阅读说明：本技术 具有改进的壳体耐用性的卷尺 (Tape measure with improved housing durability ) 是由 亚当·巴克斯特 乔纳森·希伯特·贝克威思 塞西尔·维尔松 弗拉德·帕德兰吉纳 于 2019-07-12 设计创作，主要内容包括：该卷尺装置可以包括具有孔口的壳体、包围在壳体内的卷轴组件,以及尺身,该尺身具有配置为从壳体延伸穿过孔口的第一端和配置为缠绕在卷轴组件上的第二端。壳体可以包括第一半壳和第二半壳。卷轴组件可以被配置成交替地允许尺身通过孔口从卷轴组件抽出或者在孔口中被接收而到达卷轴组件上。第一半壳和第二半壳可以经由螺纹紧固件接合在一起,该螺纹紧固件插入到形成在第一半壳和第二半壳的对应部分中的螺钉凸台的相应部分中。配合特征可设置在第一半壳和第二半壳上,以便于接合第一半壳和第二半壳。至少一些配合特征可以比其它配合特征长,或者螺钉凸台的直径约为螺纹紧固件的直径的1.5倍至2.5倍。(The tape measure device may include a housing having an aperture, a reel assembly enclosed within the housing, and a blade having a first end configured to extend from the housing through the aperture and a second end configured to be wound on the reel assembly. The housing may include a first half shell and a second half shell. The reel assembly may be configured to alternately allow the blade to be drawn from the reel assembly through the aperture or received in the aperture onto the reel assembly. The first and second half shells may be joined together via threaded fasteners inserted into respective portions of screw bosses formed in corresponding portions of the first and second half shells. Mating features may be provided on the first and second half shells to facilitate joining the first and second half shells. At least some of the mating features may be longer than others, or the diameter of the screw boss may be about 1.5 to 2.5 times the diameter of the threaded fastener.)

具有改进的壳体耐用性的卷尺

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月12日提交的，美国申请号62/697,104的优先权，其全部内容通过引用而整体并入本文。

技术领域

示例性实施例总体上涉及卷尺装置，特别地涉及一种具有改进的耐用性的卷尺。

背景技术

卷尺已经存在了很长时间，并且是在许多情况下用于获得线性测量值的常用测量工具。卷尺可以呈现多种形式，并且可以由布、玻璃纤维、金属、塑料等制成。所使用的材料通常由具体的测量用途决定。例如，裁缝和制衣者通常使用柔性卷尺，其可以在两只手之间容易地操纵以测量两只手之间的距离。然而，对于建筑或木工应用，优选使用刚性且通常为金属的卷尺，以允许卷尺在第一位置和用户的位置之间延伸，其中卷尺的一端锚定在第一位置处，在用户的位置处卷尺从卷轴组件放出。卷轴组件可以具有手动回缩机构或自回缩机构，通常取决于卷尺的长度。对于相对较短的卷尺(例如12英尺或25英尺)，自回缩机构是非常常见的。对于非常长的卷尺(例如，大于100英尺)，通常采用手动回缩机构。

卷轴组件通常也可以被锁定在给定位置，从而例如可以在从卷尺的壳体伸出给定量的金属卷尺尺条的情况下锁定卷尺。支持这种功能的锁定机构通常被实施为设置在卷尺壳体的顶部和/或前部上的滑动锁定按钮。壳体通常由半壳形成，这些半壳接合在一起以包围尺条和作为卷轴组件的部件的至少一个卷筒和弹簧。卷尺的常见失效模式是卷筒和弹簧或卷轴组件的其它部件在冲击事件(例如，卷尺从高处跌落)之后变得不可操作。在一些情况下，两个半壳可能由于冲击而暂时分离，并且尺条本身可能被束缚在形成于两个半壳之间的间隙中。在其它情况下，卷筒和弹簧可能由于冲击而脱离接合，从而防止尺身在从壳体伸出之后的功能性回缩。

提高耐久性的典型努力集中在增加基材和包覆模制壁厚度。然而，从上述失效模式可以理解，这些努力不是专门针对所经历的一些主要失效模式，并且可能无法解决这些失效模式。在这方面，壳体的部分的增厚没有解决一些主要失效模式发生是由于壳体的部件的暂时分离而不是由于壳体壁自身失效的事实。因此，可能期望设计一种具有更坚固的性能以避免半壳分离的卷尺装置。

