使无线机油高度传感器适应油底壳放油塞的制作方法
【专利摘要】本申请涉及使无线机油高度传感器适应油底壳放油塞。提供了机油放油塞和无线机油高度传感器组件，包括机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，该轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部。机油高度传感器，包括壳体，所述壳体具有环形安装部分，环形安装部分限定了从其延伸通过的小孔，小孔用于接收机油放油塞的轴杆。压力换能器，其与小孔流体连通并且被连接到电路和电池，所述电路和电池被设置在所述壳体内并提供代表机油高度的无线信号。
【专利说明】使无线机油高度传感器适应油底壳放油塞
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求2015年3月30日提交的美国临时申请62/139849的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
[0002]本公开涉及用于内燃发动机的无线机油高度传感器。
【背景技术】
[0003]这个部分提供了与本公开相关的背景信息，但是这些信息不一定是现有技术。
[0004]为了使发动机能够被适当地润滑，重要的是在该发动机中维持适当量的机油。通常，发动机装备有量油计，该量油计被手动地从发动机移除以观察机油在量油计上的机油高度。虽然机油量油计是检测机油高度的可靠方法，但是它要求车辆操作者打开车辆引擎盖并且将量油计从发动机中拉出。存在可选的发动机机油开关，这些开关通知操作者机油高度为低。这些机油开关不得不被用电线连接到车辆内，并且被固定地安装在油底壳中的代表最小高度的高度处，在最小高度处需要将低机油状况通知用户。因此，典型的机油高度传感器仅仅可用来在存在低机油状况时提供低机油指示。
【发明内容】
[0005]本公开提供了安装到发动机的放油塞的无线机油高度传感器的实施方式。油压传感器检测压力，该压力此后可被用来确定在该传感器上方的机油体积或高度。传感器压力读数可与机油高度相关，该机油高度此后可被传输到车辆控制单元。油压传感器被设计为与油底壳内的被加热的机油隔离，并且被安装在油底壳的外部同时通过机油放油塞中的通道与机油连通。
[0006]可从本文提供的描述易于理解其它的应用领域。
【发明内容】
中描述和具体的示例都是仅用于说明目的而不是用于限制本公开的范围。
[0007]本申请还提供了如下方案:
方案1.一种机油放油塞和无线机油高度传感器组件，包括:
机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，所述轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部；以及
机油高度传感器，其具有壳体，所述壳体具有环形安装部分，所述环形安装部分限定了延伸通过所述环形安装部分的小孔，所述小孔用于接收所述机油放油塞的所述轴杆;压力换能器，其与所述小孔流体连通并且被连接到设置在所述壳体内的电路和电池，所述电路和电池提供代表所述机油高度的无线信号。
[0008]方案2.根据方案I的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，还包括间隔衬套，所述间隔衬套在所述机油放油塞的所述轴杆和所述机油高度传感器的壳体的所述环形安装部分之间设置在所述小孔内，所述间隔衬套具有延伸通过所述间隔衬套的至少一个径向通道。
[0009]方案3.根据方案2的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，其中在所述机油放油塞的所述轴杆和所述间隔衬套之间设置环形空间。
[0010]方案4.根据方案I的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，还包括设置在所述机油放油塞的所述头部和所述机油高度传感器的所述壳体之间的第一环形密封件。
[0011]方案5.根据方案I的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，其中所述电路和电池被设置在所述壳体的从所述环形安装部分延伸的部分中。
[0012]方案6.根据方案I的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，其中所述轴向通道的封闭端延伸超过所述机油放油塞的所述至少一个径向通道。
