具有加强尺带片和/或撕裂减少尺钩的构型的卷尺的制作方法

本申请要求于2016年9月8日提交的美国临时申请no.62/384,820、于2017年3月8日提交的美国临时申请no.62/468,835、以及于2017年5月4日提交的美国临时申请no.62/501,362的权益和优先权，这些申请的全部内容通过参引并入本文。

背景技术：

本发明总体上涉及工具领域。本发明具体地涉及卷尺、测尺、可收放式尺等，其包括具有位于尺带片上的加强涂层和/或具有撕裂减少尺钩的构型的卷尺片。

卷尺是用于各种测量应用、包括用在建筑和建造行业中的测量工具。一些卷尺包括卷绕在卷轴上的带刻度标记的尺片并且还包括用于将尺片自动地收回到卷轴上的收放系统。在一些这样的卷尺的设计中，收放系统由线圈或螺旋弹簧驱动，该线圈或螺旋弹簧在尺带被伸放时被张紧从而储存能量，并且释放能量以使卷轴旋转，从而将尺片卷回到卷轴上使得提供了自动或非手动的尺带收回。在一些其他卷尺的设计中，尺带的收回通过手动曲柄控制，并且这种卷尺片倾向于具有长的长度。

技术实现要素：

本发明的一个实施方式涉及一种包括加强尺带片的卷尺。尺带片具有金属内层、联接至金属内层的上表面的第一涂层、和联接至金属内层的下表面的第二涂层。第一涂层和第二涂层的复合厚度大于金属内层的厚度。在特定实施方式中，第一涂层和第二涂层的最大复合厚度大于金属内层的最大厚度。

本发明的另一实施方式涉及一种卷尺。卷尺包括壳体、可旋转地安装在壳体内的卷轴、以及围绕卷轴卷绕的长形尺片。长形尺片包括长形金属芯，该金属芯具有上表面、下表面、以及在上表面与下表面之间测量的第一厚度t1。上表面包括凹形弯曲部分，并且下表面包括凸形弯曲部分。长形尺片包括联接至长形金属芯的上表面并且覆盖长形金属芯的上表面的上部聚合物涂层。上部聚合物涂层具有第二厚度t2并具有限定长形尺片的最上表面的上表面。长形尺片包括联接至长形金属芯的下表面并且覆盖长形金属芯的下表面的下部聚合物涂层。下部聚合物涂层具有第三厚度t3并具有限定长形尺片的最下表面的下表面。长形尺片包括墨层，该墨层位于长形金属芯的上表面与上部聚合物涂层之间并且形成一系列测量标记，并且t2+t3≥t1。卷尺包括弹簧，该弹簧联接至卷轴，使得：当长形尺片从卷轴解绕以从壳体伸放时弹簧储存能量，并且弹簧释放能量从而驱动长形尺片重新卷绕到卷轴上。卷尺包括联接至长形尺片的外端部的尺钩组件。

本发明的另一实施方式涉及一种包括壳体、可旋转地安装在壳体内的卷轴、以及围绕卷轴卷绕的长形尺片的卷尺。长形尺片包括长形金属芯，该金属芯具有上表面、下表面、以及在上表面与下表面之间测量的金属厚度。，长形尺片包括聚合物涂层，该聚合物涂层在沿横截面观察时包围长形金属芯，并且该聚合物涂层沿着长形金属芯的长度连续纵向地延伸了至少6英尺。聚合物涂层具有聚合物涂层厚度。长形尺片包括位于长形金属芯与聚合物涂层之间的墨层，并且墨层形成一系列测量标记。聚合物涂层厚度大于金属厚度。卷尺包括弹簧，该弹簧联接至卷轴，使得：当长形尺片从卷轴解绕以从壳体伸放时该弹簧储存能量，并且该弹簧释放能量从而驱动长形尺片重新卷绕到卷轴上。卷尺包括联接至长形尺片的外端部的尺钩组件。

本发明的另一实施方式涉及一种包括壳体、可旋转地安装在壳体内的卷轴、以及围绕卷轴卷绕的长形尺片的卷尺。长形尺片包括长形金属芯，该金属芯具有上表面、下表面、以及在上表面与下表面之间测量的金属厚度。长形尺片包括聚合物涂层，该聚合物涂层在沿横截面观察时包围长形金属芯，并且该聚合物涂层沿着长形金属芯的长度连续纵向地延伸了至少6英尺。聚合物涂层具有聚合物涂层厚度。长形尺片包括位于长形金属芯与聚合物涂层之间的墨层，并且该墨层形成一系列测量标记。长形尺片具有大于50磅的卷压载荷阈值。卷尺包括弹簧，该弹簧联接至卷轴，使得：当长形尺片从卷轴解绕以从壳体伸放时该弹簧储存能量，并且该弹簧释放能量从而驱动长形尺片重新卷绕到卷轴上。卷尺包括联接至长形尺片的外端部的尺钩组件。

本发明的另一实施方式涉及一种卷尺尺钩组件，该尺钩组件具有上部片状件/或下部片状件，该上部片状件/或下部片状件构造成减小尺带撕裂可能性、增加挠性、减少尺带弯折等。本发明的另一实施方式涉及一种设计成减小尺带撕裂可能性、增加挠性、减少尺带弯折等的尺带片。

附加的特征和优点将在以下详细描述中阐述，并且根据描述内容，这些特征和优点中的部分特征和优点对于本领域技术人员而言将是明显的，或者通过实施如本发明的书面描述内容和权利要求书以及附图中所描述的实施方式将认识到这些特征和优点中的部分特征和优点。应当理解的是，以上概要描述以及下面的详细描述均为示例性的。

包括有附图以提供进一步的理解，并且附图被包括在该说明书中并且构成该说明书的一部分。附图示出了一个或更多个实施方式，并且附图与描述内容一起用于说明各种实施方式的原理和操作。

附图说明

图1是根据示例性实施方式的卷尺的左侧立体图。

图2是根据示例性实施方式的图1的卷尺的左侧立体图，其中卷尺壳体的一部分被移除。

图3是根据示例性实施方式的图1的卷尺的加强尺带片的横截面图。

图4是根据另一示例性实施方式的图1的卷尺的加强尺带片的横截面图。

图5是根据另一示例性实施方式的图1的卷尺的加强尺带片的横截面图。

图6是根据另一示例性实施方式的图1的卷尺的加强尺带片的横截面图。

图7是根据另一示例性实施方式的图1的卷尺的加强尺带片的横截面图。

图8示出了在卷压测试期间表1中所示的三种样品的卷压高度与力的曲线图。

图9是根据示例性实施方式的卷尺的俯视立体图。

图10是根据示例性实施方式的图9的卷尺的仰视立体图。

图11a是根据示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图11b是示出了根据示例性实施方式的在弯曲期间示出的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图12是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图13是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图14是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图15a是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图15b是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图16是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图17是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图18a是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图18b是根据示例性实施方式的卷尺片的横截面图。

