JP4400621B2 - 相対回転状態検知装置 - Google Patents

Description

この発明は、２部材同士の相対回転状態を検知する相対回転状態検知装置に関するものである。

一般に、車両の駆動力源のトルクは、動力伝達経路を経由して車輪に伝達されるように構成されている。動力伝達経路には、各種の回転部材が設けられており、回転部材の回転状態、例えば、回転角度、回転数などを検知する場合がある。このように、動力伝達経路に設けられている回転部材の回転状態を検知することのできる装置の一例が、特許文献１に記載されている。

この特許文献１には、油圧発生装置および動力出力装置が記載されており、動力出力装置は、エンジン、第１のモータ、第２のモータ、プラネタリギヤなどを有し、第１のモータ、第２のモータ、プラネタリギヤなどは、ケース内に配置されている。そして、エンジンのクランクシャフトとキャリヤ軸とが同心状に配置されている。クランクシャフトの外側に第１のモータが設けられており、キャリヤ軸の外側に第２のモータが設けられている。また、第１のモータと第２のモータとの間に、プラネタリギヤが設けられている。

前記プラネタリギヤは、サンギヤと、リングギヤとサンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持したキャリヤとを有する。さらに、サンギヤにはサンギヤ軸が連結されており、第１のモータのロータと、サンギヤ軸とが連結されている。サンギヤ軸はクランクシャフトの外周に取り付けられている。リングギヤにはリングギヤ軸が連結されており、第２のモータのロータと、リングギヤ軸とが連結されている。リングギヤ軸はキャリヤ軸の外周に取り付けられている。さらに、キャリヤとキャリヤ軸とが連結され、リングギヤは駆動軸に連結されている。また、第１のモータのロータおよび第２のモータのロータの回転角度を検出するためのレゾルバが、それぞれ設けられている。

このレゾルバとしては、ステータおよびロータを有し、ステータに通電コイルを設けた構造のレゾルバが知られており、このレゾルバでは通電コイルに交流電流を流すことにより、ロータの回転角度、回転数などを検知できる。この構造のレゾルバを、上記公報に記載されているレゾルバとして用いるとすれば、ステータがケースに固定され、ロータがリングギヤ軸およびサンギヤ軸に取り付けられると考えられる。

