CN115267916A - 液体传感器组件和转向系统 - Google Patents

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Abstract

一种液体传感器组件和转向系统，该液体传感器组件包括限定内部的腔体的传感器壳体。传感器壳体具有供液体流入腔体的至少一个入口开口和供液体流出腔体的至少一个出口开口。液体传感器位于腔体中用于感测传感器壳体中液体的存在。液体传感器位于该至少一个入口开口与该至少一个出口开口之间。液体传感器具有延伸穿过液体传感器的传感器开口以供液体穿过液体传感器。

Description

液体传感器组件和转向系统
技术领域
本发明涉及一种液体传感器组件和转向系统，更具体地，涉及一种具有用于接收和排出液体的开口的液体传感器组件和转向系统。
背景技术
某些系统中的液体会导致系统劣化和/或受损。例如，转向系统中进水可能会致使转向系统中的摩擦增加。尽管用于检测液体存在的传感器是已知的，但它们并不常在转向系统中使用。而是，转向系统在其设计中使用强固的密封解决方案以作为第一道防线防止水进入系统。已知的转向系统还使用摩擦检测算法来推断何时发生可能的问题。然而，这些摩擦检测算法具有局限性。
发明内容
根据一个方面，一种液体传感器组件可以包括限定内部的腔体的传感器壳体。传感器壳体可以具有供液体流入腔体的至少一个入口开口和供液体流出腔体的至少一个出口开口。液体传感器可以位于腔体中用于感测传感器壳体中液体的存在。液体传感器可以位于该至少一个入口开口与该至少一个出口开口之间。液体传感器可以具有延伸穿过液体传感器的传感器开口，以供液体穿过液体传感器。
根据单独或与任何其他方面组合的另一个方面，一种转向系统可以包括转向系统壳体和该液体传感器组件。传感器壳体的一部分可以延伸穿过转向系统壳体。该至少一个入口开口可以位于转向系统壳体的内部以供液体从转向系统壳体的内部流入腔体。该至少一个出口开口可以位于转向系统壳体的外部以供液体流出腔体并从转向系统壳体中排出。
附图说明
在考虑了以下参考附图对本发明的描述之后，本发明的前述和其他特征对于本发明所属领域的技术人员将变得显而易见，在附图中：
图1是根据本公开而构造的液体传感器组件的示意性透视侧视图；
图2是图1的液体传感器组件的分解视图；
图3是图1的液体传感器组件的一部分的示意性截面视图；以及
图4是图1的液体传感器组件的示例使用应用的示意性台阶式截面视图。
具体实施方式
在图1至图2中示出了根据本发明构造的液体传感器组件10。液体传感器组件10包括限定内部的腔体14的传感器壳体12。传感器壳体12具有可以形成为单件的第一部分16和第二部分18。第一部分16具有相反的第一表面20和第二表面22。第二部分18包括从第一表面20沿着轴线28延伸的至少一个侧壁24。在图1至图2所示的示例配置中，第二部分18包括一个圆柱形侧壁24。然而，第二部分18可以具有任意数量的限定各种形状的侧壁24。
多个入口开口26径向延伸穿过圆柱形侧壁24以供液体穿过并进入腔体14。尽管圆柱形侧壁24被示出并描述为具有多个入口开口26，但是圆柱形侧壁可以仅具有一个入口开口。
圆柱形侧壁24可以沿着轴线28延伸到帽30。如图1至图2以及图4所示，帽30的直径32可以大于圆柱形侧壁24的直径34。在这样的配置中，帽30的至少一部分悬伸在圆柱形侧壁24和入口开口26上。帽30也可以不具有在轴向方向上延伸的开口。
