CN112292603B - 具有用于测量轮运动的传感器的轮组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮组件，该轮组件包括用于测量轮运动的传感器，该轮组件包括：框架构件；固定在框架构件上的轴；可旋转地安装在轴上并包括轮凹部的轮；位于轮凹部内以与轮一起旋转的编码环；以及联接到框架构件并位于编码环附近的传感器装置。传感器装置感测编码环的运动并产生表示轮运动的输出信号。还提供了一种包括轮组件的物料搬运车辆。

Description

具有用于测量轮运动的传感器的轮组件

技术领域

本发明涉及确定工业车辆的运动，更具体地，本发明涉及基于支腿臂组件中的轮的运动确定工业车辆的运动。

背景技术

叉车和其它类型的工业车辆在各种不同的条件和设定下操作。这些车辆通常包括与驱动或牵引马达关联的一个或多个传感器，用于生成指示牵引马达的速度、加速度和运动方向的信号，该信号用于确定从动轮的速度、加速度和运动方向并由此确定车辆的速度、加速度和运动方向。

发明内容

本公开的各个方面和实施例解决了与传感器装置的需求相关的各种技术问题，该传感器装置精确地检测支腿臂组件中的轮的旋转速度，但允许在不更换传感器装置的情况下快速修理或更换磨损的部件。本公开提供了第一技术方案，该技术方案涉及直接监测轮速度(例如未被驱动的轮，因此不太可能打滑)，使得轴相对于轮轴承的不一致旋转或打滑或者从动轮相对于地板表面的打滑不会影响基于测得的非传动轮速度的车速计算的准确性。因为直接监测轮速度，并且由于轮未被驱动，所以轮不太可能打滑，因此，传感器装置提供了可以准确确定车速的轮速度信息。本文提供的另一种技术解决方案是使用一个或多个霍尔效应传感器，该传感器与磁性目标(例如编码环)结合使用，灵敏度更高，并且通常在更大的气隙范围内有效，与感应式接近传感器或背偏置式霍尔传感器相比。因此，当前公开的传感器装置不太可能受到气隙变化的影响，并且不需要符合常规传感器装置通常所需的紧密公差和精确加工。另一技术方案涉及传感器装置的布置，使得可以在不干扰或更换传感器装置的情况下修理或更换支腿臂组件的经常更换的部件，例如轮轴承、轮/轮罩和/或轴。传感器装置的附接和位置还允许在不需要拆卸和重新组装支腿臂组件的情况下容易地接近传感器装置，并且与接近传感器有关的许多操作可以用手执行。和与复杂轴承组件相关联的常规传感器相比，该传感器装置相对较小且重量轻，并且可以容易地改装到现有车辆上。本文阐述了其它技术问题和相应的解决方案。

根据本公开的一方面，提供了一种轮组件，其包括用于测量轮运动的传感器。所述轮组件包括：框架构件；轴，所述轴固定到所述框架构件；轮，所述轮可旋转地安装到所述轴，其中所述轮包括轮凹部；编码环，所述编码环位于所述轮凹部内，以与所述轮一起旋转；和传感器装置，所述传感器装置联接到所述框架构件并位于所述编码环附近，其中所述传感器装置感测所述编码环的运动并产生表示轮运动的输出信号。

所述编码环可以包括磁化的环，所述磁化的环围绕所述环的周边具有交替的北极和南极。在一些示例中，所述传感器装置可以包括至少一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器用于在所述编码环旋转时感测所述交替的北极和南极，并且基于感测所述交替的北极和南极而生成对应的输出信号。在一些特定示例中，所述传感器装置可以包括第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器，所述第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器生成彼此异相90度的第一输出信号和第二输出信号。

所述框架构件可以包括用于支撑所述轴的相对的轴板。在一些示例中，所述相对的轴板中的每个轴板可以包括用于接纳所述轴的孔。在一些特定示例中，所述相对的轴板中的一个轴板可以包括另一个孔，所述传感器装置的一部分延伸穿过所述另一个孔。在一些构造中，所述传感器装置的所述部分可以完全延伸穿过所述一个轴板的厚度并且与所述编码环对准。在其它特定示例中，所述传感器装置包括：壳体，所述壳体具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；以及紧固件，所述紧固件延伸穿过所述壳体孔并且与所述一个轴板上的螺孔接合。

在一些特定的构造中，所述轮组件可以进一步包括侧构件，所述侧构件联接到所述一个轴板并接纳所述传感器装置。在一些示例中，所述轮组件可以进一步包括盖板，所述盖板联接到所述侧构件的外表面。在其它示例中，所述轮组件可以进一步包括在所述框架构件和支撑结构之间延伸的缆线引导构件。

在其它特定的构造中，所述轮组件可以进一步包括：第一侧构件，所述第一侧构件联接到所述一个轴板；第二侧构件，所述第二侧构件联接到支撑结构并定位成与所述第一侧构件相邻；第一盖板，所述第一盖板联接到所述第一侧构件的外表面；和第二盖板，所述第二盖板联接到所述第二侧构件的外表面，其中所述第一侧构件接纳所述传感器装置和从所述传感器装置延伸的缆线，所述第二侧构件接纳从所述第一侧构件延伸的缆线。在一些示例中，所述第二侧构件可以包括：一个或多个孔口，所述一个或多个孔口延伸穿过所述第二侧构件的厚度；以及一个或多个紧固件，所述一个或多个紧固件延伸穿过所述孔口，并与形成在所述支撑结构的外表面或侧壁之一中的一个或多个对应的孔接合。在一些特定示例中，所述一个或多个孔口可以用作用于在所述支撑结构中形成所述一个或多个对应的孔的钻孔引导件。

所述轮组件的所述框架构件可以包括相对的轴板，其中所述相对的轴板中的每个轴板包括用于接纳所述轴的孔。所述传感器装置联接到所述相对的轴板中的一个轴板，其中所述一个轴板包括另一个孔，所述传感器装置的一部分延伸穿过所述另一个孔。所述传感器装置可以包括：壳体，所述壳体具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；以及紧固件，所述紧固件延伸穿过所述壳体孔并且与所述一个轴板中的另外的孔接合。侧构件还可以包括一个或多个辅助孔，所述一个或多个辅助孔用作用于形成所述另一个孔或所述另外的孔中的一个或多个的钻孔引导件。

根据本公开的一方面，提供了一种物料搬运车辆，所述物料搬运车辆包括：动力单元；桅杆组件，所述桅杆组件固定到所述动力单元；一对叉，所述一对叉联接到所述桅杆组件，所述叉在高度上能够在降低位置和多个升高位置之间移动；以及一对支腿臂组件，所述一对支腿臂组件固定到所述桅杆组件。每个支腿臂组件包括：框架构件，所述框架构件固定到所述桅杆组件；轴，所述轴固定到所述框架构件；轮，所述轮可旋转地安装到所述轴，其中所述轮包括轮凹部；编码环，所述编码环位于所述轮凹部内，以与所述轮一起旋转；和传感器装置，所述传感器装置联接到所述框架构件并位于所述编码环附近，其中所述传感器装置感测所述编码环的运动并产生表示轮的运动的输出信号。

所述编码环可以包括磁化的环，所述磁化的环围绕所述环的周边具有交替的北极和南极。在一些示例中，所述传感器装置可以包括至少一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器用于在所述编码环旋转时感测所述交替的北极和南极，并且基于感测所述交替的北极和南极而生成对应的输出信号。在一些特定示例中，所述传感器装置可以包括第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器，所述第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器生成彼此异相90度的第一输出信号和第二输出信号。

