JPH06102145A - シフトフィーリング評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速機の軸トルクの変動量からシフトフィー
リングを推定することにより、コントロールレバーに取
り付けるセンサを廃止して、検査時の作業性を大幅に向
上する。 【構成】 手動変速機１２の入力軸１４に入力側モータ
１８を取り付け、出力軸２０に出力側モータ２２を取り
付ける。手動変速機１２の出力軸２０にトルクセンサ５
０を設ける。変速時に出力側モータ２２を駆動状態にす
ると共に、入力側モータ１８を非駆動状態にする。トル
クセンサ５０の検出信号を演算手段５２に出力する。演
算手段５２は、入力されたシフトレバー２４の操作時の
トルクからシフト操作力を算出し、この算出結果からシ
フトフィーリングを評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手動変速機をコントロ
ールレバーを介して変速操作する際のシフト操作力によ
り、シフトフィーリングを定量的に評価するシフトフィ
ーリング評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車に搭載される手動変速機
は、ステアリングコラム部分に設けたチェンジレバーと
かフロアから立設するシフトレバー等のコントロールレ
バーを、セレクト操作およびシフト操作して変速される
ようになっている。特に、シフト操作は、変速ギア列に
組み込まれた同期装置の摩擦力を介してギアを互いに噛
合させる操作であるため、このときの操作力が大きくな
って、手動変速機のシフトフィーリングが決定される。

【０００３】そこで、かかる手動変速機にあっては、開
発時に良好なシフトフィーリングが得られるように、前
記同期装置を構成する各部品の仕様を設定し、かつ、生
産ラインの最終工程ではシフトフィーリングのチェック
が行われるようになっている。ところが、前記シフトフ
ィーリングのチェックを作業者の官能テストに頼った場
合は固体差が生ずる恐れがある。このため、特開昭６３
−２４９０３６号公報（Ｇ０１Ｍ１７）に開示されるよ
うに、シフトフィーリングを統一的かつ定量的に評価で
きるようにした評価装置が本出願人によって提案されて
いる。

【０００４】即ち、前記シフトフィーリング評価装置
は、手動変速機の入力軸を回転駆動する駆動手段を設け
ると共に、シフトレバーに荷重センサおよびストローク
センサを取り付け、更に、変速機の入力軸側に回転セン
サおよび出力軸側にトルクセンサを取り付けて概略構成
される。そして、前記駆動手段を駆動した状態で変速し
たときにシフトレバーに作用する荷重を、ストローク，
回転速度および出力トルクと共に演算手段によって算出
することにより、シフトフィーリングが定量的に判断さ
れるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のシフトフィーリング評価方法にあっては、上述し
たようにシフトレバーに荷重センサおよびストロークセ
ンサを取り付けて、シフトレバーを操作する時の荷重お
よびストロークを直接に検出するものである。このた
め、検査のたびに荷重センサおよびストロークセンサを
シフトレバーに取り付ける作業、およびこれら各センサ
で検出された信号を演算手段に出力するための配線作業
を行う必要がある。更には、回転速度を検出するための
回転センサおよび出力トルクを検出するためのトルクセ
ンサを取り付ける必要があり、作業性が著しく悪化され
てしまうという課題があった。

【０００６】ところで、本願発明者は幾度かの実験を重
ねるうちに、コントロールレバーの操作力と変速機の軸
トルクとに相関性があることを見い出すに至った。

【０００７】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、変速機の軸トルクの変動量からシフトフィーリング
を推定することにより、コントロールレバーに取り付け
る各センサを廃止して、検査時の作業性を大幅に向上す
るようにしたシフトフィーリング評価方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、手動変速機の入力軸に回転力を入力する
第１駆動手段と、手動変速機の出力軸に回転力を入力す
る第２駆動手段とを備え、第２駆動手段を駆動状態、第
１駆動手段を非駆動状態として、コントロールレバーを
シフトする際の操作力によりシフトフィーリングを判断
するシフトフィーリング評価方法において、前記出力軸
または前記入力軸にトルク検出手段を設け、このトルク
検出手段で検出された軸トルクから推定して、前記シフ
ト操作力を算出することによりシフトフィーリングを評
価する。

