專利名稱：尺子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及距離測量工具，更具體地說，本發(fā)明涉及尺子。
背景技術(shù)：
卷尺、不同長度的尺子(例如12英寸的尺子和碼尺)、折尺、和近來更多的電子裝置(例如使用激光)均為本領(lǐng)域測量距離的公知的工具。盡管這些工具均可用作此功能，但是這些不同用途的工具既有其優(yōu)點又有其缺點。
這樣，電子裝置可以有許多用途，依據(jù)該裝置可以測量短距離和/或長距離。例如許多土地測量員在他們的工作中使用激光測量裝置。當(dāng)然，這些裝置一般來說很貴，并且使用起來相對復(fù)雜，因而對許多使用者來說不太適合。
卷尺可以更容易地用來測量不同的距離，包括好幾百英尺的相對長的距離。而且這種卷尺也可以足夠靈活地用來測量除直線距離外的其它距離。然而，卷尺的靈活性在測量短距離方面就成了缺點，而剛性尺則更方便且成本更低。
這種剛性尺具有廣泛的用途，不僅包括測量相對短的直線距離(例如最高達12英寸)，而且可以作為用于畫直線的直線邊。而且，這種尺子廣泛用來給學(xué)校的孩子們講授不同的物理和數(shù)學(xué)概念。因此，這種尺子不僅用于學(xué)校的教學(xué)，而且也是大多數(shù)學(xué)校都要求學(xué)生必備的工具。因此，應(yīng)該認識到不熟練的孩子、在許多情況下是還不完全協(xié)調(diào)的孩子經(jīng)常使用這種尺子。這樣，它們除了用于測量直線外基本上不用來測量其它的距離。而且，它們的長度使得人們攜帶起來很難(例如典型地，12英寸的尺子太長了，不能放在口袋里攜帶，并且甚至可以放在人們口袋里的更短的尺子在人們行走時也可能會折斷，或者尺子在口袋里，當(dāng)人們坐下時，也可能會戳傷人)。諸如美國第4,426,790號專利示出的折尺的使用使得剛性尺可用來測量比折疊起來時尺子長度更長的距離。然而，這種折尺也相對難以使用，尤其對于學(xué)校孩子來說，除了測量直線外基本上不用于測量其它距離，并且由于折尺的每個腿的平面偏移，使其不可以用作直線邊，而且所進行的測量可能會有點失真(因為比每個腿的厚度稍微大點的平面偏移可以使得腿沿著測量方向稍微翹起，或者可以在所測量的距離的每端妨礙腿直接放置在需要最精確讀數(shù)的物體上)。
其它的折疊測量裝置示于例如美國第D-387,689和3,934,351號專利中。然而，這些測量裝置存在不同的缺點，諸如反復(fù)彎曲之后易斷、材料和/或制造的成本、和/或在不使用時不能緊密地存放。
本發(fā)明的目的是要克服上面提出的一個或者多個問題。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，提供一種距離測量工具，包括多個基本平直的第一部件，每個第一部件在相對兩側(cè)的相對端具有耳狀物，可轉(zhuǎn)動地固定在相鄰的第一部件的相對兩側(cè)的相對端的耳狀物之間的多個基本平直的第二部件，和沿著多個第一和第二部件之一的一端的測量刻度。
在本發(fā)明這方面的一種形式中，多個第二部件沿著兩個間隔的轉(zhuǎn)動軸可轉(zhuǎn)動地固定于相鄰的第一部件，而第一部件上的耳狀物限定轉(zhuǎn)動軸離耳狀物的端部的距離為X，第二部件限定轉(zhuǎn)動軸線間隔開至少2X的距離。在進一步的形式中，第一部件具有厚度Y，第二部件具有寬度W，其中2X≤W≤2Y，并且在另一形式中，耳狀物為圓形的，以避免當(dāng)?shù)谝徊考鄬τ诘诙考D(zhuǎn)動時與相鄰耳狀物相互妨礙。
在本發(fā)明這方面的另一形式中，可轉(zhuǎn)動地把銷安裝在凹槽內(nèi)以固定耳狀物之間的第二部件。銷可以軸向?qū)R。在第一替代形式中，銷可以從相對側(cè)邊的相對端的耳狀物彼此相對凸出，凹槽在第二部件內(nèi)，或者在又一替代形式中，銷可以從第二部件的相對側(cè)邊凸出，凹槽在耳狀物的相對的表面內(nèi)。在第一替代形式中，第二部件包括固定在一起以形成它們之間的凹槽的相對的部分，相對的部分可以為通過聲波焊接固定在一起的ABS塑料。在第二替代形式中，銷可以是彈性變形的。
在另一形式中，第一部件可以基本上為“I”形。
在另一形式中，第一部件可以具有與所述測量刻度的一個測量單位基本相同的長度，并且第二部件在其上可以具有連續(xù)的標(biāo)號，該標(biāo)號表示第二部件左側(cè)的第一部件的漸增的數(shù)目。一個測量單位可以為一英寸。
在另一形式中，第一部件可以具有厚度Y，第二部件可以具有不大于2Y的寬度。在這種形式中，第二部件可以固定相鄰的第一部件的轉(zhuǎn)動軸，而轉(zhuǎn)動軸間隔分開一定距離，大致相當(dāng)于厚度Y。
