專利名稱：卷尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以數(shù)字方式指出測量長度的特別用于身體檢查和服裝尺寸測量的數(shù)字顯示式卷尺。
象這樣數(shù)字顯示測量物體尺寸的數(shù)字顯示式卷尺，除了可以象以前那樣從匣內(nèi)拉出可以卷取的帶來，帶的拉出還連著自行轉(zhuǎn)動的鏈輪，可用編碼器(encoder)等來檢測出這個鏈輪的轉(zhuǎn)動長度，也就是說，這種卷尺的結(jié)構(gòu)是用數(shù)字顯示器顯示鏈輪的轉(zhuǎn)動量，指示被拉出帶的長度。
在測量時，有一只手把卷尺的尺帶的一端固定在被測物體要測量部位的一端，用另一只手拿著卷尺的匣向被測部位的另一端移動，并同時從匣內(nèi)拉出尺帶。這樣，由于尺帶的拉出引起鏈輪的旋轉(zhuǎn)，數(shù)字顯示器就顯示出尺帶的拉出長度。這時，匣的尺帶拉出口就移到被測部位的另一端的位置上，在數(shù)字顯示器上會顯示出被測物體的長度即尺帶的拉出長度，這樣通過直接讀出顯示值便能迅速測定被測物體的長度。
但是，這種卷尺除了象以前的卷尺有從匣內(nèi)拉出尺帶和可以卷取的卷架外，還因為有尺帶的拉出引起鏈輪旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此需要較大的匣來裝置較大的卷架和鏈輪。為確保有效測試，保證鏈輪的旋轉(zhuǎn)量等于尺帶拉出長度，就卷架和鏈輪而言，其設(shè)計形狀大一些是很有必要的，架太小就會受到限制。
從上述結(jié)構(gòu)來看，卷架大到一定程度用起來是不方便的。例如，測試時須用一只手拿著匣，沿著被測定部位移動的時候，當測定部位為曲面時移動起來非常不便。為配合服裝等尺寸的測量必須用數(shù)字顯示式的卷尺等，正是基于這些理由來考慮的。而且，卷架本身要盡可能的小、還要能夠測定一切需要測定的部分。例如，測量溝槽等的底部時，必須容下卷尺的卷架才能測定，因此存在將可測定部分的溝槽大小限制為必須有能容納匣的空間的缺點。
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)缺點的、小型、輕便、操作性好并可擴大測量范圍的卷尺。
本發(fā)明的卷尺的特征是備置有用具有撓性的材料做成的尺帶，設(shè)置在該尺帶上可滑動的滑塊，全部印制在尺帶上的位移傳感元件以及用于檢測與滑塊間相對位移值的編碼器以及一個以數(shù)字方式顯示檢出值的顯示裝置。
該編碼器還包括另一個裝在滑塊上面對尺帶上移位傳感元件一側(cè)的位移傳感元件。順帶說一下，該尺帶由電氣上非導(dǎo)電材料做成，編碼器由第一位移傳感元件、第二位移傳感元件和一個能夠響應(yīng)第一和第二電極間電容量變化而發(fā)出信號的電路組成，所述第一位移傳感元件設(shè)有以預(yù)定間隔沿尺帶設(shè)置的第一電極，所述第二位移傳感元件設(shè)置在滑塊的一側(cè)并有與第一電極相對的第二電極。
電氣上絕緣的材料可以是含玻璃纖維的氯乙烯。尺帶上的電極表面涂有絕緣膜?？梢杂脤?dǎo)電墨水以預(yù)定間隔印制尺帶的電極。導(dǎo)電墨水用碳膠和釹組成，或用銀漿和釹組成。
尺帶在其端部設(shè)有能彼此連接和斷連接的半件的連接件。一個連接半件由多個環(huán)狀環(huán)件限定，而另一個連接半件由對應(yīng)于一個連接半件的多個鉤件構(gòu)成，使得兩個連接半件彼此可拆卸地連接。
尺帶上還設(shè)有刻度以便觀察。該尺帶在其兩端部還可設(shè)提鈕部件，加之滑塊具有測量標準并在背面設(shè)置夾緊件以便以測量標準固定每一個提鈕。每個提鈕具有大于尺帶的寬度，并成形有適合于姆指厚度的凹部。最好在滑塊背面設(shè)置一個夾緊件以將提鈕中的一個定位在滑塊測量標準。
滑塊通常設(shè)有置零開關(guān)用于對顯示器上指示的數(shù)值復(fù)位，以及用于將所檢測數(shù)值保留在顯示器上的保持開關(guān)。顯示器可設(shè)在滑塊上?；瑝K可由其上有顯示器的前半匣和適合于可拆離連接到前半匣背面的后半匣。將滑塊背部表面加工成平的，而其前面加工或可和一只手相配合。
