[发明专利]液压缸杆位置传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，用于感测液压缸组件的活塞杆相对于基准位置的位置，并提供指示该位置的信号。该传感器用于原动件上的液压缸，例如用于装载机上的提升臂的缸，而信号和总的机器操作网络兼容。

背景技术

已经使用了用于确定活塞杆的延伸的传感器。现有技术传感器提供信号以指示活塞杆从基准位置的延伸。现有技术传感器固定架布置成相互不同并且需要不同的制造工序。

发明内容

本发明涉及液压缸，其具有内活塞和连接到活塞的可伸出和缩回的活塞杆。在所公开的形式中，所述缸被用于操作在紧凑型工具运载机(例如紧凑型滑移或轮式装载机)上的部件。所述缸具有非常精确的且易于安装的传感器，用于确定活塞杆相对于缩回的或者其他座基准位置的位置。传感器包括管状的第一传感器套管部件，其附接到凹入到所述缸的座中的钻孔中的电路板壳体。传感器芯杆被附接到活塞杆的外端并邻近活塞杆端连接器。活塞杆具有可滑动接受传感器套管部件及传感器芯杆的钻孔。传感器芯杆延伸到传感器套管中并形成用于感应型传感器的芯。

用于连接感测部件到外部电路的连接部分安装在电路板壳体中，电路板壳体被完全保持在缸座中的钻孔中。电路板壳体的安装部是缸座中的钻孔，使电路和连接部分不延伸到所述缸中，并且不需要所述座具有用于电路的额外长度。电路板壳体支撑电路板，其包括用于管状传感器套管的电连接部分，所述传感器套管是在活塞杆中的钻孔内。传感器芯杆装配在传感器套管内并被锚定到传感器杆头，所述传感器杆头被压入活塞杆的远端(即，靠近外部杆端)处的钻孔部分中。

横孔从缸座的外部延伸以与用于电路板壳体的钻孔交叉。电路板壳体具有包括明显不同的角部的开口，所述开口如所示为四方形并相对于所述缸的纵向轴线歪斜，因此当通过座中的横孔观察时所述开口为钻石形。电路板连接器装配到横孔中并具有一端部，所述端部成形为配合到电路板壳体的开口的所述角部中。电路板连接器安排成使得它可以在绕横孔的轴线的多个转动位置处放入电路板壳体的连接器开口中。如所示，因为歪斜的四方形开口，连接器可以放在以90度间隔而定向的四个位置中的任一位置处，在电路板上的电路将被正确连接，因而简化了传感器部件的组装。

本发明活塞杆位置传感器具有精确地且快速地设置在液压缸中的部分。能够将传感器芯杆压配合到活塞杆中的钻孔中，以及能够在四个不同的转动位置的任一位置处以适当的接触连接外部电路板连接器以给传感器组件供电，使得组装更加容易。将外部电路板连接器的外端定向在四个可能的位置中的一个使得连接器端放置成有合适的朝向而适于缸的安装位置，并减少了制造时间。

在标准长度液压缸杆中的内部钻孔中安装传感器芯杆和管状传感器套管以及在液压缸座中的电路连接部分，允许本发明的带有杆位置传感器的缸组件在缸和活塞杆安装销之间具有相同的缩回或基准长度(销到销尺寸)，并且具有和常规使用的但没有位置传感器的那些缸相同的活塞杆延伸量或长度。

附图说明

图1为典型的包括使用液压缸的紧凑型装载机的紧凑型工具运载机，所述液压缸包括本申请公开内容的改进并带有用于提升臂的提升缸；

图2为图1中所示的液压缸组件的顶视图；

图3为图2中所示的缸组件的纵向截面透视图；

图4为图2的缸组件的比例放大的截面图；

图5为图2的缸组件的基部端的放大截面图；

图6为传感器芯头的图示，所述传感器芯头用于在图2的缸组件的活塞杆的远端附近支撑传感器芯杆；

图7为与图2的缸一起使用的电路板壳体及管状套管传感器部件的第二部分的平面图；及

图8为连接到图7中所示的电路壳体中的电路板的典型连接器的侧视图。

具体实施方式

典型的紧凑型工具运载机或作业机械包括装载机组件10，其示出为滑移装载机，并具有装载机框架12以及安装驱动车轮16的轮轴17。该作业机械或装载机10具有提升臂20，所述提升臂在22所示处枢转地安装到一对直立臂24。通过操作液压致动器或缸组件26以操作适当的阀28，提升臂相对于装载机被升起或降低，这些从通过控制模块32工作的控制器区域网络(CAN)30进行控制。

网络30是控制紧凑型装载机10的各种功能的网络，并且例如如果紧凑型装载机的提升臂升高超过一定高度，则某些控制被限制或无法操作。那些指示出缸组件26或其他缸的活塞杆的延伸(位置)的信号，提供将被处理以用于控制机器的功能的信息。传感器将信号提供到网络30及控制模块32，以指示在装载机10上所用的各种缸的缸杆的位置。