所述框架构件可以包括用于支撑所述轴的相对的轴板。在一些示例中，所述相对的轴板中的每个轴板可以包括用于接纳所述轴的孔。在一些特定示例中，所述相对的轴板中的一个轴板可以包括另一个孔，所述传感器装置的一部分延伸穿过所述另一个孔。在一些构造中，所述传感器装置的所述部分可以完全延伸穿过所述一个轴板的厚度并且与所述编码环对准。在其它特定示例中，所述传感器装置包括：壳体，所述壳体具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；以及紧固件，所述紧固件延伸穿过所述壳体孔并且与所述一个轴板上的螺孔接合。

在一些特定的构造中，所述物料搬运车辆可以进一步包括侧构件，所述侧构件联接到所述一个轴板并接纳所述传感器装置。在一些示例中，盖板可以联接到所述侧构件的外表面。在其它示例中，缆线引导构件可以在所述框架构件和支撑结构之间延伸。

在其它特定的构造中，所述物料搬运车辆可以进一步包括：第一侧构件，所述第一侧构件联接到所述一个轴板；第二侧构件，所述第二侧构件联接到支撑结构并定位成与所述第一侧构件相邻；第一盖板，所述第一盖板联接到所述第一侧构件的外表面；和第二盖板，所述第二盖板联接到所述第二侧构件的外表面，其中所述第一侧构件接纳所述传感器装置和从所述传感器装置延伸的缆线，所述第二侧构件接纳从所述第一侧构件延伸的缆线。在一些示例中，所述第二侧构件可以包括：一个或多个孔口，所述一个或多个孔口延伸穿过所述第二侧构件的厚度；以及一个或多个紧固件，所述一个或多个紧固件延伸穿过所述孔口，并与形成在所述支撑结构的外表面或侧壁之一中的一个或多个对应的孔接合。在一些特定示例中，所述一个或多个孔口可以用作用于在所述支撑结构中形成所述一个或多个对应的孔的钻孔引导件。

所述轮组件的所述框架构件可以包括相对的轴板，其中所述相对的轴板中的每个轴板包括用于接纳所述轴的孔。所述传感器装置联接到所述相对的轴板中的一个轴板，其中所述一个轴板包括另一个孔，所述传感器装置的一部分延伸穿过所述另一个孔。所述传感器装置可以包括：壳体，所述壳体具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；以及紧固件，所述紧固件延伸穿过所述壳体孔并且与所述一个轴板中的另外的孔接合。侧构件还可以包括一个或多个辅助孔，所述一个或多个辅助孔用作用于形成所述另一个孔或所述另外的孔中的一个或多个的钻孔引导件。

附图说明

尽管说明书以特别指出并明确要求保护本发明的权利要求作为结尾，但是相信结合附图从以下描述中将更好地理解本发明，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本公开原理的、形式为前移式卡车的工业车辆的透视图；

图2是图1的前移式卡车的侧正视图；

图3是根据本公开原理的为订单拣选车辆形式的工业卡车的透视图；

图4是根据本公开原理的工业车辆的支腿臂组件的详细透视图；

图5是图4的支腿臂组件之一的分解图；

图6是根据本公开原理的编码环的前视图；

图7是沿线7-7截取的图4的支腿臂组件之一的剖视图；

图8是沿图7的线8-8截取的剖视图；

图9是根据本公开原理的工业车辆的支腿臂组件的详细透视图；

图10是图9的支腿臂组件的详细透视图；

图11A是图9的支腿臂组件之一的分解图；

图11B是图11A的支腿臂组件的一部分的详细分解图；

图12是沿线12-12截取的图9的支腿臂组件之一的剖视图；

图13是沿图12的线13-13截取的剖视图；

图14A是根据本公开原理的一个支腿臂组件的详细透视图；

图14B是图14A的支腿臂组件的详细分解图；和

图15是根据本公开原理的一个支腿臂组件的局部分解图。

具体实施方式

在以下对优选实施例的详细描述中，参考了构成其一部分的附图，并且在附图中以说明而非限制的方式示出了可以实践本发明的特定优选实施例。应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行改变。

参考图1-3，示出了示例性工业车辆100、200。图1和图2示出了为前移式卡车100形式的示例性物料搬运车辆，并且图3示出了为订单拣选车辆200(也称为库存拣选车辆)形式的示例性物料搬运车辆。尽管参考示出的车辆100、200进行了本公开，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，车辆100、200可以包括各种其它工业车辆，例如转塔式卡车、拖车拖拉机、载人托盘车、步行式堆垛车、平衡重式叉车等，并且除非另有说明，以下参考附图对本发明的描述不应该限于前移式卡车或订单拣选车辆。

参考图1-3，前移式卡车100可以包括具有框架104的动力单元102、操作者舱室106、高架防护装置108、桅杆组件110、叉架组件120和一对叉122，所述一对叉联接到叉架组件120以与叉架组件120一起移动。订单拣选车辆200可以包括具有框架204的动力单元202、操作者舱室206、高架防护装置208、桅杆组件210、平台组件224和一对叉222，所述一对叉联接到平台组件224以与平台组件224一起移动。桅杆组件110、210固定到动力单元102、202，并且定位在一对支腿臂组件130、150之间。在一些示例中，可以容纳在框架104、204内的电池舱室104A、204A中的电池(未示出)向驱动或牵引马达(未示出)以及一个或多个液压马达(未示出)提供动力。每个车辆100、200的动力单元102、202支撑在多个轮上，这些轮使车辆100、200能够在地板表面F上移动(见图2)。参考图1和图2，前移式卡车100可以包括后轮组件，该后轮组件包括位于动力单元102的左后方的可转向的动力轮170和位于动力单元102的右后方的脚轮172。前移式卡车100和订单拣选车辆200都可以包括一对支腿臂组件130、150，其包括一个或多个非驱动支腿轮132、152、134、154，其中支腿臂组件130、150固定到桅杆组件110、210并且从车辆100、200的前方延伸(参见图4；图1和2仅示出了支腿臂组件150，图3仅示出了支腿臂组件130)。订单拣选车辆200还可以包括一个或多个后轮组件(在图3中不可见)，其位于动力单元202的后部下方，并且可以包括可转向的动力轮和可选的脚轮。

参考图1和图3，车辆100、200的桅杆组件110、210可以包括固定到框架104、204的固定桅杆构件112、212以及一个或多个嵌套的可移动桅杆构件(未单独标记)。要注意的是，车辆100、200可以包括两个可移动桅杆构件，或者可以包括不同于两个的更多或更少的可移动桅杆构件。叉122、222的高度可在降低位置和多个升高位置之间移动。在前移式卡车100中，叉架组件120联接到桅杆组件110并且可沿着桅杆组件110竖直地移动。如上所述，前移式卡车100中的叉122联接到叉架组件120，以与叉架组件120一起移动。在订单拣选车辆200中，包括操作者舱室206的平台组件224联接到桅杆组件210并且可沿桅杆组件竖直地移动。如图3所示，叉222可以从平台组件224的前边缘向外延伸。在一些示例中，叉222可以焊接到或钩在平台组件224上。在其它示例(未示出)中，订单拣选车辆200的叉222可支撑在辅助桅杆上，以相对于操作者舱室206竖直移动，其中辅助桅杆被安装到平台组件224。在任何情况下，在订单拣选车辆200中，叉222仅通过平台组件224或通过平台组件224和辅助桅杆联接到桅杆组件210。

