具有粉卷筒线轴槽的粉箱的制作方法

1.示例性实施例总体上涉及一种粉箱或粉卷筒，尤其涉及一种具有改进的线轴设计的粉箱或粉卷筒。


背景技术：

2.粉箱(有时被称为粉卷筒或粉线工具)是一种用于在表面上标记直线的工具。为了实现这一点，粉箱通常包括细线或线，其可以由尼龙、棉或其它材料制成，并且能够缠绕或卷绕在卷轴组件上。线暴露于工具内的粉(chalk)(或其它标记物质)。该线通常在一端具有端钩，并且该端钩从工具的主体延伸。端钩可被拉动，从而从卷轴组件中抽出线，以将端钩放置在第一点，该第一点远离第二点，工具的其余部分将被保持在该第二点附近。可替代地，端钩可以固定到第一点，并且工具的其余部分可以移动到第二点，同时从卷轴组件收回线。在任一情况下，端钩将线保持在第一点，并且使用者可以将线相对张紧地拉动到第二点(例如，用使用者的手或拇指将线保持在第二点)。然后，使用者可以急剧地拨动或弹击线，并且粉可以被转移到该表面以在第一点和第二点之间标记直线。标记线通常被称为粉线，并且在其形成之后，使用者通常操作可旋转手柄，该手柄可操作地联接到卷轴组件以将线缩回到卷轴或其卷筒上。
3.上述方法和适于执行该方法的工具都非常陈旧。大多数粉箱使用一个线轴，该线轴包括一组在线轴侧面切出的开口。线通常穿过该组开口，以允许线系到线轴的一部分上，从而将线锚定在线轴的轴线上。通过使线在向外的方向上穿过一个开口，并且然后在向内的方向上穿过另一个开口返回，不仅线能够被系紧以便锚定，而且线的一部分然后被保持为抵靠线轴的外侧。现在，线的直径限定了一最小间距，该间距必须被设置在线轴的外边缘和壳体的任何相邻部件或粉箱的任何其它部分之间。该最小间距要求会影响粉箱的整个宽度(因此也影响总体尺寸)。在减少部件数量、以及在不牺牲性能的情况下减小部件的尺寸和/或重量是最重要的时代，上述典型设计显然需要被改进。


技术实现要素：

4.一些示例性实施例可以使得能够提供具有改进的线轴设计的粉箱，这使得粉箱能够被制成具有优化的几何特性。此外，示例性实施例可以通过防止线在线被锚定到线轴的位置处磨损或失效来延长粉箱的使用寿命。
5.在示例性实施例中，提供粉箱(也称为粉卷轴或粉线工具)。粉箱可以包括具有孔的壳体、包封在壳体内的卷轴组件、具有可操作地连接到端钩的第一端并被构造为从壳体延伸穿过孔且具有被构造成缠绕在卷轴组件上的第二端的线、以及粉盒，线被保持在粉盒中或线在延伸出孔之前穿过粉盒。卷轴组件可以包括线轴，该线轴具有基本上平行于线轴的旋转轴线延伸的芯构件、在芯构件的第一端处设置在基本上垂直于线轴的旋转轴线的平面中的第一侧壁、以及在芯构件的第二端处设置在基本上平行于第一侧壁的平面中的第二侧壁。线可以被构造成通过缠绕到芯构件上而被保持在线轴上。第一侧壁可以包括第一锚
定孔和第二锚定孔，第一锚定孔和第二锚定孔彼此间隔开并且各自从第一侧壁的内表面穿过第一侧壁到第一侧壁的外表面。在第一侧壁的外表面上可形成从第一锚定孔延伸到第二锚定孔的线轴槽。
6.在另一个示例性实施例中，粉箱的线轴具有基本上平行于线轴的旋转轴线延伸的芯构件、在芯构件的第一端处设置在基本上垂直于线轴的旋转轴线的平面中的第一侧壁、以及在芯构件的第二端处设置在基本上平行于第一侧壁的平面中的第二侧壁。线可以被构造成通过缠绕到芯构件上而被保持在线轴上。第一侧壁可以包括第一锚定孔和第二锚定孔，第一锚定孔和第二锚定孔彼此间隔开并且各自从第一侧壁的内表面穿过第一侧壁到第一侧壁的外表面。在第一侧壁的外表面上可形成从第一锚定孔延伸到第二锚定孔的线轴槽。
附图说明
7.已经概括地描述了一些示例性实施例，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
8.图1示出了根据示例性实施例的粉箱的框图。
9.图2示出了根据示例性实施例的粉箱的主视立体图；
10.图3示出了根据示例性实施例的粉箱的后视立体图；
11.图4示出了根据示例性实施例的沿穿过粉箱的半壳之间的相交处的平面截取的横截面图；
12.图5是根据示例性实施例的沿着粉箱的纵向中心线通过垂直于图4中所述平面的平面截取的横截面图。
13.图6a示出了显示根据示例性实施例的线轴的内部的立体图；