图19是根据另一示例性实施方式的卷尺片的横截面图。

图20是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图21是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性俯视图。

图22是根据另一示例性实施方式的卷尺片和尺钩组件的示意性侧视图。

图23是根据另一示例性实施方式的卷尺片的示意图。

图24是示出了如下所述的用于尺带片卷压测试的设置的照片。

图25是示出了如下所述的在卷压测试期间心轴与尺带片之间的接合的照片。

具体实施方式

总体上参照图1至图8，示出了卷尺的各种实施方式。本文所讨论的卷尺的各种实施方式包括用于卷尺的创新的聚合物涂覆的金属尺片。具体地，本文所讨论的卷尺片包括聚合物材料的厚涂层，该涂层联接至金属内层的上表面和/或下表面，该内层由薄的长形金属条带形成。选择聚合物涂层的厚度、硬度、弹性、和/或材料类型等，以提供与具有其他涂层厚度或其他涂层材料的卷尺相比的具有改进的抗开裂性或抗断裂性的卷尺片。

特别地，申请人已经发现，通过形成其中聚合物涂层材料的总厚度(例如，聚合物涂层材料的上层和下层的复合厚度)大于(例如，至少2×、至少3×、至少4×、在2×至10×之间、在3×至5×之间等)内金属层的厚度的尺带片来提供特别抗断裂的尺带片(例如，如利用下面所描述的卷压测试所测试的)。不受特定理论的束缚，在至少一些实施方式中，申请人假设：本文所讨论的厚涂层限制了金属材料的尺带片在被夹压/弯曲时露出的曲率半径，并且因此降低了金属材料发生开裂的风险。此外，在至少一些实施方式中，申请人假设：本文所讨论的厚涂层用于在有小裂纹形成的情况下将金属材料保持在一起，这限制了裂纹扩展和尺带片断裂。

通常，申请人理解的是，由于大尺寸卷尺难以被抓持、保持、运输等，因此本领域通常认为增大卷尺壳体的尺寸是不期望的。至少出于这个原因，申请人理解的是，本领域通常不会看到通过增加尺带片的涂层厚度来作为用于加强尺带片的可行手段，这是由于这种尺片在卷尺壳体内卷绕到卷轴上时增大了尺寸。因此，至少在一些实施方式中，本文所讨论的加强尺带片与设计成减小位于卷尺壳体内的其他内部部件的尺寸的一个或更多个其他部件结合使用，这进而允许在给定的外壳体尺寸的情况下卷尺壳体内的更多空间被厚涂覆的加强卷尺片所占据。

在特定实施方式中，卷尺可以包括作为尺带片收放系统的一部分的两个或更多个小直径螺旋弹簧(例如，动力弹簧)，这进而允许与使用一个大的螺旋弹簧进行收放的类似卷尺相比壳体外径的尺寸被减小。类似地，在特定实施方式中，卷尺可以包括减速齿轮系，这实现了与使用螺旋弹簧但不具有齿轮系进行收放的类似卷尺相比的更小直径、更多能量密度的弹簧。

在另一特定实施方式中，尺带片具有适于通过基于弹簧的收放系统进行收放的长度。在特定实施方式中，尺带片的长度小于50英尺或更特别地小于40英尺。在特定实施方式中，尺带片的长度为35英尺、30英尺、25英尺或16英尺。在另一特定实施方式中，尺带片具有弯曲的横截面形状。在这种实施方式中，尺带片具有其中上表面为凹曲面且下表面为凸曲面的形状。在另一特定实施方式中，尺带片构造成具有相对显著的突出长度(即，尺带的可以从壳体伸放同时支承自身而不会弯曲的长度)，并且在一些这样的实施方式中，尺带突出至少1英尺、至少3英尺、至少6英尺、不到10英尺等。申请人相信这些结构使本公开的卷尺与非常长(例如，100英尺或更长)的曲柄收放式卷尺区分开。

参照图1和图2，示出了根据示例性实施方式的长度测量装置比如卷尺10。卷尺10包括可盘绕的尺带片14以及壳体18。通常，尺带片14是包括多个带刻度的测量标记的长形材料条带(参见图9)，并且在特定实施方式中，尺带片14是长形金属材料(例如，钢材料)条带，其最靠外端部联接至尺钩组件，该尺钩组件示出为尺钩组件26。如下面更详细地讨论的，尺带片14可以包括用以有助于保护尺带片14在弯折或卷压期间不会开裂的各种涂层(例如，聚合物涂层)。此外，尺带片14可以包括本文所讨论的各种实施方式的尺带片特征的任何组合。另外，尺钩组件26可以包括下面关于图9至图23所讨论的任何尺钩和片状件的设计或特征。

如图1所示，尺带片14的长度可变的经伸放的部段22能够收回至壳体18以及从壳体18伸放。尺钩组件26固定地联接至尺带片14的外端部30。

如图2所示，尺带片14的非伸放的部分被卷绕到卷轴34上，卷轴34由壳体18围绕。卷轴34围绕卷尺10的轴线38可旋转地设置，并且收放机构42联接至卷轴34并且构造成驱动卷轴34围绕旋转轴线38，这进而提供了尺带片14的动力式收放。收放机构42可以包括为收放机构42提供收放能量的一个或更多个长形螺旋弹簧。设置有用以选择性地接合尺带片14的尺带锁46，尺带锁46用于限制收放机构42使得尺带片14的经伸放的部段22保持处于期望的长度。

在特定实施方式中，收放机构42构造成提供相对较小的壳体尺寸，尽管尺片厚度增加亦是如此。在一个实施方式中，收放机构42包括两个或更多个螺旋弹簧(例如，动力弹簧)，所述两个或更多个螺旋弹簧递送期望水平的扭矩同时减小由弹簧占据的空间的外径(至少与递送相同水平的扭矩的单螺旋弹簧的外径相比)。在其他实施方式中，收放机构42包括位于尺带卷轴与弹簧之间的减速齿轮系，使得尺带卷轴的每次旋转导致弹簧的旋转小于一圈。与使用螺旋弹簧但不具有齿轮系进行收放的类似卷尺相比，该布置结构实现了更小直径、更多能量密度的弹簧。

