具体实施方式

总体上参照附图，示出了卷尺测量件的多个不同实施例。本文讨论的卷尺测量件的多个不同实施例包括创新的收回系统，该收回系统被设计成提供紧凑的和/或易于握持的壳体，同时在这种具有相对较小的大小或易于握持的尺寸的壳体内提供长的卷尺长度。

如通常将理解的，在某些卷尺测量件设计中，弹簧(典型地，螺旋弹簧)在卷尺片延展期间储存能量并且在卷尺片收回期间向卷轴施加力/扭矩，从而使卷尺片卷绕在卷轴上。在典型的卷尺测量件设计中，弹簧位于卷尺卷轴的中心腔体中，并且在这种卷尺测量件设计中，增加弹簧能量以提供对更长、更宽和/或更厚的测量卷尺片的收回典型地需要使用更大的螺旋弹簧。在收回弹簧位于卷尺卷轴内的设计中，增加弹簧大小通常需要增加卷尺测量件壳体的高度尺寸以适应弹簧大小的增加。然而，申请人已经确定，增加卷尺测量壳体的高度导致壳体形状可能难以被使用者握持。

相应地，如本文讨论的，申请人已经研发多种不同的创新卷尺测量件尺片收回系统，在这些卷尺测量片收回系统中收回弹簧位于卷尺卷轴外部并且在其旁边。在这种布置中，卷尺测量件壳体的高度尺寸可以减小，这是因为弹簧无需装配在卷尺卷轴内，这进而允许基于卷尺片的最小卷径将卷尺片所卷绕的卷尺卷轴表面的直径减小至小的大小。进一步地，在本文讨论的布置中，收回弹簧被定位成邻近于卷尺卷轴，使得收回弹簧和卷尺卷轴共享共用的中心旋转轴线。与包括离轴的外部(相对于卷尺卷轴)收回弹簧的卷尺测量件设计相比，本文讨论的收回系统不需要典型地在离轴弹簧布置中所需的相对复杂的或潜在低效的传动机构。

另外，在多个不同实施例中，本文讨论的卷尺收回系统可以利用齿轮系，该齿轮系联接至弹簧、卷尺卷轴和壳体，其方式使得允许对卷尺测量件大小进一步优化和/或控制卷尺测量件收回。在一些这样的实施例中，弹簧和卷尺卷轴均联接至旋转心轴或轴。在一些这样的实施例中，齿轮系是减速齿轮系，该减速齿轮系将卷尺卷轴的每一转转化成轴的小于一转，进而转化成每转卷尺卷轴较小数字的弹簧卷绕。在替代性实施例中，不使用齿轮系。进一步地，在一些实施例中，卷尺测量件包括第一弹簧和第二弹簧，如本文讨论的该第一弹簧位于卷尺卷轴的外部，该第二弹簧位于卷尺卷轴的内部。

参照图1至图3，根据示例性实施例示出了长度测量装置、卷尺测量件、测量卷尺、可伸缩尺等，诸如卷尺测量件10。总体上，卷尺测量件10包括壳体12，该壳体具有第一部分14和第二部分16。卷尺测量件10包括卷尺片18，并且在图1至图3所示的收回位置，卷尺片18卷绕或盘绕在卷尺卷轴20上。总体上，卷尺片18是包括多个刻度式测量标记的长形材料条，并且在特定实施例中，卷尺片18是长形金属材料(例如，钢材料)条，该长形金属材料条的最外端联接至尺钩组件22。卷尺片18可以包括多个不同涂层(例如，聚合物涂层层)，以帮助保护卷尺片18和/或尺片的刻度式标记免于磨损、破坏等。

图2示出了卷尺壳体12的详细透视图。总体上，基于本文讨论的多个不同的基于弹簧的收回系统提供了高度相对较低(对于给定卷尺片长度)和宽度相对较大的卷尺壳体，申请人认为这允许改善对卷尺测量件10的操作/抓握。如图2所示，壳体12具有最大外高度尺寸H1和最大外宽度尺寸W1，该最大外高度尺寸是壳体的总体上垂直于卷尺延展期间的卷尺片的尺寸，该最大外宽度尺寸是与卷尺片18的宽度平行的尺寸。

在多个不同实施例中，H1大于W1。在多个不同实施例中，H1在60mm与120mm之间，并且W1在40mm与70mm之间。在特定实施例中，卷尺片长度在35ft与45ft之间，H1在75mm与100mm之间，并且W1在54mm与60mm之间。在特定实施例中，卷尺片长度在20ft与30ft之间，H1在60mm与85mm之间，并且W1在52mm与58mm之间。在多个不同实施例中，与收回弹簧位于卷尺卷轴内的典型卷尺测量件相比，H1/W1的比率相对较低(对于给定卷尺长度)。在多个不同实施例中，H1/W1小于2、更具体地在1.7与1.1之间。

