CN203615846U - 测量带尺装置和卷轴组件 - Google Patents

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Abstract

测量带尺装置包括带尺壳体，所述壳体具有连接部分。所述装置还包括在所述壳体内的轴，所述轴配置为围绕旋转轴线旋转。所述装置还包括在所述壳体内的卷轴，所述卷轴配置为围绕所述旋转轴线和轴旋转。所述装置另外包括其上具有刻度并且卷绕在卷轴上的细长带。所述装置进一步包括联接在所述轴和所述壳体的连接部分之间的第一弹簧，和联接在所述轴和所述卷轴之间的第二弹簧。所述卷轴相对于所述壳体沿倾向于张紧所述第二弹簧的旋转将旋转运动通过所述第二弹簧的张紧传递到所述轴。所述轴的这样的旋转运动被施加到所述第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。

Description

测量带尺装置和卷轴组件
技术领域
本实用新型总体涉及测量带尺装置。 
背景技术
卷尺通常配置为接收其上具有测量刻度、围绕卷轴卷绕的一段可卷绕材料，从而以紧凑形式存放该材料。可卷绕材料可从卷轴展开，用于其使用。虽然可卷绕材料大体上为薄金属带的形式（包括但不限于片或测量带），但是可替代地使用其他包括测量刻度的可卷绕材料，包括但不限于复合物或任何其他适当材料。因此，虽然这样的装置在本领域中通常被称为“卷尺”或“测量带尺装置”，但是应意识到，虽然用于其中的具有刻度的可卷绕材料可被称为“带”，但是带的材料可改变。虽然一些卷尺被配置为可手动卷绕，但是其他卷尺被配置为可通过配置用于将可卷绕材料卷绕到卷尺的弹簧偏置装置卷收。该后种卷尺的结构的示例可见于美国专利6,643,947，该专利以其全部内容并入本文中。 
在一些带尺装置中，为了支持促进完全卷收的弹簧扭矩，弹簧可能比期望的占据更大的空间（例如其可能更宽或更长）。 
在一些其他卷尺中，为了确保可卷绕材料完全卷收其中，弹簧可能需要大的扭矩曲线（torque profile），这可在可卷绕材料卷绕到卷轴上时克服其摩擦力。例如，卷尺的一些可卷绕材料通常具有凹形结构，以抵制在其从卷绕伸出时沿一段可卷绕材料变形。当可卷绕材料进一步围绕卷轴卷绕时，可卷绕材料卷的内部中的凹形结构可以由于从可卷绕材料的外部卷施加的力而变平。否则为凹形结构的这种变平可进一步对卷绕或展开的可卷绕材料产生摩擦阻力。从存放状态抽出的可卷绕材料越长，围绕卷轴卷收可卷绕材料所需的扭矩越大，并且确保完全卷收所要求的弹簧扭矩曲线越大。应意识到，超过克服可卷绕构件的摩擦阻力所要求的过大的弹簧扭矩可导致比可能期望的更高的卷收速度。 
此外，本申请还涉及改进的测量带设计。 
实用新型内容
根据本公开的一个方面，一种测量带尺装置包括带尺壳体，所述壳体具有连接部分。所述装置还包括在所述壳体内的轴，所述轴配置为围绕旋转轴线旋转。所述装置还包括在所述壳体内的卷轴，所述卷轴配置为围绕所述旋转轴线和所述轴旋转。所述装置另外包括其上具有刻度并且卷绕在所述卷轴上的细长带。所述装置进一步包括联接在所述轴和所述壳体的连接部分之间的第一弹簧、和联接在所述轴和所述卷轴之间的第二弹簧。所述卷轴相对于所述壳体的沿倾向于张紧所述第二弹簧的旋转将旋转运动通过所述第二弹簧的张紧传递到所述轴。所述轴的这样的旋转运动被施加到所述第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。 
具体地，上述测量带尺装置可构造为具有如下特征中的一个或多个： 
所述第二弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第一弹簧的扭矩曲线不同。 
所述第一弹簧和第二弹簧中的至少一个包括相对于旋转轴线卷绕的螺旋弹簧。 
第一弹簧的长度与第二弹簧的长度不同。 
第一弹簧的宽度与第二弹簧的宽度不同。 
第一弹簧的横截面积与第二弹簧的横截面积不同。 
第一弹簧由与第二弹簧不同的材料形成。 
第一弹簧和第二弹簧固定到所述轴。 
测量带尺装置进一步包括一个或多个另外的弹簧，所述一个或多个另外的弹簧联接在第一弹簧和第二弹簧之间。 
测量带尺装置进一步包括中间构件，所述中间构件联接在所述一个或多个另外的弹簧中的一个与所述轴之间。 
其中所述中间构件配置为将所述一个或多个另外的弹簧与所述卷轴分开。 
其中所述中间构件具有环形结构。 
其中所述第一弹簧通过所述中间构件和所述一个或多个另外的弹簧中的所述一个联接到所述轴。 
其中所述第二弹簧固定到所述轴。 
其中所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的邻近的弹簧被彼此相反地卷绕。 
其中所述第一弹簧与所述第二弹簧相反地卷绕。 
其中所述卷轴邻近所述壳体被支撑。 
其中所述卷轴成形为接合所述轴的凸缘部分，所述轴的凸缘部分配置为阻止所述卷轴远离所述轴的运动。 
其中所述卷轴由所述壳体包围。 
其中所述轴为弹簧联接构件的一部分，弹簧联接构件进一步包括中间构件，其中，所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的一个固定到所述轴，并且所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的另一个固定到中间构件，其中，所述中间构件配置为在绕旋转轴线的旋转期间环绕所述所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的所述另一个。 
