に用いるシンクロ単体試験機１０を説明する。
　シンクロ単体試験機１０は、試験油槽１２内に収容されたギヤコーン１３とシンクロナイザーリング１４からなるトランスミッションＴ／Ｍに対して、ギヤコーン１３を接続した入力軸１１を回転する入力軸側Ｉ／Ａと、シンクロナイザーリング１４を接続した出力軸１５を移動してシンクロナイザーリング１４をギヤコーン１３に押付ける出力軸側Ｏ／Ａが配置されて構成される。
　入力軸側Ｉ／Ａの入力軸１１には、フライホイール１６が設けられ、クラッチ１７を介してモータ１８で入力軸１１が駆動され、その回転数が回転計１９で検出される。トランスミッション側Ｔ／Ｍのシンクロナイザーリング１４は入力軸１１に連結され、シンクロナイザーリング１４は、出力軸１５に連結され、試験油槽１２内には、ギヤオイル２０が収容される。
　出力軸側Ｏ／Ａの出力軸１５は、スライド装置２１に取り付けられ、押付シリンダ２２にて軸方向に移動されて、ギヤコーン１３にシンクロナイザーリング１４を押付ける。この際の変位量は変位計２３で検出され、押付荷重は押付荷重計（ロードセル）２４で検出される。またギヤコーン１３にシンクロナイザーリング１４を押付けたときのシンクロナイザーリング１４に伝達されるトルクは、出力軸１５に取り付けたモーメントセル２５を介して回転トルク計２６で検出される。
　このシンクロ単体試験機１０は、主に２種類の試験ができる。
　１つは、モータ１８で回転するギヤコーン１３に、シンクロナイザーリング１４を押付けて、その押付け回数と共に繰り返し押付け摩擦特性がどのように変化するかを評価する連続試験と、もう一つはモータ１８でギヤコーン１３を回転させたのち、クラッチ１７を切ってフライホイール１６の慣性力で回っているギヤコーン１３にシンクロナイザーリング１４を押付シリンダ２２により押付けて、その時の摩擦特性や回転が止まるまでの時間を評価する慣性吸収試験である。
　連続試験及び慣性吸収試験ともに回転数は、回転計１９にて計測し、押付けているときのトルクを回転トルク計２６、押付ける際のストロークを変位計２３、押付けている荷重は押付荷重計（ロードセル）２４で計測している。
　また、試験油槽１２にはギヤオイル２０が収容され、試験中は、ヒーターにて油温調節ができ、ポンプでオイルを循環させ循環経路の途中のフィルターにて摩耗したスラッジを回収するようにしている。
　この２種類の試験にて、ギヤコーン１３に対するシンクロナイザーリング１４の摩擦材の静的及び動的摩擦特性とギヤオイル特性を評価することができる。
　しかし、市販のシンクロ単体試験機は、シンクロナイザーリングの押付速度が、メイン段の変速にほぼ合わせた９ｍｍ／ｓｅｃであり、この押付速度でシンクロナイザーリングを試験し、摩擦特性が同じでも、実際のトランスミッションのスプリッターに装着したときの同期速度はバラツキがある。
　そこで、この点を検討すると、トランスミッションのスプリッターの変速時のアクチュエータの押付速度は、シンクロ単体試験機の押付速度（９ｍｍ／ｓｅｃ）より、５～７倍速い速度であり、同期速度の違いでギヤ鳴りが発生したり、ギヤ鳴りがしなかったりし、押付速度の小さいシンクロ単体試験機で摩擦特性を測定しても同期速度の評価はできない。
　この原因は、スプリッターの変速ではシンクロナイザーリングをギヤコーンに押付ける速度が速いため、シンクロ摩擦面とギヤコーン面が接触する前（油が間にいる状態）にギヤコーンの回転をシンクロナイザーリングに伝えようとする油膜による伝達トルクが発生し、この伝達トルクが同期速度に大きく影響するためである。
　そこで、油膜によるトルク伝達力を求める手法として、トルクが発生してからシンクロナイザーリングとギヤコーンが接触するまでに慣性力を吸収したエネルギーを、初期吸収エネルギーとして求める。具体的には、トルクが発生してからシンクロナイザーリングとギヤコーンが接触するまでの時間（Ａ）のトルク値、回転数（角速度）を時間で積分し、初期吸収エネルギーを算出し、それを時間（Ａ）で割り初期吸収エネルギー速度（単位時間ｔ当たりの吸収エネルギー）を下式により求める。