在本發(fā)明的又一方面中，提供一種距離測量工具，包括多個基本平直的單位部件，每個單位部件在相對兩側(cè)的相對端具有耳狀物，和沿著在所述相對兩側(cè)之間延伸的一側(cè)的測量刻度，而轉(zhuǎn)動部件可轉(zhuǎn)動地固定在相鄰的單位部件的相對兩側(cè)的相對端的耳狀物之間。
用于本發(fā)明所描述的第一方面的前述各種形式也可以用于本發(fā)明的這方面。


圖1是實施本發(fā)明的距離測量工具的透視圖；圖2是圖1的距離測量工具處于折疊存放狀態(tài)下的透視圖；圖3是圖1的距離測量工具平放時的頂視圖；圖4是本發(fā)明一個實施例組件的分解圖；圖5是沿著圖3的5-5線截取的橫截面圖，在右側(cè)示出了處于未組裝狀態(tài)的絞接裝置；圖6是沿著圖3的6-6線截取的與圖5相似的橫截面圖，左側(cè)單位部件的虛線表示處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)；圖7是距離測量工具的又一實施例平放時的頂視圖；圖8是本發(fā)明又一實施例圖7的組件的分解圖；圖9是沿著圖7的9-9線截取的橫截面圖，在右側(cè)示出了處于未組裝狀態(tài)的絞接裝置；和圖10是沿著圖7的10-10線截取的橫截面圖，左側(cè)單位部件的虛線表示處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
具體實施例方式
圖1-2示出了實施本發(fā)明的尺子20的透視圖。具體說，該尺子20包括多個基本平直的單位部件24，該單位部件24由多個基本平直的轉(zhuǎn)動部件26可轉(zhuǎn)動地相互連接，這將在下面進一步描述。
在所示出的實施例中，方便起見，單位部件24可以具有與整數(shù)個測量單位基本相同的長度。例如在所示的一把12英寸的尺子中，有12個單位部件24是有利的，每個單位部件24基本上為一英寸寬，下文將進一步對此進行描述。測量刻度28也可以沿著單位部件24的至少一側(cè)設(shè)置，例如圖中示出的1/16英寸的刻度，一個單位部件24具有表示1/32英寸的刻度28。如果需要的話，可以沿著單位部件24的另一側(cè)設(shè)置不同尺度(例如毫米)的測量刻度30，包括在單位部件24的背面設(shè)置刻度。
然而，應(yīng)該理解盡管所示出的一英寸單位部件24可以方便地使用，但是也可以使用不同尺寸的單位部件24。而且，盡管可以方便地使用具有基本上與整數(shù)單位(例如1英寸、或者2或3mm)相同寬度的不同尺寸，但是本發(fā)明的一些優(yōu)點在于還可以通過甚至具有不一致寬度的單位來實現(xiàn)，該不一致寬度不是尺子20測量的測量單位的一致部分。
除了在尺子20的相對端的單位部件24’，每個單位部件24包括在相對兩側(cè)的相對端的耳狀物36，在每側(cè)上的耳狀物之間具有有凹口。因此，單位部件24具有“I”形。在尺子20的相對端的單位部件24’可以包括只在一側(cè)的相對端的耳狀物36。
每個轉(zhuǎn)動部件26比單位部件24短，以便它們可以安裝在相鄰的單位部件24的耳狀物之間的凹口內(nèi)。而且，轉(zhuǎn)動部件26可以具有諸如數(shù)字的連續(xù)的標(biāo)號40，該標(biāo)號表示沿著尺子20測量單位的漸增的數(shù)目。因此，例如，每個單位部件是如所述的一英寸寬，那么轉(zhuǎn)動部件26可以用“1”至“11”連續(xù)標(biāo)注，每個均為轉(zhuǎn)動部件26左側(cè)的單位部件24數(shù)目，數(shù)字標(biāo)號與尺子20端的英寸數(shù)相符。
可以在單位部件24和轉(zhuǎn)動部件26之間使用不同的轉(zhuǎn)動連接件來獲得本發(fā)明的優(yōu)點。然而，圖3-6和圖7-10示出了使用轉(zhuǎn)動連接件的兩個實施例，該實施例可以特別方便地使用。
更具體地說，在圖3-6的實施例中，單位部件耳狀物36的相對的側(cè)邊包括對齊的轉(zhuǎn)動銷44，該轉(zhuǎn)動銷44構(gòu)成單位部件24的相對側(cè)邊上的轉(zhuǎn)動軸(和端單位部件24’的一側(cè)上的轉(zhuǎn)動軸)。每個轉(zhuǎn)動部件26包括一對相對部分50、52，每個相對部分構(gòu)成銷容納凹槽54的相對側(cè)邊。這樣，可以通過把轉(zhuǎn)動部件26的配對的相對部分50、52放在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蟻斫M裝尺子20，以便在銷容納凹槽54內(nèi)封住相鄰的單位部件24的銷44。然后相對部分50、52適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谝黄鹨栽谄鋬?nèi)固定銷44。例如相對部分50、52可以由諸如ABS塑料的堅固材料制成，然后通過聲波焊接固定在一起。單位部件24可以由例如聚丙烯制成。
