專利名稱：轉(zhuǎn)速傳感器的支承結(jié)構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及傳感器的支承結(jié)構，該傳感器用來檢測一錐齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)。尤其是，本發(fā)明涉及一種傳感器的支承結(jié)構，其用來在檢測齒環(huán)的齒的基礎上檢測車輛差速裝置的一齒環(huán)的轉(zhuǎn)數(shù)。
圖3表示一現(xiàn)有技術的差速裝置20。如圖所示，該差速裝置20具有一外殼23和一內(nèi)殼27。內(nèi)殼27可轉(zhuǎn)動地支承在外殼23內(nèi)。呈錐齒輪的一齒環(huán)21固定在內(nèi)殼27上。齒環(huán)21與固定于一驅(qū)動軸(未示出)末端的一驅(qū)動齒輪(未示出)嚙合。當驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時，齒環(huán)21與內(nèi)殼27一起轉(zhuǎn)動。齒環(huán)21的轉(zhuǎn)動通過內(nèi)殼27內(nèi)的差速齒輪28、29傳遞給左、右軸30(僅示出了一根軸)。
一磁傳感器22安裝在差速裝置20內(nèi)，以檢測齒環(huán)21的轉(zhuǎn)速。磁傳感器22插入設置在外殼23內(nèi)的一安裝孔24內(nèi)。磁傳感器22固定到外殼23上，其中一定位凸緣22a與孔24的一定位表面24a接觸。
磁傳感器22包括朝向齒環(huán)21的每一齒26之邊緣26a的一檢測表面25。當齒環(huán)21旋轉(zhuǎn)時，磁傳感器22檢測經(jīng)過檢測表面25的齒。因此，根據(jù)每單位時間內(nèi)檢測到的齒26的數(shù)目，可獲得齒環(huán)21的轉(zhuǎn)速。齒環(huán)21的速度可用于確定車速。
磁傳感器22包括一磁鐵和一磁檢測元件，例如一電磁檢測線圈、一霍爾元件和一磁阻元件。來自磁鐵的磁通量穿過檢測表面，并且在檢測表面25與齒環(huán)21之間形成一磁路。齒環(huán)21構成磁路的一部分。當齒26隨著齒環(huán)21的轉(zhuǎn)動而經(jīng)過檢測表面25時，檢測表面25與齒環(huán)21之間的磁路的磁阻與磁通量變化。磁檢測元件根據(jù)磁通量的變化輸出信號。由此，在信號的基礎上檢測經(jīng)過檢測表面的齒26。
磁傳感器22的靈敏度受齒邊緣26a與檢測表面25之間的間隔的極大影響。因此，考慮到齒邊緣的測量誤差和磁傳感器22在軸向安裝位置的誤差，磁傳感器22以其檢測表面25盡可能靠近齒邊緣26a的方式安裝在外殼23內(nèi)。
在裝配差速裝置20期間，內(nèi)殼27的軸向位置可用來調(diào)節(jié)齒環(huán)21與驅(qū)動齒輪之間的齒隙。當內(nèi)殼27的軸向位置改變時，磁傳感器的檢測表面25與齒環(huán)21的齒邊緣26a之間的間隔改變。由于內(nèi)殼27的位置在各個差速裝置20中進行調(diào)整，因此檢測表面25與齒邊緣26a之間的間隔在各差速裝置20中互為不同。由此，每一差速裝置20中的磁傳感器22的靈敏度不同。而且，當檢測表面25與齒邊緣26a之間的間隔太大時，磁傳感器22將不能檢測齒環(huán)的齒。
因此，為了保持檢測表面與齒邊緣26a之間的間隔不變，需要調(diào)節(jié)磁傳感器22在軸向的裝配位置，例如通過在定位凸緣22a與孔24的定位表面24a之間設置一墊片(未示出)。這使得磁傳感器22的安裝復雜。即使以這種方式裝配的差速裝置20安裝在車輛中，當驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向改變時，內(nèi)殼27的軸向位置也能改變。因此，通過使用一墊片不能完全防止磁傳感器22靈敏度的波動。
