注塑成型的铰链旋钮的制作方法

1.示例性实施例一般涉及长卷尺测量装置，并且更具体地涉及具有注塑成型的铰链旋钮的装置。


背景技术：

2.长卷尺测量装置通常具有较长的长度(例如，大于25或50英尺)，以致于基于弹簧或其他自动缩回组件是不可能的或不可取的。因此，这些装置通常具有卷绕在卷轴或卷轴组件上的可弯曲的扁平尺带(例如，由玻璃纤维或其它材料制成)。端钩固定到尺带的远端，并且可以被拉动，从而从卷轴组件中抽出尺带，以将端钩放置在第一点，该第一点远离第二点，工具的其余部分在第二点附近保留。或者，可以将端钩固定到第一点，并移动工具的其余部分至第二点，同时从卷轴组件中抽出尺带。在任何一种情况下，端钩将尺带保持在第一点，且使用者可以利用尺带上设置的标记沿着第一点和第二点之间的线进行测量。测量完成后，使用者通常操作可旋转手柄，该手柄可操作连接至卷轴组件，以将尺带缩回至卷轴或其卷筒上。
3.上述过程和适于执行该过程的工具都非常陈旧。然而，与这些类工具相关的同样陈旧的是，该工具的传统设计提供了安装在曲柄上的旋钮，该曲柄将旋钮远离卷轴的旋转轴线。该旋钮配置为从大致垂直于卷轴的旋转轴线的收纳位置(或关闭位置)转动至使用位置(或打开位置)，其中旋钮大致平行于卷轴的旋转轴线延伸(并与卷轴间隔开)。在一些情况下，旋钮可具有设置在旋钮铰链上的棘爪，以便将旋钮锁定在关闭位置。然而，当旋钮处于打开位置时，旋钮通常以不受控制的方式在打开位置和关闭位置之间的任意位置自由枢转。这种不受控制的枢转可能导致旋钮卡住其他物体从而损坏该物体或旋钮。即使没有发生损坏，旋钮不受控制的枢转通常被认为质量不佳，或者可能对使用者造成困扰。


技术实现要素：

4.一些示例性实施例可以提供具有改进设计的长卷尺测量装置，这使得旋钮能够以改进的人体工程学和性能生产。因此，可以克服上述缺点。
5.在一个示例性实施例中，提供了一种卷尺测量装置。该卷尺测量装置包括：壳体，其具有孔隙；卷轴组件，其设置在壳体内；尺带，其具有可操作连接至端钩并配置为通过孔隙从壳体抽出的第一端，和配置为卷绕在卷轴组件上的第二端；以及缩回组件，其配置为与该卷轴组件配合，以使尺带从壳体抽出之后能够卷绕至卷轴组件上。缩回组件包括曲柄，其可操作连接至卷轴组件，以响应于曲柄的转动来旋转卷轴组件，并且包括旋钮，其经由旋钮铰链可操作连接至曲柄。旋钮铰链可在用于收纳或运输的关闭位置和用于操作缩回组件的打开位置之间转动，并且配置为保持在打开位置和关闭位置中的每一个。
6.在另一示例性实施例中，提供了一种用于卷尺测量装置的缩回组件。缩回组件可包括曲柄，其可操作连接至封闭在装置壳体内的卷轴组件。曲柄可配置为响应于曲柄的转动来旋转卷轴组件，以将尺带卷绕至卷轴组件上。缩回组件还可包括可操作连接至曲柄的
旋钮铰链，以及可操作连接至旋钮铰链的旋钮。旋钮铰链和旋钮可在用于收纳或运输的闭合位置和用于通过曲柄的转动操作缩回组件的打开位置之间转动。旋钮铰链配置为保持在打开位置和关闭位置中的每一个。
附图说明
7.因此，在以一般术语描述了一些示例性实施例之后，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
8.图1示出了根据一个示例性实施例的长卷尺测量装置的框图；
9.图2示出了根据一个示例性实施例的长卷尺测量装置的前视图；
10.图3示出了根据一个示例性实施例的长卷尺测量装置的后视图；
11.图4示出了根据一个示例性实施例的移除部分壳体的长卷尺测量装置的前视图；
12.图5示出了根据一个示例性实施例的卷轴组件中卷轴的侧视图，其中尺带被移除，且曲柄可操作连接至该卷轴组件；
13.图6a示出了根据一个示例性实施例的单独的曲柄和旋钮的前视图；
14.图6b示出了根据一个示例性实施例的单独的曲柄和旋钮的后视图；
15.图7示出了根据一个示例性实施例的单独曲柄的后视立体图(旋钮被移除)，以显示其与旋钮接合的各种组件；
16.图8a示出了根据一个示例性实施例的旋钮被移除的旋钮铰链；
17.图8b示出了根据一个示例性实施例从旋钮铰链移除的旋钮；
18.图9a和图9b示出了根据一个示例性实施例的旋钮铰链的相对侧立体图；以及