14.图6b是根据示例性实施例的线轴的外部的立体图；
15.图6c是根据示例性实施例的图6b的线轴槽的外部的放大图；
16.图7示出了根据示例性实施例的线轴的横截面图，该横截面图是通过基本上垂直于线轴槽的延伸方向的平面截取的；以及
17.图8示出了根据示例性实施例的卷轴组件的横截面图，其示出了线轴和壳体之间的间隙。
具体实施方式
18.现在将在下文中参考附图更全面地描述一些示例性实施例，在附图中示出了一些但不是所有的示例性实施例。实际上，本文描述和描绘的示例不应解释为限制本公开的范围、适用性或配置。相反，提供这些示例性实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，如本文所使用的，术语“或”应解释为每当其操作数中的一个或多个为真时就结果为真的逻辑运算符。如本文所使用的，可操作联接应该理解为涉及直接或间接连接，在任一情况下，该直接或间接连接使得能够实现可操作地彼此联接的部件的功能性互连。
19.如上所述，一些示例性实施例可以涉及提供一种粉箱，该粉箱可以具有用于优化粉箱设计几何形状的改进的线轴设计。图1示出了根据示例性实施例的粉箱100的框图，图2
和图3分别示出了粉箱100的主视立体图和后视立体图。图4示出了沿穿过粉箱100的半壳之间的相交处的平面截取的横截面图。图5是沿着粉箱100的纵向中心线通过垂直于图4中所述平面的平面截取的横截面图。图6-8示出了改进的线轴设计的具体方面。
20.值得注意的是，尽管图2-5示出了特定的粉箱设计，其可以很好地与示例性线轴设计一起使用，但是应该理解，这里描述的线轴设计也可以用于任何其它的粉箱设计。因此，图2-5所示的粉箱设计仅仅作为示例而提供，以便于大体描述粉箱的操作，并示出本文所述的线轴设计如何也可以有利地应用于一个示例性粉箱设计中。
21.现在参考图1-5，示例性实施例的粉箱100可包括壳体110，该壳体包括第一半壳112和第二半壳114。第一和第二半壳112和114可以在其中容纳卷轴组件120和回缩组件130。线140(或绳)可以缠绕在卷轴组件120上，并且可以可替换地从卷轴组件120上抽出和回缩到卷轴组件120上。回缩到卷轴组件120上可通过回缩组件130实现，该回缩组件可包括可折叠手柄132，该可折叠手柄被折叠以套入第二半壳114的一部分中，并且被展开以使用户能够转动手柄132。当手柄132被展开和转动时，毂134旋转并且可操作地联接到齿轮组件(见图5的齿轮组件136)，对于手柄132的每个相应旋转，齿轮组件可以提供卷轴组件120的卷筒或卷轴的多个旋转。
22.线140可以通过形成在壳体110的一部分中的孔150放出。孔150可以形成为稍大于线140的直径，并且可以进一步容纳或保持过滤器或擦拭构件，例如一片毛毡或其它材料，其防止粉从粉盒160中过量漏出(粉盒在线140位于壳体110内部时暴露于线140)，并且还在线140从壳体110抽出时从线140去除过量的粉。毛毡可以通过保持线或其它结构保持在其位置中。因此，线140在离开孔150之前可以穿过或保留在粉盒160中。在示例性实施例中，粉盒160可以包括粉端口162，其可以从壳体110的外部接近并被移除，以能够再次填充粉盒160。该示例的粉端口162位于壳体110的底部，但是粉端口162的其它位置也是可能的。
23.线140具有设置在其一端处的端钩170，并且在线140的另一端处固定到卷轴组件120。端钩170可以(暂时)固定到待标记的介质或表面上的锚定点。一旦将端钩170固定到锚定点，线140就可以从孔150中放出，并且从卷轴组件120上松开。当已经放出了期望长度的线140时，使用者可以通过如上所述地弹击或拨动线140来进行任何必要的标记。然后，端钩170可从锚定点释放，且手柄132可用于操作回缩组件130，以通过将线140经由孔150拉回到壳体110内而将线140卷绕回到卷轴组件120上。