参照图1，设置有卷尺锁30以选择性地接合卷尺片18，该卷尺锁用于将卷尺片18和卷轴20固持在位，使得卷尺片18的延展区段保持所期望的长度。沿壳体12的向前部分限定槽缝32。槽缝32在卷尺测量件壳体12中提供了开口，该开口允许卷尺锁30延伸到壳体12中并与壳体12内的卷尺18或卷轴20接合。另外，槽缝32提供了足以允许卷尺锁30相对于壳体12在锁定位置与解锁位置之间移动的长度。在槽缝32下方，在卷尺壳体12中设置了开口、诸如卷尺口34。在一个实施例中，卷尺口34具有与卷尺片18的弧形截面轮廓相对应的弧形形状。卷尺口34允许在卷尺延展期间使卷尺片18从壳体12延展出来以及在卷尺收回期间将卷尺片收回到壳体中。

参照图3，卷尺卷轴20可旋转地安装在壳体12内并且围绕轴24定位。在所示的实施例中，轴24在壳体12内可旋转地安装成使得在卷尺延展或收回期间允许轴24相对于壳体12旋转。然而，在其他实施例中，轴24可以相对于壳体固定。

如图3所示，卷尺测量件10包括收回系统40，该收回系统包括示出为螺旋弹簧26的弹簧。总体上，螺旋弹簧26联接至卷尺卷轴20，其方式使得螺旋弹簧26被盘绕或卷绕成在卷尺18从壳体12延展出来期间储存能量并且在收回卷尺18(例如，接着释放或解锁卷尺18)期间解绕，释放能量、驱动将卷尺18重新卷绕到卷尺卷轴20上。具体地，当卷尺片18被解锁或释放时，弹簧26扩张，驱动卷尺卷轴20卷绕卷尺片18并且将卷尺片18向回拉到壳体12中。

如图3所示，卷尺18的未延展部分卷绕到卷轴20的径向面向外的表面38上，该卷轴被壳体12包绕。卷轴20绕卷尺测量件10的由轴24限定的轴线28可旋转地布置，并且弹簧26联接至卷轴20并且被配置成绕旋转轴线28驱动卷轴20，这进而提供了对卷尺片18的动力收回。

总体上并且与典型的卷尺测量件设计相比，弹簧26被定位成邻近于卷轴20的支撑卷尺片18的盘绕部分的那部分并且在其外部。在这种布置中，弹簧26还位于卷尺片18的盘绕部分的外部并且邻近于该盘绕部分。因此，在这种布置中，卷尺片18或表面38的任何部分都未在径向方向上包绕弹簧26。换言之，卷尺片18或表面38的任何部分都未在相对于轴24的径向方向上定位在弹簧26与壳体12之间。

如图3中可以看见的，由于弹簧26无需装配在表面38内或在卷尺片18的盘绕部分内，所以这种布置允许在径向面向外的表面38处测量的卷轴20的直径(示出为OD1)比其中收回弹簧位于表面38内或卷尺片18的盘绕部分内的设计小得多。进一步地，在这种实施例中，弹簧26具有最大外直径(示出为OD2)。在多个不同实施例中，OD2大于OD1、具体地大于两倍的OD1。进一步地，在多个不同实施例中，弹簧26的宽度小于卷尺片18的宽度、具体地小于卷尺片18的宽度的一半、更具体地小于卷尺片18的宽度的三分之一。

此外，如图3中可以看见的，弹簧26和卷尺片18共享由轴24限定的共用旋转轴线28。因此，弹簧26被定位成在壳体12内沿轴线28邻近于卷尺片18并且与其间隔开。与弹簧位于卷尺卷轴外部的一些卷尺测量件设计相比，这种布置允许弹簧26经由单个共用的旋转轴24联接至卷尺卷轴20，而无需用在具有外部离轴收回弹簧的一些卷尺测量件中的复杂的传动机构。

在图3的特定布置中，卷轴20包括中心筒50、侧壁52和示出为弹簧壁54的弹簧线轴。中心筒50是中空圆柱形结构，其限定了卷尺片18所卷绕的径向面向外的表面38。侧壁52是凸缘结构，其从中心筒50径向向外地延伸。弹簧壁54是从侧壁52向外、垂直于该侧壁、并且围绕轴线28延伸的壁(例如，圆柱形壁)。总体上，中心筒50、侧壁52、和弹簧壁54由刚性结构形成，该中心筒、侧壁、和弹簧壁在壳体12内一起旋转。

