使無線機油高度傳感器適應油底殼放油塞的制作方法
【專利摘要】本申請涉及使無線機油高度傳感器適應油底殼放油塞。提供了機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，包括機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，該軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部。機油高度傳感器，包括殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，環(huán)形安裝部分限定了從其延伸通過的小孔，小孔用于接收機油放油塞的軸桿。壓力換能器，其與小孔流體連通并且被連接到電路和電池，所述電路和電池被設置在所述殼體內并提供代表機油高度的無線信號。
【專利說明】使無線機油高度傳感器適應油底殼放油塞
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2015年3月30日提交的美國臨時申請62/139849的權益。上述申請的全部公開內容通過引用并入本文。
技術領域
[0002]本公開涉及用于內燃發(fā)動機的無線機油高度傳感器。
【背景技術】
[0003]這個部分提供了與本公開相關的背景信息，但是這些信息不一定是現(xiàn)有技術。
[0004]為了使發(fā)動機能夠被適當地潤滑，重要的是在該發(fā)動機中維持適當量的機油。通常，發(fā)動機裝備有量油計，該量油計被手動地從發(fā)動機移除以觀察機油在量油計上的機油高度。雖然機油量油計是檢測機油高度的可靠方法，但是它要求車輛操作者打開車輛引擎蓋并且將量油計從發(fā)動機中拉出。存在可選的發(fā)動機機油開關，這些開關通知操作者機油高度為低。這些機油開關不得不被用電線連接到車輛內，并且被固定地安裝在油底殼中的代表最小高度的高度處，在最小高度處需要將低機油狀況通知用戶。因此，典型的機油高度傳感器僅僅可用來在存在低機油狀況時提供低機油指示。
【發(fā)明內容】
[0005]本公開提供了安裝到發(fā)動機的放油塞的無線機油高度傳感器的實施方式。油壓傳感器檢測壓力，該壓力此后可被用來確定在該傳感器上方的機油體積或高度。傳感器壓力讀數可與機油高度相關，該機油高度此后可被傳輸到車輛控制單元。油壓傳感器被設計為與油底殼內的被加熱的機油隔離，并且被安裝在油底殼的外部同時通過機油放油塞中的通道與機油連通。
[0006]可從本文提供的描述易于理解其它的應用領域。
【發(fā)明內容】
中描述和具體的示例都是僅用于說明目的而不是用于限制本公開的范圍。
[0007]本申請還提供了如下方案:
方案1.一種機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，包括:
機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，所述軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部；以及
機油高度傳感器，其具有殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，所述環(huán)形安裝部分限定了延伸通過所述環(huán)形安裝部分的小孔，所述小孔用于接收所述機油放油塞的所述軸桿;壓力換能器，其與所述小孔流體連通并且被連接到設置在所述殼體內的電路和電池，所述電路和電池提供代表所述機油高度的無線信號。
[0008]方案2.根據方案I的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，還包括間隔襯套，所述間隔襯套在所述機油放油塞的所述軸桿和所述機油高度傳感器的殼體的所述環(huán)形安裝部分之間設置在所述小孔內，所述間隔襯套具有延伸通過所述間隔襯套的至少一個徑向通道。
[0009]方案3.根據方案2的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，其中在所述機油放油塞的所述軸桿和所述間隔襯套之間設置環(huán)形空間。
[0010]方案4.根據方案I的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，還包括設置在所述機油放油塞的所述頭部和所述機油高度傳感器的所述殼體之間的第一環(huán)形密封件。
[0011]方案5.根據方案I的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，其中所述電路和電池被設置在所述殼體的從所述環(huán)形安裝部分延伸的部分中。
[0012]方案6.根據方案I的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，其中所述軸向通道的封閉端延伸超過所述機油放油塞的所述至少一個徑向通道。