測量時，首先將滑塊測量標準對準待測物體的一端，然后，將滑塊以尺帶長度方向放在該物體上，借助于編碼器測量滑塊與尺帶之間的相對位移值，從而在顯示器上指出所測長度值。當滑塊的測量標準達到物體另一端時則完成該物體測量。物體的精確大小可從顯示器上指示的數(shù)值得知。
在作胸圍測量時，將顯示器上指示的值復(fù)位為0，使提鈕部件中的一個對準測量標準。將尺帶拉出包圍胸圍，然后將連接到拉出尺帶的端部的提鈕部件與夾緊件嚙合。此后，在尺帶上移動滑塊20以伸展尺帶以便由其自身測量該胸圍精確尺寸，從而在數(shù)字顯示器上得到精確測量值。


圖1是表示本發(fā)明卷尺第一實施例的斜視圖;
圖2是描述第一實施例所用電容型編碼器的示圖;
圖3是描述連接件細節(jié)的斜視圖;
圖4是說明上述實施例中將尺帶環(huán)狀連接的斜視圖;
圖5是說明本發(fā)明卷尺第二實施例的正視圖;
圖6是第二實施例卷尺的平面視圖;
圖7是第二實施例卷尺的底視圖;
圖8是第二實施例尺帶的斷面視圖;
圖9是沿圖5中線Ⅸ-Ⅸ得到的斷面圖;
圖10是描述第二實施例中將尺帶環(huán)狀連接的斜視圖;
圖11是本發(fā)明的編碼器一種變型的概略斜視圖;以及圖12是本發(fā)明卷尺一種變型的概略斜視圖。
參考圖1-4，說明本發(fā)明卷尺的的第一實施例。
圖1是描述第一實施例卷尺的斜視圖。該卷尺基本上由一尺帶10和一能夠在尺帶10上沿長度方向滑動的滑塊20組成。
尺帶10包含由展示有足夠撓性和理想絕緣性能的材料例如含玻璃纖維的氯乙烯等做成并有一定寬度的薄帶狀基帶11。在基帶11一面的一側(cè)，以彼此一定間隔的縱向設(shè)置可由操作者肉眼可見的刻度12、而在其另一面，沿長度方向，按一定間隔設(shè)置由導(dǎo)電材料做成的多個狹窄晶格電極13。最好是使用導(dǎo)電墨水如銀漿和碳膠在基帶11上以基帶11長度方向和一定間隔印制狹窄晶格電極13。如圖2所示，在晶格電極13的表面已完全被諸如聚乙烯薄膜等構(gòu)成的絕緣膜14所覆蓋。在基帶11的兩端部設(shè)有彼此可連接分離的連接件15。如圖3所示，，連接件15由基帶11一端部帶狀敷設(shè)的多個環(huán)狀件15A以及帶狀敷設(shè)在基帶11另一端部并且可與所述環(huán)狀件15A結(jié)合脫離的多個鉤狀件15B構(gòu)成，例如商品名稱為粘結(jié)帶或BELKURO的材料。
滑塊20分別在其相對表面有一對狹縫21用以接納尺帶10通過，在其前面設(shè)有作為指示裝置的數(shù)字顯示裝置22，在其較下側(cè)有一個置零開關(guān)23和一個保持開關(guān)24。滑塊20內(nèi)還包括一個用于檢出該滑塊20與所述尺帶10相對位移量的電容式編碼器25和其它電路。如圖所示，標號26為指形架而標號27為發(fā)送器。此外，圖中未示出，在其中尺帶10可往復(fù)移動的兩個狹縫21的每一個出入口設(shè)置有用于防止粘附在尺帶10上塵土侵入滑塊20的刷子。
如圖2所示，電容式編碼器25包含備有尺帶10上沿長度方向以一定間隔排列的晶格電極13和面向晶格電極13內(nèi)部的地電極(未示出)的位移傳感元件，以及包含在滑塊20內(nèi)、由傳感電極31構(gòu)成的另一位移傳感元件，所述傳感電極31備有多組各以一定間隔沿尺帶10移動方向排列的8個發(fā)送電極元件以及一個與發(fā)送電極31同樣長度的沿發(fā)送電極31放置的接收電極32，所述編碼器25還包含將8/360度不同相位的信號加到每一組發(fā)送電極元件的發(fā)送電路33，以及接收來自其中根據(jù)傳感電極31和晶格電極13相對活動改變相位的接收電極32的信號的接收電路34。上述電容型編碼器的測量原理可以是從日本專利申請公開64-11883號或在瑞士專利7714010-1中得知的。