【０００９】

【作用】以上のように本発明のシフトフィーリング評価
方法にあっては、手動変速機の出力軸または入力軸の軸
トルクからシフト操作力を算出してシフトフィーリング
を評価するようにしたので、出力軸または入力軸に単に
トルク検出手段を設けることにより検査を遂行すること
ができ、検査のための作業性を大幅に向上することがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図１から図３は本発明にかかるシフト
フィーリング評価方法の一実施例を示し、図１は本実施
例の方法を実行するための装置１０の全体概略構成図、
図２は同期装置の断面図、図３はシフトレバーの操作力
変動と軸トルクの変動との相関性を示す特性図である。

【００１１】即ち、本実施例のシフトフィーリング評価
方法に用いられるシフトフィーリング評価装置１０は、
図１に示したように手動変速機１２の入力軸１４にクラ
ッチ１６を介して取り付けられる第１駆動手段としての
入力側モータ１８と、出力軸２０に取り付けられる第２
駆動手段としての出力側モータ２２と、を備えて概略構
成される。そして、出力側モータ１８を駆動することに
より回転駆動力がクラッチ１６を介して手動変速機１２
に入力され、この入力された回転はギアの噛合状態で出
力側モータ２２に出力される。このとき、出力側モータ
２２は非駆動状態となって所定の回転負荷を出力軸２０
に与えるようになっている。一方、変速時には出力側モ
ータ２２が駆動されて回転力を出力軸２０に入力し、こ
の状態で入力側モータ２２は非駆動状態となる。

【００１２】前記手動変速機１２にはコントロールレバ
ーとしてのシフトレバー２４が設けられ、このシフトレ
バー２４のセレクト操作およびシフト操作により図２に
示した同期装置２６を介して手動変速機１２の変速が行
われる。即ち、前記同期装置２６は、シャフト２８に取
り付けられたハブ３０の外周にスリーブ３２がスプライ
ン嵌合され、このスリーブ３２は前記シフトレバー２４
のシフト操作に伴って軸方向移動する図外のシフトフォ
ークを介して同方向に移動する。ハブ３０とスリーブ３
２との間には周方向に適宜間隔をもってキー３４が配置
され、前記スリーブ３２の移動に伴ってこのキー３４が
移動して同期リング３６を押圧する。この押圧によって
同期リング３６は変速ギア３８から一体に延設されるコ
ーン面４０に圧接され、このときの初期摩擦力により変
速ギア３８とシャフト２８との間の回転同期がある程度
行われる。そして、前記回転同期がある程度行われた時
点で、スリーブ３２のスプラインチャンファ３２ａは同
期リング３６のスプラインチャンファ３６ａに相対し
て、スリーブ３２が同期リング３６を直接押圧して前記
コーン面４０に大きな摩擦力を発生させ、同期が完了さ
れた時点でスリーブ３２は更に移動して変速ギア３８と
一体のクラッチギア４２に噛合し、変速ギアの切換えが
完了される。

【００１３】従って、前記手動変速機１２の変速時に
は、同期作用を行うためにキー３４を介して前記同期リ
ング３６を押圧するときの荷重、およびスリーブ３２の
スプラインチャンファ３２ａと同期リング３６のスプラ
インチャンファ３６ａとが相対した状態で、この同期リ
ング３６を押圧するときの荷重がシフトレバー２４に作
用し、主にこれら荷重がシフト操作力として必要とな
る。

【００１４】ここで、本実施例にあっては前記手動変速
機１２の出力軸１８にトルクセンサ５０を設け、このト
ルクセンサ５０で検出された軸トルクの検出信号を演算
手段５２に出力するようになっている。前記トルクセン
サ５０で検出されるトルクは、変速時に前記同期装置３
０に発生される摩擦力により変動が発生し、例えば、図
３の特性Ａとして現れる。尚、同図は３速から２速への
シフトダウン時のトルク変動を示す。

