CN104343803A - 防拆卸垫圈及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种防拆卸垫圈及其装配方法。该防拆卸垫圈包括环状部分以及至少一个臂。该至少一个臂从环状部分的外缘处延伸。其中，环状部分与臂相连接的部分与安装表面成一个角度。该防拆卸垫圈使得能够在不需要进行附加的人工操作的情况下有效地实现防拆卸的目的。

Description

防拆卸垫圈及其装配方法

技术领域

本公开内容涉及一种能够防止用户随意拆卸螺栓的防拆卸垫圈及其装配方法。 

背景技术

对于某些产品而言，产品供应方不希望用户自行拆卸产品的部件。例如，对于某些现场仪表，通常不允许用户自行拆卸法兰的螺栓，因为这种操作例如会破坏法兰的密封性或者例如导致远传液压油的泄露，最终会降低产品性能甚至使产品失效。 

已经存在一些方法和装置来防止或警告用户的这种行为，例如使用点胶的方式或者在螺栓上加橡胶套来防止用户拆卸螺栓，或者使用专门的螺栓防拆卸装置。 

图7A和图7B示出了一种已有的螺栓防拆卸装置的典型示例。其中，螺栓（图中未示出）穿过垫圈部分710的孔，并且在将螺栓安装完成之后，需要人工（例如用钳子）把螺栓保护盖720从图7A所示的状态折叠为图7B所示的状态，以遮盖螺栓头（图中未示出）的部分，从而起到防止用户自行拆卸螺栓的作用。 

发明内容

然而，已有的在螺栓上点胶或者加橡胶套的方式并不能有效地起到防拆卸的作用。另外，已有的螺栓防拆卸装置需要在上紧螺栓后进行附加的人工操作，使得操作较为复杂，并且可能存在割伤手等危险。 

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。 

根据本申请的一个方面，提供一种防拆卸垫圈，包括：环状部分；以及至少一个臂，其从所述环状部分的外缘处延伸，其中，所述环状部分与所述臂相连接的部分与安装表面成一个角度。 

根据本申请的另一个方面，提供一种利用上述防拆卸垫圈进行螺栓装配的方法，包括以下步骤：将螺栓穿过所述环状部分，其中，使所述臂位于螺栓头一侧；以及通过安装工具旋转所述螺栓，使所述螺栓头挤压所述环状部分的与安装表面成角度的部分而使之变形，从而带动所述臂向所述防拆卸垫圈的中心方向靠拢。 

通过根据本申请实施例的防拆卸垫圈及其装配方法，能够实现在安装过程中自动完成臂向螺栓头的闭合，而不需要进行另外的附加操作，因此能够简化安装过程并且排除了例如划伤手等危险。在安装完成后，防拆卸垫圈的臂能够有效地阻挡安装工具，使得用户无法正常使用套筒和扳手等工具来拆卸螺栓，从而能够有效地实现防拆卸的目的。此外，即使用户通过破坏垫圈形状的方式来进行拆卸，由于破坏后的垫圈无法还原，因此产品供应方能够对该拆卸行为进行跟踪。 

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。出于简单明了表示图中元件的目的，图中元件并不一定是按比例绘制的。在附图中： 

图1A是示出根据本申请实施例的防拆卸垫圈的结构示例的视图； 

图1B示出图1A的防拆卸垫圈的截面图； 

图2A是示出根据本申请实施例的防拆卸垫圈在螺栓未上紧状态下的视图； 

图2B示出图2A的状态下的防拆卸垫圈和螺栓的截面图； 

图3A是示出根据本申请实施例的防拆卸垫圈在未变形状态下接纳安装工具的情形的视图； 

图3B示出图3A的状态下的防拆卸垫圈、螺栓以及安装工具的截面图； 

图4A是示出根据本申请实施例的防拆卸垫圈在螺栓安装完成状态下的视图； 

图4B示出图4A的状态下的防拆卸垫圈和螺栓的截面图； 

图5是示出根据本申请另一实施例的防拆卸垫圈在螺栓安装完成状态下的截面图； 

图6是示出根据本申请实施例的利用上述防拆卸垫圈进行螺栓装配的方法的过程示例的流程图；以及 

图7A和图7B是示出已有的螺栓防拆卸装置的示例结构的视图。 

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。 

如图1A所示，根据本申请实施例的防拆卸垫圈100包括环状部分110以及从环状部分110的外缘处延伸的臂120。如图1B所示，环状部分110与臂120相连接的部分与安装表面（例如，如图1B中的水平虚线所示）之间成一个角度α。在本文中，“安装表面”是指防拆卸垫圈所要安装到的表面。 

