CN108071655A - 指示松退量的紧固件 - Google Patents
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Abstract
提供一种指示松退量的紧固件，所述紧固件包括：拧紧件，被构造成与配合螺杆结合以紧固被紧固件；以及松退指示装置，所述松退指示装置包括：检测单元，所述检测单元适于安装在所述拧紧件上以检测所述拧紧件的松退量，并输出关于拧紧件的松退量的数据信息；控制单元，所述控制单元被构造成接收所述检测单元输出的数据信息，并处理所述数据信息；显示单元，所述显示单元被构造成根据被处理的所述数据信息显示指示所述拧紧件的松退量的信息。该紧固件可以实时地显示出紧固件的松退量，更为直观，并且具有灯光和声音的警报指示功能，能够及时地提醒处于临界状态或危险状态的过大的松退量，起到很好的安全防范作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种指示松退量的紧固件，尤其涉及一种能对拧紧件的松退进行实时的检测和直观的指示的紧固件。
背景技术
紧固件诸如螺母、螺栓被广泛应用于作业机械中，例如用作工程车辆中的履带板、底盘件的连接件。由于作业机械的恶劣的使用工况，在使用过程中具有较大的振动以及较大的载荷，尤其是横向载荷的产生使得紧固件中的螺母或螺栓头会随着使用时间的推移而发生松动。
目前常规紧固件的螺栓头、螺母松动的识别方式主要有：人工的用锤子敲打以个人经验来判断是否松动，这种方式稳定性不高，存在很大的安全隐患。
发明内容
因此，为了克服上述技术问题中的一个或多个方面，本发明提供了一种指示松退量的紧固件。该紧固件可以实时地显示出紧固件的松退量，更为直观，并且具有灯光和声音的警报指示功能，能够及时地提醒处于临界状态或危险状态的过大的松退量，起到很好的安全防范作用。
根据本发明的一个方面，提供了一种指示松退量的紧固件，所述紧固件包括：拧紧件，被构造成与配合螺杆结合以紧固被紧固件；以及
松退指示装置，所述松退指示装置包括：
检测单元，所述检测单元适于安装在所述拧紧件上以检测所述拧紧件的松退量，并输出关于拧紧件的松退量的数据信息；
控制单元，所述控制单元被构造成接收所述检测单元输出的数据信息，并处理所述数据信息；
显示单元，所述显示单元被构造成根据被处理的所述数据信息显示指示所述拧紧件的松退量的信息。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中：所述控制单元和所述显示单元设置在终端设备中，所述松退指示装置进一步包括：无线传输单元，所述无线传输单元适于将所述检测单元输出的数据信息传输到所述控制单元。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中：所述终端设备为手持智能设备或电脑。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中所检测的所述拧紧件的松退量为所述拧紧件的转动角度。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述控制单元将检测的拧紧件的松退量与松退量的预定极限值相比较，根据比较结果判断出所述拧紧件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，并根据不同的状态输出相应的控制指令和数据。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述控制单元根据检测到的拧紧件的松退量与松退量的预定极限值的差值确定所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，其中，所述正常状态为所述差值大于预定差值时的状态；所述临界状态为所述差值小于预定差值时的状态；
所述报警状态为所述差值等于或小于0时的状态。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述松退指示装置进一步包括设置在终端设备中的用户设置单元，其中所述用户设置单元接收用户输入的松退量的预定极限值，并将该预定极限值发送到所述控制单元。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中：所述显示单元包括灯光指示单元，被构造成指示紧固件的松退的正常状态、临界状态或报警状态。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述显示单元被处理的所述数据信息而显示所述紧固件的松退量。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述的松退指示装置进一步包括：
声音警示单元，被构造成发出相应的警示音，警示所述紧固件的松退量处于临界状态或报警状态。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述紧固件包括：
拧紧件，所述松退指示装置安装在所述拧紧件上，所述拧紧件与配合螺杆结合，所述拧紧件的第一端表面上形成第一结合面；以及
环形件，所述环形件与所述拧紧件同轴设置，所述环形件的第一侧形成有第一凹进部，所述第一凹进部的底部形成第二结合面；