弹簧26的径向外端联接至弹簧壁54，并且弹簧26的径向内端联接至轴24。卷轴20的刚性构造将弹簧26与卷尺片18联接，使得卷尺片18的延展引起弹簧26的卷绕，并且弹簧26的解绕驱动卷轴20旋转并且收回卷尺片18。

在图3所示的特定实施例中，轴24可旋转地联接至壳体12，并且收回系统40包括齿轮系42。总体上，齿轮系42联接在轴24与卷尺卷轴20之间，从而允许基于设计的齿轮系42的传动比来选择响应于卷轴20的每一转产生的轴24的旋转次数。这进而允许控制响应于卷轴20的每一转弹簧26所经历的转动次数，这允许控制弹簧26的扭矩曲线和收回特性。

如图3所示，齿轮系42包括多个行星齿轮56，这些行星齿轮位于卷尺卷轴20与壳体柱58之间。如应理解的，在这种布置中，环齿轮60沿卷尺卷轴20的内直径的一部分形成，并且中心齿轮或太阳齿轮62沿壳体柱58的外直径形成。

应当理解的是，在其他实施例中，收回系统40不需要包括齿轮系42。在一些这样的实施例中，轴24可以直接联接至卷轴20，并且弹簧26的内端可以联接至内弹簧线轴，该内弹簧线轴经由齿轮装置联接至轴24。

进一步地，虽然图3了示出位于卷轴20左侧的单个弹簧26，但是在其他实施例中，卷尺测量件10可以包括两个弹簧26，沿轴线28在卷轴20的两侧各有一个弹簧。在一些双弹簧实施例中，两个弹簧26可以彼此串联地起作用，并且在另一个实施例中，两个弹簧26可以彼此并联地起作用。

如应理解的，使用一些周转齿轮布置，其中齿轮系的输入联接至卷轴20，输出联接至轴24，并且弹簧26联接在卷轴20与轴24之间，弹簧26沿与卷尺延展期间卷轴20的旋转相同的方向卷绕，并且在其他实施例中，弹簧26沿与卷尺延展期间卷轴20的旋转相反的方向卷绕。

参照图4，示出和描述了卷尺测量件10的另一个实施例，该卷尺测量件包括基于螺旋弹簧的收回系统、诸如收回系统100。总体上，除了本文讨论的差异之外，收回系统100与上面讨论的收回系统40基本上相同。类似于收回系统40，收回系统100被配置成将卷尺卷轴20的旋转运动(例如，在卷尺延展期间)转化为弹簧26的卷绕，并且在释放卷尺片18时，弹簧26的扩张驱动卷尺片18重新卷绕到卷尺卷轴20上。

如图4所示，收回系统100包括示出为圆柱形壁102的弹簧线轴。圆柱形壁102刚性地联接至壳体12，并且在特定实施例中，圆柱形壁102与壳体12的一部分由单件整体材料形成。弹簧26的径向外端联接至圆柱形壁102，并且弹簧26的径向内端联接至轴24。在此实施例中，轴24可旋转地联接至壳体12，并且弹簧26与壁102之间的固定连接允许弹簧26在卷尺延展期间围绕轴24卷绕。

进一步地，在图4所示的实施例中，收回系统100包括齿轮系104。在此布置中，示出为圆柱形壁106的环齿轮壁刚性地联接至壳体12，并且在特定实施例中，圆柱形壁106与壳体12的一部分由单件整体材料形成。环齿轮108联接至圆柱形壁106。中心齿轮或太阳齿轮110联接至卷尺卷轴20。一个或多个行星齿轮112联接至轴24。

类似于齿轮系42，齿轮系104联接在轴24与卷尺卷轴20之间，从而允许基于齿轮系104的传动比来选择响应于卷轴20的每一转产生的轴24的旋转次数。这进而允许控制响应于卷轴20的每一转弹簧26所经历的转动次数，从而允许控制弹簧26的扭矩曲线和收回特性。

参照图5至图8，示出和描述了卷尺测量件10的另一个实施例，该卷尺测量件包括基于螺旋弹簧的收回系统、诸如收回系统120。总体上，除了本文讨论的差异之外，收回系统120与上面讨论的收回系统40和100基本上相同。类似于收回系统40，收回系统120被配置成将卷尺卷轴20的旋转运动(例如，在卷尺延展期间)转化为弹簧26的卷绕，并且在释放卷尺片18时，弹簧26的扩张驱动卷尺片18重新卷绕到卷尺卷轴上。