在两种车辆100、200中，液压马达向若干不同的系统提供动力，例如一个或多个液压缸(未示出)，以实现可移动桅杆构件相对于固定桅杆构件112、212的大致竖直运动，以及前移式卡车100的叉架组件120或订单分拣车辆200的平台组件224相对于桅杆组件110、210的可移动桅杆构件的大致竖直运动。支腿臂组件130、150固定到桅杆组件110、210，而桅杆组件110、210又固定到框架104、204。支腿臂组件130、150定位成使得叉122、222以及由此承载的任何负载/货盘(未示出)可以降低到支腿臂组件130、150之间的地板表面F，而不会产生干涉(参见图2)。如图1所示，在一些示例中，支腿臂组件130、150可以沿侧向向外延伸。

图4是示例性支腿臂组件130、150的详细视图，其可以位于图1-3所示的车辆100、200中的任一个上。每个支腿臂组件130、150包括相应的框架构件136、156，该框架构件包括：向前延伸的臂或支撑结构143、163，其例如通过焊接固定地联接到桅杆组件110；以及一对相对的轴板144、146、164、166，其例如通过焊接固定地联接到相应的支撑结构143、163的前端部。每个支腿臂组件130、150还可包括分隔器148、168，该分隔器在相应的成对的轴板144、146和164、166之间延伸，以便为轴板144、146、164、166提供结构支撑。如本文所述，一个或多个第一轴140、142固定到支腿臂组件130的框架构件136，并且更具体地，固定到一对轴板144、146，使得轴140、142不旋转或相对于轴板144、146仅最小程度地旋转。一个或多个第二轴160、162固定到框架构件156，并且更具体地，固定到支腿臂组件150的一对轴板164、166，使得轴160、162不旋转或相对于轴板164、166仅最小程度地旋转。如本文相对于轴140、142、160、162所使用的，术语“固定”是指轴140、142、160、162相对于轴板144、146、164、166和/或框架构件136、156的其它部件没有运动或仅有少量运动。轮132、134、152、154可旋转地安装到并支撑在固定轴140、142、160、162中的相应一个上。侧构件180联接到支腿臂组件130之一的轴板146的外表面(未单独标记；参见图5、7和8中的附图标记146-1)。

参考图1、2和4，扭矩臂138、158可以联接在每个框架构件136、156与桅杆组件110之间。扭矩臂138、158可以包括如图3和图4所示的四边形形状，或者可以包括如图1和图2所示的具有朝大致尖端逐渐变细的圆形端部的泪珠形状。横向板114在支腿臂组件130和150之间延伸并固定到该支腿臂组件。固定桅杆构件112可以包括竖直桅杆轨道112A、112B，所述竖直桅杆轨道间隔开，并且在其下端部处焊接到扭矩臂138、158和横向板114，在其上端部处焊接到水平延伸的上部固定桅杆轨道112C(在图3中相对于车辆200示出了水平延伸的上部固定桅杆轨道212C)。扭矩臂138、158、横向板114和支撑结构143、163可全部焊接在一起以形成螺栓连接到动力单元102的框架104的主框架。因此，主框架将重量从支腿臂组件130、150的前部部分处的轮132、134、152、154传递到桅杆组件110和框架104。

图5是包括侧构件180的图4的支腿臂组件130的分解图，其中仅示出了一个轮132以详细示出支腿臂组件130的其它方面(还参见图11A，其示出了两个轮132、134)。图6是编码环190的详细视图。图7是沿着线7-7截取的图4中的支腿臂组件130的一部分的剖视图，并且图8是沿着图7中的线8-8截取的剖视图。

参考图5和图7，每个轴板144、146包括孔144A、144B、146A、146B，这些孔延伸穿过轴板144、146的厚度，以接纳轴140、142的相应端部140A、142A或部分140E、142E。轴140、142具有第一端部140A、142A，第一端部的直径等于轴140、142的中部或中间部分的直径。轴140、142具有第二端部，第二端部包括套环140B、142B，套环的直径大于轴140、142的中部或中间部分的直径。接纳轴140、142的第一端部140A、142A的轴板144包括狭槽144C，该狭槽沿着轴板144的纵向长度形成并且横切轴板144的轴板孔144A、144B(参见图4和8；轴板166可包括相应的槽166C)。每个轴140、142的第一端部140A、142A包括孔口140C、142C，该孔口延伸穿过轴140、142的厚度以接纳滚动销140D、142D。在安装期间，每个轴140、142的第一端部140A、142A插入穿过侧构件180，然后经由相应的孔146A、146B穿过轴板146，穿过对应的轮132、134，并且接纳在轴板144的孔144A、144B中的相应一个孔内。滚动销140D、142D经由狭槽144C插入到轴140、142中的相应一个的第一端部140A、142A中的孔口140C、142C中，并且例如可以被锤击就位，使得销140D142D通过摩擦配合保持就位。如图7所示，滚动销140D、142D的长度大于轴140、142的第一端部140A、142A的直径以及轴板144的轴板孔144A、144B的直径。因此，滚动销140D、142D从每个轴140、142的任一侧突出并且接合轴板144的围绕轴板孔144A、144B的一部分，从而将轴140、142的第一端部140A、142A固定在轴板孔144A、144B中，并防止轴140、142沿远离轴板144的方向从孔144A、144B中轴向移出。狭槽144C具有高度H(见图8)，该高度的尺寸允许销140D、142D在狭槽144C中进行非常小的旋转(如果有的话)，从而防止旋转或仅允许轴140、142在轴板144、146中进行非常小的旋转。

如图5和图7所示，侧构件180可包括一个或多个开口180A、180B，轴140、142通过该开口被接纳。侧构件180还可包括围绕开口180A、180B的凹部180C、180D，其中凹部180C、180D的直径大于开口180A、180B的直径，并且其深度的尺寸为约0.1英寸至约0.5英寸。在一些特定示例中，凹部180C、180D可以包括大约0.125英寸的深度。在将轴140、142组装在轴板144、146中的过程中，轴套环140B和142B接纳在凹部180C、180D中。轴套环140B、142B周向地接合侧构件180的限定了每个凹部180C、180D的基部部分的周向部分，以保持轴140、142相对于侧构件180正确地定位，即防止轴140、142沿着朝向轴板144和146的方向沿轴向完全穿过侧构件180。参考图7和8，可在每个轮132、134与轴板144、146的内表面144-2、146-2之间的轴140、142上设置一个或多个垫圈240，以将轮132、134与轴板144、146间隔开。

参考图5、7和8，每个轮132、134包括铸造轮132A、134A以及安装在相应的铸造轮132A、134A内的内部轴承133A、135A和外部轴承133B、135B，其中每个轴承133A、133B、135A、135B包括开口233A、233B、235A、235B，这些开口接纳轴140、142中的相应一个轴。每个轮132、134还包括轮覆盖物132B、134B，轮覆盖物形成在相应的铸造轮132A、134A上，例如由聚氨酯制成。铸造轮中的至少一个，例如轮132A，在铸造轮132A的侧壁(未单独标记)中包括与轴承开口233A、233B同心的轮凹部137。轮凹部137可被机加工到铸造轮132A的侧壁中。编码环190定位并固定在轮凹部137内，使得编码环190与轮132一起旋转。如图6所示，编码环190可以包括磁化环，该磁化环围绕磁化环的周边或圆周192周围具有交替的北极N和南极S。编码环190可包括聚合物粘结的磁体，例如粘结的铁氧体，其磁化侧194面向轴板146的内表面146-2。在一些特定示例中，编码环190可包括围绕周边192的32个交替的N/S极(16个N和16个S)，如图6所示。可以从例如Phoenix美国有限公司(印第安纳州韦恩堡)购买合适的编码环。

