连接结构和变送器组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型连接结构和变送器组件涉及一种用于将第一筒状部件连接到第二筒状部件的连接结构。连接结构包括：第一轴向定位结构，其构造成阻止第一筒状部件相对于第二筒状部件沿第一轴向方向和径向方向的位移；以及第二轴向定位结构，其构造成阻止第一筒状部件相对于第二筒状部件沿第二轴向方向的位移，第二轴向方向与所述第一轴向方向相反；其中，第一轴向定位结构包括形成在第一筒状部件的侧壁中的孔洞、形成在第二筒状部件的侧壁上并且沿径向向外突出的第一凸缘、以及穿过孔洞并且与第一凸缘的第一侧接合的紧固件；第二轴向定位结构包括形成在第二筒状部件上的台阶面以及形成在第一筒状部件上的与台阶面抵靠的抵接面。本实用新型还涉及一种包括连接结构的变送器组件。
【专利说明】连接结构和变送器组件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种连接结构，特别地涉及一种用于连接两个设备或仪表的筒状部件的连接结构，更特别地涉及用于将变送器与传感器进行一体式安装的连接结构。
【背景技术】
[0002]变送器和传感器在机械仪表领域中被广泛使用，它们之间往往是配合在一起使用，使信号等能够有效地在它们之间进行输入、转换以及输出。因此在使用过程中，它们之间的稳固可靠的连接显得尤为重要。
[0003]目前，用于变送器和传感器之间的较为常见的一种连接结构是插接式连接结构。即在传感器接头与变送器的底座上设置有能够相互匹配的多个插入件和接纳件，彼此配合地插接在一起从而达到将变送器和传感器连接在一起的目的。但是在这种插接式的连接结构中，由于设置的插入件和接纳件，使得变送器的底座以及传感器接口的结构复杂，且对配合精密度要求较高，从而会导致制造成本增加。而且，这种插接式连接由于插入件和接纳件只有在单方向上的限制，而其他方向没有限制，因此很容易产生松动，使得连接不稳固。
[0004]在目前市场上，另一种较为常见的连接结构是使用卡箍将变送器底座和传送器接口相连接。例如，图1是现有技术中的通过卡箍将变送器底座和传感器借口进行连接的主视图。图1中显示了变送器7、螺钉6、第一密封圈5、变送器底座3、卡箍4、第二密封圈2以及传感器接口 I。图2是图1中的现有技术中的通过卡箍将变送器底座和传感器接口进行连接的主视图。由图2可知，其中卡箍4围绕变送器底座3将变送器底座3与传感器接口I相连接，并用螺钉8将卡箍4的两端部进行固定，从而达到将变送器底座连接于传感器接口的目的。
[0005]然而，这种方式存在如下问题:首先，卡箍本身的结构较为复杂，且还存在卡箍与变送器底座之间的连接问题。当卡箍与变送器底座制为一体时，会使变送器底座的结构过于复杂，导致设计及制造工艺均变得复杂，从而大大地增加了零件的加工制造成本；当卡箍与变送器底座为分体式时，卡箍和变送器底座之间存在连接的问题，如果连接不当，卡箍易从变送器底座上脱落，从而使得变送器底座和传送器接口产生连接故障。
[0006]因此，需要一种结构简单、制造成本低且又能使变送器和传感器能够稳固连接的连接结构。
实用新型内容
[0007]本实用新型的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种能够实现诸如变送器与传感器等的两个筒状部件之间的稳固连接的连接结构。本实用新型的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种结构简单、制造以及加工成本低的用于实现诸如变送器与传感器等的两个筒状部件之间的稳固连接的连接结构。
