CN104422471B - 卡入式支撑环 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，支撑环可包括臂部和钩部。臂部可位于支撑环的第一端部处。臂部可向被装载在支撑环内的电路板提供弹簧力。钩部可位于支撑环的第二端处。钩部可从支撑环向上延伸。第二端部可与第一端部对置。钩部可在电路板上提供反作用力。该反作用力可以是对弹簧力起反作用的反作用力。支撑环可包括一个或更多个腿部。腿部可从支撑环向下延伸。

Description

卡入式支撑环
相关申请
本发明要求2013年9月6日提交的、题名为“卡入式支撑环”的美国临时专利申请第61/874,605号的优先权，其内容通过引用并入本文，就如在本文中充分地阐述一样。
附图说明
被并入到本说明书中并作为本说明书一部分的附图示出了一个或更多个本文描述的实施例，并与说明书一起解释了这些实施例。在附图中：
图1示出了具有电子模块组件(EMA)和卡入式支撑环的传感器装置的示例性实施例；
图2示出了可包含在图1所示传感器装置内的卡入式支撑环的示例性实施例；
图3示出了EMA在卡入式支撑环内的示例性布置；
图4示出了卡入式支撑环的示例性操作；并且
图5示出了一种用于将卡入式支撑环固定到可包含在图1所示传感器装置内的壳体的示例性技术。
具体实施方式
诸如例如微型应变计(MSG)装置之类的传感器装置可具有电子模块组件(EMA)。EMA可机械地固定在传感器装置内处于膈膜的上方以便引线接合(wire-bonding)。EMA可电气连接到与传感器装置相关联的壳体上以具有电磁兼容(EMC)特性。
本文描述的卡入式支撑环可用于在诸如例如传感器装置之类的装置中提供这些功能。卡入式支撑环(clip-in support ring)例如可借助于弹簧力和反作用力使EMA固定。此外，例如将本文所描述的卡入式支撑环固定(例如点焊)到装置的壳体上可对壳体提供坚固的机械和/或电气连接。电气连接可在EMA与壳体之间提供电连续性。
图1示出了具有EMA140和卡入式支撑环200的传感器装置100的示例性实施例。参照图1，传感器装置100例如可包括：连接器110、一个或更多个接触弹簧120、环境密封件130、EMA140、卡入式支撑环200、壳体160和传感元件组件170。
连接器110可将传感器装置100与外部源(例如外部计算机)连接。连接器110可包括端子，该端子例如可以与可连接到外部源的电导体(例如电线)电接触。该端子例如可以用于将可由传感器装置100产生的信号经由电导体传输至外部源。信号例如可以包括可由传感器装置100产生的传感器读数。
接触弹簧120可以在EMA140与例如被包含在连接器110内的端子之间提供电连续性。接触弹簧120可以包括可用于提供电连续性的导电材料(例如银镀层)。
环境密封件130例如可以提供在连接器110与壳体160之间的密封。环境密封件130例如可以防止会潜在地影响传感器装置100性能的污染物(例如湿气、灰尘)进入传感器装置100。
EMA140例如可以包括电路板以及一个或更多个电子元件142(例如集成电路、晶体管、电阻、电容、电感、二极管)。电路板可以是印刷电路板(PCB)。电子元件可安装在电路板上。电子元件例如可以处理由传感元件组件170检测到的状态(例如作用力)和/或基于所检测到的状态产生信号。电子元件可以包括可将所生成的信号经由被包含在连接器110内的端子传输到外部源的元件。
壳体160可以为卡入式支撑环200提供安装平台。壳体160可由金属制成，该金属可以使卡入式支撑环200能够固定到(例如焊接到)壳体160。在一个实施例中，壳体160的形状为六角形的杯状件。
传感元件组件170可以包括用于检测状态(诸如例如被施加给传感器装置100的状态之类)的器件。传感元件组件170例如可以包括可用于检测会被施加给传感器装置100的各种作用力的应变计172。
由传感元件组件170感测的状态可由被包含在EMA140上的电路检测。电路可以处理所感测的状态，并基于被处理的所感测状态生成各种信号。信号可经由被包含在连接器110中的端子从传感器装置100传输到外部源。
卡入式支撑环200可以是可将EMA140紧固在传感器装置100中的支撑环。具体而言，EMA140可装载在卡入式支撑环200上。之后，卡入式支撑环200可固定到壳体160，从而为传感器装置100中的EMA140提供紧固式支撑。
