CN112879412B - 可显示扭力的锁紧件 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种可显示扭力的锁紧件，包括具有内螺纹的本体，本体的缺口中滑动连接有能够绕本体中心线旋转的活动块，活动块与缺口的侧壁之间具有活动间隙，活动块上具有与本体相同的内螺纹。活动块靠近第一侧壁的一端固定连接有压力轴棒，压力轴棒通过弹性件与本体弹性连接，本体上还设有刻度盘和具有指针的指针装置。本发明的锁紧件拧紧过程中的实时扭力不同会导致弹性件受到的压力不同，弹性件被压缩的量不同，因此会通过指针移动不同的距离反馈在刻度盘上，来显示锁紧件的实时扭力，在后续检修的时候可以直观看到每一个锁紧件的扭力值，在没有工具的情况下均可以检查出锁紧件是否出现松动等情况。

Description

可显示扭力的锁紧件

技术领域

本发明属于紧固件技术领域，具体涉及一种可显示扭力的锁紧件。

背景技术

螺栓与锁紧件的紧固连接在重要的承力结构连接部位的应用中。目前锁紧件上不能实时显示扭力，比如大桥，汽车等检修的时候需要人工用工具旋转锁紧件进行加固操作，即给锁紧件施加一定的预紧力。由于操作者不能直观的看到每一个锁紧件所承受的扭力状况，不能快速确认每颗锁紧件的松紧程度，需要逐一确认，费时费力。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种可显示扭力的锁紧件。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：可显示扭力的锁紧件，包括具有连接孔的本体，连接孔的内壁上具有内螺纹；本体上具有与连接孔相通的缺口，缺口具有沿连接孔周向设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁沿内螺纹的螺旋方向依次设置；缺口中滑动连接有能够绕连接孔中心线旋转的活动块，活动块与缺口的第一侧壁之间具有活动间隙，活动块上具有与本体相同的内螺纹，活动块靠近第一侧壁的一端固定连接有压力轴棒，压力轴棒通过弹性件与本体弹性连接，本体上还设有刻度盘和具有指针的指针装置，刻度盘设在本体的外表面上；当活动块在缺口中滑动以改变缺口与第一侧壁的距离时，压力轴棒可与指针装置相抵，在压力轴棒的作用下，指针装置的指针能够在刻度盘上移动，指针的运动方向与压力轴棒的运动方向相反或相同。

上述技术方案中，锁紧件拧紧过程中的实时扭力不同会导致弹性件受到的压力不同，弹性件被压缩的量不同，因此会通过指针移动不同的距离反馈在刻度盘上，来显示锁紧件的实时扭力。

本发明的可显示扭力的锁紧件，有利于锁紧件安装时实时观察扭力，对工具要求兼容性更强，有利于各种工况下锁紧件的检修；而且由于该锁紧件是纯机械结构，可以很长时间内保证实时显示扭力的功能，提高使用寿命。

在本发明的一种优选实施方式中，当指针的运动方向与压力轴棒的运动方向相反时，指针装置还包括与本体转动连接的指针杆，指针杆的一端与压力轴棒抵接，指针杆的另一端与指针固接；当指针的运动方向与压力轴棒的运动方向相同时，指针杆与本体滑动连接。

在本发明的一种优选实施方式中，当指针的运动方向与压力轴棒的运动方向相反时，压力轴棒与指针杆的连接处到指针杆旋转中心的距离小于指针与指针杆的连接处到指针杆旋转中心的距离。

上述技术方案中，指针杆起杠杆的作用，具有放大功能，在压力轴棒移动的距离较小时，指针在刻度盘上移动的距离被放大，利于人们读取数据。

在本发明的一种优选实施方式中，指针杆通过转轴与本体转动连接，转轴将指针杆分为位于转轴两侧的第一连接段和第二连接段，第一连接段的长度小于第二连接段，压力轴棒与第一连接段抵接，指针与第二连接段固接。

在本发明的一种优选实施方式中，弹性件的一端与本体固接，弹性件的另一端与指针杆靠近压力轴棒的一端固接。

上述技术方案为弹性件与压力轴棒的一种连接方式，弹性件设在远离压力轴棒设置，初始状态时，弹性件一方面对活动块产生弹性力使活动块与缺口的第一侧壁之间具有活动间隙，弹性件另一方面还是指针指向零位；而且使用该锁紧件后，弹性件还可使活动块和指针复位。

在本发明的另一种优选实施方式中，本体上还固接有套筒，压力轴棒远离活动块的一端穿过套筒而位于套筒外，弹性件设在套筒中，压力轴棒通过弹性件与套筒弹性连接。

上述技术方案为弹性件与压力轴棒的另一种连接方式，弹性件位于套筒中，初始状态时，弹性件对活动块产生弹性力使活动块与缺口的第一侧壁之间具有活动间隙，使用该锁紧件后，弹性件还可使活动块复位；但弹性件不可使指针复位，需人工使指针复位或另设指针复位弹簧。

