具有尺条锁定和释放机制的屋顶矩尺的制作方法

本发明涉及一种木工工具，尤其涉及一种辅助在屋顶椽条上划线的工具。然而该工具适用于标记任何在斜坡上行进以及需要水平和/或垂直标记或切口的材料。

背景技术：

本发明将主要就在屋顶椽条上的使用进行描述，然而，它并不限于这种，可以用于辅助标记任何在斜坡上行进的材料，例如楼梯纵梁的垂直和水平切口。

屋顶木匠经常使用一些工具以辅助在椽条上划线，通常是两斜脚规和一矩尺。由于木匠在多个工具之间频繁切换，需要多个工具会既繁杂又效率低，携带和追踪多个工具也变得不方便，经常会将一个工具遗忘在椽条的错误一端。

本发明的目的在于提供一种结合多个传统工具的功能以缓解上述问题的屋顶工具，或者至少提供给公众一种有用的替代。

技术实现要素：

第一方面，本发明包括一种用于标记椽条的工具，所述工具包括一本体及一标记尺条，所述本体具有一顶层、一底层、第一铅锤边、与第一铅锤边成90度的第二脚边，所述标记尺条枢转地安装至一接近所述第一和第二边的交点的枢销，其中所述标记尺条穿过所述顶层和底层之间。

优选地，所述标记尺条通过一沿着所述标记尺条延伸的空槽滑动地安装至所述枢销，所述工具还包括一锁，用于防止锁定尺条相对于同样与尺条的空槽配合的本体的移动。

所述标记尺条的空槽可延伸至所述尺条的第一端，因此允许所述尺条从所述锁脱离，或者所述锁可移动由此允许所述锁从所述尺条脱离。

所述枢销也可移动或者穿过延伸至所述尺条的一端的空槽，以允许它从所述尺条脱离。

所述工具可包括一与第一边和第二边成45度设置的第三斜边，所述尺条可穿过所述第三斜边或者所述尺条可穿过第一和第二边。

优选地，所述工具进一步包括位于所述顶层表面上的第一刻度和位于所述底层表面上的第二刻度，所述第一刻度指示所述尺条相对于第二边的角度位移，其中第二刻度以相对于第一刻度为2的平方根比1的比率设定。

应当注意的是，上述提及的任何一方面可包括上述提及的任何另一方面的任一特征，以及可适当地包括下面描述的任一实施例的任一特征。

附图说明

本发明的优选特征、实施例以及变型可从以下为本领域技术人员实施本发明提供了足够信息的具体描述中得出。该具体描述不应以任何方式被看作对本发明前述发明内容的范围的限制。具体描述将参考以下几个附图。

图1为本发明第一实施例的屋顶矩尺的第一透视图。

图2为矩尺的第二透视图。

图3示出使用矩尺在椽条上标记顶铅锤切口。

图4示出使用矩尺标记底铅锤切口。

图5示出使用矩尺标记底脚切口。

图6示出使用矩尺标记鸟嘴的铅锤切口。

图7示出使用矩尺标记鸟嘴的脚切口。

图8示出在矩尺辅助下标记的椽条。

图9示出图8切割的椽条。

图10示出二级配置中的矩尺。

图11示出使用图10的矩尺标记鸟嘴的脚切口。

图12示出使用图10的矩尺标记鸟嘴的铅锤切口。

图13示出使用矩尺作90度标记。

图14示出使用矩尺作45度标记。

图15为本发明第二实施例且设定20度椽条切口的屋顶矩尺的前视图。

图16为第二实施例的后视图。

图17示出矩尺标记20度屋脊或斜沟椽条切口的设定的后视图。

图18从前面独立地示出矩尺的本体。

图19从后面独立地示出矩尺的本体。

图20示出矩尺的尺条从锁定螺栓脱离以允许它在配置之间移动的前视图。

图21示出矩尺的尺条从锁定螺栓脱离以允许它在配置之间移动的后视图。

图22示出锁定螺栓从尺条脱离的第二配置的矩尺。

图23示出如何从现有椽条设定矩尺的角度。

图24示出尺从锁定螺栓脱离但仍穿过矩尺的斜边的混合配置。

图25示出配置为“矩尺”的矩尺。

图26示出配置为用于标记45度的矩尺。

图27为矩尺的显示出与尺配合的枢销的剖视图。

图28为矩尺的显示出枢销从尺脱离的剖视图。

附图标记

附图包括以下附图标记：

20屋顶矩尺(第一实施例，第一配置)