接收電路34的輸出，即電容編碼器25的輸出可由計數(shù)器28加以計數(shù)，然后連續(xù)地通過CPU29在數(shù)字顯示裝置22上用數(shù)字加以顯示。當按下置零開關(guān)23，便可將計數(shù)器28計算出的值設(shè)置為0，而在按下保持開關(guān)24時可保持當前所示數(shù)值。如有必要將計算出數(shù)值發(fā)送到外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備作進一步處理以及打印讀出，則可用電連接線路或無線電發(fā)送系統(tǒng)通過發(fā)送器27發(fā)送出去。
下面，說明第一實施例的操作。
盡管該裝置的操作對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見，但為方便起見還是對其操作作進一步簡要說明。
在使用按照本發(fā)明的卷尺開始測量時，首先將滑塊20的測量基準側(cè)即一個活動方向側(cè)置于待測物體的一個邊側(cè)，按下置零開關(guān)23將數(shù)字指示裝置22的指示值置為零。接著將滑塊20沿待測物體以尺帶10的長度方向滑動時，可由電容型編碼器25檢測滑塊20與尺帶10的相對位移量，以便在數(shù)字顯示裝置22用數(shù)字予以顯示。當滑塊20測量標準邊達到待測物體另一邊側(cè)，一旦按下保持開關(guān)24，便可保持數(shù)字顯示裝置22上所指示數(shù)值。因此，操作者只要讀出數(shù)字顯示裝置22當前所指示數(shù)值便可簡單測出待測物體的尺寸。
如圖4所示，在待測物體長度大于尺帶10的整個長度時，可借助連接件15將尺帶10的兩端相連接以成形為一個環(huán)。此時將滑塊20的測量基準側(cè)置于待測物體的一端，將滑塊20沿測量部位并與尺帶10相對滑動，不管滑塊20在尺帶10上滑動多少次，都可測出比尺帶10長度較長的尺寸。
因此對上述第一實施例，滑塊20可做得比常規(guī)的要小，因為設(shè)置了具有撓性的尺帶10，可沿尺帶10自由滑動的滑塊20、沿所述尺帶10長度方向設(shè)置的晶格電極13以及包含設(shè)在滑塊20側(cè)的發(fā)送電極31和接收電極32用于檢測兩者相對位移的電容型編碼器25以及滑塊20上用以指示來自編碼器25的輸出的數(shù)字顯示裝置22。
換言之，本發(fā)明的卷尺無需象現(xiàn)有技術(shù)那樣安裝任何用于拉出纏繞在卷架上的尺帶而旋轉(zhuǎn)的鏈輪等從而使滑塊尺寸小于常規(guī)的。這種滑塊20很容易用一只手握持并可在待測物為一曲面時可使滑塊20沿該曲面移動從而比現(xiàn)有技術(shù)改善了操作性能。進一步，在測量溝槽等的底部時還可測比現(xiàn)有尺寸小的溝槽，從而擴大了測量范圍。
由于尺帶10設(shè)置有一對連接半件15A和15B，用以將尺帶10兩端彼此連接形成環(huán)狀，由于滑塊20可連續(xù)不斷地在尺帶10上循環(huán)滑動，因此測量待測物周邊的全部長度時無需尺帶10有與該物全長相同的長度。又由于連接件15由多個環(huán)狀半件15A與多個鉤狀件15B構(gòu)成使尺帶10的兩端容易連接和分離。
尺帶10的外表面覆蓋有諸如聚乙烯薄膜的絕緣膜14，用于密封基帶11上所設(shè)晶格電極13，使該晶格電極13不受損。如果必要，刻度12可直接印制在絕緣膜14上。由于滑塊20上設(shè)有置零開關(guān)23和保持開關(guān)24，在操作置零開關(guān)23時可從待測物上的任意位置開始測量，此后可操作保持開關(guān)24來保持顯示值并易于讀取該顯示值。當然由于設(shè)有發(fā)送器27，通過發(fā)送器27將所測數(shù)據(jù)發(fā)送出去作進一步處理也是可行的。
如附圖所見，印制在尺帶10上的刻度12可用于肉眼讀出近似測量值。
參考附圖5到圖10，進一步說明本發(fā)明的第二實施例。該第二實施例主要被認為最適合于進行服裝尺寸測量，相同標號用于指定與第一實施例中相同或類似部件，從而省略或簡化了說明。