如图5所示，传感器装置300联接到支腿臂组件130的框架构件136。具体地，传感器装置300可以联接到支腿臂组件130的内部轴板146的外表面146-1。传感器装置300可以包括具有主体300A的壳体302，该壳体具有延伸穿过壳体302的主体300A的厚度的孔304。紧固件306可以延伸穿过孔304并且接合形成在轴板146中的孔149，以将壳体302的主体300A联接到轴板146的外表面146-1。紧固件306可以包括例如螺钉、螺栓或其它合适类型的紧固件。在一些示例中，孔149可以完全延伸穿过轴板146的厚度并且是带螺纹的。在其它示例中，孔149可以包括部分地延伸穿过轴板146的厚度的盲孔或螺孔。如本文所述，传感器装置300包括缆线308，其从传感器装置300朝向桅杆组件110延伸，并且联接到一个或多个部件，例如电源320和信号处理器324。

如图5、7和8所示，轴板146可包括延伸穿过轴板146的厚度的另一孔147。传感器装置300的壳体302的部分300B(在本文中也称为传感器装置300的部分300B)可以延伸到传感器装置300的壳体302的主体300A的平面之外。可包括如本文所述的感测元件的部分300B至少部分地延伸穿过孔147。传感器装置300的壳体302的部分300B可延伸穿过轴板146，使得部分300B的最外侧表面(未单独标记)与轴板146的内表面146-2齐平或略微凹陷在轴板146内，如图7和8最佳所示。

侧构件180可以定位在传感器装置300上，以保护传感器装置300和缆线308免受冲击以及免受诸如灰尘、水等的异物的污染。如图7和8所示，可在侧构件180的面向轴板146的内表面180-1中限定出腔体182。腔体182接纳并包围传感器装置300。侧构件180的内表面180-1还可包括通道(未示出)，该通道接纳从传感器装置300延伸的缆线308，并将缆线308固定在轴板146的外表面146-1附近。如图5所示，侧构件180可包括与形成在轴板146中的孔147、149相对应的辅助孔186。辅助孔186可以用作钻孔引导件，以在轴板146上形成孔147、149，特别是用于用传感器装置300改装现有车辆的目的。因为侧构件180经由轴140、142安装，所以在将侧构件180安装在轴板146上之后，形成在侧构件180中的辅助孔186将与轴板146上的期望位置对准。侧构件180经由轴140和142以及位于侧构件180的凹部180C、180D中的轴套环140B、142B而抵靠轴板146保持就位。

图9和10是另外的示例性支腿臂组件130、150的详细视图，其可以位于图1-3所示的车辆100、200中的任一个上。图11A是图9的支腿臂组件130的分解图，图11B是图11A的支腿臂组件130的一部分的详细分解图。图12是沿着视线12-12截取的图9中的支腿臂组件130的一部分的剖视图，并且图13是沿着图12的线13-13截取的剖视图。

图9-13中描绘的支腿臂组件130、150在结构上可以与图4、5、7和8中描绘的支腿臂组件130、150基本相似。在图9-13中，一些部件被去除并且某些部件的附图标记被消除，以详细示出本发明的其它方面。参考图9和图10，每个支腿臂组件130、150包括各自的框架构件136、156，该框架构件包括：支撑结构143、163，其固定地联接到桅杆组件110；一对相对的轴板144、146、164、166，其固定地联接到相应的支撑结构143、163的前端部；以及分隔器148、168，其在相应的成对的轴板144、146和164、166之间延伸。一个或多个第一轴140、142固定到支腿臂组件130的框架构件136，并且更具体地，固定到一对轴板144、146。一个或多个第二轴160、162固定到框架构件156，并且更具体地，固定到支腿臂组件150的一对轴板164、166。轮132、134、152、154可旋转地安装到并支撑在固定轴140、142、160、162中的相应一个上。扭矩臂138、158可以联接在每个框架构件136、156与桅杆组件110之间。如上所述，固定桅杆构件112可以包括第一和第二固定竖直桅杆轨道(在图9和10中仅以虚线示出了一个竖直桅杆轨道112A；参见图4)。横向板114在支腿臂组件130和150之间延伸并固定到该支腿臂组件。如上所述，扭矩臂138、158、横向板114和支撑结构143、163可焊接在一起以形成螺栓连接到动力单元的框架上的主框架(未示出；参见图1-3)，并且竖直桅杆轨道112A焊接到扭矩臂138、158和横向板114。

如图9、10和11A所示，一个支腿臂组件130包括联接到轴板146的外表面146-1的第一侧构件400、联接到第一侧构件400的第一盖板420、联接到支撑结构143的与第一侧构件400相邻的上表面143-1的第二侧构件430和联接到第二侧构件430的第二盖板440。在图10中移除了盖板420、440，以示出侧构件400、430的其它细节。缆线引导构件450在支撑结构143和联接到横向板114的支撑构件116之间延伸。如关于图11A、12和13更详细地描述的，第一侧构件400接纳传感器装置300，并且第一和第二侧构件400、430以及缆线引导构件450接纳从传感器装置300朝向桅杆组件110延伸的缆线308。侧构件400、430保护缆线308并且可以使缆线308隔离而不与轴板146和支撑结构143接触。尽管未示出，但是图4-8中描绘的构造可以包括一个或多个相似的结构，该结构接纳并保护从传感器装置300朝向桅杆组件110延伸的缆线308。

参考图11A和图12，支腿臂组件130的每个轴板144、146包括各自的孔144A、144B、146A、146B，这些孔延伸穿过轴板144、146的厚度，以接纳每个轴140、142的相应的第一端部140A、142A或部分140E、142E。接纳轴140、142的第一端部140A、142A的轴板144包括沿轴板144的纵向长度形成的狭槽144C(还参见图9、10和13；轴板166可包括对应的狭槽166C)。每个轴140、142的第一端部140A、142A包括孔口140C、142C，该孔口延伸穿过轴140、142的厚度以接纳滚动销140D，如图11A和图13所示(在图13中仅示出了一个滚动销；参见图7，示出了滚动销140D、142D)。如本文所述，可使用滚动销将轴140、142安装在轴板144、146中，使得轴140、142不旋转或相对于轴板144、146仅以最小程度旋转。

继续参考图11A和12，第一侧构件400可包括开口400A、400B和围绕开口400A、400B的凹部400C、400D。如前所述，开口400A、400B接纳轴140、142，并且凹部400C、400D接纳轴套环140B、142B，轴套环沿周向接合每个凹部400C、400D的基部以正确地定位轴140、142。可以在轴140、142上设置一个或多个垫圈(未标记；参见图7和8中的附图标记240)。如前所述，每个轮132、134可以包括铸造轮以及带有开口(未单独标记)的内部轴承和外部轴承，该开口接纳轴140、142中的相应一个。至少一个铸造轮，例如轮132的铸造轮，包括轮凹部137，该轮凹部形成在铸造轮的侧壁中并且与轴承开口同心。可以基本上类似于图6中所示的编码环190的编码环190定位并固定在轮凹部137内，使得编码环190与轮132一起旋转。

如图10、11A、12和13所示，传感器装置300及其缆线308可以与支腿臂组件130相邻定位，并经由第一和第二侧构件400、430而受到保护。传感器装置300可以基本上类似于图4、5、7和8中描绘的传感器装置300。传感器装置300可以包括壳体302，该壳体具有主体300A和延伸到主体300A的平面之外的部分300B。缆线308从传感器装置300朝向桅杆组件110延伸。第一侧构件400包括开口404，该开口延伸穿过第一侧构件400的厚度，并且被设计成接纳并部分地包围传感器装置300。紧固件306可以延伸穿过形成在传感器装置300的壳体302的主体300A中的孔，并且接合形成在轴板146中的孔149，使得传感器装置300的壳体302的主体300A直接联接到轴板146的外表面146-1，如图12和13所示。轴板146可包括延伸穿过轴板146的厚度的另一孔147，并且传感器装置300的壳体302的部分300B(可包括如本文所述的感测元件)至少部分地延伸穿过该孔147，使得部分300B的最外侧表面(未单独标记)与轴板146的内表面146-2齐平，或略微凹陷在轴板146内，如图12和图13最佳所示。如图12和图13所示，第一侧构件400的厚度可以大于或等于传感器装置300的壳体的主体300A的厚度。