21屋顶矩尺(第一实施例，第二配置)

30本体

32顶层

34底层

36间隔物

38铅锤边

40脚边

4290度角

44斜边

46枢销

48水平仪

50一级通道

52一级刻度

54锁

56锁定螺栓

58锁定螺母

60刻度指针

62二级通道

64、65二级刻度

70标记尺条

72、73尺标记

74空槽

80椽条

82标记的椽条

84切割的椽条

90顶铅锤标记

92底铅锤标记

94底脚标记

96鸟嘴铅锤切口

98、98a、98b鸟嘴脚标记

10090度标记

10245度标记

200矩尺(第二实施例)

201第一配置

202第二配置

203混合配置

210尺条

211刻度

212空槽

213配合空槽

214第一封闭端

215第二封闭端(配合端)

216左边

220本体

230顶层

231前表面

232一级(数值)刻度

22320度标记

234一级字母刻度

235c标记(前一级)

236二级(数值)刻度

237二级字母刻度

2380度标记

239二级刻度指针

240本体空槽

250底层

251后表面

252屋脊和斜沟一级(后字母)刻度

253屋脊和斜沟二级(后字母)刻度

255c标记(后一级)

260第一水平仪

270第二水平仪

271水平仪气泡

280铅锤切边

290脚切边

300斜边

301返回端

310枢销

311枢转外壳

320一级通道

330通道台阶

340二级通道

350锁定通道

351锁定平台

352锁定空槽

353锁定凹槽

354锁定台阶

360方形通道

362锁定凹槽

370锁定螺栓

371锁定螺母

400椽条

具体实施方式

本发明的以下具体描述参考附图。可能的情况下，相同的附图标记将在所有附图和以下描述中贯穿使用以指代相同和类似的部件。出于清晰或图示的目的，图中所示的某些部件的尺寸可能已被改变和/或放大。

本发明提供一种用于标记椽条的屋顶矩尺，包括一直角三角形本体，一标记尺条邻近所述直角枢转地安装。所述矩尺邻近直角的任一侧对着待标记的物体放置，所述尺条用于标记一铅锤切口或脚切口。所述尺条缩回以允许在一测量深度上进行标记。所述工具也可用作传统矩尺作90度或45度标记。所述工具可在提供更高标记精度和深度的一级配置和快捷使用的二级配置中使用。

本发明以两个不同实施例进行呈现，图1至15中以标记20示出第一实施例，图16至28示出第二实施例。

图1和图2提供了第一实施例的处于其一级配置中的屋顶矩尺20的透视图。矩尺20包括一大致的三角形的本体30，所述本体30具有相互垂直的铅锤边38和脚边40以及相对于另外两边位于45度的斜边44。数学上来说，本体30可以描述为一等腰直角三角形，虽然有两个顶点被去掉。所述本体由通过间隔物36隔开的顶层32和底层34组成。优选地，所述本体以单片塑料形成。所述间隔物足够大以确保两边坚固地连接在一起，同时在两边之间为容纳标记尺条70留出空间。所述两边还通过枢销46连接在一起，所述枢销46配合尺条的空槽74。尺条能关于枢销46旋转，也能从本体延伸和缩回至本体，根据需要穿过斜边。尺条能在一级刻度52的辅助下被精确设定至相对于脚边0度至65度之间的任意角度。锁54穿过尺条的空槽74和一级通道50以确保尺条位于所需要的角度。锁54包括位于刻度指针60之上的一螺栓56和一翼形螺母58。拧紧翼形螺母以阻止尺条的旋转以及延伸和/或缩回。尺条包括刻度72和73，刻度72和73可用于精确设定尺条凸出脚边或铅锤边多远。空槽70延伸至尺条的一端，允许它从锁54脱离，或者甚至允许尺条被完全从本体去除从而如果需要的话它可被用作尺。本体的空槽中设有一水平仪48以辅助矩尺的水平对准。本体还包括二级通道62以及二级刻度64和65，这将在更后面二级配置的内容中进行讨论。