本發(fā)明旨在解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種用于傳感器的支承結(jié)構，該結(jié)構在一差速裝置用的一錐齒輪的齒與用于檢測該錐齒輪轉(zhuǎn)速的傳感器之間保持一恒定的最小間隔。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種裝置，包括一錐齒輪和用于檢測該錐齒輪的轉(zhuǎn)速的一傳感器。錐齒輪的一側(cè)具有許多齒。每一齒具有平行于該錐齒輪旋轉(zhuǎn)軸線的一外端表面。傳感器隔開該齒輪并且徑向地朝向該齒輪的軸線。當錐齒輪旋轉(zhuǎn)時，該傳感器檢測經(jīng)過所述傳感器的至少一個齒。
本發(fā)明還提供一種用于車輛的差速裝置。該差速裝置包括一外殼，一可轉(zhuǎn)動地支承在該外殼內(nèi)的一內(nèi)殼，和固定于該內(nèi)殼的一齒環(huán)。齒環(huán)的一側(cè)包括許多齒。每一齒具有一外端表面，該外端表面限定與錐齒輪同軸的一圓筒。一驅(qū)動齒輪可轉(zhuǎn)動地支承在外殼內(nèi)，以與齒環(huán)嚙合。內(nèi)殼的軸向位置可調(diào)整，以調(diào)節(jié)齒環(huán)與驅(qū)動齒輪之間的齒隙。一傳感器安裝在外殼內(nèi)，朝向齒環(huán)的周邊，其中傳感器檢測經(jīng)過此傳感器的至少一個齒。
本發(fā)明還提供一種具有許多齒的錐齒輪。每一齒包括一外端表面，該外端表面限定與錐齒輪同軸的一圓筒。
通過結(jié)合附圖的下列描述，可以顯見本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，其中這種描述是以示例的方式來表示本發(fā)明的原則。
本發(fā)明的新穎特征將具體限定在權利要求書中。通過參照結(jié)合附圖對最佳實施例的下列描述，可最好地理解本發(fā)明、其目的及其優(yōu)點，圖中

圖1是表示一差速裝置的一磁傳感器的按照第一實施例的支承結(jié)構的局部放大剖視圖；圖2是表示整個差速裝置的一剖視圖；圖3是表示一差速裝置的磁傳感器的現(xiàn)有技術的支承結(jié)構的局部剖視圖。
下面參照圖1和2描述本發(fā)明的第一實施例。
圖2是表示連接在一叉車前軸上的一差速裝置的剖視圖。在差速裝置1的外殼2內(nèi)，由一對滾錐軸承4可轉(zhuǎn)動地支承一內(nèi)殼3。在每一滾錐軸承4的外側(cè)設置一調(diào)節(jié)螺母5。這些調(diào)節(jié)螺母5用來調(diào)節(jié)內(nèi)殼3相對于外殼2的軸向位置。
一齒環(huán)6固定在外殼3上。呈錐齒輪的、或者更準確地說是呈準雙曲面齒輪的該齒環(huán)6在其邊上包括許多齒7。如圖1和2所示，齒環(huán)6的周邊表面限定一圓筒，該圓筒與齒環(huán)6同軸。每一齒7具有一外端表面7a，該外端表面構成齒環(huán)6的周邊表面的一部分。換言之，每一齒7的外端表面7a與齒環(huán)6的軸線平行。
如圖2所示，從一變速箱(未示出)伸出的一驅(qū)動軸8的末端可轉(zhuǎn)動地支承在外殼2內(nèi)。一驅(qū)動齒輪9固定在該驅(qū)動軸8的末端上。該驅(qū)動齒輪9與齒環(huán)6嚙合。齒環(huán)6與驅(qū)動齒輪9之間的齒隙通過由調(diào)節(jié)螺母5調(diào)節(jié)內(nèi)殼3的軸向位置來調(diào)整。
一軸10以垂直橫過內(nèi)殼3的軸線的方式固定在內(nèi)殼3內(nèi)。一對第一差速齒輪11可轉(zhuǎn)動地支承在軸10的相對兩端。一右驅(qū)動軸12與一左驅(qū)動軸13的內(nèi)端伸入內(nèi)殼3內(nèi)。分別固定于軸12、13的內(nèi)端的第二差速齒輪14與第一差速齒輪11嚙合。