测量带尺装置进一步包括另一个弹簧联接构件，其中，所述一个或多个另外的弹簧包括第三弹簧，其中，所述第三弹簧联接在所述弹簧联接构件的轴和所述另一个弹簧联接构件的中间构件之间。 
其中所述连接部分与主壳体为一体，或与主壳体分开并且附接到所述主壳体。 
测量带尺装置进一步包括一个或多个另外的轴，所述一个或多个另外的轴通过一个或多个另外的弹簧联接到所述第一弹簧或第二弹簧。 
其中所述第一弹簧和第二弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。 
根据本公开的第二方面，一种测量带尺装置包括具有开口的壳体，所述壳体在其中包括连接部分。所述装置还包括在所述壳体内的轴，所述轴可旋转地支撑在所述壳体中，并且配置为围绕旋转轴线旋转。所述装置还包括在所述壳体内的卷轴，所述卷轴配置为围绕所述旋转轴线和所述轴旋转。所述装置还包括细长带，所述带在其上具有测量刻度，所述带被卷绕在所述卷轴上，并且可通过所述壳体中的开口延伸。所述装置进一步包括第一细长螺旋弹簧，所述第一细长螺旋弹簧具有第一端部和第二端部，其中，所述第一细长螺旋弹簧的第一端部与所述壳体的连接部分连接，并且所述第一细长螺旋弹簧的第二端部与所述轴连接。所述装置进一步包括第二细长螺旋弹簧，第二细长螺旋弹簧具有第一端部和第二端部，其中，所述第二细长螺旋弹簧的 第一端部与所述卷轴连接，并且所述第二细长螺旋弹簧的第二端部与所述轴连接。所述细长带通过所述壳体中的开口的延伸部使所述卷轴沿第一方向旋转，其中，所述卷轴沿第一方向的旋转增大所述第二细长螺旋弹簧上的张力，其中，所述第二细长螺旋弹簧上的增大的张力赋予所述轴沿第一旋转方向的旋转运动，其中，所述轴沿第一旋转方向的旋转运动在第一细长螺旋弹簧上施加增大的张力。第一细长螺旋弹簧和第二细长螺旋弹簧中的张力沿第二旋转方向偏置所述卷轴，所述第二旋转方向将所述带卷收进入所述壳体中，并且将所述带卷绕在所述卷轴上。 
具体地，上述测量带尺装置可构造为具有如下特征中的一个或多个： 
所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第二细长螺旋弹簧的扭矩曲线不同。 
其中所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的弹簧常数，该弹簧常数与第二细长螺旋弹簧的弹簧常数不同。 
其中所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第二细长螺旋弹簧的扭矩曲线基本相同。 
其中所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的弹簧常数，该弹簧常数与第二细长螺旋弹簧的弹簧常数基本相同。 
其中所述第一细长螺旋弹簧与所述第二细长螺旋弹簧相反地卷绕。 
测量带尺装置进一步包括一个或多个另外的轴，所述另外的轴通过一个或多个另外的弹簧联接到第一细长螺旋弹簧或第二细长螺旋弹簧。 
其中第一细长螺旋弹簧、第二细长螺旋弹簧和一个或多个另外的弹簧中的邻近的弹簧彼此相反地卷绕。 
其中所述第一细长螺旋弹簧和所述第二细长螺旋弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。 
根据本公开的另一方面，卷轴组件包括壳体，所述壳体具有连接部分。所述卷轴组件还包括在所述壳体内的轴，所述轴配置为围绕旋转轴线旋转。所述卷轴组件另外包括在所述壳体内的卷轴，所述卷轴配置为围绕所述旋转轴线和所述轴旋转。所述卷轴组件进一步包括联接在所述轴和所述壳体的连接部分之间的第一弹簧，和联接在所述轴和所述卷轴之间的第二弹簧。所述第二弹簧具有与所述第一弹簧的扭矩曲线不同的相关扭矩曲线。所述卷轴相对于所述壳体沿倾向于张紧所述第二弹簧的方向的旋转将旋转运动通过所 述第二弹簧的张紧传递到所述轴，并且其中，所述轴的这样的旋转运动被施加到所述第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。 
其中所述第一弹簧和所述第二弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。 
根据本公开的再一方面，卷轴组件包括壳体，具有连接部分；卷轴，配置为相对于所述壳体旋转；第一弹簧，联接在所述连接部分和弹簧联接构件之间；第二弹簧，连接在所述弹簧联接构件和所述卷轴之间。其中，所述弹簧联接构件包括中间构件，配置为至少部分地围绕所述第一弹簧；和轴部分，从所述中间构件延伸，所述轴部分提供用于所述第二弹簧的安装表面。 
其中所述卷轴相对于所述壳体沿趋于张紧所述第二弹簧的方向的旋转将旋转运动通过所述第二弹簧的张紧传递到所述弹簧联接构件，并且其中，所述弹簧联接构件的这种旋转运动被施加到所述第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。 
其中所述轴构件和所述中间构件一体地形成。 
其中所述第一弹簧和所述第二弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。 
根据本公开的再一方面，一种测量带尺装置包括第一弹簧；第二弹簧；联接构件，联接在所述第一弹簧和所述第二弹簧之间；和带片。其中，所述带片的伸出或收回引起所述第一弹簧、第二弹簧和联接构件的相关联的旋转运动。 
