專利名稱：卷尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測量物品長度或空間距離的卷尺，特別是尺條采用金屬材質(zhì)制作，具有自動卷收和輔助控制外部測量尺面的卷尺。
背景技術(shù)：
卷尺通常包括金屬彈性卷尺條、用于盛裝卷尺條的外殼、卷輪、卷輪彈簧和剎車鍵。卷輪安裝于外殼內(nèi)部一支撐軸上。卷尺條卷曲盤繞于卷輪上。卷輪彈簧向卷輪施加單向扭轉(zhuǎn)力，使卷尺條趨向旋繞收縮入外殼內(nèi)部。在應(yīng)用卷尺測量物品長度，需要固定殼體外部尺條的場合，操控剎車鍵即可。剎車鍵通常為一長條矩形彈性簧片，其中部具有一操控鍵，其長度方向一端抵靠于卷尺條外殼內(nèi)壁上，相對端視不同的使用狀態(tài)，或抵靠于尺條面向支撐軸一側(cè)的表面，或處于自然放置狀態(tài)。操控鍵端部自外殼上的鍵槽中伸出，有尺條固定需求時，撥動操控鍵，向彈性簧片施加壓力，配合卷尺條外殼的內(nèi)壁擠壓卷尺條，克服卷輪彈簧的卷曲力，此時，剎車鍵長條矩形彈性簧片變形成曲率較大的弓形，利用這種弓形簧片產(chǎn)生的彈力擠壓固定尺條。在收縮尺條時，撥動操控鍵，使長條矩形彈性簧片的上述相對端與上述尺條表面相分離，解除尺條受到的壓力，相應(yīng)尺條表面處于不受外力作用的自然狀態(tài)。此時，在卷輪彈簧的卷曲力作用下，卷尺條收縮進(jìn)入上述外殼中，盤繞于卷輪上。
這種卷尺利用的是長條矩形弓狀彈性簧片的自然彈力，其彈力調(diào)整范圍有限，且經(jīng)過一端時間的使用后，這種簧片容易產(chǎn)生金屬疲勞，形成永久變形，失去剎車作用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種可靠耐用且控制穩(wěn)定的卷尺。
本實(shí)用新型的卷尺，包括由兩片獨(dú)立外殼11a、11b構(gòu)成的盒體1、卷輪13、卷繞于卷輪13上的尺條15和向卷輪13施加旋轉(zhuǎn)力矩的發(fā)條。卷輪13的中心軸孔14c通過一支撐軸支承于外殼11a、11b的支承孔14a、14b中。外殼11a、11b開設(shè)有供尺條15進(jìn)出的開口16。
其特點(diǎn)是外殼11a、11b上分別設(shè)置有用于安置剎車機(jī)構(gòu)2的相同的安裝部17、18和用于控制剎車機(jī)構(gòu)2的開口12a、12b。
剎車機(jī)構(gòu)2包括鎖定片21、嚙合件22、控制件23和安裝件24。
鎖定片21包括舌片211和固定柱212。在尺條15與開口16交匯的位置，舌片211可沿與尺條15的垂直方向收縮或伸張。舌片211背向尺條15的一側(cè)固定連接于固定柱212的一端。固定柱212沿軸依次排列有第一圓柱部2121和第二圓柱部2122，其直徑關(guān)系為第一圓柱部2121大于第二圓柱部2122。
該剎車機(jī)構(gòu)的嚙合件22包括沿其軸向依次排列的嚙合端和圓柱224。嚙合端的柱面225直徑大于圓柱224。嚙合端開設(shè)有與嚙合件22同軸，允許第二圓柱部2122可旋轉(zhuǎn)地插入其中的圓孔。嚙合端與圓柱224鄰接的端面為周向均布的一組鋸齒面221a、221b、222a、222b。柱面225上間隔布置有凸起223。凸起223沿軸向的上端面與鋸齒面222b重合。
該剎車機(jī)構(gòu)的控制件23為一圓柱234。圓柱234其軸向的上端伸出于開口12a、12b之外，另一端面設(shè)置有允許圓柱224可旋轉(zhuǎn)地插入其中的同軸圓孔，該圓孔的圓環(huán)端面一周設(shè)置有相應(yīng)匹配于鋸齒面221a、221b、222a、222b的鋸齒面231a、231b、232a、232b。圓柱234的柱面上對應(yīng)于鋸齒面231a、231b、232a、232b形成的每一個鋸齒，設(shè)置有一個沿軸向延伸的凸起233。凸起233至圓柱234中軸的距離等于柱面225的半徑。