如圖1所示，外殼2具有一安裝孔15，其軸線相對于齒環(huán)6呈徑向，并且位于與驅(qū)動軸8相對的外殼2的一側(cè)上。用于檢測齒環(huán)6的轉(zhuǎn)速的一磁傳感器16安裝在該孔15內(nèi)。該磁傳感器16具有一定位凸緣17。該磁傳感器16的軸向位置由凸緣17固定，該凸緣17與孔15外側(cè)的一定位表面18相接觸。當安裝時，磁傳感器16的一檢測表面19經(jīng)一預定間隙朝向齒環(huán)6的外表面。換言之，該磁傳感器16與齒環(huán)6隔開一預定最小距離并且在不同時刻與每一齒的外表面7a徑向?qū)省?br> 該磁傳感器16包括一磁鐵16a與一磁檢測元件16b。磁檢測元件16b例如為一電磁檢測線圈、磁阻元件或霍爾元件。磁鐵16a的磁通量穿過檢測表面19，并且在該檢測表面19與齒環(huán)6之間形成一磁路。該齒環(huán)6構成磁路的一部分。當隨著齒環(huán)6的轉(zhuǎn)動而使齒7經(jīng)過檢測表面19時，磁路的磁阻與磁通量變化。更具體地說，當齒7正對著檢測表面19時的磁阻要比齒沒有這樣正對著時的低。相反，當齒7正對著檢測表面19時的磁通量比齒沒有這樣正對著時的要大。磁檢測元件16b根據(jù)磁阻或磁通量的變化輸出一信號。這樣，根據(jù)該信號來檢測經(jīng)過檢測表面19的齒。
在裝配差速裝置1時，通過調(diào)節(jié)螺母5調(diào)節(jié)內(nèi)殼3的軸向位置，以調(diào)整齒環(huán)6與驅(qū)動齒輪9之間的齒隙。在本發(fā)明中，齒7的外端表面7a限定一圓筒的表面，該圓筒與齒環(huán)6同軸。尤其要說明的是。磁傳感器16的檢測表面19朝向齒環(huán)6的軸線，因此，即使隨著齒隙的調(diào)整而使內(nèi)殼3的軸向位置變化，檢測表面19與圓筒之間的間隔總是恒定的，并且可保持傳感器16的靈敏度。換言之，齒的外表面7a與檢測表面19之間的最小距離總是恒定的。該間距在所有的差速裝置1中都是相同的，并且每一差速裝置1內(nèi)的傳感器16的靈敏度相同。
無需使用墊片來調(diào)節(jié)磁傳感器16的安裝位置，因為檢測表面19與齒7之間的間隔保持不變。這便于傳感器16的安裝。
當差速裝置1操作時，內(nèi)殼3的軸向位置可隨著驅(qū)動軸8的轉(zhuǎn)動方向的變化而變化。然而，檢測表面19與齒環(huán)6的齒7之間的間隔保持不變并且傳感器16的靈敏度保持不變。
由于檢測表面19與齒環(huán)6之間的最小間隔保持不變，檢測表面19可位于非常靠近齒環(huán)6的位置，同時避免干涉。這改善了傳感器16的靈敏度。
本發(fā)明不局限于上述實施例。其還可為以下的具體形式。
取代用于在磁傳感器16內(nèi)產(chǎn)生磁通量的磁鐵16a，齒環(huán)6的齒7可被勵磁。在該情況中，由于傳感器16內(nèi)的磁檢測元件16b檢測來自每一齒7的磁通量，因此與通過齒7來檢測來自傳感器16內(nèi)的磁鐵16a的磁通量時的情況相比，改善了傳感器16的靈敏度。這使得傳感器16與圓筒之間的間隔擴大。
用于檢測齒環(huán)6的轉(zhuǎn)速的傳感器不限于磁傳感器。例如，可采用一高頻振蕩型的距離開關。該開關具有一高頻振蕩線圈，其根據(jù)阻抗的變化來檢測齒7，其中這種阻抗的變化是由齒環(huán)6的旋轉(zhuǎn)引起的?；蛘?，可采用一差速線圈型距離開關。該距離開關具有一對通有交變電流的線圈。齒7是基于磁通量的變化來檢測，其中磁通量的變化是由于隨著齒環(huán)旋轉(zhuǎn)的渦流損失而引起的。