19.图10a和图10b分别示出了根据一个示例性实施例的在关闭位置和打开位置之间转动的旋钮铰链。
具体实施方式
20.下面将参考附图更全面地描述一些示例性实施方式，其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被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内容满足适用的法律要求。相似的附图标记始终表示相似的元件。此外，如本文所用，术语“或”将被解释为一个逻辑运算符，每当其一个或多个操作数为真时，该逻辑运算符将导致真。如本文所用，可操作连接应理解为涉及直接或间接连接，在任何情况下都能够实现可操作连接部件彼此的功能互连。
21.如上文所述，一些示例性实施例可以涉及提供一种长卷尺测量装置，该装置可对旋钮(尤其是旋钮铰链)进行改进设计。这也可以并且有利地使用可注塑成型的设计来实现，以简化设计并降低与之相关的成本。图1示出了根据一个示例性实施例的长卷尺测量装置100的框图，并且图2和图3分别示出了该长卷尺测量装置100的前视图和后视图。
22.现在参考图1至图3，示例性实施例中的长卷尺测量装置100可以包括壳体110，该壳体110包括第一半壳体112和第二半壳体114。第一半壳体112和第二半壳体114可以在其中容纳卷轴组件120和缩回组件130。尺带140可以卷绕在卷轴组件120上，并且可以交替地从卷轴组件120上抽出并缩回至卷轴组件120。缩回至卷轴组件120上可以通过缩回组件130实现，该缩回组件可以包括曲柄132和可折叠旋钮134，该旋钮被折叠以嵌套在曲柄132中靠
近第一半壳体112的一部分内，并被展开以便使用者能够绕卷轴组件120的轴线转动曲柄132。当旋钮134被展开并转动时，卷轴组件120可以配置为对于曲柄132的每次转动旋转一次，或者旋转多次(取决于缩回组件130的配置)。就此而言，在一些情况下，缩回组件130可以包括轮毂，该轮毂可操作连接至曲柄132，其转动并可操作连接至齿轮组件，该齿轮组件可以为旋钮134和曲柄132的每个相应转动提供卷轴组件120的卷筒或卷轴的多次旋转。
23.尺带140可以通过形成在壳体110一部分上的孔隙150抽出。孔隙150可以形成为略大于尺带140的直径。因此，尺带140可以在穿过孔隙150之前保持在卷轴组件120上。尺带140还可以包括设置在其一端的端钩170，并且尺带140在尺带140的另一端被固定至卷轴组件120。端钩170可以(临时)固定到要标记的介质或表面上的锚定点。一旦端钩170固定到锚定点，尺带140可以从孔隙150中抽出并从卷轴组件120上展开。当尺带140被抽出至期望长度时，使用者可以如上文所述使用尺带140进行任何必要的测量。然后，端钩170可从锚定点释放，并且曲柄132和旋钮134可用于操作缩回组件130，经由孔隙150通过将尺带140拉回壳体110，以将尺带140卷回卷轴组件120。长卷尺测量装置100还可以包括手柄180，手柄180可以可操作连接至壳体110，或者，手柄180可以一体地形成为第一半壳体112和第二半壳体114的一部分。
24.如上文所述，旋钮134可以在关闭位置和打开位置之间转动。该转动可以基于旋钮铰链200(见图2)的操作来实现，该旋钮铰链200可以通过下文更详细描述的方式并参考图4至图10可操作连接至曲柄132。就此而言，图4示出了长卷尺测量装置100的前视图，其中壳体110的部分被移除。图5示出了卷轴组件120中卷轴122的侧视图，其中尺带140被移除，且曲柄132可操作连接至其上。图6a示出了单独的曲柄132和旋钮134的前视图，图6b示出了根据一个示例性实施例的单独的曲柄132和旋钮134的后视图。图7示出了根据一个示例性实施例的单独曲柄132的后视立体图(旋钮134被移除)，以显示其与旋钮134接合的各种组件。图8a示出了旋钮134被移除的旋钮铰链200，图8b示出了从旋钮铰链200移除的旋钮134。图9a和图9b示出了旋钮铰链200的相对侧立体图。图10a和图10b分别示出了在关闭位置和打开位置之间转动的旋钮铰链。