发明内容

一些示例性实施例可以使得能够提供具有被设计成以更坚固的方式接合在一起的半壳的卷尺。在这方面，例如，一些实施例可以提供在半壳之间的改进的紧固结构和/或配合特征，以减小对冲击损坏的易损性。

在示例性实施例中，提供了一种卷尺装置。该卷尺装置可以包括具有孔口的壳体、包围在壳体内的卷轴组件，以及尺身，该尺身具有配置为从壳体延伸穿过孔口的第一端和配置为缠绕在卷轴组件上的第二端。壳体可以包括第一半壳和第二半壳。卷轴组件可以被配置成交替地允许尺身通过孔口从卷轴组件抽出或者在孔口中被接收而到达卷轴组件上。第一半壳和第二半壳可以经由螺纹紧固件接合在一起，该螺纹紧固件插入到形成在第一半壳和第二半壳的对应部分中的螺钉凸台的相应部分中。配合特征可设置在第一半壳和第二半壳上，以便于接合第一半壳和第二半壳。至少一些配合特征可以比其它配合特征长，或者螺钉凸台的直径约为螺纹紧固件的直径的1.5倍至2.5倍。

在另一示例性实施例中，提供了一种卷尺装置。该卷尺装置可以包括具有孔口的壳体、包围在壳体内的卷轴组件，以及尺身，该尺身具有配置为从壳体延伸穿过孔口的第一端和配置为缠绕在卷轴组件上的第二端。壳体可以包括第一半壳和第二半壳。卷轴组件可以被配置成交替地允许尺身通过孔口从卷轴组件抽出或者在孔口中被接收而到达卷轴组件上。第一半壳和第二半壳可经由设置在第一半壳和第二半壳上的配合特征接合在一起，以便于接合第一半壳和第二半壳。至少一些配合特征比其它配合特征长大约45％至大约55％。

在又一示例性实施例中，提供了一种卷尺装置。该卷尺装置可以包括具有孔口的壳体、包围在壳体内的卷轴组件，以及尺身，该尺身具有配置为从壳体延伸穿过孔口的第一端和配置为缠绕在卷轴组件上的第二端。壳体可以包括第一半壳和第二半壳。卷轴组件可以被配置成交替地允许尺身通过孔口从卷轴组件抽出或者在孔口中被接收而到达卷轴组件上。第一半壳和第二半壳可以经由螺纹紧固件接合在一起，该螺纹紧固件插入到形成在第一半壳和第二半壳的对应部分中的螺钉凸台的相应部分中。螺钉凸台的直径可以是螺纹紧固件的直径的大约1.5倍至大约2.5倍。螺钉凸台的直径可以是第一半壳和第二半壳的限定直径的大约7.8％至大约8.8％，并且螺钉凸台可以占据由第一半壳和第二半壳包围的横截面面积的大约2％至大约3％。

附图说明

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：

图1示出了根据示例性实施例的卷尺装置的立体图；

图2示出了根据示例性实施例的卷尺装置的框图；

图3示出了根据示例性实施例的卷尺装置的主视图，以示出其半壳；

图4示出了根据示例性实施例的第一半壳的内部部分的立体图；

图5示出了根据示例性实施例的第一半壳的内部部分的侧视图；

图6示出了根据示例性实施例的第二半壳的内部部分的立体图；

图7示出了根据示例性实施例的第二半壳的内部部分的侧视图；

图8示出了根据示例性实施例的彼此分离的第一和第二半壳的主视图，以示出配合特征的长度；以及

图9示出了根据示例性实施例的自攻螺纹紧固件的立体图。

具体实施方式

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，可操作的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。

如上所述，一些示例性实施例可以涉及提供一种可以具有改进的耐冲击设计的卷尺装置。这可以通过提供配合特征和/或紧固结构来实现，所述配合特征和/或紧固结构抵抗半壳响应于冲击的分离，并且在一些情况下，还可以引导半壳返回到一起以确保半壳的正确对准响应于这种冲击而保持或恢复。根据示例性实施例，图1示出了卷尺装置的立体图，图2示出了该装置的框图，以及图3示出了卷尺装置的主视图以示出其半壳。

现在参考图1-3，示例性实施例的卷尺装置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和自回缩组件130。装置100的尺身140(或尺条)部分可缠绕在卷轴组件120上。尺身140可以通过形成在壳体110中的孔口150放出。可以提供锁定组件160，以锁定卷轴组件120，从而当锁定组件160接合时，防止自回缩组件130回缩尺身140。