由于该角度的α存在，在螺栓被上紧时，环状部分110与臂120相连接的部分将在螺栓的压力下变形，并趋向于贴合到安装表面。从而，臂110将随着该变形而向防拆卸垫圈100的中心方向靠拢，因此能够实现在安装过程中自动完成臂向螺栓头的闭合。 

在图1A和图1B示出的示例结构中，防拆卸垫圈100设置有4个臂120，其均匀地布置在环状部件110的外缘处。然而本申请不限于此，根据本申请的防拆卸垫圈的臂的数量可以是1个或更多个，例如2个、3个、6个等等。此外，在图1A和图1B示出的示例结构中，臂120的沿防拆卸垫圈的轴线方向延伸，然而本申请不限于此，臂120在防拆卸垫圈100未变形的情况下也可以是以特定角度向外展开或者向内收拢的。 

另外，从图1B示出的示例结构中可以看出，环状部分110具有近似 于球带的形状，即，环状部分的截面具有圆弧的形状。然而本申请不限于此，例如，环状部分可以具有近似于锥带的形状，即，环状部分的截面可以具有类似于梯形的形状。 

然而，环状部分也可以不像图1A和图1B所示地那样整体上具有隆起的形状。例如，环状部分整体上可以具有平的（非隆起的）形状，而仅仅环状部分与臂的连接部分被形成为与安装表面呈角度α。 

接下来，参照图2A、图2B、图3A、图3B、图4A和图4B进一步说明根据本申请实施例的防拆卸垫圈的示例结构。 

图2A和图2B示出了根据本申请实施例的防拆卸垫圈210在螺栓230未上紧状态，即防拆卸垫圈在未变形的情况下的结构示例。 

需要说明的是，虽然图2A和图2B中示出的作为连接件的示例的螺栓230具有外六角形式的螺栓头，然而本申请实施例的防拆卸垫圈可应用的连接件不限于此，并且可以包括本领域已知的多种类型的连接件。 

如图2B中所示出的，环状部分210与臂220相连接的部分与安装表面240之间具有夹角α，而臂220与环状部分210与之相连接的部分之间具有夹角β。 

根据本申请的一个实施例，臂与安装表面所成的角度（对应于图2B中的角度α+β）使得在防拆卸垫圈未变形时，臂所围成的空间能够接纳相应的安装工具。换句话说，臂与安装表面所成的角度使得在防拆卸垫圈未变形时，臂不会阻挡相应安装工具耦接至螺栓头。 

例如，如图3A和图3B所示，以相应安装工具是力矩套筒350的情况为例，在防拆卸垫圈未变形时，臂320与安装表面340所成的角度（α+β）使得臂320所围成的空间能够接纳力矩套筒350。更具体地说，臂320之间的距离大于力矩套筒350的外径，从而臂320不会阻碍力矩套筒350耦接至螺栓头330。 

然而，本申请不限于这种具体结构，只要在防拆卸垫圈未变形时臂不妨碍安装工具耦接到螺栓头，就应该认为其属于本实施例的范围。 

另外，对于防拆卸垫圈只包括一个臂的情况，“臂所围成的空间能够接纳相应的安装工具”应该被理解为该臂的空间位置不阻挡相应安装工具耦接至螺栓头。仍以力矩套筒为例，当防拆卸垫圈只包括一个臂时，在臂到螺栓轴线的距离不小于力矩套筒的半径的情况下，就属于“臂所围成的空间能够接纳相应的安装工具”。 

通过上述配置，在防拆卸垫圈未变形时，安装工具能够不受阻碍地耦接至螺栓，从而能够进行安装操作。然而，这属于一种优选配置，而并非本申请的技术方案所必须的。例如，参照图3B，假设臂320与安装表面340所成的角度（α+β）使得臂320所围成的空间稍小于力矩套筒350的外缘，在这种情况，仍然可以通过特定结构（例如套筒边缘处的倒角）或特定工具，使得在臂只发生较小形变（例如，弹性形变范围内）的情况下使安装工具进入臂所围成的空间并耦合至螺栓。 

根据一个实施例，防拆卸垫圈的臂以及臂与环状部分之间的连接是弹性的。例如，防拆卸垫圈可以由弹性材料例如弹簧钢（如，65锰钢）制成，并且例如可以通过冲压方式制成。然而本申请不限于此，例如，可以通过注塑等方式通过塑料等材料形成该防拆卸垫圈。 

