[發明專利]具有受可變預形成應力的螺旋彈簧收放系統的卷尺

有效

• 申請號: 201710069477.9
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108398069B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 周石基;托辛·科拉德
• 申請（專利權）人: 米沃奇電動工具公司
• 主分類號: G01B3/1005
• 分類號: G01B3/1005;G01B3/1003
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃霖;潘煒

本發明涉及具有受可變預形成應力的螺旋彈簧收放系統的卷尺。特別地，示出了一種包括基于彈簧的收放系統的工具、比如卷尺。該基于彈簧的收放系統由螺旋彈簧驅動，該螺旋彈簧具有沿著該彈簧的長度可變的預形成的應力曲線。

技術領域

本發明總體上涉及工具領域。本發明具體地涉及包括受可變應力的彈簧收放系統的卷尺、測尺、可收放式尺等。

背景技術

卷尺是用于各種測量應用、包括用在建筑工業或建筑業中的測量工具。一些卷尺包括卷繞在卷軸上的帶刻度標記的尺片并且還包括用于自動地將尺片收回到卷軸上的驅動系統。在一些典型的卷尺設計中，收放系統由卷簧或螺旋彈簧驅動，該卷簧或螺旋彈簧在尺帶被伸放時被張緊從而存儲能量，并且釋放能量以使卷軸旋轉，從而將尺片卷回到卷軸上。

發明內容

本發明的一個實施方式涉及一種測尺，該測尺包括螺旋彈簧，該螺旋彈簧聯接在尺帶片與卷尺殼體之間使得彈簧在尺帶片從殼體伸放時存儲能量，并且釋放能量以驅動尺帶片的收回。應力水平(例如通過自由卷繞直徑所測得)沿著螺旋彈簧的長度改變。

在特定實施方式中，螺旋彈簧具有內端、外端、在內端與外端之間延伸的長度、以及鄰近于外端的第一長度部段。如通過自由卷繞直徑測得的第一長度部段內的應力沿著第一長度部段的長度減小。在這種實施方式中，由于自由卷繞直徑與彈簧內的應力成反比，因此自由卷繞直徑沿著第一長度部段的長度增大。在特定實施方式中，自由卷繞直徑沿朝向螺旋彈簧的外端的方向增大。

在下面的詳細描述中將闡述另外的特征和優點，并且根據描述內容，這些特征和優點中的部分特征和優點對于本領域技術人員而言將是明顯的，或者通過實施如本發明的書面描述內容和權利要求書以及附圖中所描述的實施方式將認識到這些特征和優點中的部分特征和優點。應當理解的是，以上概要描述以及下面的詳細描述均為示例性的。

包括有附圖以提供進一步的理解，并且附圖被包括在該說明書中并且構成該說明書的一部分。附圖示出了一個或更多個實施方式，并且附圖與描述內容一起用于解釋各種實施方式的原理和操作。

附圖說明

圖1是根據示例性實施方式的卷尺的左側立體圖。

圖2是圖1的根據示例性實施方式的卷尺的右側立體圖。

圖3是圖1的根據示例性實施方式的卷尺的分解圖，其示出了受可變應力的螺旋彈簧。

圖4是用于形成根據示例性實施方式的受可變應力的螺旋彈簧的金屬帶的俯視圖。

圖5是示出根據示例性實施方式的受可變應力的螺旋彈簧的制造的示意圖。

圖6是根據示例性實施方式的受可變應力的螺旋彈簧處于自由狀態時的示意圖。

圖7是根據示例性實施方式的受可變應力的螺旋彈簧與典型卷尺彈簧相比較的代表性的扭矩曲線。

具體實施方式

總體上參照附圖，示出了根據示例性實施方式的用于卷尺收放系統的可變預受應力的螺旋彈簧以及相關的制造方法。本文中所討論的卷尺的各種實施方式包括創新的收放系統，該收放系統包括受可變應力的螺旋彈簧，該受可變應力的螺旋彈簧設計成提供各種期望的收放特性，包括減小的尺帶收放速度和尺帶加速度。

如通常所將理解的，在一些卷尺設計中，在尺帶片伸放期間彈簧存儲能量，而在尺帶片收回期間彈簧對卷軸施加力，從而致使尺帶片卷回到卷軸上。彈簧設計的各個方面，比如彈簧能量、扭矩曲線、彈簧常數等，被選擇成確保彈簧的操作能夠引起滿意程度的尺帶收放。在這種卷尺中，彈簧設計是與卷尺片的收放相關的各種參數的函數，其中，所述各種參數包括卷尺片的寬度、長度、形狀及材料、卷尺卷筒(spool)/收放系統內的摩擦力、彈簧能量轉換成尺帶片的收放的機械效率、在收放期間卷尺片的期望速度/加速度等等。因而，對于一組給定的卷尺機械參數和給定的期望收放速度/加速度而言，卷尺內的彈簧系統需要在尺帶收放期間存儲和釋放給定量的能量。