25.旋钮134位于旋钮铰链200上，旋钮铰链200可在打开位置(参见图5和的旋钮134
′
图10b中)和关闭位置(其在除了图5中的旋钮134
′
和图10b之外的所有图中都显示为旋钮134)之间转动。在关闭位置，旋钮134由在旋钮铰链200和曲柄132上彼此接合的结构保持(如下文更详细描述的)或锁定。相应地，在打开位置，旋钮134
′
也由在旋钮铰链200和曲柄132上彼此接合的结构保持(如下文更详细描述的)或锁定。此外，还可以使用本文所述的原理和结构来限定其它位置(例如，在打开位置和关闭位置之间)以相对于曲柄132锁定旋钮134。
26.当旋钮134处于关闭位置时，旋钮134通常保持在曲柄132的一部分中形成的容纳腔210中。就此而言，曲柄132可包括轮毂接合部分220和柄臂部分222。柄臂部分222可以相对于轴线230从轮毂接合部分220径向向外延伸，轴线230是卷轴组件120中卷轴122绕其旋转的轴。柄臂部分222可以由柄臂224限定，其从轮毂接合部分220向外延伸至横向构件226。容纳腔210可以限定在横向构件226和轮毂接合部分220之间的纵向端部上，以及在柄臂224之间的横向端部上。
27.轮毂接合部分220可以是某种板形的，且能够可操作连接至轮毂240，而轮毂240又
能够可操作连接至卷轴组件120中卷轴122。当操作者用手转动旋钮134以转动曲柄132时，卷轴122的轴线230还可限定轮毂接合部分220绕其转动的转动中心。当沿图4中箭头223的方向旋转时，尺带140可以卷绕到卷轴122上。
28.旋钮铰链200可包括基座250，该基座250具有在其相对的纵向端部上从其向外延伸的铰链轴承252。基座250的形状可以大致呈圆柱状，但其他形状和小变化也是可能的。每个铰链轴承252也可以大致呈圆柱状，且铰链轴承252可以在形状上绕基座250彼此大致镜像。在基座250呈圆柱状的情况下，该基座250和铰链轴承252可共享铰链轴线254，该铰链轴线254也可作为基座250的纵向轴线。旋钮铰链200可以绕铰链轴线254在打开位置和关闭位置之间枢转。
29.旋钮134可旋转安装在旋钮铰链200的柱或杆260上。杆260可以远离基座250的中心部分延伸，并且可以大致垂直于铰链轴线254延伸。因此，当在杆260安装上时，旋钮134绕旋钮旋转轴线262转动可理解为从打开位置处大致平行于卷轴122的轴线230转动至闭合位置处大致垂直于卷轴122的轴线230。图5示出了响应于旋钮134
′
处于打开位置，旋钮旋转轴线262和卷轴122的轴线230彼此平行。
30.杆260可进一步包括环形凸缘264，其可设置在靠近基座250处。杆260还可以包括设置在其远端的卡扣配件266，并且旋钮134可以通过与卡扣配件265的接合卡扣到杆260上并延伸至与环形凸缘264接合。环形凸缘264可以用作旋钮134的支承表面。环形凸缘264还可有助于从相对较大的旋钮134过渡到杆260的相对较小的基座，以适应美学设计偏好。此外，根据设计偏好，旋钮134的不同尺寸可以与杆260可互换地配合。环形凸缘264还将杆260分成两部分，包括位于旋钮134内部的隐藏部分和位于旋钮134下方并靠近基座250的暴露部分，这些部分可以具有不同的尺寸。
31.如上文所述，传统设计的缺点之一是这种设计的旋钮最多只可锁定在一个位置。旋钮铰链200设计为使得旋钮134能够锁定或以其他方式保持在多个位置(包括至少在关闭位置和打开位置)。为了促进这种能力，旋钮铰链200和曲柄132可以包括锁定连接部。该锁定连接部可以设置为靠近形成在曲柄132的每个柄臂224中的轴承承托300。就此而言，如图6b和图7所示，曲柄132每侧上的轴承承托300可形成在柄臂224的远端处(例如，靠近横向构件226)。轴承承托300可以包括或限定为狭槽，其尺寸为适合并保持旋钮铰链200的铰链轴承252中相应的一个。如此，轴承承托300可各自包括一组承托肩部305，其设置为在轴承承托200的入口处彼此面对，并且其间的距离略小于铰链轴承252的直径。因此，响应于向铰链轴承252施加压力以迫使承托肩部305暂时彼此分开，铰链轴承252可以滑动到轴承承托300中相应的一个中并且通过承托肩部305保持在其中。