本实用新型的这些和其他目的、特征和特性，以及操作方法、结构的相关元件的功能、部件的组合和制造的经济性，将在考虑下面的参照附图的描述和所附的权利要求时变得更显而易见，其中，相似的附图标记标示各附图中相应的部件。在本实用新型的一个实施例中，本文示出的结构部件按比例绘制。但是，应清楚地理解，附图仅出于说明和描述目的，并且不旨在作为本实用新型的限定定义。另外，应意识到，在本文中任一实施例中显示或描述的结构特征也可被用于其他实施例中。如说明书和权利要求中所用，单数形式“一”和“所述”包括复数指代物，除非文中明确另有说明。 
附图说明
根据一个或多个实施例的卷尺的特征显示在附图中，其中相似的附图标 记标示相似的元件。附图形成该原始公开的一部分，附图中： 
图1是本公开的卷尺的卷轴组件的一个实施例的剖视图； 
图2示出本公开的卷尺的卷轴组件的另一个实施例的剖视图； 
图3示出本公开的卷尺的卷轴组件的另一个实施例的剖视图； 
图4示出本公开的卷尺的卷轴组件的另一个实施例的剖视图； 
图5示出本公开的卷尺的卷轴组件的另一个实施例的剖视图； 
图6示出本公开的卷尺的卷轴组件的另一个实施例的剖视图。 
具体实施方式
图1示出本公开的卷尺的卷轴组件10的剖视图。卷轴组件10包括壳体20，该壳体20配置为在其中支撑可旋转卷轴30。应意识到，带或可卷绕构件40可围绕卷轴30卷绕。可卷绕构件40可以是任何适当构造或结构。因此，如本文所用，术语“带”或“可卷绕材料”可指布置用于通过适当方式携带或显示已经被施加到其表面的刻度的多种不同构造或材料。在多个实施例中，刻度可被通过喷涂、蚀刻、钢印或其组合，或经由其他可施加方法施加到带或可卷绕材料的表面。在一些实施例中，壳体20可包围卷轴30（例如基本上围绕卷轴30）。壳体20对卷轴30的这样的包围可使可卷绕构件40可从卷轴30（并且因而壳体20）卷收。例如，在一个实施例中，壳体20可包括开口，可卷绕构件40可通过该开口伸出在壳体20外部。通常，卷尺具有这样的开口，因此其可卷绕构件（即带）可从由开口伸出的部分（例如连接到可卷绕构件的带钩）拉出，以使可卷绕构件从壳体伸出。这样的卷尺的示例在美国专利申请序列号No.13/368,756中被公开，该申请以其全部内容并入本文中。卷轴组件10的可卷绕构件40可具有任何适当的构造或结构，包括但不限于为其上具有测量刻度的带或线缆。同样，壳体20可具有任何适当构造或结构。例如，在一个实施例中，壳体20可由金属、塑料或任何其他适当材料形成，并且可一体形成，或可包括一组件。例如，在一个实施例中，壳体20可由蛤壳半体或其他分立部件形成，蛤壳半体或其他分立部件固定在一起以包围卷轴30（和围绕卷轴30卷绕时的可卷绕构件40）。壳体20的部件可通过任何适当机构这样地固定在一起，包括但不限于通过紧固件、卡扣配合固定在一起、粘接或以其他方式熔合在一起等。 
如图所示，卷轴30可在其中包括孔50，并且可旋转轴60可延伸通过该 孔50。可旋转轴60可沿卷轴30和可旋转轴60共用的旋转轴线（轴线“A”）延伸。如图所示，在图1的实施例中，可旋转轴60可包括一个或多个连接部分70。在所示的实施例中，连接部分70在可旋转轴60的两个相对端部上。在另一个实施例中，可预期，可旋转轴60的仅一个端部需要设置有连接部分70。该连接部分70能够使可旋转轴60可旋转地联接到壳体20。在示出的实施例中，连接部分70为凸缘部分的形式，其被接收在壳体20的内表面82中的相应托座80中。可意识到，被接收在托座80中的凸缘部分70可阻止或抑制卷轴30和可旋转轴60之间相对于壳体20的不希望的运动或移动，同时允许两者在壳体20内旋转。 
第一弹簧90将可旋转轴60联接到壳体20。如图所示，第一弹簧90可使其一个端部连接到可旋转轴60的第一侧60a，并且使其相对端部连接到相对于壳体20固定的连接部分100。在例如所示出的一些实施例中，连接部分100可与壳体20一体形成。其他结构替代地可行。例如，连接部分100可以是连接、紧固或结合到壳体20的内表面82的单独形成的结构。在一个实施例中，第一弹簧90可包括平螺旋弹簧，其可被围绕可旋转轴60的第一侧60a卷绕，其中一个端部固定到第一侧60a，并且相对端部固定到连接部分100。在一个实施例中，平螺旋弹簧或其他结构的第一弹簧90可包括弹簧钢。应意识到，其他结构的第一弹簧90替代地可行。 
卷轴组件10进一步包括第二弹簧110，其联接在可旋转轴60和卷轴30之间。具体地，第二弹簧110可使其一个端部连接到可旋转轴60的第二侧60b，并且使其相对端部连接到卷轴30。如在示出的实施例中所示，第二弹簧110可包括平螺旋弹簧，其可围绕可旋转轴60的第二侧60b卷绕，其中一个端部固定到第二侧60b，并且相对端部固定到卷轴30。 
在一个实施例中，第一弹簧90具有连接到连接部分100的第一端部（外端部），和连接到可旋转轴60的第二端部（内端部）。当从图1的右侧看（沿轴线A看）时，第一弹簧90从外侧连接部逆时针卷绕到内侧连接部。第二弹簧110使其第一端部（外端部）连接到卷轴30，并且使其第二端（内端部）与轴相连。在从图1的右侧看（沿轴A看）时，弹簧110从外侧连接部顺时针卷绕到内侧连接部。 
在一个实施例中，第二弹簧110具有较低的弹簧常数（k），以施加比第一弹簧90低的卷绕力，第一弹簧90具有较大的弹簧常数（k）。但是在其他 实施例中，第二弹簧110可具有比第一弹簧90更大的弹簧常数（k）。在其中两个弹簧常数不同的实施例中，这样的结构可被使用，因为弹簧被串联联接，因此具有较低弹簧常数（k）的较弱的弹簧将在具有较大弹簧常数（k）的较强的弹簧之前展开。 
