リバースシンクロ機構の検査方法
【目的】 手動変速機のアッシー段階でリバースシンクロ機構の有無や異常を容易且つ正確に検査できるようにする。
【構成】 出力軸１４を一方向へ回転駆動した状態でシフトレバーをニュートラル位置からリバース位置へ切換操作すると、リバースシンクロ機構３６が正常であれば第５速用歯車２８ａが一時的にカウンタ軸１２に係合させられることにより、入力軸１８が一時的に出力軸１４と同じ方向へ回転させられ、その後リバース用アイドル歯車３８がリバース用歯車４０ａ，４０ｂに噛み合わされることにより入力軸１８は出力軸１４と反対方向へ回転させられるようになるため、シフトレバーの切換過程で入力軸１８が出力軸１４の回転方向と同じ方向へ回転したか否かによってリバースシンクロ機構３６の有無を判定する。
【構成】 出力軸１４を一方向へ回転駆動した状態でシフトレバーをニュートラル位置からリバース位置へ切換操作すると、リバースシンクロ機構３６が正常であれば第５速用歯車２８ａが一時的にカウンタ軸１２に係合させられることにより、入力軸１８が一時的に出力軸１４と同じ方向へ回転させられ、その後リバース用アイドル歯車３８がリバース用歯車４０ａ，４０ｂに噛み合わされることにより入力軸１８は出力軸１４と反対方向へ回転させられるようになるため、シフトレバーの切換過程で入力軸１８が出力軸１４の回転方向と同じ方向へ回転したか否かによってリバースシンクロ機構３６の有無を判定する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリバースシンクロ機構が正常に作動するか否かを検査する方法に係り、特に、熟練を要することなく容易且つ正確に検査する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの手動変速機の一種に、（ａ）互いに平行な第１軸および第２軸と、（ｂ）それ等の第１軸および第２軸と平行な第３軸まわりに回転可能に配設され、シフトレバーがリバース位置へ操作されることにより、その第１軸および第２軸にそれぞれ設けられた一対のリバース用歯車と噛み合わされてその第１軸および第２軸を同じ方向へ回転させるリバース用アイドル歯車と、（ｃ）前記第１軸に相対回転可能に設けられた遊動歯車と、（ｄ）前記第２軸に一体的に設けられて一体回転させられるとともに、前記遊動歯車に噛み合わされた固定歯車と、（ｅ）前記遊動歯車と前記第１軸との間に設けられ、前記シフトレバーがニュートラル位置に操作された状態ではその遊動歯車と第１軸との相対回転を許容するが、シフトレバーがニュートラル位置から前記リバース位置へ切換操作されると、前記リバース用アイドル歯車が前記リバース用歯車と噛み合う前に一時的にその遊動歯車と第１軸とを係合させるリバースシンクロ機構とを有するものがある。特開平３−２９２４２０号公報に記載されている装置はその一例である。
【０００３】図５は、このような手動変速機の一例を示す骨子図で、この手動変速機１０のトランスミッションケース１１内には、第１軸としてのカウンタ軸１２および第２軸としての出力軸１４が互いに平行に軸心まわりの回転可能に配設されているとともに、第３軸としてのアイドル軸１６がそれ等と平行に配設されており、図示しないエンジンからクラッチを介して回転力が伝達される入力軸１８が出力軸１４と同軸上に設けられている。入力軸１８とカウンタ軸１２は歯車対２０ａ，２０ｂを介して連結され、常に所定のギヤ比で反対方向へ同期回転させられるようになっている一方、カウンタ軸１２と出力軸１４は、第１速用歯車対２２ａ，２２ｂ、第２速用歯車対２４ａ，２４ｂ、第３速用歯車対２６ａ，２６ｂ、および第５速用歯車対２８ａ，２８ｂを介して連結されるようになっている。歯車２２ａ，２４ａ，２６ａはカウンタ軸１２に一体的に設けられているが、歯車２２ｂ，２４ｂ，２６ｂは出力軸１４に相対回転可能に配設されており、シンクロ機構３０または３２を介して出力軸１４に択一的に連結される。一方のシンクロ機構３２は、入力軸１８に設けられた第４速用歯車３４と噛み合わされることにより、入力軸１８を出力軸１４に直結して一体回転させるようになっている。また、第５速用の歯車２８ｂは出力軸１４に一体的に設けられているが、歯車２８ａはカウンタ軸１２に相対回転可能に配設されており、シンクロ機構３６を介してカウンタ軸１２に一体的に連結される。そして、シフトレバー３７（図１R>１参照）が第１速位置〜第５速位置の何れかに操作されると、シンクロ機構３０，３２，または３６によって対応する前進変速段が成立させられ、出力軸１４が入力軸１８に対して所定の変速比で同一方向へ回転駆動される一方、シフトレバー３７がニュートラル位置に操作されると、シンクロ機構３０，３２，および３６は何れも非連結状態となり、出力軸１４に対して入力軸１８やカウンタ軸１２が自由回転することが許容される。
【０００４】前記アイドル軸１６にはリバース用アイドル歯車３８が軸心まわりの回転可能に配設されており、シフトレバー３７がリバース位置へ操作されると、カウンタ軸１２および出力軸１４にそれぞれ設けられた一対のリバース用歯車４０ａ，４０ｂと噛み合わされ、出力軸１４がカウンタ軸１２と同じ方向、すなわち入力軸１８と反対方向へ所定の変速比で回転させられる。その場合に、前記第５速用の歯車２８ａは、上記シフトレバー３７がリバース位置へ操作される過程で一時的に前記シンクロ機構３６によってカウンタ軸１２に係合させられ、カウンタ軸１２と出力軸１４とを同期させる。すなわち、シフトレバー３７がニュートラル位置に保持されている状態でクラッチが接続されていると、入力軸１８およびカウンタ軸１２はエンジンによって回転駆動されるため、その状態でクラッチを遮断してシフトレバー３７をリバース位置へ切り換えようとしても、カウンタ軸１２は惰性で回転し続けている一方出力軸１４は停止しているため、アイドル歯車３８とリバース用歯車４０ａ，４０ｂとがスムーズに噛み合わずにギヤ鳴りなどを生じる恐れがあるが、上記のようにシンクロ機構３６を介して歯車２８ａとカウンタ軸１２とを係合させると、歯車２８ａは歯車２８ｂと噛み合って停止しているためカウンタ軸１２の惰性回転が停止させられるのである。シンクロ機構３６の係合は一時的なもので、アイドル歯車３８がリバース用歯車４０ａ，４０ｂに噛み合う前に非係合状態に戻って歯車２８ａとカウンタ軸１２との相対回転、更にはカウンタ軸１２と出力軸１４との相対回転が許容されるため、回転自在のアイドル歯車３８は、リバース用歯車４０ｂとの噛合いで自身が軸心まわりに回動させられるとともに、リバース用歯車４０ａを回動させながら、スムーズにそれ等のリバース用歯車４０ａ，４０ｂに噛み合うことができる。シンクロ機構３６はリバースシンクロ機構を兼ねており、第５速用の歯車２８ａおよび２８ｂはそれぞれ遊動歯車および固定歯車を兼ねている。
【０００５】上記シンクロ機構３６について具体的に説明すると、例えば図６に示すように構成され、カウンタ軸１２に相対回転不能に配設されたハブ４４と、そのハブ４４に所定量だけ相対回転可能且つ軸方向の移動可能に配設されたリバースシンクロナイザリング４６と、ハブ４４の外周に相対回転不能且つ軸方向の移動可能に配設されたハブスリーブ４８と、ハブスリーブ４８の内側に配設されるとともにスプリング５０によってハブスリーブ４８の凹所に押圧され、そのばね力に基づいてハブスリーブ４８とリバースシンクロナイザリング４６との軸方向の相対移動を制限する複数（例えば３個）のキー５２と、前記歯車２８ａと一体的に回転させられるとともに軸方向の相対移動可能に配設されたテーパ形状のコーンリング５４と、そのコーンリング５４とリバースシンクロナイザリング４６とが軸方向へ所定量以上離間することを阻止するプルリング５６と、ハブ４４に対して所定量だけ相対回転可能且つ軸方向の移動可能に配設された５速シンクロナイザリング５８とを備えている。そして、シフトレバー３７がニュートラル位置に保持されている場合、シフトフォーク６０は図のように位置させられ、歯車２８ａと一体回転させられるコーンリング５４と、カウンタ軸１２と一体回転させられる他の構成部材との間で相対回転することが許容される。