特開平１０−８９４４６号公報（段落番号００３０ないし段落番号００３５、図５）

しかしながら、上記公報に記載されている動力出力装置において、ケース内にリングギヤ軸およびサンギヤ軸を配置する場合に、ケースとリングギヤ軸およびサンギヤ軸との回転軸線方向の相対位置に基づき、回転軸線方向におけるレゾルバのロータとステータとのオーバーラップ量が所定量未満となる可能性がある。この不都合を回避するために、位置決め部材（例えば、シムなど）を用いて、ケースとリングギヤ軸およびサンギヤ軸との回転軸線方向の相対位置を調整することが考えられるが、位置決め部材を設ける分、部品点数が多くなる問題があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、回転軸線方向における２つの検知部のオーバーラップ量を設定する場合に、部品点数が増加することを防止できる相対回転状態検知装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ケースと、該ケースの内部に回転自在に配置されたシャフトと、そのシャフトの回転状態を検出するように前記ケースとシャフトとのそれぞれに設けられた検知部とを有し、この検知部同士の間のギャップ量に応じた出力を発生して前記シャフトの回転状態を検知する相対回転状態検知装置において、前記シャフトが前記ケースに対して軸受により回転軸線方向に位置決めされている状態で、前記シャフトがギヤ同士の噛み合い力により前記回転軸線方向に振動した場合に、前記回転軸線方向における前記検知部同士のオーバーラップ量を、前記検知部の検知機能が低下することを抑制できる量以上に確保するように、前記少なくとも一方の検知部の回転軸線方向の寸法が設定されているとともに、車両の駆動輪に伝達する動力を出力するエンジンおよび第１電動機および第２電動機が設けられており、前記シャフトには、前記第１の電動機および前記第２の電動機の少なくともいずれか一方の電動機の回転軸が含まれており、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達する経路に動力合成機構が設けられており、この動力合成機構を構成する第１の遊星歯車機構は、第１サンギヤと、この第１サンギヤと同心状に配置された第１リングギヤと、前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤに噛合する第１ピニオンギヤを保持する第１キャリヤとを有し、前記第１サンギヤと前記第２の電動機の回転軸とが連結され、前記第１キャリヤと前記エンジンの出力軸とが連結され、前記第１リングギヤと前記駆動輪とが連結されているとともに、前記第１の電動機の回転軸から出力された動力を前記駆動輪に伝達する経路に変速機構が設けられており、この変速機構を構成する第２の遊星歯車機構は、第２サンギヤと、この第２サンギヤと同心状に配置された第２リングギヤと、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤに噛合する第２ピニオンギヤを保持する第２キャリヤとを有し、前記第２サンギヤと前記第１の電動機の回転軸とが連結され、前記第２キャリヤは前記ケースに固定され、前記第２リングギヤと前記駆動輪とが連結されているとともに、前記第１の遊星歯車機構を構成するギヤ同士が、前記噛み合い力を発生するギヤ同士に相当し、前記第２の遊星歯車機構を構成するギヤ同士が、前記噛み合い力を発生するギヤ同士に相当し、前記第２の電動機の回転軸と、前記第１サンギヤとを前記回転軸線方向に位置決めする位置決め部材が設けられていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第１リングギヤおよび第２リングギヤが内周側に形成された環状部材と、この環状部材を回転可能に保持する軸受とが設けられていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１キャリヤと前記エンジンの出力軸とを連結するインプットシャフトが設けられており、このインプットシャフトと前記第１の電動機の回転軸とが同心状に配置されていることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記変速機構は、前記第１の電動機の回転速度を減速して動力を伝達するように構成されていることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１または３または４の構成に加えて、前記第１リングギヤおよび第２リングギヤが内周側に形成された環状部材と、この環状部材の外周側に形成され、かつ、前記駆動輪に動力を伝達するカウンタドライブギヤとを有することを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、前記第１サンギヤが外周に形成された円筒部材が設けられており、この円筒部材と前記第２の電動機の回転軸とがスプライン嵌合されて、前記第１サンギヤと前記第２の電動機の回転軸とが連結されており、前記円筒部材に形成された段部と、前記第２の電動機の回転軸との間に前記位置決め部材が設けられていることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項６の構成に加えて、前記位置決め部材は、円周方向の一箇所に切れ目が形成された環状に構成されており、前記円筒部材には、前記第２の電動機の回転軸がスプライン嵌合される外歯と該外歯と前記第１サンギヤとの間の首部とが形成されており、この外歯の外径は、前記第１サンギヤの外径よりも小さく設定されているとともに前記首部の外径は前記外歯の外径より小さく設定されており、前記位置決め部材の内径は、前記位置決め部材を拡径する荷重が作用していない状態では前記第１サンギヤの外径よりも小さくかつ前記首部の外径より大きく、さらに前記位置決め部材はその内径が前記外歯の外径より大きくなるように弾性変形可能な構成とされていることを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項６の構成に加えて、前記位置決め部材が環状に構成されており、前記円筒部材には、前記第２の電動機の回転軸がスプライン嵌合される外歯と該外歯と前記第１サンギヤとの間の首部とが形成されており、この外歯の外径は、前記第１サンギヤの外径よりも小さく設定されているとともに前記首部の外径は前記外歯の外径より小さく設定されており、前記位置決め部材の内周に前記外歯同士の歯溝の配置位置に一致する複数の突起が形成されているとともに、前記位置決め部材における前記突起以外の部分の内径は前記外歯の外径より大きく、また前記突起の内接円の直径は、前記外歯の外径よりも小さくかつ前記外歯の歯底円の直径および前記首部の外径より大きく設定されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、２つの検知部により、シャフトの回転状態が検知される。また、シャフトが回転軸線方向に振動した場合でも、回転軸線方向における検知部同士のオーバーラップ量が、前記検知部の検知機能が低下することを抑制できる量以上に確保される。したがって、シャフトを回転軸線方向に位置決めするための位置決め部材を設けずに済み、部品点数の増加を抑制できる。また、位置決め部材により、第２の電動機の回転軸と第１サンギヤとを回転軸線方向に位置決めできる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、前記第１リングギヤおよび第２リングギヤが内周側に形成された環状部材が、軸受により回転可能に保持される。
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、インプットシャフトと前記第１の電動機の回転軸とが同心状に配置されている。
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、前記変速機構は、前記第１の電動機の回転速度を減速して動力を伝達する。したがって、第１の電動機のトルクを増幅して伝達することができる。