32.一旦安装到轴承承托300中，铰链轴承252可以通过承托肩部305保持在轴承承托200中，但也可以与轴承承托100表面接触地转动，除非这种转动被锁定连接部限制。锁定连接部可由形成在铰链轴承252远端的铰链棘爪(例如第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312)以及由靠近轴承承托300(且相对于其向外设置)成对地设置在柄臂224中的锁定肋(例如第一锁定肋320和第二锁定肋322)限定。
33.每对第一锁定肋320和第二锁定肋322可以设置为在其各自的轴承承托300的外侧彼此面对(并且大致彼此平行)。此外，当铰链轴承252卡扣在轴承承托300中的适当位置时，铰链轴线254可在第一锁定肋320和第二锁定肋322之间平行穿过，并且与第一锁定肋320和
第二锁定肋322中的每一个大致等距。第一锁定肋320和第二锁定肋322之间限定的空间可以大于承托肩部305之间的距离。
34.第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312可以设置在铰链轴承252的相应远端处，其位于铰链轴承252上第一锁定肋320和第二锁定肋322之间的部分。此外，在打开位置和关闭位置的每一个中，铰链棘爪中的一个可以与锁定肋中相应的一个接合(并锁定)。因此，在该示例中，第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312可以相对于铰链轴线254彼此偏移大约90度。然而，一般来说，第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312可以相对于铰链轴线254彼此偏移一个角度，该角度大致等于当旋钮134从打开位置转动至关闭位置(或反之亦然)时行进的角距离。
35.第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312可各自由表面限定，该表面与从铰链轴线254限定的半径相切地延伸到第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312中相应的一个。在一个示例性实施例中，限定第一铰链棘爪310的表面可以大致平行于旋钮旋转轴线262延伸。相应地，限定第二铰链棘爪312的表面可以大致垂直于旋钮旋转轴线262延伸。半径的长度(以及铰链轴线254与限定第一铰链棘爪310和第二铰链棘爪312的表面之间的距离)可以大致等于铰链轴线254与第一锁定肋320和第二锁定肋322之间的距离。因此，当旋钮铰链200转动至其中一个锁定肋接合其中一个铰链棘爪的位置时，旋钮铰链200绕铰链轴线254的转动可被限制(且旋钮铰链200可被锁定)。然而，当旋钮铰链200不处于上述位置时，即没有一个锁定肋接合任何铰链棘爪，旋钮铰链200绕铰链轴线254的旋转可相对不受限制(且旋钮铰链200可被解锁)。
36.更具体地，如图10a所示，当旋钮134处于关闭位置(并且旋钮旋转轴线262大致垂直于卷轴122的轴线230)时，第二铰链棘爪312(在每个铰链轴承252上)将接合一个相应的第二锁定肋322。这种接合可能倾向于将旋钮134和旋钮铰链200保持在闭合位置。然而，第二锁定肋322可以具有一定的弹性或可弯曲性，使得如果使用者施加力以将旋钮铰链200转动到打开位置(使得旋钮旋转轴线262大致平行于卷轴122的轴线230，如图5中所示的旋钮134
′
)，则旋钮铰链200能够从关闭位置向打开位置移动。
37.当旋钮铰链200接近打开位置时，第一铰链棘爪310(在每个铰链轴承252上)可以开始与第一锁定肋320中相应的一个接合。这种接合将再次倾向于阻止旋钮铰链200的转动，并且操作者可以克服阻力将旋钮铰链200置于打开位置(如图10b以及如图5中旋钮134
′
