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专利名称：：具有加长伸出度的卷尺的制作方法
技术领域：
：总的来说，本发明涉及巻尺，更具体地讲本发明涉及一种自动回缩巻尺。
背景技术：
：簧施加朝向回缩位置的偏压。外壳通常包围并保护尺带和回缩弹簧，并且外壳包括一个开口，尺带的远端通过该开口伸展开去。通常，巻尺外壳包括两个半外壳部分，这两部分由一个或多个螺钉连接在一起。另外，其中一个半外壳通常包括向内突出的整体式支柱，该整体支柱为回缩弹簧的一端提供了支靠点。在装配过程中，将巻轴放置在支柱上，使支柱连接回缩弹簧，然后将外壳的另一个半外壳连接到第一个半外壳上，使缠绕着尺片的巻轴保持在他们之间。在使用过程中，从外壳内将尺片的远端拉出；当放开尺片时，弹簧将尺片拉回到外壳内，从而使尺带返回到回缩位置。缩回的尺片通常缠绕在巻轴上，巻轴本身可转动地支撑在外壳上。消费者关注的巻尺的一个特性是"尺片伸出度"，尺片伸出度是测量的尺片在弯曲(折叠)之前其可以从外壳中伸出的长度。市场上的一般概念是伸出度越长越理想，因为伸出度越长使得尺片跨越的距离就越长，例如可以是建设过程中房屋椽子之间的距离。虽然人们已经采用过许多种方法来提高伸出度，但是没有一种方法证明是完全令人满意的。因此，仍然需要改进巻尺的设计，尤其需要那些比标准设计提供更长伸出度的巻尺。
发明内容本发明涉及一种巻尺。在一个实施例中提供一种巻尺，该巻尺包括主壳体，该主壳体具有第一、第二侧壁和在侧壁之间延伸的周边壁；可以有选择地从壳体中展开的弹性尺片；当将该尺片从主壳体中展开时，其具有大致呈曲线状的横断面，并且当尺片缩回到主壳体内时，其具有大致扁平的外形；固定在尺片第一端部的钩子，以便钩子可以沿尺片的纵向轴移动一段距离；所述钩子具有大致与纵向轴平行设置的第一部分，和连接在纵向轴上并大致垂直于纵向轴的第二部分，钩子的重量不大于相同尺寸的钢制钩子重量的0.60倍。该钩子可以含有钛，例如其可以主要由钛构成，或者可以选择使该钩子含有铝。尺片的宽度可以不大于约1.10英寸，其伸出度至少为9V2英尺，例如伸出度可以在91/2英尺和约10V2英尺之间，这是非常有益的。可以往尺片上施加缩回偏压，这是非常有益的。尺片可以包括远端部、内端部和位于远端部和内端部之间的预期勾桂区域；当将尺片从主壳体内展开时，远端部在预期勾挂区域和内端部之前展开；并且该巻尺组件还可以包括连接到预期勾挂区域内的尺片上的加强件，远端部和内端部没有加强件，预期勾挂区域包括在没有加强件的伸出度试验中通常勾挂尺片的位置。在另外一个实施例中，本发明提供一种巻尺，该巻尺包括主壳体，该主壳体具有第一、第二侧壁和在侧壁之间延伸的周边壁；可以有选择地从所述壳体中展开的弹性尺片；当将尺片从主壳体中展开时，其具有大致呈曲线状的横断面。并且当尺片缩回到主壳体内时，其具有大致扁平的外形；尺片包括远端部、内端部和位于远端部与内端部之间的预期勾挂区域；当尺片从壳体内展开时，远端部在预期勾挂区域和内端部之前展开；固定在尺片远端部的钩子，以便钩子可以沿尺片的纵向轴移动一段距离；所述钩子具有大致与纵向轴平行设置的第一部分，和连接在纵向轴上并大致垂直于纵向轴的第二部分；不同于预期勾挂区域内尺片但却连接到该尺片的加强件，远端部和内端部没有加强件；预期勾挂区域包括在没有加强件的伸出度试验中通常勾挂尺片的位置。加强件可以包括金属板。加强件可以包括沿纵向设置的纤维加强件，有益的是，纤维加强件包含从碳和芳族聚酸胺构成的一组物质中选出的材料。有益的是，可以借助粘合剂将该加强件固定在尺片的预期勾挂区域内，和/或可以将该加强件固定在尺片的上侧。所述预期勾挂区域可以位于距离钩子约9至10.5英尺之间的位置。