[0013]方案7.—種油底殼組件，其包括:
油底殼，其具有帶內螺紋的放油孔；
機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，所述軸桿接合所述帶內螺紋的放油孔，所述軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部；以及
機油高度傳感器，其具有殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，所述環(huán)形安裝部分限定了延伸通過所述環(huán)形安裝部分的小孔，所述小孔用于接收所述機油放油塞的所述軸桿;壓力換能器，其與所述小孔流體連通并且被連接到設置在所述殼體內的電路和電池，所述電路和電池提供代表所述機油高度的無線信號。
[0014]方案8.根據方案7的油底殼組件，還包括間隔襯套，所述間隔襯套在所述機油放油塞的所述軸桿和所述機油高度傳感器的殼體的所述環(huán)形安裝部分之間設置在所述小孔內，所述間隔襯套具有延伸通過所述間隔襯套的至少一個徑向通道。
[0015]方案9.根據方案8的油底殼組件，其中在所述機油放油塞的所述軸桿和所述間隔襯套之間設置環(huán)形空間。
[0016]方案10.根據方案I的油底殼組件，還包括設置在所述機油放油塞的所述頭部和所述機油高度傳感器的所述殼體之間的第一環(huán)形密封件。
[0017]方案11.根據方案I的油底殼組件，其中所述電路和電池被設置在所述殼體的從所述環(huán)形安裝部分延伸的部分中。
[0018]方案12.根據方案I的油底殼組件，其中所述軸向通道的封閉端延伸超過所述機油放油塞的所述至少一個徑向通道。
[0019]方案13.—種內燃發(fā)動機，包括:
發(fā)動機缸體，其限定了多個氣缸；
多個活塞，其設置在所述多個氣缸內并且被驅動地連接到曲軸；
油底殼，其安裝到所述發(fā)動機缸體并且具有帶內螺紋的放油孔；
機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，所述軸桿接合所述帶內螺紋的放油孔，所述軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部；以及
機油高度傳感器，其具有殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，所述環(huán)形安裝部分限定了延伸通過所述環(huán)形安裝部分的小孔，所述小孔用于接收所述機油放油塞的所述軸桿;壓力換能器，其與所述小孔流體連通并且被連接到設置在所述殼體內的電路和電池，所述電路和電池提供代表所述機油高度的無線信號。
[0020]方案14.根據方案7的內燃發(fā)動機，還包括間隔襯套，所述間隔襯套在所述機油放油塞的所述軸桿和所述機油高度傳感器的殼體的所述環(huán)形安裝部分之間設置在所述小孔內，所述間隔襯套具有延伸通過所述間隔襯套的至少一個徑向通道。
[0021]方案15.根據方案8的內燃發(fā)動機，其中在所述機油放油塞的所述軸桿和所述間隔襯套之間設置環(huán)形空間。
[0022]方案16.根據方案I的內燃發(fā)動機，還包括設置在所述機油放油塞的所述頭部和所述機油高度傳感器的所述殼體之間的第一環(huán)形密封件。
[0023]方案17.根據方案I的內燃發(fā)動機，其中所述電路和電池被設置在所述殼體的從所述環(huán)形安裝部分延伸的部分中。
[0024]方案18.根據方案I的內燃發(fā)動機，其中所述軸向通道的封閉端延伸超過所述機油放油塞的所述至少一個徑向通道。
【附圖說明】
[0025]本文描述的附圖僅是為了說明所選實施例的目的，而不是用來說明全部可能的實施方式，并且附圖也不是用來限制本公開的范圍。
[0026]圖1是具有帶有根據本公開的原理的設置在機油放油塞上的無線機油傳感器的發(fā)動機的車輛的示意圖；
圖2是帶有根據本公開的原理的設置在機油放油塞上的無線機油傳感器的發(fā)動機的示意圖；
圖3是被接收在油底殼中的無線機油傳感器和機油放油塞組件的橫截面視圖；以及圖4是根據本公開原理的無線機油傳感器和放油塞組件的分解透視圖。
[0027]對應的參考標記指示這些附圖的若干視圖中的對應部分。
【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述示例實施例。
[0029]提供示例實施例使得本公開是徹底的，并且將把范圍完全傳達給本領域技術人員。公開了多個具體的細節(jié)，比如具體部件、設備、和方法的示例，從而提供了對本公開的實施例的徹底理解。本領域技術人員顯然能夠理解，不一定采用具體的細節(jié)，示例實施例可以很多不同的形式被實施，以及示例實施例也不應該被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實施例中，已知的過程、已知的設備結構、以及已知的技術都沒有被具體描述。