在通过安装工具旋转螺栓的情况下，螺栓头挤压环状部分的与安装表面成角度的部分而使之变形，从而带动臂向防拆卸垫圈的中心方向靠拢。 

根据一个实施例，臂与防拆卸垫圈与之相连接的部分之间的角度（β）使得在防拆卸垫圈安装完成的状态下，臂所围成的空间不能够接纳相应的安装工具。 

如图4A和图4B所示，在安装完成状态下，由于环状部分410在螺栓头430的挤压下变形，并且与安装表面440贴合，臂420向中心方向靠拢得不能够接纳力矩套筒，从而臂420使得力矩套筒不能够耦接至螺栓，以起到防止拆卸的作用。 

在图4A和图4B所示的示例中，在防拆卸垫圈安装完成的状态下，臂紧压螺栓。然而，本申请不限于此。在防拆卸垫圈安装完成的状态下，臂可以不紧压螺栓，只要在安装完成状态下臂所围成的空间不能够接纳相应的安装工具，就能够起到相应的防拆卸作用。 

虽然图中未明确示出，当螺栓使防拆卸垫圈形变到一定程度时，臂接触到安装工具，安装工具中断臂向防拆卸垫圈中心方向靠拢，并不受臂妨碍地继续旋转螺栓，从而使得臂形成向防拆卸垫圈中心方向的应力。在安装完成后，通过撤去安装工具，从而释放臂，使得臂在上述应力的作用下进一步向防拆卸垫圈的中心方向靠拢，从而达到图4A和图4B所示的示例状态。 

如图4A和图4B中示出的，由于防拆卸垫圈具有均匀布置的4个臂420，并且连接件为外六角螺栓，因此在安装完成的状态下，至少有两个 臂420能够充分遮挡外六角螺栓430的两个彼此相对的侧壁。因此，尤其对于外六角螺栓，上述包含均匀布置的4个臂的示例构造能够更有利地起到防拆卸的作用。然而，对于其他构造的连接件，例如方头螺栓、半圆头螺栓等，可以适当地设置臂的数量和位置。 

此外，除了外六角螺栓这种在外部接纳安装工具（例如力矩套筒）的连接件之外，本申请的防拆卸垫圈也可以应用于例如内六角螺栓这种具有能够接纳安装工具（例如内六角扳子）的部分的连接件。相应地，防拆卸垫圈的臂可以被配置为，在防拆卸垫圈安装完成的状态下，臂遮挡连接件的接纳安装工具的部位的至少一部分，从而起到防拆卸的作用。 

如图5所示，根据一个实施例，防拆卸垫圈的臂包括第一延伸部分522和第二延伸部分524。第一延伸部分522连接至环状部分510，而第二延伸部分524从第一延伸部分522的末端延伸，并且相对于第一延伸部分522向防拆卸垫圈的中心方向倾斜。臂与防拆卸垫圈与之连接的部分所成的角度使得，在防拆卸垫圈安装完成的状态下，臂遮挡内六角螺栓530的用于接纳安装工具的部分532的至少一部分。 

类似地，在这种情况下，使用例如内六角扳子的安装工具安装例如内六角螺栓的过程中同样包括以下过程：当防拆卸垫圈的形变达到一定程度时，臂接触安装工具，安装工具中断臂（例如第二延伸部分524）向防拆卸垫圈中心方向靠拢，并不受臂妨碍地继续旋转螺栓，从而使得臂形成向防拆卸垫圈中心方向的应力。而在安装完成后，通过撤去安装工具，从而释放臂，使得臂在上述应力的作用下进一步向防拆卸垫圈的中心方向靠拢，从而遮挡内六角螺栓530的用于接纳安装工具的部分532的至少一部分。 

在上文对根据本申请实施方式的防拆卸垫圈的描述过程中，显然还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论过的某些细节的情况下给出这些方法的概述。 

参照图6说明根据本申请实施例的利用根据本申请实施例的防拆卸垫圈进行螺栓装配的方法。 

首先，将螺栓穿过防拆卸垫圈的环状部分，其中，使防拆卸垫圈的臂位于螺栓头一侧（S610）。 

接下来，通过安装工具旋转螺栓，使螺栓头挤压环状部分的与安装表面成角度的部分而使之变形，从而带动臂向防拆卸垫圈的中心方向靠拢 （S620）。 

根据一个实施例，安装工具可以被配置为，在旋转螺栓的过程中，中断臂向防拆卸垫圈中心方向的靠拢，并不受臂妨碍地继续旋转螺栓，从而使得臂形成向防拆卸垫圈中心方向的应力（S630）。 