应意识到，第一弹簧90和第二弹簧110可以这样的方式（通过连接部分100）联接到彼此、卷轴30和壳体20：使得卷轴30的扭转从一个弹簧传递到另一个。例如，第一弹簧90可沿与第二弹簧110相反的方向围绕可旋转轴60卷绕。这样的联接允许卷轴组件10在第一弹簧90和第二弹簧110上都存储扭转，其中，用于卷轴30的可能旋转通过第一弹簧90和第二弹簧110的每一个上的扭转的组合获得。应意识到，通过将第一弹簧90和第二弹簧110以该方式联结，卷轴组件10可以形成为紧凑的布置。例如，在一个实施例中，卷轴组件10的第一和第二弹簧室120a和120b（即卷轴组件10的第一弹簧90和第二弹簧110分别留置其中的空间）的直径可小于容纳一个较大弹簧（其卷绕壳体中，以保持用于卷收可卷绕构件40的相同大小的潜在能量）的相应的弹簧室。这可被实现，因为第一弹簧90和第二弹簧110每一个可具有较小的直径，并且被彼此在旁地定位（例如共用公共轴线），促成壳体20，该壳体20具有由第一弹簧90和第二弹簧110中的每一个的较小直径限定的弹簧室，而一个较大的弹簧将需要由较大弹簧的较大直径限定的一个较大弹簧室。 
在示出的实施例中，弹簧室120a和120b定位在卷轴30中，并且因而弹簧90和110自身位于卷轴30内。具体地，第一弹簧室120由卷轴30的围绕可旋转轴60的第一侧60a的一侧限定，而第二弹簧室120b由卷轴30的围绕可旋转轴60的第二侧60b的一侧限定。虽然在示出的实施例中，第一弹簧室120a和第二弹簧室120b完全定位在卷轴30中，但是在其他实施例中，与第一弹簧90和/或第二弹簧110相关联的弹簧室可位于卷轴组件10的其他位置。例如，第一弹簧90和/或第二弹簧110可完全、部分位于由卷轴30的末端限定的容腔容腔内、或位于由卷轴30的末端限定的容腔的外部。 
在一些实施例中，弹簧室120a和120b可根据其中的弹簧定尺寸。例如，在其中弹簧室120a和120b的每一个由卷轴30限定的实施例中，弹簧室120a和120b可根据第一弹簧90和/或第二弹簧110定尺寸。虽然在一些实施例中，第一弹簧90和第二弹簧110可具有类似的构造或结构（尽管在示出的实施 例中具有相反的卷绕方向），但是在其他实施例中，第一弹簧90和第二弹簧110可具有彼此不同的特性，取决于一个卷收周期上期望的性能。例如，对于弹簧的材料、扭矩曲线、厚度、硬度和弹簧扁平结构的宽度，第一弹簧90可与第二弹簧110不同。如下面更详细描述的，这样的改变的结构可利于在初始卷收期间可卷绕构件40更快地卷收，但是之后卷绕构件40更慢地卷收。例如，在可卷绕构件40以钩（例如测量带片上的带钩）终止的情况下，较慢的随后的卷收可减小当钩接合壳体20以防止进一步卷收时施加在钩上的力的大小。 
在卷轴组件10操作期间，应意识到，当卷轴30扭转时（例如当伸出卷绕构件40时），第二弹簧110从第二弹簧110的直径的外部张紧（例如从第二弹簧110的外侧端拉动以张紧第二弹簧110），这反之沿与转轴30相同的方向驱动可旋转轴60。可旋转轴60的该运动因而被传递到第一弹簧90，从第一弹簧90的直径内部围绕可旋转轴60张紧第一弹簧90（例如从第一弹簧90的内侧端拉动以张紧第一弹簧90）。转轴组件10因此在可卷绕构件40伸出时，在第一弹簧90和第二弹簧110上都存储卷轴30的旋转。当可卷绕构件40被释放时，卷轴组件10的卷轴30和可旋转轴60将在第一弹簧90和第二弹簧110的力的作用下转动，卷收可卷绕构件40，以围绕卷轴30卷绕。 
在一些实施例中，卷轴可配置为支撑在壳体旁。例如，图2示出卷轴组件130的实施例，包括壳体140，配置为将卷轴150支撑在壳体40旁。类似于卷轴组件10，卷轴组件130包括可旋转轴160，其配置为相对于壳体140旋转。具体地，可旋转轴160可延伸通过形成在卷轴150中的孔170。另外，第一弹簧180将可旋转轴160的第一侧160a联接到相对于壳体140固定的连接构件190。连接构件190可大体上类似于卷轴组件10的连接部分100，并且因此可一体形成到壳体140，或可以以其他方式固定到其。第二弹簧200，其与卷轴组件10的第二弹簧110类似，可联接在可旋转轴160的第二侧160b和卷轴150之间。如图所示，在一个实施例中，卷轴150可由可旋转轴160保持邻近壳体140。具体地，在示出的实施例中，卷轴150可包括轴接合部分210，其中具有配置为接收可旋转轴160的孔220。如图所示，可旋转轴160的每一端可包括凸缘部分230（例如与第一侧160a相关联的凸缘部分230a，和与第二侧160b相关联的凸缘部分230b）。因此，可旋转轴160的凸缘部分230b和孔220的较小的直径之间的接合可限制转轴150远离可旋转 轴160的运动。另外，可旋转轴160的凸缘部分230a和壳体140之间的接合，例如所示的，可限制卷轴150（和可旋转轴160）远离壳体140的运动。在其他实施例中，用于将卷轴150邻近壳体140支撑的其他机构替代地可行。 
