专利名称：用以将探头附连到联结盒上的设备和方法
技术领域：
本文公开的主题涉及具有联结盒的探头，并且更具体而言，涉及将探头附连到联
结盒上。
背景技术：
诸如(但不限于)CO2导管探头传送器的一些探头可具有附连到联结盒上的传感器组件。传感器组件可具有封闭或部分地封闭一个或多个传感器的传感器壳体，以及附连到传感器壳体的一端上的传感器板。联结盒在一侧上可具有用以配合传感器壳体的开口。可将传感器壳体穿过开口，使得附连到传感器壳体的一端上的传感器板可抵靠着联结盒的侧部的内表面而与开口匹配，并且圆柱形的传感器壳体可从联结盒突出。联结盒的内表面 可具有由封闭用以配合传感器板的形状的区域的壁限定的匹配区域。在一些装置中，搭扣夹在联结盒的内表面上在匹配区域的各个边上对准。各个搭扣夹具有沿着匹配区域的端部延伸短的长度且自联结盒的匹配区域垂直地延伸到斜坡部分的基部，斜坡部分悬在匹配区域之上且朝从匹配区域延伸得最远的尖部渐缩。在将传感器组件与联结盒组装在一起时，可通过开口将传感器壳体穿过匹配区域，直到传感器板接触到搭扣夹的斜坡部分为止。搭扣夹会干涉传感器板的进一步的前进，所以施加额外的力来挤压传感器板经过斜坡部分，直到传感器板抵靠着联结盒的内部匹配区域而匹配。搭扣夹意图弹性变形或向外弯曲，并且然后在传感器板被推过斜坡式悬伸部分之后迅速回复到非弯曲的或非变形的位置。当斜坡式悬伸部分迅速回复到非弯曲的或非变形的位置上时，斜坡式悬伸部分意图抵靠着联结盒的匹配区域而固持传感器板。各个壁或搭扣夹基部意图固持传感器板，以防其沿一个方向抵靠着联结盒的内表面而滑动。搭扣夹设计可易于有若干缺陷。在首次使用期间，当传感器板被挤压就位时，不是弹性变形，搭扣夹而是可永久地变形，从而损害强度、紧密度，以及传感器板利用其而保持在联结盒上的恰当配合。搭扣夹还可断裂。例如，基部壁可断裂，或者渐缩部分可转向或折断。对于各次重复的组装或拆卸而言，越来越可能发生永久的变形和/或断裂，这使得在初次组装之后进行拆卸和重新组装成问题。拆卸比组装更复杂，因为不能简单地将传感器板与联结盒中拉开。必须撬回搭扣夹，以允许自由地拉离传感器板，这会增加或者由于在一个或多个搭扣夹仍然阻碍的情况下不恰当地拉离传感器板或者在撬回搭扣夹时对搭扣夹太用力而使搭扣夹断裂的可能性。当搭扣夹断裂时，必须付出额外的成本来更换联结盒。因此，需要一种较耐用且较容易的方法和/或设备来组装和拆卸传感器组件与联结盒。仅为了一般的背景信息而提供上面的论述，并且该论述不意图被用来协助确定声明的主题的范围。
发明内容
公开了一种用于探头的联结盒，其用于连接到探头的传感器组件上，其中，传感器组件具有壳体和板。该联结盒包括止动壁、固持凸缘以及固持弹簧，以将板固定在联结盒上。在实践联结盒的一些公开的实施例时可实现的优点是较容易和较耐用的组装和/或拆卸。在一个示例性实施例中，公开了一种用于探头的联结盒，其用于连接到探头的传感器组件上，其中，传感器组件具有壳体和板。该联结盒可包括包括构造成接受壳体的插入的开口的壁；在壁的内表面上的匹配区域，其中，该匹配区域包括包围开口的周缘，并且大小和形状设置成与板相一致；在匹配区域的周缘的附近对准的至少两个止动壁，其自壁的内表面向外凸出，以阻碍板沿第一旋转方向旋转出组装位置；至少两个固持凸缘，其中，该至少两个固持凸缘中的各个自止动壁中的一个凸出，并且在相对于壁的内表面有所偏移的距离处在匹配区域上面延伸，以阻碍板沿垂直于壁的内表面的方向移动出组装位置；以及至少一个固持弹簧，其包括在匹配区域的周缘的附近的平面上对准且自壁的内表面向外凸出的内部边，其中，该至少一个固持弹簧能够弹性变形，并且构造成在组装期间朝壁的内表面被挤压而不永久变形，以及在板到达组装位置时返回到非弯曲位置，以阻碍板沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转出组装位置。 在另一个示例性实施例中，提供了一种用于连接到探头的传感器组件上的联结盒。