紧固件装置的制作方法

本实用新型涉及一种适用于在振动环境中使用的设备上的紧固件装置。

背景技术：

紧固件是很多工业设备中都用到的常用部件。对于诸如变频器之类的工业设备来说，其一般长期使用于振动的环境中，因而对螺丝之类的紧固件的防松提出了挑战。

举例来说，螺丝一旦发生松脱，就会导致扭力下降，甚至螺丝脱离。在一些关键的部位处，此类松脱的故障有可能直接影响产品的运行，并造成严重的生产事故。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本实用新型提出了一种全新的紧固件装置，用以将紧固件与底座的紧固与否转化为电信号，从而实现对紧固件的紧固状态的监控。

具体的，本实用新型提供了一种紧固件装置，包括适于安装在底板上的安装孔中的紧固件，所述紧固件装置进一步包括：

第一导电环和第二导电环，彼此绝缘地设置于所述底板上，所述第一导电环包围所述安装孔，且所述第二导电环包围所述第一导电环；

导电垫片，所述导电垫片是呈锥形的中空弹性件，

其中，所述导电垫片的锥底与所述第二导电环电连接，所述导电垫片的锥顶与所述紧固件相接触。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的紧固件装置中，所述安装孔、第一导电环和第二导电环同心布置。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的紧固件装置中，所述第二导电环的半径大于所述第一导电环的半径，且所述第一导电环和所述第二导电环之间具有绝缘间隙环。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的紧固件装置中，当所述紧固件松脱时，所述导电垫片的锥顶与所述第一导电环彼此绝缘；而，当所述紧固件扭紧时，所述导电垫片被所述紧固件压平，以使所述导电垫片的锥顶与所述第一导电环电性导通。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的紧固件装置中，进一步包括：

检测单元，分别与所述第一导电环和所述第二导电环连接，以检测所述第一导电环和所述第二导电环之间是否电性导通。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的紧固件装置中，所述第一导电环电连接至所述检测单元的第一信号端，且所述第二导电环电连接至所述检测单元的第二信号端，且所述检测单元在检测到所述第一导电环和第二导电环彼此绝缘时输出第一信号，并在检测到所述第一导电环和第二导电环电性导通时输出第二信号。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的紧固件装置中，所述紧固件为螺丝，所述底板是PCB。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1和图2示出了根据本实用新型的紧固件装置的一个实施例。

图3示意性地示出了紧固件处于松脱状态的结构。

图4示意性地示出了紧固件处于扭紧状态的结构。

附图标记说明：

1 紧固件

2 底板

3 安装孔

4 第一导电环

5 第二导电环

6 导电垫片

7 检测单元

8 绝缘间隙环

9 第一信号端

10 第二信号端

11 杆部

12 端帽

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

参考附图来更详细地讨论本实用新型的基本原理和优选实施例。如图1和图2所示，本实用新型的紧固件装置的紧固件1适于安装在底板2上的安装孔3中，且该紧固件装置进一步包括第一导电环4、第二导电环5和导电垫片6。例如紧固件1可以是螺丝，底板2可以是PCB，第一和第二导电环4、5可以是设置于PCB表面上的两个铜圈。

第一导电环4和第二导电环5彼此绝缘地设置于底板2上。其中，第一导电环4包围安装孔3，且第二导电环5包围第一导电环4。例如，在图1和图2所示的实施例中，安装孔3、第一导电环4和第二导电环5采用同心布置的方式。第二导电环5的半径大于第一导电环4的半径，且第一导电环4和第二导电环5之间具有绝缘间隙环8，用于实现两个导电环之间的绝缘。

另一方面，导电垫片6是呈锥形的中空弹性件，如图3和图4所示，该中空的弹性件在本身弹性力的支撑下保持锥形的形态。该导电垫片6的中间部位开孔，以允许紧固件1穿过。该中间部位的开孔的尺寸大于紧固件1的杆部11但小于紧固件1的端帽12。这样，在将紧固件1穿过导电垫片6时，导电垫片6的锥顶与紧固件1(的端帽12)相接触，以受该紧固件1的压迫。在将导电垫片6和紧固件1安装于底板2上时，导电垫片6的锥底首先与第二导电环5电连接，如图3所示。

转到图2，本实用新型的紧固件装置可以进一步包括检测单元7，该检测单元7分别与第一导电环4和第二导电环5连接，以检测第一导电环4和第二导电环5之间是否电性导通。例如，在图4所示的实施例中，第一导电环4电连接至检测单元7的第一信号端9，且第二导电环5电连接至检测单元7的第二信号端10。该检测单元7可以是固定于诸如PCB的底板2上的部件，例如设置在PCB上的经由贯孔和配线分别电性连接至第一导电环4和第二导电环5的模块。此外，检测单元7也可以是能够电连接至第一导电环4和第二导电环5的外设，例如自带检测探头的外部检测装置。

基于上述结构，当紧固件1松脱(例如扭紧力小于预先规定的阈值)时，导电垫片6的锥顶由于自身的弹性支撑而离开并高于第一导电环4所处的平面，因此导电片6与第一导电环4彼此绝缘，进而使得第一导电环4和第二导电环5也彼此绝缘，如图3所示。此时，检测单元7在检测到第一导电环4和第二导电环5彼此绝缘时输出第一信号，该第一信号表征紧固件1处于松脱状态。

而，转到图4，当紧固件1扭紧(例如扭紧力大于或等于预先规定的阈值)时，导电垫片6被紧固件1压平，以使导电垫片6的锥顶与第一导电环4电性导通，从而使得进而使得第一导电环4和第二导电环5也电性导通。此时，检测单元7在检测到第一导电环4和第二导电环5电性导通时输出不同于第一信号的第二信号，该第二信号表征紧固件1处于扭紧状态。

上述的第一和第二信号可以进一步输出至控制单元或处理单元，以对应地做出屏幕状态显示，或者仅在接收到第一信号时发出紧固件1松脱的警报。

综上，本实用新型提出了一种全新的紧固件装置，这种紧固件装置可用于监控紧固件的扭紧状态，并实时将状态转换为电信号发送至相应的控制单元或处理单元。本实用新型的紧固件装置结构简单，制造和加工成本较低，尤其适合于用于振动环境中的变频器之类的产品中的关键部位处使用的紧固件，以提高产品运行的安全性和可靠性。

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。