如上面指出的，在多个实施例中，一个或多个弹簧可定位在由卷轴限定的容腔外部。例如，图3示出了卷轴组件240的一个实施例，其包括配置为支撑在壳体260旁的卷轴250。如图所示，在示出的实施例中，卷轴250可成形为使第一弹簧270配置为将可旋转轴280联接到壳体260（例如通过联接构件290）。如图所示，第一弹簧270的连接可通过可旋转轴280的第一侧280a进行。第二弹簧300可因此被联接在可旋转轴280的第二侧280b和卷轴250之间。如图所示，可旋转轴280可延伸通过形成在卷轴250中的孔305。如图所示，连接构件290可配置为接合形成在卷轴250中的凹槽310，以限制卷轴250和壳体260之间的枢转运动。虽然在一些实施例中，连接构件290可具有柱结构，但是在其他实施例中，例如所示出的，连接构件290可具有环形结构，以在卷轴250的凹槽310和连接构件290之间提供至少两个接触区域。应意识到，在其中连接构件290包括柱结构的实施例中，第二柱可与连接构件290间隔开定位，所述连接构件290配置为另外接合卷轴250的凹槽310，以进一步限制卷轴250在可旋转轴280处的枢转运动。在示出的实施例中，应意识到，卷轴250在轴接合部分320处接合可旋转轴280（例如通过与可旋转轴280的第二侧280b相关联的凸缘部分330b接合），该轴接合部分320类似于上面描述的轴接合部分210。应意识到，与可旋转轴280的第一侧280a相关联的凸缘部分330a可以防止卷轴250和可旋转轴280运动远离壳体260的方式接合壳体260，或可通过任何其他适当机构防止卷轴250运动远离壳体260。 
在一些实施例中，另外的弹簧可被用于卷轴组件中，以进一步改进卷收。在一个实施例中，另外的弹簧可配置为允许更长的卷收长度而不增大卷轴组件的直径。例如，图4示出卷轴组件340的一个实施例，其具有卷轴350，该卷轴350配置为相对于壳体360旋转。如图所示，卷轴组件340包括第一弹簧370、第二弹簧380和第三弹簧390。第一弹簧370通过连接构件400联接到壳体360。如在上面的实施例中，连接构件400可替代地与壳体360一体形成，或可以其他方式固定到其。第一弹簧370还联接到中间构件410，该中间构件410进一步将第一弹簧370联接到第二弹簧380。在任一实施例 中，弹簧的端部可直接连接到卷轴组件的其余结构（例如卷轴、轴和/或壳体），或可通过任何中间固定件间接连接。如所示出的实施例中所示，中间构件410可形成为杯或其他构件，配置用于围绕卷轴350的旋转轴线旋转。在一个实施例中，中间构件410可包括环形结构，或可在中间构件410和可旋转轴420之间接收弹簧、当中间构件410围绕旋转轴线旋转时环绕弹簧的其他结构。在一些实施例中，中间构件410可配置为将第一弹簧370和/或第二弹簧380与卷轴350物理分离，这可防止其间的摩擦接合。其他结构替代地可行。在示出的实施例中，第二弹簧380联接在中间构件410和可旋转轴420之间。具体地，第二弹簧380联接到可旋转轴420的第一侧420a，而第三弹簧390联接在可旋转轴420的第二侧420b和卷轴350之间。应意识到，可旋转轴420可延伸通过形成在中间构件410中的孔430。 
应意识到，第一弹簧370和第三弹簧390可沿相同的方向卷绕，而第二弹簧380可沿相反方向卷绕。如在上面的实施例中所说明的，第一弹簧370、第二弹簧380和第三弹簧390可因此以这样的方式联接卷轴350、中间构件410和可旋转轴420：在卷轴组件340的操作期间，在卷轴350转动时，使第三弹簧390张紧，这反之沿与卷轴350相同的旋转方向驱动可旋转轴420。可旋转轴420的该运动因而被传递到第二弹簧380，这造成中间构件410的旋转运动，该旋转运动被传递到通过连接构件400锚定到壳体360的第一弹簧370。通过卷轴350施加的张力（例如用于展开其上的可卷绕构件）因此被传递经过第一弹簧370、第二弹簧380和第三弹簧390。 
在一些实施例中，可使用另外的可旋转轴和中间构件，放大卷轴组件卷收可卷绕构件的能力，而不增大该组件的直径。例如，图5示出卷轴系统440的一个实施例，其具有配置为相对于壳体460旋转的卷轴450。卷轴系统440包括多个弹簧470（具体地为弹簧470a-g）、多个中间构件480（具体地为中间构件480a-c）和多个可旋转轴490（具体地为可旋转轴490a-c）。如图所示，弹簧470a联接在相对于壳体460固定（例如与壳体460一体）的连接构件500和中间构件480a之间。弹簧470b联接在中间构件480a和可旋转轴490a之间。弹簧470c联接在可旋转轴490a和中间构件480b之间。弹簧470d联接在可旋转轴490b和中间构件480c之间。弹簧470、中间构件480和可旋转轴490之间的这样的交替联接可持续，直到末端弹簧（例如示出实施例中的弹簧470g）连接到卷轴450。应意识到，可使用任何数量的中间构件，并 且邻近的弹簧470可沿彼此相反的方向卷绕，如上面所述。而且，应意识到，由于空间约束，最后的弹簧470可大体上联接在卷轴450和可旋转轴490之一，但是可根据中间构件480的结构使用替代结构。 
