CN101644556B - 一种卷尺及其驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种卷尺，其包括尺壳，来容纳安装可以旋转的尺芯盘、尺簧、尺带；尺芯盘，使尺带卷绕在尺芯盘上，尺带的一端伸出尺壳外；驱动机构，使尺簧通过驱动机构与尺芯盘呈驱动连接；其特征在于：尺簧布置在尺壳一侧位置空腔，而尺芯盘布置在尺壳另一侧位置空腔并可转动地安装在尺壳中的尺芯轴上，尺芯盘靠近中心位置设置有容纳空间，容纳空间内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘能够通过行星齿轮减速机构与尺簧直接或者间接地连接在一起。本发明还公开了采用行星齿轮减速机构的驱动机构，它在提高变速比的情况下，同时也缩小了卷尺的体积，减薄了厚度，特别适合在长卷尺上应用。

Description

一种卷尺及其驱动机构

技术领域

本发明涉及一种卷尺和相关的驱动机构技术领域。

背景技术

传统的卷尺包括尺壳、尺芯盘和尺簧盘，尺芯盘设于尺壳内，用于尺带抽出和收卷，尺簧盘设于尺壳内，通过卷缩的尺簧驱动尺芯盘旋转，中心设置有尺簧盘轴。这种卷尺使用时，一般是短尺带，如果尺带过长，就不容易卷缩起来，而且造成卷尺的体积偏大，不容易手握和使用，或者尺带在卷过程中速度过快，特别是尺带刚收缩时候，容易发生伤人事故，一定程度上影响了测量的工作。

另查，专利号为ZL99225503.1的中国实用新型专利《卷尺的收放机构》(授权公告号：CN2374839Y)，该专利包括：前壁体、后壁体、传动机构，其特点是传动机构由摇动杆、转动盘、固定环、卡合盘，及卷尺盘所构成；固定环内环缘部，有一齿轮轨可与多个卫星齿轮相啮合，卫星齿轮置于转动盘内的多个突出短轴上，转动盘中间，突出有一固定轴，卡合盘可在固定轴上转动，卡合盘一侧有一传动齿轮，传动齿轮与各个卫星齿轮相啮合，另一侧面有突块，突块卡入卷尺盘中，可带动卷尺盘转动，卷尺盘在后壁体所形成的突缘中转动。该专利在尺壳内增加了行星齿轮变速机构以实现快速回收尺带的目的。类似的还可以参考专利号为：ZL200520060899.2的中国实用新型专利《卷尺的变速机构》(授权公告号：CN2804789Y)，又如专利号为ZL200720110845.1的中国实用新型专利《一种具有单向传动机构的卷尺》(授权公告号：CN201050972Y)。上述专利基本上都是将行星变速机构设置于摇手座和尺芯盘之间，使操作人员能够通过摇手快速便利地卷起尺带，但是对尺芯盘和尺簧如何更好地驱动实现稳定有力地回收尺带没有报道。

另查，专利号为200610154503.X的中国专利“一种长尺”，其包括有壳体、安装在壳体里可以旋转的尺芯盘、尺簧、尺带，尺带卷绕在尺芯盘上，尺带的一端伸出壳体外，尺簧通过驱动机构与尺芯盘呈驱动连接，壳体的按钮与尺芯盘之间设置有制动机构，与其特征在于所述的壳体通过中间分割安装板将壳体的空腔分成左、右安装空腔，其中尺簧分布在一安装空腔中，尺芯盘分布在另一安装空腔中，驱动机构的一端与尺簧的一端连接，驱动机构的另一端与尺芯盘连接，其便于手握使用、容易组装生产，适合在长尺上推广应用，其美中不足之处在于，需要增加分割安装板，而且在尺芯盘和尺簧之间布置上齿轮传动机构，所以造成卷尺的尺壳厚度增加，体积增大，存在不利手握操作的因素。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种结构更加合理紧凑、体积小、驱动稳定有力的卷尺。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种结构更加合理紧凑、体积小、驱动稳定有力的相关的驱动机构。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种卷尺，其包括