齒環(huán)6不限于準雙曲面齒輪，也可以是螺旋錐齒輪、直齒錐齒輪、斜齒錐齒輪或者人字齒錐齒輪。齒環(huán)6還可以是這樣的錐齒輪，其齒配置在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的一平面上，即一冠齒輪。
本發(fā)明可用于后軸的差速裝置中。此外，本發(fā)明可用于具有一錐齒輪的其它類型的裝置中。
本發(fā)明可用于其它工程車輛中，例如鏟車、及用于較高的舉升作業(yè)的車輛等。此外，本發(fā)明可用于工程車輛以外的車輛中，例如乘用車和運輸車等。
對于本領域的普通技術人員來說，顯而易見本發(fā)明可以用許多其它具體方式來實施而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)與范圍。因此，這些；例子與實施方式應被視為示例性的而非限制性的，并且本發(fā)明不限于在此所給出的細節(jié)，而可在權利要求書的范圍與等同區(qū)間內(nèi)進行修改。
權利要求
1．一種裝置，包括一錐齒輪(6)和用于檢測該錐齒輪的轉(zhuǎn)速的一傳感器(16)，其中錐齒輪的一側(cè)具有許多齒(7)，并且當錐齒輪旋轉(zhuǎn)時，該傳感器檢測經(jīng)過所述傳感器的至少一個齒，該裝置的特征在于每一齒包括平行于錐齒輪旋轉(zhuǎn)軸線的一外端表面(7a)，其中傳感器隔開該齒輪并且徑向地朝向該齒輪的軸線。
2．根據(jù)權利要求1的裝置，其特征在于所述齒的外端表面限定一圓筒，該圓筒與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線共軸。
3．根據(jù)權利要求1的裝置，其特征在于該傳感器包括一磁傳感器，其根據(jù)隨齒的通過的磁性變化而輸出一信號。
4．根據(jù)權利要求3的裝置，其特征在于該磁傳感器包括一磁鐵(16a)與一磁檢測元件(16b)，其中所述磁檢測元件檢測從磁鐵通過錐齒輪的磁通量。
5．根據(jù)權利要求1-4之任一的裝置，其特征在于該裝置是車輛的差速裝置(1)，其中該差速裝置包括一外殼(2)和一內(nèi)殼(3)，該內(nèi)殼可轉(zhuǎn)動地支承在外殼內(nèi)，其中錐齒輪是固定在內(nèi)殼的一齒環(huán)，并且傳感器安裝在外殼。
6．根據(jù)權利要求5的裝置，其特征在于該裝置還包括可轉(zhuǎn)動地支承在外殼上的一驅(qū)動齒輪(9)，該驅(qū)動齒輪與齒環(huán)嚙合，其中內(nèi)殼的軸向位置是可調(diào)節(jié)的，以調(diào)整齒環(huán)與驅(qū)動齒輪之間的齒隙。
7．根據(jù)權利要求5的裝置，其特征在于外殼包括一通孔(15)，傳感器安裝在該通孔內(nèi)，并且一定位表面(18)環(huán)繞該統(tǒng)計，其中傳感器包括一定位件(17)，該定位件與定位表面接觸，以固定傳感器的軸向位置。
8．根據(jù)權利要求5的裝置，其特征在于該車輛是叉車。
9．一錐齒輪，其一側(cè)包括許多齒，其特征是每一齒包括一外端表面，該外端表面限定與該錐齒輪共軸的一圓筒。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一差速裝置,包括一齒環(huán)(6)和用于檢測該齒環(huán)的轉(zhuǎn)速的一傳感器(16),齒環(huán)的一側(cè)具有許多齒(7),當齒環(huán)旋轉(zhuǎn)時,該傳感器檢測經(jīng)過所述傳感器的齒,每一齒具有平行于齒環(huán)旋轉(zhuǎn)軸線的一外端表面,傳感器隔開該齒輪并且徑向地朝向該齒輪的軸線。
文檔編號F16H48/38GK1226485SQ9812465
公開日1999年8月25日 申請日期1998年10月13日 優(yōu)先權日1997年10月14日
發(fā)明者石川和男, 島英彰 申請人:株式會社豐田自動織機制作所