卷尺或粉卷轴的改进驱动结构的制作方法

1.示例性实施例总体涉及卷尺测量设备或粉斗，更具体地涉及具有改进驱动结构的该种设备。


背景技术：

2.长卷尺测量设备通常具有相当长的长度(例如大于25或50尺)，使得基于弹簧或其他自动缩回组件要么不可行或不可取。因此，这些设备通常具有柔性且平坦的卷尺(例如由玻璃纤维或其他材料制成)，其缠绕到卷轴或卷轴组件上。端钩固定在卷尺的末端且可被拉动，从而从卷轴组件中抽出卷尺，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，端钩可以附在第一点，并且当从卷轴组件缩回卷尺时，工具的其余部分可以移动到第二点。在任一情况下，端钩将卷尺保持在第一点处，并且用户可以使用卷尺上提供的标记沿第一点与第二点之间的线进行测量。在完成测量后，用户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卷尺缩回到卷轴或其卷筒上。
3.粉斗以类似于从卷轴组件伸出并将线缩回到卷轴组件地运作。然而，粉斗总体使用线而不是卷尺，并且线暴露于可重新填充的贮存器内的粉末。然后粉末可以通过咬合或弹拨线来施加，但也可以其他方式放出、保持在锚定点处、卷入并且保持在类似于上文描述的卷轴组件上。
4.上述方法和适于执行该方法的工具都非常陈旧。然而，与这些工具同样古老的是，实际上针对这些工具的传统设计提供了由塑料或其他类似的材料制成的曲柄和卷轴组件，使得与操作卷轴组件的曲柄或卷筒相关的驱动结构(例如驱动方头)的共同失效模式可以是被剥离、被剪切、或以其他方式损坏驱动结构所坐落的插座。


技术实现要素：

5.一些示例性实施例可以实现提供更结实的、具有改进设计的卷尺或粉卷轴。相应地，上文所述的缺点可以被克服，并且上文所述的失效模式可以避免。
6.在示例性实施例中，提供了一种工具。该工具包括具有孔的外壳、设置在外壳内且具有卷轴的卷轴组件、缩回组件以及驱动组件。卷轴可设置为容纳柔性且可延展的介质，其缠绕在卷轴上并且能够延伸穿过孔。缩回组件可包括可旋转曲柄并且可以设置为与卷轴相接，使得柔性且可延展的介质从外壳伸出之后，能够响应于曲柄的旋转而缠绕在卷轴上。驱动组件可以设置为通过设置在驱动组件的配合表面之间的应力消除板可操作地联接到曲柄。
7.在另一示例性实施例，可以提供工具的具有可旋转曲柄及卷轴的驱动组件。驱动组件可包括可操作地联接到卷轴的载体、插入载体与曲柄之间并且设置为将载体可操作地联接到曲柄的应力消除板、以及以堆叠布置设置在载体、应力消除板以及曲柄上的配合表面，以分布应力并增大驱动组件的最大扭矩承受能力。
附图说明
8.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：
9.图1示出了根据示例性实施例的工具的框图；
10.图2示出了根据示例性实施例的测量设备的主视图；
11.图3示出了根据示例性实施例的测量设备的后视图；
12.图4示出了根据示例性实施例的壳体被移除一半的测量设备的侧视图；
13.图5示出了根据示例性实施例的两个壳体均被移除一半的测量设备的透视图；
14.图6a示出了根据示例性实施例的测量设备的驱动组件载体的后面透视图；
15.图6b示出了根据示例性实施例的载体的主视透视图；
16.图7a示出了根据示例性实施例的应力消除板的后面透视图；
17.图7b示出了根据示例性实施例的应力消除板的主视透视图；
18.图8a是根据示例性实施例的驱动组件的曲柄的主视透视图；
19.图8b和图8c示出了根据示例性实施例的曲柄的后视透视图；
20.图9示出了根据示例性实施例的曲柄、应力消除板和载体装配的侧视透视图；以及
21.图10示出了根据示例性实施例的曲柄、应力消除板和载体装配的爆炸透视图。
具体实施方式
22.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。
23.如上所述，一些示例性实施例可涉及提供可以具有缩回组件的改进设计的工具(例如粉斗或长卷尺测量设备)。这也可以，并且有利地，使用能够注射铸模的设计，以简化设计并降低与之相关的成本。图1示出了根据示例性实施例的工具100的框图，并且图2和3分别示出了工具100的主视图和后视图。