24.尽管端钩170可以在孔150附近从壳体110悬垂，但是一些示例性实施例可以采用支座组件180，其可以形成为口部或喷嘴，该口部或喷嘴包括形成在其中的接收腔182，以允许端钩170回缩到接收腔182中。当端钩170回缩到接收腔182中时，端钩170可以与支座组件180的远端(相对于壳体110的其余部分)齐平地安置。换句话说，端钩170完全安置在壳体110的一部分中(具体地，安置在支座组件180的接收腔182中)，使得端钩170的主体、背部、基部或脊部的基本上全部由接收腔182接收或围绕，并且仅齿或叉部(其相对于主体、背部、基部或脊部以大约90度的角度延伸)在接收腔182的外部。如果采用这种布置，则可以确保端钩170不会被无意地绊住或卡在物体、衣服和/或类似物上，而且还产生光滑且美观的外观。
25.从图1-5可以看出，如上所述，根据设计考虑(其中设计考虑是与各部件的几何形状的布置相关)，粉箱100的尺寸最终取决于各部件的尺寸总和。对于卷轴组件120，线轴200
是确定粉箱100的宽度或厚度的关键部件。在这方面，手柄132、回缩组件130和卷轴组件120组合起来限定了粉箱100在轴向方向上的厚度。相对于确定卷轴组件120的最小厚度，线轴200是最大的部件。在这方面，线轴200可在一个轴向端上由回缩组件130界定，并且可在相对的轴向端上由壳体110或线轴200可旋转地安装到壳体110的一部分界定。因此，线轴200必须具有限定在线轴200和壳体110的内壁或内表面之间的最小间隙，以便允许线轴200没有干涉地转动。
26.如上所述，最小间隙通常至少与线140的直径一样大，因为线140沿着线轴200的壁之一通过以被系或锚定在线轴200的轴线附近。为了减小该最小间隙的尺寸，示例性实施例可在形成在线轴200的侧壁中的锚定孔之间提供线轴槽210，如图6-8所示。在这方面，图6由图6a、6b和6c限定。图6a示出了显示线轴200内部的立体图，图6b示出了显示线轴200外部的立体图。同时，图6c是图6b的线轴槽210的放大图。图7示出了线轴200的通过基本上垂直于线轴槽210的延伸方向的平面截取的横截面图。图8示出了卷轴组件120的横截面图，其示出了线轴200和壳体110之间的间隙。
27.参照图6-8，线轴200可包括第一侧壁220和第二侧壁222，它们各可基本上呈板形、圆形，并从平行于线轴200的旋转轴线延伸的芯构件230的相对侧彼此面对。芯构件230可操作地联接到齿轮232，该齿轮可响应于图5的齿轮组件136的操作而转动。旋转轴线可基本垂直于第一侧壁220所在的平面和第二侧壁222所在的平面延伸。
28.线轴200可具有形成在第一侧壁220中、在靠近第一侧壁220和芯构件230的相交处的部分处的第一锚固孔240。线轴200还可包括第二锚定孔242，其形成在第一侧壁220中、与第一锚定孔240间隔开，并且还邻近第一侧壁220和芯构件230的相交处。尽管不是必需的，但在一些情况下，第一锚定孔240和第二锚定孔242可各自与芯构件230和线轴200的旋转轴线等距。线轴槽210可形成在第一侧壁220的外表面(即，面向外的表面)中，并且从第一锚定孔240延伸到第二锚定孔242。在一些情况下，线轴槽210可延伸以限定在第一锚定孔240和第二锚定孔242之间的弦，其中弦的相应端部各自限定从线轴200的旋转轴线到第一锚定孔240和第二锚定孔242中的相应一个的中心的相等径向距离。
29.线轴槽210可以通过将材料去除到一定深度(d)(该深度从第一侧壁220的外表面测量)而形成。然而，作为材料去除的替代，线轴200可以被成型为包括线轴槽210，作为从第一锚定孔240线性地延伸到第二锚定孔242的凹陷、凹槽或凹谷。在任一情况下，深度(d)可以相对于线140的已知直径或宽度(即，线宽(sw))来选择。如果线轴槽210的深度(d)等于或大于线宽(sw)，那么线宽(sw)不会影响必须设置在第一侧壁220的外表面和壳体110的面对第一侧壁220的内表面之间的间隙距离(c)。然后，间隙距离(c)可以被优化为使线轴200平稳操作所需的最小距离。