[0013]方案7.—种油底壳组件，其包括:
油底壳，其具有带内螺纹的放油孔；
机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，所述轴杆接合所述带内螺纹的放油孔，所述轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部；以及
机油高度传感器，其具有壳体，所述壳体具有环形安装部分，所述环形安装部分限定了延伸通过所述环形安装部分的小孔，所述小孔用于接收所述机油放油塞的所述轴杆;压力换能器，其与所述小孔流体连通并且被连接到设置在所述壳体内的电路和电池，所述电路和电池提供代表所述机油高度的无线信号。
[0014]方案8.根据方案7的油底壳组件，还包括间隔衬套，所述间隔衬套在所述机油放油塞的所述轴杆和所述机油高度传感器的壳体的所述环形安装部分之间设置在所述小孔内，所述间隔衬套具有延伸通过所述间隔衬套的至少一个径向通道。
[0015]方案9.根据方案8的油底壳组件，其中在所述机油放油塞的所述轴杆和所述间隔衬套之间设置环形空间。
[0016]方案10.根据方案I的油底壳组件，还包括设置在所述机油放油塞的所述头部和所述机油高度传感器的所述壳体之间的第一环形密封件。
[0017]方案11.根据方案I的油底壳组件，其中所述电路和电池被设置在所述壳体的从所述环形安装部分延伸的部分中。
[0018]方案12.根据方案I的油底壳组件，其中所述轴向通道的封闭端延伸超过所述机油放油塞的所述至少一个径向通道。
[0019]方案13.—种内燃发动机，包括:
发动机缸体，其限定了多个气缸；
多个活塞，其设置在所述多个气缸内并且被驱动地连接到曲轴；
油底壳，其安装到所述发动机缸体并且具有带内螺纹的放油孔；
机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，所述轴杆接合所述带内螺纹的放油孔，所述轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部；以及
机油高度传感器，其具有壳体，所述壳体具有环形安装部分，所述环形安装部分限定了延伸通过所述环形安装部分的小孔，所述小孔用于接收所述机油放油塞的所述轴杆;压力换能器，其与所述小孔流体连通并且被连接到设置在所述壳体内的电路和电池，所述电路和电池提供代表所述机油高度的无线信号。
[0020]方案14.根据方案7的内燃发动机，还包括间隔衬套，所述间隔衬套在所述机油放油塞的所述轴杆和所述机油高度传感器的壳体的所述环形安装部分之间设置在所述小孔内，所述间隔衬套具有延伸通过所述间隔衬套的至少一个径向通道。
[0021]方案15.根据方案8的内燃发动机，其中在所述机油放油塞的所述轴杆和所述间隔衬套之间设置环形空间。
[0022]方案16.根据方案I的内燃发动机，还包括设置在所述机油放油塞的所述头部和所述机油高度传感器的所述壳体之间的第一环形密封件。
[0023]方案17.根据方案I的内燃发动机，其中所述电路和电池被设置在所述壳体的从所述环形安装部分延伸的部分中。
[0024]方案18.根据方案I的内燃发动机，其中所述轴向通道的封闭端延伸超过所述机油放油塞的所述至少一个径向通道。
【附图说明】
[0025]本文描述的附图仅是为了说明所选实施例的目的，而不是用来说明全部可能的实施方式，并且附图也不是用来限制本公开的范围。
[0026]图1是具有带有根据本公开的原理的设置在机油放油塞上的无线机油传感器的发动机的车辆的示意图；
图2是带有根据本公开的原理的设置在机油放油塞上的无线机油传感器的发动机的示意图；
图3是被接收在油底壳中的无线机油传感器和机油放油塞组件的横截面视图；以及图4是根据本公开原理的无线机油传感器和放油塞组件的分解透视图。
[0027]对应的参考标记指示这些附图的若干视图中的对应部分。
【具体实施方式】
[0028]现在将参照附图更全面地描述示例实施例。
[0029]提供示例实施例使得本公开是彻底的，并且将把范围完全传达给本领域技术人员。公开了多个具体的细节，比如具体部件、设备、和方法的示例，从而提供了对本公开的实施例的彻底理解。本领域技术人员显然能够理解，不一定采用具体的细节，示例实施例可以很多不同的形式被实施，以及示例实施例也不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，已知的过程、已知的设备结构、以及已知的技术都没有被具体描述。