应意识到，在一些实施例中，弹簧可连接到弹簧联接构件，所述弹簧联接构件分担上面所述的中间构件和可旋转轴的功能。例如，图6示出卷轴系统510的一个实施例，卷轴系统510包括卷轴520，其配置为相对于壳体530旋转。第一弹簧540联接在相对于其固定（并且在示出的实施例中，与其一体）的连接构件550和弹簧联接构件560之间，弹簧联接构件560在下面更详细描述。第二弹簧570联接在弹簧联接构件560和卷轴520之间。如图所示，弹簧联接构件560可配置具有中间构件580，中间构件580配置为至少部分地围绕第一弹簧540（可能将第一弹簧540与卷轴520隔离），并且具有从其延伸的轴部分590，该轴部分可提供用于另一个弹簧（例如第二弹簧570）的安装表面。应意识到，中间构件580和轴部分590可相对于彼此固定，并且可一起旋转。在一些实施例中，中间构件580和弹簧联接构件560的轴部分590可彼此一体形成（例如为单件结构）。在一些实施例中，中间构件580可具有环形结构，并且可完全环绕接收其中的弹簧（例如第一弹簧540）。如上面所述，第一弹簧540和第二弹簧570（如示出实施例中的相邻弹簧）配置为沿相反方向卷绕。示出实施例的弹簧联接构件560配置为通过包括接合凹部600而围绕联接构件550旋转，所述接合凹部600配置为接收联接构件550的突出端部。这样，卷轴520的旋转（即用于释放接收于其上的可卷绕构件的长度）可使第二弹簧570张紧，该第二弹簧的张紧通过弹簧联接构件560的旋转传递到第一弹簧540。虽然示出的实施例中显示了一个弹簧联接构件560，但是应意识到，另外的弹簧联接构件和相关联的弹簧可进一步设置在其他实施例中，以进一步放大卷轴系统，而不增大其直径。例如，在一个实施例中，一个弹簧联接构件560的接合凹部600可接收另一个弹簧联接构件560的轴部分590的突出部分，每一个具有可操作地联接在其间的弹簧。 
如上面所说明的，卷轴组件可配置为使其弹簧具有不同的结构。这种变化的弹簧结构可提供用于可卷绕构件的卷收的可变扭矩曲线。例如，可变扭矩曲线可利于可卷绕构件在初始卷收期间更快地卷收，但是之后卷绕构件更慢地卷收。在一个实施例中，比其他弹簧（一个或多个）具有更低初始扭矩势能的“主”弹簧可旋转以被主压缩，由于这样的压缩而提高作为结果的扭 矩曲线。当主弹簧的扭矩曲线超过其他弹簧（一个或多个）的扭矩势能时，具有当前最低扭矩势能的随后的弹簧可被压缩，提高该随后弹簧的扭矩曲线，该随后的弹簧通过可旋转构件，例如上面所述的可旋转轴、中间构件或弹簧联接构件联接到主弹簧。这样的在全部多个弹簧上的作用可能因此形成用于转轴组件的可变扭矩曲线。因此，在一个实施例中，卷轴组件的主弹簧和随后弹簧的组合的初始扭矩可大于主弹簧独自的扭矩。 
应意识到，每一个弹簧的特性可改变以形成用于该弹簧的相关扭矩曲线。例如，在一个实施例中，主弹簧和随后弹簧的内中心轴直径可能不同。在一个实施例中，弹簧可包括不同的材料类型或等级。例如，弹簧可包括热轧或冷轧碳钢、热处理碳弹簧钢、不锈钢、非金属复合物和/或任何其他适当材料。在一些实施例中，主弹簧可连接到固定轴（例如如上面所述的连接构件），而随后的弹簧（一个或多个）可连接到非固定轴（例如上面所述的可旋转轴、中间构件或弹簧联接构件）。在一个实施例中，主弹簧的横截面积或体积可与随后的弹簧的不同。在一个实施例中，弹簧可具有不同的长度（例如，主弹簧可与随后的一个或多个弹簧具有不同的长度）。作为非限制性示例，一个弹簧长度可为80英寸，另一个弹簧长度可为130英寸，这可提供用于具有组合长度250英寸的弹簧系统。卷轴组件的弹簧之间的其他差异也可能改变每一个弹簧和卷轴组件整体的扭矩曲线，并且可在其他实施例中实施。 
在一些实施例中，两个或多个弹簧可关于相同的轴线同中心卷绕在交替层中（例如，其中邻近的弹簧彼此相反地卷绕）。例如，如果第一弹簧长度为100英寸，并且第二弹簧长度为100英寸，其中第一弹簧和第二弹簧（即主弹簧）沿相反方向卷绕，则一个或多个另外的弹簧（例如第三弹簧）可联接到第一弹簧和第二弹簧。在一个实例中，第三弹簧可具有比第一弹簧和第二弹簧的长度更短的长度（例如长度为30英寸）。第三弹簧可联接到第一弹簧或第二弹簧，其中第一端部联接到轴，第二端部没有被固定，而是相反被卡在第一弹簧或第二弹簧的线圈之间。第三弹簧以该方式的联接可以是有益的，因为其可将另外的弹簧的扭矩增加到与第一弹簧或第二弹簧相关的初始扭矩卷绕和曲线（其通常具有最低弹簧扭矩曲线），并且因而可形成更恒定的力扭矩曲线。应意识到，第三弹簧可在一些实施例中包括单独的弹簧，或在其他实施例中可形成为将主弹簧中的一个延伸，以形成可卷绕回到其他主 弹簧上的尾部（例如圈或折叠部）作为交替层中的中间接合弹簧。这样，应意识到，主弹簧可具有彼此不同的长度，或与一个或多个随后的弹簧不同的长度。 
如上面所述，用于上面的多个实施例中的弹簧可具有不同的结果或结构，但是不限于不同的材料选择。应意识到，用于本文所述的卷绕组件中的材料可在多个实施例中具有不同的构造或结构。例如，壳体、卷轴、可卷绕构件、弹簧和/或与其相关联的附属结构可以每一个由不同的材料构造，包括但不限于塑料、金属、橡胶、弹性体或任何其他适当的材料选择。 
在一些实施例中，本文所述的一个或多个部件，例如带、壳体（及其开口）、轴等可根据美国专利No.6,643,947的教导制成，该专利以其全部内容并入本文中。 
应意识到，本文公开的教导可在其他情况下与其上不具有刻度的其他可卷绕材料替代地使用。例如，利用本文的教导围绕卷轴卷绕的材料（一种或多种）可包括线缆、线、金属丝、绳、管、合股线或任何其他可伸出和卷收介质。具体地，在一些实施例中，本文公开的技术可延伸到配置用于容纳动力/电动缆线、数据线（电话、网络和外设线）、软管/管、放线器、装饰线等的卷轴。 
虽然已经出于说明目的基于当前被认为最实用和优选的实施例描述了本实用新型，但是应可理解，这样的详细内容仅出于该目的，并且本实用新型不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的改进和等同布置。例如，应可理解，本实用新型预期，在可能的情况下，任何实施例的一个或多个特征可与任何其他实施例的一个或多个特征组合。 