圖5、6和7分別示出第二實施例的正視圖，其上側(cè)平面視圖和其底側(cè)平面視圖。如這些圖所示，基于第二實施例的卷尺和第一實施例的卷尺相同主要由尺帶10和滑塊20構(gòu)成。該實施例中尺帶10有大約2.5m的長度。
尺帶10有一基帶11，如圖2所示，該基帶11由內(nèi)部的多個玻璃芯線10A和聚氯乙烯底基層10B及軟聚氯乙烯層10C組成。在第二實施例中，導(dǎo)電墨水在尺帶10上以基帶11的長度方向上彼此隔開一定空間制造多個晶格電極13，所述導(dǎo)電墨水由50%碳漿和50%釹或50%銀漿和50%釹組成。
如圖5至圖7所示，基帶11在兩端部分有提鈕18和19。這些提鈕18和19的寬度大于基帶，并在表面形成用于沿基帶11移動滑塊20具有適合拇指厚度的凹陷區(qū)的下凹圓環(huán)狀。
滑塊20有一匣子41。如圖9所示，該匣由適合于操作員手指的前半匣42和與該前半匣42嚙合的后半匣43構(gòu)成，該匣的外表面平滑。在圖9中，前半匣42在上表面有一通孔44，在下表面還有兩個通孔44，44。后半匣43設(shè)有三個凸部45，其中每一個分別嚙合并連接上述通孔44從而將后半匣43可拆卸地連接到前半匣42的背面。在圖5中，匣41在下表面還設(shè)有用于操作者拿取時配合操作者姆指厚度的下凹圓弧面46，在圓弧面46表面和匣子41表面還有并設(shè)的多個凹凸形成的防滑部件47。
在所述前半匣42和后半匣43之間的分界線延伸方向的兩個端面上還設(shè)有兩個縫21用以容納尺帶10通過。在匣41上側(cè)還設(shè)有保持開關(guān)24(如圖9所示)。在前半匣42表面的中央部位還設(shè)有數(shù)字顯示裝置22，在遠離該數(shù)字顯示裝置22下面還設(shè)有開關(guān)54用以切斷電源，開關(guān)54旁邊還設(shè)有開關(guān)55用于接通電源以及對數(shù)字顯示裝置22當前指示值的復(fù)位。
在后半匣43的外表面設(shè)有扣夾件50，使提鈕18的底邊部分面對并嚙合滑塊20的測量標準邊，如圖6中虛線所指示。扣夾件50的斷面形狀從后半匣43表面直出并向上彎曲逐漸趨近該表面，(如圖9所示)。
匣41內(nèi)部與第一實施例相同包括電容型編碼器25和其它電路，用于測量滑塊20和尺帶10之間的相對移動，因此省略其說明。
與第一實施例一樣;考慮第二實施例中卷尺的操作。但，如同在第二實施例說明開始時所指出，該第二實施例用于進行服裝尺寸測量，因此為方便起見參考給出其操作簡略說明的圖10。
在作胸圍測量時，先將提鈕18對準滑塊20的測量標準邊作為原始起點，通過操作置零開關(guān)55將數(shù)字顯示裝置22上當前顯示值復(fù)位為零。這樣通過手指將復(fù)位提鈕18從其起始位置拉出而包圍該胸圍，然后鉤在扣夾件50上。因此，將提鈕18的底邊對著滑塊20的測量標準邊以保持尺帶10的一端。此后，移動尺帶10上的滑塊20來延展尺帶10，以便自己可測量胸圍的精確尺寸從而在數(shù)字指示裝置22上獲得精確的測量值。
在上述第二實施例中的卷尺自然能夠獲得和第一實施例中相同目的。尺帶10在其兩端分別設(shè)有提鈕18、19、而滑塊20在其背表面設(shè)有扣夾件50用以臨時將提鈕18保持在測量標準邊或滑塊20，從而有助于操作者可自己完成最佳胸圍測試。
以這樣方式將前半匣42和后半匣43裝配成滑塊20的匣41，使得后半匣43借助于三組孔44和凸爪45可拆卸地連到前半匣42后部使得匣41在需要時易于打開。這樣尺帶10可由于磨損和不期望的截斷而易于替換新的。后半匣43外表面的平滑有益于永久性地堅固地將提鈕18安裝在扣夾件15，而前半匣42的圓形有利于滑塊20的正確握持。
盡管為說明目的已詳細公開了本發(fā)明的具體的最佳實施例，但會發(fā)現(xiàn)所公開設(shè)備的變型或修改，包括部件的重新布局，仍處在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