【０００６】一方、シフトレバー３７がニュートラル位置からリバース位置へ切り換えられると、シフトフォーク６０は図の左方向へ移動させられ、その駆動力はハブスリーブ４８からキー５２を介してリバースシンクロナイザリング４６，プルリング５６，コーンリング５４へ伝達され、ハブ４４の端面に当接させられた５速シンクロナイザリング５８とコーンリング５４との間に前記スプリング５０のばね力に応じた摩擦力が発生させられる。ハブスリーブ４８が更に左方向へ移動させられると、スプリング５０のばね力に抗してキー５２が内周側へ押し込まれるとともに、図７に示すようにハブスリーブ４８に設けられたスプライン６２がリバースシンクロナイザリング４６に設けられたスプライン６４に当接させられ、コーンリング５４と５速シンクロナイザリング５８との間の摩擦力が増大して歯車２８ａとカウンタ軸１２とが一体的に連結され、これによりカウンタ軸１２の惰性回転が停止させられる。ハブスリーブ４８が更に左方向へ移動させられ、リバースシンクロナイザリング４６が相対回動してスプライン６２とスプライン６４とが互いに噛み合わされると、軸方向の規制がなくなり、リバースシンクロナイザリング４６が自由に図６の右方向へ移動することが許容されるため、コーンリング５４と５速シンクロナイザリング５８との間の摩擦力が０となり、コーンリング５４と他の構成部材との相対回転、すなわち歯車２８ａとカウンタ軸１２との相対回転が許容される。
【０００７】ところで、以上のように構成された手動変速機のリバースシンクロ機構を車両に組み付ける前のアッシー段階で検査する場合、前記入力軸１８にクラッチを介して電動モータなどの回転駆動手段を接続し、シフトレバー３７をニュートラル位置に保持した状態で入力軸１８を回転駆動するとともに、所定の設定回転数に到達した時点でクラッチを遮断して入力軸１８およびカウンタ軸１２を惰性回転させ、出力軸１４を回転不能に固定した状態でシフトレバー３７をリバース位置へ切換操作することにより車両に搭載した実車状態を再現している。そして、シフトレバー３７を切換操作する際の操作抵抗やギヤ鳴りなどに基づいてシンクロ機構３６の有無や異常を作業者が感により経験的に判断している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の検査方法は熟練を要するばかりでなく、機差によってシフトレバーの操作抵抗は微妙に異なるため、必ずしも高い検査精度が得られない。また、シフトレバー操作時にリバース用アイドル歯車と一対のリバース用歯車との位相が偶然合致していると、リバースシンクロ機構の有無や異常に拘らずシフトレバーはスムーズにリバース位置へ移動するため、熟練者であってもリバースシンクロ機構の有無や異常を正確に判断することは困難であり、判断ミスを防ぐためにテストを複数回繰り返すと検査時間が長くなる。
【０００９】本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、リバースシンクロ機構の有無や異常を容易且つ正確に検査できるようにすることにある。
【００１０】
【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、前記（ａ）第１軸および第２軸と、（ｂ）リバース用アイドル歯車と、（ｃ）遊動歯車と、（ｄ）固定歯車と、（ｅ）リバースシンクロ機構とを有する手動変速機において、前記リバースシンクロ機構が正常に作動するか否かを検査する方法であって、（ｆ）前記シフトレバーがニュートラル位置に保持されている状態で、前記第１軸および第２軸の何れか一方を回転駆動手段によって回転駆動する回転駆動工程と、（ｇ）前記一方の軸が回転させられた状態で前記シフトレバーをリバース位置へ切り換える切換工程と、（ｈ）前記第１軸および第２軸の他方の回転方向を回転検出手段によって検出し、前記シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程でその他方の軸が前記回転駆動手段による一方の軸の回転方向と反対方向へ回転した場合に、前記リバースシンクロ機構が正常に作動していると判定する判定工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
【作用】すなわち、先ず回転駆動工程を実施し、シフトレバーをニュートラル位置に保持した状態で、第１軸および第２軸の何れか一方を回転駆動手段によって回転駆動する。シフトレバーがニュートラル位置に保持されている状態では、リバースシンクロ機構は非係合状態で遊動歯車と第１軸との相対回転が許容されるため、一方の軸が回転駆動されても他方の軸は停止したままである。その後、切換工程においてシフトレバーをリバース位置へ切り換えるとともに、判定工程で他方の軸の回転方向を回転検出手段によって検出し、シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程でその他方の軸が一方の軸と反対方向へ回転した場合に、リバースシンクロ機構が正常に作動していると判定する。
【００１２】リバースシンクロ機構は、シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程で一時的に遊動歯車と第１軸とを係合させるものであるため、この係合によって第１軸と第２軸は一時的に互いに反対方向へ回転させられ、その後シフトレバーがリバース位置へ完全に切り換えられると、リバース用アイドル歯車が一対のリバース用歯車と噛み合わされて第１軸および第２軸は互いに同じ方向へ回転させられるようになる。すなわち、リバースシンクロ機構が正常であれば、他方の軸は一時的に一方の軸と反対方向へ回転させられた後同じ方向へ回転させられるようになるが、リバースシンクロ機構が存在しない場合や正しく作動していない場合は、他方の軸は一方の軸と反対方向へ回転することなく直ちに同じ方向へ回転させられるため、他方の軸が一方の軸と反対方向へ回転するか否かによってリバースシンクロ機構が正常に作動しているか否かを判定できるのである。
【００１３】
【発明の効果】このように、本発明の検査方法はシフトレバーをニュートラル位置からリバース位置へ切り換える過程で、他方の軸が一方の軸と反対方向へ回転したか否かによってリバースシンクロ機構が正常に作動しているか否かを判定するものであるため、熟練を要することなく容易に且つ正確に検査できる。また、回転検出手段によって他方の軸の回転方向を検出するようにしているため、シフトレバーの切換速度が速くて反対方向へ回転する時間が短い場合でも、その回転を確実に検出することが可能で高い検査精度が得られるとともに、軸の回転方向によって判定するものであるため検査の自動化が容易に可能である。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明方法に従って手動変速機のリバースシンクロ機構を検査する検査装置の一例を示す構成図で、前記手動変速機１０を検査する場合である。手動変速機１０の前記入力軸１８には連結シャフト７０が一体的に取り付けられ、クラッチ７２を介して駆動モータ７４が接続されている一方、出力軸１４には連結シャフト７６が一体的に取り付けられ、クラッチ７８を介して駆動モータ８０が接続されている。また、両連結シャフト７０，７６の近傍には回転速度センサ８２，８４が配設され、両連結シャフト７０，７６の回転方向および回転数を検出して、その検出信号を計測ユニット８６に出力する。計測ユニット８６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えてＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うマイクロコンピュータを含んで構成されており、機能的にシンクロ良否判定手段８８およびシフトチェンジ完了判定手段９０を備えている。シンクロ良否判定手段８８は、リバースシンクロ機構として機能する前記シンクロ機構３６の有無、すなわちシンクロ機構３６が正常に作動しているか否かを判定するもので、シフトチェンジ完了判定手段９０は、シフトレバー３７のリバース位置への切換操作が完了したか否かを判定するものである。