該剎車機(jī)構(gòu)的安裝件24包括圓柱245和安裝柱244。安裝柱244與安裝部18配合用于固定剎車機(jī)構(gòu)2。圓柱245開設(shè)有與自身同軸并貫穿其柱體的圓孔2431、2432。圓孔2431直徑等于凸起223所在的圓環(huán)直徑。圓孔2432連接圓孔2431并位于圓柱245沿軸向的末端。自圓孔2431與圓孔2432的連接部位始延伸出向圓柱245中軸收縮并對稱于圓柱245中軸分布的至少兩個突起組241、242、246。突起組241、242、246之間為圓孔2431的柱面的一部分243。突起241、246的內(nèi)表面是與圓孔2432圓柱面同軸同徑的圓柱面之一部分。突起242位于突起241、246之間，其內(nèi)表面是與圓孔2432圓柱面同軸直徑大于圓孔2432小于圓孔2431的圓柱面之一部分。突起246、242的末端是呈一銳角c并垂直于圓柱245中軸的平面241c。突起241的末端是平行于平面241c的平面241b。平面241c、241b與突起241、246平行于軸向的邊241a之間形成的銳角c所在的交叉點(diǎn)位于垂直于圓柱245中軸的圓環(huán)面上。
上述鋸齒面221a、221b、222a、222b形成的齒面夾角a2、b2與鋸齒面231a、231b、232a、232b形成的齒面夾角a1、b1相應(yīng)。銳角c等于或小于齒面夾角a2、b2的一半。柱面243的周向長度等于突起242柱面周向長度等于凸起223柱面周向長度等于凸起233柱面周向長度。突起241、246在軸向的長度相應(yīng)于凸起223與凸起233在嚙合狀態(tài)下的長度。圓孔2431在軸向的長度大于凸起223在相應(yīng)方向的長度。
優(yōu)選在固定柱212上第一圓柱部2121與舌片211之間設(shè)置第三圓柱部2124。第三圓柱部2124上套裝螺旋形彈簧213。螺旋形彈簧213上端抵靠于位于第一圓柱部2121下方的彈簧固定件214上。安裝狀態(tài)下，螺旋形彈簧213下端抵靠于安裝部17上。
增設(shè)扣帽25?？勖?5形狀與開口12a、12b相適應(yīng)，其沿軸向的一端伸出于開口12a、12b之外，另一端與圓柱234的末端面固定連接。
本實(shí)用新型的卷尺，通過圓盤形發(fā)條的彈力而具有了外放卷尺自動卷曲收縮的性能。另一方面，利用鎖定片在垂直于外放卷尺尺面方向提供的壓力，使卷尺的相對尺面抵靠于卷尺盒相應(yīng)壁面上，從而固定卷尺，使抽出于卷尺盒用于測量的卷尺部分獲得了穩(wěn)定的測量狀態(tài)。鎖定片本身在垂直于外放卷尺尺面的方向可以發(fā)生彈性變形，即其與卷尺面接觸的一端是由彈性材料制成的彈性體。為了保證卷尺的收、放處于可控狀態(tài)，設(shè)置了嚙合件、控制件和安裝件與鎖定片配合，由嚙合件、控制件和安裝件三者提供一個一維的可控運(yùn)動空間，使鎖定片在該運(yùn)動空間的兩個位置實(shí)現(xiàn)鎖定或開放狀態(tài)，進(jìn)而控制鎖定片與卷尺面的接觸或脫離狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)外放卷尺的固定控制狀態(tài)或非控制狀態(tài)。由上述分析可見，本實(shí)用新型的卷尺利用了嚙合件、控制件、安裝件與鎖定片的自然結(jié)構(gòu)特性，可以保證相應(yīng)元件不會受到損傷。因此，本實(shí)用新型具有極高的可靠性，其整體結(jié)構(gòu)的使用壽命較長，外放的測量尺面長度易于控制。