通过使枢销46邻近脚边40和铅锤边38的中间，当任何一边对着一片木板放置时都能使用尺条70进行标记。由于脚边和铅锤边相互位于90度，当需要作椽条上的脚标记和铅锤标记时，相应的标记也会相互位于90度。在一级刻度60上设定椽条的俯仰角，然后脚边40或铅锤边38对着椽条放置，使用尺条70分别作底标记或铅锤标记。

图3至7所示为使用不同脚标记和铅锤标记对椽条进行标记，所得到的标记的椽条在图8中以82示出，切割的椽条在图9中以84示出。

图3示出在椽条上作顶铅锤标记。首先锁54被释放，尺条70旋转直至刻度指针60与椽条在一级刻度52上所需的俯仰角对齐。在本例中，设定俯仰角为30度。如果需要的话，尺条也可以延伸。然后拧紧锁以防止尺条移动。然后矩尺的铅锤边缘38对着椽条80放置，使用尺条作顶铅锤标记90。一旦尺条被设定需要的角度，不需要进一步调整即可作任意数量的铅锤标记和脚标记。

图4中正在作底铅锤标记92。矩尺的铅锤边缘38再对着椽条80放置，在尺条70辅助下作铅锤标记92。在本例中，铅锤标记92靠近椽条的一端，所以矩尺被倒转并放置在椽条的顶边缘以作标记。

图5中矩尺旋转从而脚边缘40能对着椽条80放置以使用尺70作底脚标记94。没有必要做铅锤标记的调整，只需要工具旋转。工具的外形确保了脚标记垂直于任意铅锤标记。

图6和图7中使用矩尺作鸟嘴。在本例中，尺条首先缩回从而鸟嘴的深度能在尺标记73的辅助下精确设定。铅锤边缘38对着椽条80放置并作铅锤标记96和脚标记的第一部分98a。然后矩尺旋转，脚边缘40对着椽条放置以作脚标记98的第二部分98b。当然也可以在先不设定尺条深度下标记鸟嘴。

以上划线的顺序产生了图8中以82所示的标记的椽条，当切割该标记的椽条时得到图9中的椽条84。这只是该工具使用的一个例子，能简单地作任何需要的铅锤标记和脚标记的图案。

图10示出二级配置的矩尺，在一些情况下二级配置的使用更快速且方便，例如：当需要浅的铅锤切口和长的脚切口组合时；在非常窄或非常宽的材料上作标记；或在例如齐椽条尾端或屋檐尾端的材料上标记角度。为从一级配置移动至二级配置，首先锁54被拧松，尺条70缩回从而不再配合锁。然后尺旋转至需要的角度并根据需要延伸/缩回。锁54从一级通道50移动至二级通道62并定位在邻近尺条与通道靠近的地方。使用锁夹紧尺条，忽略指针。尺条的边缘用于对着二级刻度64和65设定所需要的角度。二级刻度与一级刻度互补，指示铅锤角度而不是脚角/俯仰角。图10的矩尺配置为60度的铅锤角度，对应于30度的俯仰角。这与之前图1至7中所示的矩尺处于其设定30度俯仰角的一级配置的例子是相匹配的。这样图10中配置的矩尺可被用于作与由图1至7中配置的工具得到的图8中的相同的标记设定。在二级配置中铅锤边38和脚边40的功能也被交换。