請求項５の発明によれば、請求項１または３または４の発明と同様の効果を得られる。
請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる。
請求項７の発明によれば、請求項６の発明と同様の効果を得られる。また、組み立て工程において、外歯の外側空間を通過させて、位置決め部材を円筒部材に取り付ける場合に、位置決め部材の組付け作業性がよい。より具体的には、位置決め部材を円筒部材に取り付ける場合は、位置決め部材に荷重を加えて弾性変形させ、位置決め部材を拡径させた状態で外歯の外側を通過させる。ついで、位置決め部材に加えていた荷重を除去すると、位置決め部材が元の形状に復元し、円筒部材に位置決め部材が取り付けられる。

請求項８の発明によれば、請求項６の発明と同様の効果を得られる他に、組み立て工程において、位置決め部材の突起が外歯同士の間を通過して、前記位置決め部材が円筒部材に取り付けられる。また、前記位置決め部材と円筒部材とを半径方向に相対移動させようとする荷重が発生した場合でも、複数の突起が前記円筒部材に接触することで、位置決め部材の中心と円筒部材の中心とが位置ずれ（偏心）する量の増加を抑制できる。

（実施例）
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図２は、この発明の一実施例であるＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式の車両Ｖｅのパワートレーンを示すスケルトン図である。この図２において、１はエンジンであり、エンジン１はクランクシャフト２を有する。そのクランクシャフト２は、車両Ｖｅの幅方向に、かつ、水平に配置されている。また、クランクシャフト２の端部にはフライホイール３が形成されている。

このエンジン１の外壁には、中空のトランスアクスルケース４が取り付けられている。トランスアクスルケース４は、エンジン側ハウジング４Ａと、ケース４Ｂと、ケースカバー４Ｃとを有している。そして、エンジン１とエンジン側ハウジング４Ａとが固定されている。また、エンジン側ハウジング４Ａとケースカバー４Ｃとの間に、ケース４Ｂが配置されている。さらに、エンジン側ハウジング４Ａとケース４Ｂとが固定されている。さらにまた、ケース４Ｂは筒形状を成しており、ケース４Ｂの開口端にケースカバー４Ｃが固定されている。

前記トランスアクスルケース４の内部Ｇ１には、インプットシャフト５、第１のモータ・ジェネレータ６、動力合成機構７、変速機構８、第２のモータ・ジェネレータ９が設けられている。インプットシャフト５は回転軸線Ａ１を中心として回転する。インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。また、フライホイール３とインプットシャフト５との間におけるトルク変動を抑制・吸収するダンパ機構１２が設けられている。前記第１のモータ・ジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側に配置され、第２のモータ・ジェネレータ９は、第１のモータ・ジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。

すなわち、エンジン１と第２のモータ・ジェネレータ９との間に第１のモータ・ジェネレータ６が配置されている。具体的には、エンジン側ハウジング４Ａの内面には隔壁６０，６１が形成されており、隔壁６０と隔壁６１との間に、第１のモータ・ジェネレータ６が配置されている。また、ケース４Ｂの内面の隔壁４Ｄとケースカバー４Ｃとの間の空間に、第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。まず、第１のモータ・ジェネレータ６は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ１３と、回転自在なロータ１４とを有している。一方、インプットシャフト５の外周には、中空シャフト１７が取り付けられている。そして、インプットシャフト５と中空シャフト１７とが相対回転可能に構成されている。また、中空シャフト１７を回転可能に保持する軸受６２，６３が設けられており、軸受６２が隔壁６０に取り付けられ、軸受６３が隔壁６１に取り付けられている。

また、前記動力合成機構（言い換えれば動力分配機構）７は、第１のモータ・ジェネレータ６と第２のモータ・ジェネレータ９との間に設けられている。この動力合成機構７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構７Ａは、サンギヤ１８と、サンギヤ１８と同心状に配置されたリングギヤ１９と、サンギヤ１８およびリングギヤ１９に噛合するピニオンギヤ２０を保持したキャリヤ２１とを有している。そして、サンギヤ１８と中空シャフト１７とが連結され、キャリヤ２１とインプットシャフト５とが連結されている。なお、リングギヤ１９は、インプットシャフト５と同心状に配置された環状部材２２の内周側に形成されており、この環状部材２２の外周側にはカウンタドライブギヤ２３が形成されている。このカウンタドライブギヤ２３は、デファレンシャル（図示せず）などを経由して駆動輪９５に連結されている。