【００１５】以下、図２のフローチャートを参照しつつ、シンクロ機構３６の有無を検査する手順を具体的に説明する。先ず、ステップＳ１のテスト準備は作業者によって行われ、シフトレバー３７をニュートラル位置に保持するとともにクラッチ７２を遮断した状態で、クラッチ７８を接続するとともに駆動モータ８０を作動させて、出力軸１４を予め定められた一定回転数Ｎ0 でマイナス（−）方向、すなわち図１や図５の右方向から見て右まわりに回転駆動する。この時、シフトレバー３７がニュートラル位置に保持されていることから、入力軸１８およびカウンタ軸１２は略停止状態に維持される。かかるステップＳ１は回転駆動工程で、本実施例では出力軸１４すなわち第２軸が一方の軸に相当し、駆動モータ８０は回転駆動手段に相当する。
【００１６】次のステップＳ２も作業者によって実行され、計測ユニット８６に設けられたスタート釦を押圧操作した後、シフトレバー３７をリバース位置へ切換操作する。計測ユニット８６は、スタート釦が押圧操作されることにより直ちにステップＳ３以下の実行を開始し、ステップＳ２でスタート釦の押圧操作後に行われるシフトレバー３７の切換操作は、実質的に計測ユニット８６によるステップＳ３以下の各ステップの信号処理と並行して行われることになる。ステップＳ２のうちシフトレバー３７をリバース位置へ切換操作する部分は切換工程に相当する。
【００１７】ステップＳ３ではクロック信号源から供給されるクロック信号などに基づいてテスト時間Ｔの計時を開始し、ステップＳ４では回転速度センサ８２から入力軸１８の回転数Ｎinを表す検出信号を取り込む。回転数Ｎinは、そのプラス（＋），マイナス（−）で回転方向を表しており、マイナス（−）であれば駆動モータ８０による出力軸１４の回転方向と同じで、プラス（＋）であれば出力軸１４の回転方向と反対である。次のステップＳ５は前記シンクロ良否判定手段８８によって実行される部分で、回転数Ｎinが予め設定されたマイナスのシンクロ判定値Ａ以下か否かを判断し、シンクロ判定値Ａ以下の場合にはステップＳ９がＹＥＳであることを条件としてステップＳ１１でリバースシンクロ有り、すなわちシンクロ機構３６が正常に作動している旨の判定が為される。
【００１８】ここで、シンクロ機構３６は、シフトレバー３７がリバース位置へ切換操作される過程で一時的に歯車２８ａとカウンタ軸１２とを係合させるものであるため、出力軸１４の回転は第５速用の歯車対２８ｂ，２８ａ、カウンタ軸１２、歯車対２０ａ，２０ｂを介して入力軸１８へ伝達されるようになり、入力軸１８は一時的にマイナス（−）側へ回転させられ、その後シフトレバー３７がリバース位置へ完全に切り換えられると、リバース用アイドル歯車３８が一対のリバース用歯車４０ａ，４０ｂと噛み合わされて入力軸１８はプラス（＋）側へ回転させられる。すなわち、シンクロ機構３６が正常であれば、図３のタイムチャートの下段に実線で示されているように入力軸１８の回転数Ｎinは一時的に出力軸１４と同じマイナス（−）側へ回転させられた後プラス（＋）側へ変化するが、シンクロ機構３６が存在しない場合は一点鎖線で示されているように入力軸１８はマイナス（−）側へ回転することなく始めからプラス（＋）側へ回転させられるため、入力軸１８の回転数Ｎinがマイナスのシンクロ判定値Ａ以下になればシンクロ機構３６が正常に作動していると判定できるのである。シンクロ判定値Ａは、出力軸１４の回転数Ｎ0 、および第５速用歯車対２８ａ，２８ｂ、歯車対２０ａ，２０ｂのギヤ比から求められる第５速変速段成立時の入力軸１８の回転数よりも多少大きめ、すなわち絶対値としては小さめの値が設定され、シンクロ機構３６が正常であれば回転速度センサ８２の検出誤差などに拘らず回転数Ｎinが確実にシンクロ判定値Ａを下回るようになっている。なお、図３の時間ｔ1 はシフトチェンジ開始時間で、時間ｔ2 はシンクロ正常時のシフトチェンジ完了時間である。
【００１９】上記入力軸１８はカウンタ軸１２と常時噛合い回転させられ、その回転方向は反対向きであるため、入力軸１８の回転方向が出力軸１４の回転方向と同じであることは、第１軸であるカウンタ軸１２の回転方向が出力軸１４の回転方向と反対であることを意味し、ステップＳ５の実行内容は、カウンタ軸１２が出力軸１４と反対方向へ回転した場合にシンクロ機構３６が正常である旨の判定を行うことと実質的に同じである。すなわち、このステップＳ５は判定工程で、本実施例ではカウンタ軸１２すなわち第１軸が他方の軸に相当し、回転数Ｎinを検出する回転速度センサ８２は回転検出手段に相当する。
【００２０】上記ステップＳ５の判定がＮＯの場合、すなわち回転数Ｎinがシンクロ判定値Ａより大きい場合にはステップＳ６を実行し、回転数Ｎinが予め設定されたシフト完了判定値Ｂ以上か否かを判断する。シフト完了判定値Ｂは、出力軸１４の回転数Ｎ0 、およびリバース用歯車４０ａ，４０ｂ、歯車対２０ａ，２０ｂのギヤ比から求められるリバース変速段成立時の入力軸１８の回転数よりも多少小さめの値が設定され、シフトレバー３７が完全にリバース位置へ切り換えられてリバース変速段が成立した場合、すなわちリバース用アイドル歯車３８がリバース用歯車対４０ａ，４０ｂに噛み合った場合には、回転速度センサ８２の検出誤差などに拘らず回転数Ｎinが確実にシフト完了判定値Ｂを上回るようになっている。このステップＳ６は前記シフトチェンジ完了判定手段９０によって実行される。
【００２１】そして、上記ステップＳ６の判断がＹＥＳの場合、すなわちＮin≧Ｂの場合は、ステップＳ５の判断がＹＥＳとなること無くリバース変速段が成立したことを意味し、ステップＳ１２でリバースシンクロ無しの判定が為される一方、ステップＳ６の判断がＮＯの場合はステップＳ７を実行する。ステップＳ７では、テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達したか否かを判断し、設定時間Ｔmax に達するまでは前記ステップＳ４以下の実行を繰り返す。設定時間Ｔmax は、作業者がスタート釦を押圧操作した後、シフトレバー３７のリバース位置への切換操作が完了するまでに必要な時間で、手動変速機１０の機差などを考慮して余裕を持って定められ、ステップＳ５およびＳ６の判断が何れもＹＥＳとなること無くＴ＝Ｔmax となった場合には、ステップＳ１３で再テストの判定が為される。前記ステップＳ４における回転数Ｎinの取込み周期は例えば５ｍｓ程度で、その取込み周期と同じサイクルタイムでステップＳ４以下が繰り返し実行されることにより、シフトレバー３７の操作速度のばらつきに拘らずステップＳ５で一時的なＮin≦Ａを確実に検出できるようになっている。
【００２２】一方、前記ステップＳ５の判断がＹＥＳとなった場合、すなわちＮin≦Ａとなった場合には、ステップＳ８で前記ステップＳ４と同様に回転速度センサ８２から入力軸１８の回転数Ｎinを表す検出信号を取り込み、ステップＳ９で前記ステップＳ６と同様にしてＮin≧Ｂか否かを判断する。回転数Ｎinがシフト完了判定値Ｂより小さい場合には、ステップＳ１０で前記ステップＳ７と同様にしてＴ＝Ｔmax か否かを判断し、テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達するまではステップＳ８以下を繰り返す。そして、ステップＳ９の判断がＹＥＳ、すなわちリバース位置への切換操作が完了してＮin≧Ｂとなった場合には、ステップＳ１１でリバースシンクロ有りの判定が為され、ステップＳ１０の判断がＹＥＳとなった場合、すなわちテスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達した場合には、ステップＳ５のＹＥＳ判断に拘らずステップＳ１３で再テストの判定が為される。
【００２３】ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３では、例えばランプの点灯やブザーなどの表示手段によって作業者に判定結果を知らせるようになっており、これにより、１台の手動変速機１０に対するリバースシンクロ機構の有無に関する一連の検査が終了する。
【００２４】このように、本実施例では出力軸１４を回転駆動しながらシフトレバー３７をニュートラル位置からリバース位置へ切り換える際に、シフトチェンジが完了する前に入力軸１８の回転数Ｎinが一時的にシンクロ判定値Ａを下回ったか否かによってリバースシンクロ機構の有無が自動的に判定されるため、作業者の負担が大幅に軽減されるとともに、作業者の感により経験的に判定していた従来の場合に比較して、手動変速機１０の機差などに拘らず高い検査精度が得られる。これにより、新人や初心者でも容易にリバースシンクロ機構の検査を行うことが可能となる。
