专利名称：尺子的制作方法
技术领域：
本发明涉及距离测量工具，更具体地说，本发明涉及尺子。
背景技术：
卷尺、不同长度的尺子(例如12英寸的尺子和码尺)、折尺、和近来更多的电子装置(例如使用激光)均为本领域测量距离的公知的工具。尽管这些工具均可用作此功能，但是这些不同用途的工具既有其优点又有其缺点。
这样，电子装置可以有许多用途，依据该装置可以测量短距离和/或长距离。例如许多土地测量员在他们的工作中使用激光测量装置。当然，这些装置一般来说很贵，并且使用起来相对复杂，因而对许多使用者来说不太适合。
卷尺可以更容易地用来测量不同的距离，包括好几百英尺的相对长的距离。而且这种卷尺也可以足够灵活地用来测量除直线距离外的其它距离。然而，卷尺的灵活性在测量短距离方面就成了缺点，而刚性尺则更方便且成本更低。
这种刚性尺具有广泛的用途，不仅包括测量相对短的直线距离(例如最高达12英寸)，而且可以作为用于画直线的直线边。而且，这种尺子广泛用来给学校的孩子们讲授不同的物理和数学概念。因此，这种尺子不仅用于学校的教学，而且也是大多数学校都要求学生必备的工具。因此，应该认识到不熟练的孩子、在许多情况下是还不完全协调的孩子经常使用这种尺子。这样，它们除了用于测量直线外基本上不用来测量其它的距离。而且，它们的长度使得人们携带起来很难(例如典型地，12英寸的尺子太长了，不能放在口袋里携带，并且甚至可以放在人们口袋里的更短的尺子在人们行走时也可能会折断，或者尺子在口袋里，当人们坐下时，也可能会戳伤人)。诸如美国第4,426,790号专利示出的折尺的使用使得刚性尺可用来测量比折叠起来时尺子长度更长的距离。然而，这种折尺也相对难以使用，尤其对于学校孩子来说，除了测量直线外基本上不用于测量其它距离，并且由于折尺的每个腿的平面偏移，使其不可以用作直线边，而且所进行的测量可能会有点失真(因为比每个腿的厚度稍微大点的平面偏移可以使得腿沿着测量方向稍微翘起，或者可以在所测量的距离的每端妨碍腿直接放置在需要最精确读数的物体上)。
其它的折叠测量装置示于例如美国第D-387,689和3,934,351号专利中。然而，这些测量装置存在不同的缺点，诸如反复弯曲之后易断、材料和/或制造的成本、和/或在不使用时不能紧密地存放。
本发明的目的是要克服上面提出的一个或者多个问题。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供一种距离测量工具，包括多个基本平直的第一部件，每个第一部件在相对两侧的相对端具有耳状物，可转动地固定在相邻的第一部件的相对两侧的相对端的耳状物之间的多个基本平直的第二部件，和沿着多个第一和第二部件之一的一端的测量刻度。
在本发明这方面的一种形式中，多个第二部件沿着两个间隔的转动轴可转动地固定于相邻的第一部件，而第一部件上的耳状物限定转动轴离耳状物的端部的距离为X，第二部件限定转动轴线间隔开至少2X的距离。在进一步的形式中，第一部件具有厚度Y，第二部件具有宽度W，其中2X≤W≤2Y，并且在另一形式中，耳状物为圆形的，以避免当第一部件相对于第二部件转动时与相邻耳状物相互妨碍。
在本发明这方面的另一形式中，可转动地把销安装在凹槽内以固定耳状物之间的第二部件。销可以轴向对齐。在第一替代形式中，销可以从相对侧边的相对端的耳状物彼此相对凸出，凹槽在第二部件内，或者在又一替代形式中，销可以从第二部件的相对侧边凸出，凹槽在耳状物的相对的表面内。在第一替代形式中，第二部件包括固定在一起以形成它们之间的凹槽的相对的部分，相对的部分可以为通过声波焊接固定在一起的ABS塑料。在第二替代形式中，销可以是弹性变形的。
在另一形式中，第一部件可以基本上为“I”形。
在另一形式中，第一部件可以具有与所述测量刻度的一个测量单位基本相同的长度，并且第二部件在其上可以具有连续的标号，该标号表示第二部件左侧的第一部件的渐增的数目。一个测量单位可以为一英寸。
在另一形式中，第一部件可以具有厚度Y，第二部件可以具有不大于2Y的宽度。在这种形式中，第二部件可以固定相邻的第一部件的转动轴，而转动轴间隔分开一定距离，大致相当于厚度Y。