图11和12示出使用图10的矩尺作用于与图6和7类似的鸟嘴的脚标记98和铅锤标记96。如上所述，矩尺首先置于二级配置中，二级刻度用于设定铅锤角度，在这种情况下是对应于30度俯仰角的60度角度。(铅锤)边缘38对着椽条80放置，在尺70的辅助下作脚标记98。然后矩尺旋转从而(脚)边缘40对着椽条并做铅锤标记96。与一级配置一样，可以作任何需要的脚标记和铅锤标记的图案。

该矩尺也可以以类似于传统矩尺的方式使用来简单地作90度和45度标记。如图13所示，尺条首先设定至一级刻度52上的0度。该设定相当于锁54在一级通道上行进的末端，因此它可以快速且简单地设定。铅锤边38对着椽条80放置，在尺条70的辅助下作90度标记100。尺条70也可以在尺标记72和73的辅助下用作量器并设定至需要的深度。为作图14中所示的45度标记102，矩尺旋转且斜边44对着椽条80放置。

第二实施例

在图15及之后以200示出第二实施例的屋顶矩尺。第二实施例可以用于多种配置，具体划分为201第一配置、202第二配置以及203混合配置。标记200将用于描述具体配置中的共有特征。

第二实施例200可以按与第一实施例20相同方式使用，然而，尺条的不同在于，尺条的空槽在两端是闭合的这样防止无意中尺条从工具移除。尺条可以被移除，但只能通过操作两个单独的机制。仍有必要将尺条从锁定机制脱离以在第一和第二配置之间移动，所以一种新的尺条锁定和释放机制已被纳入设计中。另一机制允许枢销部分地从本体缩回以允许尺条能被拆卸。由于第二实施例非常类似于第一实施例且以与第一实施例相同的方式操作，与第一实施例共有的特征将不再详细描述。所示的第二实施例包括一些相对于第一实施例的进一步的区别，例如垂直于第一水平仪的第二水平仪、刻度标记沿着本体的边而不是在表面上。特别地，第二实施例包括不同于第一刻度的第二刻度，第二刻度位于后表面上用于辅助在屋脊和斜沟椽条上划线。二级通道的配置不同：增加了一锁定通道以辅助尺条在第一和第二配置之间移动，还增加了一用于将尺条锁定在用作传统矩尺的位置的通道。应当理解的是，与第一实施例结合这些改变的更多实施例都会落在本发明的范围内。

图15示出从本体220的前表面231观察的第二实施例中第一配置的屋顶矩尺201的透视图。这对应于示出屋顶矩尺20的第一实施例的图1。最显著的不同在于：二级通道340的配置；从一级通道320分枝出来的锁定通道350及方形通道360的增加；一级刻度232和二级刻度236被移至装置的边缘(并延伸到斜边300上)；一级字母刻度234和二级字母刻度237；第二封闭尺条端215，尺条配合空槽213，突出于工具的本体并位于枢转外壳311内的枢销310。由于角度设定可以从一级刻度232上它与尺条210的左边216相遇的地方读出，从而第二实施例中不再需要刻度指针。二级刻度指针239位于二级通道340与二级刻度236之间以指示它们的协作。

图16示出包括了进一步特征的后表面251，其包括后一级字母刻度252和后二级字母刻度253。该些后刻度用于以相对于普通椽条角度为1：√2的比率的角度切割的屋脊和斜沟椽条。后表面除包括二级通道340之外还包括一级通道320、锁定通道350以及方形通道360的特征。

已经以在顶边有公制标记而底边没有标记示出尺条210。顶边可替代地以英制度量标记。底边可以英制或公制度量标记，或与顶刻度相同或不同。底边也可以是顶边的镜像以允许在用户所希望的工具一侧选择“正常”或镜像刻度。

图15还示出使用一级刻度232为处于其第一配置201的矩尺设定需要的俯仰角。在这种情况下，通过旋转标记尺条210直至其左边216与一级刻度232上的20度标记对齐来设定20度的俯仰角。然后拧紧锁定螺母371以确保尺条在位。然后可以使用各自的边缘来作铅锤切口和脚切口标记。