さらに、インプットシャフト５には、連結軸５Ａが同心状に連結されている。インプットシャフト５と連結軸５Ａとは一体回転可能である。そして、連結軸５Ａの外周には中空シャフト２４が回転可能に取り付けられており、この中空シャフト２４の外周側に前記第２のモータ・ジェネレータ９が配置されている。第２のモータ・ジェネレータ９は、トランスアクスルケース４に固定されたステータ２５と、回転自在なロータ２６とを有している。このロータ２６と中空シャフト２４とが一体回転するように連結されている。中空シャフト２４を回転可能に保持する軸受３５，３６が設けられており、軸受３５が隔壁４Ｄに取り付けられ、軸受３６がケースカバー４Ｃに取り付けられている。

前記変速機構８は、回転軸線方向において、動力合成機構７と第２のモータ・ジェネレータ９との間に配置されており、この変速機構８は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構８Ａを有している。すなわち、遊星歯車機構８Ａは、サンギヤ２９と、サンギヤ２９と同心状に配置され、かつ、環状部材２２の内周に形成されたリングギヤ３０と、サンギヤ２９およびリングギヤ３０に噛合するピニオンギヤ３１を保持したキャリヤ３２とを有している。サンギヤ２９と中空シャフト２４とが一体回転するように連結されている。また、キャリヤ３２は隔壁４Ｄに固定されている。さらに、環状部材２２は、２つの軸受３３により回転自在に保持されている。一方の軸受３３は隔壁４Ｄに取り付けられており、他方の軸受３３は隔壁６１に取り付けられている。前記中空シャフト１７，２４の支持構造を、図１に基づいて具体的に説明する。軸受６２は、内輪６４と外輪６５と転動体６６とを有する。内輪６４は中空シャフト１７の外周に嵌合固定され、外輪６５は隔壁６０の取り付け穴６７に嵌合固定されている。中空シャフト１７の外周には環状の段部６８が形成され、隔壁６０には環状の段部６９が形成されている。そして、内輪６４が段部６８に接触し、外輪６５が段部６９に接触する。

また、軸受６３は内輪７０と外輪７１と転動体７２とを有しており、内輪７０が中空シャフト１７の外周に嵌合固定され、外輪７１が隔壁６１の取り付け孔７３に嵌合固定されている。さらに、第１のモータ・ジェネレータ６の回転状態を検知するレゾルバ７４が設けられている。このレゾルバ７４の構成例を説明すれば、ロータ７５とステータ７６とを有し、ステータ７６には複数の電線（図示せず）が巻き付けられており、電線には電気回路が接続されている。そして、電線への通電状態および電気回路の電圧などを検知および制御する電子制御装置（図示せず）が設けられている。一方、ロータ７５はステータ７６の内側に配置されており、ロータ７５は楕円形を有している。このロータ７５が回転すると、ロータ７５とステータ７６との間のギャップ量が変化し、所定の電線に交流電流を流すことにより、他の電線にはロータ７５の位置に応じた出力が発生し、その出力の差に基づいてロータ７５の回転角度、回転数などが判断される。ロータ７５は中空シャフト１７に固定され、ステータ７６は隔壁６１に固定されている。中空シャフト１７の外周には段部７７が形成されている。また、回転軸線方向において軸受６３の側方にはリング７８が設けられている、リング７８と段部７７との間に、ロータ７５が挟み付けられている。

このように、軸受６２，６３およびリング７８により、エンジン側ハウジング４Ａと、中空シャフト１７とが、回転軸線方向に位置決めされるとともに、レゾルバ７４のロータ７５とステータ７６とが回転軸線方向に位置決めされている。ここで、ロータ７５とステータ７６とは、回転軸線方向において、所定範囲（所定長さ）でオーバーラップするように、回転軸線方向の相対位置が設定されている。

つぎに、サンギヤ１８を含む部分の構造を具体的に説明する。サンギヤ１８は円筒部材９０の外周に形成されており、中空シャフト１７と円筒部材９０とがスプライン嵌合されている。円筒部材９０には環状の段部が形成されており、その段部と、中空シャフト１７の端部との間に、環状のシム７９が介在されている。シム７９は金属材料により構成されている。さらに、前記インプットシャフト５であって、中空シャフト２４側の端部には外向きフランジ８０が形成されている。この外向きフランジ８０には前記キャリヤ２１が接合されている。そして、外向きフランジ８０と円筒部材９０との間に、スラスト軸受８１が設けられている。このシム７９およびスラスト軸受８１により、中空シャフト１７と円筒部材９０とインプットシャフト５とが、回転軸線方向に位置決めされている。さらに、前記外向きフランジ８０と、変速機構８のキャリヤ３２との間にはスラスト軸受８２が設けられている。