圖面說明

圖1應(yīng)用本實(shí)用新型的卷尺結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2應(yīng)用本實(shí)用新型的卷尺結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖3本實(shí)用新型卷尺剎車機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4本實(shí)用新型卷尺控制件局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5本實(shí)用新型卷尺嚙合件局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6本實(shí)用新型卷尺鎖定片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7本實(shí)用新型卷尺安裝件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2，本實(shí)用新型的卷尺，包括由獨(dú)立的兩片外殼11a、11b構(gòu)成的盒體1、剎車機(jī)構(gòu)2、卷輪13、卷繞于卷輪13上的尺條15和向卷輪13施加旋轉(zhuǎn)力矩的發(fā)條。發(fā)條(圖中未示出)纏繞于卷輪13內(nèi)部，為尺條15所覆蓋。卷輪13的中心軸孔14c通過一支撐軸支承于外殼11a、11b的支承孔14a、14b中，中心軸孔14c和支承孔14a、14b三者同軸。外殼11a、11b可以通過螺釘、銷釘或其它連接機(jī)構(gòu)結(jié)合為一個卷尺盒體1。在外殼11a、11b上開設(shè)有相應(yīng)缺口構(gòu)成供尺條15進(jìn)出的開口16。外殼11a、11b上分別設(shè)置有用于安置剎車機(jī)構(gòu)2的形狀、構(gòu)造相應(yīng)的安裝部17、18和用于安放剎車機(jī)構(gòu)2的按鈕的開口12a、12b。
參見圖3，剎車機(jī)構(gòu)2包括鎖定片21、嚙合件22、控制件23和安裝件24，四者位于同一軸線上。在鎖定片21上附設(shè)有螺旋形彈簧213及彈簧固定件214。
參見圖1、3、6，該剎車機(jī)構(gòu)的鎖定片21包括彈性舌片211和固定柱212。在尺條15與開口16交匯的位置，舌片211可沿尺條15一側(cè)的垂直方向彈性收縮或伸張。舌片211背向尺條15的一側(cè)固定連接于固定柱212的一端。固定柱212沿軸向依次排列有第一圓柱部2121和第二圓柱部2122，其直徑關(guān)系為第一圓柱部2121大于第二圓柱部2122。在固定柱212上第一圓柱部2121與舌片211之間設(shè)置第三圓柱部2124。第三圓柱部2124上套裝螺旋形彈簧213。螺旋形彈簧213上端抵靠于位于第一圓柱部2121下方的彈簧固定件214上。安裝狀態(tài)下，螺旋形彈簧213下端抵靠于安裝部17上。為了進(jìn)一步增加鎖定片21的穩(wěn)定性，可以增設(shè)直徑小于第二圓柱部2122的第四圓柱部2123。
下面重點(diǎn)描述卷尺的剎車機(jī)構(gòu)。
參見圖3、5，該剎車機(jī)構(gòu)的嚙合件22為一圓柱。它包括沿軸向依次排列的嚙合端和圓柱224。嚙合端的柱面225直徑大于圓柱224。嚙合端開設(shè)有與嚙合件22同軸允許第二圓柱部2122可旋轉(zhuǎn)地插入其中的圓孔。嚙合端與圓柱224連接的端面為垂直并對稱于嚙合件22中軸的鋸齒面221a、221b、222a、222b。柱面225上間隔一個鋸齒，在鋸齒的半齒面設(shè)置有一個延伸的凸起223。凸起223沿軸向的端面與鋸齒面222b重合。在上述圓孔沿軸向的端面進(jìn)一步開設(shè)與其同軸，直徑更小的圓孔，該圓孔允許第四圓柱部2123可旋轉(zhuǎn)地插入其中。
