專利名稱：用于測(cè)量具有多邊形或圓形截面的物體的直徑的工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量具有多邊形或圓形截面的物體的直徑的工具。
用于測(cè)量柱形物體外徑或者螺釘或螺母的六邊形頭部的鍵寬(keywidth)的大部分現(xiàn)有工具是各種形式的游標(biāo)卡尺或兩腳規(guī)，該兩腳規(guī)用于試探直徑，隨后主要利用直尺測(cè)量該兩腳規(guī)的開口。還采用用于測(cè)量該直徑的圓周長的帶子。
卡尺測(cè)量在兩個(gè)徑向相對(duì)的點(diǎn)之間的距離，因此需要接近柱形物體以及六邊形頭部的徑向相對(duì)側(cè)，這在很多情況下較困難，而在有些情況下將不可能進(jìn)行。在實(shí)踐中，游標(biāo)卡尺還需要使用兩手來使卡尺的兩部分分離。卡尺的設(shè)計(jì)還因?yàn)樗某叽绾托螤疃枰线m的空間來儲(chǔ)存。
用于測(cè)量具有圓形截面的柱形物體的測(cè)量工具由US1389486、US1553961和GB650588可知。
本發(fā)明的測(cè)量工具避免了上述缺點(diǎn)，同時(shí)獲得其它優(yōu)點(diǎn)。該測(cè)量工具由權(quán)利要求中提出的特征來確定。


圖1和2表示了本發(fā)明實(shí)施例在測(cè)量六邊形螺母的鍵寬的兩個(gè)階段；圖3表示了圖2的情況的側(cè)視圖；圖4和5是與圖1和2相對(duì)應(yīng)的視圖，表示測(cè)量具有圓形截面的柱形物體的直徑的過程；圖6示意表示了用于測(cè)量具有不同直徑的兩個(gè)圓形物體的儀器；圖7表示了本發(fā)明另一實(shí)施例在測(cè)量圓的內(nèi)徑時(shí)的情況；而圖8表示了圖7的裝置在測(cè)量外徑時(shí)的情況。
本發(fā)明的測(cè)量工具包括兩個(gè)臂1，這兩個(gè)臂1布置為彼此成一定角度。在臂1之間的角度例如優(yōu)選是60°，以便與螺母或螺栓的六邊形頭部的兩個(gè)側(cè)面接觸，如圖1和2所示。另一方面，用于測(cè)量具有圓形截面的物體時(shí)，臂1之間的角度可以大于或小于60°，以便適合用于測(cè)量更大或更小直徑的特定目的。
在兩個(gè)臂1之間的中心處提供有距離傳感器裝置2，該距離傳感器裝置2布置成沿中心軸線與一圓弧接觸。當(dāng)兩個(gè)臂1分別與具有圓形截面的柱體的側(cè)邊接觸時(shí)，該臂將與柱體的外周相切。通過記錄這三點(diǎn)的相互位置(即在兩個(gè)切點(diǎn)之間的距離以及從切點(diǎn)至測(cè)量點(diǎn)之間的距離)，可以計(jì)算圓的直徑。
優(yōu)選是，測(cè)量工具有鎖定裝置5，因此，當(dāng)傳感器2和臂1與要測(cè)量的物體4接觸時(shí)，用戶可以鎖定該距離傳感器裝置2。因此，進(jìn)行測(cè)量和讀出讀數(shù)例如可以分別在測(cè)量盤或觀察裝置3上進(jìn)行，單位是毫米或其它測(cè)量單位。鎖定裝置5還可以布置為一啟動(dòng)裝置，也就是通過啟動(dòng)該鎖定裝置5來進(jìn)行測(cè)量，且該鎖定裝置5記錄測(cè)量結(jié)果。
測(cè)量傳感器裝置2可以是物理裝置，優(yōu)選是直接與測(cè)量物體4接觸的彈簧負(fù)載針或桿。也可以采用其它測(cè)量方法，例如距離傳感器裝置2可以是紅外線、超聲波、激光束等的發(fā)射器。還可以采用與上述不同的其它機(jī)械測(cè)量方法。重要的是，可以根據(jù)三個(gè)接觸點(diǎn)的相互位置(基于這三個(gè)點(diǎn)都在相同圓上的情況)來計(jì)算圓的直徑。測(cè)量結(jié)果可以以指針對(duì)著刻度的方式表示于觀察裝置3上，該刻度表示直徑，單位為毫米或其它測(cè)量單位；或者觀察裝置3可以是數(shù)字顯示器或其它裝置，圓的直徑可以從該數(shù)字顯示器或其它裝置上讀出。讀數(shù)也可以通過電纜或者作為無線電信號(hào)通過無線連接件而傳送給手持或靜止計(jì)算機(jī)或類似裝置，并進(jìn)行記錄。
本發(fā)明的測(cè)量工具可以以較小尺寸實(shí)施，并能夠測(cè)量相對(duì)較大的直徑以及較大的六邊形螺母。這樣，用戶可以將工具隨身攜帶，同時(shí)不會(huì)阻礙他的運(yùn)動(dòng)。臂1可以裝備有能調(diào)節(jié)伸縮的延伸部分或者可更換的臂1，該可更換的臂1也可以有能伸縮的延伸部分。
為了測(cè)量正確的直徑，重要的是兩個(gè)臂1的長度足以保證臂的內(nèi)部可以與圓或測(cè)量物體4接觸，并作為測(cè)量物體4的圓周的切線。這是保證正確進(jìn)行直徑計(jì)算所必須的。