通过利用一个或更多个尺寸减小机构例如传动装置、多个弹簧等，可以在针对相同长度的尺带而不增大壳体的尺寸的情况下使用更厚的尺带片。在一些实施方式中，可以使用宽度宽于尺带片14的宽度的螺旋弹簧，这允许使用更小直径/高度的弹簧。在一些这样的实施方式中，螺旋弹簧的宽度为尺带片14的宽度的110％至150％之间，特别地，螺旋弹簧的宽度为尺带片14的宽度的120％至135％之间，并且更特别地，螺旋弹簧的宽度为尺带片14的宽度的约130％。以这种方式，弹簧可以具有较小的高度，从而允许相对于具有较小宽度但较大直径的弹簧来减小壳体的高度，这可以实现具有较厚尺带的较小高度的壳体。

参照图1，壳体18包括第一侧壁50、第二侧壁54、以及将第一侧壁50与第二侧壁54连接的周缘壁58。如图2所示，第一侧壁50、第二侧壁54和周缘壁58限定内部腔62，卷轴34和收放机构42容纳在该内部腔62中。参照图1，第一侧壁50和第二侧壁54具有大致圆形的轮廓66。在其他实施方式中，侧壁可以是矩形的、多边形的、或者可以是任何其他期望的形状。壳体18的一些部分可以由诸如天然橡胶或合成橡胶之类的弹性材料共同模制而成或单独形成。在所示的结构中，壳体18形成为具有壳体缓冲器70和支腿74，支腿74从周缘壁58的下部部分78延伸。

沿着周缘壁58的前部部分86限定有槽82。槽82提供了卷尺壳体中的开口，该开口允许尺带锁46延伸到壳体18中。另外，槽82所具有的长度足以允许尺带锁46相对于壳体18在锁定位置与解锁位置之间移动。

在周缘壁58中在槽82下方设置有尺带端口90。尺带端口90具有与尺带片14的弧形横截面轮廓相对应的弧形形状部94。尺带端口90允许尺带片14收回至限定在壳体18内的内部腔62以及从该内部腔62伸放。

如图1和2所示，卷尺10包括手指防护组件98。手指防护组件98包括防护件102和防护件支承构件106。如图1所示，防护件102的在壳体18外部的部分呈大致u形形状并且从壳体18向下延伸。如图2所示，当尺带片14处于收回位置时，尺钩组件26的后表面抵接防护件102。

参照图3，示出了尺带片14的横截面图。尺带片14包括由薄的长形金属材料条带形成的芯或内层110。在特定实施方式中，内层110由钢材料条带形成。在特定实施方式中，内层110的厚度t1在0.09mm至0.2mm之间，特别地在0.1mm至0.18mm之间(具有高达25％的厚度变化)，并且更特别地在0.1mm至0.13mm。内层110可以形成为凹凸构型(如图3所示)，这可以提供改进的尺带突出。内层110可以是合金弹簧钢、合金高强度钢等。在一个实施方式中，钢的硬度为50rhc-54rhc(洛氏硬度c)。在另一实施方式中，钢的硬度为45rhc-60rhc。

尺带片14包括上涂层112和下涂层114，上涂层112联接(例如，附接、粘合、胶合等)到内金属层110的凹形上表面上，下涂层114联接(例如，附接、粘合、胶合等)到内金属层110的凸形下表面上。通常，涂层112和涂层114由聚合物材料形成，并且在特定实施方式中，涂层112和涂层114由尼龙材料形成。如图所示，涂层112的上表面116限定尺带片14的最上表面，并且涂层114的下表面118限定尺带片14的最下表面。在涂层112与涂层114之间可以定位有形成测量标记或标号(参见图9)的墨层119。在特定实施方式中，涂层112和涂层114由弹性模量小于内层110的金属材料的弹性模量的材料形成。在特定实施方式中，涂层112和涂层114由硬度小于内层110的金属材料的硬度的材料形成。在特定实施方式中，本文所讨论的涂层由尼龙12材料和/或尼龙6/6材料形成。

如图3所示，涂层112的厚度为t2，涂层114的厚度为t3。在特定实施方式中，尺带片涂层的总厚度(即，层112和层114的复合厚度，t2+t3)大于t1。在特定实施方式中，t2+t3≥2×t1、t2+t3≥3×t1、t2+t3≥4×t1、10×t1≥t2+t3≥2×t1或5×t1≥t2+t3≥3×t1。申请人已经发现，涂层112和涂层114相对于层110的厚度的大体厚度限制了层110在卷压测试期间(参见下面所描述的卷压测试)所经历的曲率半径，这进而限制了层110在被卷压或夹压时发生开裂的可能性。

在特定实施方式中，t2+t3介于0.2mm至0.6mm之间，特别地介于0.3mm至0.5mm之间。在一个实施方式中，t2基本上等于t3(例如，在t3的5％内)。在另一实施方式中，t2大于t3(例如，比t3大5％以上)。在另一实施方式中，t3大于t2(例如，比t2大5％以上)。

在一个实施方式中，总的尺带片厚度(包括所有涂层和芯层的厚度，即，t1+t2+t3)约为0.4mm(例如，0.4mm±10％、或±1％)。涂层112和涂层114相对于层110的宽度分布可以相同或更宽。

在一个实施方式中，涂层112和涂层114可以被施加在内层110的整个长度上。在一个实施方式中，涂层112和涂层114被施加在内层110的长度的至少6英尺上，特别地，被施加在内层110的长度的至少8英尺上，并且更特别地，被施加在内层110的长度的至少10英尺上。在特定实施方式中，这些涂层长度是连续的涂层长度。这可以在尺带片14的易发生磨损的区域中提供增加的抗撕裂性同时相对于在整个长度上具有涂层的尺带片而言保持了尺带的紧凑性。在一个实施方式中，涂层112和涂层114起始于尺带片14的靠近尺钩的端部处。在另一实施方式中，涂层始于尺片的与靠近尺钩组件26的端部间隔开的位置处。

在一些实施方式中，涂层112和/或涂层114沿着尺带片14的宽度和/或长度不具有均匀的厚度。在一些这样的实施方式中，涂层112和/或涂层114可以以图案(例如，蜂巢状图案、方格图案等)的方式施加，其中，在尺带片14的长度和宽度上均存在较厚和较薄的涂层分布的部分。在这种实施方式中，图3中示出的t2和t3表示穿过涂层图案的最厚部分而测量的厚度。在一些这样的实施方式中，本文所讨论的t2和t3的范围表示涂层112和涂层114的在沿着尺带片14的长度的任意部分处的最大厚度。在一些这样的实施方式中，涂层和尺片的最大复合厚度可以是0.4mm，但是在沿着尺带片的长度和宽度的其他区域中，涂层和尺片的厚度将更小(例如，如在涂层图案的较薄涂层部分处测量的厚度)。在其他实施方式中，本文所讨论的t2和t3的范围表示涂层112和涂层114的在沿着尺带片14的长度和宽度的所有涂层图案的最厚部分处测量的平均厚度。