如图10和图11A所示，限定包括第一缆线引导件408的通道，以从第一侧构件400的外表面400-1向内延伸，并且可以部分地或完全地延伸穿过第一侧构件400的厚度。第一缆线引导件408接纳从传感器装置300延伸的缆线308。在一些示例中，第一缆线引导件408的至少一部分仅部分地延伸穿过第一侧构件400的厚度，使得缆线308与轴板146的外表面146-1隔离并且不与轴板146的外表面146-1接触。传感器装置300可以定位成使得缆线308从传感器装置300以一定角度朝向轴板146的上表面或下表面(未单独标记)延伸。第一缆线引导件408的一部分可以是弯曲的，以逐渐改变缆线308的方向，使得缆线308沿着轴板146的纵向长度延伸，而不会扭结或损坏缆线308或者缆线308与传感器装置300之间的联接。

如图11A、12和13所示，第一盖板420联接到第一侧构件400的外表面400-1。在一些示例中，第一侧构件400可包括被设计为接纳第一盖板420的第一凹部部分412。在一些特定示例中，第一凹部部分412的深度可以对应于第一盖板420的厚度，使得第一盖板420的外表面420-1与第一侧构件400的外表面400-1的相邻部分齐平，以避免由于冲击而损坏。第一盖板420覆盖并保护传感器装置300和缆线308免受冲击以及诸如灰尘、水等异物的污染。第一盖板420包括开口420A、420B，该开口延伸穿过第一盖板420的厚度并且与形成在第一侧构件400中的开口400A、400B以及形成在轴板144、146中的孔144A、144B、146A、146B同心。开口420A、420B的直径大于轴140、142的任何部分的直径，使得轴140、142可以在不移除第一盖板420的情况下插入和移除，如下所述。

第二侧构件430联接到支撑结构143，并且定位成与第一侧构件400相邻。第二侧构件430包括第二缆线引导件432，该第二缆线引导件接纳从第一侧构件400延伸的缆线308，如图10和11A所示。第二缆线引导件432可以例如限定在形成于第二侧构件430的外表面430-1上的两个脊部或凸起部分433之间。第二缆线引导件432可以包括沿着支撑结构143的纵向长度延伸的第一部段432-1，以及与第一部段432-1大致垂直地延伸并且在支撑结构143下方延伸的第二部段432-2。如图10和11A所示，凸起部分433之间的距离可以改变，使得缆线308能够弯曲大约90度而不会扭结或损坏缆线308。第二侧构件430可以经由凸缘436联接到支撑结构143，该凸缘在第二缆线引导件432上方延伸并且大致垂直于第二侧构件430的主体(未单独标记)。凸缘436包括孔口438，该孔口延伸穿过凸缘436的厚度。可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件的紧固件437延伸穿过凸缘436中的孔口438，并且被接纳在支撑结构143的上表面143-1中形成的对应的盲孔或螺孔143A中。因此，第二侧构件430联接到支撑结构143，使得包括第二缆线引导件432的主体沿着支撑结构143的侧壁143-2延伸。如图9和图10所示，凸缘436可邻接扭矩臂138，使得在凸缘436中形成的孔口438可充当用于在支撑结构143的上表面143-1中形成孔143A的钻孔引导件，特别是为了用传感器装置300改装现有车辆的目的。

第二盖板440可以联接到第二侧构件430的外表面430-1，例如联接到凸起部分433，使得第二盖板440覆盖并保护缆线308。在一些构造中，如图9和图10所示，在第一侧构件400和第二侧构件430之间可以存在间隙，并且第二盖板440可以跨越该间隙延伸并且邻接第一盖板420以覆盖缆线308的暴露的部分。在一些示例中，如图9和11A所示，第二盖板440可以包括从第二盖板440的角部朝向第一盖板420突出的延伸部446。第一侧构件400的外表面400-1可以包括接纳第二盖板440的延伸部446的相应的第二凹部部分414，并且第一盖板420可以包括与延伸部446相对应的凹口422。延伸部446可用于帮助相对于第一侧构件400和第一盖板420正确地定位第二盖板440，并防止在安装期间第一侧构件400和第一盖板420枢转，如下所述。延伸部446还可帮助桥接第一侧构件400和第二侧构件430之间的间隙。

第二侧构件430的凸起部分433的高度和/或第二盖板440的厚度可以变化，使得第一盖板420和第二盖板440的相应外表面420-1、440-1彼此齐平并形成从支腿臂组件130的前端部朝向桅杆组件110延伸的大致连续表面，如图9、11A和12所示。例如，如在图11A和12中最佳所示，支撑结构143可以比轴板144、146宽，并且凸起部分433的高度和/或第二盖板440的厚度可以变化以考虑到支撑结构143和轴板144、146之间的宽度差异。另外，第二凹部部分414的深度可以改变以考虑到凸起部分433的高度和/或第二盖板440的厚度，使得第一盖板420和第二盖板440的外表面420-1、440-1彼此齐平。

在图14A和14B中示出了第二侧构件430′的替代构造。图14A和14B所示的支腿臂组件130的结构可以与图4、5、7和8所示的支腿臂组件130的结构基本相似。在图14A和14B中，一些部件被去除并且某些部件的附图标记被消除，以详细示出本发明的其它方面。支腿臂组件130包括联接到轴板146的第一侧构件400、联接到第一侧构件400的第一盖板420和联接到支撑结构143且与第一侧构件400相邻的第二侧构件430'。如本文所述，第二盖板(未示出；参见图9和11A中的附图标记440)可以联接到第二侧构件430’。缆线引导构件450在支撑结构143和支撑构件(未标记；参见图9和图10中的附图标记116)之间延伸。

如本文中详细描述的，第一侧构件400接纳传感器装置300，并且第一侧构件400和第二侧构件430′以及缆线引导构件450接纳从传感器装置300朝向桅杆组件110延伸的缆线308。侧构件400、430'保护缆线308并且可以使缆线308隔离而不与轴板146和支撑结构143接触。参考图14A和图14B，第二侧构件430'包括第二缆线引导件432'，该第二缆线引导件接纳从第一侧构件400延伸的缆线308。第二缆线引导件432′可包括形成在第二侧构件430′的外表面430-1′中的通道。第二缆线引导件432'可以包括沿着支撑结构143的纵向长度延伸的第一部段432-1'，以及与第一部段432-1'大致垂直地延伸并在支撑结构143下方延伸的第二部段432-2'。第二侧构件430'可以经由紧固件437'联接到支撑结构143，该紧固件延伸穿过形成在第二侧构件430'中的孔口438'并且被接纳在形成于支撑结构143的侧壁143-2中的对应的盲孔或螺孔143B中。具体地，第二缆线引导件432'的第一部段432-1'可以包括在第二缆线引导件432'之上或之下延伸的切口432A'，并且孔口438'可以形成在切口432A'中，使得紧固件437'不会干涉缆线308。紧固件437’可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件。