所示)。当处于打开位置时，第一铰链棘爪310和第一锁定肋320之间的接合将倾向于将旋钮铰链200保持在打开位置。第一锁定肋320可具有类似的弹性，以允许操作者手动克服第一锁定肋320和第一铰链棘爪310之间产生的阻力，从而允许旋钮铰链200从打开位置解锁以及锁定到打开位置。
38.从上文的描述可看出，操作者可以克服打开位置和关闭位置处产生的阻力，以允许在两个位置处调换位置及后续锁定。否则，在打开位置和关闭位置之间的移动可以基本上不受限制。在一些情况下，壳体110、卷轴组件120和/或缩回组件130的所有部分可以注塑成型。这实现了低成本和改进的可制造性。
39.在一个示例性实施例中，可以提供用于卷尺测量装置(或卷尺测量装置本身)的缩回组件。缩回组件可包括曲柄，其可操作连接至封闭在装置壳体内的卷轴组件。曲柄可配置为响应于曲柄的转动来旋转卷轴组件，以将尺带卷绕至卷轴组件上。缩回组件还可包括可
操作连接至曲柄的旋钮铰链，以及可操作连接至旋钮铰链的旋钮。旋钮铰链和旋钮可在用于收纳或运输的闭合位置和用于通过曲柄的转动操作缩回组件的打开位置之间转动。旋钮铰链配置为保持在打开位置和关闭位置中的每一个。
40.在一些实施例中，可以增强或改进上述装置的特征，或者可以添加附加特征。这些增强、改进和附加特征可以是可选的，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改进、增强和附加特征，但应当理解，任何改进、增强或附加特征都可以单独地或与列出的一个或多个、甚至所有其他改进、增强及附加特征组合地实现。因此，例如，旋钮铰链可以包括基座，该基座具有与铰链轴线对齐的纵向中心线，旋钮铰链绕铰链轴线在打开位置和关闭位置之间转动，该旋钮铰链可包括沿铰链轴线从基座的相对端延伸的铰链轴承，以及旋钮铰链和曲柄，其可各自包括形成锁定连接部的结构，该锁定连接部配置为将旋钮铰链保持在打开位置和关闭位置中的每一个。在一个示例性实施例中，曲柄可包括轴承承托，其设置为关于形成在曲柄中的容纳腔彼此相对。轴承承托可配置为可旋转地将铰链轴承容纳在其中，并且锁定连接部可相对于基座从每个轴承承托向外设置。在一些情况下，锁定连接部可以包括设置在铰链轴承远端附近的铰链棘爪，以及设置在轴承承托附近的锁定肋。在一个示例性实施例中，铰链棘爪可包括第一铰链棘爪和第二铰链棘爪，其绕铰链轴线的彼此偏移的角度大致等于旋钮铰链在打开位置和关闭位置之间转动的角距离。在一些情况下，锁定肋可以包括第一锁定肋和第二锁定肋，第一锁定肋配置为在打开位置接合第一铰链棘爪，第二锁定肋配置为在关闭位置接合第二铰链棘爪。在一个示例性实施例中，第一铰链棘爪和第二铰链棘爪可以由与铰链轴线间隔开一定距离的表面限定，该距离大致等于从铰链轴线到第一锁定肋和第二锁定肋的距离。在一些情况下，第一铰链棘爪和第二铰链棘爪可以偏移约90度。在一个示例性实施例中，旋钮可以可旋转地连接至旋钮铰链的杆，并且旋钮铰链的杆可以垂直于铰链轴线延伸离开基座。杆还可以包括环形凸缘，并且该环形凸缘可以配置为用作旋钮的支承表面。在一些情况下，环形凸缘可将杆分成两部分，包括位于旋钮内部的隐藏部分和位于旋钮下方并靠近基座的暴露部分。
41.受益于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所述发明的各种改进和其他实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且改进和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前述描述和相关附图在元件和/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，可以由替代实施例提供元件和/或者功能的不同组合。就此而言，例如，还考虑了与上述明确描述的不同的元件和/或功能组合，如一些所附权利要求中所述。在本文描述了问题的优点、益处或解决方案的情况下，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是所有实施例或本文所要求保护的实施例的关键、必需或必要的。尽管本文使用了特定术语，但它们仅在一般和描述性意义上使用，不用于限制目的。