在本发明的又一方面中，提供一种距离测量工具，包括多个基本平直的单位部件，每个单位部件在相对两侧的相对端具有耳状物，和沿着在所述相对两侧之间延伸的一侧的测量刻度，而转动部件可转动地固定在相邻的单位部件的相对两侧的相对端的耳状物之间。
用于本发明所描述的第一方面的前述各种形式也可以用于本发明的这方面。
图1是实施本发明的距离测量工具的透视图；图2是图1的距离测量工具处于折叠存放状态下的透视图；图3是图1的距离测量工具平放时的顶视图；图4是本发明一个实施例组件的分解图；图5是沿着图3的5-5线截取的横截面图，在右侧示出了处于未组装状态的绞接装置；图6是沿着图3的6-6线截取的与图5相似的横截面图，左侧单位部件的虚线表示处于转动状态；图7是距离测量工具的又一实施例平放时的顶视图；图8是本发明又一实施例图7的组件的分解图；图9是沿着图7的9-9线截取的横截面图，在右侧示出了处于未组装状态的绞接装置；和图10是沿着图7的10-10线截取的横截面图，左侧单位部件的虚线表示处于转动状态。
具体实施例方式
图1-2示出了实施本发明的尺子20的透视图。具体说，该尺子20包括多个基本平直的单位部件24，该单位部件24由多个基本平直的转动部件26可转动地相互连接，这将在下面进一步描述。
在所示出的实施例中，方便起见，单位部件24可以具有与整数个测量单位基本相同的长度。例如在所示的一把12英寸的尺子中，有12个单位部件24是有利的，每个单位部件24基本上为一英寸宽，下文将进一步对此进行描述。测量刻度28也可以沿着单位部件24的至少一侧设置，例如图中示出的1/16英寸的刻度，一个单位部件24具有表示1/32英寸的刻度28。如果需要的话，可以沿着单位部件24的另一侧设置不同尺度(例如毫米)的测量刻度30，包括在单位部件24的背面设置刻度。
然而，应该理解尽管所示出的一英寸单位部件24可以方便地使用，但是也可以使用不同尺寸的单位部件24。而且，尽管可以方便地使用具有基本上与整数单位(例如1英寸、或者2或3mm)相同宽度的不同尺寸，但是本发明的一些优点在于还可以通过甚至具有不一致宽度的单位来实现，该不一致宽度不是尺子20测量的测量单位的一致部分。
除了在尺子20的相对端的单位部件24’，每个单位部件24包括在相对两侧的相对端的耳状物36，在每侧上的耳状物之间具有有凹口。因此，单位部件24具有“I”形。在尺子20的相对端的单位部件24’可以包括只在一侧的相对端的耳状物36。
每个转动部件26比单位部件24短，以便它们可以安装在相邻的单位部件24的耳状物之间的凹口内。而且，转动部件26可以具有诸如数字的连续的标号40，该标号表示沿着尺子20测量单位的渐增的数目。因此，例如，每个单位部件是如所述的一英寸宽，那么转动部件26可以用“1”至“11”连续标注，每个均为转动部件26左侧的单位部件24数目，数字标号与尺子20端的英寸数相符。
可以在单位部件24和转动部件26之间使用不同的转动连接件来获得本发明的优点。然而，图3-6和图7-10示出了使用转动连接件的两个实施例，该实施例可以特别方便地使用。
更具体地说，在图3-6的实施例中，单位部件耳状物36的相对的侧边包括对齐的转动销44，该转动销44构成单位部件24的相对侧边上的转动轴(和端单位部件24’的一侧上的转动轴)。每个转动部件26包括一对相对部分50、52，每个相对部分构成销容纳凹槽54的相对侧边。这样，可以通过把转动部件26的配对的相对部分50、52放在适当的位置上来组装尺子20，以便在销容纳凹槽54内封住相邻的单位部件24的销44。然后相对部分50、52适当地固定在一起以在其内固定销44。例如相对部分50、52可以由诸如ABS塑料的坚固材料制成，然后通过声波焊接固定在一起。单位部件24可以由例如聚丙烯制成。
如图2所示，尺子可以方便地折叠为基本上紧凑的形状，该形状与单位部件24一样宽，与单位部件24的厚度(Y，如图5所示)乘以尺子20中这种单位部件24的数目一样厚(例如，在12英寸的尺子中，其具有一英寸单位部件24，厚度为12Y，如图所示)。更具体地说，这种最紧凑的形状可以通过如下设置来获得a.设置转动部件26的宽度(W，如图5所示)不超过2Y，以便当折叠时，转动部件26的侧边不超出所连接的单位部件24的表面；b.由销容纳凹槽54形成的转动轴线间隔分开一定的距离，大致相当于单位部件的厚度Y，以便当折叠时，单位部件24可以彼此紧靠，彼此之间的间隔最小；c.距耳状物36的端部距离为X(见图5)的销44构成的转动轴，转动部件26有宽度至少为2X，以便相邻的单位部件24的转动轴可以以平行关系以至少2X的间隔固定，以便相邻的单位部件24可以位于同一平面，它们的耳状物36处于密切的邻接的关系；和d.耳状物36设置为半圆柱圆端并设置转动部件26的侧边，以便它们可以以紧密的关系彼此转动，如图6所示，没有邻接的和妨碍转动的拐角。