つぎに、中空シャフト２４の支持構造を説明する。前記軸受３５，３６は、回転軸線方向の異なる位置に配置されている。軸受３５は、内輪３７および外輪３８と、内輪３７と外輪３８との間に設けられた転動体３９とを有している。内輪３７は中空シャフト２４の外周に嵌合され、外輪３８は隔壁４Ｄの取り付け穴４０に嵌合されている。また、軸受３６は内輪４５および外輪４６および転動体４７を有している。内輪４５が中空シャフト２４の外周に取り付けられ、外輪４６がケースカバー４Ｃに取り付けられている。このように、軸受３５，３６により、中空シャフト２４とトランスアクスルケース４とが、回転軸線方向に位置決めされている。さらに、ケースカバー４Ｃには、回転軸線Ａ１を中心とする軸孔５４が形成されており、連結軸５Ａの一部が、軸孔５４内に配置されている。

さらに、第２のモータ・ジェネレータ９の回転状態を検知するレゾルバ８３が設けられている。レゾルバ８３は、ロータ８４とステータ８５とを有し、基本的な構成および機能は、レゾルバ７４と同じである。ロータ８４は中空シャフト２４に取り付けられ、ステータ８５はケースカバー４Ｃに固定されている。中空シャフト２４の外周には段部８６が形成されている。また、回転軸線方向において軸受３６の側方にはリング８７が設けられている。リング８７と段部８６との間に、ロータ８４が挟み付けられている。中空シャフト２４とケースカバー４Ｃとは、前述のように回転軸線方向に位置決めされており、レゾルバ８３のロータ８４とステータ８５との回転軸線方向におけるオーバーラップ量が設定されている。

上記構成のパワートレーンにおいては、エンジン１から出力されるトルクがインプットシャフト５を介してキャリヤ２１に伝達される。キャリヤ２１に伝達されたトルクは、リングギヤ１９、環状部材２２、カウンタドライブギヤ２３を介して駆動輪９５に伝達される。また、エンジン１のトルクをキャリヤ２１に伝達する際に、第１のモータ・ジェネレータ６を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置（図示せず）に充電することもできる。さらに、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、その動力を動力分配機構７に伝達することができる。第２のモータ・ジェネレータ９の動力が中空シャフト２４を介して変速機構８のサンギヤ２９に伝達されると、キャリヤ３２が反力要素として作用するとともに、サンギヤ２９の回転速度が減速され、かつ、サンギヤ２９の回転方向とは逆方向にリングギヤ３０を回転させる方向に動力が伝達される。

このようにして、エンジン１の動力および第２のモータ・ジェネレータ９の動力が動力合成機構７に入力されて合成され、合成された動力が駆動輪９５に伝達される。なお、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度を、変速機構８で減速することにより、第２モータ・ジェネレータ９のトルクを増幅して動力合成機構７に伝達することができる。上記のように、図１に示すパワートレーンを有する車両Ｖｅは、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方のトルクを駆動輪９５に伝達することができる車両Ｖｅ、いわゆるハイブリッド車である。一方、レゾルバ７４においては、第１のモータ・ジェネレータ６の回転状態、例えば、回転角度、回転数などが判断される。一方、レゾルバ８３においては、第２のモータ・ジェネレータ９の回転状態、例えば、回転角度、回転数などが判断される。

ところで、動力合成機構７を構成するギヤ同士の噛み合い力により、中空シャフト１７が回転軸線方向に振動する可能性がある。これに対して、この実施例では、中空シャフト１７が回転軸線方向に振動した場合でも、回転軸線方向において、ロータ７５とステータ７６とのオーバーラップ量の絶対値を、レゾルバ７４の検知機能が低下することを抑制できる量以上に確保できるように、回転軸線方向におけるロータ７５またはステータ７６の少なくとも一方の寸法（長さ）が、予め設定されている。したがって、中空シャフト１７が回転軸線方向に振動した場合でも、レゾルバ７４の検知機能が低下することを抑制できる。