根據(jù)用戶和使用范圍，該測(cè)量工具可以以不同方式實(shí)施。優(yōu)選是該測(cè)量工具不僅能夠在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)，而且在以后的時(shí)間內(nèi)也能夠進(jìn)行校準(zhǔn)。該測(cè)量工具可以制得遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于游標(biāo)卡尺和兩腳規(guī)。
圖7和8表示了本發(fā)明的測(cè)量工具的另一實(shí)施例。臂1的點(diǎn)用于與圓形截面物體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)接觸，以便測(cè)量圓的內(nèi)徑或外徑。對(duì)于前面的實(shí)施例，臂1的長度或者在臂1之間的角度可以根據(jù)用途而合適地選擇。同樣，距離傳感器裝置2可以根據(jù)用途而合適地選擇。當(dāng)距離傳感器裝置2檢測(cè)在點(diǎn)1外側(cè)或內(nèi)側(cè)的一點(diǎn)和其間的線時(shí)，測(cè)量工具記錄，即，測(cè)量?jī)?nèi)徑或外徑。
在計(jì)算后，通過以從在臂1的點(diǎn)之間的連線的距離的計(jì)算為基礎(chǔ)，觀察裝置3顯示出圓直徑為進(jìn)行內(nèi)部測(cè)量還是外部測(cè)量所獲得的測(cè)量值。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量具有多邊形或圓形截面的物體的直徑的工具，其特征在于兩個(gè)臂(1)布置為相互成60°固定角，距離傳感器(2)軸向布置于兩個(gè)臂(1)之間，距離傳感器裝置(2)用于記錄在距離傳感器裝置(2)和物體之間的接觸點(diǎn)相對(duì)于臂抵靠物體的接觸點(diǎn)的幾何位置關(guān)系，且觀察裝置(3)用于計(jì)算和顯示通過與物體接觸的三個(gè)接觸點(diǎn)的圓的直徑。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的工具，其特征在于該距離傳感器裝置(2)是超聲波、紅外線、激光束或類似物的發(fā)射器/接收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于距離傳感器裝置(2)優(yōu)選是彈簧負(fù)載的機(jī)械傳感器。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的工具，其特征在于臂(1)有可伸縮調(diào)節(jié)的擴(kuò)展器。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的工具，其特征在于觀察裝置(3)是數(shù)字顯示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的工具，其特征在于觀察裝置(3)是對(duì)著刻度的指針。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的工具，其特征在于提供有鎖定裝置(5)，用于在啟動(dòng)之后鎖定測(cè)量值，以便以后讀出和/或處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的工具，其特征在于提供有鎖定裝置(5)，用于在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行測(cè)量和記錄測(cè)量結(jié)果。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的工具，其特征在于臂(1)的相對(duì)側(cè)用于與物體(4)的外側(cè)圓表面相切。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的工具，其特征在于臂(1)的點(diǎn)用于與物體(4)的外側(cè)或內(nèi)側(cè)圓表面接觸。
全文摘要
一種用于測(cè)量具有圓形截面的物體的直徑的工具，其中兩個(gè)臂(1)布置為相互成固定角，距離傳感器裝置(2)沿軸向布置于兩個(gè)臂(1)之間，距離傳感器裝置(2)用于記錄距離傳感器裝置(2)與物體的接觸點(diǎn)相對(duì)于臂抵靠物體的接觸點(diǎn)的位置關(guān)系，且觀察裝置(3)用于根據(jù)圓的三點(diǎn)來計(jì)算和顯示圓的直徑。
文檔編號(hào)G01B5/08GK1633580SQ03804111
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月18日
發(fā)明者奧德·V·莫爾曼 申請(qǐng)人:奧德·V·莫爾曼