有利的是，上述任何关系可在本发明范围内使用，在不要求所有这些特点的情况下，至少可以获得本发明的一些优点。
图7-10示出了与图3-6相类似的实施例，除了转动销44a从转动部件26a的相对端凸出外，在耳状物36a的相对的表面内构成销容纳凹槽54a。这样，应该理解前述的W、X和Y尺寸和形状也可以有利地用于图7-10的实施例。
尽管图7-10实施例的单位部件24a、24a’可以由诸如图3-6实施例的转动部件26的相对部分的相对部分构成，但是在所示的实施例中，单位部件24a、24a’是整体的。转动销44a可以由弹性变形材料制成，使得转动销44a在组装过程中能弯曲，以便把它们放在单位部件24a、24a’的固定耳状物36a之间的相对的凹槽54a内。一旦这样设置，材料的弹性属性将使得销54a返回到它们的初始形状，构成将相邻的单位部件24a、24a’固定在一起的转动轴。
如前所述，在本发明广义的范围内，还有其它的转动连接件也可以使用。例如，耳状物可以设置在转动部件上，而转动部件基本上与单位部件的高度相同。在这种结构中，转动部件耳状物将安装在单位部件拐角内的凹口内，而转动部件耳状物可转动地固定在这些凹口内(以便转动部件具有“I”形，单位部件更象“+”形。
现在，应该理解根据本发明的尺子20可以具有一个或者多个不同的优点。即这种尺子可以容易地折叠以紧凑地存放，并且因此可以容易地在全长的刚性尺所不能携带的地方携带。例如，12英寸的尺子不能容易地放在口袋内携带，并且如果学校孩子试图这样去做的话，他/她冒着被尺子头撕破衣服或者戳伤他们自己的危险，尤其在他们坐下的时候。根据本发明的尺子20也可以用来粗略地测量曲线和曲面。例如，一把12英寸的尺子20可以绕着一12英寸的垒球折叠以基本环绕其圆周。类似地，尺子20的容易转动使得它可垂直放置在曲线上以粗略测量曲线的长度。这些用途使得其成为很好的教具，用来教育正在学习与测量等有关的概念的学生(包括，例如通过例子示范两点间的最短距离为一直线)。更进一步地，根据本发明的尺子20可以容易地操作和使用，甚至由小学生来操作和使用。而且，单位部件24为诸如所述的整数的测量单位宽度(例如1英寸)，单位部件24本身及在转动部件26上的连续的标号40提供了明显的整数测量单位的标识以有效地帮助学生学习测量概念。
本发明的其它的方面、目的和优点可以通过研究说明书、附图和所附权利要求来获得。然而，应该理解本发明可以在其它的形式中使用，能获得上述的本发明和优选实施例的部分目的和优点。
权利要求
1.一种距离测量工具，包括多个基本平直的第一部件，每个第一部件在相对侧边的相对端具有耳状物；多个基本平直的第二部件，可转动地固定在相邻第一部件的相对侧边的相对端的所述耳状物之间；和沿着所述多个第一和第二部件之一的一端的测量刻度。
2.根据权利要求1所述的距离测量工具，其特征在于，所述多个第二部件沿着两个间隔的转动轴可转动地固定于相邻的第一部件上，所述第一部件上的所述耳状物形成所述转动轴距所述耳状物端部的距离为X，所述第二部件形成所述转动轴间隔开至少2X的距离。
3.根据权利要求2所述的距离测量工具，其特征在于，所述第一部件具有厚度Y，所述第二部件具有宽度W，其中2X≤W≤2Y。
4.根据权利要求2所述的距离测量工具，其特征在于，所述耳状物是圆形的，以便当所述第一部件相对于所述第二部件转动时避免与相邻耳状物相互妨碍。
5.根据权利要求1所述的距离测量工具，进一步包括可转动地安装在凹槽内以固定所述耳状物之间的所述第二部件的销。
6.根据权利要求5所述的距离测量工具，其特征在于，所述销轴向对齐。
7.根据权利要求5所述的距离测量工具，其特征在于，所述销从相对侧边的相对端的所述耳状物彼此相对凸出，并且所述凹槽在所述第二部件内。
