专利名称：用于机动车的传感器安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于工业机动车的传感器安装结构。
在工业机动车例如铲车中，通过控制器来限制后轴的摆动量以防止在转弯时由于离心力引起的机动车过份倾斜。控制将根据离心加速度及作用于机动车的偏移速率来执行。离心加速度由车轮的转向角(或轮角度)及机动车速度来计算。
轮角度的计算被描述在日本已审查的专利公开文献No.4-24270中。在该公开文献中描述的铲车具有动力转向装置。该动力转向装置包括由方向盘转动的转向轴及与该轴相连接的阀单元。该阀单元根据转向轴的转动向一缸体提供液压油或从其中抽出液压油。各活塞杆从缸体的两端伸出，并且每个活塞杆与一个轮子相连接。油缸被来自阀单元的液压油驱动以操纵轮子转向。由一个行程传感器来检测活塞杆的移动，并基于检测值计算出轮角度。
但是，活塞杆的线性移动必须转换成轮角度，而活塞杆的移动并不正比于轮角度。这是因为活塞杆的线性移动要通过传动机构如连杆转变成轮的转动。因此要根据活塞杆的移动来确定轮的转动是不容易的。
为了解决该问题，轮角度可使用电位器来直接检测。电位器检测与轮一起转动的立轴的转动角度。立轴被构成轴梁的上支架可转动地支承。电位器设在立轴上，以检测主轴转角。
根据该结构，因为上支架位于轮井(whee/well)上，电位器也位于轮井上。因此电位器曝露在外界物质，如被轮溅起的砂石及水中。为了保护电位器免于这些外界物质，电位器被由硬材料如金属作的壳盖住。该壳具有一个孔，用于穿过与电位器连接的引线。
但是，因为轮井的内部曝露在除砂石外的细灰尘及雨水中，这些细小物质通过孔到达电位器。这便降低了电位器的耐久性及精确度。
因此，本发明的目的在于提供一种传感器安装结构，以保证传感器受到保护。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于保护机动车传感器的外壳结构，其中传感器设置在一个结构件上，该结构件曝露于外界，及其中引线连接在传感器上。该外壳结构还包括固定在结构件上以盖住传感器的盖，其中盖具有孔，用于使引线通过，及密封材料位于盖及传感器之间，用于密封传感器。
本发明还提供了一个用于盖住安装在机动车结构件上的传感器的盖，其中该结构件曝露在外界中，及其中该盖具有一个孔，以允许传感器的引线通过，及具有一个形成在盖壁中的透孔，用以促使密封传感器的密封过程。
本发明还提供了一种在机动车中安装传感器的方法，其中引线连接在传感器上。该方法包括将传感器固定在机动车的结构件上；用盖来盖住传感器，其中盖曝露在外界中，及其中引线穿过盖中的孔，通过盖中孔将流体密封材料注入盖的内部；及使注入的密封材料固化。
从以下结合附图的说明将会使本发明的其它方面及优点更加阐明，附图示范地说明本发明的原理。
通过参照结合附图对目前优选实施例的说明，将会更好地理解本发明及其目的和优点。
图1是根据本发明一实施例的传感器安装结构的截面图；图2是说明该实施例的后轴的平面图；图3是根据本发明的传感器安装结构的解体透视图；图4是该传感器的部分放大截面图；图5是表示根据本发明另一实施例的传感器安装结构的截面图；及图6是表示根据本发明又一实施例的传感器安装结构的截面图。
现在参考图1至图4来说明检测铲车辆角度的电位器安装结构。如图2中所示，后轮2的传动系包括用于支持后轮2的后轴梁1，用于操纵后轮2转向的操纵杆5、6，用于通过操作一方向盘(未示出)使杆32轴向移动的汽缸31，用于使杆32的线性运动转换成后轮的旋转运动的钟锤杠杆3。
钟锤杠杆3用钟锤杠杆销4可转动地支承在后轴梁1上。钟锤杠杆3通过操纵杆5、6与操纵转向节7、8相连接。转向节7、8支承在后轴梁1两侧上的后轮2上。操纵杆5的第一端用销9a可转动地与钟锤杠杆3相连接，其第二端用销10a与转向节7相连接。操纵杆6的第一端用销9b可转动地与钟锤杠杆3相连接，及其第二端用销10b与转向节8相连接。杆32通过接头33与钟锤杠杆33相连接。
图1表示后轴梁1的横截面图。后轴梁1包括一个上部件11及一个下部件13。上支架12刚性地连接在上部件11上，及下支架14刚性地连接在下部件13上。上支架12及下支架14通过滚针轴承可转动地支承一个立轴15。转向节7固定在立轴15上以整体地转动。转向节7具有轴17。后轮2通过一对斜滚柱轴承18、19可转动地被轴17支承。