[0008]根据本实用新型的一个方面，公开了一种用于将第一筒状部件连接到第二筒状部件的连接结构，其特征在于，所述连接结构包括:第一轴向定位结构，所述第一轴向定位结构构造成阻止所述第一筒状部件相对于所述第二筒状部件沿第一轴向方向和径向方向的位移；以及第二轴向定位结构，所述第二轴向定位结构构造成阻止所述第一筒状部件相对于所述第二筒状部件沿第二轴向方向的位移，所述第二轴向方向与所述第一轴向方向相反；其中，所述第一轴向定位结构包括形成在所述第一筒状部件的侧壁中的孔洞、形成在所述第二筒状部件的侧壁上并且沿径向向外突出的第一凸缘、以及穿过所述孔洞并且与所述第一凸缘的第一侧接合的紧固件；所述第二轴向定位结构包括形成在所述第二筒状部件上的台阶面以及形成在所述第一筒状部件上的与所述台阶面抵靠的抵接面。
[0009]根据本实用新型的一个方面，所述台阶面形成在所述第一凸缘的第二侧，所述抵接面形成在所述第一筒状部件的内周壁上，以使得当所述紧固件抵接所述第一凸缘的第一侧时所述台阶面抵接所述抵接面。
[0010]根据本实用新型的一个方面，所述台阶面形成在所述第二筒状部件的第二凸缘上，所述第二凸缘与所述第一凸缘在轴向方向上彼此隔开，所述抵接面形成在所述第一筒状部件的端面上，以使得当所述紧固件抵接所述第一凸缘的第一侧时所述台阶面抵接所述抵接面。
[0011]根据本实用新型的一个方面，所述紧固件构造成紧定螺钉，所述紧定螺钉具有锥形的前端。
[0012]根据本实用新型的一个方面，所述第一凸缘的第一侧构造为与所述紧定螺钉的锥形的前端相适配的斜面。
[0013]根据本实用新型的一个方面，所述孔洞形成为螺纹孔，所述孔洞中嵌套有钢丝螺套，所述紧固件与所述钢丝螺套螺纹配合。
[0014]根据本实用新型的一个方面，所述钢丝螺套在配合到所述孔洞之前的外直径大于所述孔洞的内直径。
[0015]根据本实用新型的一个方面，当沿所述钢丝螺套的轴向方向观察时，所述钢丝螺套的绕圈中的至少一圈的轮廓为多边形。
[0016]根据本实用新型的一个方面，所述紧固件和所述孔洞的数量为2、3、4、5、6或更多个，并且所述紧固件和所述孔洞沿所述第一筒状部件的圆周方向均匀布置。
[0017]根据本实用新型的一个方面，还公开了一种变送器组件，其特征在于，包括上面所述的连接结构，其中所述第一筒状部件为变送器的部件，所述第二筒状部件为传感器接口的部件。
[0018]根据本实用新型的一种或几种实施方式的连接结构的优点在于:
[0019]利用分别形成在第一筒状部件和第二筒状部件上的第一轴向定位结构和第二轴向定位结构，仅通过简单的紧固件即可实现两个部件的可靠连接。特别是，第一轴向定位结构和第二轴向定位结构可以实现两个部件之间沿轴向方向的定位，而两个部件之间沿径向方向的定位一方面可以通过紧固件实现，另一方面也可以通过控制两个筒状部件之间的径向间隙来实现，从而实现了两个部件之间的简单和可靠的连接。
[0020]通过使用上述连接结构可以实现两个部件之间相匹配的面连接和自紧固，例如通过将紧定螺钉的螺钉端面设置为锥形面，并使其抵靠第二筒状部件的第一凸缘上的与螺钉的锥形面相匹配的斜面，一方面，使得相互连接的两个部件之间受力面积增大，而不会如点连接那样容易产生局部应力而破坏连接结构，另一方面，通过两个斜面的配合，紧定螺钉提供的径向紧固力会产生轴向紧固力分量，第二筒状部件在该轴向紧固力分量的作用下会沿轴向移动以使得两个部件之间的第二轴向定位机构产生自紧固作用，从而使得诸如变送器与传感器的两个部件之间的连接更为稳固而且密封性更好。
[0021]紧固件，如紧定螺钉的构造简单，成本低廉，因此能够大大降低诸如变送器与传感器的两个部件之间的连接结构的成本。
[0022]在孔洞中可以嵌套有钢丝螺套，而钢丝螺套具有一定的弹性，因此使得紧定螺钉在孔洞中有一定的活动自由度，可以缓冲由于诸如震动、冲击等的外在力对紧定螺钉所施加的相应方向(如径向)上应力，从而使得紧定螺钉不易变形乃至断裂，以及孔洞和螺钉的螺纹不易变形破坏从而减小了由于外在因素对变送器与传感器的连接造成的不利影响，提高了其连接的可靠性。
[0023]通过将钢丝螺套的绕圈中的至少一圈的轮廓设置为多边形，有效地补偿了紧定螺钉与钢丝螺套之间的摩擦力，从而防止了紧定螺钉从嵌套有钢丝螺套的孔洞中脱出，即限制了紧定螺钉沿其纵向方向的脱出，保证了变送器与传感器在它们的径向方向上的连接持久性。
[0024]通过将钢丝螺套在配合到孔洞之前的外直径设置为大于孔洞的内直径，可以使钢丝螺套在装入孔洞并且除去安装工具之后紧贴于孔洞内壁上。