传感器组件可具有壳体和板，而联结盒可包括壁、在壁的内表面上的匹配区域、至少两个止动壁、至少两个固持凸缘，以及至少一个固持弹簧。壁可包括构造成接受壳体的插入的开口。匹配区域可包括包围开口的周缘，并且可大小和形状设置成与板相一致。该至少两个止动壁可在匹配区域的周缘的附近对准，并且可自壁的内表面向外凸出，以阻碍板沿第一旋转方向旋转出组装位置。该至少两个固持凸缘可自止动壁中的一个凸出，并且可在相对于壁的内表面有所偏移的距离处在匹配区域上面延伸，以阻碍板沿垂直于壁的内表面的方向移动出组装位置。该至少一个固持弹簧可包括内部边、基部部分、梯状部分和挤压部分，其中，内部边在匹配区域的周缘的附近的平面上对准，并且自壁的内表面向外凸出。基部部分可自壁的内表面延伸。梯状部分可自基部部分延伸，并且可自壁的内表面向外凸出。挤压部分可自梯状部分基本平行于壁的内表面而延伸。该至少一个固持弹簧能够弹性变形，并且可构造成在组装期间朝壁的内表面被挤压而不永久地变形，并且可构造成在板到达组装位置时返回到非弯曲位置，以阻碍板沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转出组装位置。在另一个示例性实施例中，公开了一种用于组装探头的联结盒和传感器组件的方法。传感器组件可包括壳体和板。联结盒可包括壁、在壁的内部具有周缘的匹配区域、在匹配区域的周缘的附近对准的至少两个止动壁、至少两个固持凸缘，以及至少一个固持弹簧，其中，壁包括开口，匹配区域的周缘包围该开口，该至少两个止动壁自壁的内表面向外凸出，该至少两个固持凸缘中的各个自止动壁中的一个凸出，并且在相对于壁的内表面有所偏移的距离处在匹配区域上面延伸，并且至少一个固持弹簧包括在匹配区域的周缘的附近的平面上对准且自壁的表面的内部向外凸出的内部边。该方法可包括以下步骤提供传感器组件和联结盒；通过联结盒的开口而插入传感器组件；将板挤压到该至少一个固持弹簧上，并且使该至少一个固持弹簧弹性变形；以及将传感器组件旋转到组装位置上。本发明的简要描述仅意图提供根据一个或多个示例性实施例而在本文中公开的主题的简要概述，并且不用来帮助解释权利要求或限定或限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求限定。提供这个简要描述来以简化形式介绍下面在详细描述中进一步描述的一系列示例性概念。这个简要描述不意图标识声明的主题的关键特征或本质特征，也不意图被用来协助确定声明的主题的范围。声明的主题不限于解决背景中提到的任何或全部缺点的实现。
为了有可理解本发明的特征的方式，可通过参照某些实施例来得到本发明的详细描述，在附图中示出了实施例中的一些。但是，要注意，图仅示出了本发明的某些实施例，并且因此不应理解为限制本发明的范围，因为本发明的范围包括其它等效的实施例。未必按比例来制图，重点大体放在了示出本发明的某些实施例的特征上。在图中，相同标号贯穿多幅图被用来指示相同部件。因而，为了进一步理解本发明，可对结合附图来阅读的以下详细描述作出参照，其中图I是在本发明的示例性实施例中的、具有传感器组件和打开的联结盒的未组装·好的探头的透视图；图2是图I的探头的俯视图，其示出了在本发明的一个实施例中的、与联结盒组装在一起的传感器组件；以及图3是图I的探头的俯视图，其示出了在本发明的一个实施例中的、具有组装在一起的传感器组件和打开的联结盒的探头。