随着尺条设定为一级刻度232上的20度俯仰角，可以看到该设定相当于一级字母刻度234上的“c”标记225。如果现在需要为屋顶以20度俯仰角标记屋脊或斜沟椽条，则可如图17所示使用后一级字母刻度252上的“c”标记225。由于后刻度与前刻度存在1：√2的差别，标记尺条210现在需要旋转以实现该设定。现在准备将图15的后视图图16与图17进行比较，图16示出正常20度切口的矩尺设定，而图17示出设定了屋脊或斜沟20度切口的屋顶矩尺的后面。在图17中，矩尺实际上设定角度为20度/√2＝14.1度。显然地，矩尺的使用者不用进行该计算，它是通过前刻度和后刻度的比率实现的。可选择地，后刻度以真实数值刻度，计算留给使用者，或者，后刻度以“缩放”刻度标记，即在真实14.1度的位置作一20度标记。选择字母刻度以确保不会由于疏忽使用了错误的数值刻度。

图18和19从前视图和后视图中独立地示出矩尺的本体220以允许更好地看到通道的特征。一级通道320在一横跨本体的圆弧内延伸并且当矩尺位于其第一配置201(如图15中所示)时保持锁定螺栓370。锁定螺栓能从一级通道移动至用于二级功能的其他三个通道。锁定通道350用于配合或脱离锁定螺栓和尺条210，从而矩尺能在第一配置201和第二配置202之间转换。当处于第二配置时，锁定螺栓在二级通道340内移动直至它抵靠尺条的边缘，然后使用螺栓将尺条锁定在需要的设定(例如图22中)。当尺条要被锁定在90度时使用方形通道360。这作为一个单独的通道存在从而矩尺能在不需要刻度与尺条仔细对齐的情况下快速且简单地设定在90度。锁定螺栓在矩尺的前表面231上延伸，从而锁定螺母371可被安装上。随着锁定螺母371被拧紧，本体的顶层230和底层250被拉至一起以在需要位置夹紧锁定尺条。在后表面251上，这些通道由允许锁定螺栓370的头部与矩尺的后表面平齐的通道台阶330包围，从而允许当矩尺以其后表面放置时能放平。

同时参见图20和21，为将尺条210从锁定螺栓370脱离，锁定螺栓的头部被拉动穿过尺条的配合空槽213。为达到此，锁定螺母371首先被拧松以允许锁定螺栓和尺条的移动。锁定螺栓然后移动至锁定通道350的末端直至锁定螺母371位于锁定平台351的上面并位于锁定凹槽353内。与锁定平台对准的是锁定空槽352，该锁定空槽352的尺寸允许锁定螺栓370的头部穿过矩尺的底层250。将尺条放置使得尺条配合空槽213对准锁定空槽352，从而允许锁定螺栓的头部也穿过锁定尺条，这样使尺条从锁定螺栓释放。顶层230包括一锁定台阶354，该锁定台阶354用于在锁定螺栓穿过尺后容纳其头部。锁定螺栓的头部与顶层的位于矩尺内部的表面平齐，以允许尺条在本体内的自由移动。锁定螺母然后被拧紧以与锁定平台351将锁定螺栓保持在位，锁定平台351限制锁定螺母的被拧紧所需要的数量。一旦脱离，尺条就自由移动至图22所示的第二配置。

在尺条210脱离后，它可以移动至图22所示的位置以作为第二配置的矩尺操作，在第二配置202中二级刻度236用于对着尺条的左边216设定需要的椽条角度。锁定螺栓370移动至二级通道直至它与尺条接触，在此之后，锁定螺母371被拧紧以将尺条保持在位。