8.根据权利要求7所述的距离测量工具，其特征在于，第二部件包括固定在一起以在其间形成所述凹槽的相对部分。
9.根据权利要求8所述的距离测量工具，其特征在于，所述相对部分为通过声波焊接固定在一起的ABS塑料。
10.根据权利要求5所述的距离测量工具，其特征在于，所述销从所述第二部件的相对侧边凸出，并且所述凹槽在所述耳状物的相对表面内。
11.根据权利要求10所述的距离测量工具，其特征在于，所述销是弹性可变形的。
12.根据权利要求1所述的距离测量工具，其特征在于，所述第一部件基本上为“I”形。
13.根据权利要求1所述的距离测量工具，其特征在于，所述第一部件的长度基本与所述测量刻度的一个测量单位相同，并且所述第二部件上具有连续的标号，该标号表示所述第二部件左侧第一部件的渐增数目。
14.根据权利要求13所述的距离测量工具，其特征在于，所述的一个测量单位为一英寸。
15.根据权利要求1所述的距离测量工具，其特征在于，所述第一部件的厚度为Y，所述第二部件的宽度不大于2Y。
16.根据权利要求15所述的距离测量工具，其特征在于，所述第二部件固定相邻的第一部件的转动轴，而所述转动轴间隔开的距离大致为Y。
17.一种距离测量工具，包括多个基本平直的单位部件，每个单位部件在相对侧边的相对端具有耳状物，和沿着在所述相对侧边之间延伸的一侧的测量刻度；转动部件，可转动地固定在相邻单位部件的相对侧边的相对端的耳状物之间。
18.根据权利要求17所述的距离测量工具，其特征在于，所述转动部件沿着两个隔开的转动轴可转动地固定在相邻的单位部件上，所述单位部件上的所述耳状物形成所述转动轴距所述耳状物端部的距离为X，并且所述转动部件形成所述转动轴间隔开至少2X的距离。
19.根据权利要求18所述的距离测量工具，其特征在于，所述单位部件的厚度为Y，所述转动部件的宽度为W，其中2X≤W≤2Y。
20.根据权利要求18所述的距离测量工具，其特征在于，所述耳状物为圆形的，以当所述单位部件相对于所述转动部件转动时避免与相邻耳状物相互妨碍。
21.根据权利要求18所述的距离测量工具，进一步包括可转动地容纳在凹槽内以固定所述耳状物之间的所述转动部件的销。
22.根据权利要求21所述的距离测量工具，其特征在于，所述销轴向对齐。
23.根据权利要求21所述的距离测量工具，其特征在于，所述销从相对侧边的相对端的所述耳状物彼此相对凸出，并且所述凹槽在所述转动部件内。
24.根据权利要求21所述的距离测量工具，其特征在于，所述销从所述转动部件的相对侧边凸出，并且所述凹槽在所述耳状物的相对表面内。
25.根据权利要求17所述的距离测量工具，其特征在于，所述平直的单位部件基本上为“I”形。
26.根据权利要求17所述的距离测量工具，其特征在于，所述单位部件的长度基本与所述测量刻度的一个测量单位相同，并且所述转动部件上具有连续的标号，该标号表示所述转动部件左侧单位部件的渐增数目。
27.根据权利要求26所述的距离测量工具，其特征在于，所述的一个测量单位为一英寸。
28.根据权利要求17所述的距离测量工具，其特征在于，所述单位部件的厚度为Y，所述转动部件的宽度不大于2Y。
29.根据权利要求28所述的距离测量工具，其特征在于，所述转动部件固定相邻的单位部件的转动轴，而所述转动轴间隔开的距离大致为Y。
全文摘要
一种距离测量工具，包括多个基本平直的单位部件，每个单位部件在相对侧边的相对端具有耳状物，和沿着在相对侧边之间延伸的一侧的测量刻度，转动部件在相邻的单位部件的相对侧边的相对端的耳状物之间可转动地固定。单位部件沿着两个间隔的转动轴可转动地固定于相邻的转动部件，而耳状物形成转动轴距耳状物的端部的距离为X，转动部件形成转动轴线间隔开至少2X的距离。单位部件具有厚度Y，转动部件具有宽度W，其中2X≤W≤2Y，并且在另一形式中，耳状物为圆形的，以避免当单位部件相对于转动部件转动时与相邻的耳状物相互妨碍。可转动地安装在凹槽内的、轴向对齐的销形成转动轴。
文档编号G01B3/02GK1519534SQ0315346
公开日2004年8月11日 申请日期2003年8月13日 优先权日2003年2月7日
发明者大卫·夏皮罗, 大卫 夏皮罗 申请人:伊利诺伊学院公司