涂层112和涂层114可以实施为层压件、尼龙挤压件、附着有粘合剂的膜、涂层上的粉末/喷雾。在一个实施方式中，涂层配置成使得即使钢芯即将断裂涂层仍配置成包含钢芯并保持尺片的完整性(例如，涂层将不倾向于撕裂)。

如图4至图7所示，尺带片14可以具有各种涂层布置结构和形状。特别地，在图4的实施方式中，尺带片14具有边缘涂层120和边缘涂层122。通常，边缘涂层120和边缘涂层122与涂层112和涂层114大体相同，但本文所讨论的情况除外。如图4所示，涂层120和涂层122可以邻近内层110的侧边缘和/或围绕内层110的侧边缘施加。在该实施方式中，沿着内层110的上表面和/或下表面的中央区域124可以具有薄涂层或者没有涂层。在这种实施方式中，如上文关于层112和层114所讨论的，涂层120和涂层122的上部部分和下部部分可以具有厚度t2和厚度t3。

参照图5的实施方式，尺带片14可以具有涂层130。在该实施方式中，涂层130将上涂层112和下涂层114(上文关于图3所讨论的)与边缘涂层120和边缘涂层122(上文关于图4所讨论的)结合。如图5所示，上涂层112和下涂层114与边缘涂层120和边缘涂层122的结合形成了完全包围芯110的涂层130。在特定实施方式中，尺带片14的基本上整个长度(例如，长度的至少90％、95％、99％)完全被涂层130包围。

如图5所示，边缘涂层120和边缘涂层122各自分别具有在垂直于芯110的边缘表面的宽度方向上测量的厚度t4和t5。在图5所示的特定实施方式中，t4和t5基本上彼此相等，例如在彼此的±25％内，特别地在彼此的±10％内，更特别地在彼此的±5％内，甚至更特别地在彼此的±1％内。在一些实施方式中，t2、t3、t4和t5均基本上彼此相等，使得涂层130在一个或更多个纵向横截面位置处，即，在围绕芯110的所有周向位置处相对于芯110具有基本一致的厚度，如图5所示。

在特定实施方式中，当涂层130以图案——例如交叉影线或蜂巢状图案——的方式施加至芯110的上表面和下表面时，图5中所示的t2、t3、t4和t5表示穿过蜂巢状图案的凸起部分的厚度。在特定实施方式中，t2、t3、t4和t5在0.07mm至0.19mm之间，其中总厚度(即，涂层114的下表面与涂层112的上表面之间的厚度)在0.26mm至0.5mm之间。在另一实施方式中，t2大于t3，并且在一些这样的实施方式中，t2为0.08mm至0.18mm，并且t3为0.03mm至0.07mm。

在多种实施方式中，边缘涂层120的厚度t4和边缘涂层122的厚度t5与上涂层112的厚度t2和下涂层114的厚度t3不同，使得涂层130的厚度围绕内芯110变化。在这种实施方式中，t4和t5在0.03mm至1mm之间。

在特定实施方式中，如图6所示，t4和t5两者都大于t2和/或t3，使得边缘涂层120和边缘涂层122在内芯110的边缘附近提供了增加的涂层材料。在一些这样的实施方式中，t2和t3为0.07mm至0.19mm，并且t4和t5大于0.07mm且小于或等于1mm。在这种实施方式中，边缘涂层120和边缘涂层122所增加的厚度增大了尺带片14的总宽度，从而在不需要增大内芯110的尺寸的情况下增大了强度和/或抗损坏/撕裂性。在内芯110由金属材料形成的实施方式中，利用较厚的边缘涂层120和边缘涂层122，在不增加用于形成尺带片14的金属材料的量的情况下提供了增大的强度。

参照图7，在多种实施方式中，边缘涂层120和边缘涂层122可以构造成使得在远离内芯110的宽度的方向上，边缘涂层在不同位置处的高度是变化的。如图7所示，边缘涂层120和边缘涂层122可以包括变薄的外部部分132和外部部分134。

在如图7所示的一个实施方式中，边缘涂层120和边缘涂层122各自具有高度分别为h1和h2的第一部分、以及高度分别为h3和h4的薄的外部部分132和外部部分134。如图7所示，h3和h4分别小于h1和h2，特别地分别小于h1的50％和h2的50％，更特别地分别小于h1的30％和h2的30％。在这种实施方式中，薄的外部部分132和外部部分134为尺带片14提供了额外的宽度并且由此产生额外的强度，同时与图6所示的边缘涂层布置结构相比，所使用的涂层材料的总量更少。

卷压测试和示例

具有不同总厚度和涂层厚度的三种卷尺片的测试数据示于下面的表1中。注意，表1中所示的涂层厚度是尺带片14的上层112和下层114各自的厚度值，因此总涂层厚度是表1中所示的值的两倍。使用下文描述的卷压测试来确定下表所示的卷压测试和断裂载荷。

表1

图8示出了在卷压测试期间表1中所示的三种样品的卷压高度与力的曲线图。标记的部分表示在卷压测试的载荷作用下尺带片发生断裂时的载荷。注意，数据集3所表示的尺带片在测试期间在最大载荷作用下未发生断裂。因此，在多种实施方式中，本文所讨论的尺带片14在断裂时的卷压高度小于1.5mm，特别地小于1mm。在多种实施方式中，尺带片14具有大于50磅、特别地大于100磅的卷压载荷阈值(表1中最后一列)。

参照图24和图25，示出并描述了用于生成表1中所示数据的卷压测试的细节。卷压测试系统400包括心轴402、测试固定装置404、夹具组件406和夹具组件408、以及铝支承板410。测试固定装置404支承待进行卷压测试的尺带片14。测试固定装置404将尺带片保持为u形，如图25所示。夹具组件406将尺带片14固定至测试固定装置404，并且夹具组件408将测试固定装置404固定至测试台。在卷压测试期间，使用的尺带14的长度为10英寸。心轴402由instron试验机运行。测试固定装置404是如图所示的用于保持尺带片14的部件，并且板410是8英寸×4英寸×0.5英寸的挤压铝件。