其中，所述第一结合面被容纳在所述第一凹进部中，所述第一结合面与第二结合面相结合，使得当拧紧件松退时阻碍所述拧紧件的进一步松退。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述拧紧件包括：主体部；以及第一凸出部，所述第一凸出部从所述主体部的一端延伸，所述第一结合面形成在所述第一凸出部的端面上。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述第一结合面设置有至少一个第一结合部，所述第二结合面设置有与第一结合部相配合的至少一个第二结合部，所述第一结合部包括在圆周方向上延伸的第一斜结合面和第二阻挡面，所述第二结合部包括在圆周方向上延伸的第一斜结合面和第二阻挡面，其中所述第一结合部的第一斜结合面被构造成与第二结合部的第一斜结合面相配合接触，所述第一结合部的第二阻挡面被构造成与第二结合部的第二阻挡面相配合接触，以实现拧紧件与所述环形件的结合。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述第一结合部的第一斜结合面和第二结合部的第一斜结合面均形成具有相同升角的螺旋面以相互配合，所述螺旋面的螺旋升角大于所述螺杆的螺纹升角，所述环形件的第二结合部上的螺旋面的螺旋上升的方向与所述螺杆的旋紧方向相反。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述第一结合部和相配合的第二结合部均为两个。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述拧紧件为螺母，所述螺母与所述配合螺杆螺纹配合。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述螺母进一步包括环形的第二凸出部，所述第二凸出部从所述第一凸出部在所述第一结合面的内侧延伸，以容纳在所述环形件中。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述第二凸出部的端部形成向外突出的凸缘，所述凸缘与所述环形件的第二侧配合，以允许所述螺母相对于所述环形件转动但不能从所述环形件脱离。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述凸缘是在所述第二凸出部从所述环形件的第一侧穿过所述环形件到达第二侧之后通过冲压工艺形成的。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述拧紧件为螺栓头，所述螺栓头与所述配合螺杆一体连接并一起转动。
根据本发明的上述各示例性的实施例，该指示松退量的紧固件，可以实时地显示出紧固件的松退量，更为直观，并且具有灯光和声音的警报指示功能，能够及时地提醒处于临界状态或危险状态的过大的松退量，起到很好的安全防范作用。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1显示根据本发明的一个示例性的实施例的螺母紧固件的立体示意图，其中松退指示装置安装在所述螺母紧固件上；
图2显示根据本发明的一个示例性的实施例的松退指示装置的框图；
图3显示根据本发明的一个示例性的实施例的紧固件的松退指示方法的流程图；
图4显示螺母紧固件中的螺母的松退状态为正常状态的立体示意图；
图5显示螺母紧固件中的螺母的松退状态为临界状态的立体示意图；以及
图6显示螺母紧固件中的螺母的松退状态为报警状态的立体示意图。
图7是示出根据本发明的一种示例性实施例的螺母紧固件的立体示意图；
图8是示出图7所示的螺母紧固件的分解示意图；
图9是示出图7所示的螺母紧固件的局部剖视示意图；
图10是示出图7所示的螺母紧固件的俯视图；
图11是示出图7所示的螺母紧固件的螺母的立体示意图；
图12是示出图11所示的螺母的局部剖视图；
图13是示出根据本发明的另一种示例性实施例的螺母的局部剖视图；
图14是示出图7所示的螺母紧固件的环形件的立体示意图；
图15是示出图14所示的螺母紧固件的环形件的另一种立体示意图；
图16是示出图15所示的环形件的局部剖视图；
图17是示出根据本发明的一种示例性实施例的图15所示的环形件的俯视图；
图18是示出根据本发明的另一种示例性实施例的环形件的俯视图；
图19是示出图11所示的螺母的第一结合面的螺旋升角的几何原理图；
图20是示出与本发明的实施例的螺母配合的螺杆的外螺纹的螺旋升角的几何原理图；
图21是示出用于拧紧或松开所述螺母紧固件的扳手装置的立体示意图；
图22是示出图21所示的扳手装置的剖视图；
图23为根据本发明的另一种示例性实施例的扳手装置的剖视图；以及
图24是示出将本发明实施例的螺母紧固件应用于工程车辆时的工作原理示意图；
图25是示出根据本发明的另一种示例性实施例的紧固件的分解示意图；以及
图26是示出利用图25所示的紧固件紧固被紧固件时的工作原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思，提供一种指示松退量的紧固件，所述紧固件包括：拧紧件，被构造成与配合螺杆结合以紧固被紧固件；以及松退指示装置，所述松退指示装置包括：检测单元，所述检测单元适于安装在所述拧紧件上以检测所述拧紧件的松退量，并输出关于拧紧件的松退量的数据信息；控制单元，所述控制单元被构造成接收所述检测单元输出的数据信息，并处理所述数据信息；显示单元，所述显示单元被构造成根据被处理的所述数据信息显示指示所述拧紧件的松退量的信息。