如图1及3所示，一个传感器、即一个电位器21通过板20被设置在上支架12的上侧12a上。该电位器21通过螺丝22固定在板20上。轮2及上支架12被一个轮罩(未示出)盖住。
如图4所示，板20具有一个透孔20a。输入轴23通过透孔20a连接在立轴15上。电位计21通过输入轴23检测立轴15的转角，即检测轮2的转角。当钟锤杠杆3根据方向盘的转动而被操作时，转向节7、8通过操纵杆5、6被操纵。因此，后轮21根据方向盘转动量转动一个轮角度。立轴15根据轮角度转动，输入轴23转动与立轴15相同的转角。因此，该电位计检测出立轴15的转动量，这相应于轮角度。
传感器盖24通过一个密封垫25安装在板20上以遮盖电位器21。传感器盖24通过螺丝26与板20一起被固定在上支架12上。传感器盖24例如由金属构成，其形状在于屏蔽电位器21。金属以外的材料，例如合成树脂及陶瓷也可用来制作传感器盖24。传感器盖24具有孔24a用于让与电位器21相连接的引线27穿过。
在传感器盖24及电位器21之间充填了密封材料28，以使电位器21与外界隔离。在此实施例中，使用环氧树脂、即一种热固性树脂来作为密封材料28。
当电位器21、密封圈25及传感器盖24被固定在上支架12上时，将处于流体状态的密封材料28通过孔24a注射到传感器盖24的内部。为了防止填充的密封材料28的泄漏，孔24应暂时被一挡片盖住(未示出)，该挡片可仍保留在其位置上或在树脂固化后被取走。然后从传感器盖24的外部加热密封材料28，并使其固化。为了防止损坏电位器21，在加热期间应避免温度高于100℃。固化树脂的条件因树脂类型而异，并具有一种能在常温下固化的树脂。
如上所述，电位器21被传感器盖24及密封材料28双层密封。其结果是，电位器21受到保护、免于砂石、灰尘及雨水入侵，因此也避免了其检测精度及可靠性的降级。
并且，在该实施例中，电位器21在其与连接引线装配好及传感器盖24就位后进行密封。
对于本技术领域的熟练技术人员来说，应该明白，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以用其它多种具体的方式实施。尤其是，应当理解，本发明能以下列形式来实施。
(1)如图5所示，传感器盖24除了孔24a外可具有用于注入密封材料28的透孔29。为防止密封材料28的泄漏，孔24a应被一盖子盖住。当孔24a被盖住时，在孔24a及盖子之间形成一个小间隙，该间隙足够小以防止泄漏，但又足够大以允许空气通过。在树脂硬化后盖可留下或被除去。
根据该结构，传感器盖24中的空气可通过孔24a排出及密封材料28也易于注入。这保证了电位器21的完善密封。如图5所示，透孔29形成在传感器盖24的上侧，这使得电位器的密封容易且可靠。密封材料28也可通过孔24a注入，这使得传感器24中的空气可通过孔29排出。
(2)也可在将传感器盖24及板20组装在上支架12上以前，使用密封材料28。这就是，在电位器21组装在板20上以后，通过将密封材料28施加到电位器21的表面来密封电位器21。为了防止密封材料太多地扩散，应使用相对高粘度的密封材料28。然后，将传感器盖24与板20一起安装在上支架12上。用此方式也可使电位器21可靠的密封。
也可取代在电位器21上施加密封材料，用相对高粘度的密封材料28施加或浇注到传感器盖24的内部。
(3)如图6中所示，取代孔24a，也可在传感器盖24的上侧24b上形成供给引线的透孔30。密封材料28通过孔30注入到传感器盖24中。在此情况下，孔30位于盖24b的上侧24b，这防止了密封材料28从盖泄漏。因此，密封材料28充入盖24内部而不需要在孔30上设盖子。该使电位器21的密封既容易又可靠。
(4)只要轮2的轮角度能被测出，立轴15之外的转动部分的位移也可被电位器21测出。例如，在具有整体地与钟锤杠杆3一起转动的钟锤杠杆销4的铲车中，钟锤杠杆销4的转动量也可被电位器检测出来。在此情况下，电位器位于上部件11上。
并且，销9a、9b相对于操纵杆5、6的转动量也可被位于操纵杆5、6上的电位器测出。同时，销10a、10b相对操纵杆5、6的转动量也可被位于操纵杆5、6上的电位器检测出来。
此外，本发明还可以用另外传感器、例如车用速度传感器及加速度传感器的传感器安装结构来实施。