如图25所示，为了设置卷压测试，将测试固定装置404定位成使得尺带片14中的u形弯曲位于心轴402的竖直中心轴线412附近。接下来，将尺带片14移除以继续设置。接下来，将心轴402的位置定位，并设定位移的最大值。特别地，将心轴402降低使其接触板410的上表面。在该点处，将心轴延伸值设定为零。接下来，将心轴402远离板410提升至0.156英寸的高度(大约为被测试的尺带片14的厚度的2倍)。在该点处，将心轴延伸值再次设定为零。接下来，将心轴402提升至板410上方约1.5英寸的高度，并记录精确的心轴延伸值，并将该延伸值设定为卷压测试期间所使用的最大位移。然后将心轴延伸值再次设定为零。

在卷压测试期间，运行心轴402的机器以每分钟1英寸的速率来推进心轴402，并且该机器被设定为在载荷超过150磅的情况下停止。如图24所示，将尺带片14放回到心轴402下方的位置，并且将尺带片14的端部414定位成齐平抵靠在测试固定装置404的后壁。接下来，测试开始，通过instron试验机来进行控制使心轴402推进，该心轴402将尺带片14抵靠在板410上进行卷压。如图25所示，运行心轴402的计算机跟踪心轴的位移，由此计算图25所示的卷压高度ph。这将一直运行，直到尺带14发生断裂或者达到最大位移或载荷。

总体上参照图9至图23，示出了卷尺的多种实施方式。在多种实施方式中，本文所讨论的卷尺的实施方式包括创新的尺带片设计和/或创新的尺带尺钩片状件设计，这些创新的设计可以提供比如说抵抗尺片撕裂、改善尺片挠性、增大尺钩/尺片接合部处的弯曲半径、减少尺片收回期间经历的弯折(whip)量(例如，在快速收回期间，卷尺片有在自身上弯曲或折回的倾向)等等的一个或更多个功能。

申请人已经确认，在尺带片弯曲期间，用于将尺钩片状件状件经由铆钉联接至尺带片的铆钉孔为应力集中位置以及尺带撕裂起始/传播位置。因此，在本文所讨论的特定实施方式中，尺钩片状件构造成减少或消除用于将尺钩片状件联接至尺带片的铆钉的数量(并且因此减少孔的数量)，这进而减少了应力集中位置的数量。在特定实施方式中，尺钩片状件构造成消除仅将单个尺钩片状件联接至尺带片的铆钉。

此外，在一些实施方式中，尺钩片状件构造成在尺带片的与尺钩片状件连接的端部处提供大的刚性降低区域。申请人认为，通过在尺钩片状件与相邻尺带片之间设置不太剧烈的刚性过渡，能够增大尺带片在尺钩片状件/尺带片过渡处所经历的弯曲半径，并且这种增大的尺带片弯曲半径用于减少尺带片材料在尺钩片状件/尺带片过渡处所承受的应力。另外，在一些实施方式中，尺带片(例如，尺带片的材料、材料性能、分层结构、设计等)构造成提供包括抗撕裂性、改善的挠性、改善的强度和/或减少弯折的一个或更多个功能。

参照图9和图10，根据示例性实施方式示出了诸如卷尺210的卷尺、测尺、可收放式尺等。通常，卷尺210包括壳体212、尺带片214和尺钩组件216。尺带片214可以包括上文关于图1至图8所讨论的任何尺带片设计。如图9和图10所示，尺带片214可以包括上部墨层和/或下部墨层，该墨层形成能够透过尺带片214的上部和下部聚合物涂层看见的测量标记或标号215。尺钩组件216包括端部钩状件218、上部片状件220和下部片状件222。在所示的实施方式中，尺钩组件216包括多个铆钉224，所述多个铆钉224延伸穿过上部片状件220、下部片状件222和尺带片214位于上部片状件220与下部片状件222之间的部分，使得尺钩组件216联接至尺带片214的最靠外端部。

在特定实施方式中，尺钩组件216的所有的铆钉224延伸穿过上部片状件220和下部片状件222两者。在这种实施方式中，尺钩组件216不包括位于下部片状件222的端部处的附加铆钉，而在常规的尺钩组件设计中，通常需要将下部片状件222联接至尺带片214。在该实施方式中，延伸穿过下部片状件222的铆钉的数量与延伸穿过上部片状件220的铆钉的数量相同。因此，在这种实施方式中，下部片状件222比上部片状件220长，并且下部片状件222不具有任何附加的延伸穿过下部片状件222而不延伸穿过上部片状件220的铆钉。相比之下，在常规的卷尺中，通常存在至少一个以上的延伸穿过下部片状件而不穿过上部片状件的铆钉。

申请人已经确定，虽然所有铆钉孔都可能作为应力集中体，但是定位得距片状件的端部最远的铆钉孔更有可能是屈服和失效的原因。相应的铆钉仅将底部片状件联接至尺带片，该尺带片能够挠曲并且允许在尺带片的该区域中引起更多的应力。因此，弯曲所引起的应力由于铆钉孔的几何形状而加重，使得铆钉孔成为高应力的潜在区域。因此，申请人已经发现，通过以消除/减少铆钉数量、或消除/减少仅将尺钩片状件220和尺钩片状件222中的一者联接至尺带片214的铆钉的数量的方式来构造尺钩组件216，可以使尺带片214比常规的尺带片更耐撕裂。

在如图9和图10所示的特定实施方式中，下部尺钩片状件222的长度(沿尺带片214的长度所测量的)大于上部尺钩片状件220的长度。在该布置结构中，下部尺钩片状件222的最靠内部分230延伸超过上部尺钩片状件220的最靠内部分232。在特定实施方式中，下部尺钩片状件222的最靠内部分230在没有诸如铆钉之类的穿过下部尺钩片状件222的最靠内部分230以及刺穿尺带片214的结构件的情况下联接至尺带片214的下表面。在特定实施方式中，最靠内部分230经由比如说胶水、粘合材料、熔融粘合材料、粘性材料、化学粘合材料之类的不刺穿尺带片214的联接部件而联接至带尺带片214。

在一些实施方式中，尺钩组件216不包括任何将片状件220和片状件222接合至尺带片214的铆钉224。在这种实施方式中，使用比如说胶水、粘合材料、熔融粘合材料、粘性材料、化学粘合材料之类的非刺穿联接部件来将尺钩片状件220和尺钩片状件222分别粘合至尺带片214的上表面和下表面。如图9和图10所示，在一些这样的实施方式中，下部尺钩片状件222比上部尺钩片状件220长。在一些其他的这样的实施方式中，上部尺钩片状件220比下部尺钩片状件222长或与下部尺钩片状件222的长度相同。