如图1至图2所示，传感器壳体12还包括具有第一表面38的盖36，当盖36固定到第一部分时，盖36接合第一部分20的第二表面22。第一部分20和盖36可以通过紧固件彼此固定。如图2所示，盖36和第一部分20具有在轴向上延伸的紧固件开口40以接纳这样的紧固件。替代地，盖36和第一部分20可以以任何其他方式、比如通过使用粘合剂而彼此固定。盖36在固定到第一部分20时帮助限定并封围腔体14。
盖36具有出口开口42，出口开口轴向延伸穿过盖以供液体从腔体14中排出。尽管盖36被示为具有一个出口开口42，但是盖可以具有任意数量的出口开口。
腔体14中的液体传感器44包括位于基板48上的液体感测部分46。液体感测部分46可以由一个或多个电容器50形成，一个或多个电容器布置在基板48上并且/或者在传感器壳体12中，使得它们与轴线28相交。通过这样的布置，流入腔体14的液体滴落到一个或多个电容器50上。一个或多个电容器50被配置成使得液体接触引起它们的电容发生变化。因此，液体传感器44可以通过测量一个或多个电容器50的电容的变化来检测传感器壳体12中液体的存在。液体传感器44可以比如通过有线或无线连接而电连接到其他系统和/或控制器，这些系统和/或控制器可以在检测到液体时发出警报并且/或者在检测到液体时引起操作变化。
如图2所示，基板48定位在腔体14中、在入口开口26与出口开口42之间，并且包括轴向延伸的传感器开口52。当液体从入口开口26流到出口开口42时，传感器开口52允许液体穿过基板48。传感器开口52可以与液体感测部分46间隔开，使得流过腔体14的液体在流过传感器开口之前接触液体感测部分。尽管基板48被示为仅具有一个传感器开口52，但是基板可以具有任意数量的传感器开口。
液体可渗透的膜54也可以在腔体14中。膜54定位在基板48与盖36之间并且接合基板和盖。盖36的第一表面38可以在其中具有凹部56，该凹部被配置成接纳膜54并帮助将膜固持就位。膜54被配置成允许液体流向出口开口42，同时防止液体从出口开口流向基板48。膜54因此帮助确保由液体传感器44检测到的液体已经通过入口开口26而不是通过出口开口42进入腔体。
如图1至图3所示，液体传感器组件10可以包括排泄阀58。排泄阀58包括与盖36的第二表面62连接的基部部分60。基部部分60可以与盖36形成为单件，或者可以与盖分体形成并附接到盖。基部部分60包括轴向延伸穿过基部部分的入口开口64和多个轴向延伸的弹性臂66。当基部部分60连接至盖36时，入口开口64与出口开口42对准，并且弹性臂66背离盖36的第二表面62轴向地延伸。
排泄阀58还包括可移除地连接到基部部分60的排泄帽68。排泄帽68的径向延伸的内部凸缘70在滑过弹性臂的端部72之后卡扣到弹性臂66中以将排泄帽连接到基部部分60。排泄帽68可以不具有轴向延伸的开口。然而，排泄帽68和基部部分60限定径向延伸的出口开口74，以供通过盖36的出口开口42进入排泄阀58的液体离开排泄阀和液体传感器组件10。
液体传感器组件10可以在用于检测液体的存在的任何应用中使用。图4展示了液体传感器组件10的一个示例应用。
在图4中示出了在车辆78中使用的转向系统76的一部分。转向系统76包括转向系统壳体80。转向系统壳体80可以包含转向系统76的多个部件，这些部件在被引导时使得可转向的车轮转动。例如，转向系统壳体80可以包含一个或多个带轮、用于将带轮互连的正时带和用于使车轮偏转的推杆。
转向系统壳体80被设计成具有最低高程点82，液体在存在于转向系统壳体内部时流到最低高程点。液体传感器组件10可以在最低高程点82处连接到转向系统壳体80。当被连接时，圆柱形侧壁24延伸穿过最低高程点82中的开口84，使得圆柱形侧壁的一部分、入口开口26和帽30位于转向系统壳体80内部，而液体传感器组件10的其余部分保持在转向系统壳体外部。
