CN1226485A - 转速传感器的支承结构 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一差速装置,包括一齿环(6)和用于检测该齿环的转速的一传感器(16),齿环的一侧具有许多齿(7),当齿环旋转时,该传感器检测经过所述传感器的齿,每一齿具有平行于齿环旋转轴线的一外端表面,传感器隔开该齿轮并且径向地朝向该齿轮的轴线。

Description

转速传感器的支承结构

本发明涉及传感器的支承结构，该传感器用来检测一锥齿轮的转数。尤其是，本发明涉及一种传感器的支承结构，其用来在检测齿环的齿的基础上检测车辆差速装置的一齿环的转数。

图3表示一现有技术的差速装置20。如图所示，该差速装置20具有一外壳23和一内壳27。内壳27可转动地支承在外壳23内。呈锥齿轮的一齿环21固定在内壳27上。齿环21与固定于一驱动轴(未示出)末端的一驱动齿轮(未示出)啮合。当驱动轴旋转时，齿环21与内壳27一起转动。齿环21的转动通过内壳27内的差速齿轮28、29传递给左、右轴30(仅示出了一根轴)。

一磁传感器22安装在差速装置20内，以检测齿环21的转速。磁传感器22插入设置在外壳23内的一安装孔24内。磁传感器22固定到外壳23上，其中一定位凸缘22a与孔24的一定位表面24a接触。

磁传感器22包括朝向齿环21的每一齿26之边缘26a的一检测表面25。当齿环21旋转时，磁传感器22检测经过检测表面25的齿。因此，根据每单位时间内检测到的齿26的数目，可获得齿环21的转速。齿环21的速度可用于确定车速。

磁传感器22包括一磁铁和一磁检测元件，例如一电磁检测线圈、一霍尔元件和一磁阻元件。来自磁铁的磁通量穿过检测表面，并且在检测表面25与齿环21之间形成一磁路。齿环21构成磁路的一部分。当齿26随着齿环21的转动而经过检测表面25时，检测表面25与齿环21之间的磁路的磁阻与磁通量变化。磁检测元件根据磁通量的变化输出信号。由此，在信号的基础上检测经过检测表面的齿26。

磁传感器22的灵敏度受齿边缘26a与检测表面25之间的间隔的极大影响。因此，考虑到齿边缘的测量误差和磁传感器22在轴向安装位置的误差，磁传感器22以其检测表面25尽可能靠近齿边缘26a的方式安装在外壳23内。

在装配差速装置20期间，内壳27的轴向位置可用来调节齿环21与驱动齿轮之间的齿隙。当内壳27的轴向位置改变时，磁传感器的检测表面25与齿环21的齿边缘26a之间的间隔改变。由于内壳27的位置在各个差速装置20中进行调整，因此检测表面25与齿边缘26a之间的间隔在各差速装置20中互为不同。由此，每一差速装置20中的磁传感器22的灵敏度不同。而且，当检测表面25与齿边缘26a之间的间隔太大时，磁传感器22将不能检测齿环的齿。

因此，为了保持检测表面与齿边缘26a之间的间隔不变，需要调节磁传感器22在轴向的装配位置，例如通过在定位凸缘22a与孔24的定位表面24a之间设置一垫片(未示出)。这使得磁传感器22的安装复杂。即使以这种方式装配的差速装置20安装在车辆中，当驱动轴的旋转方向改变时，内壳27的轴向位置也能改变。因此，通过使用一垫片不能完全防止磁传感器22灵敏度的波动。

本发明旨在解决上述问题。本发明的目的是提供一种用于传感器的支承结构，该结构在一差速装置用的一锥齿轮的齿与用于检测该锥齿轮转速的传感器之间保持一恒定的最小间隔。

为达到上述目的，本发明提供一种装置，包括一锥齿轮和用于检测该锥齿轮的转速的一传感器。锥齿轮的一侧具有许多齿。每一齿具有平行于该锥齿轮旋转轴线的一外端表面。传感器隔开该齿轮并且径向地朝向该齿轮的轴线。当锥齿轮旋转时，该传感器检测经过所述传感器的至少一个齿。