【００２５】また、上記シンクロ判定値Ａはシンクロ機構３６が完全係合した場合の入力軸１８の回転数に基づいて設定されているとともに、Ｎin≦Ａとなり且つその後テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達する前にＮin≧Ｂとなった場合にリバースシンクロ有りの最終判定が為されるため、検査精度が更に高くなり検査結果に対して高い信頼性が得られる。
【００２６】また、回転速度センサ８２によって入力軸１８の回転数Ｎinを検出しているとともに、計測ユニット８６は５ｍｓ程度のサイクルタイムで回転数Ｎinを表す検出信号を取り込むようになっているため、シフトレバー３７の操作速度のばらつきに拘らずステップＳ５で一時的なＮin≦Ａが確実に検出され、この点でも高い検査精度が得られる。すなわち、入力軸１８の回転数Ｎinは、シフトレバー３７の操作速度が速ければ図４の（ａ）に示すような波形となり、操作速度が遅い場合には同図の（ｂ）に示すような波形となるが、何れの場合でも一時的なＮin≦Ａを確実に検出できるのである。
【００２７】なお、図１の検査装置は手動変速機１０をアッシー段階で総合的に検査するもので、上記のようにリバースシンクロ機構の有無を検査するだけであれば、クラッチ７２，７８、駆動モータ７４、回転速度センサ８４は必ずしも必要でなく、出力軸１４を回転駆動する駆動モータ８０および入力軸１８の回転数Ｎinを検出する回転速度センサ８２を備えておれば良い。また、上例では出力軸１４をマイナス方向へ回転駆動するようになっていたが、逆のプラス方向へ回転駆動するようにしても良いことは勿論、駆動モータ７４により入力軸１８を回転駆動しながら回転速度センサ８４により出力軸１４の回転方向や回転数を検出してリバースシンクロ機構の有無を検査することもできる。
【００２８】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
【００２９】例えば、前記実施例の手動変速機１０は入力軸１８からカウンタ軸１２に回転力が伝達されるようになっていたが、カウンタ軸１２がそのまま入力軸になっているものなど、リバースシンクロ機構を有する種々の形式の手動変速機の検査に本発明は同様に適用され得る。
【００３０】また、前記実施例ではカウンタ軸１２側の歯車２８ａが遊動歯車で出力軸１４側の歯車２８ｂが固定歯車であったが、逆に歯車２８ａをカウンタ軸１２に固定するとともに歯車２８ｂを出力軸１４に相対回転可能に配設し、シンクロ機構３６を出力軸１４側に設けるようにしても良い。その場合は出力軸１４が第１軸でカウンタ軸１２が第２軸に相当する。
【００３１】また、前記実施例では第５速用の歯車対２８ａ，２８ｂが遊動歯車，固定歯車を兼ねているとともに第５速用のシンクロ機構３６にリバースシンクロ機構が組み込まれていたが、変速用歯車とは別に遊動歯車および固定歯車を配設したり、リバース切換時専用のリバースシンクロ機構を配設したりしても良い。図６のシンクロ機構３６はあくまでも一例である。
【００３２】また、前記実施例では作業者が駆動モータ８０を作動させたりシフトレバー３７を切換操作したりしていたが、シフトレバー３７を自動でニュートラル位置からリバース位置へ切り換えるシフト切換手段を設けるなどして、作業者がテスト開始スイッチを押圧操作するだけで計測ユニット８６が自動で駆動モータ８０を作動させたり、シフトレバー３７をリバース位置へ切り換えさせたりすることもできる。回転速度センサ８４から取り込んだ出力軸１４の回転数に基づいて、予め設定された手動変速機１０の変速比などから前記判定値Ａ，Ｂが自動設定されるようにしても良い。
【００３３】また、前記実施例では計測ユニット８６により自動でリバースシンクロ有無の判定が為されるようになっていたが、例えば図３に示すようなタイムチャートがブラウン管などの表示装置に表示されるようにして、その波形から作業者が異常の有無や原因などを判定できるようにしても良い。
【００３４】また、前記実施例では入力軸１８の回転数Ｎinが、シンクロ機構３６が完全係合した場合の入力軸１８の回転数に基づいて設定されたシンクロ判定値Ａ以下となったか否かによって良否判定を行っていたが、入力軸１８の回転方向が同じか否か、すなわち回転数Ｎinがマイナス、或いは誤差などを考慮して０より少し小さい所定の判定値以下か否かによって良否判定を行うようにしても良い。
【００３５】また、前記実施例ではＮin≦Ａとなり且つその後テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達する前にＮin≧Ｂとなった場合にリバースシンクロ有りの最終判定が為されるようになっていたが、回転数Ｎinがシンクロ判定値Ａ以下となったか否かだけでリバースシンクロ機構の良否判定を行うようにしても良い。
【００３６】また、前記実施例では駆動モータ８０により出力軸１４を回転駆動した状態でリバースシンクロ機構の有無を検査するようになっていたが、クラッチ７８を遮断するなどして出力軸１４が惰性回転している状態でシフトレバー３７を切り換えて検査することもできる。
【００３７】その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を好適に実施できる検査装置の構成図である。
【図２】図１の検査装置を用いてリバースシンクロ機構の有無を検査する際の手順を説明するフローチャートである。
【図３】図１の検査装置を用いてリバースシンクロ機構の有無を検査する際の出力軸回転数および入力軸回転数の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図４】図１の検査装置を用いてリバースシンクロ機構の有無を検査する際のシフトレバーの操作速度が異なる場合の入力軸回転数の変化を比較して示すタイムチャートの一例である。
【図５】リバースシンクロ機構を有する手動変速機の一例を説明する骨子図である。
【図６】リバースシンクロ機構の一具体例を示す断面図である。
【図７】図６のリバースシンクロ機構のスプラインが当接した状態を示す図である。
【符号の説明】
１０：手動変速機
１２：カウンタ軸（第１軸）
１４：出力軸（第２軸）
１６：アイドル軸（第３軸）
２８ａ：第５速用歯車（遊動歯車）
２８ｂ：第５速用歯車（固定歯車）
３６：シンクロ機構（リバースシンクロ機構）
３７：シフトレバー
３８：リバース用アイドル歯車
４０ａ，４０ｂ：リバース用歯車
８０：駆動モータ（回転駆動手段）
８２：回転速度センサ（回転検出手段）
ステップＳ１：回転駆動工程
ステップＳ２：切換工程
ステップＳ５：判定工程
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリバースシンクロ機構が正常に作動するか否かを検査する方法に係り、特に、熟練を要することなく容易且つ正確に検査する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの手動変速機の一種に、（ａ）互いに平行な第１軸および第２軸と、（ｂ）それ等の第１軸および第２軸と平行な第３軸まわりに回転可能に配設され、シフトレバーがリバース位置へ操作されることにより、その第１軸および第２軸にそれぞれ設けられた一対のリバース用歯車と噛み合わされてその第１軸および第２軸を同じ方向へ回転させるリバース用アイドル歯車と、（ｃ）前記第１軸に相対回転可能に設けられた遊動歯車と、（ｄ）前記第２軸に一体的に設けられて一体回転させられるとともに、前記遊動歯車に噛み合わされた固定歯車と、（ｅ）前記遊動歯車と前記第１軸との間に設けられ、前記シフトレバーがニュートラル位置に操作された状態ではその遊動歯車と第１軸との相対回転を許容するが、シフトレバーがニュートラル位置から前記リバース位置へ切換操作されると、前記リバース用アイドル歯車が前記リバース用歯車と噛み合う前に一時的にその遊動歯車と第１軸とを係合させるリバースシンクロ機構とを有するものがある。特開平３−２９２４２０号公報に記載されている装置はその一例である。