一尺壳，来容纳安装可以旋转的尺芯盘、尺簧、尺带；

一尺芯盘，使尺带卷绕在尺芯盘上，尺带的一端伸出壳体外；

一驱动机构，使尺簧通过驱动机构与尺芯盘呈驱动连接；

其特征在于：尺簧布置在尺壳一侧位置空腔，而尺芯盘布置在尺壳另一侧位置空腔，并可转动地安装在尺壳中的尺芯轴上，尺芯盘靠近中心位置设置有容纳空间，容纳空间内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘能够通过行星齿轮减速机构与尺簧直接或者间接地连接在一起。

作为优选，所述的行星齿轮减速机构采用两级串联的行星齿轮减速机构，以大大提高变速比，增加传动力矩，使卷尺回卷时候更加稳健有力，而速度适中，避免过快而伤人。

具体实施方案之一是，所述的行星齿轮减速机构是：

尺芯盘里侧部具有往里的中心齿轮；

第一行星架，顶端具有中心传动齿轮；

第一行星齿轮组，可转动地布置于第一行星架上，并与尺芯盘中部的中心齿轮啮合；

第二行星架，中心通过键槽或者异形孔与尺簧盘中心凸出的轴套进行连接；

第二行星齿轮组，可转动地布置在第二行星架上，并与第一行星架的中心传动齿轮啮合；以及

内齿轮套，内壁具有与所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架及第二行星架容置于内，内齿轮套横向地固定在尺壳里。

进一步改进，所述的内齿轮套通过侧面的卡部固定在尺壳侧面的卡孔中，便于组装固定。

再改进，所述的内齿轮套侧面圆周分布有限位凸起圆柱，与尺壳侧面的限位孔配合，以提高连接稳固性。

具体实施方案之二是，所述的行星齿轮减速机构是：

尺芯盘外侧部具有往里的中心齿轮；

第一行星架，顶端具有中心传动齿轮；

第一行星齿轮组，可转动地布置于第一行星架上，并与尺芯盘中部的中心齿轮啮合；

第二行星架，中心通过连接槽或者连接件与尺簧进行连接；

第二行星齿轮组，可转动地布置在第二行星架上，并与第一行星架的中心传动齿轮啮合；以及

内齿轮套，内壁具有与所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架及第二行星架容置于内，内齿轮套设置在连接板上，再固定在尺壳中。

最后，所述的连接板用螺钉固定在尺壳里或者与尺壳连接成一体。

与现有技术相比，本发明的优点在于：行星轮系传动变速机构设于尺芯盘内，在提高变速比的情况下，同时也缩小了卷尺的体积，减薄了厚度，特别适合在长卷尺上应用，该结构紧凑简单，容易装配，强度高，且性能稳定可靠，回卷尺带稳健有力，速度适中，避免速度过快带来的不安全因素。

附图说明

图1为实施例1正面结构示意图；

图2为图1中沿A-A方向的剖视图；

图3为实施例1分解组装图；

图4为实施例1另一视角的分解组装图。

图5为实施例2正面结构示意图；

图6为图5中沿A-A方向的剖视图；

图7为实施例2分解组装图；

图8为实施例2另一视角的分解组装图。

图9为内齿轮套与尺壳连接示意图之一；

图10为内齿轮套与尺壳连接示意图之二；

图11为为内齿轮套与尺壳连接示意图之三；

图12为内齿轮套与尺壳连接示意图之四；

图13为内齿轮套与尺壳连接示意图之五。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：参考图1、图2、图3和图4所示，本实施例中的具有行星齿轮传动机构的卷尺包括尺壳、尺芯盘4、尺簧盘3和行星齿轮机构。