根据本发明的一种实施例，所述拧紧件具有正四棱柱形、正六棱柱形或者梅花形外表面。如图1-24所示，所述拧紧件为螺母1，所述螺母与所述螺杆100(图24)螺纹配合。螺母1可以是四角螺母、六角螺母或者梅花螺母。如图25-26所示，所述拧紧件为螺栓头200，所述螺栓头200与所述螺杆201一体连接并一起转动。这样，螺栓头200和螺杆201构成一个螺栓。螺栓头200可以是四角螺栓头、六角螺栓头或者梅花螺栓头。
下面参照图1-6，以拧紧件为螺母为例对本发明实施例的紧固件进行描述。
图1显示根据本发明的一个示例性的实施例的螺母紧固件10的立体示意图，其中的螺母紧固件的本体包括螺母1和环形件2。根据一个示例性的实施例，如图1所示，环形件的靠近被紧固元件的一侧的表面上形成有棘齿22，所述棘齿22被构造成使得环形件2与被紧固元件间的摩擦力大于螺母1与环形件2之间的摩擦力，以使得在螺母1相对于螺杆松动时环形件2相对于被紧固元件保持不动。然而本领域技术人员可以理解，在其它实施例中，也可以使用其他类型的环形件。螺母也可以相对于环形件不动而与环形件一起相对于被紧固元件松动。图4-6示出了根据一个示例性的实施例，所述螺母1相对于环形件2分别转动了如图4所示的40°，如图5所示的80°、以及如图6所示的120°。
根据本发明的一个示例性的实施例，该螺母紧固件包括紧固件的松退指示装置4，所述松退指示装置4包括：检测单元401，所述检测单元401适于安装在所述紧固件上以检测所述紧固件的松退量，并输出关于紧固件的松退量的数据信息；控制单元402，所述控制单元402被构造成接收所述检测单元401输出的数据信息，分析所述数据信息，并输出控制指令和数据；显示单元403，所述显示单元403接收从所述控制单元402发送的控制指令和数据，从而显示指示所述紧固件的松退量的信息。
根据本发明的一个示例性的实施例，如图1所示，所述检测单元401被设置为嵌入在所述紧固件中。
本领域技术人员可以理解，根据一个示例性的实施例，所述控制单元402和所述显示单元403可以设置在终端设备中，该终端设备可以为手持智能设备或电脑，此时，松退指示装置4进一步包括无线传输单元404，所述无线传输单元404适于将所述检测单元输出的数据信息传输到位于所述终端设备中的所述控制单元402。本领域技术人员可以理解，无线传输单元仅仅是将数据信息传递的一种示例性的方式，其它的采用线缆或是蓝牙技术等的传输方式也可以被使用。
所述检测单元401可包括例如角度传感器、位移传感器等检测元件。根据本发明的一个示例性的实施例，其中所检测的所述紧固件的松退量为所述紧固件的转动角度。当螺母1松动如图4-6所示的角度时，例如包括角度传感器的检测单元401相应地检测到作为松动量的松动角度的不同值。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述显示单元403根据所述控制单元发送的控制指令和数据而显示所述紧固件的松退量。例如显示紧固件的松退角度为40°等。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述控制单元402将检测的紧固件的松退量与松退量的预定极限值相比较，根据比较结果判断出所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，并根据不同的状态输出相应的控制指令和数据。
根据本发明的一个示例性的实施例，如图3所示，所述控制单元将检测到的紧固件的松退量与松退量的预定极限值相比较，得出松退量的预定极限值减去检测的紧固件的松退量的差值，并根据该差值判断出所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态；其中，所述正常状态为所述差值大于预定差值时的状态；所述临界状态为所述差值小于预定差值时的状态；所述报警状态为所述差值等于或小于0时的状态。在所述临界状态时，紧固件仍可正常使用，但需给予注意。在报警状态时，表示检测到的紧固件的松退量超出了预定的极限值，则需要做出相应的处理。
本领域技术人员可以理解，紧固件所使用的对象不同以及所面临的工况不同，则所允许的预定极限值也不同，因此，对于不同的工况可设置不同的紧固件的预定极限值，如对于振动较大的工况以及要求连接精度不太高的情况，可设置较大的例如松退角度的预定极限值。而对于连接紧固精度要求较高的工况，则设置较小的预定极限值，使得该紧固件能够较灵敏地反映出振动对于紧固件的影响，以有助于确定是否需要拧紧或更换紧固件。该预定极限值可在制造紧固件时设定在控制单元中，也可由使用者在安装紧固件时根据具体工况的需要和紧固件能达到的性能而预先设定并存储在控制单元中。