具体实施例方式图I是在本发明的示例性实施例中的、具有传感器组件100和打开的联结盒200的未组装好的探头10的透视图。传感器组件100可包括传感器壳体110和传感器板120。如图I中显示的那样，传感器壳体Iio可为圆柱形，而传感器板120可在传感器壳体110的一端上。传感器板120可为长方形，并且传感器板120可垂直于传感器壳体110。将理解，传感器壳体110和传感器板120各自可如本领域技术人员将知道的那样以别的方式成形。显示了打开的联结盒200，从开口侧中移除了盖子201。联结盒200可包括与开口侧相对的壁202，壁202具有限定通过壁202的开口 204的内表面203。开口 204可对应于传感器壳体110的形状和大小。在不出的实施例中，因为传感器壳体Iio为基本圆柱形,开口 204为圆形，并且大小设置成具有足够大的直径，以便于基本圆柱形的传感器壳体110穿过。限定开口 204的联结盒200的内表面203可包括匹配区域206。匹配区域206可具有周缘207，可包围开口 204，可对应于传感器板120的形状和大�。⑶铱砂ㄖ�220。在示出的实施例中，因为传感器板120为基本长方形，所以匹配区域206为基本长方形。匹配区域206和传感器板120可具有一个或多个相一致地成形的不对称的特征，以促进传感器板120在组装期间相对于联结盒200有恰当的定向。例如，一个角在匹配区域206和传感器板120上可被斜切，以指示传感器板120相对于匹配区域206的恰当的定向。在另一个实例中，开口 204可相对于匹配区域206的中心有所偏移，而传感器壳体110类似地可相对于传感器板120的中心有所偏移，以促进恰当的定向。在另一个实例中，匹配区域206和传感器板120在一个维度上可类似地长或短，使得传感器板120仅以期望的定向与匹配区域206配合。在匹配区域206的附近，联结盒200可包括至少一个固持弹簧208。各个固持弹簧208可具有在匹配区域206的周缘207的附近的平面上或者沿着该周缘207对准的内部边。各个固持弹簧208可自内表面203向外凸出。各个固持弹簧208可具有基部部分210、梯状部分212和挤压部分214。基部部分210可基本平行于联结盒200的内表面203延伸成或者与联结盒200的内表面203的平面基本对准或者沿任一方向相对于联结盒200的内表面203的平面有所偏移。备选地，基部部分210可自内表面203向外成角度。梯状部分212可自基部部分210延伸，并且自联结盒200的内表面203向外凸出。凸出的范围可在垂直于联结盒200的内表面203和平行于联结盒200的内表面203之间。第一弯曲部211可描绘在基部部分210和梯状部分212之间。第二弯曲部213可描绘在梯状部分212和挤压部分214之间。各个弯曲部211、213可为急促的(例如具有较小的半径)或平缓的(例如具有较大的半径)。挤压部分214可如图I中示出的那样自梯状部分212基本平行于联结盒200的内表面203而延伸，或者还可相对于平行面以一定偏移量成角 度。在图I所示出的实施例中，在匹配区域206的相对的侧上存在彼此成180度的两个固持弹簧208。设想了其它构造和数量的固持弹簧208。例如，可存在更多或更少的固持弹簧208 (例如一个、三个或四个)，或者固持弹簧208可定位在沿着匹配区域206的相应的边的不同位置上。较多固持弹簧208可较牢固地将传感器板120锁定到匹配区域206上。较少固持弹簧208可降低制造成本，并且使得较容易从联结盒200中拆下传感器组件100。在匹配区域206的相对的侧上具有两个固持弹簧208可提供平衡力，以在传感器组件100与联结盒200组装在一起时固持传感器板120。也是在匹配区域206的附近，联结盒200可包括至少两个止动壁216。各个止动壁216可包括在匹配区域206的周缘207上或在该周缘207的附近对准的边。各个止动壁216可附连到联结盒200的内表面203上，并且可自内表面203向外凸出(例如基本垂直地)。各个止动壁216可沿着匹配区域206的相应的边相对于相应的边的全部长度而延伸较短的长度。各个止动壁216可具有斜切的或渐缩的端部217。两个或更多个止动壁216可进一步包括固持凸缘218,固持凸缘218在相对于内表面203有所偏移的距离处自止动壁216凸出，并且在匹配区域206上面基本平行于内表面203而延伸。