参考图9至图11b，卷尺210包括尺钩片状件/尺带片过渡区域226。通常，尺钩片状件/尺带片过渡区域226是尺带片214的与片状件220和片状件222的内端部相邻的区域，或者也可以包括一段下部片状件222。如图11a和图11b所示，当尺带片214的端部处遭受力f时(例如，由用户施加的力、在收回期间由尺带的动量——该动量可能引起振荡——所产生的力)，尺带片214在过渡区域226内趋向弯曲。在本文所讨论的多种实施方式中，尺带片214和/或尺钩组件216构造成提供改善的尺带片性能或抗撕裂性。如图11b所示，尺带片214和/或尺钩组件216构造成使通过特定力f而产生的弯曲半径a增大(与许多常规的尺带设计相比)，并且这种增大的弯曲半径在弯曲期间减小了尺带片214内的应力。另外，在减少或消除铆钉224(以及相应的铆钉孔)的数量(特别是仅附接至一个片状件220或片状件222的铆钉224的数量)的设计中，弯曲半径a的增大进一步减小了尺带片214撕裂的可能性。

参考图12至图16，示出了测尺尺钩组件的多种实施方式，其改善了过渡区域226的挠性、减少了铆钉孔的数量、和/或消除了仅通过一个尺钩片状件而定位的铆钉和铆钉孔，并且在特定实施方式中，这种设计在尺带收回期间改善了尺带的抗撕裂性和/或减少了尺带的弯折。应理解的是，图12至图16中所示的多种钩状件和尺钩片状件布置结构是尺钩组件216的实施方式并且可以联接至测尺210的尺带片214。

参照图12，根据示例性实施方式示出了卷尺210的尺钩组件240。尺钩组件240与尺钩组件216大体相同，但本文所公开的除外。尺钩组件240包括上部尺钩片状件242和下部尺钩片状件244。在所示的实施方式中，上部尺钩片状件242与下部尺钩片状件244相比更具挠性。在特定实施方式中，上部尺钩片状件242和下部尺钩片状件244二者均由相同的金属材料形成，但上部尺钩片状件242薄于常规的上部尺钩片状件和/或薄于下部尺钩片状件244。

在多种实施方式中，上部尺钩片状件242相对于下部尺钩片状件244定尺寸成提供改善的挠性。在一些这样的实施方式中，上部尺钩片状件242的厚度t6小于下部尺钩片状件244的厚度t7，并且在特定实施方式中，t6小于t7的75％、小于t7的50％、或小于t2的25％。在一些实施方式中，上部尺钩片状件242的长度与下部尺钩片状件244的长度大体相同(例如，相差10％以内)。在其他实施方式中，上部尺钩片状件242比下部尺钩片状件244长，比如长25％、50％、100％、200％等。在这种实施方式中，这些片状件构造提供了改善的挠性，这增大了在弯曲期间的弯曲半径a，进而改善了尺带的抗撕裂性。在上部尺钩片状件242与下部尺钩片状件244具有相同长度的实施方式中，片状件242和片状件244相对于常规卷尺的尺钩设计的较厚的层叠片状件部分在整个长度上提供了改善的挠性。

参照图13，根据示例性实施方式示出了卷尺210的尺钩组件250。尺钩组件250与尺钩组件216大体相同，但本文所公开的除外。尺钩组件250包括上部尺钩片状件252和下部尺钩片状件254。在所示的实施方式中，上部尺钩片状件252与下部尺钩片状件254相比更具挠性。在特定实施方式中，上部尺钩片状件252和下部尺钩片状件254二者均由相同的金属材料形成，但上部尺钩片状件252包括一个或更多个薄于常规的上部尺钩片状件和/或薄于下部尺钩片状件254的部分。

如图13所示，上部尺钩片状件252包括第一部分256和第二部分258。第一部分256沿尺带片214的上表面定位于钩状件218与第二部分258之间。第一部分256的平均厚度t8大于第二部分258的平均厚度t9。在图13所示的特定实施方式中，第一部分256和第二部分258沿其长度具有一致的厚度并且具有在第一部分256与第二部分258之间提供过渡部分的竖直壁部。在其他实施方式中，位于部分256与部分258之间的部分是呈角度的或渐缩的。在其他实施方式中，第一部分256和/或第二部分258可以是渐缩的或以其他方式定形成使得第二部分258的平均厚度小于平均的第一部分256。

在多种实施方式中，第二部分258相对于上部片状件252总长度的长度连同厚度t8与厚度t9一起被选定或设计为在过渡区域226处提供所需的挠性程度。在所示的实施方式中，第二部分258的总长度约为上部片状件252总长度的一半。在多种实施方式中，第二部分258的总长度小于上部片状件252总长度的75％，并且在其他实施方式中，第二部分258的总长度小于上部片状件252总长度的25％。

如图13所示，下部片状件254的长度与上部片状件252的第一部分256的长度大体相同。在该布置结构中，上部片状件252的较薄的第二部分258沿尺带片214纵向延伸超过下部片状件254，使得第二部分258超过下部片状件254向尺带片214提供某种程度的支承/强度，同时还提供一定程度的挠性，所述挠性大于尺带在第二部分258的厚度与第一部分256的厚度相同的条件下的挠性。在一些特定实施方式中，因为尺带片214往往沿向上方向弯曲(例如，如图11b所示)，所以第二部分258不包括将第二部分258联接至尺带片214的附接点(例如铆钉)。因此，在一些这样的实施方式中，第二部分258不包括延伸穿过第二部分258并且穿入尺带片214的材料的铆钉或其他联接机构。如上所述，通过减少穿过尺带片214的孔(例如，用于铆钉的孔)的数量可以改善尺带的抗撕裂性。然而，在多种其他实施方式中，下部片状件254的长度可以大于、等于或小于上部片状件252的总长度。

参照图14，根据示例性实施方式示出了卷尺210的尺钩组件260。尺钩组件260与尺钩组件216大体相同，但本文所公开的除外。尺钩组件260包括上部尺钩片状件262和下部尺钩片状件264。在所示的实施方式中，上部尺钩片状件262包括多个通过接头268接合在一起的部分266。通常，接头268是片状件部分266之间的挠性或枢转连接件，其为上部片状件262提供了增大的挠性。接头268可以是任何合适的挠性连接件，包括弹性挠性连接件(例如，弹性聚合物材料)、销接头等。相较于邻接刚性金属材料件的上部片状件，接头268允许片状件部分266相对于彼此移动，从而沿着片状件262和片状件64的长度有效地提供了增大的挠性，这进而增大了上文所讨论的弯曲半径a。