在本发明的另一种优选实施方式中，锁紧件为螺母或螺帽；当锁紧件为螺母时，连接孔为贯穿本体设置的通孔；当锁紧件为螺帽时，连接孔为设在本体端面上的盲孔。

在本发明的另一种优选实施方式中，本体的侧壁上具有空腔，指针装置位于空腔中，压力轴棒远离活动块的一端也伸入空腔中。

上述技术方案中，将指针装置设在本体内部的空腔中，更美观。

在本发明的另一种优选实施方式中，空腔的前端开口，刻度盘嵌入在空腔前端的开口处且刻度盘的外表面与本体的外表面齐平或内凹；指针位于刻度盘的后侧，刻度盘上开设有读数窗口或者刻度盘具有由透明材料制成的读数区。

上述技术方案中，刻度盘嵌入在空腔前端的开口处且指针位于刻度盘的后侧，不改变锁紧件的外形轮廓，利于通过扳手转动锁紧件。

在本发明的另一种优选实施方式中，缺口的后壁面或底面具有以连接孔的中心线为圆心的螺旋槽，螺旋槽的螺向和螺旋角均与内螺纹相同，活动块具有与螺旋槽配合的滑柱，滑柱卡设在螺旋槽中并可在螺旋槽中滑动。

上述技术方案中，通过设置螺旋槽和滑柱，活动块在缺口中相对本体滑动时，活动块也相对连接孔中心线螺旋转动，使活动块上的内螺纹与本体上的内螺纹始终在同一螺旋方向，活动块和本体上的内螺纹均能够与螺杆上的外螺纹咬合。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例一的可显示扭力的锁紧件的结构示意图一。

图2是本申请实施例一的可显示扭力的锁紧件的结构示意图二。

图3是本申请实施例一中的本体的结构示意图。

图4是图1的锁紧件省去本体后的结构示意图。

图5是本申请实施例一的锁紧件的横向局部剖视示意图。

图6是本申请实施例一的锁紧件省去刻度盘后的结构示意图。

图7是本申请实施例二中的压力轴棒与套筒的连接结构示意图。

图8是本申请的锁紧件和螺栓将两块固定板连接为一体的结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：锁紧件、本体10、连接孔11、内螺纹111、缺口12、第一侧壁121、第二侧壁122、螺旋槽123、空腔13、活动块20、压力轴棒21、外凸台211、套筒22、限位台221、活动间隙30、刻度盘40、读数窗口41、指针51、指针杆52、第一连接段521、第二连接段522、转轴53、弹性件60、固定板200、螺栓300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

本实施例提供了一种可显示扭力的锁紧件，如图1所示，该锁紧件包括具有连接孔11的本体10，连接孔11的内壁上具有内螺纹111。在本发明中，锁紧件可以为螺母或螺帽；当锁紧件为螺母时，连接孔11为贯穿本体10设置的通孔；当锁紧件为螺帽时，连接孔11为设在本体10端面上的盲孔。

本实施例以锁紧件为六角头螺母为例进行说明，如图1所示，在本发明的一种优选实施方式中，本体10上具有与连接孔11相通的缺口12，缺口12可设在连接孔11的端面和/或本体10的内壁上，缺口12径向贯穿或不贯穿本体10侧壁设置。图3中所示为缺口12设在本体10的上端端面与本体10内壁相交处且缺口12不径向贯穿本体10的侧壁设置，即缺口12的上端和内侧开口。缺口12具有沿连接孔11周向设置的第一侧壁121和第二侧壁122，第一侧壁121和第二侧壁122沿内螺纹111的螺旋方向依次设置，比如内螺纹111为左旋螺纹，如图3中所示，第一侧壁121和第二侧壁122的按顺时针方向依次设置，即第二侧壁122位于第一侧壁121的右侧。

如图1和图2所示，缺口12中滑动连接有能够绕连接孔11中心线旋转的活动块20，活动块20为以连接孔11的中心线为圆心的弧形块。活动块20与缺口12的第一侧壁121之间具有活动间隙30，活动块20上具有与本体10相同的内螺纹111，本体10的内螺纹111和活动块20上的内螺纹111形成锁紧件完整的内螺纹，用于与螺栓的外螺纹咬合。