根据本发明的一个示例性的实施例，松退指示装置4进一步包括设置在终端设备中的用户设置单元406，其中所述用户设置单元406接收用户输入的松退量的预定极限值，并将该预定极限值发送到所述控制单元402，所述控制单元402接收并保存所述预定极限值，以用于紧固件的松退状态的判断。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述显示单元403包括灯光指示单元4031，所述显示单元根据所述控制单元402输出的不同的控制指令和数据，通过所述灯光指示单元指示紧固件的松退的正常状态、临界状态或报警状态。例如，所述灯光指示单元4031可包括红灯、黄灯和绿灯。所述灯光指示单元可默认设置为绿灯，表示紧固件的松退处于正常状态。当控制单元判断出所述紧固件的松退处于临界状态或报警状态时，输出相应的控制指令到灯光指示单元4031，以亮起黄灯(对应临界状态)或红灯(对应报警状态)。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述的松退指示装置4可进一步包括声音警示单元405，所述声音警示单元405接收来自所述控制单元402的控制指令并发出相应的警示音，警示所述紧固件的松退量处于临界状态或报警状态。该警示音可使用本领域技术人员可以设想的例如人工语音或鸣笛等警示音，只要分清临界警示音和报警音即可。
根据本发明的另一个方面，提供了一种对于紧固件的松退指示方法，包括如下步骤：检测单元401检测紧固件的松退量，并输出关于紧固件的松退量的数据信息；控制单元402接收所述检测单元401输出的数据信息，分析所述数据信息，并输出控制指令和数据；所述显示单元403接收从所述控制单元402发送的控制指令和数据，从而显示指示所述紧固件的松退量的信息。
根据本发明的一个示例性的实施例，对于紧固件的松退指示方法还包括如下步骤：无线传输单元404将所述检测单元401输出的数据信息传输到设置在终端设备中的所述控制单元402。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述控制单元402将检测到的紧固件的松退量与松退量的预定极限值相比较，根据比较结果判断出所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，并根据不同的状态输出相应的控制指令和数据。
根据本发明的一个示例性的实施例，其中，所述控制单元将检测到的紧固件的松退量与松退量的预定极限值相比较，得出松退量的预定极限值减去检测的紧固件的松退量的差值，并根据该差值判断出所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态；其中，所述正常状态为所述差值大于预定差值时的状态；所述临界状态为所述差值小于预定差值时的状态；所述报警状态为所述差值等于或小于0时的状态。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述显示单元403根据所述控制单元402输出的不同的控制指令和数据，通过灯光指示单元指示紧固件的松退的正常状态、临界状态或报警状态。
根据本发明的一个示例性的实施例，声音警示单元405接收来自所述控制单元402的控制指令并发出相应的警示音，警示所述紧固件的松退量处于临界状态或报警状态。
根据本发明的一个示例性的实施例，所述显示单元403根据所述控制单元402发送的控制指令和数据显示所述紧固件的松退量。
根据一个示例性的实施例，以下将结合附图1-6描述本发明的指示松退量的紧固件的操作过程：
首先，安装紧固件，开启所述松退指示装置，对于具有用户设置单元的松退指示装置的实施例，由用户设置松退量的预定极限值。
之后，如图3所示，在步骤S101中，检测单元401检测紧固件的松退量，并输出关于紧固件的松退量的数据信息；在步骤S102中，所述控制单元402接收来自检测单元的数据信息，并分析所述数据信息，在步骤S103中，控制单元将紧固件的松退量与松退量的预定极限值相比较，得到松退量的预定极限值减去检测的紧固件的差值，并根据该差值判断出所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，进而根据不同的状态输出相应的控制指令和数据。其中当差值大于预定差值时，表示紧固件的松动量距离预定极限值尚远，判断为正常状态，此时进入步骤S104，发出控制指令到显示单元，将显示单元的灯光显示单元设置为绿灯亮的状态；当该差值小于预定差值，表示紧固件的松动量已经靠近预定极限值一定范围内，则为临界状态，此时，进入步骤S105，控制单元402发出控制指令和数据到显示单元和/或声音警示单元，黄灯亮或发出临界状态的警示音，或黄灯亮与发出临界状态的警示音同时进行，以警示终端设备的监控者或是紧固件所在机械的操作者。当差值≤0时，表示紧固件的松动量已经等于或大于预定极限值，紧固件的松动超出允许的极限值，需要做出相应的处理，此时进入步骤S106，控制单元402发出控制指令和数据到显示单元和/或声音警示单元，使得红灯亮或发出报警状态的警示音，或红灯亮与发出报警状态的警示音同时进行，以警示终端设备的监控者或是紧固件所在机械的操作者。根据一个示例性的实施例，在该松动指示过程中，在显示单元的显示屏上显示从检测到的紧固件的松退量的数值。
根据本发明上述各种实施例所述的指示松退量的紧固件以及对于紧固件的松退指示方法，其通过在紧固件上设置检测单元，实时地检测紧固件的松动量，并且通过显示单元显示松退量和通过声音警示装置发出警示音来提醒用户。通过该装置和方法可以实时地显示出紧固件的松退量，更为直观，能够及时地提醒处于临界状态或报警状态的过大的松退量，起到很好的安全防范作用。本发明的紧固件的安装不需要增加工具，操作简单且应用范围广泛。可应用于任何紧固件连接的地方，尤其是用于有剧烈振动或有动力负载的场合。