在特定实施方式中，上部片状件262比下部片状件264长。在该布置结构中，上部片状件262沿尺带片214纵向延伸超过下部片状件264，使得上部片状件262超过下部片状件264向尺带片214提供某种程度的支承/强度。在特定实施方式中，上部片状件262超过下部片状件264的部分在超过下部片状件264的区域处不包括延伸穿过上部片状件262并且穿入尺带片214的材料的铆钉或其他联接机构。如上所述，通过减少穿过尺带片214的孔(例如，用于铆钉的孔)的数量可以改善尺带的抗撕裂性。然而，在多种其他实施方式中，下部片状件264的长度可以大于、等于或小于上部片状件262的总长度。

参照图15a和图15b，根据示例性实施方式示出了卷尺210的尺钩组件270。尺钩组件270与尺钩组件216大体相同，但本文所公开的除外。尺钩组件270包括上部尺钩片状件272和下部尺钩片状件274。在所示的实施方式中，上部尺钩片状件272包括第一部分276和联接至第一部分276的第二部分278。第一部分276沿尺带片214的上表面定位于钩状件218与第二部分278之间。

第二部分278是挠性或弹性程度大于第一部分276的片状件部分。在多种实施方式中，第二部分278可以由与第一部分276的金属材料相同的金属材料制成但具有更小的厚度，以便提供改善的挠性。在另一实施方式中，第二部分278可以由比第一部分276的材料更具挠性的一类材料制成。在一些这样的实施方式中，第一部分276由诸如金属材料的相对刚性的材料形成，并且第二部分278由相对挠性的材料形成，比如说聚合物材料、弹性体材料等。

与上文所讨论的实施方式类似，第二部分278沿尺带片214纵向延伸超过下片状件274。在这种实施方式中，第二部分278不包括比如说将尺带片214刺穿的铆钉之类的联接元件。在一些这样的实施方式中，第二部分278不在下部片状件274之外的区域中直接联接至尺带片214，并且在其他实施方式中，第二部分278经由比如说胶水或粘合剂之类的非刺穿联接结构件而联接。

在图15a所示的实施方式中，第二部分278联接至第一部分276的下表面。在该布置结构中，第一部分276与第二部分278的一部分重叠，并且第二部分278的下表面与尺带片214接触和/或面向尺带片214。在图15b所示的实施方式中，第二部分278'包括放置在第一部分276的一部分上面的台阶部分，该台阶部分将第一部分276与第二部分278联接。在该布置结构中，第二部分278的下表面联接至第一部分276的上表面。在该布置结构中，第一部分276和第二部分278的下表面均接触和/或面向尺带片214的上表面。

参照图16，在多种实施方式中，本文所讨论的任何尺钩组件可以包括下部尺钩片状件，总体示为下部片状件280，该下部片状件构造成利用本文所讨论的涉及上部片状件挠性的一个或更多个布置结构来提供改善的挠性。在特定实施方式中，下部片状件280可以由薄金属材料制成，可以由挠性或聚合物材料形成，可以包括多个部分和挠性接头，可以包括厚度减小的区域等等。

总体上参照图17至图23，在多种实施方式中，卷尺210可以包括尺带片214，尺带片214包括一种或更多种改善抗撕裂性和/或减少弯折的设计、构造、材料特性、和/或涂层等。参照图17、图18a和图18b，在多种实施方式中，尺带片214由多层材料形成。如图18a和图18b所示，在这种实施方式中，尺带片214包括由涂层292包围的内芯290。通常，涂层292是包围芯290整体或局部的挠性材料，芯290是较刚性的材料，比如说金属尺带材料。在特定实施方式中，芯290由金属材料形成，并且涂层292是聚合物材料(例如，聚氨酯、特氟隆、热塑性弹性体(tpe)、热塑性聚氨酯(tpu)、聚酯薄膜等)，并且如图18b所示，在特定实施方式中，涂层292在沿垂直于尺带片214的长度轴线所截取的横截面观察时将芯290的边缘完全包围。

在一些实施方式中，涂层292通过为芯290提供支承和/或限制芯290内的初始撕裂来提供抗撕裂性。在一些实施方式中，由涂层292提供的支承使得尺带片214(或其特定部分)比未被涂层涂覆的芯290更具刚性。在一些实施方式中，涂层292是高摩擦材料或包括高摩擦材料区域(例如，具有比芯290的材料的滑动摩擦系数大的滑动摩擦系数)，其用作为减慢收回速度的制动器。涂层292通过由收回速度减慢而减少弯折(其为已知的尺带片撕裂源)，为带尺带片214提供了抗撕裂性。

在特定实施方式中，涂层292特别地构造成在收回期间在特定点处提供减小的收回速度/增大的摩擦以限制尺带撕裂。例如，涂层292在与尺钩组件216相邻的区域中包括摩擦增大的区域，使得在尺带片214接近完全收回到卷尺壳体212中时减慢收回运动。在一些这样的实施方式中，高摩擦区域位于尺钩组件216的10英尺内、特别地8英尺内、更特别地4英尺内。

参照图19，示出了包括涂层294的尺带片214的另一实施方式。涂层294与涂层292大体相同，但本文所讨论的除外。在图19的实施方式中，尺带片214包括涂层294，涂层294仅包围或涂覆尺带芯290的特定部分。在所示的特定实施方式中，涂层294包围尺带芯290的侧边缘，使得尺带芯290的中央区域296未被涂覆。在该布置结构中，尺带芯290的外表面限定尺带片214在中央区域296处的最靠外表面，并且涂层294限定尺带片214在所涂覆的侧边缘处的最靠外表面。在一个实施方式中，涂层294沿尺带芯290两侧边缘延伸尺带片214的整个长度或大体整个长度(例如，至少为整个长度的95％、99％等)。在多种实施方式中，涂层294保护尺带芯290的侧边缘免受损坏(例如，限制刻痕、凹口等的形成，刻痕、凹口等的形成进而可能在尺带片214中引发撕裂)。