尺壳由正尺壳11和反尺壳1组装配合而成，对合后用螺钉连接，使正尺壳11和反尺壳1之间形成容纳空腔。尺芯盘4可转动地设于尺壳空腔内的一侧部位空间中，用于驱动尺带6抽出和收卷，对应地，在尺壳开有供尺带6伸出的开口，尺芯盘4里侧部具有往里的中心齿轮4a，而尺簧盘3设于尺壳空腔内另一侧部位空间中，具有卷缩的尺簧2，也可转动，尺簧2一端通常通过卡槽固定在尺壳里，另一端通过卡槽固定在尺簧盘中心柱的卡槽中，尺簧盘3中心还设置有尺簧盘轴套31，一尺芯轴5贯穿于尺簧盘3中心，两端分别直接或者间接地连接在正尺壳11和反尺壳1的中心部位，使尺芯盘4和尺簧盘3都可以绕着尺芯轴5旋转。

尺芯盘4靠近中心位置设置有容纳空间41，容纳空间41内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘4能够通过行星齿轮减速机构与尺簧盘3连接在一起，从而实现了与尺簧2的间接连接。

本实施例子中行星齿轮减速机构采用两级串联的行星齿轮减速机构，以获得高的变速比，变速比是1：6-10。

行星齿轮减速机构包括第一行星架8、第一行星齿轮组8b、第二行星架9、第二行星齿轮组9b和内齿轮套10等主要部件。

尺芯盘4里侧部具有往容纳空间41里面的中心齿轮4a，第一行星架8中心顶端具有往外侧的中心传动齿轮8a；第一行星齿轮组8b具有三个行星齿轮7，分别可转动地布置于第一行星架8的转轴上，并与中心齿轮4a啮合；第二行星架9中心具有与尺簧盘轴套31上花键3a连接配合的键槽9a，使尺簧盘3与第二行星架9实现驱动连接，当然也可以不采用花键连接，而是切边的孔和轴，如半圆或者六边形孔，实现驱动连接。第二行星齿轮组9b也具有三个行星齿轮7a，分别转动地布置与第二行星架9的转轴上，并与中心传动齿轮8a啮合。

内齿轮套10呈敞口式圆筒状，内壁具有与第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环形齿轮，将第一行星架8及第二行星架9容置于内，尺芯盘4中部具有供圆筒状内齿轮套10容纳的容纳空间41，装配后尺芯盘4的厚度与内齿轮套10的厚度部分重叠，安装厚度相对减少。内齿轮套10通过侧面中心的卡部10d固定在正尺壳11侧面的卡孔11b中，同时，内齿轮套10侧面外壁在圆周方向具有四个凸起圆柱10b，在中心设置了供尺芯轴5穿设的半圆形通孔10a，与尺芯轴的轴端5a配合，对应地，正尺壳11内壁具有与凸起圆柱10b限位配合的凹陷部作为限位孔11a，从而使内齿轮套10固定在尺壳中，当然，也可以是如下设计：内齿轮套10侧面外壁具有凹陷部，对应地，尺壳内壁具有与凹陷部限位配合的凸粒，也能起到固定连接效果。

工作原理：当尺带6抽出时，尺带6带动尺芯盘4转动，在尺芯盘4转动的同时尺芯盘4内的中心齿轮4a带动第一行星架8上的行星齿轮7转动，由于内齿轮套10是通过凸起圆柱10b限位与尺壳内，行星齿轮7转动时受到内齿轮套10的阻力，从而迫使第一行星架8转动。第一行星架8转动时，第一行星架8上的中心传动齿轮8a带着第二行星架9上的行星齿轮7a转动，当第二行星架9上的行星齿轮7a转动时受到内齿轮套10的阻力，从而迫使第二行星架9转动，由于第二行星架9的内孔设有花键槽9a且与尺簧盘轴套31上的花键3a配合，当第二行星架9转动时带着尺簧盘3转动，尺簧盘3转动时会迫使尺簧2卷缩。

当尺带6停止抽动且不受外力作用时，由于尺簧2的伸展力作用会带着尺簧盘3转动，在尺簧盘3转动的同时，通过花键和键槽，带着第二行星架9转动，第二行星架9转动时第二行星架9上的行星齿轮7a会跟着转动，但在转动的过程中受到内齿轮套10的阻力，通过中心转动齿轮8a，从而迫使第一行星架8转动，第一行星架8转动时第一行星架8上的行星齿轮7会跟着转动，第一行星架8上的行星齿轮7转动的过程中受到内齿轮套10的阻力，从而迫使尺芯盘4上的传动齿轮4a转动，当尺芯盘4上的中心齿轮4a转动时，尺芯盘4会跟着转动，尺芯盘4转动会带着尺带6卷曲，这样尺带6就可以收回了。

