专利名称：按钮锁定式卡尺的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有手动滑动部件的测量装置，特别是涉及电子数显式、机械游标式和机械指针式等各类卡尺。
卡尺可测量长度、深度、内径和外径等多种参数，是一种广为使用的测量工具。目前市场上锁售的电子数显式、机械游标式和机械指针式卡尺都是用锁定螺钉来将滑动副尺锁定在主尺上，使用时需要一只手持尺，另一只手拧紧螺钉，这种需双手操作的卡尺不但使用不方便而且有时根本上就无法将副尺锁定。例如一手扶持被测物体另一手持尺就没有第三只手来拧螺钉，再如在大机器内部的窄小空间内测量部件，只能伸进一只持尺的手，另一只手无法再伸进去拧螺钉。
本发明的目的，就是要克服现今使用卡尺时锁定装置需另一只手操作的不便，提供一种持尺和锁定副尺只需用同一只手操作的卡尺。
本发明的技术方案是用自锁按钮锁定装置取代拧紧螺钉式锁定装置来将副尺锁定在主尺上。自锁按钮式锁定装置的构成是在通常的自锁按钮开关上连动着制动件，再将此按钮开关安装到副尺的适当位置上，该位置需满足1、离主尺导轨的垂直高度适当，使得按钮开关处于“关”态时，连动其上的制动件紧压在主尺上成为将副尺锁定在主尺上的锁紧态；按钮开关处于“开”态时，连动其上的制动件与主尺脱离接触，成为副尺可以在主尺的导轨上自由滑动的松锁态。2、离副尺上手轮的距离适当，具体说，当按钮开关安装在副尺上手轮的对面一侧，则要求离手轮的距离不大于50mm，这样，用右手姆指和食指能同时分别操作手轮和按钮关关，而不用改变右手其他三指和手掌的握尺姿态；当按钮开关安装在副尺上手轮的同一侧，则要求离手轮的距离不大于30mm，这样，用右手姆指可轮流操作手轮和按钮开关，而不用改变右手其他四指和手掌的握尺姿态。3、该安装位置使得按钮开关在“开”与“关”的运作过程中，连动其上的制动件是沿垂直于主尺滑动导轨面的方向运动的，从而保证制动件压触主尺或脱离主尺的瞬间没有平行于导轨的分力作用在主尺上，副尺也就不会因主尺的平行于导轨方向的反作用力而滑移改变其测量到位时的位置。自锁按钮式锁定装置中的按钮开关可用最常见的具有拔动式双稳态结构的弹簧开关或具有往复式双稳结构的弹簧开关，这时制动件应避免完全刚性地与开关按钮相连，以便吸收拔动式和往复式弹簧开关在状态转换时按钮的行程超出两个稳定态范围之外的瞬时过冲。往复式按钮开关是作直线运动的，安装在开关按钮上的制动件可垂直于主尺导轨面方向压向或离开主尺实现对副尺的锁紧或松锁，用具有弹性的制动件直接安装在开关按钮上可吸收按钮的过冲。拔动式开关按钮是作弧线运动的，将制动件直接安装在拔动式开关按钮上不能满足垂直向压向主尺导轨面的要求，为此，将制动件限定在副尺上一个垂直于主尺导轨面的槽中运动，拔动式开关按钮通过活动铰接形式与此制动件相连接，连接拔动式弹簧开关按钮与滑槽中制动件的活动铰接可以用弹簧连接来取代，这时弹簧的两端分别固定在拔动开关按钮和滑槽中刚性制动件上，靠弹簧的柔性使按钮的弧线运动转变成滑槽中制动件的直线运动，而且靠弹簧的伸缩性可吸收弹簧开关按钮稳定态间转换时的瞬态过冲并保持滑动的刚性制动件压向主尺有适当的压力。