如圖2所示，尺子可以方便地折疊為基本上緊湊的形狀，該形狀與單位部件24一樣寬，與單位部件24的厚度(Y，如圖5所示)乘以尺子20中這種單位部件24的數(shù)目一樣厚(例如，在12英寸的尺子中，其具有一英寸單位部件24，厚度為12Y，如圖所示)。更具體地說，這種最緊湊的形狀可以通過如下設(shè)置來獲得a.設(shè)置轉(zhuǎn)動部件26的寬度(W，如圖5所示)不超過2Y，以便當(dāng)折疊時，轉(zhuǎn)動部件26的側(cè)邊不超出所連接的單位部件24的表面；b.由銷容納凹槽54形成的轉(zhuǎn)動軸線間隔分開一定的距離，大致相當(dāng)于單位部件的厚度Y，以便當(dāng)折疊時，單位部件24可以彼此緊靠，彼此之間的間隔最小；c.距耳狀物36的端部距離為X(見圖5)的銷44構(gòu)成的轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動部件26有寬度至少為2X，以便相鄰的單位部件24的轉(zhuǎn)動軸可以以平行關(guān)系以至少2X的間隔固定，以便相鄰的單位部件24可以位于同一平面，它們的耳狀物36處于密切的鄰接的關(guān)系；和d.耳狀物36設(shè)置為半圓柱圓端并設(shè)置轉(zhuǎn)動部件26的側(cè)邊，以便它們可以以緊密的關(guān)系彼此轉(zhuǎn)動，如圖6所示，沒有鄰接的和妨礙轉(zhuǎn)動的拐角。
有利的是，上述任何關(guān)系可在本發(fā)明范圍內(nèi)使用，在不要求所有這些特點的情況下，至少可以獲得本發(fā)明的一些優(yōu)點。
圖7-10示出了與圖3-6相類似的實施例，除了轉(zhuǎn)動銷44a從轉(zhuǎn)動部件26a的相對端凸出外，在耳狀物36a的相對的表面內(nèi)構(gòu)成銷容納凹槽54a。這樣，應(yīng)該理解前述的W、X和Y尺寸和形狀也可以有利地用于圖7-10的實施例。
盡管圖7-10實施例的單位部件24a、24a’可以由諸如圖3-6實施例的轉(zhuǎn)動部件26的相對部分的相對部分構(gòu)成，但是在所示的實施例中，單位部件24a、24a’是整體的。轉(zhuǎn)動銷44a可以由彈性變形材料制成，使得轉(zhuǎn)動銷44a在組裝過程中能彎曲，以便把它們放在單位部件24a、24a’的固定耳狀物36a之間的相對的凹槽54a內(nèi)。一旦這樣設(shè)置，材料的彈性屬性將使得銷54a返回到它們的初始形狀，構(gòu)成將相鄰的單位部件24a、24a’固定在一起的轉(zhuǎn)動軸。
如前所述，在本發(fā)明廣義的范圍內(nèi)，還有其它的轉(zhuǎn)動連接件也可以使用。例如，耳狀物可以設(shè)置在轉(zhuǎn)動部件上，而轉(zhuǎn)動部件基本上與單位部件的高度相同。在這種結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)動部件耳狀物將安裝在單位部件拐角內(nèi)的凹口內(nèi)，而轉(zhuǎn)動部件耳狀物可轉(zhuǎn)動地固定在這些凹口內(nèi)(以便轉(zhuǎn)動部件具有“I”形，單位部件更象“+”形。
現(xiàn)在，應(yīng)該理解根據(jù)本發(fā)明的尺子20可以具有一個或者多個不同的優(yōu)點。即這種尺子可以容易地折疊以緊湊地存放，并且因此可以容易地在全長的剛性尺所不能攜帶的地方攜帶。例如，12英寸的尺子不能容易地放在口袋內(nèi)攜帶，并且如果學(xué)校孩子試圖這樣去做的話，他/她冒著被尺子頭撕破衣服或者戳傷他們自己的危險，尤其在他們坐下的時候。根據(jù)本發(fā)明的尺子20也可以用來粗略地測量曲線和曲面。例如，一把12英寸的尺子20可以繞著一12英寸的壘球折疊以基本環(huán)繞其圓周。類似地，尺子20的容易轉(zhuǎn)動使得它可垂直放置在曲線上以粗略測量曲線的長度。這些用途使得其成為很好的教具，用來教育正在學(xué)習(xí)與測量等有關(guān)的概念的學(xué)生(包括，例如通過例子示范兩點間的最短距離為一直線)。更進一步地，根據(jù)本發(fā)明的尺子20可以容易地操作和使用，甚至由小學(xué)生來操作和使用。而且，單位部件24為諸如所述的整數(shù)的測量單位寬度(例如1英寸)，單位部件24本身及在轉(zhuǎn)動部件26上的連續(xù)的標(biāo)號40提供了明顯的整數(shù)測量單位的標(biāo)識以有效地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)測量概念。