偏移距离可足够大，以至少在固持凸缘218和匹配区域206 (包括为匹配区域206的一部分且自内表面203向外凸出的任何支托220)之间配合传感器板120的厚度。各个固持凸缘218可定位在最接近匹配区域206的两个边之间的角的止动壁216中的一个的长度的端部上。如图2中示出的那样，为了使传感器组件100与联结盒200组装在一起，可将传感器组件100穿过开口 204，直到传感器板120接触到固持弹簧208为止。当传感器板120接触到固持弹簧208时，可继续插入传感器组件100，使得传感器板120压下能够弹性变形的固持弹簧208，直到传感器板120压靠着匹配区域206 (包括任何支托220)为止。匹配区域206可为传感器板120齐平地挤压到其上的平滑的和/或平坦的表面。备选地，匹配区域206可由支托220组成，支托220可自匹配区域206的平滑的和/或平坦的表面突出，而且传感器板120可承座在支托220上。支托220可位于匹配区域206的周缘207的周围，或者定位在匹配区域206内的别处。支托220中的一些可定位成封闭能够弹性变形的密封件或垫圈300，当传感器组件100与联结盒200组装在一起时，密封件或垫圈300可在开口204的周围密封传感器板120和匹配区域206之间的接头。在一个实施例中，垫圈300可定位在传感器板120和匹配区域206之间，并且当传感器组件100穿过开口 204，直到传感器板120接触且压下固持弹簧208时，传感器板120也接触且压缩匹配区域206和传感器板120之间的垫圈300。垫圈300可提供自匹配区域206和壁202的内表面203向外推传感器板120的力。为了完全将传感器壳体110穿过开口 204以抵靠着固持弹簧208而接触传感器板120，可在插入期间用旋转的方式将传感器板120定向到其中传感器板120将避免接触止动壁216和/或固持凸缘218的位置。传感器板120在插入期间的这个位置可处于相对于匹配区域206有所偏移的旋转定向，使得传感器板120的形状不与匹配区域206的形状的对准。止动壁216和/或固持凸缘218定位得越接近周缘207的角，就存在更多空间供传感器板120插入，以接触固持弹簧208，而不受到固持凸缘218或止动壁216的阻碍。 图3是图I的探头10的俯视图，其示出了在本发明的一个实施例中的、具有组装在一起的传感器组件100和打开的联结盒200的探头10。如图3中示出的那样，一旦传感器组件110完全穿过开口 204，使得传感器板120压下能够弹性变形的固持弹簧208，并且传感器板120压靠着垫圈300和/或匹配区域206 (包括任何支托220)，则通过沿一个方向旋转传感器板120直到传感器板120对应于匹配区域206且与匹配区域206配合为止，传感器组件100就可旋转到在固持凸缘218下方被锁定的组装好的位置上。在组装好的锁定位置上，传感器板120受到止动壁216的阻碍而无法沿一个方向旋转出组装位置。如图3中显示的那样，传感器板120可逆时针旋转，以将传感器板120移动到锁定位置上。如果顺时针旋转，则传感器板120将受到止动壁216的斜切的或渐缩的端部217的阻碍。渐缩部或斜切部可成角度，以提供用以阻止传感器板120沿不正确的方向旋转的平坦的表面，使得尖锐的角不会刮擦或以别的方式损害传感器板120。在其它构造中，传感器板120可顺时针(而非逆时针)旋转以将传感器板120移动到锁定位置上。当传感器板120旋转到组装位置上时，传感器板120在匹配区域206和固持凸缘218之间滑动，并且贴靠着止动壁216。固持凸缘218可阻碍或阻止传感器板120沿垂直于联结盒200的内表面203方向而移出组装位置。在传感器板120和固持凸缘218之间可存在干涉配合。较大量的干涉可产生较紧的锁定，同时需要较大的力来将传感器板120旋转到组装位置上或旋转出组装位置。较小量的干涉可产生较松的锁定，同时需要较小的力来将传感器板120旋转到组装位置或旋转出组装位置。