[0030]本文使用的術語是僅用于描述特定示例實施例的目的而不是用來進行限制。在本文中使用時，單數形式的“一”、“一個”和“該”意在也包括復數形式，除非上下文清楚地另有指示。術語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是開發(fā)式的，并且因此具體說明了所述特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組的存在或添加。本文描述的方法步驟、過程和操作不應被理解為必須要求以所討論的或示出的特定順序被執(zhí)行，除非被具體地標為執(zhí)行順序。還應該理解的是，可采用額外的或替換的步驟。[0031 ]當一個元件或層被稱為在另一個元件或層“上”、“接合到”該另一個元件或層、“連接到”該另一個元件或層或者“聯(lián)接到”該另一個元件或層，該一個元件或層可直接地在該另一個元件或層上、直接地接合到該另一個元件或層、直接地連接到該另一個元件或層或直接地聯(lián)接到該另一個元件或層，或者也可存在中間元件或層。相反，當一個元件被稱為是“直接在另一個元件或層上”、“直接地接合另一個元件或層”、“直接地連接到另一個元件或層”或“直接地聯(lián)接到另一個元件或層”，那么就沒有中間元件或層。用來描述元件之間關系的其它詞語應該以同樣的方式被解釋(例如，“在……之間”與“直接在……之間”，“鄰近”與“直接鄰近”等)。本文中被使用時，術語“和/或”包括相關的被列項的一個或多個的任意和全部的組合。
[0032]參照圖1，車輛10被示出，車輛10包括具有油底殼14的發(fā)動機12，油底殼14帶有安裝在放油塞18上的無線機油傳感器16。無線機油傳感器16能夠給車輛中央處理器單元20提供無線信號，該處理器單元能通過車輛顯示單元22向車輛操作者顯示信息。圖2示出了帶有設置在機油放油塞18上的無線機油傳感器16的發(fā)動機油底殼14的放大詳細視圖。
[0033]參照圖3和4，無線機油傳感器16和油底殼放油塞18組件適合于被設置在螺紋開口24內，該螺紋開口 24被設置在油底殼14的底部中的插入件26中。無線機油傳感器16被接收在間隔襯套28上，并且一對密封件30可被設置在無線機油傳感器16的相對兩側上。
[0034]機油放油塞18包括頭部18a和軸桿18b，軸桿18b具有設置在其上的外螺紋以及在其內部軸向延伸的通道32，該通道32與一個或多個徑向通道34連通。機油放油塞18的軸桿18b包括設置在間隔襯套28內的環(huán)形凹部，從而限定了在軸桿18b和間隔襯套28之間的環(huán)形空間35。環(huán)形空間35可被微調以有助于將無線機油傳感器16與由曲軸箱振動引起的瞬時壓力條件或者由車輛動態(tài)引起的機油晃動隔離。徑向通道34能與延伸通過間隔襯套28的一個或多個徑向通道36連通。無線機油傳感器16包括殼體37，殼體37限定了環(huán)形安裝部分37a，環(huán)形安裝部分37a具有延伸通過環(huán)形安裝部分37a的小孔38，小孔38接收間隔襯套28。小孔38包括凹陷部分40，凹陷部分40能夠限定與壓力換能器42連通的環(huán)形槽。壓力換能器42被連接到電路44和電池46，該電路44和電池46提供代表由壓力換能器42和電路44確定的壓力水平和/或機油高度的無線信號。電路44和電池46被密封在殼體37的部分37b內，該部分37b從環(huán)形安裝部分37a延伸。無線機油傳感器16在油底殼14的外面支撐電路44和電池46，使得它們的部件不暴露給油底殼14內的高溫度水平。電路44和電池46可被密封在殼體37內。額外的冷卻特征，比如熱匯、冷卻翅片、通風孔和其它冷卻措施，可被用來輔助電路44和電池46的冷卻。
[0035]由壓力換能器42檢測到的壓力水平取決于在壓力換能器42上方的機油柱的壓力，使得該壓力可與油底殼14內的機油體積相關。插入件26的上表面可被設置在油底殼14的最下表面的上方，從而將無線機油傳感器16與聚集在油底殼14的底部中的水和沉淀物的侵入隔離。尤其是，可取的是插入件26的上表面在油底殼14的底部表面上方至少4mm處。還要指出的是，壓力換能器42在徑向通道34上方的高度處的朝向可捕獲在接收壓力換能器42的腔內的空氣氣泡，從而進一步將換能器與水和沉淀物隔離。在放油塞18內的通道32也可限定延伸部48，延伸部48可接收沉淀物以將沉淀物與壓力換能器42隔離。
[0036]根據本公開，無線機油高度傳感器16不要求改變油底殼14就被安裝在油底殼14上，同時還最小化該傳感器向熱機油環(huán)境的暴露。無線機油高度傳感器16使用基于靜壓的測量技術，該無線機油高度傳感器16通過改進的放油塞18中的通道暴露給機油壓力。無線機油傳感器16在其外側上被夾在放油塞頭部和油底殼14之間。