また、変速機構８を構成するギヤ同士の噛み合い力により、中空シャフト２４が回転軸線方向に振動する可能性がある。これに対して、この実施例では、中空シャフト２４が回転軸線方向に振動した場合でも、回転軸線方向でロータ８４とステータ８５とのオーバーラップ量の絶対値を、レゾルバ８３の検知機能が低下することを抑制できる量以上に確保するように、回転軸線方向におけるロータ８４またはステータ８５の少なくとも一方の寸法（長さ）が、予め設定されている。したがって、中空シャフト２４が回転軸線方向に振動した場合でも、レゾルバ８３の検知機能が低下することを抑制できる。このように、この実施例によれば、レゾルバのロータとステータとを回転軸線方向に位置決めするための、位置決め部材、例えばシムなどを用いずに済む。その結果、部品点数を低減でき、位置決め部材をストックするスペースも不要となる。

さらに、シム７９、スラスト軸受８１により、中空シャフト１７と、円筒部材９０と、キャリヤ２１とが回転軸線方向に位置決めされる。したがって、動力合成機構７を構成する各ギヤ同士の噛み合い量、具体的には回転軸線方向の噛み合い量を、所定量以上に設定できる。さらにまた、シム７９、スラスト軸受８１により、インプットシャフト５と、ケース４Ｂに固定されたキャリヤ３２とが、回転軸線方向に位置決めされている。したがって、スラスト軸受８２が、キャリヤ３２と外向きフランジ８０との間から脱落することを抑制できる。さらにまた、変速機構８を構成するギヤ同士の噛み合い量、具体的には回転軸線方向の噛み合い量を、所定量以上に設定できる。

つぎに、シム７９の構成例を順次説明する。
（第１の構成例）
まず、第１の構成例を図３に基づいて説明する。前記円筒部材９０には、サンギヤ１８に加えて、外歯９１が形成されており、外歯９１と、中空シャフト１７の内歯（図示せず）とがスプライン嵌合される。外歯９１の外径は、サンギヤ１８の外径よりも小さく設定されている。また、円筒部材９０には、回転軸線方向でサンギヤ１８と外歯９１との間に首部９２が形成されており、首部９２の外周に前記シム７９が取り付けられる。首部９２の外径は外歯９１の外径よりも小さく設定されている。一方、シム７９の内径は、外歯９１の外径よりも大きく、サンギヤ１８の外径よりも小さく設定されている。したがって、トランスアクスルユニットの組み立て工程において、外歯９１の外側空間を通過させて首部９２にシム７９を取り付ける場合に、シム７９の組付け作業性がよい。

（第２の構成例）
前記シム７９の第２の構成例を、図４および図５に基づいて説明する。図４および図５において、図３と同じ構成部分については、図３と同じ符号を付してある。この第２の構成例においては、シム７９の内周に、円周方向に複数の突起９３が形成されている。突起９３は、例えば、円周方向に均等間隔で４箇所設けることができる。この第２の構成例では、シム７９において突起９３以外の部分の内径は、外歯９１の外径よりも大きく設定され、複数の突起９３の内接円（図示せず）の直径は、外歯９１の外径よりも小さく設定されている。また、複数の突起９３の内接円の直径は、外歯９１の歯底円（図示せず）の直径よりも大きく設定されている。さらに複数の突起９３の内接円の直径は、首部９２の外径よりも若干大きく設定されている。さらに、シム７９の円周方向において、複数の突起９３の配置位置と、外歯９１同士の間の歯溝（図示せず）の配置位置とが一致している。

この第２の構成例においては、トランスアクスルユニットの組み立て工程において、シム７９の突起９３が外歯９１同士の間の歯溝を通過して、シム７９が円筒部材９０の首部９２に取り付けられる。また、シム７９が首部９２に取り付けられた状態において、シム７９と円筒部材９０とを半径方向に相対移動させようとする荷重が発生した場合でも、複数の突起９３と首部９２とが接触することで、シム７９の中心と、円筒部材９０の中心とが位置ずれ（偏心）する量の増加が抑制される。なお、シム７９の円周方向において、突起９３の数を増加すれば、シム７９と円筒部材９０とが、回転軸線に直交する平面内でどの方向に移動しようとした場合でも、前記偏心量の増加が抑制される。また、１箇所の突起９３と、首部９２との接触面圧を低減でき、突起９３の摩耗を抑制できる。