本领域技术人员可以理解，螺母紧固件可以为各种结构的螺母紧固件，紧固件也可以为螺栓等常用紧固件，本发明的松退指示装置的检测单元安装在螺母紧固件的螺母上或所述螺栓的螺栓头上。
以下将示出本发明的一个应用示例1的螺母紧固件的具体结构。本领域技术人员可以理解，对于该结构的描述只是示例性而并非限定性的。
(应用示例1)
根据本发明的一个示例性的实施例，本发明中的螺母紧固件可以为如下的螺母的紧固件，如图7-13所示的螺母紧固件，包括：螺母1和环形件2，所述的松退指示装置4安装在所述螺母上，所述螺母1中形成沿着轴线01方向延伸的通孔101，所述通孔101的内壁上设置有内螺纹，以与配合螺杆100(参见图24)上的外螺纹结合，所述螺母的第一端表面上形成第一结合面。环形件2与所述通孔同轴设置，所述环形件的第一侧(图7中的上侧)形成有第一凹进部21，所述第一凹进部的底部形成第二结合面；其中，所述第一结合面被容纳在所述第一凹进部中，所述第一结合面与第二结合面相结合，使得当螺母1松退时阻碍所述螺母1的进一步松退。
本领域技术人员可以理解，通过将螺母1的第一结合面容纳在环形件的第一凹进部21中，实现了对于螺母的更稳定的定位，并且将螺母的第一结合面与环形件的第二结合面隐藏在环形件之内，减少了在恶劣的工况下异物进入结合面之间从而影响紧固件性能的可能性，使得螺母紧固件更稳定可靠。
根据一个示例性的实施例，本发明的螺母紧固件可应用于作业机械中，例如用作工程车辆中的履带板、底盘件的连接件。由于作业机械的恶劣的使用工况，在使用过程中具有较大的振动以及较大的载荷，尤其是横向载荷的发生使得螺母紧固件中的螺母会随着使用时间的推移而发生松动。利用本发明实施例的螺母紧固件，通过螺母和用做环形件的环形件的配合作用，在螺母开始松退时，使得螺纹锁紧力更紧，抑制螺母进一步松退，螺母紧固件更稳定可靠地紧固在螺杆100上。
该螺母紧固件中的螺母可为各种形状，例如六角螺母或四角螺母，在图7-12所示的实施例中的示出的螺母为六角螺母。
根据图7所示的本发明的一个示例性的实施例，所述螺母1包括棱柱形状的主体部11和圆柱形的第一凸出部12，所述第一凸出部12从所述主体部11的一端延伸，所述第一结合面形成在所述第一凸出部12的端面上。
根据本发明的一种示例性实施例，如图8、9、11和14所示，所述第一结合面设置有至少一个第一结合部，所述第二结合面设置有与第一结合部相配合的至少一个第二结合部，所述第一结合部包括在圆周方向上延伸的第一斜结合面121和第二阻挡面122，所述第二结合部包括在圆周方向上延伸的第一斜结合面211和第二阻挡面212，其中所述第一结合部的第一斜结合面121被构造成与第二结合部的第一斜结合面211相配合接触，所述第一结合部的第二阻挡面122被构造成与第二结合部的第二阻挡面212相配合接触，以实现螺母与所述环形件的结合。
图19是示出图11所示的螺母的第一结合面的螺旋升角的几何原理图。图20是示出与本发明的实施例的螺母配合的螺杆的外螺纹的螺旋升角的几何原理图。第一结合面的第一斜结合面121和第二结合面的第一斜结合面211均形成具有相同升角的螺旋面以相互配合。在图19中，图19的右侧部分显示的为螺旋面的展开尺寸关系示意图。φ为第一斜结合面121和211的螺旋升角。Ph为螺旋面的爬坡高度，D为螺旋面的中径。在图20中，α为与本发明的实施例的螺母配合的螺杆100的外螺纹的螺纹升角，d为螺杆的螺纹大径，d1为螺杆的螺纹小径，d2为螺杆的螺纹中径。由于螺母1与螺杆配合，螺母1的内螺纹的螺旋升角也为α。
根据本发明的一种示例性实施例，如图8、11所示，所述第一结合部的第一斜结合面121和第二结合部的第一斜结合面211均形成具有相同升角的螺旋面以相互配合。螺旋面的螺旋升角φ大于所述内螺纹的螺纹升角α，所述环形件的第二结合部上的螺旋面的螺旋上升的方向与所述内螺纹的旋紧方向相反。这样，在环形件2相对于螺杆100静止，而螺母1相对于螺杆100旋转预定角度的情况下，螺母1外侧相对于环形件2在轴线方向(图7中向上的方向)上的爬升高度大于螺母内侧相对于螺杆的螺纹在轴线方向(图7中向上的方向)上的松退高度，由于螺杆相对于环形件是静止的，从而使得螺母1对于相配合的螺杆拉伸，即螺母进一步压紧环形件，使得环形件进一步压紧被紧固件。因此，环形件具有防松环形件的作用。
本领域技术人员同样可以理解，对应于不同的螺旋升角，螺母连接件的内螺纹的螺纹升角也将相应的调整。
根据本发明的一种示例性实施例，所述第一结合部和相配合的第二结合部均为一个或多个，第一结合部的个数与第二结合部的个数相等。
根据本发明的一种示例性实施例，所述第一结合部和相配合的第二结合部均为两个。
在图7-12、15示出的实施例中，第一结合部和相配合的第二结合部为两个。第一结合部和第二结合部分别沿所在第一结合面和第二结合面的圆周方向分布。对于多个结合部例如六个结合部的情形，由于对于每一结合部的螺旋面较短，因此，螺母松动时可转动的角度较小，在转动角度超过例如60°时，第一结合部的第一斜结合面从相对应的第二结合部的第一斜结合面上脱离而与松动方向上的下一个第二结合部的第一斜结合面结合，此时螺母相对于环形件的爬升高度下落，螺母外侧的爬升高度不再大于螺母内侧相对于螺杆的螺纹在轴线方向上的松退高度，因此螺母紧固件不再具有阻碍螺母的进一步松退的作用。而对于两个结合部的实施例而言，由于对于每一结合部的螺旋面较长，因此最大允许的螺母松动角度较大，因此可以保证在较大的螺母松动的行程内都可以具有阻碍螺母进一步松退的功能。而且两个结合部的结构相对于多个结合部而言，可降低加工复杂度以及相应的加工成本。