转向系统壳体80中存在水时，水流向最低高程点82。流动的水通过与最低高程点82相邻的入口开口26进入腔体14并滴落到液体感测部分46上。液体传感器44在液体感测部分46处检测存在。继而，液体传感器44将检测到的水的存在传送给车辆78的驾驶员和/或车辆内的电子控制单元(“ECU”)。因为液体传感器组件10被配置成使得仅检测从转向系统壳体80进入腔体14的液体，所以通知驾驶员/ECU在转向系统壳体中存在水。
在被液体传感器44检测到之后，水通过穿过传感器开口52、膜54、盖36的出口开口42、排泄阀58的入口开口64和排泄阀的出口开口74而从液体传感器组件10中排出。有利地，液体传感器组件10通过允许转向系统壳体中的水从转向系统壳体中排出而不是留在转向系统壳体中并进一步使部件劣化，从而帮助延长转向系统壳体80中的部件的寿命。另外，液体传感器组件10可以被配置成使得流动的水携带的污染物/碎屑可以与水一起从液体传感器组件中排出，以帮助延长液体传感器44的寿命。
作为另一个有利特征，开口26、42、52、64、74和膜54允许空气进出转向系统壳体80的内部，以实现转向系统壳体中的压力平衡。液体传感器组件10因此可以与通风管一起或代替通风管起作用，以使转向系统壳体80中的压力平衡。
从本发明的以上描述，本领域技术人员将意识到改进、改变和修改。所附权利要求书旨在涵盖在本领域技术范围内的这种改进、变化和修改。

Claims (20)

1.一种液体传感器组件，包括：
传感器壳体，所述传感器壳体限定内部的腔体，所述传感器壳体具有供液体流入所述腔体的至少一个入口开口和供液体流出所述腔体的至少一个出口开口；以及
液体传感器，所述液体传感器位于所述腔体中，用于感测所述传感器壳体中液体的存在，所述液体传感器位于所述至少一个入口开口与所述至少一个出口开口之间，所述液体传感器具有延伸穿过所述液体传感器的传感器开口，以供液体穿过所述液体传感器。
2.如权利要求1所述的液体传感器组件，其中，所述传感器壳体包括至少部分地限定并封围所述腔体的盖，所述至少一个出口开口延伸穿过所述盖。
3.如权利要求2所述的液体传感器组件，还包括位于所述腔体中、在所述液体传感器与所述盖之间的液体可渗透的膜，所述膜被配置成允许液体流向所述至少一个出口开口，同时防止液体从所述至少一个出口开口流向所述液体传感器。
4.如权利要求2所述的液体传感器组件，其中，所述传感器壳体包括形成为单件的第一部分和第二部分，所述第二部分从所述第一部分的第一表面沿着轴线延伸，所述盖在固定到所述第一部分时接合所述第一部分的第二表面，所述盖的第一表面和第二表面彼此相反，所述至少一个入口开口延伸穿过所述第二部分。
5.如权利要求4所述的液体传感器组件，其中，所述液体传感器包括位于基板上的液体感测部分，所述液体感测部分与所述轴线相交，所述至少一个传感器开口延伸穿过所述基板。
6.如权利要求5所述的液体传感器组件，其中，所述液体感测部分由一个或多个电容器形成，所述液体传感器通过测量所述一个或多个电容器的电容变化来检测液体的存在。
7.如权利要求4所述的液体传感器组件，其中，所述传感器壳体的第二部分包括从所述第一部分的第一表面沿着所述轴线延伸的圆柱形侧壁，所述第二部分中的所述至少一个入口开口径向延伸穿过所述圆柱形侧壁。
8.如权利要求7所述的液体传感器组件，其中，所述传感器壳体的第二部分包括帽，所述圆柱形侧壁从所述帽沿着所述轴线延伸到所述第一部分的第一表面，所述帽的直径大于所述圆柱形侧壁的直径。