本申请要求2012年9月19日提交的美国临时专利申请序列号No.61/703,062的优先权和权益。 

Claims (39)

1.一种测量带尺装置，其特征在于，其包括：
带尺壳体，该壳体具有连接部分；
轴，在所述壳体内，所述轴配置为围绕旋转轴线旋转；
卷轴，在所述壳体内，所述卷轴配置为可围绕所述旋转轴线和所述轴旋转；
细长带，其上具有刻度，并且卷绕在所述卷轴上；
第一弹簧，联接在所述壳体的连接部分和所述轴之间；和
第二弹簧，联接在所述轴和所述卷轴之间；
其中，所述卷轴相对于所述壳体沿趋于张紧第二弹簧的方向的旋转将旋转运动通过第二弹簧的张紧传递到轴，并且其中，所述轴的这种旋转运动被应用到第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。
2.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第二弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第一弹簧的扭矩曲线不同。
3.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一弹簧和第二弹簧中的至少一个包括相对于旋转轴线卷绕的螺旋弹簧。
4.根据权利要求3所述的测量带尺装置，其特征在于，第一弹簧的长度与第二弹簧的长度不同。
5.根据权利要求3所述的测量带尺装置，其特征在于，第一弹簧的宽度与第二弹簧的宽度不同。
6.根据权利要求3所述的测量带尺装置，其特征在于，第一弹簧的横截面积与第二弹簧的横截面积不同。
7.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，第一弹簧由与第二弹簧不同的材料形成。
8.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，第一弹簧和第二弹簧固定到所述轴。
9.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，进一步包括一个或多个另外的弹簧，所述一个或多个另外的弹簧联接在第一弹簧和第二弹簧之间。
10.根据权利要求9所述的测量带尺装置，其特征在于，进一步包括中间构件，所述中间构件联接在所述一个或多个另外的弹簧中的一个与所述轴之间。
11.根据权利要求10所述的测量带尺装置，其特征在于，所述中间构件配置为将所述一个或多个另外的弹簧与所述卷轴分开。
12.根据权利要求10所述的测量带尺装置，其特征在于，所述中间构件具有环形结构。
13.根据权利要求10所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一弹簧通过所述中间构件和所述一个或多个另外的弹簧中的所述一个联接到所述轴。
14.根据权利要求13所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第二弹簧固定到所述轴。
15.根据权利要求9所述的测量带尺装置，其特征在于，所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的邻近的弹簧被彼此相反地卷绕。
16.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一弹簧与所述第二弹簧相反地卷绕。
17.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述卷轴邻近所述壳体被支撑。
18.根据权利要求17所述的测量带尺装置，其特征在于，所述卷轴成形为接合所述轴的凸缘部分，所述轴的凸缘部分配置为阻止所述卷轴远离所述轴的运动。
19.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述卷轴由所述壳体包围。
20.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述轴为弹簧联接构件的一部分，弹簧联接构件进一步包括中间构件，其中，所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的一个固定到所述轴，并且所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的另一个固定到中间构件，其中，所述中间构件配置为在绕旋转轴线的旋转期间环绕所述所述一个或多个另外的弹簧、第一弹簧和第二弹簧中的所述另一个。
21.根据权利要求20所述的测量带尺装置，其特征在于，进一步包括另一个弹簧联接构件，其中，所述一个或多个另外的弹簧包括第三弹簧，其中，所述第三弹簧联接在所述弹簧联接构件的轴和所述另一个弹簧联接构件的中间构件之间。
22.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述连接部分与主壳体为一体，或与主壳体分开并且附接到所述主壳体。
23.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，进一步包括一个或多个另外的轴，所述一个或多个另外的轴通过一个或多个另外的弹簧联接到所述第一弹簧或第二弹簧。