根据本发明的一种示例性实施例，其中，为了使得当螺母与环形件安装结合时，所述第二阻挡面122、212相抵接以实现螺母与环形件的相互定位，并且防止螺母在与内螺纹的旋紧方向相同的方向相对于环形件的转动，所述第二阻挡面122、212与水平面的夹角相同，并均设置为钝角或直角。在图8、11所示出的实施例中，所述第二阻挡面122、212与水平面的夹角为直角。
根据本发明的一种示例性实施例，如图8、9所示，所述螺母进一步包括环形的第二凸出部13，所述第二凸出部13从所述第一凸出部12在所述第一结合面的内侧延伸，所述第二凸出部13的外径小于所述环形件2的内径，以使得所述第二凸出部容纳在所述环形件中。
根据本发明的一种示例性的实施例，所述螺母1与所述环形件2被构造成两者不可完全分离。
在图13所示出的示例性的实施例中，所述第二凸出部的端部形成向外突出的凸缘131，所述凸缘131与所述环形件的第二侧配合，以允许所述螺母相对于所述环形件转动但不能从所述环形件脱离。从而阻碍螺母从环形件的轴向分离，而不妨碍螺母1与环形件2的相对转动。
在一种实施例中，如图13所示，所述第二凸出部13的端部形成向外突出的凸缘131，所述凸缘131与所述环形件2的第二侧配合。凸缘131的外径大于环形件2的内孔的内径，这样，可允许所述螺母1相对于所述环形件1转动但不能从所述环形件2脱离。例如，凸缘131是在所述第二突出部131从所述环形件的第一侧穿过所述环形件2到达第二侧之后通过向外冲压形成的。
通过设置凸缘131在轴向方向上与环形件2的第二侧之间的空隙的高度小于第一和第二阻挡面的在轴向方向上的高度，可以使螺母1只能相对于环形件2旋转预定角度范围。具体而言，在根据本发明实施例的螺母紧固件中，由于第一结合部的第一斜结合面121被构造成与第二结合部的第一斜结合面211相配合接触，所述第一结合面的第二阻挡面122被构造成与第二结合部的第二阻挡面212相配合接触。这样，在螺母1从阻挡面相对于环形件2转动时，螺母1将相对于环形件2逐渐上升，但由于凸缘131与环形件2的限制，螺母1只能相对于环形件2旋转预定角度范围。在一种示例性的实施例中，螺母相对于环形件转动的最大角度范围为30-70度，优选40-70度。
根据一个示例性的实施例，所述凸缘131是在所述第二凸出部从所述环形件的第一侧穿过所述环形件到达第二侧之后通过冲压工艺形成的。
根据一个示例性的实施例，所述螺母1与所述环形件2也可为分体件，只在使用时才临时配合使用。
根据本发明的一种示例性实施例，如图15所示，所述环形件的靠近被紧固元件的一侧的表面上形成有棘齿22，所述棘齿22被构造成使得环形件2与被紧固元件间的摩擦力大于螺母与环形件2之间的摩擦力，以使得在螺母1相对于螺杆松动时环形件2相对于被紧固元件保持不动。
根据本发明的一种示例性实施例，该棘齿22被构造成如图15所示在环形件的靠近被紧固元件的一侧的表面上呈放射状排列。该放射状棘齿的数目大于第一结合部和相配合的第二结合部的数量，紧密排列的放射状设置的棘齿使得环形件2与被紧固元件之间产生较大的摩擦力，该摩擦力大于螺母1与环形件2之间的摩擦力，使得在螺母松动时环形件2相对于被紧固元件保持不动。
根据本发明的一种示例性实施例，所述环形件的外周面形成有梅花边，以供扳手装置3套入使用。从而将螺母与环形件同时锁紧或松开，方便螺母紧固件的装拆。
如图16、21、22所示，根据一个示例性的实施例，所述扳手装置3包括：圆筒状的主体部；第一扳手部31，用于与所述环形件2相结合，所述第一扳手部形成在所述主体部的与所述环形件结合的第一端的内侧，并形成为与所述环形件的梅花边相配合的梅花边形；以及第二扳手部32，用于与所述螺母相结合，所述第二扳手部32从所述第一扳手部31沿着所述主体部的轴线向内延伸，并形成为与所述螺母1的外侧面相配合的形状。扳手装置还包括形成在所述主体部上的连接部33，所述连接部33用于与外部扳手工具连接，以拧动所述扳手装置3、所述环形件2和所述螺母1，所述连接部33从所述主体部的与所述第一端相对的第二端延伸到所述第二扳手部32。在一种可替换的实施例中，可以在主体部上一体地设置手柄，以驱动所述扳手装置。在使用该扳手装置3对螺母紧固件进行拧紧或拆卸时，将所述环形件2的第二阻挡面212与所述螺母的第一阻挡面122相抵接，使得螺母1与环形件2相对定位。将所述第一扳手部31结合在所述环形件的外周面的梅花边上，并且所述第一扳手部32结合在所述螺母的主体部的外侧表面上，使用外部扳手工具插入所述连接部33，从而通过扳手工具对所述螺母紧固件进行拧紧或拆卸。
