(57)【要約】センサ（２４）を備えるキングピン組立体であって、該キングピン組立体（５）が、キングピン（１２）、アクスルフレーム（１０）、スピンドル（１４）そしてキングピンを用いてスピンドル（１４）をアクスルフレーム（１０）に可動に組込むための軸受（１５）を有している。キングピン組立体は、さらに、アクスルフレームを軸受内輪（２０）から定められた距離で保持するスペーサ（１）を有している。ハウジング（２）がスペーサ（１）に取付けられ、該ハウジング（２）が少なくともセンサ（２４）の第一の部分（３）を有し、センサ（２４）の第二の部分がスピンドル（１４）に固定的に取付けられている。
2004529818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ（２４）を備えるキングピン組立体であって、該キングピン組立体（５）が、キングピン（１２）、アクスルフレーム（１０）、スピンドル（１４）そしてキングピンを用いてスピンドル（１４）をアクスルフレーム（１０）に可動に組込むための軸受（１５）を有するものにおいて、キングピン組立体は、さらに、アクスルフレームを軸受内輪（２０）から定められた距離で保持するスペーサ（１）を有すること、そしてハウジング（２）がスペーサ（１）に取付けられ、該ハウジング（２）が少なくともセンサ（２４）の第一の部分（３）を有し、センサ（２４）の第二の部分がスピンドル（１４）に固定的に取付けられていることを特徴とするキングピン組立体。
【請求項２】
ハウジング（２）は第一の部分（３）に接続された処理電子回路を有していることとする請求項１に記載のキングピン組立体。
【請求項３】
第一の部分（３）と第二の部分（４）がディスク形状で同心をなしていることとする請求項１又は請求項２に記載のキングピン組立体。
【請求項４】
第一の部分（３）と第二の部分（４）がアクスルフレーム（１０）とスピンドル（１４）との間の角位置を定める容量型センサ（２４）を形成していることとする請求項３に記載のキングピン組立体。
【請求項５】
キングピン組立体が、さらに、第一の部分（３）と第二の部分（４）との間に位置する、例えばテフロン（登録商標）リングの中間部材（７）を有していることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載のキングピン組立体。
【請求項６】
キングピン組立体が、さらに、スペーサ（１）とスピンドル（１４）との間に半径方向に延びるシール部材（６）を有していることとする請求項１ないし請求項５のうちの一つに記載のキングピン組立体。
【請求項７】
スペーサ（１）、ハウジング（２）そして第一の部分（３）が単一の組立体を形成していることとする請求項１ないし請求項６のうちの一つに記載のキングピン組立体。
【請求項８】
センサ（２４）が、角位置センサ、相移動センサ、荷重センサ、そして／又は温度センサを有していることとする請求項１に記載のキングピン組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操向を受ける車輌の車輪の動きあるいは位置を検知するためのセンサに関する。特に、本発明は、センサを備えるキングピン組立体であって、該キングピン組立体が、キングピン、アクスルフレーム、スピンドルそしてキングピンを用いてスピンドルをアクスルフレームに可動に組込むための軸受を有するキングピン組立体に関する。
【発明の背景】
【０００２】
かかるセンサ組立体は欧州特許出願EP-A-0330632で知られており、該出願は、操向を受ける両車輪の一方についての複数の回転ジャーナルの一つと車軸の本体との間の可動結合に関した操向角を検知するための装置を開示している。トランスジューサはジャーナルの軸線と平行に位置しており、フィーラは特定の角位置で突起を有するカム部材と協働する。又、ジャーナルのキングピンの軸方向溝に位置するポテンショメータを有する実施形態も示されている。ポテンショメータの軸はアクスル本体の固定点で結合されている。
【０００３】
これらの公知のセンサ組立体はいくつかの不利な点をもっている。センサは大部分が外部にあるように組み立てられていて、外気にさらされている。その結果、堅牢でないセンサ系が、例えば塵埃等の原因で損傷しやすくなる。
【０００４】
ポテンショメータの形態をなしているセンサがキングピンの凹部に一体的に収められているときには、これはキングピンの機械的強度に影響を及ぼす。又、ポテンショメータは、例えば軸継手を用いるなどして、回転部分への固定点を常に必要とする。特定の形態の場合、かかる固定点は、例えば、キングピンがスピンドルの全範囲に延びているときには、得ることができない。位置センサとしてのポテンショメータは、特に中間位置にて、摩耗しやすいという不利な特性をしばしば有する。