（第３の構成例）
つぎに、前記シム７９の第３の構成例を、図６に基づいて説明する。すなわち、シム７９の円周方向の１箇所に切れ目９４が形成されている。また、シム７９を拡径させる荷重が作用していない状態において、シム７９の内径は、外歯９１の外径よりも小さく、首部９２の外径よりも大きい。シム７９を円筒部材９０に取り付ける場合は、シム７９に荷重を加えて弾性変形させ、シム７９を拡径させた状態で、外歯９１の外側を通過させる。ついで、シム７９に加えていた荷重を除去すると、シム７９が元の形状に復元、すなわち縮径し、首部９２にシム７９が取り付けられる。この第３の構成例においても、円筒部材９０とシム７９との偏心量の増加を抑制できる。また、シム７９の内周の一部が、首部９２と部分的に接触することを抑制できるため、シム７９の摩耗を抑制できる。

（実施例の構成と発明の構成との対応）
この実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、レゾルバ７４，８３が、この発明の検知部に相当する。第２のモータ・ジェネレータ９が、この発明の第１の電動機に相当し、ロータ２６および中空シャフト２４が、この発明の第１の電動機の回転軸に相当し、第１のモータ・ジェネレータ６が、この発明の第２の電動機に相当し、ロータ１４および中空シャフト１７が、この発明の第２の電動機の回転軸に相当し、動力合成機構７を構成する遊星歯車機構が、この発明における「第１の遊星歯車機構」に相当し、変速機構８を構成する遊星歯車機構が、この発明における「第２の遊星歯車機構」に相当する。また、サンギヤ１８が、この発明における第１サンギヤに相当し、リングギヤ１９が、この発明における第１リングギヤに相当し、ピニオンギヤ２０が、この発明における第１ピニオンギヤに相当し、キャリヤ２１が、この発明における第１キャリヤに相当する。さらに、サンギヤ２９が、この発明における第２サンギヤに相当し、リングギヤ３０が、この発明における第２リングギヤに相当し、ピニオンギヤ３１が、この発明における第２ピニオンギヤに相当し、キャリヤ３２が、この発明における第２キャリヤに相当する。さらに、軸受３３が、この発明における「環状部材を保持する軸受」に相当し、クランクシャフト２が、この発明における「エンジンの出力軸」に相当し、シム７９がこの発明の位置決め部材に相当する。

（その他）
この発明で対象とする相対回転状態検知装置には、２つの検知部同士が接触する接触式のセンサと、２つの検知部同士が接触しない非接触式センサとが含まれる。非接触式のセンサとしては、上記のレゾルバの他に、ロータリエンコーダ、レーザスケール、磁気式リニア速度検出器、レーザ式リニア速度検出器などが挙げられる。

この発明を適用したハイブリッド車のスケルトン図である。 図１の要部を示す断面図である。 この実施例におけるシムの第１の構成例を示す断面図である。 この実施例におけるシムの第２の構成例を示す断面図である。 図４に示されたシムの側面図である。 この実施例におけるシムの第３の構成例を示す側面図である。

符号の説明

１…エンジン、 ２…クランクシャフト、 ４…トランスアクスルケース、 ４Ａ…エンジン側ハウジング、 ４Ｂ…ケース、 ４Ｃ…ケースカバー、 ４Ｄ…ケース、 ６…第１のモータ・ジェネレータ、 ７…動力合成機構、 ９…第２のモータ・ジェネレータ、 １４，２６…ロータ、 １７，２４…中空シャフト、 １８…サンギヤ、 １９…リングギヤ、 ２０…ピニオンギヤ、 ２１…キャリヤ、 ６１…隔壁、 ７４，８３…レゾルバ、 ７５，８４…ロータ、 ７６，８５…ステータ、 ７９…シム、 ９５…駆動輪、 Ａ１…回転軸線、 Ｖｅ…車両。

Claims (8)