9.如权利要求8所述的液体传感器组件，其中，所述帽不具有在所述轴线的方向上延伸的开口。
10.如权利要求9所述的液体传感器组件，还包括排泄阀，所述排泄阀具有连接到所述盖的基部部分，所述基部部分具有与所述盖的至少一个出口开口对准的至少一个入口开口以及背离所述盖延伸的多个弹性臂。
11.如权利要求10所述的液体传感器组件，其中，所述排泄阀还包括可移除地连接到所述基部部分的排泄帽，所述排泄帽具有卡扣到所述弹性臂中以将所述排泄帽连接到所述基部部分的内部凸缘，所连接的排泄帽和基部部分在所述排泄阀中限定至少一个出口开口，以供通过所述盖的至少一个出口开口进入所述排泄阀的液体离开所述排泄阀和所述液体传感器组件。
12.如权利要求11所述的液体传感器组件，其中，所述盖的至少一个出口开口在轴向方向上延伸，所述排泄帽不具有轴向延伸的开口。
13.一种转向系统，包括：
转向系统壳体；以及
如权利要求1所述的液体传感器组件，所述传感器壳体的一部分延伸穿过所述转向系统壳体，所述至少一个入口开口位于所述转向系统壳体的内部以供液体从所述转向系统壳体的内部流入所述腔体，所述至少一个出口开口位于所述转向系统壳体的外部以供液体流出所述腔体并从所述转向系统壳体中排出。
14.如权利要求13所述的转向系统，还包括在所述腔体中在所述液体传感器与所述至少一个出口开口之间的液体可渗透的膜，所述膜被配置成允许液体流向所述至少一个出口开口，同时防止液体从所述至少一个出口开口流向所述液体传感器。
15.如权利要求14所述的转向系统，其中，所述开口和膜允许空气进出所述转向系统壳体的内部，以实现所述转向系统壳体中的压力平衡。
16.如权利要求13所述的转向系统，其中，所述传感器壳体包括：
第一部分，所述第一部分具有相反的第一表面和第二表面，所述第一部分在所述转向系统壳体的外部；
第二部分，所述第二部分与所述第一部分形成为单件，所述第二部分从所述第一部分的第一表面沿着轴线延伸，所述第二部分延伸穿过所述转向系统壳体中的开口，使得所述第二部分至少部分地位于所述转向系统壳体的内部，所述至少一个入口开口延伸穿过所述第二部分；以及
盖，所述盖至少部分地限定并封围所述腔体，所述盖在固定到所述第一部分时接合所述第一部分的第二表面，所述盖在所述转向系统壳体外部并且具有延伸穿过所述盖的所述至少一个出口开口。
17.如权利要求16所述的转向系统，其中，所述传感器壳体的第二部分包括从所述第一部分的第一表面沿着所述轴线延伸的圆柱形侧壁，所述圆柱形侧壁延伸穿过所述转向系统壳体中的所述开口，所述第二部分中的所述至少一个入口开口径向延伸穿过所述圆柱形侧壁。
18.如权利要求17所述的转向系统，其中，所述传感器壳体的第二部分包括帽，所述圆柱形侧壁从所述帽沿着所述轴线延伸到所述第一部分的第一表面，所述帽的直径大于所述圆柱形侧壁的直径。
19.如权利要求18所述的转向系统，其中，所述帽不具有在所述轴线的方向上延伸的开口。
20.如权利要求16所述的转向系统，还包括排泄阀，所述排泄阀包括：
基部部分，所述基部部分连接到所述盖，所述基部部分具有与所述盖的至少一个出口开口对准的至少一个入口开口以及背离所述盖延伸的多个弹性臂；以及
排泄帽，所述排泄帽可移除地连接到所述基部部分，所述排泄帽不具有轴向延伸的开口；
所述排泄帽和基部部分在所述排泄阀中限定至少一个出口开口，以供通过所述盖的至少一个出口开口进入所述排泄阀的液体离开所述排泄阀和所述液体传感器组件到达所述转向系统壳体的外部的区域。
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