[0025]通过钢丝螺套的设置，其不需要另外设置防止紧定螺钉脱出的锁定螺栓、锁定垫片等部件，也不需要使用化合物来将紧定螺钉锁定在位。这不仅节省了相应部件所需占用的空间，还减轻了整个连接结构的重量和成本。
[0026]此外，由于其紧定螺钉的简单的结构以及加工的容易度，使得本领域技术人员能够根据实际连接稳固性的需要，灵活地选择具体紧定螺钉的数量，而不会增加加工的难度以及成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]通过以下参照附图的描述，本实用新型的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中:
[0028]图1是现有技术中的通过卡箍将变送器底座和传感器接口进行连接的连接结构的立体分解图。
[0029]图2是图1中的现有技术中的通过卡箍将变送器底座和传感器接口进行连接的主视图。
[0030]图3是使用本实用新型的第一实施方式中的连接结构将变送器底座与传感器接口进行连接的立体分解图。
[0031]图4是使用本实用新型的第一实施方式中的连接结构将变送器底座与传感器接口连接在一起时的剖视图，以及对于该剖视图中具体连接部分的局部放大图。
[0032]图5是使用本实用新型的第二实施方式中的连接结构将第一筒状部件与第二筒状部件连接在一起时的具体连接部分的局部放大示意简图。
[0033]图6是根据本实用新型中一个实施方式的钢丝螺套的主视图和其中一圈的轮廓的示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。
[0035]下面将参见附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
[0036]图3是使用本实用新型的第一实施方式中的连接结构将变送器底座与传感器接口进行连接的立体分解图。参见图3可知，本优选实施方式具有变送器107、螺钉106、第一密封圈105、变送器底座103(可对应于权利要求中限定的第一筒状部件)、紧定螺钉104(可对应于权利要求中限定的紧固件)、第二密封圈102以及传感器接口 101(可对应于权利要求中限定的第二筒状部件)。变送器107可以例如通过螺钉106与变送器底座103进行连接。第一密封圈105设置在变送器107与变送器底座103之间。变送器底座103通过紧定螺钉104与传送器接头101相连接，其中，第二密封圈102设置在变送器底座103与传感器接口 101之间。由图3可知，螺钉106的数量为4个，紧定螺钉104的数量为3个。
[0037]在本实用新型中将以变送器与传感器之间的连接为例描述根据本实用新型概念的连接结构，但是对于本领域技术人员而言，变送器底座103可以为任何需要进行相似连接的大致筒状部件；传感器接口可以为任何需要进行相似连接的大致筒状部件；紧定螺钉104可以为任何适合的紧固件；而且，本领域技术人员应该理解螺钉106以及紧定螺钉104的数量和尺寸可以根据实际的连接需要进行灵活地设置。
[0038]如图3和4所示，传感器接口 101在其侧壁的上形成有沿径向向外突出的第一凸缘110，在传感器接口 101的后端部还形成有第二凸缘113，第一凸缘110和第二凸缘113在轴向方向上彼此隔开。
[0039]图4具体示出了使用本实用新型的第一实施方式中的连接结构将变送器底座与传感器接口连接在一起时的剖视图，以及对于该剖视图中具体连接结构部分的局部放大图。现在结合图4来对本实施方式中的连接结构作详细的描述。