钩子具有不大于约0.60的重量系数是非常有益的。在另外一个实施例中，本发明提供一种巻尺，该巻尺包括主壳体，该主壳体具有第一、第二侧壁和在侧壁之间延伸的周边壁；可以有选择地从壳体中展开的弹性尺片；当将该尺片从主壳体中展开时，其具有大致呈曲线状的横断面。并且当尺片縮回到主壳体内时，其具有大致扁平的外形；尺片包括纵向轴、远端部、内端部和位于远端部与内端部之间的预期勾桂区域；当将尺片从主壳体内展开时，远端部在预期勾挂区域和内端部之前展开；固定在尺片远端部的钩子，以便钩子可以沿尺片的纵向轴移动一段距离；所述钩子具有大致与纵向轴平行设置的第一部分，和连接在纵向轴上并大致垂直于纵向轴的第二部分；尺片在内端部和远端部上具有大体上均等的横截面厚度；在预期勾挂区域上具有不均等的横截面厚度，其在远离尺片纵向轴之处的厚度大于其在临近纵向轴之处的厚度；如果整个尺片都具有均等的横截面厚度的话，则预期勾挂区域包括通常在伸出度试验中勾挂尺片的位置。有益的是，所述预期勾挂区域可以位于距离钩子约8至10,5英尺之间的位置。钩子具有不大于约0.60的重量系数是非常有益的。图1为根据本发明所述构制的一个巻尺的实施例的侧视图。图2为根据本发明所述的巻尺外壳的一个实施例的立体图，为清楚起见，在该立体图中去除了一些部件(例如螺钉、夹子等)。图3示出的是本发明所述端钩的一个实施例沿尺片纵向轴的截面图。图4为图1示出的巻尺在尺片伸出状态下的侧视图。图5A5D为适用于本发明的尺片的多个实施例的截面图。图6示出了尺片伸出度试验的夹具。具体实施例方式图1示出了根据本发明构制的一种巻尺，该巻尺总体用10表示。巻尺10包括可巻绕的测量尺片40和与之相连的外壳20。端钩70固定在尺片40的远端。诸如回缩弹簧(未示出)这样的尺片偏压部件可操作地连接在尺片40上，以使尺片偏向回缩方向。锁定机构，该锁定机构设有包括拨动开关16或类似制动部件，以辅助控制尺片40进入和离开外壳20的运动。如果需要，外壳20的一侧或两侧可以包4舌夹子18。外壳20通常包括主壳体或壳30和安装在壳30上的抓握部件36。如图l和图2所示，外壳20优选地具有近似方形的外形，带有圆形的上后角部，并且其可以有略微突出的鼻形部。外壳20包括一对相对的侧壁32，互相连接的周边壁34，所述周边壁34有助于形成容纳尺片40缠绕部分的内腔室，适当的尺片偏压部件和部分锁定机构。如附图所示，可以认为周边壁34，进而壳30具有上部22、下部24、前部26和后部28。外壳20包括开口27,该开口27通常位于外壳20与内腔室连接的外壳的下前角部。尺片40的远端穿过这个开口27伸展开去。优选地将外壳20的尺寸制成使其适合使用者的手，并且也可以方便地储存在工作腰带或工具箱内。如图2所示，可以将壳30构造成两部分右手侧部分30a和左手侧部分30b，如同本领域已知的那样，采用合适的螺钉38将这两部分连接在一起。如果需要，壳体两部分30a、30b和抓握部件部分36的外部结构有益地可以是对称的，但这不是必需的。实际上，如同本领域已知的那样，上述两部分30a、30b可以具有不同的内部和外部结构，这取决于巻尺10的内部工作。但是，由于本发明主要涉及尺片40和钩子70,所以壳30外部结构的细节对理解本发明而言并不重要。可以在公开号为2003/0,233,762的美国专利申请中找到关于壳体20可能的外部结构的信息，这里以引用的方式包括上述申请的内容。还要注意第4,527,334号、第4,976,048号、第6,349,482号和第6,718,649号美国专利，这里以引用的方式包括上述所有申请的内容，以用于进一步论述自动回缩巻尺10的总体结构设计和操作。将尺片40设计成可以有选择地将其从外壳20中展开，并可以利用锁定部件16克服回缩力将其锁定。