24.现参照图1-3，示例性实施例的工具100可包括外壳110，该外壳包括第一半壳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和缩回组件130。柔性且可延展的介质(例如卷尺140)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上抽出和缩回到其上。缩回到卷轴组件120上可通过缩回组件130实现，该缩回组件可包括曲柄132和可折叠手柄134，该可折叠手柄被折叠到曲柄132靠近第一半壳112的一部分中，并展开以使用户能够绕卷轴组件120的轴线转动曲柄132。当手柄134被展开并转动，卷轴组件120可以设置为转动曲柄132一次一转，或者多次一转(取决于缩回组件130的配置)。就此，在某些情况下，缩回组件130可包括可操作地联接到曲柄132的轮毂，该轮毂旋转并可操作地联接到齿轮组，该齿轮组针对手柄134和曲柄132的单独每一转，为卷轴组件120的卷筒或卷轴提供多转。
25.卷尺140可以通过形成在外壳110的一部分中的孔150放出。孔150可以形成为稍微大于卷尺140的长度和宽度。卷尺140因此可以再从孔150穿出之前保持在卷轴组件120上。卷尺140还可包括设置在其一端的端钩170，并且卷尺140在卷尺140的另一端处附在卷轴组件120上。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附到锚定点，卷尺140就可以从孔150中放出，并且从卷轴组件120上解缠。当已经放出了期望长度的卷尺140时，用户可以通过如上所述地使用卷尺140来进行任何必要的标记。然后，端钩170可从锚定点释放，且曲柄132和手柄134可用于操作缩回组件130，以通过将卷尺140经由孔150拉回到外壳110内，从而将卷尺140卷绕回到卷轴组件120上。
26.卷尺140是平坦的和非金属的(例如玻璃纤维带或织物)，并且是能够用于示例性实施例的柔性且可延展的介质的一个例子。而且，卷尺140与工具100具现为长测量卷尺设备(例如具有大于25尺的卷尺140)的情形相关。然而，示例性实施例也可以应用于工具100为粉斗的情形。在这些情况下，柔性且可延展的介质反而指的是线，并且该线暴露于粉贮存器160中的粉(如图1虚线所示的另选和/或可选本质)。若采用，孔150可以形成为稍大于线的直径，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，其防止粉末从粉贮存器160中过量漏出，粉贮存器在线位于外壳110内部时暴露于线，并且还在线从外壳110抽出时从线除去过量的粉。毛毡可以通过保持线或其它结构保持在其位置中。因此，线在离开孔150之前可以穿过或保留在粉贮存器160中。在一个示例性实施例中，粉贮存器160可以包括插塞162，其可以从外壳110的外部获取并被移除，以能够再次填充粉贮存器160。该示例的插塞162位于外壳110的底部，但是插塞162的其它位置也是可能的。
27.尽管工具100可以是粉斗或测量卷尺设备，以下附图将参照测量设备为长测量卷尺设备(例如具有大于25尺的卷尺140)的例子来描述，并且因此，柔性且可延展的介质在下文论述中以卷尺140为例。不论柔性且可延展的介质是线或卷尺140，孔150可以设置在示例性实施例的引导组件180处。在缠绕回到卷轴组件120期间，引导组件180可设置为防止过度扭转或绑定卷尺140，并且在某些情况下，当端钩170被拉至接近外壳110时，可以为端钩170提供落座。
28.如上所述，手柄134可以在关闭位置与开启位置之间旋转。当在开启位置时，操作者或用户可以将压力施加到手柄134，以转动曲柄132来操作卷轴组件120将卷尺140缠绕到卷轴122上(参见图4和5)。卷尺140拉进卷轴组件120(并拉至卷轴122上)必须通过引导组件180向内拉卷尺140。而且，卷尺140从卷轴122的解缠以促成测量必须通过引导组件180向外拉卷尺140。
29.如上所述，例如工具100的设备共同失效模式是缩回组件132的曲柄132(也称之为轮毂)与卷轴组件120通过驱动方头以及相应的容纳驱动方头的母驱动构件相连接。驱动方头可以是在曲柄132或卷轴组件120的一部分上，而母驱动构件则在另一个上。在任一情况下，由于壁厚的限制，该壁厚能够利用注射铸模来实现，驱动方头可以折断、被剥离，或者母驱动构件可以由于在这两个部件之间产生的应力而被剥离。为了缓解这些应力，并由此提高工具100的牢固性及其使用寿命，示例性实施例可以提供包括应力消除板，其界于卷轴组件120与缩回组件130之间，在下文更详细地描述。
30.图4-10示出了工具100的各种视图，其将用于促进示例性实施例的描述。就此，图4是第一半壳112被移除的工具的侧视图，以示出示例性实施例的曲柄132与应力消除板200