图2示出了卡入式支撑环200的示例性实施例。参照图2，卡入式支撑环例如可以包括钩部220a-b、梁230a-b、臂部240、第一端部250a、第二端部250b和承座部270a-c。平面260可示出卡入式支撑环200的主平面。
应当注意的是，卡入式支撑环200可包括其它构件。例如，卡入式支撑环200可包括一个或更多个腿部。腿部可从卡入式支撑环200向下延伸(例如突出)。当卡入式支撑环200固定到壳体160上时，腿部例如可以支撑卡入式支撑环。腿部可以与壳体160接触，并在EMA140(在其被装载到卡入式支撑环200内之后)与壳体160之间提供电连续性。可应用于卡入式支撑环200的腿部的示例将在下文作进一步描述。钩部220a-b可在第一端部250a处从卡入式支撑环200向上延伸。钩部220a-b可给EMA140提供作用力，该作用力可以与臂部240提供的作用力组合，以将EMA140保持在卡入式支撑环200中的适当位置处。就如下文将进一步描述的一样，由钩部220a-b提供的作用力例如可以是响应于可由臂部240施加给EMA140的弹簧力而施加给EMA140的反作用力。
应当注意的是，虽然图2中示出了两个钩部220a-b，但是卡入式支撑环200的其它实施例可包括其它数目的钩部220。例如在其它实施例中，卡入式支撑环200可包括一个钩部220或多于两个的钩部220。
梁230a-b可处于平面260内，并定位在第一端部250a与第二端部250b之间。梁230a-b的宽度可以比第一端部250a和/或第二端部250b的宽度小。梁230a-b可以是顺应性的(例如挠性的)，并在EMA140被装载到卡入式支撑环200中之后对EMA140提供反作用力。然而，梁部230a-b的挠性例如可以在卡入式支撑环200装载EMA140且卡入式支撑环200被固定到壳体160之后受到限制(例如，锁定)。
臂部240可定位在第二端部250b处。臂部240可包括第一部分242a和第二部分242b。第一部分242a可从平面260向下延伸。第二部分242b可从第一部分242a的端部向上延伸并穿过平面260以在平面260上方向上延伸。在实施例中，第一部分242a和第二部分242b的形状可构成“V”形。然而，应当注意的是，在其它实施例中，第一部分242a和第二部分242b的形状可构成其它形状(例如，半圆形)。臂部240可以是顺应性的，并可提供可以作为夹紧力的弹簧力，以在EMA140被装载到卡入式支撑环200中之后将EMA140保持在适当位置处。
应当注意的是，虽然图2示出了一个臂部240，但是卡入式支撑环200的其它实施例可包括其它数目的臂部240。例如，卡入式支撑环200的其它实施例可包括多个臂部240。此外，在卡入式支撑环200的其它实施例中的臂部240的形状可不同于图2所示的形状。
承座部270a-b例如可以在EMA140被装载到卡入式支撑环200中之后为EMA140提供支撑。此外，承座部270a-b可在EMA140与卡入式支撑环200之间提供电连续性。
就如下文将进一步描述的一样，卡入式支撑环200可固定到壳体160。卡入式支撑环200与壳体160的固定可经由卡入式支撑环200在EMA140与壳体160之间提供电连续性。电连续性例如可以经由被包含在卡入式支撑环200上的承座部(例如承座部270a-b)和/或腿部提供。
图3示出了卡入式支撑环200中的EMA140的示例性布置，图4示出了卡入式支撑环200的操作。参照图3，EMA140的第一端部例如可以包括用以容装臂部240的开口。EMA140的第二端部例如可以具有凹口以容纳钩部220a-b。
操作时，臂部240和钩部220a-b可以提供可用于将EMA140固定至卡入式支撑环200的一个或更多个作用力。参照图4，臂部240可在EMA140的第一端部上施加弹簧力。该弹簧力可包括一个或更多个作用力。例如在一个实施例中，该弹簧力可包括在相对于平面260的横向方向(lateral direction)的作用力和/或在相对于平面260的向下方向的作用力。
在一个实施例中，弹簧力可通过卡入式支撑环200的串联的两个顺应性构件来施加。例如本文中，第一构件可包括顺应性梁230a-b，与第一构件串联的第二构件可包括构成更加坚硬但仍有顺应性的臂部240。