尺片40通常由钢材制成；当从外壳20中展开时，尺片具有大致呈曲线的横断面；并且当尺片缩回到外壳20内时，其具有大致呈扁平状的外形。尺片的上侧面42上通常有印字或者其它长度标记，但是其下侧面44通常是没有标记的。通常尺片40上通常还涂敷有保护涂层，该保护涂层例如可以是名称为"涂有涂层的巻尺尺片"的第10/268,432号美国专利申请中论述的涂层，这里以引用的方式包括上述申请的内容。可以认为尺片40具有沿纵向轴46设置的远端部52、预期勾挂区域54和内端部56。当尺片40从外壳20中展开时，远端部52(和固定在其上的钩子70)首先伸出，接着是预期勾挂区域54,然后是内端部56。通常尺片40至少在远端部52和内端部56上具有均等的横截面厚度Tu。如果可以的话，整个尺片都具有均等的横截面厚度，但是，尺片在预期勾挂区域54内可以具有不同的厚度。预期勾挂区域54包括位置B,在假定整个尺片具有均等的横截面厚度的基础上，该位置B对应于在对尺片进行伸出度试验时预期的勾挂点。可以根据理论或经验推出点B的位置。该预期勾挂点B和尺片40的远端相距L,L的长度在8至10.5英尺之间非常有益。尺片40可以在其横截面和沿整个长度都具有均等的厚度Tu,并且尺片的整个横截面可以由相同的材料成分构成。如图5A所示，作为替代方式，尺片40的整个横截面可以具有不同的厚度(至少在预期勾挂区域处)，和/或尺片40沿其长度具有不同的厚度，和/或由不同的材料成分构成。例如，尺片40在其远端部52上的厚度可以较�。�在预定勾挂的纵向区域具有较大而均等的厚度TR。在其它的实施例中，尺片40可以具有分布在其横截面上的纵向一体加强部件60。例如，尺片横截面宽度方向的外部的厚度可以为TR，该厚度大于尺片侧横截面中部的厚度Tu(见图5B)。作为替代方式，尺片横截面宽度方向的外部可以有内置式纵向加强件60,例如可以为沿纵向设置的碳或芳族聚酸胺纤维64或类似这样的部件(见图5C)。此外，纵向加强件60可以釆取嵌入尺片主材料内的碳或芳族聚酸胺纤维网状材料的形式。应当指出上述尺片几何形状和成分的变化是用来增大尺片的勾挂阻力，以增加尺片的伸出度。至少尺片40的预期勾桂区域54内应当有这样的加强部件，但是，可以选择地使加强部件从预期勾挂区域54延伸穿过尺片40的内端部56(例如尺片连接到回缩弹簧上的位置)。在另外的实施例中，在尺片40的预期勾挂区域54内设有一层较厚的涂层，和/或固定(例如铆接、粘接、或其它的固着方式)尺片40上的加强板62(见图5D)。虽然在图5D中示出的加强板62临近上侧42，但是作为替代方式，加强板可以临近下侧44,或者如果需要，可以在尺片40的每一侧42、44上都设置加强板62。端钩70固定在尺片40的远端部52上。端钩70通常起到下述双重作用即提供将尺片40勾挂或固定到远方的一个点上的作用，还有防止尺片40再缩回到外壳内的作用。钩子70包括第一部分72和第二部分76，第一部分72和第二部分76之间有合适的弯曲接头78,所述第一部分72大致与尺片40的纵向轴46平行设置，所述第二部分76大致垂直于尺片40的纵向轴46设置。在本领域有时候把第一部分72称为钩舌部，而把第二部分76称为钩梢部。钩子第一部分72可以具有当与尺片分展开时尺片横截面的内凹曲线相应的曲线形状，这是非常有益的。有益的是，第一部分72还可以包括一个或多个(例如四个)孔74,以借助适当的连接部件，例如铆钉或者类似部件，利用孔74将钩子70固定在尺片40的上侧42上。上述这些孔74的尺寸可以略大于相应连接部件的尺寸，以便可以使钩子70相对于尺片40移动长为X的移动量，以便有益于所述移动量X可以为钩子第二部分76的厚度，从而使该巻尺可供外部测量或内部测量之用。