[0040]由图4可知，变送器底座103的侧壁中设置有孔洞111，该孔洞111的设置位置对应于连接时传感器接口 101上的第一凸缘110的位置；该孔洞111的数量对应于紧定螺钉104的数量，并且二者均可以设置为I个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个，并且在设置为2个、3个、4个、5个、6个或更多个时，二者均可以沿变送器底座103的圆周方向进行布置，其优选为均匀布置，当然根据实际需要，也可以选择为非均匀布置。在所述孔洞111内设置有螺纹，并且在每个孔洞111中均嵌套有与孔洞的螺纹相配合的钢丝螺套108。所述钢丝螺套108的在配合到孔洞111之前的直径比所述孔洞111的内直径略大，例如大5% -20%。利用适合的工具将所述钢丝螺套108螺纹拧入所述孔洞111中，螺套由于受到扭矩直径变小，一旦装入孔洞111中，工具取出，钢丝螺套108的直径再次变大，从而紧紧地撑在所述孔洞111内。所述紧定螺钉104也设置有相应的螺纹，并且所述紧定螺钉104的螺钉前端部为没有螺纹的锥形，该锥形的侧面与传感器接口 101的侧壁上沿径向向外突出的第一凸缘110上的第一侧相互抵靠，该第一侧构造为与该螺钉前端的锥形相对应的斜面，从而使紧定螺钉的螺钉前端的侧面与第一凸缘110的第一侧形成面连接。所述第一凸缘110的第二侧上还形成有台阶面Al，并且在所述变送器底座103的内周面上设置有可以与台阶面Al相互抵接的抵接面BI，从而当连接时，所述传感器接口 101的第一凸缘110卡合于螺钉前端与变送器底座103之间。
[0041]特别指出的是，如图4所示，形成在变送器底座103的侧壁中的孔洞111、形成在传感器接口 101的侧壁上并且沿径向向外突出的第一凸缘110、以及穿过孔洞111并且与第一凸缘110的第一侧接合的紧定螺钉104构成了本实用新型中限定的构造成阻止第一筒状部件相对于第二筒状部件沿第一轴向方向和径向方向的位移的第一轴向定位结构；而形成在传感器接口 101上的台阶面Al以及形成在变送器底座103上的与台阶面Al抵靠的抵接面BI构成了本实用新型中限定的构造成阻止第一筒状部件相对于第二筒状部件沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向的位移的第二轴向定位结构。
[0042]图5是使用本实用新型的第二实施方式中的连接结构将第一筒状部件(例如变送器底座)103’与第二筒状部件(例如传感器接口)101’连接在一起时的具体连接部分的局部放大示意简图。其中，关于第二实施方式的孔洞、紧定螺钉、钢丝螺套、第一凸缘的结构均与本实用新型的第一实施方式相同。由图5可知，所述紧定螺钉104的螺钉前端部为没有螺纹的锥形，该锥形的侧面与第二筒状部件101’的第一凸缘110的第一侧相互抵靠，该第一面构造为与该螺钉前端的锥形相对应的斜面，从而使紧定螺钉的螺钉前端的侧面与第一凸缘110的第一侧形成面连接。从而限制了第二筒状部件101’相对于第一筒状部件103’轴向向下方向以及径向方向的移动。第二筒状部件101’还具有第二凸缘113’，在所述第二凸缘113’的一侧上还形成有台阶面A2，所述第二凸缘113’与所述第一凸缘110’在轴向方向上彼此隔开，并且在所述第二筒状部件103’的端部上设置有可以与台阶面A2相互抵接的抵接面B2，从而限制第二筒状部件101’相对于第一筒状部件103’沿轴向方向向上的移动。
[0043]特别指出的是，如图5所示，形成在变送器底座103’的侧壁中的孔洞111、形成在传感器接口 101’的侧壁上并且沿径向向外突出的第一凸缘110、以及穿过孔洞111并且与第一凸缘110的第一侧接合的紧定螺钉104构成了本实用新型中限定的构造成阻止第一筒状部件相对于第二筒状部件沿第一轴向方向和径向方向的位移的第一轴向定位结构；而形成在传感器接口 101’上的台阶面A2以及形成在变送器底座103’上的与台阶面A2抵靠的抵接面B2构成了本实用新型中限定的构造成阻止第一筒状部件相对于第二筒状部件沿与第一轴向方向相反的第二轴向方向的位移的第二轴向定位结构。
[0044]图6是根据本实用新型中的钢丝螺套的主视图以及示出了钢丝螺套的绕圈中的至少其中一圈的轮廓呈六边形的放大示意图。由图6可知，钢丝螺套中所形成的螺旋形绕圈的至少其中一圈的轮廓为大致六边形。当然，对于本领域技术人员而言，也可以根据需要将该绕圈的轮廓设置为其他多边形，如四边形、五边形、七边形、八边形等，并且轮廓设置为多边形的绕圈的数量可以根据实际需要来确定，可以为绕圈中的一圈，也可以为绕圈中的多圈。