本發(fā)明的其它的方面、目的和優(yōu)點可以通過研究說明書、附圖和所附權(quán)利要求來獲得。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明可以在其它的形式中使用，能獲得上述的本發(fā)明和優(yōu)選實施例的部分目的和優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種距離測量工具，包括多個基本平直的第一部件，每個第一部件在相對側(cè)邊的相對端具有耳狀物；多個基本平直的第二部件，可轉(zhuǎn)動地固定在相鄰第一部件的相對側(cè)邊的相對端的所述耳狀物之間；和沿著所述多個第一和第二部件之一的一端的測量刻度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測量工具，其特征在于，所述多個第二部件沿著兩個間隔的轉(zhuǎn)動軸可轉(zhuǎn)動地固定于相鄰的第一部件上，所述第一部件上的所述耳狀物形成所述轉(zhuǎn)動軸距所述耳狀物端部的距離為X，所述第二部件形成所述轉(zhuǎn)動軸間隔開至少2X的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的距離測量工具，其特征在于，所述第一部件具有厚度Y，所述第二部件具有寬度W，其中2X≤W≤2Y。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的距離測量工具，其特征在于，所述耳狀物是圓形的，以便當(dāng)所述第一部件相對于所述第二部件轉(zhuǎn)動時避免與相鄰耳狀物相互妨礙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測量工具，進一步包括可轉(zhuǎn)動地安裝在凹槽內(nèi)以固定所述耳狀物之間的所述第二部件的銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷軸向?qū)R。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷從相對側(cè)邊的相對端的所述耳狀物彼此相對凸出，并且所述凹槽在所述第二部件內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的距離測量工具，其特征在于，第二部件包括固定在一起以在其間形成所述凹槽的相對部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的距離測量工具，其特征在于，所述相對部分為通過聲波焊接固定在一起的ABS塑料。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷從所述第二部件的相對側(cè)邊凸出，并且所述凹槽在所述耳狀物的相對表面內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷是彈性可變形的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測量工具，其特征在于，所述第一部件基本上為“I”形。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測量工具，其特征在于，所述第一部件的長度基本與所述測量刻度的一個測量單位相同，并且所述第二部件上具有連續(xù)的標(biāo)號，該標(biāo)號表示所述第二部件左側(cè)第一部件的漸增數(shù)目。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的距離測量工具，其特征在于，所述的一個測量單位為一英寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測量工具，其特征在于，所述第一部件的厚度為Y，所述第二部件的寬度不大于2Y。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的距離測量工具，其特征在于，所述第二部件固定相鄰的第一部件的轉(zhuǎn)動軸，而所述轉(zhuǎn)動軸間隔開的距離大致為Y。