尺条角度可以设定为与已经在位的椽条的角度相匹配，消除了甚至测量椽条角度的需要。这参见于图23的证明，在图23中，矩尺的尺条210被置于椽条400的顶部。然后矩尺的本体能关于枢销310旋转直至水平仪270的气泡271指示脚切边290平行于地面。随着矩尺的本体220旋转，锁定螺栓370将在二级通道340中“骑”在尺条上。一旦本体到达位置，锁定螺母371可被拧紧以保证设定角度，然后矩尺用于在新的椽条上标记铅锤切口和脚切口。如果需要的话，角度设定可以使用如之前讨论在屋脊和斜沟椽条上标记切口的字母刻度转移至二级边。通过这些步骤的结合，这样可以从正常椽条精确标记屋脊和斜沟椽条而无需进行一单独测量或者单独计算。

为重新配合锁定螺栓370与尺条210，尺条移动以使得配合空槽213再一次对准锁定平台351和锁定空槽352。上述描写的将尺条与锁定螺栓脱离的步骤反转。

除图15中所示的一级配置201以及图22中所示的二级配置202外，还可以按照图24中所示的混合配置203操作矩尺。在该配置中，尺条210从锁定螺栓脱离但仍穿过矩尺的斜边300，同时锁定螺栓保持在一级通道320中。

矩尺200也可如图25所示用作传统矩尺。尺条210旋转直至其位于0度标记238。这可以通过移动锁定螺栓370直至其位于方形通道360简单地实现。如果需要的话，尺条可以移动进入和移动出本体以设定尺条的深度。锁定螺栓优选地位于方形通道的末端，在该末端位置锁定螺栓的头部能配合图19所示的矩尺锁定凹槽362。这防止锁定螺栓在方形通道内的移动，而尺条的深度可以调整。一旦设定在正确的深度，锁定螺母371可进一步拧紧以确保深度设定。

在图26中，尺条设定为部分地从铅锤切边延伸，也部分地斜边300的返回端301延伸，以为尺条设定一深度或者使用尺条与斜边联合来完成45度标记。

图27和28示出屋顶矩尺的剖视图，详细显示枢销外壳311内的枢销310，该枢销外壳311位于铅锤边和脚边的交点。在正常使用下，如图27所示，枢销在外壳内较低并配合尺210。尺可以向后滑动和向前滑动或关于枢销旋转。为允许尺能从本体移除，枢销可以如图28所示被升高直至其不阻碍尺。用于保持枢销在本体内的平头螺丝以及偏置销从而使它配合尺的弹簧未予图示。

至此读者将会理解结合了多个传统工具的功能以提供一种能用于作任何需要的脚标记或铅锤标记、简单地作出90度和45度标记，并且还提供了量器、尺和水平仪的单个矩尺的本发明。该矩尺能简单地设定至匹配现有椽条的角度以及能在标记正常椽条与屋脊和斜沟椽条之间转换而无需作任何手工计算。

在以其优选实施例对矩尺进行描述的同时，许多其他实施例也是可能的。本发明的实质在于矩尺的两个相互呈90度的边以及围绕或邻近在它们之间形成的交点枢转的尺条。除了具有两个垂直的边以外，本体的实际形状并不重要。其他更简化或提供其他能简单标记的角度的实施例是有利的。在另一实施例中，本体的形状为方形。在又一实施例中，没有二级通道和刻度。在又一实施例中，没有一级通道和刻度。在又一实施例中，尺条不能延伸或缩回。

在不偏离本发明范围的情况下可以做出进一步的优点和改进。尽管本发明已经以被认为是最实用和优选的实施例进行了表示和描述，应当知道的是，可以在本发明的范围内由此做出偏离，该偏离不由这里所公开的细节限制但符合权利要求的全部范围以涵盖任何和所有等同的设备和装置。贯穿说明书中对现有技术的描述不应当被认为承认这些现有技术为本领域内广为人知或形成为公知技术的一部分。

在本说明书和权利要求书(如果有的话)内，词语“包括”及其衍生词等包括所陈述的术语的每一个但并不排除另外一个或多个术语。