30.如果线轴槽210形成为具有小于线宽(sw)的深度(d)，则由于需要使线140适于延伸到第一侧壁220的外表面和壳体110的面对第一侧壁220的内表面之间的空间中以防止线140的磨损或束缚，间隙距离(c)可以更大。然而，为线轴槽210提供的任何显著深度(d)将必然能够使间隙距离(c)的形成为小于线宽(sw)。由于将间隙距离(c)形成为小于线宽(sw)在传统设计中是不可能的，因此设置线轴槽210提供了使间隙距离(c)减小到等于线140的直径(即，线宽(sw))减去线轴槽210的深度(d)的值的能力。因此，c＝sw-d。在形成于第一侧壁220的外表面中的凹槽中提供线140的能力，因此能够通过减小第一侧壁220的外表面和壳
体110的面向第一侧壁220的内表面之间的距离来优化壳体几何形状。该减小的间隙距离(d)可进一步使线轴200能够以较小的摇晃旋转，并且还可使线140随着时间的推移而磨损或损坏的可能性更小，使得线140在系结点(即，在第一锚定孔240和第二锚定孔242处系结到第一侧壁220的地方)处的失效的可能性也更小。
31.在示例性实施例中，提供了一种粉箱。粉箱可以包括具有孔的壳体、包封在壳体内的卷轴组件、具有可操作地连接到端钩的第一端并被构造为从壳体延伸穿过孔且具有被构造成缠绕在卷轴组件上的第二端的线、以及粉盒，线被保持在粉盒中或线在延伸出孔之前穿过粉盒、以及示例性实施例的粉端口。卷轴组件可以包括线轴，该线轴还可以包括基本上平行于线轴的旋转轴线延伸的芯构件、在芯构件的第一端处设置在基本上垂直于线轴的旋转轴线的平面中的第一侧壁、以及在芯构件的第二端处设置在基本上平行于第一侧壁的平面中的第二侧壁。线可以被构造成通过缠绕到芯构件上而被保持在线轴上。第一侧壁可以包括第一锚定孔和第二锚定孔，第一锚定孔和第二锚定孔彼此间隔开并且各自从第一侧壁的内表面穿过第一侧壁到第一侧壁的外表面。在第一侧壁的外表面上可形成从第一锚定孔延伸到第二锚定孔的线轴槽。
32.在一些实施例中，上述装置的特征可以被增加或修改，或者可以添加附加特征。这些增加、修改和添加可以是可选的，并且可以以任何组合提供。因此，尽管下面列出了一些示例性修改、增加和添加，但是应当理解，修改、增加和添加中的任何一个可以单独地实现，或者与所列出的一个或多个或甚至所有其它修改、增加和添加组合地实现。这样，例如，线轴槽的深度可以等于或大于线的线宽。然而，在一些替代方案中，线轴槽的深度可以小于线的线宽。在示例性实施例中，第一侧壁面向壳体的内部部分并且与壳体的内部部分间隔开间隙距离，并且间隙距离可以大于或等于线宽减去线轴槽的深度。在一些情况下，第一锚定孔和第二锚定孔可以设置成邻近芯构件、与线轴的旋转轴线等距。在示例性实施例中，线轴槽可延伸以在第一锚定孔与第二锚定孔之间限定弦，并且弦的相应端部可各自限定从线轴的旋转轴线到第一锚定孔和第二锚定孔中的相应一个的中心的相等径向距离。在一些情况下，线轴槽可以在线轴的成型过程中形成在第一侧壁上。
33.受益于在前述描述和相关附图中呈现的教导，本发明所属领域的技术人员将想到本文阐述的本发明的许多修改和其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，虽然前面的描述和相关联的附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施例，但是应当理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以通过替代实施例来提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能的组合也被预期为可以在所附权利要求中的一些中阐述。在本文描述了优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当理解，这些优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例性实施例，但不一定适用于所有示例性实施例。因此，本文所述的任何优点、益处或解决方案不应被认为对所有实施例或本文所要求保护的实施例是关键的、必需的或必要的。尽管在此使用了特定术语，但是它们仅在一般性和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。