17.一種距離測量工具，包括多個基本平直的單位部件，每個單位部件在相對側(cè)邊的相對端具有耳狀物，和沿著在所述相對側(cè)邊之間延伸的一側(cè)的測量刻度；轉(zhuǎn)動部件，可轉(zhuǎn)動地固定在相鄰單位部件的相對側(cè)邊的相對端的耳狀物之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的距離測量工具，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部件沿著兩個隔開的轉(zhuǎn)動軸可轉(zhuǎn)動地固定在相鄰的單位部件上，所述單位部件上的所述耳狀物形成所述轉(zhuǎn)動軸距所述耳狀物端部的距離為X，并且所述轉(zhuǎn)動部件形成所述轉(zhuǎn)動軸間隔開至少2X的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的距離測量工具，其特征在于，所述單位部件的厚度為Y，所述轉(zhuǎn)動部件的寬度為W，其中2X≤W≤2Y。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的距離測量工具，其特征在于，所述耳狀物為圓形的，以當(dāng)所述單位部件相對于所述轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動時避免與相鄰耳狀物相互妨礙。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的距離測量工具，進一步包括可轉(zhuǎn)動地容納在凹槽內(nèi)以固定所述耳狀物之間的所述轉(zhuǎn)動部件的銷。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷軸向?qū)R。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷從相對側(cè)邊的相對端的所述耳狀物彼此相對凸出，并且所述凹槽在所述轉(zhuǎn)動部件內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的距離測量工具，其特征在于，所述銷從所述轉(zhuǎn)動部件的相對側(cè)邊凸出，并且所述凹槽在所述耳狀物的相對表面內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的距離測量工具，其特征在于，所述平直的單位部件基本上為“I”形。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的距離測量工具，其特征在于，所述單位部件的長度基本與所述測量刻度的一個測量單位相同，并且所述轉(zhuǎn)動部件上具有連續(xù)的標(biāo)號，該標(biāo)號表示所述轉(zhuǎn)動部件左側(cè)單位部件的漸增數(shù)目。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的距離測量工具，其特征在于，所述的一個測量單位為一英寸。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的距離測量工具，其特征在于，所述單位部件的厚度為Y，所述轉(zhuǎn)動部件的寬度不大于2Y。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的距離測量工具，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動部件固定相鄰的單位部件的轉(zhuǎn)動軸，而所述轉(zhuǎn)動軸間隔開的距離大致為Y。
全文摘要
一種距離測量工具，包括多個基本平直的單位部件，每個單位部件在相對側(cè)邊的相對端具有耳狀物，和沿著在相對側(cè)邊之間延伸的一側(cè)的測量刻度，轉(zhuǎn)動部件在相鄰的單位部件的相對側(cè)邊的相對端的耳狀物之間可轉(zhuǎn)動地固定。單位部件沿著兩個間隔的轉(zhuǎn)動軸可轉(zhuǎn)動地固定于相鄰的轉(zhuǎn)動部件，而耳狀物形成轉(zhuǎn)動軸距耳狀物的端部的距離為X，轉(zhuǎn)動部件形成轉(zhuǎn)動軸線間隔開至少2X的距離。單位部件具有厚度Y，轉(zhuǎn)動部件具有寬度W，其中2X≤W≤2Y，并且在另一形式中，耳狀物為圓形的，以避免當(dāng)單位部件相對于轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動時與相鄰的耳狀物相互妨礙?？赊D(zhuǎn)動地安裝在凹槽內(nèi)的、軸向?qū)R的銷形成轉(zhuǎn)動軸。
文檔編號G01B3/02GK1519534SQ0315346
公開日2004年8月11日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者大衛(wèi)·夏皮羅, 大衛(wèi) 夏皮羅 申請人:伊利諾伊學(xué)院公司