【０００３】図５は、このような手動変速機の一例を示す骨子図で、この手動変速機１０のトランスミッションケース１１内には、第１軸としてのカウンタ軸１２および第２軸としての出力軸１４が互いに平行に軸心まわりの回転可能に配設されているとともに、第３軸としてのアイドル軸１６がそれ等と平行に配設されており、図示しないエンジンからクラッチを介して回転力が伝達される入力軸１８が出力軸１４と同軸上に設けられている。入力軸１８とカウンタ軸１２は歯車対２０ａ，２０ｂを介して連結され、常に所定のギヤ比で反対方向へ同期回転させられるようになっている一方、カウンタ軸１２と出力軸１４は、第１速用歯車対２２ａ，２２ｂ、第２速用歯車対２４ａ，２４ｂ、第３速用歯車対２６ａ，２６ｂ、および第５速用歯車対２８ａ，２８ｂを介して連結されるようになっている。歯車２２ａ，２４ａ，２６ａはカウンタ軸１２に一体的に設けられているが、歯車２２ｂ，２４ｂ，２６ｂは出力軸１４に相対回転可能に配設されており、シンクロ機構３０または３２を介して出力軸１４に択一的に連結される。一方のシンクロ機構３２は、入力軸１８に設けられた第４速用歯車３４と噛み合わされることにより、入力軸１８を出力軸１４に直結して一体回転させるようになっている。また、第５速用の歯車２８ｂは出力軸１４に一体的に設けられているが、歯車２８ａはカウンタ軸１２に相対回転可能に配設されており、シンクロ機構３６を介してカウンタ軸１２に一体的に連結される。そして、シフトレバー３７（図１R>１参照）が第１速位置〜第５速位置の何れかに操作されると、シンクロ機構３０，３２，または３６によって対応する前進変速段が成立させられ、出力軸１４が入力軸１８に対して所定の変速比で同一方向へ回転駆動される一方、シフトレバー３７がニュートラル位置に操作されると、シンクロ機構３０，３２，および３６は何れも非連結状態となり、出力軸１４に対して入力軸１８やカウンタ軸１２が自由回転することが許容される。
【０００４】前記アイドル軸１６にはリバース用アイドル歯車３８が軸心まわりの回転可能に配設されており、シフトレバー３７がリバース位置へ操作されると、カウンタ軸１２および出力軸１４にそれぞれ設けられた一対のリバース用歯車４０ａ，４０ｂと噛み合わされ、出力軸１４がカウンタ軸１２と同じ方向、すなわち入力軸１８と反対方向へ所定の変速比で回転させられる。その場合に、前記第５速用の歯車２８ａは、上記シフトレバー３７がリバース位置へ操作される過程で一時的に前記シンクロ機構３６によってカウンタ軸１２に係合させられ、カウンタ軸１２と出力軸１４とを同期させる。すなわち、シフトレバー３７がニュートラル位置に保持されている状態でクラッチが接続されていると、入力軸１８およびカウンタ軸１２はエンジンによって回転駆動されるため、その状態でクラッチを遮断してシフトレバー３７をリバース位置へ切り換えようとしても、カウンタ軸１２は惰性で回転し続けている一方出力軸１４は停止しているため、アイドル歯車３８とリバース用歯車４０ａ，４０ｂとがスムーズに噛み合わずにギヤ鳴りなどを生じる恐れがあるが、上記のようにシンクロ機構３６を介して歯車２８ａとカウンタ軸１２とを係合させると、歯車２８ａは歯車２８ｂと噛み合って停止しているためカウンタ軸１２の惰性回転が停止させられるのである。シンクロ機構３６の係合は一時的なもので、アイドル歯車３８がリバース用歯車４０ａ，４０ｂに噛み合う前に非係合状態に戻って歯車２８ａとカウンタ軸１２との相対回転、更にはカウンタ軸１２と出力軸１４との相対回転が許容されるため、回転自在のアイドル歯車３８は、リバース用歯車４０ｂとの噛合いで自身が軸心まわりに回動させられるとともに、リバース用歯車４０ａを回動させながら、スムーズにそれ等のリバース用歯車４０ａ，４０ｂに噛み合うことができる。シンクロ機構３６はリバースシンクロ機構を兼ねており、第５速用の歯車２８ａおよび２８ｂはそれぞれ遊動歯車および固定歯車を兼ねている。
【０００５】上記シンクロ機構３６について具体的に説明すると、例えば図６に示すように構成され、カウンタ軸１２に相対回転不能に配設されたハブ４４と、そのハブ４４に所定量だけ相対回転可能且つ軸方向の移動可能に配設されたリバースシンクロナイザリング４６と、ハブ４４の外周に相対回転不能且つ軸方向の移動可能に配設されたハブスリーブ４８と、ハブスリーブ４８の内側に配設されるとともにスプリング５０によってハブスリーブ４８の凹所に押圧され、そのばね力に基づいてハブスリーブ４８とリバースシンクロナイザリング４６との軸方向の相対移動を制限する複数（例えば３個）のキー５２と、前記歯車２８ａと一体的に回転させられるとともに軸方向の相対移動可能に配設されたテーパ形状のコーンリング５４と、そのコーンリング５４とリバースシンクロナイザリング４６とが軸方向へ所定量以上離間することを阻止するプルリング５６と、ハブ４４に対して所定量だけ相対回転可能且つ軸方向の移動可能に配設された５速シンクロナイザリング５８とを備えている。そして、シフトレバー３７がニュートラル位置に保持されている場合、シフトフォーク６０は図のように位置させられ、歯車２８ａと一体回転させられるコーンリング５４と、カウンタ軸１２と一体回転させられる他の構成部材との間で相対回転することが許容される。
【０００６】一方、シフトレバー３７がニュートラル位置からリバース位置へ切り換えられると、シフトフォーク６０は図の左方向へ移動させられ、その駆動力はハブスリーブ４８からキー５２を介してリバースシンクロナイザリング４６，プルリング５６，コーンリング５４へ伝達され、ハブ４４の端面に当接させられた５速シンクロナイザリング５８とコーンリング５４との間に前記スプリング５０のばね力に応じた摩擦力が発生させられる。ハブスリーブ４８が更に左方向へ移動させられると、スプリング５０のばね力に抗してキー５２が内周側へ押し込まれるとともに、図７に示すようにハブスリーブ４８に設けられたスプライン６２がリバースシンクロナイザリング４６に設けられたスプライン６４に当接させられ、コーンリング５４と５速シンクロナイザリング５８との間の摩擦力が増大して歯車２８ａとカウンタ軸１２とが一体的に連結され、これによりカウンタ軸１２の惰性回転が停止させられる。ハブスリーブ４８が更に左方向へ移動させられ、リバースシンクロナイザリング４６が相対回動してスプライン６２とスプライン６４とが互いに噛み合わされると、軸方向の規制がなくなり、リバースシンクロナイザリング４６が自由に図６の右方向へ移動することが許容されるため、コーンリング５４と５速シンクロナイザリング５８との間の摩擦力が０となり、コーンリング５４と他の構成部材との相対回転、すなわち歯車２８ａとカウンタ軸１２との相対回転が許容される。
【０００７】ところで、以上のように構成された手動変速機のリバースシンクロ機構を車両に組み付ける前のアッシー段階で検査する場合、前記入力軸１８にクラッチを介して電動モータなどの回転駆動手段を接続し、シフトレバー３７をニュートラル位置に保持した状態で入力軸１８を回転駆動するとともに、所定の設定回転数に到達した時点でクラッチを遮断して入力軸１８およびカウンタ軸１２を惰性回転させ、出力軸１４を回転不能に固定した状態でシフトレバー３７をリバース位置へ切換操作することにより車両に搭載した実車状態を再現している。そして、シフトレバー３７を切換操作する際の操作抵抗やギヤ鳴りなどに基づいてシンクロ機構３６の有無や異常を作業者が感により経験的に判断している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の検査方法は熟練を要するばかりでなく、機差によってシフトレバーの操作抵抗は微妙に異なるため、必ずしも高い検査精度が得られない。また、シフトレバー操作時にリバース用アイドル歯車と一対のリバース用歯車との位相が偶然合致していると、リバースシンクロ機構の有無や異常に拘らずシフトレバーはスムーズにリバース位置へ移動するため、熟練者であってもリバースシンクロ機構の有無や異常を正確に判断することは困難であり、判断ミスを防ぐためにテストを複数回繰り返すと検査時間が長くなる。
【０００９】本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、リバースシンクロ機構の有無や異常を容易且つ正確に検査できるようにすることにある。
【００１０】