【００１５】ところで、前記特性Ａに示した変速時のト
ルク変動Ｐは、同図中特性Ｂに示したシフト操作力の変
動Ｑと同期して発生され、かつ、そのトルク変動量Ｖは
シフト操作力の変動量Ｗに略比例して変化されるように
なっている。これは次の数１に示すシフト操作力Ｆと出
力軸トルク（同期トルク）Ｔとの関係式から、ＰとＱの
相関性が導き出される。

【００１６】

【数１】 ここで、ｌはシフトレバー比、ηは効率、μはコーン面
の摩擦係数、αはコーン面の角度、Ｄはコーン面の直径
である。

【００１７】従って、本実施例では前記トルクセンサ５
０で検出されたトルク信号を前記演算手段５２に入力し
た際、この演算手段５２では前記数１に示した関係式を
用いてシフト操作力Ｆを算出し、この算出結果からシフ
トフィーリングを判断（評価）するようになっている。

【００１８】従って、本実施例のシフトフィーリング評
価方法にあっては、手動変速機１２の出力軸１８の軸ト
ルクからシフトレバー２２の操作力を推定して、シフト
フィーリングを評価することができるため、このシフト
フィーリングを各作業者の官能テストに頼ること無く、
統一して定量的に評価することができる。従って、シフ
トフィーリングを決定する各要素、即ち、前記数１に示
した各要素であるシフトレバー比ｌ（例えば５）、効率
η（略０．９）、コーン面の摩擦係数μ（略０．１）、
コーン面の角度α（例えば７°）、コーン面の直径Ｄ等
を効率的に開発および設計を行うことができる。

【００１９】また、本実施例では前記シフトフィーリン
グを評価するに軸トルクから判断できるため、手動変速
機１２の出力軸１８にトルクセンサ５０を取り付けるこ
とにより検査を遂行することができ、従来のようにシフ
トレバー２２に荷重センサとかストロークセンサ等を余
分に取り付ける必要がなくなることから、検査のための
作業性を大幅に向上することができると共に、装置１０
自体の構成を簡略化することができる。

【００２０】尚、本実施例にあってはトルクセンサ５０
を手動変速機１２の出力軸１８に設けて、出力側の軸ト
ルクを検出するようにしたものを開示したが、トルクセ
ンサを入力軸１４に設けて、入力側の軸トルクからシフ
ト操作力を算出することもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるシ
フトフィーリングの評価方法にあっては、手動変速機の
出力軸または入力軸の軸トルクからシフト操作力を算出
してシフトフィーリングを評価するようにしたので、シ
フトフィーリングの評価を統一して定量的に行うことが
できると共に、出力軸または入力軸に単にトルク検出手
段を設けることにより検査を遂行することができるた
め、検査のための作業性を向上して、検査能率を大幅に
向上できる。また、シフトフィーリングを評価するため
の装置の構成を簡略化して検査コストを低減できるとい
う各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の評価方法を実行するための装置の一実
施例を示す全体概略構成図である。

【図２】本発明の評価方法が適用される手動変速機の同
期装置の一実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の評価方法においてシフトレバーの操作
力変動と軸トルクの変動と相関性を示す特性図である。

【符号の説明】

１０ シフトフィーリング評価装置 １２ 手動変速機 １４ 入力軸 １８ 入力側モータ（第１駆動手段） ２０ 出力軸 ２２ 出力側モータ（第２駆動手段） ２４ シフトレバー（コントロールレバー） ２６ 同期装置 ５０ トルクセンサ（トルク検出手段） ５２ 演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動変速機の入力軸に回転力を入力する
   第１駆動手段と、手動変速機の出力軸に回転力を入力す
   る第２駆動手段とを備え、第２駆動手段を駆動状態、第
   １駆動手段を非駆動状態として、コントロールレバーを
   シフトする際の操作力によりシフトフィーリングを判断
   するシフトフィーリング評価方法において、 前記出力軸または前記入力軸にトルク検出手段を設け、
   このトルク検出手段で検出された軸トルクから推定し
   て、前記シフト操作力を算出するようにしたことを特徴
   とするシフトフィーリング評価方法。