开关处于“关”态时，滑动的刚性制动件头可直接压在主尺的导轨面上来将副尺锁定在主尺上，最好是刚性的制动件头不直接压在主尺的导轨面上，以免损坏导轨面，而是通过一弹簧片间接压在导轨面上，此弹簧片安装在副尺上，刚性制动件头不压在此弹簧片上面时此弹簧片也轻压在主尺的导轨上，使副尺与主尺无间隙从而副尺在主尺上滑移更平稳以提高测量的重复精度。现有的卡尺在副尺上都装有这个弹簧片，且用两个螺钉可调整松锁态下此弹簧片与主尺导轨接触的松紧度，现有卡尺的锁定螺钉就是压在此弹簧片上的。本发明的自锁按钮式锁定装置中，经弹簧与拔动式开关按钮连动的滑槽中的刚性制动件也压在此本来就有的弹簧片上，由弹簧片传递压力间接制动是更合理的。
本发明的按钮锁定式卡尺与目前普遍使用的螺钉锁定式卡尺相比较，锁定装置是复杂了一点，但是一个弹簧按钮开关加一个制动件比起一个螺钉来说成本增加的并不多，也不会给卡尺的装配增加太多的工作量。只需卡尺制造商稍微多作一点工作，将锁定螺钉改成弹簧按钮开关，从原来的需双手操作变成只需单手操作，就可给卡尺的用户带来极大的方便。
图1是目前普遍使用的螺钉锁定式卡尺的示意图，操作时通常用右手的四指和手掌握尺，右手的姆指操作手轮4使副尺2在主尺1的导轨上滑移，滑移到位后将副尺2锁定在主尺l上需用左手来拧紧螺钉。
图2是本发明的按钮锁定式卡尺的示意图，自锁按钮式锁定定装置3安装在副尺上手轮4的对面一侧，位于副尺2该侧的中心或中心偏右的位置上，其离手轮的距离不大于50mm，当右手握尺，右手的姆指操作手轮4的同时右手的食指可按动锁定装置3的按钮，而不用改变右手其他三指和手掌的握持主尺1的姿态。完全用不着左手来帮助，单用右手就可完成持尺、滑移副尺以及锁紧或松锁副尺的工作任务。
图3是本发明的按钮锁定式卡尺的另一种装配形式的示意图，白锁按钮式锁定装置3安装在副尺上手轮的同一侧，位于副尺2该侧的中心或中心偏右的位置上，其离手轮的距离不大于30mm，当右手握尺可用右手的姆指轮流操作手轮4和锁定装置3的按钮，而不用改变右手其他四指和手掌的握持主尺1的姿态。单用右手就可完成持尺、滑移副尺以及锁紧或松锁副尺的工作任务。
本发明的实施例之一，自锁按钮式锁定装置由往复式弹簧按钮开关构成，如图4所示具有往复式双稳态结构的弹簧开关的外壳装在副尺2上，弹性制动件4直接固定在弹簧开关的按钮3上，随按钮在垂直主尺1的导轨面方向上、下运动，由橡胶制作的弹性制动件厚约3mm，具有约1mm的压缩形变量以吸收往复式弹簧按钮开关的两稳定态之间转换时的瞬时过冲量，在稳定的“关”态，如图4(a)所示，橡胶制动件仍保留有10％左右的形变(约0.3mm)压在主尺的导轨面上，橡胶与主尺间的静摩擦力足以抗抵导轨沿铅垂方向时副尺的重力和晃动离心力，保持副尺在主尺上的位置不变成为锁紧态，当开关处于“开“态，如图4(b)所示，弹性制动件与主尺脱离接触，副尺处于松锁态。