[0030]本文使用的术语是仅用于描述特定示例实施例的目的而不是用来进行限制。在本文中使用时，单数形式的“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是开发式的，并且因此具体说明了所述特征、整体、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。本文描述的方法步骤、过程和操作不应被理解为必须要求以所讨论的或示出的特定顺序被执行，除非被具体地标为执行顺序。还应该理解的是，可采用额外的或替换的步骤。[0031 ]当一个元件或层被称为在另一个元件或层“上”、“接合到”该另一个元件或层、“连接到”该另一个元件或层或者“联接到”该另一个元件或层，该一个元件或层可直接地在该另一个元件或层上、直接地接合到该另一个元件或层、直接地连接到该另一个元件或层或直接地联接到该另一个元件或层，或者也可存在中间元件或层。相反，当一个元件被称为是“直接在另一个元件或层上”、“直接地接合另一个元件或层”、“直接地连接到另一个元件或层”或“直接地联接到另一个元件或层”，那么就没有中间元件或层。用来描述元件之间关系的其它词语应该以同样的方式被解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。本文中被使用时，术语“和/或”包括相关的被列项的一个或多个的任意和全部的组合。
[0032]参照图1，车辆10被示出，车辆10包括具有油底壳14的发动机12，油底壳14带有安装在放油塞18上的无线机油传感器16。无线机油传感器16能够给车辆中央处理器单元20提供无线信号，该处理器单元能通过车辆显示单元22向车辆操作者显示信息。图2示出了带有设置在机油放油塞18上的无线机油传感器16的发动机油底壳14的放大详细视图。
[0033]参照图3和4，无线机油传感器16和油底壳放油塞18组件适合于被设置在螺纹开口24内，该螺纹开口 24被设置在油底壳14的底部中的插入件26中。无线机油传感器16被接收在间隔衬套28上，并且一对密封件30可被设置在无线机油传感器16的相对两侧上。
[0034]机油放油塞18包括头部18a和轴杆18b，轴杆18b具有设置在其上的外螺纹以及在其内部轴向延伸的通道32，该通道32与一个或多个径向通道34连通。机油放油塞18的轴杆18b包括设置在间隔衬套28内的环形凹部，从而限定了在轴杆18b和间隔衬套28之间的环形空间35。环形空间35可被微调以有助于将无线机油传感器16与由曲轴箱振动引起的瞬时压力条件或者由车辆动态引起的机油晃动隔离。径向通道34能与延伸通过间隔衬套28的一个或多个径向通道36连通。无线机油传感器16包括壳体37，壳体37限定了环形安装部分37a，环形安装部分37a具有延伸通过环形安装部分37a的小孔38，小孔38接收间隔衬套28。小孔38包括凹陷部分40，凹陷部分40能够限定与压力换能器42连通的环形槽。压力换能器42被连接到电路44和电池46，该电路44和电池46提供代表由压力换能器42和电路44确定的压力水平和/或机油高度的无线信号。电路44和电池46被密封在壳体37的部分37b内，该部分37b从环形安装部分37a延伸。无线机油传感器16在油底壳14的外面支撑电路44和电池46，使得它们的部件不暴露给油底壳14内的高温度水平。电路44和电池46可被密封在壳体37内。额外的冷却特征，比如热汇、冷却翅片、通风孔和其它冷却措施，可被用来辅助电路44和电池46的冷却。
[0035]由压力换能器42检测到的压力水平取决于在压力换能器42上方的机油柱的压力，使得该压力可与油底壳14内的机油体积相关。插入件26的上表面可被设置在油底壳14的最下表面的上方，从而将无线机油传感器16与聚集在油底壳14的底部中的水和沉淀物的侵入隔离。尤其是，可取的是插入件26的上表面在油底壳14的底部表面上方至少4mm处。还要指出的是，压力换能器42在径向通道34上方的高度处的朝向可捕获在接收压力换能器42的腔内的空气气泡，从而进一步将换能器与水和沉淀物隔离。在放油塞18内的通道32也可限定延伸部48，延伸部48可接收沉淀物以将沉淀物与压力换能器42隔离。
[0036]根据本公开，无线机油高度传感器16不要求改变油底壳14就被安装在油底壳14上，同时还最小化该传感器向热机油环境的暴露。无线机油高度传感器16使用基于静压的测量技术，该无线机油高度传感器16通过改进的放油塞18中的通道暴露给机油压力。无线机油传感器16在其外侧上被夹在放油塞头部和油底壳14之间。