如图18、23所示，在一种可替换的实施例中，在所述环形件2的第一侧设有多个驱动孔202。进一步地在所述环形件2上还形成与所述驱动孔202连通的环形的引导槽201。相应地，本发明还提供一种扳手装置6。该扳手装置6包括：圆筒状的主体部61；扳手部62，形成在主体部61的内部，用于与所述螺母相结合，并形成为与所述螺母1的外侧面相配合的形状；以及多个驱动杆63，从所述主体部的端部表面延伸，所述驱动杆63被构造成与所述环形件的驱动孔202配合，以使扳手装置6驱动所述环形件2和螺母1一起转动。在使用该扳手装置6对螺母紧固件进行拧紧或拆卸时，将所述环形件2的第二阻挡面212与所述螺母的第一阻挡面122相抵接，使得螺母1与环形件2相对定位。将扳手装置6的驱动杆63分别沿弧形的引导槽2015插入环形件2的驱动孔202中，并使扳手部61结合在所述螺母的主体部的外侧表面上，从而通过扳手装置对所述螺母紧固件进行拧紧或拆卸。
根据本发明的一种示例性实施例，如图21、22所示，所述第二扳手部形成为六角扳手部。
根据本发明的一种示例性实施例，如图21所示，所述连接部形成为四角形状。
根据本发明的一种示例性实施例，所述环形件的梅花边的边数为螺母边数的3倍以上。
在螺母紧固件1安装时，所述环形件2的第二阻挡面212与所述螺母的第一阻挡面122相抵接，使得螺母1与环形件2相对定位。在图13所述实施例的螺母的情况下，该螺母可相对于环形件在预定范围内转动但二者不可完全分离。
下面将结合附图描述该应用示例1的操作过程：
如图24所示，将本发明实施例的螺母紧固件应用于工程车辆用于紧固被紧固件例如轮毂5时，将螺母1和环形件2对齐，即使得第一结合部的第二阻挡面212与第二结合部的第二阻挡面122相配合，以防止螺母在与螺母内螺纹的旋紧方向相同的方向相对于环形件的转动。通过使用扳手装置3在与螺母内螺纹的旋紧方向相同的方向将螺母紧固件1整体旋紧到被紧固元件上，施加预紧力而将被紧固元件夹紧紧固。
开启所述松退指示装置4，对于具有用户设置单元的松退指示装置的实施例，由用户设置松退量的预定极限值。
随着使用时间的推移会产生螺母1的松退。由于环形件2与被紧固元件间的摩擦力大于螺母与环形件之间的摩擦力，在螺母1相对于环形件2初步运动时，环形件2相对于螺杆保持不动。该初步运动是沿着相配合接触的第一结合部的第一斜结合面121与第二结合部的第一斜结合面211进行的。如图14和19所示，由于第一斜结合面121与第一斜结合面211形成为螺旋面，所述螺旋面的螺旋升角大于所述内螺纹的螺纹升角。则在螺母松退时，在松退转动一定角度的情况下，由于螺母的第一凸出部以及主体部沿着第一斜结合面121和211沿螺旋升角方向移动，螺母外侧的爬坡高度大于螺母的内侧螺纹从相配合的螺杆100的外螺纹上退出的高度，从而形成对于相配合的螺杆的拉伸。因此，在内螺纹和外螺纹的配合连接处形成更大的锁紧力，该锁紧力抑制螺母1的进一步的松退。并且相配合的螺杆对螺母1产生相反的朝向环形件2的拉力，使得螺母1向下抵靠所述环形件2，环形件2进一步压紧被紧固件，因此环形件2与被紧固元件之间的摩擦力更大，抑制螺母紧固件的运动。这样，螺母越松退，由于螺旋升角和螺纹升角的不同而产生的对螺杆的拉伸越大，从而锁紧力越大，导致螺母更不易松脱。
在此过程中，检测单元401检测紧固件的松退量，并输出关于紧固件的松退量的数据信息；所述控制单元402接收来自检测单元的数据信息，并分析所述数据信息，控制单元将紧固件的松退量与松退量的预定极限值相比较，得到松退量的预定极限值减去检测的紧固件的差值，并根据该差值判断出所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态。并根据判断出的状态控制显示单元以及声音警示单元，以警示终端设备的监控者或是紧固件所在机械的操作者。当振动或载荷过大使得螺母松退的角度达到报警状态之后，螺栓的拉伸超过允许的安全极限，需要做出相应的处理。
通过将松退指示装置安装在此结构的螺母紧固件上，由于该螺母紧固件的结构自身可抑制松退，因此对紧固件的防松脱提供了多重的保障，达到更稳定的安全性能。
(应用示例2)
图25是示出根据本发明的另一种示例性实施例的紧固件的分解示意图；以及图26是示出利用图25所示的紧固件紧固被紧固件时的工作原理示意图。图25和26所示的紧固件20与图7-18所示的紧固件10的不同之处在于，在图25和26所示的紧固件20中，拧紧件为与螺杆201一体连接并与螺杆201一起转动的螺栓头200。
参见图25和26，紧固件20包括螺栓和环形件2，螺栓包括一体连接并一起转动的螺栓头200和具有螺纹部2011的螺杆201。螺栓头的第一端表面(图25中的下表面)上形成第一结合面。环形件2与螺栓头同轴设置，并且螺杆201穿过环形件的通孔。所述环形件的第一侧(图25中的上侧)形成有第一凹进部21，所述第一凹进部的底部形成第二结合面；其中，所述第一结合面被容纳在所述第一凹进部21中，所述第一结合面与第二结合面相结合，使得当螺栓头200松退时阻碍所述螺栓头200的进一步松退。
对于螺栓头的第一结合面与环形件的第一凹进部21中的第二结合面的结构和结合方式、以及环形件的结构、扳手工具的结构与图7-18中所示的紧固件的结构和结合方式相同，在此不再赘述。
如图26所示，利用图25所示的紧固件20将被紧固件203安装到具有螺栓孔的固定框架202上时，首先将环形件2套在螺杆202上，并将螺栓头的一部分安装到环形件2的第一凹进部21中，使第一结合面与第二结合面相结合；之后，使螺杆201穿过被紧固件203并对准固定框架202上螺纹孔；最后，将扳手装置3整体套在紧固件的螺栓头200和环形件2上，旋转扳手装置3，施加预紧力而将被紧固件204紧固到固定框架202上。
