专利名称：耐用油位传感器的制作方法
耐用油位传感器
技术领域：
本申请涉及一种油位传感器，其被制造来很耐用以便它可靠地运行。
背景技术：
油位传感器被利用来保证关键应用的最低油量。举例来说，飞机上起动器发电机 的齿轮箱必须具有适当的油料供给。油位传感器常被利用在这些应用中。一个提出的油位传感器具有从探针(probe) 延伸出的突出部(tab)。该突出部容纳固定件以将所述传感器连接到齿轮箱的壁上。该探 针从该突出部延伸出，并延伸进油料。热电阻装置(RTD)安装在该探针内。电流穿过RTD， 而RTD快速加热。在探针外的油料冷却该探针。但是，在没有油料的情况下，增加的热量将 被检测到。前面提出的探针利用在RTD和离开传感器外壳的导线之间的接头(splice connection)连接的热缩塑料包(shrink wrap) 0热缩塑料包限制灌封化合物(potting compound)牢固地保持导线，造成在高振动和/或热循环环境中会破坏的未支撑导线。另 夕卜，离开外壳的导线具有导电的锚件(anchor)，该锚件压弯(crimp)导线并在开孔附近定 位，通过该开孔导线离开外壳壁。这些锚件经常造成与出口孔附近的锚件位置连接的导线 绝缘体冷变形，导线可能与传感器的外壳短接。同样，与探针的高度相比，探针太细，使得在 制造和装配期间正常操作会弯曲该探针，潜在地造成传感器内的RTD或导线损坏。
发明内容一种油位传感器包括本体，该本体具有从额定本体表面延伸出的探针。该探针容 纳热电阻装置(RTD)并从该额定表面延伸出一高度。该探针具有外部尺寸。该外部尺寸与 该高度的比率在0. 1和0.2之间。RTD通过接头(splice)连接至导线。导线离开本体以延 伸至控制器。导线内部锚定在本体内的腔室内，该本体内的腔室填充有灌封材料(potting material)。固定件突出部从该本体延伸出，并大体与该探针垂直。本发明的这些及其它特征可以从下面的说明书和附图得到最好的理解，以下是简 要描述。
图1示出安装在齿轮箱中的油位探针。图2是油位探针的透视图。图3是油位探针的截面图。图4A是一个实施例的内部细节图。图4B是第二实施例的内部细节图。
具体实施方式图1示出齿轮箱20。齿轮箱20可以是飞机起动器发电机的一部分。壁22容纳传 感器本体26，带有某种延伸通过安装突出部25中孔24的固定件23。探针28从本体26延伸出。如图所示，探针28被定位，以便其延伸进油位30。如果油位30降至探针28的位置以下，则不期望地低油位将被检测到。实质上，传感器内的导 线34连通控制器90，如图1所示。探针28上增加的热量被控制器90检测到。图2是传感器本体26的示意图并示出探针28、安装突出部25和孔24。如图3所示，探针28在传感器26的本体92的顶面51上延伸高度dl。探针具有 额定直径d2。RTD32安装在所述探针内，并连接至两条导线32，仅示出其中一条，其向外延伸出 传感器的本体92。导线34通过锚件36内部被固定在本体92内的腔室40内，其填装有灌 封材料38。导线34中每一个将具有锚件36。图4A和图4B示出导线安装到外壳的细节。如图所示，RTD具有其纤细(fine)的 导线54，其通过接头52连接至较大导线34的末端50。尽管仅示出两条导线34中的一条 按这种方式连接，这仅仅是为了说明简便。应当理解两条导线54都将包括连接至导线34 的接头52。另外，导线34绕锚件36排线，该锚件可以绕在导线周围，并随后固定在外壳92 的腔室40内的灌封化合物38中。如图所示，按这种方式，导线被锚定在外壳92的腔室40 内。腔室40装填有灌封材料。可以从图4A和图4B两图理解，出口孔96离开外壳92。导 线34未直接附接到这个出口孔。