尺身140具有设置在其一端处的端钩170，并且在尺身140的另一端处固定到卷轴组件120。端钩170可以(暂时)固定到待测量的介质上的锚定点。一旦将端钩170固定到锚定点，尺身140就可以从孔口150中放出，并且从卷轴组件120上松开。当已经放出了尺身140的期望长度时，用户可以进行与可印刷在尺身140上的测量刻度标记相关联的任何必要的标记、读数等。测量刻度标记通常以一个或多个单位测量距端钩170的长度，其中这些单位的分度和子分度清楚地标记在尺身140上。

通过将端钩170固定到锚定点，可防止自回缩组件130(在一些情况下其可为弹簧加载的)将尺身140的放出部分回缩到壳体110中(经由孔口150)。类似地，当接合锁定组件160时，可以在尺身140上施加力(例如，夹紧力)以防止卷轴组件120的回缩或运动，这可以以其他方式被抑制以防止自回缩组件130回缩尺身140的放出部分。然而，当端钩170没有锚定并且锁定组件160没有接合时，自回缩组件130可以导致卷轴组件120将尺身140卷绕回到卷轴组件120上。

如上所述，冲击可导致第一半壳112与第二半壳114分离。尽管分离可以是暂时的和/或小的，但是这种分离仍然可以对卷尺装置100的操作造成持久性后果。例如，如果尺身140的任何部分被限制在第一和第二半壳112和114之间，或者如果自回缩组件130的弹簧和卷筒发生错位，一旦尺身140从壳体110中抽出，就也许不可能继续将尺身140重新卷绕到卷轴组件120上。示例性实施例根据卷尺装置100的总体尺寸增加某些配合特征的尺寸，以在卷尺装置100的尺寸和重量及其坚固性之间达到最佳平衡。

在这方面，卷轴组件120的尺寸(例如，卷轴的直径)可以是卷尺装置100的最小尺寸的重要决定因素。壳体110，其理想地保持为轻且紧凑的结构，必须具有至少足够的高度(H)、长度(L)和宽度(W)，以在尺身140的全部长度存储在卷轴组件120上时装入卷轴组件120。卷轴组件120的直径因此可以被称为卷尺装置100的“限定直径”。限定直径控制壳体110(因此也控制第一和第二半壳112和114)的高度(H)和长度(L)尺寸。卷轴组件120的宽度也确定了卷尺装置100的最小宽度，并且壳体110的宽度(W)将理想地保持为相对接近最小宽度。

一些示例性实施例可限定用于将第一和第二半壳112和114接合在一起的某些紧固结构或配合特征的最佳特性。在这方面，例如，可以根据壳体110的限定直径和/或宽度(W)来限定最佳特性。诸如螺钉凸台的紧固结构的直径可以相对于典型的螺钉凸台增加。例如，根据限定直径，可以增加螺钉凸台的直径以限定最佳螺钉凸台直径。这样做可以使螺钉凸台更不可能由于破裂、剥落或其它失效模式而失效，并且还可以增加螺钉凸台和设置在其中的紧固件响应于冲击而保持第一半壳112和第二半壳114接触的能力。同时，根据壳体110的宽度(W)，可以增加配合特征的长度以限定最佳配合特征长度。这样做可以增加卷尺装置100避免冲击失效的能力，因为较长的配合特征可以确保在第一和第二半壳112和114的任何较小的分离期间保持它们之间的接触和对准，并且该对准将确保第一和第二半壳112和114响应于冲击而将它们自身引导回一起。

图4-8单独示出了第一和第二半壳112和114的各种不同视图，以便于讨论根据示例性实施例的壳体110结构的优化。在这方面，图4示出了第一半壳112的内部部分的立体图，图5示出了第一半壳112的内部部分的侧视图。图6示出了第二半壳114的内部部分的立体图，图7示出了第二半壳114的内部部分的侧视图。图8示出了彼此分离的第一和第二半壳112和114的主视图，以示出配合特征的长度。