　　初期吸収エネルギー速度＝Ｅ／ｔ　　　…（１）
　（１）式中の初期吸収エネルギーＥは、下式（２）で求める。
　　Ｅ＝∫Ｔ・ω・ｄｔ　　　　　　　　　…（２）
　　Ｅ：吸収エネルギー（Ｊ）
　　Ｔ：トルク（Ｎ／ｍ）
　　ω：角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）
　　ｔ：時間（ｓｅｃ）
　ここで求めた、初期吸収エネルギーＥを時間（Ａ）で割って求めた、初期吸収エネルギー速度（Ｊ／ｓｅｃ）を比較することで同期速度の速さがわかる。すなわち、
　　初期吸収エネルギー速度大＝同期速度速い
　　初期吸収エネルギー速度小＝同期速度遅いと評価することができる。
　この初期吸収エネルギーＥを求める際には、押付シリンダ２２による押付速度を可変にし、シンクロナイザーリングが用いられるトランスミッションの押付速度と同じにして求めるのがより好ましい。
　図２は、内径φ１５７ｍｍ、幅９．７ｍｍ、テーパー角７度のシンクロナイザーリングを、図１に示したシンクロ単体試験機を用い、ギヤオイルを常温、入力軸回転数を１８０ｒｐｍとし、シンクロナイザーリングの押付速度を、Ｔ／Ｍのスプリッダーの押付速度と同じ速度で、慣性吸収試験を行ったときのギヤ回転数（入力軸回転数）、リング変位、回転トルク、押付荷重の経時変化のデータを示したものである。
　この図２において、ギヤコーンとシンクロナイザーリングとは、時間ｔ0（押付荷重が下死点ポイント）から回転トルクが上昇し、時間ｔcで、ギヤコーンとシンクロナイザーリングが接触し、その後は、シンクロナイザーリングの摩擦材の摩擦力と押付荷重でトルクが伝達されたときの、ギヤ回転数とリング変位と回転トルクと押付荷重の経時変化データを示している。
　そこで、この図２の試験データから上記（１）、（２）式を基に初期吸収エネルギー速度を求める。
　但し、上記（２）式中の角速度ωは、回転数をＮ（ｒｐｍ）とすると、
　ω＝２πＮ／６０（ｒａｄ／ｓｅｃ）で求まり、ギヤ回転数と検出トルクの積を、時間ｔcからｔcまで、積分すると初期吸収エネルギーＥが求まり、これを時間（Ａ）で割ると初期吸収エネルギー速度（Ｊ／ｓｅｃ）が求まる。
　図３は、種々の面粗さの異なるカーボンコンポジットからなる摩擦材を用いてシンクロナイザーリング（試料１～９）とし、これらシンクロナイザーリングの初期吸収エネルギー（Ｊ／ｓｅｃ）を算出し、またこれらシンクロナイザーリングをスプリッターのシンクロナイザーリングとして用いたときに、ギヤ鳴りが発生するかどうかを試験し、初期吸収エネルギーを基に各シンクロナイザーリングを棒グラフで示すと共にギヤ鳴りの有無を示したものである。
　この図３で、試料１～６のシンクロナイザーリングは、ギヤ鳴りが有り、試料７～９はギヤ鳴りが無かった。この原因は、試料１～６は、接触前の初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）以下と低く、試料７～９は、接触前の初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）を超えており、接触前の回転伝達トルクにより、シンクロナイザーリングの同期速度が速かったものと考えられる。
　図４は、試料１～９のカーボンコンポジットからなる摩擦材の表面を、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：１９９４に基づく１０点平均面粗さＲｚを横軸に、初期吸収エネルギーを縦軸にしてプロットしたものである。
　この図４より１０点平均面粗さＲｚが３２μｍ以上であれば、初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）を超えることが分かる。