之间的连接。图5示出了缩回组件130和卷轴组件120且第一和第二半壳被移除的部分透视图。图6a示出了独立示例性实施例的载体210的侧视透视图，并且图6b示出了其主视透视图。图7a是应力消除板200单独的主视透视图，并且图7b是其后面透视图。图8a是单独示例性实施例的曲柄132的主视透视图，并且图8b和8c分别示出了曲柄132的单独后面透视图。图9示出了根据示例性实施例的曲柄132、应力消除板200和载体210组装的侧视透视图。图10示出了曲柄132、应力消除板200和载体210的爆炸透视图。
31.现参照图4-10，能够理解的是，载体210可以直接或间接与卷轴122以及曲柄132相连接。在某些情况下，载体210可以指行星齿轮架，由于事实上载体210可以是齿轮组212的一部分，其中载体210可操作地联接到如图5所示的齿轮组212的恒星齿轮。恒星齿轮可转动齿轮组212的其他齿轮，并且最终以不同于曲柄132转动速率的速率(并且有时更快)转动卷轴122。
32.载体210，如图6a和6b所示，可包括驱动突起部220，其止于驱动方头222。驱动突起部220可以大致垂直地从基板224伸出。因此，驱动突起部220的近端可附接到基板224，并且驱动方头222可位于驱动突起部220的远端。本实例中的基板224可包括从驱动突起部220径向向外伸出的三个臂226。然而，基板224可以是圆的或者也具有任意若干其它形状，或者任意数量的臂可以包括在内(即，包括一个或少于三个)。无论臂226的数量或存在，基板224可包括卷轴接合突出部228，其将载体210可操作地联接到卷轴122。卷轴接合突出部228在某些情况下可以以物理方式接合卷轴122，以当载体210转动时，转动卷轴122。然而，在此示例中，卷轴接合突出部228充当轮毂，接合卷轴122的齿轮组212齿轮绕该轮毂转动。
33.驱动突起部220可以设置为延伸穿过卷轴122，以便接合应力消除板200。尤其是，驱动方头222可接合驱动接收器230，驱动接收器形成于应力消除板200的中心并且成型为配合驱动方头222。应力消除板200可以是注射铸模树脂，并且可以是总体圆形板状，而不是驱动接收器230形成在其面对载体210(以及卷轴122)的一侧上，并且相应地驱动凸出部232与驱动接收器230互补。实际上，驱动凸出部232可以是驱动方头222的更大版本，通过用于形成应力消除板200的树脂厚度，相对于驱动方头为超大。
34.尽管非必须，在某些情况下，应力消除板200还可设置有一个或多个螺丝凸台234。螺丝凸台234可形成(再次通过注射铸模工艺)为从应力消除板200所在平面(例如，大致平行于驱动接收器230和驱动凸出部232延伸的纵向)垂直向外延伸，并且可以与驱动凸出部232相隔。在此示例中，提供四个螺丝凸台234，但是在替代实施例可以采用任意合适的数量。螺丝236(参见图10)可以将螺丝凸台234接合到曲柄132，以进一步减小驱动方头222、驱动接收器230、驱动凸出部232、以及形成于曲柄132处的容纳腔240上的应力。
35.曲柄132可包括容纳腔240，其形成于曲柄132的主体241内。容纳腔240、驱动方头22、以及驱动接收器230和驱动凸出部232全部可以具有方形横截面形状。此外，容纳腔240的大小和形状可对应于驱动凸出部230的大小和形状，并且驱动方头222的大小和形状可对应于驱动接收器230的大小和形状，使得这些部件堆叠在一起并且彼此紧密配合。就此，驱动凸出部232可具有类似于驱动方头222的形状，但是更大。尤其是，例如，驱动凸出部232可具有的宽度大致等于驱动方头222宽度加上应力消除板200的两倍壁厚(或至少应力消除板200在驱动接收器230和驱动凸出部232处的两倍厚度)。主体241还可包括位于其上的螺丝凸台242，以对应于应力消除板200的螺丝凸台234。因此，螺丝236可分别穿过应力消除板
200和曲柄132的经对准的螺丝凸台234和242，以进一步将应力消除板200固定至曲柄132。
36.如上所述，容纳腔240形成在曲柄132的轴线或中心处，并且可以调整大小为配合并容纳驱动凸出部232。因此，取代仅具有单个公部件(例如驱动方头222)和单个母部件(例如容纳腔240)，所有与转动曲柄132相关的应力均集中在该单个公部件和单个母部件上，示例性实施例将应力分布在多个部件上。就此，两个公部件(例如驱动方头222和驱动突出部232)和两个母部件(例如驱动接收器230和容纳腔240)用于分布应力。通过以堆叠方式使用多个母部件，驱动构件的有效壁厚可增加。具有几乎均匀壁厚的注射铸模部件可因此被采用，同时仍然有效增加驱动部件的壁厚，以增加组件能够承受的扭矩。就此，载体210、应力消除板210和曲柄132构成驱动组件，其相对于传统设计具有提高的最大扭矩性能。此外，关于螺丝236以及螺丝凸台234和242被采用，最大扭矩可以被增大地更大。