(5)除环氧树脂外的热固性树脂、热塑性树脂、如聚乙烯、或弹性体、如硅橡胶也可用作密封材料28。这些材料全是防水及绝缘的。还具有同样特性的另外材料可用作密封材料28，例如硅胶型材料及发泡材料如多孔塑料。
密封材料28可以是多于一种人造树脂的组合，多于一种弹性体的组合，或合成树脂与弹性体的组合。例如，密封材料可以是双料结构，内部是软流体状硅胶，外部是硬材料。这可有效地缓冲施加于传感器盖24的冲击。
(6)本发明除用了工业用车如铲车外，还可应用于卡车、公交车、小汽车或摩托车。
因而，当前的例子及实施例应考虑作为说明而非作为限制的，本发明也不限制于这里所给出的细节上，而可在附设权利要求书的范围及等效方案中作出修改。
权利要求
1．保护机动车传感器的外壳结构，其中传感器设置在一个结构件(12)上，该结构体曝露于外界，及其中引线(27)连接在传感器(21)上，该外壳结构包括固定在部件(12)上以盖住传感器(21)的盖(24)，其中，盖(24)具有孔(24a；30)，用于使引线(27)通过；该结构的特征在于位于盖(24)及传感器(21)之间的密封材料(28)，用于密封传感器(21)。
2．根据权利要求1的传感器外壳结构，其特征在于密封材料实际上为固体的固化物质，当它为流体状态时充填到盖(24)中。
3．根据权利要求2的传感器外壳结构，其特征在于其中孔(30)位于盖(24)的上侧。
4．根据权利要求1的传感器外壳结构，其特征在于盖(24)还具有一个穿过盖(24)的壁形成的透孔(29)。
5．根据权利要求4的传感器外壳结构，其特征在于密封材料(28)实际上是固体的固化物质，当它是流体状态时通过透孔(29)充填到盖(24)的内部。
6．根据权利要求4的传感器外壳结构，其特征在于密封材料(28)实际上是固体固化物质，当它是流体状态时通过孔(24a；30)充填到盖(24)的内部，及其中透孔(29)用于当密封材料(28)充入期间排放盖(24)内部的空气。
7．根据权利要求4的传感器外壳结构，其特征在于透孔(29)位于盖(24)的上侧。
8．根据权利要求1的传感器外壳结构，其特征在于该机动车是一铲车，传感器是安装在整体地与转向轮(2)一起转动的立轴(15)上的电位器(21)，及结构件是支持立柱(15)的支架(12)。
9．根据权利要求1的传感器外壳结构，其特征在于一个密封填圈(2 5)被放置在盖(24)及结构件(12)之间。
10．用于盖住安装在机动车结构件(12)上的传感器(21)的盖，其中该结构件曝露在外界中，该盖(24)的特征在于形成在盖(24)的壁中的孔(24a；30)，用于使传感器(21)的引线(27)通过；及形成在盖(24a)壁中的透孔(29)，用以促进密封传感器(21)的密封过程。
11．根据权利要求10的盖，其特征在于透孔(29)用作将密封材料(28)充填到盖(24)中的进入通道。
12．根据权利要求10的盖，其特征在于透孔(29)用作排放在密封过程中被流体密封剂(28)移出的空气。
13．在机动车中安装传感器(21)的方法，其中引线(27)连接在传感器(21)上，该方法的特征在于以下步骤将传感器(21)固定在机动车的结构件(12)上；用盖(24)盖住传感器(21)，其中盖(24)曝露在外界中，及其中引线(27)穿过盖(24)中的孔(24a；30)；通过盖中孔(24a；30)将流体密封材料(28)注入盖(24)的内部；及使注入的密封材料(28)固化。
14．根据权利要求13的传感器安装方法，其特征在于在注入密封材料的步骤期间，通过透孔(29)排放盖(24)内部的空气。
15．根据权利要求14的传感器安装方法，其特征在于在盖(24)及结构件(12)之间放置一个密封垫圈(25)。
全文摘要
在安装设在铲车外部的电位器(21)的传感器安装结构及方法中,传感器盖(24)被固定在支架(12)上以保护电位器(271)。该盖(24)具有孔(24a,30),以使引线(27)通过。流体密封剂被充入在盖(24)及电位器(21)之间,以密封该电位器(21)。
文档编号G01B21/22GK1208958SQ9810337
公开日1999年2月24日 申请日期1998年6月30日 优先权日1997年7月2日
发明者茅野宪治, 岩永嘉寿 申请人:株式会社丰田自动织机制作所