如果需要较紧的配合，则使用具有一定程度的弹性或柔性的固持凸缘218可帮助减小将传感器板120旋转到组装位置上或旋转出组装位置所需的力的量，而且还可帮助降低固持凸缘218在传感器板120的力的作用下可能断裂的可能性。备选地，该配合可为紧密的而没有任何干涉，使得传感器板120在规定的和合乎需要的容差内牢固地配合。在一个在开口 204的周围在传感器板120和匹配区域206之间使用垫圈300的实施例中，垫圈300可足够厚，以增加压力，以迫使传感器板120抵靠着固持凸缘218。垫圈300可有助于紧密配合，并且减小任何间隙或松弛度。止动壁216可防止传感器板120沿一个旋转方向旋转出组装位置，或者在将传感器组件100定位到组装位置上时过度旋转。
在传感器板120旋转到组装位置上的期间，可在固持弹簧208上保持压力，以朝匹配区域206推动传感器板120足够远，以具有用以在固持凸缘218下方旋转传感器板120的间隙(或者足够低的摩擦，如果与固持凸缘218存在干涉配合的话)。当传感器板120旋转到组装位置上时，传感器板120离开固持弹簧208，从而释放固持弹簧208，并且使其不受阻碍而迅速回复到非弯曲位置。在非弯曲位置上，固持弹簧208凸出远离联结盒200的内表面203，使得固持弹簧208进一步将传感器板120锁定就位，从而防止传感器板120沿的相反的方向旋转，使得止动壁216防止传感器板120旋转。在示出的实施例中，存在四个止动壁216，四个固持凸缘218和两个固持弹簧208。各个止动壁216在传感器板120的角和/或匹配区域206的角的附近挡住传感器板120的一个边，同时允许传感器板120有足够的空间来抵靠着匹配区域206而进行配合，以旋转到组装位置上。具有较多数量的止动壁216和固持凸缘218提供了较大的耐用性和强度，因为施加到止动壁216和固持凸缘218上的总的力分配在较多止动壁216和固持凸缘218上面。示出的实施例显示了各自在匹配区域206的相对的侧上的两个固持弹簧208。较多数量的固持弹簧208将在较多的固持弹簧208上面分配锁定力，并且减小各个单独的固持弹 簧208上的力。基于本文阐述的原理和描述设想了在本申请的范围内的、具有不同形状的匹配区域206和不同数量与位置的止动壁216、固持凸缘218和固持弹簧208的其它构造。为了从联结盒200上拆下传感器组件100，可遵循相反的步骤。可压下固持弹簧208，从而释放待旋转出组装位置的传感器板120，以及可通过开口 204取出传感器壳体110。这个快速且高效的操作会在部件上产生最小的应变，这会减少部件断裂的发生，增加组装和拆卸探头10的简易性，以及提闻多次组装、拆卸和重新组装探头10的能力。本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例具有不异于权利要求的字面语言的结构元素，或者如果这样的其它实例包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则它们意图处于权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种用于连接到探头的传感器组件上的联结盒，所述传感器组件具有壳体和板，所述联结盒包括 包括构造成接受所述壳体的插入的开口的壁； 在所述壁的内表面上的匹配区域，其中，所述匹配区域包括包围所述开口的周缘，以及其中，所述匹配区域大小和形状设置成与所述板相一致； 在所述匹配区域的所述周缘的附近对准的至少两个止动壁，所述至少两个止动壁自所述壁的所述内表面向外凸出，以阻碍所述板沿第一旋转方向旋转出组装位置； 至少两个固持凸缘，其中，所述至少两个固持凸缘中的各个自所述止动壁中的一个凸出，并且在相对于所述壁的所述内表面有所偏移的距离处在所述匹配区域上面延伸，以阻碍所述板沿垂直于所述壁的所述内表面的方向移动出所述组装位置；以及 至少一个固持弹簧，其包括在所述匹配区域的所述周缘的附近的平面上对准且自所述壁的所述内表面向外凸出的内部边，其中，所述至少一个固持弹簧能够弹性变形，并且构造成在组装期间被朝所述壁的所述内表面挤压而不永久地变形，以及在所述板到达所述组装位置时返回到非弯曲位置，以阻碍所述板沿与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转出所述组装位置。