相反，它们被灌封材料固定在腔室40内。图4B示出第二实施例100。该实施例类似于图4A的实施例，但是，利用一种区别 类型的锚件56，该锚件具有孔58以允许导线34穿入并随后回穿出该锚件56。再次，锚件 56被保持在本体92的腔室40内的灌封化合物38内。尽管仅示出一条导线34被锚定，在 公开的实施例中两条导线都被锚定。锚件36和56中的任何一个优选由非导电材料形成。用于绝缘导线的材料是灌封 材料不一定能很好地粘附其上的材料。使用非导电锚件固定导线，而锚件一定能很好地粘 附该灌封材料，以便导线牢固地固定在该灌封材料中。在本发明的一个实施例中，探针28的高度dl是.66”(17mm)。探针的直径d2 是.098”(2. 5mm)。因此，在这个特定实施例中d2与dl的比率是.148。在本发明的实施例 中，优选d2与dl的比率在0. 1和0. 2之间。探针内部直径必须足够大，以便容纳RTD，并且 在探针内壁和RTD之间具有至少.001”(.025mm)的间隙。传感器的响应时间在薄壁探针 中更快，但探针壁必须足够厚以防止传感器内的RTD或导线弯曲以及随后可能的破损。为 了减少响应时间，期望将探针远离充当散热片的传感器的主要本体定位，但期望在高振动 环境中具有短小坚固的探针。上述的.660”的探针长度和.098”的外径已经被测试为好结 果。在此实施例中，RTD具有0. 078” (2. Omm)的外径。在本发明的背景技术部分提及的现有技术探针中，高度dl也是.66”(17mm)，但是 直径d2是· 078” (2. Omm)。这样，d2与dl的比率为· 118。灌封材料优选为高填充环氧树脂。在实施例中，可以使用商品名为Sty cast 的环 氧树脂，尤其使用Stycast2762FT或Stycast2762。RTD优选具有至少.002”(. 051mm)额定 厚度的介质膜。这种较厚介质膜防止RTD线圈接触到探针内径。
纤细导线54的尺寸可以是大约0. 010” (25mm)。接头52可以是大约 0. 013” (. 33mm)，导线34为大约0. 040” (1. Omm)。这样，接头52具有纤细导线54和导线 34之间的中间尺寸。外壳可以由钛材料制成以减少重量。尽管本申请特别公开了一种用于识别最低油量的油位传感器，其它应用可以是用 于检测油位过高的油位传感器。另外，油位传感器可以在需要时包含入一个外壳或多个外
tJXi O尽管已经公开本发明的实施例，本领域普通技术人员将认识到某些修改将落入本 发明的范围。鉴于此，权利要求书应被研究来确定本发明的真实范围和内容。
权利要求
一种油位传感器，包括本体，其具有从额定表面延伸出的探针，所述探针容纳热电阻装置，所述探针从所述额定表面延伸出一定高度，并且所述探针具有外部尺寸，所述外部尺寸与所述高度的比率在0.1和0.2之间；所述热电阻装置通过接头连接至导线，并且所述导线离开所述本体；固定件突出部，其从所述本体延伸出；以及所述导线被锚定在由本体限定的腔室内，所述腔室填装有灌封材料。
2.如权利要求1所述的油位传感器，其中，非导电锚件包括环绕系每根所述导线的绳 带，并且内部被固定在所述灌封材料内。
3.如权利要求1所述的油位传感器，其中，非导电锚件包括至少两个孔，所述导线中的 每一个移动通过所述锚件中的所述至少两个孔中的每一个，所述锚件内部被固定在所述灌 封材料内。
4.如权利要求1所述的油位传感器，其中，所述灌封材料是高填充环氧树脂。
5.如权利要求4所述的油位传感器，其中，所述灌封材料是Stycast 。
6.如权利要求5所述的油位传感器，其中，使用StyCast2762和StycaSt2762FT中的一种。