本发明还提供一种用于车辆的差速装置。该差速装置包括一外壳，一可转动地支承在该外壳内的一内壳，和固定于该内壳的一齿环。齿环的一侧包括许多齿。每一齿具有一外端表面，该外端表面限定与锥齿轮同轴的一圆筒。一驱动齿轮可转动地支承在外壳内，以与齿环啮合。内壳的轴向位置可调整，以调节齿环与驱动齿轮之间的齿隙。一传感器安装在外壳内，朝向齿环的周边，其中传感器检测经过此传感器的至少一个齿。

本发明还提供一种具有许多齿的锥齿轮。每一齿包括一外端表面，该外端表面限定与锥齿轮同轴的一圆筒。

通过结合附图的下列描述，可以显见本发明的其它方面和优点，其中这种描述是以示例的方式来表示本发明的原则。

本发明的新颖特征将具体限定在权利要求书中。通过参照结合附图对最佳实施例的下列描述，可最好地理解本发明、其目的及其优点，图中：

图1是表示一差速装置的一磁传感器的按照第一实施例的支承结构的局部放大剖视图；

图2是表示整个差速装置的一剖视图；

图3是表示一差速装置的磁传感器的现有技术的支承结构的局部剖视图。

下面参照图1和2描述本发明的第一实施例。

图2是表示连接在一叉车前轴上的一差速装置的剖视图。在差速装置1的外壳2内，由一对滚锥轴承4可转动地支承一内壳3。在每一滚锥轴承4的外侧设置一调节螺母5。这些调节螺母5用来调节内壳3相对于外壳2的轴向位置。

一齿环6固定在外壳3上。呈锥齿轮的、或者更准确地说是呈准双曲面齿轮的该齿环6在其边上包括许多齿7。如图1和2所示，齿环6的周边表面限定一圆筒，该圆筒与齿环6同轴。每一齿7具有一外端表面7a，该外端表面构成齿环6的周边表面的一部分。换言之，每一齿7的外端表面7a与齿环6的轴线平行。

如图2所示，从一变速箱(未示出)伸出的一驱动轴8的末端可转动地支承在外壳2内。一驱动齿轮9固定在该驱动轴8的末端上。该驱动齿轮9与齿环6啮合。齿环6与驱动齿轮9之间的齿隙通过由调节螺母5调节内壳3的轴向位置来调整。

一轴10以垂直横过内壳3的轴线的方式固定在内壳3内。一对第一差速齿轮11可转动地支承在轴10的相对两端。一右驱动轴12与一左驱动轴13的内端伸入内壳3内。分别固定于轴12、13的内端的第二差速齿轮14与第一差速齿轮11啮合。

如图1所示，外壳2具有一安装孔15，其轴线相对于齿环6呈径向，并且位于与驱动轴8相对的外壳2的一侧上。用于检测齿环6的转速的一磁传感器16安装在该孔15内。该磁传感器16具有一定位凸缘17。该磁传感器16的轴向位置由凸缘17固定，该凸缘17与孔15外侧的一定位表面18相接触。当安装时，磁传感器16的一检测表面19经一预定间隙朝向齿环6的外表面。换言之，该磁传感器16与齿环6隔开一预定最小距离并且在不同时刻与每一齿的外表面7a径向对准。

该磁传感器16包括一磁铁16a与一磁检测元件16b。磁检测元件16b例如为一电磁检测线圈、磁阻元件或霍尔元件。磁铁16a的磁通量穿过检测表面19，并且在该检测表面19与齿环6之间形成一磁路。该齿环6构成磁路的一部分。当随着齿环6的转动而使齿7经过检测表面19时，磁路的磁阻与磁通量变化。更具体地说，当齿7正对着检测表面19时的磁阻要比齿没有这样正对着时的低。相反，当齿7正对着检测表面19时的磁通量比齿没有这样正对着时的要大。磁检测元件16b根据磁阻或磁通量的变化输出一信号。这样，根据该信号来检测经过检测表面19的齿。

在装配差速装置1时，通过调节螺母5调节内壳3的轴向位置，以调整齿环6与驱动齿轮9之间的齿隙。在本发明中，齿7的外端表面7a限定一圆筒的表面，该圆筒与齿环6同轴。尤其要说明的是。磁传感器16的检测表面19朝向齿环6的轴线，因此，即使随着齿隙的调整而使内壳3的轴向位置变化，检测表面19与圆筒之间的间隔总是恒定的，并且可保持传感器16的灵敏度。换言之，齿的外表面7a与检测表面19之间的最小距离总是恒定的。该间距在所有的差速装置1中都是相同的，并且每一差速装置1内的传感器16的灵敏度相同。