[0037]提供前面的对实施例的描述是为了说明和描述的目的。该描述不是穷尽的或者不是限制本公开。特定实施例的各个元件或特征通常都不限于该特定实施例，而是在适用的时候，是可互换的并且可被用在所选的实施例中，即使没有被具体地示出或描述。这些元件或特征也可以许多方式被改变。这些改变不被认为是脱离本公开，并且全部这些改进被认为包括在本公开的范围内。
【主权项】
1.一种机油放油塞和无线机油高度传感器组件，包括: 机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，所述轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部；以及 机油高度传感器，其具有壳体，所述壳体具有环形安装部分，所述环形安装部分限定了延伸通过所述环形安装部分的小孔，所述小孔用于接收所述机油放油塞的所述轴杆;压力换能器，其与所述小孔流体连通并且被连接到设置在所述壳体内的电路和电池，所述电路和电池提供代表所述机油高度的无线信号。2.根据权利要求1的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，还包括间隔衬套，所述间隔衬套在所述机油放油塞的所述轴杆和所述机油高度传感器的壳体的所述环形安装部分之间设置在所述小孔内，所述间隔衬套具有延伸通过所述间隔衬套的至少一个径向通道。3.根据权利要求2的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，其中在所述机油放油塞的所述轴杆和所述间隔衬套之间设置环形空间。4.根据权利要求1的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，还包括设置在所述机油放油塞的所述头部和所述机油高度传感器的所述壳体之间的第一环形密封件。5.根据权利要求1的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，其中所述电路和电池被设置在所述壳体的从所述环形安装部分延伸的部分中。6.根据权利要求1的机油放油塞和无线机油高度传感器组件，其中所述轴向通道的封闭端延伸超过所述机油放油塞的所述至少一个径向通道。7.—种油底壳组件，其包括: 油底壳，其具有带内螺纹的放油孔； 机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，所述轴杆接合所述带内螺纹的放油孔，所述轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部；以及 机油高度传感器，其具有壳体，所述壳体具有环形安装部分，所述环形安装部分限定了延伸通过所述环形安装部分的小孔，所述小孔用于接收所述机油放油塞的所述轴杆;压力换能器，其与所述小孔流体连通并且被连接到设置在所述壳体内的电路和电池，所述电路和电池提供代表所述机油高度的无线信号。8.根据权利要求7的油底壳组件，还包括间隔衬套，所述间隔衬套在所述机油放油塞的所述轴杆和所述机油高度传感器的壳体的所述环形安装部分之间设置在所述小孔内，所述间隔衬套具有延伸通过所述间隔衬套的至少一个径向通道。9.根据权利要求8的油底壳组件，其中在所述机油放油塞的所述轴杆和所述间隔衬套之间设置环形空间。10.一种内燃发动机，包括: 发动机缸体，其限定了多个气缸； 多个活塞，其设置在所述多个气缸内并且被驱动地连接到曲轴； 油底壳，其安装到所述发动机缸体并且具有带内螺纹的放油孔； 机油放油塞，其具有轴杆和头部，所述轴杆具有外螺纹和在其内轴向延伸的轴向通道，所述轴杆接合所述带内螺纹的放油孔，所述轴向通道与至少一个径向通道连通，所述至少一个径向通道从所述轴向通道延伸通过所述轴杆并到达所述轴杆的外部；以及 机油高度传感器，其具有壳体，所述壳体具有环形安装部分，所述环形安装部分限定了延伸通过所述环形安装部分的小孔，所述小孔用于接收所述机油放油塞的所述轴杆;压力换能器，其与所述小孔流体连通并且被连接到设置在所述壳体内的电路和电池，所述电路和电池提供代表所述机油高度的无线信号。
【文档编号】F01M11/04GK106014537SQ201610189966
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】D.R.斯塔利, R.M.比特纳, E.W.施奈德
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司