專利名稱：用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器以及包含此傳感器的發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機中使用的傳感器，特別涉及一種用于冷卻液的一體化壓力和液 位傳感器，以及包含此傳感器的發(fā)動機。
背景技術：
隨著技術的革新，液體冷卻式車輛的膨脹水箱首次配備了用于冷卻液的液位傳感 器，以便在低液位時及時向駕駛員報警。為實現(xiàn)這一目的，所述傳感器通常置于膨脹水箱側(cè) 壁的殼體內(nèi)，接近冷卻液的平均液面高度。在隨后的階段，所述水箱配備了壓力傳感器，以及時提醒駕駛員車輛正接近不適 宜的操作溫度，因為膨脹水箱上部過熱的空氣和蒸汽會使內(nèi)部壓力增大。在這種情況下，優(yōu) 選的傳感器的殼體位于膨脹水箱頂部，另外，由于正常轉(zhuǎn)速時可能產(chǎn)生更高的壓力，傳感器 的連接系統(tǒng)必須是密封的。這些必要性決定了內(nèi)燃機必須配備適當?shù)牟季€，以接收兩個通常相隔較遠的傳感 器發(fā)出的信號。另外，還必須配備足夠多的從傳感器到膨脹水箱的連接系統(tǒng)，以滿足上述技 術要求。此外，在涉及代碼編號和取決于訂單量及庫存量的產(chǎn)品供應時，使用兩種不同的 部件會使庫存管理更加復雜。另外，由于需要安裝并接通兩個不同的傳感器，包含上述傳感器的吸熱型發(fā)動機 的裝配會變得費力且耗時。最后，因為兩個傳感器共享一個警示燈，要區(qū)別一個傳感器是否 處于工作狀態(tài)是麻煩而復雜的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器，以降低庫存 管理成本，縮短裝配時間，簡化用來接受所述傳感器信號的電氣系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器，其 中，根據(jù)權(quán)利要求1所述，將壓力傳感器和液位傳感器集成為一體。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述設備可用于吸熱型發(fā)動機，特別適用于在許多發(fā)動 機中，當膨脹水箱中冷卻液自由表面的高度已到達膨脹水箱的頂端，尤其到達水箱和傳感 器的連接處時的情況。因此，本發(fā)明也提供一種吸熱型發(fā)動機，根據(jù)權(quán)利要求8，包含用于冷卻液的一體 化壓力和液位傳感器。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


結(jié)合用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器的優(yōu)選實施例，以及以下附圖，本發(fā)明的特點和先進之處將更清晰地表達，該優(yōu)選實施例和附圖有助于對本發(fā)明的理解，但并 不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。圖1為集成了液位傳感器的壓力傳感器的立體圖；圖2為上述傳感器的正視圖；圖3為圖2所示傳感器沿AA的剖視圖；圖4為圖2所示傳感器沿BB的剖視圖；圖5為圖1所示傳感器的俯視圖；圖6為包含所述傳感器的膨脹水箱的視圖；圖7為傳感器的一個變體。
具體實施例方式根據(jù)圖1到圖5，按照本發(fā)明的傳感器包含在單一主體30中的用于冷卻液的壓力 傳感器1和液位傳感器2。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述壓力傳感器包含第一下端延長部分10，所述 下端延長部分10上有孔11，帶壓氣體通過所述孔11與膜12接觸，所述膜12與軸13為整 體，且軸13垂直于膜12的平面。當所述減振彈簧15與所述壓力反向、使膜的位置下降時， 所述軸的功能為打開常閉型接觸器14。當膨脹水箱中的壓力大于所述減震彈簧施加的壓力 時，膜的位置上升，所述接觸器14打開。另外，如果接觸器14為常開型，當受控氣體的壓力大于減震彈簧施加的壓力時， 所述軸13具有關閉接觸器的功能。所述液位傳感器的優(yōu)選實施例還包含圓柱形的第二下端延長部分20，所述第二下 端延長部分20至少具備一個孔21，通向位于所述第二下端延長部分內(nèi)部的間室22。這樣， 當冷卻液充滿所述間室時，環(huán)形浮標23沿所述間室升起，使位于與環(huán)面同軸的線24上的金 屬箔短路。在優(yōu)選的可替代實施例中，所述液位傳感器包含一個電容型傳感器，如圖7所示， 所述電容傳感器包含兩個電極35和36，當接觸并浸沒到液體中時，將閉合或打開一個電 路，即，通過電極，液體本身充當了傳遞信號的導體，再用這樣獲得的信號將膨脹水箱中液 位狀態(tài)通知給駕駛員。