1. ケースと、該ケースの内部に回転自在に配置されたシャフトと、そのシャフトの回転状態を検出するように前記ケースとシャフトとのそれぞれに設けられた検知部とを有し、この検知部同士の間のギャップ量に応じた出力を発生して前記シャフトの回転状態を検知する相対回転状態検知装置において、
   前記シャフトが前記ケースに対して軸受により回転軸線方向に位置決めされている状態で、前記シャフトがギヤ同士の噛み合い力により前記回転軸線方向に振動した場合に、前記回転軸線方向における前記検知部同士のオーバーラップ量を、前記検知部の検知機能が低下することを抑制できる量以上に確保するように、前記少なくとも一方の検知部の回転軸線方向の寸法が設定されているとともに、
   車両の駆動輪に伝達する動力を出力するエンジンおよび第１電動機および第２電動機が設けられており、前記シャフトには、前記第１の電動機および前記第２の電動機の少なくともいずれか一方の電動機の回転軸が含まれており、
   前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達する経路に動力合成機構が設けられており、この動力合成機構を構成する第１の遊星歯車機構は、第１サンギヤと、この第１サンギヤと同心状に配置された第１リングギヤと、前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤに噛合する第１ピニオンギヤを保持する第１キャリヤとを有し、前記第１サンギヤと前記第２の電動機の回転軸とが連結され、前記第１キャリヤと前記エンジンの出力軸とが連結され、前記第１リングギヤと前記駆動輪とが連結されているとともに、
   前記第１の電動機の回転軸から出力された動力を前記駆動輪に伝達する経路に変速機構が設けられており、この変速機構を構成する第２の遊星歯車機構は、第２サンギヤと、この第２サンギヤと同心状に配置された第２リングギヤと、前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤに噛合する第２ピニオンギヤを保持する第２キャリヤとを有し、前記第２サンギヤと前記第１の電動機の回転軸とが連結され、前記第２キャリヤは前記ケースに固定され、前記第２リングギヤと前記駆動輪とが連結されているとともに、
   前記第１の遊星歯車機構を構成するギヤ同士が、前記噛み合い力を発生するギヤ同士に相当し、前記第２の遊星歯車機構を構成するギヤ同士が、前記噛み合い力を発生するギヤ同士に相当し、前記第２の電動機の回転軸と、前記第１サンギヤとを前記回転軸線方向に位置決めする位置決め部材が設けられていることを特徴とする相対回転状態検知装置。
2. 前記第１リングギヤおよび第２リングギヤが内周側に形成された環状部材と、この環状部材を回転可能に保持する軸受とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の相対回転状態検知装置。
3. 前記第１キャリヤと前記エンジンの出力軸とを連結するインプットシャフトが設けられており、このインプットシャフトと前記第１の電動機の回転軸とが同心状に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の相対回転状態検知装置。
4. 前記変速機構は、前記第１の電動機の回転速度を減速して動力を伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の相対回転状態検知装置。
5. 前記第１リングギヤおよび第２リングギヤが内周側に形成された環状部材と、この環状部材の外周側に形成され、かつ、前記駆動輪に動力を伝達するカウンタドライブギヤとを有することを特徴とする請求項１または３または４に記載の相対回転状態検知装置。
6. 前記第１サンギヤが外周に形成された円筒部材が設けられており、この円筒部材と前記第２の電動機の回転軸とがスプライン嵌合されて、前記第１サンギヤと前記第２の電動機の回転軸とが連結されており、前記円筒部材に形成された段部と、前記第２の電動機の回転軸との間に前記位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の相対回転状態検知装置。
7. 前記位置決め部材は、円周方向の一箇所に切れ目が形成された環状に構成されており、前記円筒部材には、前記第２の電動機の回転軸がスプライン嵌合される外歯と該外歯と前記第１サンギヤとの間の首部とが形成されており、この外歯の外径は、前記第１サンギヤの外径よりも小さく設定されているとともに前記首部の外径は前記外歯の外径より小さく設定されており、前記位置決め部材の内径は、前記位置決め部材を拡径する荷重が作用していない状態では前記第１サンギヤの外径よりも小さくかつ前記首部の外径より大きく、さらに前記位置決め部材はその内径が前記外歯の外径より大きくなるように弾性変形可能な構成とされていることを特徴とする請求項６に記載の相対回転状態検知装置。
8. 前記位置決め部材が環状に構成されており、前記円筒部材には、前記第２の電動機の回転軸がスプライン嵌合される外歯と該外歯と前記第１サンギヤとの間の首部とが形成されており、この外歯の外径は、前記第１サンギヤの外径よりも小さく設定されているとともに前記首部の外径は前記外歯の外径より小さく設定されており、前記位置決め部材の内周に前記外歯同士の歯溝の配置位置に一致する複数の突起が形成されているとともに、前記位置決め部材における前記突起以外の部分の内径は前記外歯の外径より大きく、また前記突起の内接円の直径は、前記外歯の外径よりも小さくかつ前記外歯の歯底円の直径および前記首部の外径より大きく設定されていることを特徴とする請求項６に記載の相対回転状態検知装置。

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