參見圖2、3、4，該剎車機(jī)構(gòu)的控制件23為一圓柱234。圓柱234沿軸向的上端面伸出于開口12a、12b之外。在開口12a、12b位置，設(shè)置形狀與其相適應(yīng)的扣帽25。扣帽25沿軸向的上端伸出于開口12a、12b之外，其另一端與圓柱234的末端面固定連接。在圓柱234下端面設(shè)置有允許圓柱224可旋轉(zhuǎn)地插入其中的同軸圓孔。該圓孔的圓環(huán)端面設(shè)置有相應(yīng)匹配于鋸齒面221a、221b、222a、222b的鋸齒面231a、231b、232a、232b。圓柱234的柱面上對應(yīng)于鋸齒面231a、231b、232a、232b形成的每一個鋸齒設(shè)置有一個沿軸向延伸的凸起233。凸起233的下端面自鋸齒面231a、231b、232a、232b形成的鋸齒齒尖部位向齒谷部位延伸。凸起233的下端面與相應(yīng)的鋸齒面231a、231b、232a、232b重合。凸起233至圓柱234中軸的距離等于柱面225的半徑。
參見圖3、7、8，該剎車機(jī)構(gòu)的安裝件24包括圓柱245和安裝柱244。安裝柱244與安裝部18配合用于固定剎車機(jī)構(gòu)2。圓柱245開設(shè)有與自身同軸并貫穿其柱體的圓孔2431、2432。圓孔2431直徑等于凸起223所在的圓環(huán)直徑。圓孔2432連接圓孔2431并位于圓柱245的末端。自圓孔2431與圓孔2432的連接部位始延伸出向圓柱245中軸收縮并對稱于圓柱245中軸分布的三個突起組241、242、246。突起組241、242、246之間為圓孔2431柱面的一部分243。突起241、246的內(nèi)表面是與圓孔2432圓柱面同軸同徑的圓柱面之一部分。突起242位于突起241、246之間，其內(nèi)表面是與圓孔2432圓柱面同軸直徑大于圓孔2432小于圓孔2431的圓柱面之一部分。突起246、242的末端與軸向呈一銳角c并垂直于圓柱245中軸的平面241c。突起241下端是平行于平面241c的平面241b。平面241c、241b與突起241、246平行于軸向的邊241a之間形成的銳角c所在的交叉點(diǎn)位于垂直于圓柱245中軸的圓環(huán)面上。圖8示出突起241的周向中部截面2411。
參見圖3、4、5，在該剎車機(jī)構(gòu)2中，鋸齒面221a、221b、222a、222b形成的齒面夾角a2、b2與鋸齒面231a、231b、232a、232b形成的齒面夾角a1、b1相應(yīng)。銳角c等于或小于齒面夾角a2、b2的一半。兩個相鄰?fù)黄鸾M241、242、246之間的柱面243的周向長度等于突起242柱面周向長度等于凸起223柱面周向長度等于凸起233柱面周向長度。突起241、246在軸向的最長邊的長度相應(yīng)于凸起223與凸起233在嚙合狀態(tài)下的長度。圓孔2431在軸向的長度大于凸起223在相應(yīng)方向的長度。