另外，如美国第5,659,970号专利所述，可以确定孔74的位置，以便使缩回停止荷载适当分布。这里以引用的方式包括上述美国专利申请的内容。钩子的第二部分76可以包括合适的中心孔(未示出)，该中心孔通常为椭圆形的孔，以容纳钉子外露的头部以使得巻尺10可以绕钉子转动。另外，如果需要，第二部分76可以包括一个或者多个磁体(未示出)，以借助磁力将钩子70固定在表面测量点或测试点上。出于所需强度和耐用性的原因，在现有技术中，采用钢材做巻尺的钩子。例如质量好的巻尺需要有能够经得起尺片反复回缩运动的钩子(例如回缩次数^2,000次)。虽然低碳钢(即1050型)适于这种应用场合，但是钢材是相当重的材料，本发明的发明人发现巻尺端部的钢制端钩增加重量对尺片40的伸出产生了不利影响。特别地，如果减轻钩子70的重量，则能够增大尺片的伸出度。但是，仅仅减小钩子70的尺寸会对钩子70的强度、耐用性和实用性产生不利影响，特别是在尺片40反复多次回缩之后。因此，本发明的优选实施例利用重量系数不超过约0.60的钩子70,这里使用的术语"重量系数"指钩子70与尺寸相同的钢制钩子的重量比。例如，为保持所需的耐用性，具有约1英寸宽尺片40的本发明的一些实施例具有由钛或钛合金制成的钩子70,该钛制的钩子70具有2.27克力的重量，而大小相同的钢制钩子具有4.08克力的重量，结果产生0.556的重量系数。这样就在保持理想尺寸和耐用性的同时，使尺片40—端的钩子70重量的减少近一半。钩子70的替代材料的例子包括采用冲压或浇铸工艺加工的铝和铝合金。本发明巻尺10的结构使其具有改进的伸出度。测量伸出度的一种方法是使尺片40从外壳20中伸展开来，直至尺片在其自身的重力作用下垂下(本发明一般将此称为"弯曲"或"弯折")。使用标准的夹具便于比较不同巻尺的结构。图6示出了可以使用的一种夹具90的一个样例。夹具90包括4英寸高的支撑支架92，该支撑支架具有半径为V2英寸的上边缘。支撑支架92可以包括两个防止尺片40向侧面滑动的转动销94(例如Vs英寸的转动销)或其它部件。直径为1英寸的水平销96设置在距离支架92的中心向后6英寸的地方，以便在水平销96和底面凸缘98之间留有7/32英寸的间隙。巻尺10放置在水平销96的后面，从支撑支架92上方放出尺片40。尺片40緩慢地伸展直至产生弯折。在出现了钩子70的情况下，从支撑支架92的中心线到钩子70(更准确地说是第二部分76的远端面)的距离，就是伸出度的数值。在大多数实施例中，根据本发明所述的巻尺IO在具有宽度约为1英寸的尺片40的情况下，其伸出度至少为9V2英尺。为表明采用重量系数为0.60或更小的钩子70可以增大伸出度，我们进行了试验。利用上面略述的试验方式测量了两种带有钢制端钩的已有产品。在试验中，去除了将钢制钩子70固定在尺片40上的铆钉，以松开钢制钩子。然后利用透明胶带将钢制钩子和铆钉固定在尺片40的一端，并利用上述夹具90测量三次每个上述这种结构的样品的伸出度。去掉钢制钩子70,然后利用透明胶带将相同形状系数的钛制钩子70固定在同一尺片40的一端上(和铆钉一起)。然后利用上述夹具90测量三次每个样品的伸出度。钢制钩子的重量为0.0084磅，钛制钩子70的重量为0.0046磅。从而，在其它所有变量都相同的情况下，该试验利用不同重量系数的钩子比较了伸出度的结果，下面的表1示出了这些试验结果。表1—伸出度结果(英寸)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>这些试验结果表明使用重量系数小于0.60的钩子增大了伸出度。对于Lufkin2125的尺片而言，其伸出度平均增大了约3.6英寸。对于LufkinPS3425的尺片而言，其伸出度平均增大了约2.9英寸。