37.因此，如图9和10意识到的是，载体210可操作地联接到卷轴122(例如通过齿轮组212)。载体210还通过驱动方头222与驱动接收器230之间的相互作用可操作地联接到应力消除板200。然后应力消除板200可随之通过驱动凸出部232与形成在曲柄132处的容纳腔240之间的相互作用可操作地联接到曲柄132。就此，应力消除板200的驱动凸出部232和驱动接收器230的任一个可被视为驱动组件与驱动方头222(驱动或公构件的示例)和容纳腔(从动或母构件的示例)的配合表面。当手柄134被展开并转动，曲柄132将会相应地绕其轴线转动。主体241将被此转动所带动，并且相应地通过容纳腔240对驱动凸出部232施加扭矩，以转动应力消除板200(如采用，也对螺丝236以及螺丝凸台234和242)。应力消除板200的转动带动驱动接收器230，由此对驱动方头222施加扭矩并转动载体210。载体210的转动通过齿轮组212传递到卷轴122，由此卷轴122被转动以将卷尺140缠绕到卷轴122上。
38.如上所述，两个母扭矩传递部件和两个公扭矩传递部件作为驱动组件内配合表面的设置，这通过增加应力消除板200来实现，从而增加了最大扭矩能力。然而，需要注意的是，如此实施的具体结构仅仅是如何实现该设置的一个示例。因此，能够在不偏离本文所述的创新精神前提下进行某些修改。例如，公和母部件的顺序和布置可以倒转(即，使得曲柄132具有公部件或驱动方头，并且载体210具有母部件，且应力消除板200的朝向因此被转换)。此外，驱动部件和公/母构件的具体形状可以被改变。因此，星型、三角形或其他几何形状而不是方形在某些情况下可以被采用。
39.可以从上文描述意识到的是，第一和第二半壳112和114以及与驱动组件相关的部件，全部能够通过注射铸模来制造。这样实现了低成本以及改进的工艺性。然而，由于采用本文所述的策略，对于工具，诸如粉斗和长卷尺测量设备，驱动组件的应力承受能力(以及最大扭矩性能)可以被提高。此外，其他注射铸模的工具，也包括注射铸模驱动组件，也能够受益于示例性实施例。
40.在示例性实施例中，可以提供工具。该工具包括具有孔的外壳、设置在外壳内且具有卷轴的卷轴组件、缩回组件以及驱动组件。卷轴可设置为容纳柔性且可延展的介质，其缠绕在卷轴上并且能够延伸穿过孔。缩回组件可包括可旋转曲柄并且可以设置为与卷轴相接，使得柔性且可延展的介质从外壳伸出之后，能够响应于曲柄的旋转而缠绕在卷轴上。驱动组件可以设置为通过设置在驱动组件的配合表面之间的应力消除板，将卷轴可操作地联接到曲柄。
41.在一些实施例中，上述工具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。就此，例如，驱动组件可包括可操作地联接到卷轴的载体，并且应力消除板可以插入载体与曲柄之间。在示例性实施例中，载体通过齿轮组可操作地联接到卷轴。在某些情况下，载体可延伸穿过卷轴的一部分，以在卷轴相对于载体的相反侧上接合应力消除板。在示例性实施例中，配合表面可包括驱动凸出部和驱动接收器，各自形成在应力消除板处。配合表面可进一步包括在曲柄或载体其中之一上的驱动构件以及在曲柄或载体的另一个上的从动构件。驱动构件可操作地联接到驱动接收器，并且驱动凸出部可操作地联接到从动构件。在某些情况下，从动构件可包括形成于曲柄主体内的容纳腔，并且驱动构件可包括形成在载体的驱动突起部处的驱动方头。在示例性实施例中，驱动凸出部、驱动突起部、容纳腔和驱动方头可分别沿曲柄和卷轴的旋转轴线对准。在某些情况下，曲柄主体可进一步包括第一组螺丝凸台，应力消除板可进一步包括第二组螺丝凸台，第一组和第二组螺丝凸台相对彼此可对准并且与旋转轴线相隔。在示例性实施例中，驱动凸出部和驱动接收器在应力消除板的相对侧可具有互补的形状。在某些情况下，应力消除板的壁厚可大致等于从动构件的壁厚。在示例性实施例中，驱动凸出部可具有与驱动构件相似的形状，但是驱动凸出部可具有的宽度大致等于驱动构件的宽度加上应力消除板的两倍壁厚。
42.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。