现在参考图4-8，第一和第二半壳112和114可以各自包括形成杯状结构的侧壁和端壁。当第一和第二半壳112和114接合到一起以形成壳体110时，第一半壳112的端壁200和第二半壳114的端壁202可各自基本上彼此平行地延伸。第一半壳112的侧壁210可基本上垂直地远离第一半壳112的端壁200延伸。然而，从第一半壳112的端壁200到第一半壳112的侧壁210可以存在弯曲过渡。类似地，第二半壳114的侧壁212可基本上垂直地远离第二半壳114的端壁202延伸。然而，从第二半壳114的端壁202到第二半壳114的侧壁212也可以存在弯曲过渡。接收开口220可以限定在侧壁210和212之间，卷轴组件120可以容纳在该接收开口内。如图5和7所示，限定直径(D)可以至少部分地由接收开口220的径向长度(即，直径)限定。

第一和第二半壳112和114分别在第一配合表面230和第二配合表面232处彼此会聚。第一和第二配合表面230和232各自位于一个平面中，并且当接合在一起时在共同的平面处会聚。第一配合表面230可以设置在第一半壳112的侧壁210的远端处，并且可以限定连续的平坦表面，该平坦表面在第一半壳112的面向第二半壳114的一侧的外周边处或附近垂直于卷轴组件120的旋转轴线。第二配合表面232可以设置在第二半壳114的侧壁212的远端处，并且可以限定连续的平坦表面，该平坦表面在第二半壳114的面向第一半壳112的一侧的外周边处或附近垂直于卷轴组件120的旋转轴线。当组装壳体100时，第一和第二配合表面230和232可以在共同平面上彼此会聚，以围绕在接收开口220内的卷轴组件120和自回缩组件130限定几乎连续的封闭体。

螺钉凸台240可以结合到第一和第二配合表面230和232中，以使得紧固件(例如螺钉)能够被拧入其中，从而将第一半壳112和第二半壳114保持在一起。在这方面，第一和第二配合表面230和232可基本上彼此成镜像，并且螺钉凸台240可定位成也彼此成镜像，使得当第一和第二配合表面230和232配合在一起时，位于第一半壳112中的螺钉凸台240之一的任何部分将与位于第二半壳114中的螺钉凸台240之一的对应部分对准。

螺钉凸台240可以是形成为基本中空的圆柱形结构的安装特征，该圆柱形结构被配置成在其内部中空部分中接收螺钉。尽管螺钉凸台240的外形不必是完全圆柱形的，但是(例如在模制期间)由用于形成第一和第二半壳112和114的基底材料(例如树脂、塑料、聚合物或其它刚性材料，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS))形成大致圆柱形的结构。螺钉凸台240可以是带螺纹的。然而，在示例性实施例中，螺钉凸台240可以初始形成为在其中没有任何螺纹，并且当螺纹形成紧固件300插入其中时，螺纹形成紧固件300(见图9)可以用于在螺钉凸台240中形成螺纹。

螺钉凸台240可以形成为具有对于每个螺钉凸台240及其部分基本上相同的直径(DB)。此外，螺钉凸台240的直径(DB)可以根据限定直径(D)，根据由第一配合表面230和第二配合表面232的会聚所包围的横截面面积和/或根据螺纹形成紧固件300的直径(DF)来优化(见图9)。在这方面，例如，螺钉凸台240的直径(DB)可以是螺纹形成紧固件300的直径(DF)的大约两倍(例如，从1.5x至2.5x)。在该示例中，如果螺纹形成紧固件300的直径(DF)为0.125英寸，则螺钉凸台240的直径(DB)可以为大约0.25英寸。

另外或替代地，螺钉凸台240的直径(DB)可以被配置成占据由第一配合表面230和第二配合表面232的会聚所包围的横截面面积的大约2.4％(例如，从2％至3％)。因此，对于其中螺钉凸台240的直径(DB)为大约0.25英寸的该示例，由第一和第二配合表面230和232的会聚所包围的横截面面积(例如，垂直于壳体的中心线，在第一和第二半壳112和114、包括的基材和包覆模制部的会聚处围绕壳体的周边绘制的线所包围的面积)可以为大约8.14平方英寸。

另外或替代地，螺钉凸台240的直径(DB)可以被构造成与限定直径(D)的比率大约8.3％(例如，从大约7.8％至大约8.8％)。最大化上述关系中的每一个通常是有利的，同时仍然保持良好的间隙以便卷轴组件120的正确操作。因此，例如，上述关系被选择为尽可能大，同时仍然保持壳体110尽可能小和轻，同时仍然使卷轴组件120和自回缩组件130能够正确地操作。对于任何尺寸的卷尺装置100，都可以遵循上述特定关系，以便在使重量和尺寸最小化同时使强度和耐用性最大化之间获得最佳平衡。