如图14A所示，第二侧构件430′可以包括两个分离的部分，包括主体431′和凸缘436′，该主体包括第二缆线引导件432′。第二侧构件430'的主体431'沿着支撑结构143的侧壁143-2延伸。凸缘436'位于支撑结构143的上表面143-1上，并且基本垂直于第二侧构件430'的主体431'。第二侧构件430'可包括多个齿430A'，其与形成在凸缘436'上的多个对应齿436A'互锁或啮合。凸缘436’可以焊接或以其它方式固定地联接到支撑结构143的上表面143-1。第二侧构件430'的主体431'和凸缘436'可以在由齿430A'、436A'形成的接头处彼此焊接或以其它方式彼此固定地联接，并且主体431'可以经由紧固件437'联接到支撑结构143的侧壁143-2。如图14A所示，凸缘436′可邻接扭矩臂138，并且齿430A′、436A′的互锁可有助于第二侧构件430′的主体431′的正确定位。因此，形成在第二缆线引导件432′中的孔口438′可以用作钻孔引导件，用于在支撑结构143的侧壁143-2中形成孔143B，特别是为了用传感器装置300改造现有车辆的目的。如本文所述，第二盖板(未示出；参见图9)可以例如经由接纳在第二侧构件430'中形成的孔口434'中的紧固件(未示出；参见图9)联接到第二侧构件430'的外表面430-1'。

参考图10、11B和14A，缆线引导构件450包括第三缆线引导件452，该第三缆线引导件接纳缆线308的从第二侧构件430、430′延伸的部分。缆线引导构件450可以在一端处联接到第二侧构件430、430'的在支撑结构143下方延伸的部分，例如第二缆线引导件432、432'的第二部段432-2、432-2'。具体地，如图11B所示，缆线引导构件450包括凸缘454，该凸缘具有穿过凸缘454的厚度形成的孔口456。如图11B和14B所示，可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件的紧固件458延伸穿过凸缘454中的孔口456，并且被接纳在第二侧构件430、430'中形成的相应的孔口435、435'中。在一些示例中，缆线引导构件450可以包括限定第三缆线引导件452的大致U形结构。缆线引导构件450从第二侧构件430、430'延伸到支撑构件116，该支撑构件位于支腿臂组件130、150之间并且联接到横向板114(参见图10)。支撑构件116可包括例如托架，在托架中形成有开口116A。缆线引导构件450可以在其另一端处经由一个或多个紧固件(未标记)联接到支撑构件116。缆线308从缆线引导构件450朝向车辆的动力单元(未示出；参见图1-3中的附图标记102和202)延伸，其中缆线308可以连接缆线束(未示出)，该缆线束支撑在支撑构件116上并且包括联接到电源320和信号处理器324的一根或多根缆线或电线，如本文所述。

参考图11A和11B，可通过将轴140、142的第一端部140A、142A插入穿过第一侧构件400的相应开口400A、400B并将轴140、142固定到轴板144，而将第一侧构件400安装到轴板146上，如本文所述。第二侧构件430经由紧固件437联接到支撑结构143。缆线引导构件450在一端处经由紧固件458联接到第二侧构件430，并且在另一端处联接到支撑构件116。然后，可以将传感器装置300插入形成在第一侧构件400中的开口404中，并且经由紧固件306联接到轴板146，使得传感器装置300的壳体302的部分300B延伸穿过形成在轴板146中的孔147。缆线308放置在分别形成在第一侧构件400、第二侧构件430和缆线引导构件450中的第一、第二和第三缆线引导件408、432、452中。通过将紧固件426穿过形成在第一盖板420中的孔口424插入，第一盖板420在传感器装置300和缆线308上联接到第一侧构件400。可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件的紧固件426接纳在形成于第一侧构件400中的相应的孔口402中。通过将紧固件442穿过形成在第二盖板440中的孔口444插入，第二盖板440在缆线308上联接到第二侧构件430。可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件的紧固件442接纳在第二侧构件430中形成的相应孔口434中。在一些示例中，第二盖板440也可以经由延伸部446联接到第一侧构件400。可以包括螺钉、螺栓或其它合适类型的紧固件的紧固件447插入穿过延伸部446中形成的孔口448，并且紧固件447接纳在形成于第一侧构件400的第二凹部部分414中的相应孔口410中。图14A和14B中的轴140、142、第一侧构件400、第一盖板420、第二侧构件430′和第二盖板(未示出)可以以类似的方式组装。

在安装侧构件400、430、430'、传感器装置300和盖板420、440之后，可以移除和/或更换轴140、142，而不会干扰传感器装置300，也不需要移除第一侧构件400或第一盖板420。因为第一盖板420中的开口420A、420B的直径大于轴140、142的任何部分的直径，所以可以通过安装的第一盖板420的开口420A、420B和安装的第一侧构件400的开口400A、400B来接近和插入或移除轴140、142。然后，如本文所述，轴140、142可固定到轴板144。

通常，轴140、142将一次移除一个，使得一个轴140、142保持就位，这将第一侧构件400和第一盖板420保持就位。另外，第二盖板440经由延伸部446与第一侧构件400的联接用作框架构件136与第一侧构件400和第一盖板420之间的第二附接部位，这有助于防止在移除轴140、142中的一个之后第一侧构件400和/或第一盖板420的不期望的枢转。可以通过移除盖板420、440中的一个或两个来接近传感器装置300，而无需移除侧构件400、430、430'或轴140、142。

图15中示出了支腿臂组件1130的替代构造。除非另有说明，否则图15所示的支腿臂组件1130的结构可以与本文所述的支腿臂组件130基本相似。在图15中，一些部件被去除并且某些部件的附图标记被消除，以详细示出本发明的其它方面。支腿臂组件1130包括：框架构件1136，其包括支撑结构1143和一对轴板1144、1146；第一侧构件1400，其联接到轴板1146；第一盖板1420，其联接到第一侧构件1400；第二侧构件1430，其邻近第一侧构件1400，联接到支撑结构1143；以及第二盖板1440，其联接到第二侧构件1430。

图15中的第一侧构件1400可包括接纳轴140、142的开口(未标记)。如本文所述，轴140、142可固定到轴板1144、1146，并且第一侧构件1400可经由轴140、142联接到轴板1146。轮132、134可以可旋转地安装到并支撑在轴140、142中的相应一个上，并且编码环(未示出)可以固定到例如轮132，如本文所述。图15中的第二侧构件1430可以经由紧固件1437联接到支撑结构1143，该紧固件可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件。与图11A和14A中的第二侧构件430、430'不同，图15中的第二侧构件1430不包括在支撑结构1143的外表面(未标记)上延伸的凸缘。另外，第二侧构件1430包括倒角部1460，以允许相邻部件和/或结构的间隙。例如，倒角部1460可以为桅杆轨道112A和扭矩臂138之间的焊接提供间隙，使得第二侧构件1430不接触焊缝并且抵靠支撑结构1143的侧壁齐平地配合。

第一侧构件1400接纳传感器装置300，并且包括第一缆线引导件1408，该第一缆线引导件接纳从传感器装置300延伸的缆线308。第二侧构件1430包括第二缆线引导件1432，该第二缆线引导件接纳从第一侧构件1400延伸的缆线308。缆线引导构件(未示出；参见图9和10中的附图标记450)在支撑结构1143和支撑构件(未标记；参见图9和10中的附图标记116)之间延伸，并接纳从第二侧构件1430延伸的缆线308。

继续参考图15，通过将紧固件1426穿过形成在第一盖板1420中的孔口1424插入，第一盖板1420在传感器装置300和缆线308上联接到第一侧构件1400。通过将紧固件1442穿过形成在第二盖板1440中的孔口1444插入，第二盖板1440在缆线308上联接到第二侧构件1430。紧固件1426、1442可以包括螺钉、螺栓或其它合适的紧固件，并且被接纳在形成于第一或第二侧构件1400、1430中的相应一个中的相应孔口(未标记)中。