2.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述至少两个固持凸缘中的各个在所述匹配区域上面基本平行于所述匹配区域而延伸。
3.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述至少两个止动壁中的各个自所述匹配区域基本垂直地凸出。
4.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述至少两个止动壁中的各个具有第一端和第二端，其中，所述第一端是渐缩的，以及其中，所述至少两个固持凸缘中的各个定位在所述至少两个止动壁的所述第二端上。
5.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述匹配区域成形成像具有四个角和四个边的长方形，并且所述至少两个止动壁中的各个沿着所述边中的一个自所述角中的一个延伸。
6.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述匹配区域的所述周缘具有不止一个边，并且所述至少两个止动壁中的各个沿着所述匹配区域的边相对于所述边的全部长度延伸短的长度。
7.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述匹配区域的所述周缘具有至少一个角，其中，所述至少两个止动壁中的各个具有第一端和第二端，与所述第二端相对于所述角中的任何角相比，所述第一端更接近所述角中的一个，以及其中，所述至少两个固持凸缘中的各个定位在所述至少两个止动壁的所述第一端上。
8.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述至少一个固持弹簧包括 自所述壁的所述内表面基本平行于所述壁的所述内表面而延伸的基部部分； 自所述基部部分延伸且自所述壁的所述内表面向外凸出的梯状部分；以及 自所述梯状部分基本平行于所述壁的所述内表面而延伸的挤压部分， 其中，所述挤压部分构造成被所述板挤压，以及 其中，所述梯状部分和所述挤压部分中的一个构造成阻碍所述板沿所述第二旋转方向旋转出所述组装位置。
9.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述匹配区域的所述周缘具有至少一个角，其中，所述至少一个固持弹簧沿着所述匹配区域的所述周缘自所述壁的所述内表面朝所述至少一个角凸出。
10.根据权利要求I所述的联结盒，其特征在于，所述匹配区域进一步包括支托，在组装到所述组装位置上的期间，所述板匹配到所述支托上。
全文摘要
本发明涉及用以将探头附连到联结盒上的设备和方法。公开了一种用于探头的联结盒，其用于连接到探头的传感器组件上，其中，传感器组件具有壳体和板。该联结盒包括止动壁、固持凸缘以及固持弹簧，以将板固定在联结盒上。可通过这样的方式来组装探头，即，通过开口而插入传感器组件，将板挤压到至少一个固持弹簧上，以及使该至少一个固持弹簧弹性变形，以及将传感器组件旋转到组装位置上。
文档编号G01D11/24GK102778248SQ20121016107
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月14日 优先权日2011年5月12日
发明者A·P·多雷 申请人:通用电气公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