参照图20和图21，在多种实施方式中，尺带片214可以以各种方式定尺寸或定形状成提供抗撕裂性、抗弯折性和/或提供所需的挠性以用于特定应用。如图20所示，在一些实施方式中，尺带片214(例如，尺带芯290和/或涂层292)可以定形状为在尺钩组件216附近的位置处提供减小的尺片厚度，这进而提供了附加的刚性，这种附加的刚性增大了过渡区域中的弯曲半径，同时尺片仍具有挠性(例如，如图11b中所示)。如图20所示，尺带片214在尺钩片状件220和尺钩片状件222的内端部附近具有第一厚度t10，并且在纵向方向上超过尺钩片状件220和尺钩片状件222的端部的位置处具有第二厚度t11。为了相对于尺钩片状件220和尺钩片状件222提供增加的挠性，t11小于t10，比如说小于t10的75％、小于t10的50％等。在所示的特定实施方式中，尺钩片状件220和尺钩片状件222具有彼此相同的长度，并且从厚度为t10的部分到厚度为t11的较薄部分的过渡部分定位于超过尺钩片状件220和尺钩片状件222的内端部(即，尺钩片状件220和尺钩片状件222的与钩状件218相反的端部)的位置处。

如图21所示，在一些实施方式中，尺带片214(例如，尺带芯290和/或涂层292)可以定形状为在尺钩组件216附近的位置处提供减小的尺片宽度，这进而提供了附加的刚性，这种附加的刚性增大了过渡区域中的弯曲半径，同时尺片仍具有挠性(例如，如图11b中所示)。如图21所示，尺带片214在与尺钩片状件220和尺钩片状件222联接的区域处具有第一宽度w1，并且在纵向方向上超过尺钩片状件220和尺钩片状件222的端部的位置处具有第二宽度w2。为了相对于尺钩片状件220和尺钩片状件222提供增加的挠性，w2小于w1，比如说小于w1的75％、小于w1的50％等。在所示的特定实施方式中，尺钩片状件220和尺钩片状件222具有彼此相同的长度，并且从宽度为w1的部分到宽度为w2的窄部分的过渡部分定位于纵向方向上超过尺钩片状件220和尺钩片状件222的内端部的位置处。

参照图22，在一些实施方式中，尺带片214(例如，尺带芯290)可以具有沿尺带片214的长度变化的材料特性，以便提供所需的挠性、弯曲半径或抗弯折性。在特定实施方式中，尺带片214可以包括具有不同硬度特性的区域298和区域300。在特定实施方式中，区域298内的金属尺带材料的硬度可以低于区域300内的金属尺带材料的硬度。如图22所示，区域300中的硬化材料定位于片状件220与片状件222之间，并且区域298的硬度较低的材料定位于纵向方向上超过片状件220和片状件222的内端部的位置处。申请人认为，通过将硬度较低的区域定位于超过尺钩片状件220和尺钩片状件222的端部附近的位置，能够实现改善的挠性和增大的弯曲半径(例如，图11b中所示)。

在特定实施方式中，尺带片214可以由单个连续的金属材料片形成，并且通过对尺带片214的多个部分进行差异化处理能够实现本文所讨论的材料特性差异。例如，在特定实施方式中，通过对区域300施加硬化处理而对区域298施加较少硬化或不施加硬化，能够实现区域298与区域300之间的硬度差异。在多种实施方式中，区域300可以使用任何合适的硬化处理来进行处理，包括热处理硬化、感应硬化、火焰硬化、表面硬化等。

在其他实施方式中，尺带片214的材料特性差异通过由复合材料形成尺带片214而实现，复合材料中的每种材料具有不同的材料特性。在一个这样的实施方式中，尺带片214可以包括一种以上的金属材料，每种金属材料具有所需的材料特性，并且这些不同的金属部分被粘合在一起。在示例性实施方式中，区域298由硬度相对低的第一金属材料形成，区域300由不同的硬度相对高的第二金属材料形成。在这种实施方式中，将区域300的金属材料粘合(例如，焊接、熔融粘合等)至区域298的金属材料，以便形成尺带片214。在特定实施方式中，挠性程度相对高的材料定位于沿尺带片214长度上的可能弯曲弯折的区域中，而其他区域由刚性较高的材料形成。

参照图23，示出了复合尺带片214的另一实施方式。在该实施方式中，尺带片214包括主体302以及嵌入主体302中的被示出为金属条带304的包含物。在特定实施方式中，主体302由聚合物材料形成，并且在特定实施方式中，主体302经由任何合适的过程而形成，包括挤压、注射成型、压缩成型等。金属条带304定尺寸且定位成在主体302内按区域选择性地加强主体302，以便提供多种功能，包括改善抗撕裂性、改善挠性、减少弯折、改善突出等。例如，金属条带304可以定位成加强可能发生弯曲/弯折或可能发生初始撕裂的区域。

如图23所示，每个金属条带304的尺寸d1被选择成向尺带片214提供所需的物理特性。在多种实施方式中，d1在1/10英寸与1.5英寸之间，特别地约为1/2英寸。在多种实施方式中，金属条带304相对于主体302定向成提供本文讨论的强化/挠性。然而，在一些实施方式中，金属条带304可以在主体302内随机定向。

应理解的是，附图详细示出了示例性实施方式，并且应理解，本申请不限于说明书中所阐述的或附图中所示出的细节或方法。还应该理解，术语仅用于描述目的，并且不应被视为是限制。

鉴于本说明书，本发明在多个方面的进一步修改和替代性实施方式对本领域内技术人员而言是明显的。因此，本说明书仅被解释为说明性的。在多种示例性实施方式中示出的构造和布置结构仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施方式，但是在没有实质上脱离本文中所描述的主题的新颖教导和优点的情况下，进行多种修改是可能的(例如，尺寸、规格、结构、多种元件的形状和比例、参数值、安装布置结构、材料的使用、颜色、取向等的变化)。一些被示出为整体形成的元件可以由多个部件或元件构成，各元件的位置可以是反向的或以其他方式变化，离散元件的性质或数量或位置可以改变或变化。根据替代性实施方式，任何过程、逻辑算法、或方法步骤的顺序或序列可以被改变或重排。在不脱离本发明的范围的情况下，在多种示例性实施方式的设计、操作条件和布置结构方面还可以进行其他替换、修改、变化和省略。

除非另有明确说明，否则决不意在将本文所述的任何方法解释为要求以特定顺序实施其步骤。因此，在方法权利要求中实际上没有列举其步骤所遵循的顺序、或在权利要求或说明书中没有以其他方式特别说明其步骤限于特定顺序的情况下，绝不意在推断任何特定顺序。另外，如本文所使用的，冠词“一”意在包括一个或更多个部件或元件，并不意在解释为仅一个。如本文所使用的，“刚性联接”是指两个部件以这样的方式联接，使得当受到力作用时，部件以固定的位置关系一起运动。

本发明的多种实施方式涉及任何特征的任何组合，并且任何这样的特征组合可以在本申请或将来的申请中要求保护。以上所讨论的任何示例性实施方式的任何特征、元件或部件可以单独使用或与上述任何其他实施方式的任何特征、元件或部件组合使用。