[0045]尽管在此已详细描述本实用新型的各种实施方式，但是应该理解本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。
【权利要求】
1.一种用于将第一筒状部件(103、103’ )连接到第二筒状部件(101、101’ )的连接结构，其特征在于，所述连接结构包括: 第一轴向定位结构，所述第一轴向定位结构构造成阻止所述第一筒状部件(103、103’)相对于所述第二筒状部件(101、101’ )沿第一轴向方向和径向方向的位移；以及 第二轴向定位结构，所述第二轴向定位结构构造成阻止所述第一筒状部件(103、103’)相对于所述第二筒状部件(101、101’ )沿第二轴向方向的位移，所述第二轴向方向与所述第一轴向方向相反； 其中，所述第一轴向定位结构包括形成在所述第一筒状部件(103、103’)的侧壁中的孔洞(111)、形成在所述第二筒状部件(101、101’)的侧壁上并且沿径向向外突出的第一凸缘(110)、以及穿过所述孔洞(111)并且与所述第一凸缘(110)的第一侧接合的紧固件(104)； 所述第二轴向定位结构包括形成在所述第二筒状部件(101、101’ )上的台阶面(Al、A2)以及形成在所述第一筒状部件(103、103’ )上的与所述台阶面(Al、A2)抵靠的抵接面(Β1、Β2) ο
2.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述台阶面(Al)形成在所述第一凸缘(110)的第二侧，所述抵接面(BI)形成在所述第一筒状部件(103)的内周壁上，以使得当所述紧固件(104)抵接所述第一凸缘(110)的第一侧时所述台阶面(Al)抵接所述抵接面(BI)。
3.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述台阶面(A2)形成在所述第二筒状部件(101’ )的第二凸缘(113’ )上，所述第二凸缘(113’ )与所述第一凸缘(110)在轴向方向上彼此隔开，所述抵接面(B2)形成在所述第一筒状部件(103’ )的端面上，以使得当所述紧固件(104)抵接所述第一凸缘(110)的第一侧时所述台阶面(A2)抵接所述抵接面(B2) ο
4.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述紧固件(104)构造成紧定螺钉，所述紧定螺钉具有锥形的前端。
5.如权利要求4所述的连接结构，其特征在于，所述第一凸缘(110)的第一侧构造为与所述紧定螺钉的锥形的前端相适配的斜面。
6.如权利要求1-5中任一项所述的连接结构，其特征在于，所述孔洞(111)形成为螺纹孔，所述孔洞(111)中嵌套有钢丝螺套(108)，所述紧固件(104)与所述钢丝螺套(108)螺纹配合。
7.如权利要求6所述的连接结构，其特征在于，所述钢丝螺套(108)在配合到所述孔洞(111)之前的外直径大于所述孔洞(111)的内直径。
8.如权利要求6所述的连接结构，其特征在于，当沿所述钢丝螺套(108)的轴向方向观察时，所述钢丝螺套(108)的绕圈中的至少一圈的轮廓为多边形。
9.如权利要求1-5中任一项所述的连接结构，其特征在于，所述紧固件(104)和所述孔洞(111)的数量为2、3、4、5、6或更多个，并且所述紧固件(104)和所述孔洞(111)沿所述第一筒状部件(103、103’ )的圆周方向均匀布置。
10.一种变送器组件，其特征在于，包括如权利要求1-9中的任一项所述的连接结构，其中所述第一筒状部件(103、103’)为变送器的部件，所述第二筒状部件(101、101’)为传 感器接口的部件。
【文档编号】G01D11/00GK204255390SQ201420765852
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】赵恒 , 叶杨, 黄先平 申请人:微动公司