【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、前記（ａ）第１軸および第２軸と、（ｂ）リバース用アイドル歯車と、（ｃ）遊動歯車と、（ｄ）固定歯車と、（ｅ）リバースシンクロ機構とを有する手動変速機において、前記リバースシンクロ機構が正常に作動するか否かを検査する方法であって、（ｆ）前記シフトレバーがニュートラル位置に保持されている状態で、前記第１軸および第２軸の何れか一方を回転駆動手段によって回転駆動する回転駆動工程と、（ｇ）前記一方の軸が回転させられた状態で前記シフトレバーをリバース位置へ切り換える切換工程と、（ｈ）前記第１軸および第２軸の他方の回転方向を回転検出手段によって検出し、前記シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程でその他方の軸が前記回転駆動手段による一方の軸の回転方向と反対方向へ回転した場合に、前記リバースシンクロ機構が正常に作動していると判定する判定工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
【作用】すなわち、先ず回転駆動工程を実施し、シフトレバーをニュートラル位置に保持した状態で、第１軸および第２軸の何れか一方を回転駆動手段によって回転駆動する。シフトレバーがニュートラル位置に保持されている状態では、リバースシンクロ機構は非係合状態で遊動歯車と第１軸との相対回転が許容されるため、一方の軸が回転駆動されても他方の軸は停止したままである。その後、切換工程においてシフトレバーをリバース位置へ切り換えるとともに、判定工程で他方の軸の回転方向を回転検出手段によって検出し、シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程でその他方の軸が一方の軸と反対方向へ回転した場合に、リバースシンクロ機構が正常に作動していると判定する。
【００１２】リバースシンクロ機構は、シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程で一時的に遊動歯車と第１軸とを係合させるものであるため、この係合によって第１軸と第２軸は一時的に互いに反対方向へ回転させられ、その後シフトレバーがリバース位置へ完全に切り換えられると、リバース用アイドル歯車が一対のリバース用歯車と噛み合わされて第１軸および第２軸は互いに同じ方向へ回転させられるようになる。すなわち、リバースシンクロ機構が正常であれば、他方の軸は一時的に一方の軸と反対方向へ回転させられた後同じ方向へ回転させられるようになるが、リバースシンクロ機構が存在しない場合や正しく作動していない場合は、他方の軸は一方の軸と反対方向へ回転することなく直ちに同じ方向へ回転させられるため、他方の軸が一方の軸と反対方向へ回転するか否かによってリバースシンクロ機構が正常に作動しているか否かを判定できるのである。
【００１３】
【発明の効果】このように、本発明の検査方法はシフトレバーをニュートラル位置からリバース位置へ切り換える過程で、他方の軸が一方の軸と反対方向へ回転したか否かによってリバースシンクロ機構が正常に作動しているか否かを判定するものであるため、熟練を要することなく容易に且つ正確に検査できる。また、回転検出手段によって他方の軸の回転方向を検出するようにしているため、シフトレバーの切換速度が速くて反対方向へ回転する時間が短い場合でも、その回転を確実に検出することが可能で高い検査精度が得られるとともに、軸の回転方向によって判定するものであるため検査の自動化が容易に可能である。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明方法に従って手動変速機のリバースシンクロ機構を検査する検査装置の一例を示す構成図で、前記手動変速機１０を検査する場合である。手動変速機１０の前記入力軸１８には連結シャフト７０が一体的に取り付けられ、クラッチ７２を介して駆動モータ７４が接続されている一方、出力軸１４には連結シャフト７６が一体的に取り付けられ、クラッチ７８を介して駆動モータ８０が接続されている。また、両連結シャフト７０，７６の近傍には回転速度センサ８２，８４が配設され、両連結シャフト７０，７６の回転方向および回転数を検出して、その検出信号を計測ユニット８６に出力する。計測ユニット８６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えてＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うマイクロコンピュータを含んで構成されており、機能的にシンクロ良否判定手段８８およびシフトチェンジ完了判定手段９０を備えている。シンクロ良否判定手段８８は、リバースシンクロ機構として機能する前記シンクロ機構３６の有無、すなわちシンクロ機構３６が正常に作動しているか否かを判定するもので、シフトチェンジ完了判定手段９０は、シフトレバー３７のリバース位置への切換操作が完了したか否かを判定するものである。
【００１５】以下、図２のフローチャートを参照しつつ、シンクロ機構３６の有無を検査する手順を具体的に説明する。先ず、ステップＳ１のテスト準備は作業者によって行われ、シフトレバー３７をニュートラル位置に保持するとともにクラッチ７２を遮断した状態で、クラッチ７８を接続するとともに駆動モータ８０を作動させて、出力軸１４を予め定められた一定回転数Ｎ0 でマイナス（−）方向、すなわち図１や図５の右方向から見て右まわりに回転駆動する。この時、シフトレバー３７がニュートラル位置に保持されていることから、入力軸１８およびカウンタ軸１２は略停止状態に維持される。かかるステップＳ１は回転駆動工程で、本実施例では出力軸１４すなわち第２軸が一方の軸に相当し、駆動モータ８０は回転駆動手段に相当する。
【００１６】次のステップＳ２も作業者によって実行され、計測ユニット８６に設けられたスタート釦を押圧操作した後、シフトレバー３７をリバース位置へ切換操作する。計測ユニット８６は、スタート釦が押圧操作されることにより直ちにステップＳ３以下の実行を開始し、ステップＳ２でスタート釦の押圧操作後に行われるシフトレバー３７の切換操作は、実質的に計測ユニット８６によるステップＳ３以下の各ステップの信号処理と並行して行われることになる。ステップＳ２のうちシフトレバー３７をリバース位置へ切換操作する部分は切換工程に相当する。
【００１７】ステップＳ３ではクロック信号源から供給されるクロック信号などに基づいてテスト時間Ｔの計時を開始し、ステップＳ４では回転速度センサ８２から入力軸１８の回転数Ｎinを表す検出信号を取り込む。回転数Ｎinは、そのプラス（＋），マイナス（−）で回転方向を表しており、マイナス（−）であれば駆動モータ８０による出力軸１４の回転方向と同じで、プラス（＋）であれば出力軸１４の回転方向と反対である。次のステップＳ５は前記シンクロ良否判定手段８８によって実行される部分で、回転数Ｎinが予め設定されたマイナスのシンクロ判定値Ａ以下か否かを判断し、シンクロ判定値Ａ以下の場合にはステップＳ９がＹＥＳであることを条件としてステップＳ１１でリバースシンクロ有り、すなわちシンクロ機構３６が正常に作動している旨の判定が為される。
【００１８】ここで、シンクロ機構３６は、シフトレバー３７がリバース位置へ切換操作される過程で一時的に歯車２８ａとカウンタ軸１２とを係合させるものであるため、出力軸１４の回転は第５速用の歯車対２８ｂ，２８ａ、カウンタ軸１２、歯車対２０ａ，２０ｂを介して入力軸１８へ伝達されるようになり、入力軸１８は一時的にマイナス（−）側へ回転させられ、その後シフトレバー３７がリバース位置へ完全に切り換えられると、リバース用アイドル歯車３８が一対のリバース用歯車４０ａ，４０ｂと噛み合わされて入力軸１８はプラス（＋）側へ回転させられる。すなわち、シンクロ機構３６が正常であれば、図３のタイムチャートの下段に実線で示されているように入力軸１８の回転数Ｎinは一時的に出力軸１４と同じマイナス（−）側へ回転させられた後プラス（＋）側へ変化するが、シンクロ機構３６が存在しない場合は一点鎖線で示されているように入力軸１８はマイナス（−）側へ回転することなく始めからプラス（＋）側へ回転させられるため、入力軸１８の回転数Ｎinがマイナスのシンクロ判定値Ａ以下になればシンクロ機構３６が正常に作動していると判定できるのである。シンクロ判定値Ａは、出力軸１４の回転数Ｎ0 、および第５速用歯車対２８ａ，２８ｂ、歯車対２０ａ，２０ｂのギヤ比から求められる第５速変速段成立時の入力軸１８の回転数よりも多少大きめ、すなわち絶対値としては小さめの値が設定され、シンクロ機構３６が正常であれば回転速度センサ８２の検出誤差などに拘らず回転数Ｎinが確実にシンクロ判定値Ａを下回るようになっている。なお、図３の時間ｔ1 はシフトチェンジ開始時間で、時間ｔ2 はシンクロ正常時のシフトチェンジ完了時間である。