我们用MaxStee^巻尺做了另外一组试验，可以从康涅狄格州的StanleyWorksofNewBritain厂获取MaxSteel恋巻尺。这种巻尺采用了宽度为1英寸的尺片，其测量长度可达到25英尺。这组试验的试验方式类似于上面给出的试验的方式，钢制钩子的重量为0.0086磅，钛制钩子70的重量为0.0051磅。这样，在所有其它变量都相同的情况下，所述试验利用不同重量系数的钩子比较了伸出度的结果。该试验结果在表2中示出。表2—伸出度结果(英寸)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>这些试验结果表明使用重量系数小于0.60的钩子增大了伸出度。对于MaxStee^尺片而言，伸出度平均增大了约8.7英寸。虽然上面给出的试验结果具有小于9V2英尺的伸出度，但是本领域技术人员应该能够调整尺片的厚度、尺片的外形、和/或其它特性来将伸出度增大到理想的长度。关于这方面的其它信息，可以注意第6,324,769号美国专利，这里以引用的方式包括上述申请的内容。应当理解本发明的巻尺10还可以包括其它的特征，例如其可以包括临近开口27的减震緩冲器、专门涂敷的尺片、各种锁定机构、钩子加强板和类似部件。这些在本领域都是已知的。当然，在不脱离本发明实质特点的情况下，可以采用除这里阐述的那些方式之外的其它方式来实施本发明。因此，从各个方面来说，都应当把目前的这些实施例看作是说明性的，而非限制性的。在其后权利要求意义范围和等同范围内的所有变换形式都包含于此范围内。权利要求1.一种卷尺，其包括主壳体，该主壳体具有第一、第二侧壁和在所述侧壁之间延伸的周边壁；可以有选择地从所述壳体中展开的弹性尺片；当将所述尺片从所述主壳体中展开时，其具有大致呈曲线状的横断面，并且当所述尺片缩回到所述主壳体内时，其具有大致扁平的外形；所述尺片包括纵向轴、远端部、内端部和位于远端部与内端部之间的预期勾挂区域；当将所述尺片从所述壳体内展开时，远端部在所述预期勾挂区域和所述内端部之前展开；固定在所述尺片远端部的钩子，以便所述钩子可以沿所述尺片的纵向轴移动一段距离；所述钩子具有大致与所述纵向轴平行设置的第一部分，和连接在所述纵向轴上并大致垂直于该纵向轴的第二部分；所述尺片在所述内端部和所述远端部具有大体上均等的横截面厚度；所述尺片在所述预期勾挂区域上具有不均等的横截面厚度，该尺片在远离所述尺片纵向轴之处的厚度大于其临近所述纵向轴之处的厚度；如果整个所述尺片都具有均等的横截面厚度，则所述预期勾挂区域包括通常在伸出度试验中勾挂所述尺片的位置。2.根据权利要求1所述的巻尺，其中所述预期勾挂区域位于距离所述钩子约8至10.5英尺之间的位置。3.根据权利要求1所述的巻尺，其中所述钩子具有不大于约0.60的重量系数。全文摘要本发明涉及一种具有加长伸出度的卷尺，包括主壳体，其具有第一、第二侧壁和在该侧壁之间延伸的周边壁；可以有选择地从该壳体中展开的弹性尺片；该尺片包括纵向轴、远端部、内端部和位于远端部与内端部之间的预期勾挂区域；固定在该尺片远端部的钩子；该钩子具有与该纵向轴平行设置的第一部分，和连接在该纵向轴上并垂直于该纵向轴的第二部分；该尺片在该内端部和该远端部具有均等的横截面厚度；该尺片在该预期勾挂区域上具有不均等的横截面厚度，该尺片在远离该尺片纵向轴之处的厚度大于其临近该纵向轴之处的厚度；如整个该尺片都具有均等的横截面厚度，则该预期勾挂区域包括通常在伸出度试验中勾挂该尺片的位置。文档编号G01B3/02GK101358821SQ20081021432公开日2009年2月4日申请日期2004年12月20日优先权日2003年12月30日发明者埃德加·T·吉列姆,威廉·C·布莱克曼,约翰·R·欧文,詹姆斯·M·克里泰利,达林·H·杜弗恩申请人:库珀品牌公司