　このことは、１０点平均面粗さＲｚが３２μｍ以上であれば、表面に形成される油膜量が十分に確保され、そのギヤオイルの粘弾性によるトラクション効果で、シンクロナイザーリングがギヤコーンに接触する前に、油膜によるトルク伝達力でシンクロナイザーリングが回転されるため、同期速度が速くなるものと考えられる。
　なお、図３、図４では、初期吸収エネルギーが、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）を超えるものが正常品、１０００（Ｊ／ｓｅｃ）以下をギヤ鳴り品として説明したが、初期吸収エネルギーは、シンクロナイザーリングの内径や幅、テーパー角で変わり、またこれらの値が同じでも、測定条件（ギヤオイルの温度と粘度、押付速度、押付荷重、入力軸回転数）でも変わるため、測定する条件ごとに初期吸収エネルギーを求め、これを基にギヤ鳴りの有無を確かめる必要がある。
　以上において、従来では同期速度の違いを評価する方法が無かったが、本開示は、初期吸収エネルギー速度を測定することで、同期速度の違いを評価することができるようになった。また、同期速度の違いを評価できるようになることで、速いシフトチェンジに対応したシンクロナイザーリングの良否判別が行えるようになる利点がある。
　なお、上述の実施の形態では、スプリッターのシンクロナイザーリングの同期性能評価で説明したが、メインギヤ段やその他のシンクロナイザーリングの同期性能評価にも適用できることは勿論である。
　本出願は、2015年11月30日付で出願された日本国特許出願（特願2015-233033）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、シンクロナイザーリングとギヤの同期速度を適正に評価できるという効果を有し、シンクロナイザーリングの同期性能評価等に有用である。
　１０　シンクロ単体試験機
　１３　ギヤコーン
　１４　シンクロナイザーリング

Claims (5)

  1. 　シンクロ単体試験機でシンクロナイザーリングをギヤコーンに押付けてシンクロナイザーリングの摩擦特性を評価する際に、シンクロナイザーリングの摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、その間に形成される油膜によるトルク伝達力を求めることを特徴とするシンクロナイザーリングの同期性能評価法。
  2. 　油膜によるトルク伝達力は、シンクロ摩擦面とギヤコーン面が接触する前に、発生するトルクを、その発生時からギヤコーンに接触するまでの時間（Ａ）のトルク値と回転数を、時間で積分して初期吸収エネルギーを算出し、これを時間（Ａ）で割って初期吸収エネルギー速度を求め、その初期吸収エネルギー速度でシンクロナイザーリングを評価する請求項１記載のシンクロナイザーリングの同期性能評価法。
  3. 　シンクロ単体試験機で一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り、慣性力で回っているギヤのコーン部とシンクロナイザーリングの間に形成される油膜で伝達トルクが発生する押付速度でシンクロナイザーリングを押付けて前記初期吸収エネルギー速度を求める請求項２記載のシンクロナイザーリングの同期性能評価法。
  4. 　前記押付速度は、シンクロナイザーリングが用いられるトランスミッションのアクチュエータによる押付速度と同じに設定される請求項３記載のシンクロナイザーリングの同期性能評価法。
  5. 　初期吸収エネルギー速度は、シンクロ単体試験機でギヤコーンを一定の回転速度で回転させた後、回転軸のクラッチを切り慣性力で回転させ、そのギヤコーンにシンクロナイザーリングへの押付速度を可変にして求める請求項３記載のシンクロナイザーリングの同期性能評価法。
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