钩部220a-b可向与EMA140的第一端部相对的EMA140的第二端部提供反作用力。该反作用力可以对由臂部240提供的弹簧力起反作用。弹簧力和反作用力的组合可将EMA140固定在卡入式支撑环200内。
例如可以通过弯曲(例如，向内弯曲)卡入式支撑环200的平面260来将EMA140装载到卡入式支撑环200内，该动作可借助于梁230a-b实现。子装配过程可包括固定步骤，即可首先沿着梁230a-b弯曲卡入式支撑环200，然后致动或转动臂部240以获得图3所示的状态。
如以上所述，卡入式支撑环200可包括一个或更多个腿部。可与卡入式支撑环200一起使用的腿部示例包括腿部420。腿部420的形状例如可以是可从卡入式支撑环200向下延伸的突起部(dimple)。该突起部在卡入式支撑环200置于壳体160中后可与壳体160接触。
应当注意的是，图4所示腿部420是可与卡入式支撑环200一起使用的一种类型的腿部示例。卡入式支撑环200的其它实施例可包括其它类型的腿部。例如，卡入式支撑环200的一个实施例可包括一个或更多个可执行腿部420功能的叉状部。
将EMA140装载到卡入式支撑环200内后，卡入式支撑环200可固定到(例如，点焊到)壳体160。将卡入式支撑环200固定到壳体160可避免梁230a-b弯曲并可产生固位力而可在传感器装置100的整个预期使用期间内将EMA140固位在适当位置。
图5示出了在卡入式支撑环200装载有EMA140之后用于将卡入式支撑环200固定到壳体160的示例性技术。参照图5，可通过在各个点510a-c处将卡入式支撑环200点焊至壳体160而将卡入式支撑环200固定到壳体160。需要注意的是，点510a-c是卡入式支撑环200可以点焊到壳体160位置的示例点。在其它实施例中，可在卡入式支撑环200上的其它点处将卡入式支撑环200紧固到壳体160上。此外，应当注意的是，在其它实施例中，卡入式支撑环200可以用除了点焊以外的其它技术固定到壳体160。
上述实施例的描述意在例示和描述，而不是意在是穷尽的或者将本发明限制在所披露的具体确切形式。根据上述教导的修改和变化是允许的，或者可以从本发明的实践中获取修改和变化。
在本文中使用的元件、动作或指令都不解释为关键的或必不可少的，除非明确描述为这样。而且，如本文所用的冠词“一个”意在包括一个或更多个物品。其中只指一个物品时，会使用术语“单个”或类似语言。而且，短语“基于”意在指“至少部分地基于”，除非有其它明确的说明。

Claims (12)

1.一种支撑环，包括：
在所述支撑环的第一端部处的臂部，该臂部向被装载在所述支撑环内的电子模块组件提供弹簧力，所述臂部 包括从支撑环的主平面向下延伸的第一部分和向上延伸穿过所述支撑环的主平面的第二部分；和
在所述支撑环的第二端部处的钩部，该第二端部与所述第一端部对置，所述钩部向所述电子模块组件提供对所述弹簧力起反作用的反作用力。
2.如权利要求1所述的支撑环，该支撑环还包括：
第一梁；和
第二梁，
其中，所述第一梁和所述第二梁处于所述支撑环的主平面内，并且所述第一梁和所述第二梁被定位于所述第一端部与所述第二端部之间。
3.如权利要求2所述的支撑环，其中，所述第一梁和所述第二梁是顺应性的。
4.如权利要求1所述的支撑环，其中，由所述臂部提供的弹簧力包括相对于所述支撑环的主平面在横向方向上的作用力。
5.如权利要求1所述的支撑环，其中，由所述臂部提供的弹簧力包括相对于所述支撑环的主平面在向下方向的作用力。
6.如权利要求1所述的支撑环，其中，所述钩部从所述支撑环向上延伸。
7.如权利要求1所述的支撑环，该支撑环还包括：
从所述支撑环向下延伸的腿部。
8.如权利要求7所述的支撑环，其中，所述腿部是突起部。
9.如权利要求1所述的支撑环，其中，所述支撑环固定到传感器装置的壳体。
10.如权利要求9所述的支撑环，其中，被固定的支撑环在所述壳体和所述电子模块组件之间提供电连续性。
11.如权利要求9所述的支撑环，其中，所述传感器装置包括微型应变计。
12.如权利要求9所述的支撑环，其中，所述支撑环通过点焊固定至壳体。
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