參見圖9，本實(shí)用新型卷尺的剎車機(jī)構(gòu)在組裝狀態(tài)下，鎖定片21上部的固定柱2122和2123部分以可旋轉(zhuǎn)的方式分別伸入嚙合件22的相應(yīng)圓孔中。在鎖定片21上方的圓柱2121上套裝彈簧213，并將彈簧213上端抵靠于固定件214上。嚙合件22的鋸齒面221a、221b、222a、222b與控制件23上的鋸齒面231a、231b、232a、232b相互嚙合。嚙合件22上的圓柱224以可旋轉(zhuǎn)的方式伸入控制件23中。之后，將處于嚙合狀態(tài)的嚙合件22和控制件23裝入安裝件24中。此時，控制件23的上部圓柱234從安裝件24的上部圓孔2432穿出，與扣帽25相互固定，即構(gòu)成一完整的卷尺剎車機(jī)構(gòu)。隨后，將安裝件24的安裝柱244固定于卷尺盒內(nèi)的安裝部18安裝孔中，將彈簧213下端部抵靠于卷尺盒內(nèi)安裝部17的上部平面，即完成剎車機(jī)構(gòu)與卷尺盒的組裝。
權(quán)利要求1.卷尺，包括由兩片獨(dú)立外殼(11a、11b)構(gòu)成的盒體(1)、卷輪(13)、卷繞于所述卷輪(13)上的尺條(15)和向卷輪(13)施加旋轉(zhuǎn)力矩的發(fā)條，卷輪(13)支承于所述外殼(11a、11b)的支承孔(14a、14b)中，外殼(11a、11b)開設(shè)有供所述尺條(15)進(jìn)出的開口(16)；其特征在于所述外殼(11a、11b)上設(shè)置有用于安置剎車機(jī)構(gòu)(2)的安裝部(17、18)；剎車機(jī)構(gòu)(2)進(jìn)一步包括鎖定片(21)、嚙合件(22)、控制件(23)和安裝件(24)；所述鎖定片(21)包括舌片(211)和固定柱(212)，在所述尺條(15)與所述開口(16)交匯的位置所述舌片(211)可沿所述尺條(15)一側(cè)的垂直方向(Y)收縮或伸張，所述舌片(211)背向所述尺條(15)的一側(cè)固定連接于所述固定柱(212)的一端，所述固定柱(212)沿軸向依次排列有第一圓柱部(2121)和第二圓柱部(2122)，其直徑關(guān)系為所述第一圓柱部(2121)大于第二圓柱部(2122)；所述嚙合件(22)為一圓柱，它包括沿軸向依次排列的嚙合端和圓柱(224)，所述嚙合端的柱面(225)直徑大于所述圓柱(224)，所述嚙合端開設(shè)有與所述嚙合件(22)同軸允許所述第二圓柱部(2122)可旋轉(zhuǎn)地插入其中的圓孔，所述嚙合端與所述圓柱(224)鄰接的端面為垂直并對稱于所述嚙合件(22)中軸的鋸齒面(221a、221b、222a、222b)，所述柱面(225)上間隔一個所述鋸齒在所述鋸齒的半齒面設(shè)置有一個延伸的凸起(223)，所述凸起(223)沿軸向的端面與所述鋸齒面(222b)重合，所述控制件(23)為一圓柱(234)，所述圓柱(234)沿軸向的端面伸出于所述開口(12a、12b)之外，在圓柱(234)另一端面設(shè)置有允許所述圓柱(224)可旋轉(zhuǎn)地插入其中的同軸圓孔，該圓孔的圓環(huán)端面設(shè)置有相應(yīng)匹配于所述鋸齒面(221a、221b、222a、222b)的鋸齒面(231a、231b、232a、232b)，所述圓柱(234)的柱面上對應(yīng)于所述鋸齒面(231a、231b、232a、232b)形成的每一個鋸齒設(shè)置有一個沿軸向延伸的凸起(233)，所述凸起(233)的另一端面自所述鋸齒面(231a、231b、232a、232b)形成的鋸齒齒尖部位向齒谷部位延伸，所述凸起(233)的下端面與相應(yīng)的所述鋸齒面(231a、231b、232a、232b)重合，所述凸起(233)至所述圓柱(234)中軸的距離等于所述柱面(225)的半徑，所述安裝件(24)包括圓柱(245)和安裝柱(244)，所述安裝柱(244)與所述安裝部(18)配合用于固定所述剎車機(jī)構(gòu)(2)，所述圓柱(245)開設(shè)有與自身同軸并貫穿其柱體的圓孔(2431、2432)，所述圓孔(2431)直徑等于所述凸起(223)所在的圓環(huán)直徑，所述圓孔(2432)連接所述圓孔(2431)并位于所述圓柱(245)軸向的末端，自所述圓孔(2431)與所述圓孔(2432)的連接部位始延伸出向所述圓柱(245)中軸收縮并對稱于所述圓柱(245)中軸分布的至少兩個突起組(241、242、246)，所述突起組(241、242、246)之間為所述圓孔(2431)的柱面的一部分(243)，所述突起(241、246)的內(nèi)表面是與所述圓孔(2432)圓柱面同軸同徑的圓柱面之一部分，所述突起(242)位于所述突起(241、246)之間，其內(nèi)表面是與所述圓孔(2432)圓柱面同軸直徑大于所述圓孔(2432)小于所述圓孔(2431)的圓柱面之一部分，所述突起(246、242)的末端是與軸向呈一銳角(c)垂直于所述圓柱(245)中軸的平面(241c)，所述突起(241)的下端是平行于所述平面(241c)的平面(241b)，所述平面(241c、241b)與所述突起(241、246)平行于軸向的邊(241a)之間形成的所述銳角(c)所在的交叉點(diǎn)位于垂直于所述圓柱(245)中軸的圓環(huán)面上，所述鋸齒面(221a、221b、222a、222b)形成的齒面夾角(a2、b2)與所述鋸齒面(231a、231b、232a、232b)形成的齒面夾角(a1、b1)相應(yīng)，所述銳角(c)等于或小于所述齒面夾角(a2、b2)的一半，所述柱面(243)的周向長度等于所述突起(242)柱面周向長度等于所述凸起(223)柱面周向長度等于所述凸起(233)柱面周向長度，所述突起(241、246)在軸向的長度相應(yīng)于所述凸起(223)與所述凸起(233)在嚙合狀態(tài)下的長度，所述圓孔(2431)在軸向的長度大于所述凸起(223)在相應(yīng)方向的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷尺，其特征在于所述固定柱(212)上所述第一圓柱部(2121)與所述舌片(211)之間設(shè)置有第三圓柱部(2124)，所述第三圓柱部(2124)上套裝有螺旋形彈簧(213)，所述螺旋形彈簧(213)上端抵靠于位于所述第一圓柱部(2121)下方的彈簧固定件(214)上，安裝狀態(tài)下，所述螺旋形彈簧(213)下端抵靠于所述安裝部(17)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的卷尺，其特征在于還包括扣帽(25)，所述扣帽(25)形狀與所述開口(12a、12b)相適應(yīng)，其沿軸向的一端伸出于所述開口(12a、12b)之外，其另一端與所述圓柱(234)沿軸向的末端面固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種卷尺，包括外殼、剎車機(jī)構(gòu)、卷輪、卷繞于卷輪上的尺條和向卷輪施加旋轉(zhuǎn)力矩的發(fā)條。其剎車機(jī)構(gòu)包括鎖定片、嚙合件、控制件和安裝件，四者位于同一軸線上。鎖定片上部固定柱以可旋轉(zhuǎn)的方式伸入嚙合件圓孔中。嚙合件的鋸齒面與控制件上的鋸齒面相互嚙合，嚙合件上的圓柱以可旋轉(zhuǎn)的方式伸入控制件中。嚙合件和控制件同時裝入安裝件中，使控制件的上部圓柱從安裝件的上部圓孔穿出。本實(shí)用新型可靠性高，整體結(jié)構(gòu)使用壽命較長，用于測量的尺面長度易于控制。
文檔編號G01B3/10GK2786547SQ200520058198
公開日2006年6月7日 申請日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者林炳煌 申請人:珠海友博精密工業(yè)有限公司