【００１９】上記入力軸１８はカウンタ軸１２と常時噛合い回転させられ、その回転方向は反対向きであるため、入力軸１８の回転方向が出力軸１４の回転方向と同じであることは、第１軸であるカウンタ軸１２の回転方向が出力軸１４の回転方向と反対であることを意味し、ステップＳ５の実行内容は、カウンタ軸１２が出力軸１４と反対方向へ回転した場合にシンクロ機構３６が正常である旨の判定を行うことと実質的に同じである。すなわち、このステップＳ５は判定工程で、本実施例ではカウンタ軸１２すなわち第１軸が他方の軸に相当し、回転数Ｎinを検出する回転速度センサ８２は回転検出手段に相当する。
【００２０】上記ステップＳ５の判定がＮＯの場合、すなわち回転数Ｎinがシンクロ判定値Ａより大きい場合にはステップＳ６を実行し、回転数Ｎinが予め設定されたシフト完了判定値Ｂ以上か否かを判断する。シフト完了判定値Ｂは、出力軸１４の回転数Ｎ0 、およびリバース用歯車４０ａ，４０ｂ、歯車対２０ａ，２０ｂのギヤ比から求められるリバース変速段成立時の入力軸１８の回転数よりも多少小さめの値が設定され、シフトレバー３７が完全にリバース位置へ切り換えられてリバース変速段が成立した場合、すなわちリバース用アイドル歯車３８がリバース用歯車対４０ａ，４０ｂに噛み合った場合には、回転速度センサ８２の検出誤差などに拘らず回転数Ｎinが確実にシフト完了判定値Ｂを上回るようになっている。このステップＳ６は前記シフトチェンジ完了判定手段９０によって実行される。
【００２１】そして、上記ステップＳ６の判断がＹＥＳの場合、すなわちＮin≧Ｂの場合は、ステップＳ５の判断がＹＥＳとなること無くリバース変速段が成立したことを意味し、ステップＳ１２でリバースシンクロ無しの判定が為される一方、ステップＳ６の判断がＮＯの場合はステップＳ７を実行する。ステップＳ７では、テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達したか否かを判断し、設定時間Ｔmax に達するまでは前記ステップＳ４以下の実行を繰り返す。設定時間Ｔmax は、作業者がスタート釦を押圧操作した後、シフトレバー３７のリバース位置への切換操作が完了するまでに必要な時間で、手動変速機１０の機差などを考慮して余裕を持って定められ、ステップＳ５およびＳ６の判断が何れもＹＥＳとなること無くＴ＝Ｔmax となった場合には、ステップＳ１３で再テストの判定が為される。前記ステップＳ４における回転数Ｎinの取込み周期は例えば５ｍｓ程度で、その取込み周期と同じサイクルタイムでステップＳ４以下が繰り返し実行されることにより、シフトレバー３７の操作速度のばらつきに拘らずステップＳ５で一時的なＮin≦Ａを確実に検出できるようになっている。
【００２２】一方、前記ステップＳ５の判断がＹＥＳとなった場合、すなわちＮin≦Ａとなった場合には、ステップＳ８で前記ステップＳ４と同様に回転速度センサ８２から入力軸１８の回転数Ｎinを表す検出信号を取り込み、ステップＳ９で前記ステップＳ６と同様にしてＮin≧Ｂか否かを判断する。回転数Ｎinがシフト完了判定値Ｂより小さい場合には、ステップＳ１０で前記ステップＳ７と同様にしてＴ＝Ｔmax か否かを判断し、テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達するまではステップＳ８以下を繰り返す。そして、ステップＳ９の判断がＹＥＳ、すなわちリバース位置への切換操作が完了してＮin≧Ｂとなった場合には、ステップＳ１１でリバースシンクロ有りの判定が為され、ステップＳ１０の判断がＹＥＳとなった場合、すなわちテスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達した場合には、ステップＳ５のＹＥＳ判断に拘らずステップＳ１３で再テストの判定が為される。
【００２３】ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３では、例えばランプの点灯やブザーなどの表示手段によって作業者に判定結果を知らせるようになっており、これにより、１台の手動変速機１０に対するリバースシンクロ機構の有無に関する一連の検査が終了する。
【００２４】このように、本実施例では出力軸１４を回転駆動しながらシフトレバー３７をニュートラル位置からリバース位置へ切り換える際に、シフトチェンジが完了する前に入力軸１８の回転数Ｎinが一時的にシンクロ判定値Ａを下回ったか否かによってリバースシンクロ機構の有無が自動的に判定されるため、作業者の負担が大幅に軽減されるとともに、作業者の感により経験的に判定していた従来の場合に比較して、手動変速機１０の機差などに拘らず高い検査精度が得られる。これにより、新人や初心者でも容易にリバースシンクロ機構の検査を行うことが可能となる。
【００２５】また、上記シンクロ判定値Ａはシンクロ機構３６が完全係合した場合の入力軸１８の回転数に基づいて設定されているとともに、Ｎin≦Ａとなり且つその後テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達する前にＮin≧Ｂとなった場合にリバースシンクロ有りの最終判定が為されるため、検査精度が更に高くなり検査結果に対して高い信頼性が得られる。
【００２６】また、回転速度センサ８２によって入力軸１８の回転数Ｎinを検出しているとともに、計測ユニット８６は５ｍｓ程度のサイクルタイムで回転数Ｎinを表す検出信号を取り込むようになっているため、シフトレバー３７の操作速度のばらつきに拘らずステップＳ５で一時的なＮin≦Ａが確実に検出され、この点でも高い検査精度が得られる。すなわち、入力軸１８の回転数Ｎinは、シフトレバー３７の操作速度が速ければ図４の（ａ）に示すような波形となり、操作速度が遅い場合には同図の（ｂ）に示すような波形となるが、何れの場合でも一時的なＮin≦Ａを確実に検出できるのである。
【００２７】なお、図１の検査装置は手動変速機１０をアッシー段階で総合的に検査するもので、上記のようにリバースシンクロ機構の有無を検査するだけであれば、クラッチ７２，７８、駆動モータ７４、回転速度センサ８４は必ずしも必要でなく、出力軸１４を回転駆動する駆動モータ８０および入力軸１８の回転数Ｎinを検出する回転速度センサ８２を備えておれば良い。また、上例では出力軸１４をマイナス方向へ回転駆動するようになっていたが、逆のプラス方向へ回転駆動するようにしても良いことは勿論、駆動モータ７４により入力軸１８を回転駆動しながら回転速度センサ８４により出力軸１４の回転方向や回転数を検出してリバースシンクロ機構の有無を検査することもできる。
【００２８】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
【００２９】例えば、前記実施例の手動変速機１０は入力軸１８からカウンタ軸１２に回転力が伝達されるようになっていたが、カウンタ軸１２がそのまま入力軸になっているものなど、リバースシンクロ機構を有する種々の形式の手動変速機の検査に本発明は同様に適用され得る。
【００３０】また、前記実施例ではカウンタ軸１２側の歯車２８ａが遊動歯車で出力軸１４側の歯車２８ｂが固定歯車であったが、逆に歯車２８ａをカウンタ軸１２に固定するとともに歯車２８ｂを出力軸１４に相対回転可能に配設し、シンクロ機構３６を出力軸１４側に設けるようにしても良い。その場合は出力軸１４が第１軸でカウンタ軸１２が第２軸に相当する。
【００３１】また、前記実施例では第５速用の歯車対２８ａ，２８ｂが遊動歯車，固定歯車を兼ねているとともに第５速用のシンクロ機構３６にリバースシンクロ機構が組み込まれていたが、変速用歯車とは別に遊動歯車および固定歯車を配設したり、リバース切換時専用のリバースシンクロ機構を配設したりしても良い。図６のシンクロ機構３６はあくまでも一例である。