7.如权利要求1所述的油位传感器，其中，所述本体具有出口孔，用于所述导线向外延 伸出该孔，并且所述导线未被直接固定到在所述出口孔处的所述外壳，而是被所述灌封材 料保持，锚件被定位在所述孔和所述热电阻装置之间。
8.如权利要求1所述的油位传感器，其中，所述导线由所述传感器内的灌封化合物完 全支撑。
9.一种油位传感器，包括本体，其具有从额定表面延伸出的探针，所述探针容纳热电阻装置，所述探针从所述额 定表面延伸出一定高度，并且所述探针具有外部尺寸，所述外部尺寸与所述高度的比率在 0. 1和0. 2之间；所述热电阻装置通过接头连接至导线，并且所述导线离开所述本体；固定件突出部，其从所述本体延伸出，并大致与所述探针垂直；以及所述导线被锚定在由本体限定的腔室内，所述腔室填装有灌封材料，所述灌封材料是 高填充环氧树脂；以及所述本体具有出口孔，用于所述导线向外延伸出该孔，并且所述导线未被直接固定到 在所述出口孔处的所述外壳，而是被所述灌封材料保持，非导电锚件被定位在所述孔和所 述热电阻装置之间。
10.如权利要求9所述的油位传感器，其中，非导电锚件包括环绕系每根所述导线的绳 带，并且内部被固定在所述灌封材料内。
11.如权利要求9所述的油位传感器，其中，所述非导电锚件包括具有至少两个孔的固 定件，并且所述导线中的每一个移动通过所述锚件中的所述至少两个孔的每一个，所述锚 件被固定在所述灌封材料内。
12.如权利要求9所述的油位传感器，其中，所述导线由所述传感器内的灌封化合物完 全支撑。
13. 一种齿轮箱，包括腔室，其用于保持一定量油；以及油位传感器，其容纳在所述腔室中，所述油位传感器具有本体，其具有从额定表面延伸 出的探针，所述探针容纳热电阻装置，所述探针从所述额定表面延伸出一定高度，并且所述 探针具有外部尺寸，所述外部尺寸与所述高度的比率在0. 1和0. 2之间； 所述热电阻装置通过接头连接至导线，并且所述导线离开所述本体； 固定件突出部，其从所述本体延伸出；以及所述导线被锚定在由本体限定的腔室内，所述腔室填装有灌封材料。
14.如权利要求13所述的齿轮箱，其中，非导电锚件包括环绕系每根所述导线的绳带， 并且内部被固定在所述灌封材料内。
15.如权利要求13所述的齿轮箱，其中，非导电锚件包括至少两个孔，并且所述导线中 的每一个移动通过所述锚件中所述至少两个孔中的每一个，所述锚件被固定在所述灌封材 料内。
16.如权利要求13所述的齿轮箱，其中，所述灌封材料是高填充环氧树脂。
17.如权利要求16所述的齿轮箱，其中，所述灌封材料是Stycast 。
18.如权利要求17所述的齿轮箱，其中，使用StyCast2762和StycaSt2762FT中的一种。
19.如权利要求13所述的齿轮箱，其中，所述本体具有出口孔，用于所述导线向外延伸 出该孔，并且所述导线未被直接固定到在所述出口孔处的所述外壳上，而是被所述灌封材 料保持，锚件被定位在所述孔和所述热电阻装置之间。
20.如权利要求13所述的油位传感器，其中，所述导线由所述传感器内的灌封化合物完全支撑。
全文摘要
一种油位传感器包括本体，该本体具有从额定表面延伸出的探针。该探针容纳热电阻，并从该额定表面延伸出一高度。该探针具有一外部尺寸，该外部尺寸与该高度的比率在0.1和0.2之间。该热电阻通过接头连接至导线，并且该导线离开该额定外壳。一固定件突出部从该额定本体延伸出，并且一般与该探针垂直。该导线被锚定在腔室填装有灌封材料的腔室内。
文档编号G01F23/22GK101799311SQ201010003139
公开日2010年8月11日 申请日期2010年1月6日 优先权日2009年1月9日
发明者H·R·范德兹登, P·G·小丹尼斯 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司