本发明的实施例之二，自锁按钮式锁定装置由拔动式弹簧开关构成，如图5所示弹簧片4和按钮开关3的转轴6均安装在副尺2上，金属制动件5安放在副尺2的限位槽内，该槽与主尺1的导轨垂直，金属制动件5只能沿该槽上下滑动，金属制动件5通过弹簧7与拔动式弹簧开关3相连接，当拔动开关3的右边按钮被按下，如图5(b)所示，制动件5与弹簧片4脱离接触，弹簧片4靠自身弹性轻压在主尺的导轨上，此时，副尺2能在主尺1导轨上无间隙地本稳滑移成为松锁态。当拔动开关3的左边按钮被按下，如图5(a)所示，金属制动件5紧压在弹簧片4上使弹簧片4紧压在主尺1的导轨上，加大弹簧片4与主尺1导轨的静摩擦力使副尺锁定在主尺上成为锁紧态，连接弹簧7的作用是起活动铰接的功能将拔动开关的弧线运动转变成金属制动件5的直线运动，又能吸收拔动弹簧开关3的过冲同时保持制动件的比较固定的压力，使锁定副尺的静摩擦力适当，足以抵抗副尺的重力(当导轨沿铅垂方向时最大)和晃动尺身时副尺的离心力，保证锁紧态副尺不会移位就行，没有必要太紧地压着形成过大的静摩擦力。
权利要求
1.一种按钮锁定式卡尺，由主尺、副尺以及副尺锁定装置组成，其特征在于将副尺锁定在主尺上的锁定装置是自锁按钮式锁定装置，该自锁按钮式锁定装置的构成是在按钮开关上连动着制动件再将按钮开关装配到副尺上，装配得按钮开关“关”时，所说的制动件沿垂直于主尺导轨的方向压向主尺并紧压在主尺上，成为将副尺锁定在主尺上的锁紧态，按钮开关“开”时所说的制动件与主尺脱离接触，成为副尺可在主尺导轨上自由滑动的松锁态。
2.根据权利要求1所述的按钮锁定式卡尺，其特征在于副尺上的自锁按钮式锁定装置安装在副尺上手轮的对面一侧，离手轮的距离不大于50mm，用右手的姆指和食指同时分另操作手轮和自锁按钮，而不用改变右手其他三指和手掌的握尺姿态。
3.根据权利要求1所述的按钮锁定式卡尺，其特征在于副尺上的自锁按钮式锁定装置安装在副尺上手轮的同一侧，离手轮的距离不大于30mm，用右手的姆指轮流操作手轮和自锁按钮而不用改变右手其他四指和手掌的握尺姿态。
4.根据权利要求1所述的按钮锁定式卡尺，其特征在于自锁按钮式锁定装置中连动着制动件的按钮开关是具有往复式双稳态结构的弹簧开关，该弹簧开关的基座固定在副尺上。
5.根据权利要求1所述的按钮锁定式卡尺，其特征在于自锁按钮式锁定装置中，连动着制动件的按钮开关是具有拔动式双稳态结构的弹簧开关，该弹簧开关的转动轴固定在副尺上。
6.根据权利要求4所述的自锁按钮式锁定装置，其特征在于自锁按钮式锁定装置中，与往复式开关连动的制动件是装在开关按钮上的弹性制动件。
7.根据权利要求5所述的自锁按钮式锁定装置，其特征在于自锁按钮式锁定装置中，拔动式弹簧开关上安装一根弹簧，此弹簧的另一端连接到刚性制动件上，该刚动制动件安放在副尺中一个槽内，沿垂直于主尺的导轨面方向滑动。
全文摘要
目前市场上销售的电子数显卡尺、机械游标卡尺和机械指针卡尺均是通过拧紧螺钉来锁定滑动副尺。拧紧锁定螺钉的操作要用另一只手,这不仅麻烦而且有时需一手扶持被测物体另一只手持尺进行测量,此时就无法拧紧锁定螺钉。本发明将锁定螺钉改成自锁按钮,按下自锁按钮,即将副尺锁定在主尺上,读数完毕后再次按下自锁按钮,即将副尺与主尺松锁,副尺又可在主尺上自由滑动。本实用新型卡尺只用单手操作,使用非常方便。
文档编号G01B3/20GK1244652SQ9811656
公开日2000年2月16日 申请日期1998年8月12日 优先权日1998年8月12日
发明者陈其良, 陈绍光, 刘海平, 康永忠, 陈梅英 申请人:陈其良, 陈绍光