收回系统120包括示出为圆柱形壁102的弹簧线轴和弹簧心轴或弹簧轴122。弹簧26的径向外端联接至圆柱形壁102，并且弹簧26的径向内端联接至弹簧轴122。

在图5至图8所示的实施例中，收回系统120包括齿轮系124。在这种布置中，示出为盘126的连接结构刚性地联接至壳体12。在多个不同实施例中，盘126是与壳体12分开的部件，其刚性地联接至壳体12，而在其他实施例中，盘126与壳体12一体地形成。

环齿轮128联接至盘126。中心齿轮或太阳齿轮130联接至卷尺卷轴20。一个或多个行星齿轮112联接至轴24。齿轮架132联接至弹簧轴122。齿轮架132包括一个或多个柱134，该一个或多个柱支撑位于太阳齿轮130与环齿轮128之间的一个或多个行星齿轮136。应当理解的是，虽然图5至图8示出了单个行星齿轮136，但是在一些实施例中，齿轮架132的每个柱都支撑行星齿轮136。

类似于齿轮系42，齿轮系124联接在弹簧轴122与卷尺卷轴20之间，从而允许基于齿轮系124的传动比来选择响应于卷轴20的每一转产生的弹簧轴122的旋转次数。这进而允许控制响应于卷轴20的每一转弹簧26所经历的转动次数，从而允许控制弹簧26的扭矩曲线和收回特性。

在多个不同实施例中，本文讨论的齿轮系可以提供各种传动比，以提供响应于卷轴20的每一转所期望的弹簧26卷绕水平。在多个不同实施例中，齿轮系42、104和/或124提供的传动比在1.5与6.5之间、具体地在2.5与4.5之间、更具体地在3与4之间。在特定实施例中，齿轮系42、104和/或124具有3.1、3.4或3.75的传动比。

在本文讨论的多个不同实施例中，弹簧26由厚度为0.38mm并且宽度为10mm的SK4钢形成。在多个不同实施例中，弹簧26的有效长度为38-40mm并且形成的卷径为35-40mm。

在多个不同实施例中，收回系统120的部件可能以多种不同布置联接或连接。在一个实施例中，轴24、架132和弹簧轴122刚性地联接在一起，使得所有三个部件在卷尺测量件壳体内一起旋转。在一个这样的实施例中，轴24、架132和弹簧轴122由单件整体材料形成。在另一个实施例中，轴24相对于壳体并且相对于架132和弹簧轴122可旋转地联接。在另一个实施例中，轴24刚性地固定至壳体和架132，并且轴122绕轴24旋转。

在多个不同实施例中，卷尺测量件10可以包括具有多个不同最大延展长度的卷尺片18。在特定实施例中，卷尺片18的最大延展长度小于50英尺或更具体地小于40英尺。在多个不同实施例中，卷尺片18的长度在15ft与40ft之间，并且在特定实施例中，卷尺片18的长度为35ft、30ft、25ft、或16ft。

在多个不同实施例中，齿轮系42、104或124可以是多种周转齿轮系设计中的任一种。在特定实施例中，齿轮系42、104或124是ANSI/AGMA6123-B06中示出和描绘的齿轮布置中的任一种。在其他实施例中，齿轮系42、104或124包括两个或更多个彼此串联连接的周转齿轮布置，其中第一周转齿轮布置的输入联接至卷轴20，第一周转齿轮布置的输出联接至第二齿轮布置的输入，并且第二周转齿轮布置的输出联接至轴24。对于包括3个、4个、5个等串联的周转齿轮系的齿轮系42、104或124可以重复这种模式。在其他实施例中，齿轮系42、104或124是ANSI/AGMA 6123-B06中未描述的齿轮布置。

示例

下面的表1示出了根据本文讨论的示例性实施例的、根据多种不同特定设计的多种不同卷尺测量件设计的细节。

表1

参照图9，示出和描述了卷尺测量件11的另一个实施例，该卷尺测量件包括基于螺旋弹簧的收回系统、诸如收回系统140。总体上，除了本文讨论的差异之外，收回系统140与上面讨论的收回系统40、100和120基本上相同。收回系统140包括第一弹簧142和第二弹簧144，该第一弹簧和第二弹簧沿纵向轴线28布置在卷尺卷轴20的两侧。类似于收回系统40、100、和120，收回系统140被配置成将卷尺卷轴20的旋转运动(例如，在卷尺延展期间)转化为弹簧142和144的卷绕，并且在释放卷尺片18时，弹簧142和144的扩张驱动卷尺片18重新卷绕到卷尺卷轴20上。