兩個傳感器產(chǎn)生的電信號由接線端子板3接收，所述接線端子板3包含至少三個 金屬接觸器5。在非常規(guī)地面情況下，至少需要四個金屬接觸器5。所述下端延長部分10和20在底部各自獨立，在上部合為一體，形成單一主體30， 并具有輪廓4，所述單一主體40具有固定在裝冷卻液的膨脹水箱頂端的功能，并能將其密 封。密封是通過邊緣高于膨脹水箱的密封圈來實現(xiàn)的，其中，傳感器的主體30固定， 并由開啟式彈簧夾支撐，開啟式彈簧夾固定在現(xiàn)成的、與主體30匹配的凹槽31上。液位傳感器的第二下端延長部分20的長度大于裝配點和冷卻液的自由液面之間 的距離。本發(fā)明的優(yōu)點是，利用一個裝置同時控制吸熱式發(fā)動機膨脹水箱內(nèi)的冷卻液的壓 力和液位。于是，精簡的裝配也簡化了具備上述傳感器的車輛的電氣系統(tǒng)和相應的庫存管理。 在此描述的特定實施例并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的范圍覆蓋權(quán)利要求中 所涉及的所有可替代實施例。
權(quán)利要求
一種用于冷卻液的壓力和液位傳感器，其特征在于所述傳感器包括一體化于單一主體(30)中的壓力傳感器和液位傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述壓力傳感器包含第一下端延長部 分(10)，所述第一下端延長部分(10)上具有孔(11)，受控氣體通過所述孔(11)與膜(12) 自由接觸，所述膜(12)與垂直于膜平面的軸(13)為一體化，當氣壓足以使膜上升、克服與 膜上升反向的減震彈簧的作用時，所述軸(13)可打開接觸器(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述液位傳感器包括圓柱形的第二下 端延長部分(20)，所述第二下端延長部分(20)上具有至少一個孔(21)，所述孔(21)與位 于第二下端延長部分(20)內(nèi)的間室(22)相連通，其中，環(huán)形浮標(23)與外涂金屬箔的線 (24)同心，當冷卻液淹沒所述間室(22)時，所述浮標上升，使線上的金屬箔短路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述液位傳感器包含電容式傳感器，所 述電容式傳感器包括至少兩個電極(35，36)，其中，當所述兩個電極與所述液體接觸時，關 閉或打開電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于還包含接線端子板(3)，所述接線端子 板包含用于接收各傳感器發(fā)出的信號的至少三個金屬接觸器(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于所述第二下端延長部分(20)為圓柱 形，且長度足夠能有效地觸及冷卻液的自由表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述主體(30)具有用于固定在冷卻液 的膨脹水箱的頂部并將其密封的輪廓(4)。
8.冷卻液的膨脹水箱，其特征在于包括根據(jù)權(quán)利要求1到6任何一項所述的一體化 壓力和液位傳感器。
9.帶液體冷卻的吸熱型發(fā)動機，其特征在于所述吸熱型發(fā)動機包含膨脹水箱，所述 膨脹水箱配備有根據(jù)權(quán)利要求1到7任何一項所述的用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器。
10.具有液體冷卻的吸熱型發(fā)動機的車輛，其特征在于所述車輛包含膨脹水箱，所述 膨脹水箱配備有根據(jù)權(quán)利要求1到7任何一項所述的用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器。
全文摘要
用于冷卻液的一體化壓力和液位傳感器，將如下部件集成在單一主體(30)內(nèi)(Ⅰ)壓力傳感器(1)，包含膜(12)，在膨脹水箱內(nèi)的壓力作用下，具有與減震彈簧(13)反向的上升的功能，這樣，膜(12)與軸(13)作為整體，將電接觸器(14)打開；(Ⅱ)液位傳感器(2)，包含環(huán)形浮標(23)，環(huán)形浮標(23)具有沿垂直間室(22)上升的功能，將與所述環(huán)形浮標同軸的線(24)上的金屬箔短路；(Ⅲ)接線端子板(3)，具有接收所述傳感器(1)和(2)發(fā)出的電信號的作用。
文檔編號G01F23/16GK101883918SQ200880119679
公開日2010年11月10日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者吉安弗蘭科·斯卡瓦爾達 申請人:依維柯公司