同样的，通过将松退指示装置安装在此结构的螺栓紧固件上，由于该螺栓紧固件的结构自身可抑制松退，因此对紧固件的防松脱提供了多重的保障，达到更稳定的安全性能。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。
Claims (20)
1.一种指示松退量的紧固件，所述紧固件包括：
拧紧件，被构造成与配合螺杆结合以紧固被紧固件；以及
松退指示装置，所述松退指示装置包括：
检测单元，所述检测单元适于安装在所述拧紧件上以检测所述拧紧件的松退量，并输出关于拧紧件的松退量的数据信息；
控制单元，所述控制单元被构造成接收所述检测单元输出的数据信息，并处理所述数据信息；
显示单元，所述显示单元被构造成根据被处理的所述数据信息显示指示所述拧紧件的松退量的信息。
2.根据权利要求1所述的指示松退量的紧固件，其中：
所述控制单元和所述显示单元设置在终端设备中，
所述松退指示装置进一步包括：
无线传输单元，所述无线传输单元适于将所述检测单元输出的数据信息传输到所述控制单元。
3.根据权利要求2所述的指示松退量的紧固件，其中：
所述终端设备为手持智能设备或电脑。
4.根据权利要求1所述的指示松退量的紧固件，其中所检测的所述拧紧件的松退量为所述拧紧件的转动角度。
5.根据权利要求1所述的指示松退量的紧固件，其中，所述控制单元将检测的拧紧件的松退量与松退量的预定极限值相比较，根据比较结果判断出所述拧紧件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，并根据不同的状态输出相应的控制指令和数据。
6.根据权利要求5所述的指示松退量的紧固件，其中，所述控制单元根据检测到的拧紧件的松退量与松退量的预定极限值的差值确定所述紧固件的松退处于正常状态、临界状态或报警状态，
其中，所述正常状态为所述差值大于预定差值时的状态；
所述临界状态为所述差值小于预定差值时的状态；
所述报警状态为所述差值等于或小于0时的状态。
7.根据权利要求5所述的指示松退量的紧固件，其中，所述松退指示装置进一步包括设置在终端设备中的用户设置单元，其中所述用户设置单元接收用户输入的松退量的预定极限值，并将该预定极限值发送到所述控制单元。
8.根据权利要求5所述的指示松退量的紧固件，其中：所述显示单元包括灯光指示单元，被构造成指示拧紧件的松退的正常状态、临界状态或报警状态。
9.根据权利要求1所述的指示松退量的紧固件，所述显示单元根据被处理的所述数据信息而显示所述拧紧件的松退量。
10.根据权利要求5所述的指示松退量的紧固件，所述的松退指示装置进一步包括：
声音警示单元，被构造成发出相应的警示音，警示所述拧紧件的松退量处于临界状态或报警状态。
11.根据权利要求1所述的指示松退量的紧固件，其中，
所述紧固件包括：
所述拧紧件，所述拧紧件的第一端表面上形成第一结合面；以及
环形件，所述环形件与所述拧紧件同轴设置，所述环形件的第一侧形成有第一凹进部，所述第一凹进部的底部形成第二结合面；
其中，所述第一结合面被容纳在所述第一凹进部中，所述第一结合面与第二结合面相结合，使得当拧紧件松退时阻碍所述拧紧件的进一步松退。
12.根据权利要求11所述的指示松退量的紧固件，其中，所述拧紧件包括：
主体部；以及
第一凸出部，所述第一凸出部从所述主体部的一端延伸，所述第一结合面形成在所述第一凸出部的端面上。
13.根据权利要求12所述的指示松退量的紧固件，其中，所述第一结合面设置有至少一个第一结合部，所述第二结合面设置有与第一结合部相配合的至少一个第二结合部，所述第一结合部包括在圆周方向上延伸的第一斜结合面和第二阻挡面，所述第二结合部包括在圆周方向上延伸的第一斜结合面和第二阻挡面，其中所述第一结合部的第一斜结合面被构造成与第二结合部的第一斜结合面相配合接触，所述第一结合部的第二阻挡面被构造成与第二结合部的第二阻挡面相配合接触，以实现拧紧件与所述环形件的结合。
14.根据权利要求13所述的指示松退量的紧固件，其中，所述第一结合部的第一斜结合面和第二结合部的第一斜结合面均形成具有相同升角的螺旋面以相互配合，所述螺旋面的螺旋升角大于所述螺杆的螺纹升角，所述环形件的第二结合部上的螺旋面的螺旋上升的方向与所述螺杆的旋紧方向相反。
15.根据权利要求13或14所述的指示松退量的紧固件，其中，所述第一结合部和相配合的第二结合部均为两个。
16.根据权利要求1-14任一项所述的指示松退量的紧固件，其中，所述拧紧件为螺母，所述螺母与所述配合螺杆螺纹配合。
17.根据权利要求16所述的指示松退量的紧固件，其中，所述螺母进一步包括环形的第二凸出部，所述第二凸出部从所述第一凸出部在所述第一结合面的内侧延伸，以容纳在所述环形件中。
18.根据权利要求17所述的指示松退量的紧固件，其中，所述第二凸出部的端部形成向外突出的凸缘，所述凸缘与所述环形件的第二侧配合，以允许所述螺母相对于所述环形件转动但不能从所述环形件脱离。
19.根据权利要求18所述的指示松退量的紧固件，其中，所述凸缘是在所述第二凸出部从所述环形件的第一侧穿过所述环形件到达所述环形件的第二侧之后通过冲压工艺形成的。
20.如权利要求1-14中的任一项所述的紧固件，其中，所述拧紧件为螺栓头，所述螺栓头与所述配合螺杆一体连接并一起转动。
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