本实施例中采用两个行星架和两组行星齿轮组，当然也可以采用一个行星架和单组行星齿轮组，或者采用二个以上行星架和二组以上行星齿轮组来变速。

实施例2：参考图5至图8所示，

行星齿轮减速机构包括第一行星架8、第一行星齿轮组8b、第二行星架9、第二行星齿轮组9b和内齿轮套10等主要部件。

尺芯盘4外侧部具有往里的中心齿轮4a；

第一行星架8，顶端具有中心传动齿轮8a；

第一行星齿轮组8b，可转动地布置于第一行星架8上，并与尺芯盘4中部的中心齿轮4a啮合；

第二行星架9，中心通过连接槽或者连接件与尺簧2进行连接；

第二行星齿轮组9b，可转动地布置在第二行星架9上，并与第一行星架的中心传动齿轮8a啮合；以及

内齿轮套10，内壁具有与所述第一行星齿轮组8b和第二行星齿轮组9b啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架8及第二行星架9容置于内，内齿轮套10设置在连接板10a上，再固定在尺壳中。

本实施例中的具有行星齿轮传动机构的卷尺的内齿轮套10设置在连接板上10a做成一体件，呈圆盘状，连接板周壁具有栓固于尺壳内壁的螺孔10c，内齿轮套10中部凸设有圆环，该圆环内壁具有环形齿轮，内齿轮套10通过螺钉和螺孔10c内而固定于尺壳内，以实现限位。

其他结构与实施例1相同。

其工作原理是这样的：尺带6拉出时，尺带6带动尺芯盘4转动，当尺芯盘4转动时通过尺芯盘4的中心齿轮4a带动第一行星齿轮组8b转动，行星齿轮转动时受到固定于尺壳上内齿轮套10的阻力，这样迫使第一行星架8转动，第一行星架8的中心传动齿轮8a啮合带动第二行星齿轮组9b转动，在内齿轮套10的作用下，使第二行星架9转动，带动尺簧2卷缩。

当尺带6、尺芯盘4不受外力作用时，第二行星架9通过尺簧2的伸展力而转动，第二行星架9转动时，设于第二行星架9上的第二行星齿轮组9b会跟着转动，在转动的同时受到固定于尺壳上内齿轮套10的阻力，而迫使第一行星架8旋转，从而带动第一行星齿轮组8b转动，通过与中心齿轮4a的啮合，带动尺芯盘4旋转，尺芯盘26转动时带动尺带6转动，这样尺带6就可以自动收回。

Claims (7)

1.一种卷尺，其包括

一尺壳，来容纳安装可以旋转的尺芯盘、尺簧、尺带；

一尺芯盘，使尺带卷绕在尺芯盘上，尺带的一端伸出尺壳外；

一驱动机构，使尺簧通过驱动机构与尺芯盘呈驱动连接；

其特征在于：尺簧布置在尺壳一侧位置空腔，而尺芯盘布置在尺壳另一侧位置空腔并可转动地安装在尺壳的尺芯轴上，尺芯盘靠近中心位置设置有容纳空间，容纳空间内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘能够通过行星齿轮减速机构与尺簧间接地连接在一起，

所述的行星齿轮减速机构采用两级串联的行星齿轮减速机构，

所述的行星齿轮减速机构是：

尺芯盘里侧部具有往里的中心齿轮；

第一行星架，顶端具有中心传动齿轮；

第一行星齿轮组，可转动地布置于第一行星架上，并与尺芯盘中部的中心齿轮啮合；

第二行星架，中心通过键槽或者异形孔与尺簧盘中心凸出的轴套进行连接；

第二行星齿轮组，可转动地布置在第二行星架上，并与第一行星架的中心传动齿轮啮合；以及

内齿轮套，内壁具有与所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架及第二行星架容置于内，内齿轮套横向地固定在尺壳里。