无需使用垫片来调节磁传感器16的安装位置，因为检测表面19与齿7之间的间隔保持不变。这便于传感器16的安装。

当差速装置1操作时，内壳3的轴向位置可随着驱动轴8的转动方向的变化而变化。然而，检测表面19与齿环6的齿7之间的间隔保持不变并且传感器16的灵敏度保持不变。

由于检测表面19与齿环6之间的最小间隔保持不变，检测表面19可位于非常靠近齿环6的位置，同时避免干涉。这改善了传感器16的灵敏度。

本发明不局限于上述实施例。其还可为以下的具体形式。

取代用于在磁传感器16内产生磁通量的磁铁16a，齿环6的齿7可被励磁。在该情况中，由于传感器16内的磁检测元件16b检测来自每一齿7的磁通量，因此与通过齿7来检测来自传感器16内的磁铁16a的磁通量时的情况相比，改善了传感器16的灵敏度。这使得传感器16与圆筒之间的间隔扩大。

用于检测齿环6的转速的传感器不限于磁传感器。例如，可采用一高频振荡型的距离开关。该开关具有一高频振荡线圈，其根据阻抗的变化来检测齿7，其中这种阻抗的变化是由齿环6的旋转引起的。或者，可采用一差速线圈型距离开关。该距离开关具有一对通有交变电流的线圈。齿7是基于磁通量的变化来检测，其中磁通量的变化是由于随着齿环旋转的涡流损失而引起的。

齿环6不限于准双曲面齿轮，也可以是螺旋锥齿轮、直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮或者人字齿锥齿轮。齿环6还可以是这样的锥齿轮，其齿配置在垂直于旋转轴线的一平面上，即一冠齿轮。

本发明可用于后轴的差速装置中。此外，本发明可用于具有一锥齿轮的其它类型的装置中。

本发明可用于其它工程车辆中，例如铲车、及用于较高的举升作业的车辆等。此外，本发明可用于工程车辆以外的车辆中，例如乘用车和运输车等。

对于本领域的普通技术人员来说，显而易见本发明可以用许多其它具体方式来实施而不脱离本发明的实质与范围。因此，这些；例子与实施方式应被视为示例性的而非限制性的，并且本发明不限于在此所给出的细节，而可在权利要求书的范围与等同区间内进行修改。

Claims (9)

1．一种装置，包括一锥齿轮(6)和用于检测该锥齿轮的转速的一传感器(16)，其中锥齿轮的一侧具有许多齿(7)，并且当锥齿轮旋转时，该传感器检测经过所述传感器的至少一个齿，该装置的特征在于：

每一齿包括平行于锥齿轮旋转轴线的一外端表面(7a)，其中传感器隔开该齿轮并且径向地朝向该齿轮的轴线。

2．根据权利要求1的装置，其特征在于：

所述齿的外端表面限定一圆筒，该圆筒与锥齿轮的旋转轴线共轴。

3．根据权利要求1的装置，其特征在于：

该传感器包括一磁传感器，其根据随齿的通过的磁性变化而输出一信号。

4．根据权利要求3的装置，其特征在于：

该磁传感器包括一磁铁(16a)与一磁检测元件(16b)，其中所述磁检测元件检测从磁铁通过锥齿轮的磁通量。

5．根据权利要求1-4之任一的装置，其特征在于：

该装置是车辆的差速装置(1)，其中该差速装置包括一外壳(2)和一内壳(3)，该内壳可转动地支承在外壳内，其中锥齿轮是固定在内壳的一齿环，并且传感器安装在外壳。

6．根据权利要求5的装置，其特征在于：

该装置还包括可转动地支承在外壳上的一驱动齿轮(9)，该驱动齿轮与齿环啮合，其中内壳的轴向位置是可调节的，以调整齿环与驱动齿轮之间的齿隙。

7．根据权利要求5的装置，其特征在于：

外壳包括一通孔(15)，传感器安装在该通孔内，并且一定位表面(18)环绕该统计，其中传感器包括一定位件(17)，该定位件与定位表面接触，以固定传感器的轴向位置。

8．根据权利要求5的装置，其特征在于：

该车辆是叉车。

9．一锥齿轮，其一侧包括许多齿，其特征是每一齿包括一外端表面，该外端表面限定与该锥齿轮共轴的一圆筒。

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