如图8中最佳示出的，第一和第二半壳112和114中的一个或两个可包括配合特征，该配合特征从第一和第二半壳112和114的对应部分延伸并被接收。配合特征可以包括远离第一和第二配合表面230和232中的相应一个垂直地延伸的突出构件和成形为接收突出构件中的相应一个的对应接收槽。一些突出构件(例如，壳体对准突出构件260)可以形成为对应于侧壁210或212的边缘和/或限定接收开口220的边缘。其它突出构件(例如，凸台对准突出构件270)可形成为当第一半壳112和第二半壳114接合在一起时便于螺钉凸台240的对准。如本文所用，术语“突出构件”因此可理解为是指壳体对准突出构件260和凸台对准突出构件270中的任一个或两者。

在该示例中，第一半壳112包括壳体对准突出构件260和凸台对准突出构件270，并且第二半壳114包括对应的接收槽262和272，其可以成形为接收突出构件中的相应一个。然而，应当理解，突出构件中的全部或一些可从第二半壳114延伸到定位在第一半壳112处的接收槽262和272的相应实例中。

在该示例中，一些突出构件可以比其他突出构件长。在这方面，除了在关键区域中的突出构件之外，所有突出构件可以基本上具有相同的长度(例如，0.110英寸)。基于关于失效模式的经验，并且基于关于失效模式的测试，壳体110的底部部分(即，尺身140在离开孔口150之前沿着其延伸的壳体110的部分)可被认为是关键区域，因为其在冲击事件期间最易于失效。因此，关键区域中的突出构件中的至少一些突出构件可以具有比其他突出构件长大约50％(例如，45％至55％)的长度。在该示例中，位于关键区域中的壳体对准突出构件260'比其他突出构件长大约50％。因此，在该示例中，关键区域中的壳体对准突出构件260'为大约0.165英寸长。关键区域中的壳体对准突出构件260'还可以或替代地具有被选择为壳体110的宽度(W)的大约8.8％的长度。因此，例如，关键区域中的壳体对准突出构件260'可以具有壳体110的宽度(W)的大约8.3％至大约9.3％的长度。

在示例性实施例中，提供了一种卷尺装置。该卷尺装置可以包括具有孔口的壳体、包围在壳体内的卷轴组件，以及尺身，该尺身具有配置为从壳体延伸穿过孔口的第一端和配置为缠绕在卷轴组件上的第二端。壳体可以包括第一半壳和第二半壳。卷轴组件可以被配置成交替地允许尺身通过孔口从卷轴组件抽出或者在孔口中被接收而到达卷轴组件上。第一半壳和第二半壳可以经由螺纹紧固件接合在一起，该螺纹紧固件插入到形成在第一半壳和第二半壳的对应部分中的螺钉凸台的相应部分中。配合特征可设置在第一半壳和第二半壳上，以便于接合第一半壳和第二半壳。至少一些配合特征可以比其它配合特征长，或者螺钉凸台的直径约为螺纹紧固件的直径的1.5倍至2.5倍。

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，在一些情况下，至少一些配合特征可以比其它配合特征长，并且螺钉凸台的直径可以约为螺纹紧固件的直径的1.5倍至2.5倍。在一些情况下，至少一些配合特征可以比其它配合特征长大约45％至大约55％。替代地或附加地，至少一些配合特征是第一半壳和第二半壳的总宽度的大约8.3％至大约9.3％。在示例性实施例中，至少一些配合特征可以包括突出构件，该突出构件设置在第一半壳处以延伸到设置在第二半壳处的相应的接收槽中。在一些情况下，突出构件可以是设置在壳体的底部部分处的壳体对准突出构件，尺身在延伸穿过孔口之前沿着壳体的底部部分延伸。在示例性实施例中，配合特征可以包括仅设置在第一半壳上的突出构件，以延伸到仅设置在第二半壳上的相应的接收槽中。在一些情况下，螺钉凸台的直径可以是第一半壳和第二半壳的限定直径的大约7.8％至大约8.8％。在示例性实施例中，螺钉凸台占据由第一和第二半壳包围的横截面面积的大约2％至大约3％。在一些情况下，螺钉凸台的直径为第一半壳和第二半壳的限定直径的大约7.8％至大约8.8％，并且螺钉凸台占据由第一半壳和第二半壳包围的横截面面积的大约2％至大约3％。

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。