2.根据权利要求1所述的卷尺，其特征在于所述的内齿轮套通过侧面的卡部固定在尺壳侧面的卡孔中。

3.根据权利要求2所述的卷尺，其特征在于所述的内齿轮套侧面圆周分布有限位凸起圆柱，与尺壳侧面的限位孔配合。

4.一种卷尺，其包括

一尺壳，来容纳安装可以旋转的尺芯盘、尺簧、尺带；

一尺芯盘，使尺带卷绕在尺芯盘上，尺带的一端伸出尺壳外；

一驱动机构，使尺簧通过驱动机构与尺芯盘呈驱动连接；

其特征在于：尺簧布置在尺壳一侧位置空腔，而尺芯盘布置在尺壳另一侧位置空腔并可转动地安装在尺壳的尺芯轴上，尺芯盘靠近中心位置设置有容纳空间，容纳空间内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘能够通过行星齿轮减速机构与尺簧间接地连接在一起，

所述的行星齿轮减速机构采用两级串联的行星齿轮减速机构， 

所述的行星齿轮减速机构是：

尺芯盘外侧部具有往里的中心齿轮；

第一行星架，顶端具有中心传动齿轮；

第一行星齿轮组，可转动地布置于第一行星架上，并与尺芯盘中部的中心齿轮啮合；

第二行星架，中心通过连接件与尺簧进行连接；

第二行星齿轮组，可转动地布置在第二行星架上，并与第一行星架的中心传动齿轮啮合；以及

内齿轮套，内壁具有与所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架及第二行星架容置于内，内齿轮套设置在连接板上，再固定在尺壳中。

5.根据权利要求4所述的卷尺，其特征在于所述的连接板用螺钉固定在尺壳里，或者与尺壳连接成一体。

6.一种卷尺的驱动机构，它将尺簧与尺芯盘驱动地连接起来，其特征在于：尺簧布置在尺壳一侧位置空腔，而尺芯盘布置在尺壳另一侧位置空腔，并可转动地安装在尺壳中的尺芯轴上，尺芯盘靠近中心位置设置有容纳空间，容纳空间内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘能够通过行星齿轮减速机构与尺簧间接地连接在一起，

所述的行星齿轮减速机构采用两级串联的行星齿轮减速机构，

所述的行星齿轮减速机构是：

尺芯盘里侧部具有往内的中心齿轮；

第一行星架，顶端具有中心传动齿轮；

第一行星齿轮组，可转动地布置于第一行星架上，并与尺芯盘中部的中心齿轮啮合；

第二行星架，中心通过键槽或者异形孔与尺簧盘中心凸出的轴套进行连接；

第二行星齿轮组，可转动地布置在第二行星架上，并与第一行星架的中心传动齿轮啮合；以及

内齿轮套，内壁具有与所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架及第二行星架容置于内，内齿轮套横向地固定在尺壳里。

7.一种卷尺的驱动机构，它将尺簧与尺芯盘驱动地连接起来，其特征在于：尺簧布置在尺壳一侧位置空腔，而尺芯盘布置在尺壳另一侧位置空腔，并可转动地安装在尺壳中的尺芯轴上，尺芯盘靠近中心位置设置有容纳空间，容纳空间内布置有作为驱动机构的行星齿轮减速机构，使尺芯盘能够通过行星齿轮减速机构与尺簧间接地连接在一起，

所述的行星齿轮减速机构采用两级串联的行星齿轮减速机构， 

所述的行星齿轮减速机构是：

尺芯盘外侧部具有往里的中心齿轮；

第一行星架，顶端具有中心传动齿轮；

第一行星齿轮组，可转动地布置于第一行星架上，并与尺芯盘中部的中心齿轮啮合；

第二行星架，中心通过连接件与尺簧进行连接；

第二行星齿轮组，可转动地布置在第二行星架上，并与第一行星架的中心传动齿轮啮合；以及

内齿轮套，内壁具有与所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组啮合的环状齿轮，并将所述的第一行星架及第二行星架容置于内，内齿轮套设置在连接板上，再固定在尺壳中。 

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