[0037]提供前面的對實施例的描述是為了說明和描述的目的。該描述不是窮盡的或者不是限制本公開。特定實施例的各個元件或特征通常都不限于該特定實施例，而是在適用的時候，是可互換的并且可被用在所選的實施例中，即使沒有被具體地示出或描述。這些元件或特征也可以許多方式被改變。這些改變不被認為是脫離本公開，并且全部這些改進被認為包括在本公開的范圍內。
【主權項】
1.一種機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，包括: 機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，所述軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部；以及 機油高度傳感器，其具有殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，所述環(huán)形安裝部分限定了延伸通過所述環(huán)形安裝部分的小孔，所述小孔用于接收所述機油放油塞的所述軸桿;壓力換能器，其與所述小孔流體連通并且被連接到設置在所述殼體內的電路和電池，所述電路和電池提供代表所述機油高度的無線信號。2.根據權利要求1的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，還包括間隔襯套，所述間隔襯套在所述機油放油塞的所述軸桿和所述機油高度傳感器的殼體的所述環(huán)形安裝部分之間設置在所述小孔內，所述間隔襯套具有延伸通過所述間隔襯套的至少一個徑向通道。3.根據權利要求2的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，其中在所述機油放油塞的所述軸桿和所述間隔襯套之間設置環(huán)形空間。4.根據權利要求1的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，還包括設置在所述機油放油塞的所述頭部和所述機油高度傳感器的所述殼體之間的第一環(huán)形密封件。5.根據權利要求1的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，其中所述電路和電池被設置在所述殼體的從所述環(huán)形安裝部分延伸的部分中。6.根據權利要求1的機油放油塞和無線機油高度傳感器組件，其中所述軸向通道的封閉端延伸超過所述機油放油塞的所述至少一個徑向通道。7.—種油底殼組件，其包括: 油底殼，其具有帶內螺紋的放油孔； 機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，所述軸桿接合所述帶內螺紋的放油孔，所述軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部；以及 機油高度傳感器，其具有殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，所述環(huán)形安裝部分限定了延伸通過所述環(huán)形安裝部分的小孔，所述小孔用于接收所述機油放油塞的所述軸桿;壓力換能器，其與所述小孔流體連通并且被連接到設置在所述殼體內的電路和電池，所述電路和電池提供代表所述機油高度的無線信號。8.根據權利要求7的油底殼組件，還包括間隔襯套，所述間隔襯套在所述機油放油塞的所述軸桿和所述機油高度傳感器的殼體的所述環(huán)形安裝部分之間設置在所述小孔內，所述間隔襯套具有延伸通過所述間隔襯套的至少一個徑向通道。9.根據權利要求8的油底殼組件，其中在所述機油放油塞的所述軸桿和所述間隔襯套之間設置環(huán)形空間。10.一種內燃發(fā)動機，包括: 發(fā)動機缸體，其限定了多個氣缸； 多個活塞，其設置在所述多個氣缸內并且被驅動地連接到曲軸； 油底殼，其安裝到所述發(fā)動機缸體并且具有帶內螺紋的放油孔； 機油放油塞，其具有軸桿和頭部，所述軸桿具有外螺紋和在其內軸向延伸的軸向通道，所述軸桿接合所述帶內螺紋的放油孔，所述軸向通道與至少一個徑向通道連通，所述至少一個徑向通道從所述軸向通道延伸通過所述軸桿并到達所述軸桿的外部；以及 機油高度傳感器，其具有殼體，所述殼體具有環(huán)形安裝部分，所述環(huán)形安裝部分限定了延伸通過所述環(huán)形安裝部分的小孔，所述小孔用于接收所述機油放油塞的所述軸桿;壓力換能器，其與所述小孔流體連通并且被連接到設置在所述殼體內的電路和電池，所述電路和電池提供代表所述機油高度的無線信號。
【文檔編號】F01M11/04GK106014537SQ201610189966
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】D.R.斯塔利, R.M.比特納, E.W.施奈德
【申請人】通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司