类似于图11A和图14A中的第一盖板420、420'，图15中的第一盖板1420可以包括开口1420A、1420B，该开口延伸穿过第一盖板1420的厚度，从而允许在不移除第一盖板1420的情况下插入和移除轴140、142，如本文所述。第一侧构件1400可以包括凹部部分(未标记)，该凹部部分设计成接纳第一盖板1420。与第一盖板420、420'不同，第一盖板1420是大致矩形的并且没有凹口。第二盖板1440可延伸跨越第一侧构件1400和第二侧构件1430之间的间隙，并且可邻接第一盖板1420以覆盖缆线308的暴露部分。第二盖板1440可以可选地包括从第二盖板1440的角部延伸的延伸部1446。与图11A中的第二盖板1440上的延伸部446不同，图15中的延伸部1446没有附接到第一侧构件1400。另外，因为第一盖板1420是大致矩形的，所以延伸部1446向下突出并且不朝向第一盖板1420延伸。延伸部1446可以基本上对应于轴板1146和支撑结构1143的相邻部分的形状。如本文所述，侧构件1400、1430的厚度、形成在第一侧构件1400中的凹部部分的深度和/或盖板1420、1440的厚度可以变化，使得盖板1420、1440的相应外表面(未标记)彼此齐平，从而盖板1420、1440的外表面形成从支腿臂组件1130的前端部朝向桅杆组件110延伸的大致连续表面(参见图9)。

在本文所述的所有示例中，传感器装置300位于轮132附近，更具体地，邻近编码环190，以感测码环190的运动并生成表示轮132运动的输出信号，如本文所述。如图5、7、8、11A、12和13所示，传感器装置300定位成使得延伸穿过轴板146的部分300B与位于轮132的轮凹部137内的编码环190相邻并对准。如图8所示，在编码环190与延伸穿过轴板146的传感器装置300的壳体302的部分300B的最外侧表面之间限定出空气间隙G。空气间隙G可以为例如大约0.05英寸至大约0.25英寸。

传感器装置300可以包括一个或多个传感器或开关，用于感测由编码环190的交替的N和S极产生的磁场并生成表示轮132的运动的相应的输出信号326。在一些示例中，传感器装置300可以包括单个霍尔效应传感器，例如双极霍尔效应传感器。在其它示例中，传感器装置300可以包括两个或更多个霍尔效应传感器。在一些特定示例中，传感器装置300可以包括双通道传感器(例如，通道A和通道B)，该双通道传感器包括容纳在同一壳体302内的两个霍尔效应传感器。一个或多个霍尔效应传感器可以位于传感器装置300的壳体302的延伸穿过轴板146的部分300B中。具体地，位于传感器装置300的壳体302的部分300B中的感测元件可以包括一个或多个霍尔效应传感器和电路，以检测由编码环190产生的磁场。包括两个霍尔效应传感器的双通道传感器(例如，通道A和通道B)可从Phoenix美国有限公司(印第安纳州韦恩堡)商购获得。

参考图5和10，传感器装置300联接到位于动力单元102、202上的电源320，该电源提供输入电压信号322，例如调节后的输入电压。随着轮132旋转，位于轮凹部137内的编码环190也旋转。传感器装置300产生的输出信号326的电压基于是N极还是S极通过传感器装置300的壳体302的延伸穿过轴板146的邻近编码环190的部分300B而改变。位于动力单元102、202上的信号处理器324以一个或多个方波信号的形式从传感器装置300接收输出信号326。电源320和信号处理器324可以位于单独的位置中，或者可以包括单个模块。在具有一个霍尔效应传感器的传感器装置300的情况下，信号处理器324可以基于每个采样周期所计数的输出信号326的周期数或脉冲数，确定轮132的旋转速度，例如每单位时间计数的北极数或南极数，或每单位时间计数的北极数和南极数。在具有两个霍尔效应传感器的传感器装置300的情况下，例如信号A和B的输出信号326彼此相移90度，即彼此异相90度，以产生正交输出。如上所述，正交输出可被信号处理器324用于确定轮132的旋转速度，即基于每个采样周期计数的来自霍尔效应传感器之一的输出信号中的周期数或脉冲数，并且进一步地，使用由两个通道产生的输出信号326的相对相位，可以基于哪个信号(即信号A或信号B)领先于另一个来确定编码环190的旋转方向。加速度值可以由信号处理器324通过取速度值的导数来计算。

信号处理器324可以包括车辆100、200上的任何控制模块。在一些示例中，信号处理器324包括RFID模块，其可以与一个或多个基于地理位置的辅助和控制特征结合使用。例如，位于地板表面F或其它结构中或上的标签或其它标记可以指定各种区域，例如具有速度和/或提升高度限制的区域和/或自动升降区域，在该自动升降区域中，自动定位系统会基于车辆100、200相对于拾取位置的位置而将叉122、222自动地降低或升高到期望高度。包括RFID模块的信号处理器324可以结合标签读取器(未示出)使用传感器装置300的输出信号326来确定车辆100、200在工作空间内的当前速度和位置。在所有示例中，信号处理器324可以通信地联接到控制器局域网(CAN)总线，并且可以向车辆100、200中的其它控制器提供信息。

替代地或另外，另一支腿臂组件150(见图4、9和10)可包括传感器装置，该传感器装置与本文关于支腿臂组件130和1130所述的传感器装置300基本相似。例如，传感器装置(未示出)可以联接到内轴板164的邻近轮152的外表面(未单独标记)，并且轮152可以包括位于轮凹部中的编码环。一个或多个侧构件(未示出)可以联接到轴板164的外表面(不可见)以包围和/或支撑传感器装置。通常，传感器装置300和编码环190将与外轮或前轮(例如轮132和/或152)结合定位。内轮134、154可能由于例如叉122、222上的重负载或不平坦的地板表面而失去与地板表面F的接触，这可能导致读数不准确。

在单个车辆100、200中存在两个或更多个传感器装置300的构造中，每个传感器装置300可以用作对其它传感器装置300的检查。例如，可以比较基于传感器装置300的各个输出信号计算出的速度，并且如果计算出的速度之间的差超过预定阈值，则一个或多个传感器装置300可能是故障的。在其它构造中，车辆100、200可包括编码器(未示出)，该编码器联接到牵引马达轴(未示出)并且产生表示牵引马达的速度、加速度和/或旋转方向的信号。如果计算出的速度、加速度和/或旋转方向中的差超过预定阈值，则可能存在故障。在一些示例中，错误消息可以被显示给车辆100、200的操作者。在其它示例中，可以限制或禁用车辆100、200的一个或多个功能。例如，可以限制车辆的速度和/或可以限制或禁用叉的降低/升高功能。

与用于基于车辆的轮或其它部件的旋转速度确定车辆的速度的现有装置和系统相比，当前公开的传感器装置300具有许多益处和优点。例如，许多现有系统利用与复杂轴承组件相关联的传感器，该复杂轴承组件增加了重量并且经受显著的磨损。通常需要大量的时间和精力来拆卸和重新组装轴承组件以接近传感器以及修理或更换轴承组件的部件。此外，当由于轴承磨损而更换轴承组件时，当传感器形成为轴承组件的一部分时，同样必须更换相对昂贵的传感器。

根据本公开的传感器装置300很小，并且可以通过在图4、5、7和8所示的构造中移除侧构件180或者在图9-13所示的构造中移除盖板420、440来进行接近(也参见图14A和15)。传感器装置300定位成使得快速磨损的部件，例如轮轴承133A、133B、135A、135B，轮覆盖物132B、134B(通常会导致轮132、134被更换)和/或轴140、142，可以在不干扰或更换传感器装置300的情况下进行修理或更换。相对便宜的编码环190例如可以在每次更换轮132、134和/或轴140、142时频繁地更换。钻入和/或穿过支撑结构143和轴板146的孔143A、143B、147、149具有足够小的直径，使得支撑结构143和轴板146的结构整体性基本保持不变，并且传感器装置300和孔143A、143B、147、149的位置允许相对容易地对现有车辆进行改装，特别是当与如图5所示的包括辅助孔186的侧构件180或如图11A和图14B所示的包括孔口438、438'的第二侧构件430、430'(其可以用作钻孔引导件)结合使用时。