【００３２】また、前記実施例では作業者が駆動モータ８０を作動させたりシフトレバー３７を切換操作したりしていたが、シフトレバー３７を自動でニュートラル位置からリバース位置へ切り換えるシフト切換手段を設けるなどして、作業者がテスト開始スイッチを押圧操作するだけで計測ユニット８６が自動で駆動モータ８０を作動させたり、シフトレバー３７をリバース位置へ切り換えさせたりすることもできる。回転速度センサ８４から取り込んだ出力軸１４の回転数に基づいて、予め設定された手動変速機１０の変速比などから前記判定値Ａ，Ｂが自動設定されるようにしても良い。
【００３３】また、前記実施例では計測ユニット８６により自動でリバースシンクロ有無の判定が為されるようになっていたが、例えば図３に示すようなタイムチャートがブラウン管などの表示装置に表示されるようにして、その波形から作業者が異常の有無や原因などを判定できるようにしても良い。
【００３４】また、前記実施例では入力軸１８の回転数Ｎinが、シンクロ機構３６が完全係合した場合の入力軸１８の回転数に基づいて設定されたシンクロ判定値Ａ以下となったか否かによって良否判定を行っていたが、入力軸１８の回転方向が同じか否か、すなわち回転数Ｎinがマイナス、或いは誤差などを考慮して０より少し小さい所定の判定値以下か否かによって良否判定を行うようにしても良い。
【００３５】また、前記実施例ではＮin≦Ａとなり且つその後テスト時間Ｔが設定時間Ｔmax に達する前にＮin≧Ｂとなった場合にリバースシンクロ有りの最終判定が為されるようになっていたが、回転数Ｎinがシンクロ判定値Ａ以下となったか否かだけでリバースシンクロ機構の良否判定を行うようにしても良い。
【００３６】また、前記実施例では駆動モータ８０により出力軸１４を回転駆動した状態でリバースシンクロ機構の有無を検査するようになっていたが、クラッチ７８を遮断するなどして出力軸１４が惰性回転している状態でシフトレバー３７を切り換えて検査することもできる。
【００３７】その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を好適に実施できる検査装置の構成図である。
【図２】図１の検査装置を用いてリバースシンクロ機構の有無を検査する際の手順を説明するフローチャートである。
【図３】図１の検査装置を用いてリバースシンクロ機構の有無を検査する際の出力軸回転数および入力軸回転数の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図４】図１の検査装置を用いてリバースシンクロ機構の有無を検査する際のシフトレバーの操作速度が異なる場合の入力軸回転数の変化を比較して示すタイムチャートの一例である。
【図５】リバースシンクロ機構を有する手動変速機の一例を説明する骨子図である。
【図６】リバースシンクロ機構の一具体例を示す断面図である。
【図７】図６のリバースシンクロ機構のスプラインが当接した状態を示す図である。
【符号の説明】
１０：手動変速機
１２：カウンタ軸（第１軸）
１４：出力軸（第２軸）
１６：アイドル軸（第３軸）
２８ａ：第５速用歯車（遊動歯車）
２８ｂ：第５速用歯車（固定歯車）
３６：シンクロ機構（リバースシンクロ機構）
３７：シフトレバー
３８：リバース用アイドル歯車
４０ａ，４０ｂ：リバース用歯車
８０：駆動モータ（回転駆動手段）
８２：回転速度センサ（回転検出手段）
ステップＳ１：回転駆動工程
ステップＳ２：切換工程
ステップＳ５：判定工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】 互いに平行な第１軸および第２軸と、該第１軸および第２軸と平行な第３軸まわりに回転可能に配設され、シフトレバーがリバース位置へ操作されることにより、該第１軸および第２軸にそれぞれ設けられた一対のリバース用歯車と噛み合わされて該第１軸および該第２軸を同じ方向へ回転させるリバース用アイドル歯車と、前記第１軸に相対回転可能に設けられた遊動歯車と、前記第２軸に一体的に設けられて一体回転させられるとともに、前記遊動歯車と噛み合わされた固定歯車と、前記遊動歯車と前記第１軸との間に設けられ、前記シフトレバーがニュートラル位置に操作された状態では該遊動歯車と該第１軸との相対回転を許容するが、該シフトレバーが該ニュートラル位置から前記リバース位置へ切換操作されると、前記リバース用アイドル歯車が前記リバース用歯車と噛み合う前に一時的に該遊動歯車と該第１軸とを係合させるリバースシンクロ機構とを有する手動変速機において、前記リバースシンクロ機構が正常に作動するか否かを検査する方法であって、前記シフトレバーがニュートラル位置に保持されている状態で、前記第１軸および第２軸の何れか一方を回転駆動手段によって回転駆動する回転駆動工程と、前記一方の軸が回転させられた状態で前記シフトレバーをリバース位置へ切り換える切換工程と、前記第１軸および第２軸の他方の回転方向を回転検出手段によって検出し、前記シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程で該他方の軸が前記回転駆動手段による一方の軸の回転方向と反対方向へ回転したか否かを判断し、反対方向へ回転した場合に前記リバースシンクロ機構が正常に作動していると判定する判定工程とを有することを特徴とするリバースシンクロ機構の検査方法。
【請求項１】 互いに平行な第１軸および第２軸と、該第１軸および第２軸と平行な第３軸まわりに回転可能に配設され、シフトレバーがリバース位置へ操作されることにより、該第１軸および第２軸にそれぞれ設けられた一対のリバース用歯車と噛み合わされて該第１軸および該第２軸を同じ方向へ回転させるリバース用アイドル歯車と、前記第１軸に相対回転可能に設けられた遊動歯車と、前記第２軸に一体的に設けられて一体回転させられるとともに、前記遊動歯車と噛み合わされた固定歯車と、前記遊動歯車と前記第１軸との間に設けられ、前記シフトレバーがニュートラル位置に操作された状態では該遊動歯車と該第１軸との相対回転を許容するが、該シフトレバーが該ニュートラル位置から前記リバース位置へ切換操作されると、前記リバース用アイドル歯車が前記リバース用歯車と噛み合う前に一時的に該遊動歯車と該第１軸とを係合させるリバースシンクロ機構とを有する手動変速機において、前記リバースシンクロ機構が正常に作動するか否かを検査する方法であって、前記シフトレバーがニュートラル位置に保持されている状態で、前記第１軸および第２軸の何れか一方を回転駆動手段によって回転駆動する回転駆動工程と、前記一方の軸が回転させられた状態で前記シフトレバーをリバース位置へ切り換える切換工程と、前記第１軸および第２軸の他方の回転方向を回転検出手段によって検出し、前記シフトレバーがリバース位置へ切り換えられる過程で該他方の軸が前記回転駆動手段による一方の軸の回転方向と反対方向へ回転したか否かを判断し、反対方向へ回転した場合に前記リバースシンクロ機構が正常に作動していると判定する判定工程とを有することを特徴とするリバースシンクロ機構の検査方法。
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開平８−１６６３２６
【公開日】平成８年（１９９６）６月２５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−３１０５６０
【出願日】平成６年（１９９４）１２月１４日
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９４２０３９２２）コサカ精機株式会社 (1)
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
【公開日】平成８年（１９９６）６月２５日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）１２月１４日
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９４２０３９２２）コサカ精機株式会社 (1)
【出願人】（０００１７６９５８）三明電機株式会社 (37)
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