【発明の要約】
【０００５】
本発明は、操向される車輌の車軸の動きを検知するための改善されたセンサ組立体を提供するものである。
【０００６】
本発明によると、かかる改善されたセンサ組立体は、上述のセンサ組立体において、キングピン組立体が、さらに、アクスルフレームを軸受内輪から定められた距離で保持するスペーサを有すること、そしてハウジングがスペーサに取付けられ、該ハウジングが少なくともセンサの第一の部分を有し、センサの第二の部分がスピンドルに固定的に取りつけられていることにより得られる。角位置を検知するためには、センサは公知のものでよく、例えば、容量型、誘導型、あるいは磁気手段によるものでもよい。
【０００７】
他の形態では、ハウジングは第一の部分に接続される処理電子回路を有する。第一の部分が取付けられるハウジングで処理電子回路を一体化することによって、ノイズを拾いやすい長い配線を用いることなく、センサ信号をその部位で処理することが可能となる。さらなる車輌システム（例えば、ワイヤによる操向コントロールのフィードバック）に用いられる処理電子回路からの信号は、ハウジングがアクスル本体に関して移動しないので、通常の配線でキングピン組立体から単純に引き出せる。
【０００８】
他の形態では、第一の部分と第二の部分がディスク形状で同心をなしているようにすることができ、そして、例えば、アクスルフレームとスピンドルとの間の角位置を定める容量型センサを形成しているようにすることができる。
【０００９】
さらに他の形態では、キングピン組立体は、さらに、第一の部分と第二の部分との間に位置する、例えばテフロン（登録商標）リングの中間部材を有しているようにすることができる。こうすることにより、第一の部分と第二の部分との間に定められた距離を保つことができると共に摩擦の少ない動きにすることができる。
【００１０】
さらに他の形態では、キングピン軸受とセンサとを、水や塵埃等の外部汚染物の侵入から保護するように、スペーサとスピンドルとの間に、半径方向に延びるシール部材が設けられる。
【００１１】
好ましい形態では、スペーサ、ハウジングそして第一の部分が単一の組立体を形成している。こうすると、キングピン組立体を容易に組立てられるし、キングピン軸受の保守時に容易にアクセスできる。
【００１２】
センサは、角位置センサ、相移動センサ、荷重センサ、そして／又は温度センサを有していることができる。こうすることにより、本発明のキングピン組立体を用いて、さらに、高度な機能を得られる。
【好適な実施形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施形態をもってさらに詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、例えばカウンタバランス型のフォークリフトトラックに、操向を受ける車輪の位置あるいは動きを検知する目的で、有利に用いられる。例えば、ワイヤによるステアリング装置でフィードバック信号を得る必要がある。図１は、車輪の操向、すなわちキングピン組立体５の制御を行うために用いられる、フォークリフトトラックの部分を示す断面図である。
【００１５】
図１はキングピン組立体５の断面図であり、図２は図１におけるローマ数字IIで示されるキングピン組立体の部分についての断面図である。
【００１６】
現在のキングピン組立体５は種々の分野で利点を伴って用いられている。これは、ハイウェイ外用車輌の操向を受けた車輪の位置、例えば、駆動を受けない軸では０〜１８０°そして駆動を受ける軸では０〜５０°の間で検知するために用いられる。自動車では、キングピン組立体は、駆動を受ける軸そして駆動を受けない軸の両方で、０〜５０°の間の位置を検知するために用いられる。
【００１７】
キングピン１２は、例えば、突部１１を用いて、フォークリフトトラックの後軸のフレーム１０に取付けられる。キングピン１２はフォークリフトトラックの操向を受ける複数の車輪の一方の操向機構（図示せず）に向け下方に延びている。キングピン１２はスピンドル軸受１５によって可動にスピンドル１４に取付けられている。スピンドル軸受１５は、スピンドル１４へ固定的に取付けられた第一部分１６と、キングピン１２へ固定的に取付けられた第二部分２０と、第一部分１６と第二部分２０との間に配された複数のテーパころ１８とを有している。スピンドル１４は、さらに操向を受ける車輪に取りつけられていて、図１に示されるように、アクスルフレーム１０、キングピン１２そして軸受の第二部分２０が静止していて、軸受の第一部分１６とスピンドル１４がスピンドル軸線まわりに回転する。