在这种情况下，当安装完成时，撤去安装工具，从而释放臂，使得臂在上述应力的作用下进一步向防拆卸垫圈的中心方向靠拢（S640）。 

根据本申请实施例的螺栓装配方法可应用的螺栓包括外六角螺栓，相应地，安装工具包括力矩套筒。然而本申请不限于此，如前所述，螺栓也可以包括内六角螺栓以及本领域已知的其他连接件，相应地，安装工具可以包括内六角扳子等。 

除非上下文清楚地指出为其它情况，否则在全部说明书和权利要求中，应当以涵盖性的意义，也就是说，以“包括、但不限于”的意义，解释词语“包括”、“包含”等。如这里所使用的，术语“连接”、“耦接”或者任意其变化意为两个或更多个元素之间的直接或非直接的任意连接或耦合。另外，词语“这里”、“上面”、“下面”和类似含义的词语应当是指本文的整体，而不是指任何特定部分。在上下文允许的情况下，使用单数或复数的词语也可能分别包括复数或者单数。关于两个或更多个项目的列举的词语“或者”、“或”覆盖以下所有对该词语的解释：列表中的项目中的任意一个；列表中的所有项目；以及列表中的项目的任意组合。即，除非另外指定或根据上下文清楚地表明，否则短语“X使用A或B”意欲表示自然包括性的置换的任何一种。即，短语“X使用A或B”被下面情况的任何一种满足：X使用A；X使用B；或，X使用A和B两者。 

虽然参考附图详细说明了本发明的实施例，然而本领域技术人员应该了解可以根据设计需要对本发明进行各种变型、修改、组合以及子组合，只要该修改落入所附权利要求书的实质和范围内即可。 

Claims (13)

1.一种防拆卸垫圈，包括：

环状部分；以及

至少一个臂，其从所述环状部分的外缘处延伸，

其中，所述环状部分与所述臂相连接的部分与安装表面成一个角度。

2.根据权利要求1所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂及其与所述环状部分之间的连接是弹性的。

3.根据权利要求1所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂与所述安装表面所成的角度使得在所述防拆卸垫圈未变形时，所述臂所围成的空间能够接纳相应的安装工具。

4.根据权利要求1所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂与所述防拆卸垫圈与之相连的部分所成的角度使得，在所述防拆卸垫圈安装完成的状态下，所述臂所围成的空间不能够接纳相应的安装工具。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂的数量为四个，其均匀地布置在所述环状部件的外缘处。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的防拆卸垫圈，其中，所述环状部分呈球带状或锥带状。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂与所述防拆卸垫圈与之相连的部分所成的角度使得，在所述防拆卸垫圈安装完成的状态下，所述臂紧压所述连接件。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂与所述防拆卸垫圈与之相连的部分所成的角度使得，在所述防拆卸垫圈安装完成的状态下，所述臂遮挡所述连接件的接纳安装工具的部位的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的防拆卸垫圈，其中，所述臂包括第一延伸部分和第二延伸部分，所述第一延伸部分连接至所述环状部分，而所述第二延伸部分从所述第一延伸部分的末端延伸，并且相对于所述第一延伸部分向所述防拆卸垫圈的中心方向倾斜。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的防拆卸垫圈，其中，所述防拆卸垫圈由弹簧钢形成。

11.一种利用如权利要求1-10中任一项所述的防拆卸垫圈进行螺栓装配的方法，包括以下步骤：

将螺栓穿过所述环状部分，其中，使所述臂位于螺栓头一侧；以及

通过安装工具旋转所述螺栓，使所述螺栓头挤压所述环状部分的与安装表面成角度的部分而使之变形，从而带动所述臂向所述防拆卸垫圈的中心方向靠拢。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述安装工具被配置为，在旋转所述螺栓的过程中，所述安装工具中断所述臂向所述防拆卸垫圈中心方向靠拢的过程，并不受所述臂妨碍地继续旋转所述螺栓，从而使得所述臂形成向所述防拆卸垫圈中心方向的应力；以及

所述方法还包括：

撤去所述安装工具，从而释放所述臂，使得所述臂在所述应力的作用下进一步向所述防拆卸垫圈的中心方向靠拢。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述螺栓包括外六角螺栓，并且所述安装工具包括力矩套筒。