24.根据权利要求1所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一弹簧和第二弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。
25.一种测量带尺装置，其特征在于，包括：
壳体，具有开口，所述壳体在其中包括连接部分；
轴，在所述壳体内，所述轴被可旋转地支撑在所述壳体中，并且配置为围绕旋转轴线旋转；
卷轴，在所述壳体内，所述卷轴配置为围绕所述旋转轴线和所述轴旋转；
细长带，所述带其上具有测量刻度，所述带被卷绕在所述卷轴上，并且可通过所述壳体中的开口伸出；
第一细长螺旋弹簧，所述第一细长螺旋弹簧具有第一端部和第二端部，其中，所述第一细长螺旋弹簧的第一端部与所述壳体的连接部分连接，并且所述第一细长螺旋弹簧的第二端部与所述轴连接；
第二细长螺旋弹簧，所述第二细长螺旋弹簧具有第一端部和第二端部，其中，所述第二细长螺旋弹簧的第一端部与所述卷轴连接，并且所述第二细长螺旋弹簧的第二端部与所述轴连接；
其中，所述细长带通过所述壳体中的开口伸出，使所述卷轴沿第一方向旋转，其中，所述卷轴沿所述第一方向的旋转增大第二细长螺旋弹簧上的张力，其中，所述第二细长螺旋弹簧上的增大的张力赋予所述轴沿第一旋转方向的旋转运动，其中，所述轴沿第一旋转方向的旋转运动将增大的张力赋予所述第一细长螺旋弹簧；并且
其中，所述第一细长螺旋弹簧和所述第二细长螺旋弹簧中的张力沿第二旋转方向偏置所述卷轴，所述第二旋转方向将所述带收回到所述壳体中，并且将所述带卷绕在所述卷轴上。
26.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第二细长螺旋弹簧的扭矩曲线不同。
27.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的弹簧常数，该弹簧常数与第二细长螺旋弹簧的弹簧常数不同。
28.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第二细长螺旋弹簧的扭矩曲线基本相同。
29.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一细长螺旋弹簧具有与其相关联的弹簧常数，该弹簧常数与第二细长螺旋弹簧的弹簧常数基本相同。
30.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一细长螺旋弹簧与所述第二细长螺旋弹簧相反地卷绕。
31.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，进一步包括一个或多个另外的轴，所述另外的轴通过一个或多个另外的弹簧联接到第一细长螺旋弹簧或第二细长螺旋弹簧。
32.根据权利要求31所述的测量带尺装置，其特征在于，第一细长螺旋弹簧、第二细长螺旋弹簧和一个或多个另外的弹簧中的邻近的弹簧彼此相反地卷绕。
33.根据权利要求25所述的测量带尺装置，其特征在于，所述第一细长螺旋弹簧和所述第二细长螺旋弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。
34.一种卷轴组件，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有连接部分；
轴，在所述壳体内，所述轴配置为围绕旋转轴线旋转；
卷轴，在所述壳体内，所述卷轴配置为围绕所述旋转轴线和所述轴旋转；
第一弹簧，联接在所述轴和所述壳体的连接部分之间；和
第二弹簧，联接在所述轴和所述卷轴之间，所述第二弹簧具有与其相关联的扭矩曲线，该扭矩曲线与第一弹簧的扭矩曲线不同；
其中，所述卷轴相对于所述壳体沿趋于张紧所述第二弹簧的方向的旋转将旋转运动通过所述第二弹簧的张紧传递到第二弹簧，并且其中，所述轴的这种旋转运动被施加到所述第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。
35.根据权利要求34所述的卷轴组件，其特征在于，所述第一弹簧和所述第二弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。
36.一种卷轴组件，其特征在于，包括：
壳体，具有连接部分；
卷轴，配置为相对于所述壳体旋转；
第一弹簧，联接在所述连接部分和弹簧联接构件之间；
第二弹簧，连接在所述弹簧联接构件和所述卷轴之间；
其中，所述弹簧联接构件包括：
中间构件，配置为至少部分地围绕所述第一弹簧；和
轴部分，从所述中间构件延伸，所述轴部分提供用于所述第二弹簧的安装表面；并且
其中，所述卷轴相对于所述壳体沿趋于张紧所述第二弹簧的方向的旋转将旋转运动通过所述第二弹簧的张紧传递到所述弹簧联接构件，并且其中，所述弹簧联接构件的这种旋转运动被施加到所述第一弹簧，以张紧所述第一弹簧。
37.根据权利要求36所述的卷轴组件，其特征在于，所述轴构件和所述中间构件一体地形成。
38.根据权利要求36所述的卷轴组件，其特征在于，所述第一弹簧和所述第二弹簧中的一个或多个至少部分地定位在由所述卷轴限定的容腔外部。
39.一种测量带尺装置，其特征在于，包括：
第一弹簧；
第二弹簧；
联接构件，联接在所述第一弹簧和所述第二弹簧之间；和
带片；
其中，所述带片的伸出或收回引起所述第一弹簧、第二弹簧和联接构件的相关联的旋转运动。
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