【００１８】
スピンドル１４はスペーサ１を用いてフレーム１０から予め定められた距離の位置を維持している。スペーサはリング状であってキングピン１２の周囲に嵌まり、その外周で筒状ハウジング２が取付けられている。第一センサ部３、好ましくはディスク状でハウジング２の下面と同一面をなすものが、該ハウジング２へあるいは該ハウジング２内で取付けられている。第二センサ部４はスピンドル軸線のまわりに回らないようにスピンドル１４にしっかりと取付けられ、かくして、第一センサ部３に対し相対的に移動する。これは、例えば、第二部分の周囲で半径方向に突出する突部を用いて達成でき、スピンドル１４内の溝と協働するようにできる。第二センサ部４は、例えばスピンドル１４と協働する弾性リング５を用いて、第一センサ部３から所定距離を保つことができる。第一センサ部３と第二センサ部４との間に、中間要素７を配することができ、例えば、第一センサ部３と第二センサ部４との一方もしくは両方にテフロン（登録商標）のコーティングを施すことができる。この中間要素７は、第一センサ部３と第二センサ部４の互いの動きに摩擦をなくし、又、第一センサ部３と第二センサ部４との間の間隔を一定した値に保つ。
【００１９】
第一センサ部３と第二センサ部４は容量型角位置センサの形態でセンサ２４を形成することができる。これは、この分野で当業者により知られている方法で、第一センサ部３と第二センサ部４の対向面に銅パターンをもつプリント回路板（ＰＣＢ）を用いることで達成することができる。勿論、接触あるいは非接触センサの他の形式のものを用いることもできる。又、さらなるセンサ、例えば荷重センサあるいは温度センサも設けることができる。
【００２０】
センサ２４は、例えば、容量型あるいは誘導型で、差動測定原理にもとづくものとすることもできる。
【００２１】
ハウジング２はセンサ２４のための処理電子回路を収容してもよい。処理電子回路は、前処理電子回路（信号整形、アナログ−デジタル変換等）だけでなく、能動あるいは受動処理電子回路（能動あるいは受動、デジタルあるいはアナログフィルタ）やインターフェイス回路をも有することができる。センサ信号は接続ケーブル８を用いてさらなる車輌システムに接続できる。電子回路は不動のハウジング２内に位置しているので、フレーム１０を経て接続ケーブル８を容易に導ける。
【００２２】
この実施形態におけるさらなる利点は、キングピン１２とフレーム１０の組立体を取外しあるいは分解した後に、ハウジング２及び第一センサ部３（単一の組立体として一体化可能）と第二センサ部４とを取外すことにより、スピンドル１４の軸受に容易にアクセスできるということである。このようにして、摩耗しやすい部品（軸受）を交換し、そして、センサ２４の他の部品であって、一体化された軸受とセンサ組立体に対向するものを再度使用することを可能とする。
【００２３】
スペーサ１とスピンドル１４との間の空間にはシール部材６が設けられていて、外部からの汚染物がキングピン組立体のセンサや軸受空間に侵入することを防止している。センサ２４を（鋼もしくはプラスチックシール部材６で包囲された）キングピン組立体５の内部に一体化して収めそして外部の影響や汚染から保護することにより、センサ組立体は非常に堅牢で信頼性の高いものとなる。さらには、キングピン組立体の組立工程でセンサ２４は非常に簡単に収めることができる。
【００２４】
フォークリフトトラックのステアリング機構について特に説明したが、本発明は他の応用例にも適用可能であり、その場合、特に苛酷な環境において、相対動の検出を高信頼性のもとでそして堅牢な状態で行えるということが重要である。他の応用例としては、人間が乗る車輌（センサがストラット軸受と一体化されている）に限らず、ショベル、積込みプラットフォーム、等の重量機器における種々の可動部が挙げられる。又、本発明の組立体は、油圧シリンダのロッドにおけるロッド機構の回転部分にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一体化されたセンサを有するキングピン組立体の断面図である。
【図２】図１におけるII−II線拡大断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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