另外，常规的轴承式传感器系统通常必须符合非常严格的公差，以便提供准确的读数。并入轴承组件中的传感器不是直接检测轮的旋转速度，而是通常监视联接到轴承的内部旋转部分的环的速度。通常，轴紧密地压配合在轴承的内部旋转部分内，以防止轴相对于轴承的内部部分滑动。轮固定到轴上，以便与轴一起旋转。如果轴和轴承内部部分之间存在任何滑动或旋转，则传感器提供的轮速将不准确，因为感测的环将以与轴和轮不同的速度旋转。结果，传感器/轴承组件通常必须精确地加工并紧紧地压配合到轴上，以确保轴不会相对于轴承的内部部分滑动，也就是使得轴以与轴承内部部分和环相同的速率旋转。然而，在轴和轴承之间实现非常紧密的压配合以确保在轴和轴承之间不发生旋转会例如花费更多的时间并且需要更严格的公差。在本发明中，由于轴140与轮轴承133A、133B之间的一些轻微旋转不会影响由传感器装置300提供的读数的准确性，因此轮轴承133A、133B不必被紧密地安装到轴140，这使得在现场更容易且更有效地更换轮132。

在现有技术中，压配合还确保传感器和环之间的气隙保持为获得准确读数所需的精确且一致的值。严格控制且一致的气隙对于齿轮齿或接近传感器而言特别重要，并且气隙尺寸的任何增加通常都需要增加传感器尺寸。

相反，当前公开的传感器装置300直接监测轮速度，使得轴140相对于轮轴承133A、133B的不一致的旋转或滑动不会影响由传感器装置300提供的读数的准确性。因为直接监测轮速度，所以轮可以是本文所述的从动轮或非传动轮，其不涉及旋转轴。与基于车辆的另一部件(例如牵引马达的轴)的转速或位置来确定车速的常规传感器装置相比，当前公开的传感器装置300提供了类似的优点。具体地，监测牵引马达轴的速度和位置的编码器可能会提供不准确的实际车速读数，尤其是在发生从动轮打滑时。因为当前公开的传感器装置300直接监测非传动轮的轮速度，所以可以更准确地确定实际车速。

当前公开的传感器装置300也不太可能受到由支腿臂组件130、150的结构和尺寸上的差异和/或不一致造成的气隙的高变化程度的影响。例如，与例如电感式接近传感器或背偏置的霍尔传感器相比，与磁性目标(例如，编码环190)结合使用的霍尔效应传感器更加灵敏，并且通常在更大的气隙范围内有效。结果，当前公开的传感器装置300可以是更稳固的解决方案，并且可以用手更快地组装。

这样已经详细地并且通过参考本发明的实施方式描述了本申请的发明，将显而易见的是，在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (15)

1.一种轮组件，其包括用于测量轮运动的传感器，所述轮组件包括：

框架构件；

轴，所述轴固定到所述框架构件；

轮，所述轮可旋转地安装到所述轴，其中所述轮包括轮凹部；

编码环，所述编码环位于所述轮凹部内，以与所述轮一起旋转；和

传感器装置，所述传感器装置联接到所述框架构件并且定位成与所述编码环相邻，

其中所述传感器装置感测所述编码环的运动并产生表示轮运动的输出信号，并且其中：

所述框架构件包括用于支撑所述轴的相对的轴板，所述相对的轴板中的每个轴板包括用于接纳所述轴的孔；

所述相对的轴板中的一个轴板包括延伸穿过所述一个轴板的厚度的另一个孔，所述传感器装置联接到所述一个轴板；并且

所述传感器装置的一部分至少部分地延伸穿过所述另一个孔，使得所述传感器装置的所述部分的最外侧表面与所述一个轴板的内表面齐平或者相对于所述一个轴板的内表面凹入。

2.根据权利要求1所述的轮组件，其中所述编码环包括磁化的环，所述磁化的环围绕所述环的周边具有交替的北极和南极。

3.根据权利要求2所述的轮组件，其中所述传感器装置包括至少一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器用于在所述编码环旋转时感测所述交替的北极和南极，并且基于感测所述交替的北极和南极而生成对应的输出信号。

4.根据权利要求3所述的轮组件，其中所述传感器装置包括第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器，所述第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器生成彼此异相90度的第一输出信号和第二输出信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮组件，其中所述传感器装置的所述部分与所述编码环对准。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮组件，其中所述传感器装置包括：壳体，所述壳体具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；以及紧固件，所述紧固件延伸穿过所述壳体孔并且与所述一个轴板上的螺孔接合。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮组件，其还包括侧构件，所述侧构件联接到所述一个轴板，其中所述侧构件包括接纳并至少部分地包围所述传感器装置的腔体或开口。

8.根据权利要求7所述的轮组件，其还包括盖板，所述盖板联接到所述侧构件的外表面。

9.根据权利要求7或8所述的轮组件，其还包括在所述框架构件和支撑结构之间延伸的缆线引导构件。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的轮组件，其还包括：

第一侧构件，所述第一侧构件联接到所述一个轴板；

第二侧构件，所述第二侧构件联接到支撑结构并定位成与所述第一侧构件相邻；

第一盖板，所述第一盖板联接到所述第一侧构件的外表面；和

第二盖板，所述第二盖板联接到所述第二侧构件的外表面，

其中所述第一侧构件包括接纳并至少部分地包围所述传感器装置的腔体或开口以及接纳从所述传感器装置延伸的缆线的第一通道，并且

其中所述第二侧构件包括接纳从所述第一侧构件延伸的缆线的第二通道。

11.根据权利要求10所述的轮组件，其中所述第二侧构件包括：一个或多个孔口，所述一个或多个孔口延伸穿过所述第二侧构件的厚度；以及一个或多个紧固件，所述一个或多个紧固件延伸穿过所述孔口，并与形成在所述支撑结构的外表面或侧壁之一中的一个或多个对应的孔接合。

12.根据权利要求11所述的轮组件，其中所述一个或多个孔口用作用于在所述支撑结构中形成所述一个或多个对应的孔的钻孔引导件。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的轮组件，其还包括侧构件，所述侧构件联接到所述一个轴板，并且包括接纳并至少部分地包围所述传感器装置的腔体或开口，其中：

所述传感器装置包括：壳体，所述壳体具有延伸穿过所述壳体的壳体孔；以及紧固件，所述紧固件延伸穿过所述壳体孔并且与所述一个轴板中的另外的孔接合；并且

侧构件还包括一个或多个辅助孔，所述一个或多个辅助孔用作用于形成所述另一个孔或所述另外的孔中的一个或多个的钻孔引导件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的轮组件，其中所述传感器装置包括具有主体的壳体，并且其中所述传感器装置的至少部分地延伸穿过所述一个轴板中的孔的所述部分延伸到所述主体的平面之外。

15.一种物料搬运车辆，其包括：

动力单元；

桅杆组件，所述桅杆组件固定到所述动力单元；

一对叉，所述一对叉联接到所述桅杆组件，所述叉在高度上能够在降低位置和多个升高位置之间移动；以及

一对支腿臂组件，所述一对支腿臂组件固定到所述桅杆组件，

其中所述一对支腿臂组件中的至少一个包括根据权利要求1-14中任一项所述的轮组件。

Images