进一步地，在图9所示的实施例中，收回系统140包括齿轮系148。齿轮系148包括多个行星齿轮152，这些行星齿轮位于卷尺卷轴20与太阳齿轮156之间。中心齿轮或太阳齿轮156联接至卷尺卷轴20，并且行星齿轮154联接至轴146。

类似于齿轮系42、104和124，齿轮系148联接在轴146与卷尺卷轴20之间，从而允许基于齿轮系148的传动比来选择响应于卷轴20的每一转产生的轴146的旋转次数。这进而允许控制响应于卷轴20的每一转弹簧142和144所经历的转动次数，从而允许控制弹簧142和144的扭矩曲线和收回特性。

轴146包括示出为圆柱体150的部件，该圆柱体沿纵向轴线28沿轴146的大部分(例如，至少50％)长度延伸。在多个不同实施例中，轴146包括环形壁，该环形壁限定了圆柱形表面，该圆柱形表面具有至少部分中空的内部。圆柱体150限定了直径OD3。卷尺卷轴20的面向外的表面38限定了直径OD1并且卷尺卷轴20的面向内的表面36限定了直径OD4。

在多个不同实施例中，没有弹簧在径向方向上处于卷尺片18与轴24之间，更一般地，没有弹簧在径向方向上处于卷尺卷轴20与纵向轴线28之间。因此，面向外的表面38的直径OD1与轴24、122和/或146的直径OD3之比可以比在螺旋弹簧径向地定位在卷尺卷轴与轴之间的其他卷尺测量件中更小。在一个实施例中，圆柱体150的直径OD3至少是面向外的表面38的直径OD1的四分之一，更具体地圆柱体150的直径OD3至少是面向外的表面38的直径OD1的三分之一，更具体地圆柱体150的直径OD3至少是面向外的表面38的直径OD1的35％，并且更具体地圆柱体150的直径OD3至少是面向外的表面38的直径OD1的40％。

在多个不同实施例中，面向内的表面36的直径OD4与轴24、122和/或146的直径OD3之比可以比在螺旋弹簧径向地定位在卷尺卷轴与轴之间的其他卷尺测量件中更小。在一个实施例中，圆柱体150的直径OD3至少是面向内的表面36的直径OD4的四分之一，更具体地圆柱体150的直径OD3至少是面向内的表面36的直径OD4的三分之一，更具体地圆柱体150的直径OD3至少是面向内的表面36的直径OD4的35％，并且更具体地圆柱体150的直径OD3至少是面向内的表面36的直径OD4的40％。

在多个不同实施例中，定位在壳体12内的弹簧的外直径不小于卷尺卷轴20的径向面向外的表面38。

应当理解的是，附图详细展示了示例性实施例，并且应当理解的是，本申请不限于说明书中阐述的或附图中展示出的细节或方法。还应当理解的是，术语仅是出于说明的目的而不应视为限制性的。

鉴于本说明书，本发明各个方面的进一步修改和替代性实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本说明书应被解释为仅是说明性的。多个不同示例性实施例所示的构造和布置仅是说明性的。虽然在本披露中仅详细描述了几个实施例，但是在实质上不脱离本文所述主题的新颖传授内容和优点的情况下许多修改是可能的(例如，各元件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数的值，安装布置，材料的使用，颜色，取向等的变化)。示出为一体地形成的一些元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式改变，并且分立的元件的性质或数量或位置可以改变或变化。根据替代性实施例，任何过程、逻辑算法或方法步骤的次序或顺序可以改变或重新排序。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以在多个不同示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其他替换、修改、改变和省略。

除非另有明确说明，否则决不打算将本文阐述的任何方法解释为要求其步骤以特定次序执行。相应地，在方法权利要求没有实际列举其步骤应遵循的次序的情况下，或者在权利要求或说明书中没有以其他方式特别声明步骤应限于特定次序的情况下，绝不意味着可以推断出任何特定次序。另外，如本文所使用的，冠词“一个”旨在包括一个或多个部件或元件，而不旨在解释为仅意味着一个。如本文所使用的，“刚性地联接”是指两个部件的联接方式为使得当受到力作用时，这些部件以固定的位置关系一起移动。

本发明的多个不同实施例涉及任何特征的任何组合，并且在本申请或将来的申请中可以要求保护特征的任何这种组合。上面讨论的任何示例性实施例的任何特征、元件或部件都可以单独使用，或者与上面讨论的任何其他实施例的任何特征、元件或部件相结合使用。