如图4和图5所示，活动块20靠近第一侧壁121的一端固定连接有压力轴棒21，压力轴棒21通过弹性件60与本体10弹性连接，弹性件60可以为柱状弹簧、弹片或者弹性套筒等能够产生弹性形变的零部件。如图1所示，本体10上还设有刻度盘40和具有指针51的指针装置，刻度盘40设在本体10侧壁的外表面上。当活动块20在缺口12中滑动以改变缺口12与第一侧壁121的距离时，压力轴棒21可与指针装置相抵，在压力轴棒21的作用下，指针装置的指针51能够在刻度盘40上移动。

如图4所示，在本实施方式中，指针51的运动方向与压力轴棒21的运动方向相反。指针装置还包括与本体10转动连接的指针杆52，指针杆52的上端与压力轴棒21抵接，指针杆52的下端与指针51固接。

优选地，压力轴棒21与指针杆52的连接处到指针杆52旋转中心的距离小于指针51与指针杆52的连接处到指针杆52旋转中心的距离，即指针杆52起杠杆的左右，起放大的功能。具体地，指针杆52通过转轴53与本体10转动连接，转轴53将指针杆52分为位于转轴53两侧的第一连接段521和第二连接段522，第一连接段521的长度小于第二连接段522，压力轴棒21与第一连接段521抵接，指针51与第二连接段522的末端固接。实际中，可根据需求设置第一连接段521与第二连接段522的长度比，保证合适的放大倍数。

如图5所示，在本实施方式中，弹性件60远离压力轴棒21设置并与压力轴棒21同轴线设置。弹性件60的一端与本体10固接，弹性件60的另一端与指针杆52的第一连接段521的一端固接。

如图5和图6所示，在另一优选实施方式中，本体10的侧壁上具有空腔13，指针装置的指针杆52和指针51均位于空腔13中，压力轴棒21远离活动块20的一端也伸入空腔13中。优选空腔13的前端开口，刻度盘40嵌入在空腔13前端的开口处将空腔13遮住，刻度盘40的外表面与本体10的外表面齐平或内凹。如图1所示，指针51位于刻度盘40的后侧，刻度盘40上开设有读数窗口41或者刻度盘40具有由透明材料制成的读数区。

如图3所示，在另一优选实施方式中，活动块20与本体10的具体连接方式为：缺口12的后壁面具有以连接孔11的中心线为圆心的螺旋槽123，螺旋槽123的螺向和螺旋角均与本体10的内螺纹111相同，活动块20的后侧具有与螺旋槽123配合的滑柱，滑柱卡设在螺旋槽123中并可在螺旋槽123中螺旋滑动。当然也可将螺旋槽123设在缺口12的底面，将滑柱设在活动块20的底部。

如图8所示，本实施例以需要采用螺栓300和本发明的锁紧件100将两块固定板200连接在一起为例进行说明。

如图1所示，初始时，活动块20上的压力轴棒21会受到固定在本体10中的弹性件60给的一个弹性力，使活动块20的一侧紧贴缺口12的第二侧壁122，保证活动块20的另一侧与缺口12的第一侧壁121之间具有活动间隙30；指针51在弹性件60的作用下也处于位于零位。

工作原理如下：通过扳手顺时针(俯视锁紧件观看的顺时针，即图1-图5所示的顺时针)转动锁紧件100，比如锁紧件为螺母，相对螺栓300顺时针转动锁紧件的本体10，活动块20跟随本体10一起顺时针转动。在锁紧件与固定板200接触后，继续转动锁紧件压紧固定板200的过程中，螺栓300的螺杆被拉长产生变形，锁紧件的内螺纹111与螺杆的外螺纹之间产生挤压。由于锁紧件在螺栓300的螺杆上螺旋运动，且活动块20与缺口12的第一侧壁121之间具有活动间隙30，在挤压力的作用下，活动块20会相对本体10逆时针旋转以减小活动间隙30，压力轴棒21随活动块20相对本体10逆时针转动，使弹性件60受到压力轴棒21施加的一个压力，弹性件60被压缩，压力轴棒21的尾部会顶住指针杆52的第一连接段521并使其向右(图4的向右)运动，使指针杆52绕着转轴53进行旋转，指针杆52的第二连接段522在旋转过程中带动指针51向左滑动。螺母拧紧过程中的实时扭力不同会导致弹性件60受到的压力不同，弹性件60被压缩的量不同，因此会通过指针51向左移动不同的距离反馈在刻度盘40上，故可以显示实时的扭力。

本发明可显示扭力的锁紧件，在拧紧操作时可以不使用扭力扳手，拧紧后可以实时显示锁紧件的扭力，在后续检修的时候可以直观看到每一个锁紧件的扭力值，在没有工具的情况下均可以检查出锁紧件是否出现松动等情况，且有利于一些特殊位置，不好操作的一些地方的锁紧件的检修。

需要说明的是，设计阶段，可通过扭力扳手来标定刻度盘40上的刻度。具体为：用扭力扳手转动锁紧件，压紧两块固定块的过程中，扭力扳手显示的扭力与指针51在刻度盘40上的位置对应，由此标定刻度盘40上的扭力刻度。

实施例二

本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，压力轴棒21与本体10弹性连接的方式不同，如图7所示，在本实施方式中，本体10上还固接有套筒22,套筒22的内部与缺口12相通，压力轴棒21远离活动块20的一端穿过套筒22而伸出至套筒22外，弹性件60设在套筒22中，压力轴棒21通过弹性件60与套筒22弹性连接。具体地，套筒22内壁的右端具有限位台221，压力轴棒21的外壁上具有位于限位台221左侧的外凸台211，弹性件60套设在压力轴棒21外，弹性件60压设在外凸台211和限位台221之间；或者弹性件60的左端与外凸台211固接，弹性件60的右端与限位台221固接。

在本实施方式中，为便于指针51复位，还可设置指针51复位弹簧，指针51复位弹簧的一端与本体10固接，指针51复位弹簧的另一端与指针51或指针杆52固接。

实施例三

本实施例的结构原理同实施例一和实施例二的结构原理基本相同，不同的地方在于，指针51的运动方向与压力轴棒21的运动方向相同，在本实施方式中，指针杆52与本体10滑动连接，指针杆52不作为杠杆，不具有放大的功能。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.可显示扭力的锁紧件，包括具有连接孔的本体，所述连接孔的内壁上具有内螺纹；其特征在于，所述本体上具有与所述连接孔相通的缺口，缺口具有沿所述连接孔周向设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁沿内螺纹的螺旋方向依次设置；

所述缺口中滑动连接有能够绕所述连接孔中心线旋转的活动块，活动块与缺口的第一侧壁之间具有活动间隙，活动块上具有与所述本体相同的内螺纹，所述活动块靠近所述第一侧壁的一端固定连接有压力轴棒，所述压力轴棒通过弹性件与本体弹性连接，所述本体上还设有刻度盘和具有指针的指针装置，所述刻度盘设在本体的外表面上；

当所述活动块在缺口中滑动以改变缺口与所述第一侧壁的距离时，所述压力轴棒可与指针装置相抵，在压力轴棒的作用下，所述指针装置的指针能够在刻度盘上移动，所述指针的运动方向与所述压力轴棒的运动方向相反或相同。

2.如权利要求1所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，当所述指针的运动方向与所述压力轴棒的运动方向相反时，所述指针装置还包括与所述本体转动连接的指针杆，所述指针杆的一端与压力轴棒抵接，指针杆的另一端与所述指针固接；

当所述指针的运动方向与所述压力轴棒的运动方向相同时，所述指针杆与本体滑动连接。

3.如权利要求2所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，当所述指针的运动方向与所述压力轴棒的运动方向相反时，所述压力轴棒与指针杆的连接处到指针杆旋转中心的距离小于所述指针与指针杆的连接处到指针杆旋转中心的距离。

4.如权利要求3所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述指针杆通过转轴与所述本体转动连接，转轴将指针杆分为位于转轴两侧的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段的长度小于第二连接段，所述压力轴棒与第一连接段抵接，所述指针与第二连接段固接。

5.如权利要求2-4中任一项所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述弹性件的一端与本体固接，所述弹性件的另一端与所述指针杆靠近压力轴棒的一端固接。

6.如权利要求1-4中任一项所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述本体上还固接有套筒，所述压力轴棒远离活动块的一端穿过套筒而位于套筒外，所述弹性件设在套筒中，所述压力轴棒通过弹性件与套筒弹性连接。

7.如权利要求1-4中任一项所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述锁紧件为螺母或螺帽；

当所述锁紧件为螺母时，所述连接孔为贯穿本体设置的通孔；

当所述锁紧件为螺帽时，所述连接孔为设在本体端面上的盲孔。

8.如权利要求1-4中任一项所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述本体的侧壁上具有空腔，所述指针装置位于所述空腔中，所述压力轴棒远离活动块的一端也伸入空腔中。

9.如权利要求8所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述空腔的前端开口，所述刻度盘嵌入在空腔前端的开口处且刻度盘的外表面与本体的外表面齐平或内凹；

和/或所述指针位于所述刻度盘的后侧，所述刻度盘上开设有读数窗口，或者所述刻度盘具有由透明材料制成的读数区。

10.如权利要求1-4中任一项所述的可显示扭力的锁紧件，其特征在于，所述缺口的后壁面或底面具有以连接孔的中心线为圆心的螺旋槽，螺旋槽的螺向和螺旋角均与所述内螺纹相同，所述活动块具有与所述螺旋槽配合的滑柱，所述滑柱卡设在螺旋槽中并可在螺旋槽中滑动。

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