編碼器25可以是光型或磁型的，以取代所述電容型編碼器，用以傳感尺帶10和滑塊20之間的相對移動。類似地，電阻型編碼器也可以這樣方式來獲得相同結(jié)果，即利用尺帶10上所設(shè)電阻線的電阻值以及從尺帶10的預(yù)定標準位置到滑塊20的距離以一定方法加以比較。
圖11原理性地示出光型編碼器，其中主要尺寸53全部設(shè)在尺帶10上，在尺帶10上以這樣方式設(shè)置多個光吸收部分51和光反射部分52使部分51和52其間彼此隔開一定間隔排列，其中指標刻度56設(shè)有若干和主刻度53相同的光吸收部分54和光反射部分55。還設(shè)有發(fā)光裝置57、響應(yīng)光接收裝置58和信號處理電路(未示出)，用以接收來自光接收裝置58的信號，然后響應(yīng)主刻度53的位移值發(fā)出脈沖。在這種光型編碼器中，發(fā)光裝置57和光接收裝置58可彼此相對設(shè)置，而主刻度53和指標刻度56分別有透度部分和光絕緣部分。
在第二實施例中，連到尺帶10兩端部的提鈕18和19適合于可拆離地連接其兩端。尺帶10的端部可通過連接件60彼此互連，所述連接件60由尺帶10一個端面倒置截斷三角形凸出物61和連接到凸出件61的相應(yīng)槽溝62所限定，(如圖12所示)。
尺帶10的基帶11可由另一種材料做成，來代替含玻璃纖維的氯乙烯，以使基帶11保持足夠撓性。
如上所述，按照本發(fā)明的卷尺易于攜帶，并可以相當短的尺帶10獲得寬的測量范圍。
權(quán)利要求
1.一種卷尺，包含有由帶撓性材料做成的尺帶，在所述尺帶上并沿其滑動的滑塊；包括設(shè)在所述尺帶上的位移傳感元件的編碼器，用于檢測位移傳感元件與所述滑塊之間相對位移值，以及用于指示檢測到的相對位移值的顯示裝置。
2.如權(quán)利要求1所述卷尺，其特征在于還包括在所述滑塊一側(cè)上與設(shè)在所述尺帶上的位移傳感元件相對的另一移位傳感元件。
3.如權(quán)利要求2所述的卷尺，其特征在于，所述尺帶具有電絕緣體特性，所述編碼器由具有以預(yù)定間隔設(shè)在所述尺帶上的第一電極的第一位移傳感單元和設(shè)在所述滑塊側(cè)的具有與第一電極相對的第二電極的第二位移傳感單元以及響應(yīng)第一和第二電極之間電容量變化而發(fā)出信號的電路所組成。
4.如權(quán)利要求1所述卷尺，其特征在于，所述尺帶在其兩端部設(shè)有其半件適于彼此連接或斷連接的連接件。
5.如權(quán)利要求4所述卷尺，其特征在于，一個連接半件由多個環(huán)形環(huán)件構(gòu)成，另一連接半件由對應(yīng)于一個連接半件的多個鉤件所構(gòu)成，使得兩種連接半件可拆離地彼此相連接。
6.如權(quán)利要求3所述卷尺，其特征在于，所述尺帶由含玻璃纖維的氯乙烯制成。
7.如權(quán)利要求3所述卷尺，其特征在于，所述尺帶上設(shè)置的電極的表面被一絕緣膜所覆蓋。
8.如權(quán)利要求3所述卷尺，其特征在于，用導(dǎo)電墨水以預(yù)定間隔印制所述尺帶的電極。
9.如權(quán)利要求8所述卷尺，其特征在于，所述導(dǎo)電墨水由碳漿和釹組成。
10.如權(quán)利要求8所述卷尺，其特征在于，所述導(dǎo)電墨水由銀漿和釹組成。
11.如權(quán)利要求1所述卷尺，其特征在于，在所述尺帶上設(shè)有供肉眼讀出的刻度。
12.如權(quán)利要求1所述卷尺，其特征在于，所述滑塊設(shè)有置零開關(guān)用于在所述顯示裝置上顯示數(shù)字復(fù)位，還設(shè)有將該檢測到的數(shù)值保持在所述顯示裝置上的保持開關(guān)。
13.如權(quán)利要求1所述卷尺，其特征在于，所述滑塊設(shè)有所述顯示裝置。
14.如權(quán)利要求1所述卷尺，其特征在于，所述尺帶在其兩端設(shè)有提鈕部件;在所述滑塊上形成有一測量標準，在后側(cè)設(shè)有夾扣件用以保持一個提鈕部件。
15.如權(quán)利要求14所述卷尺，其特征在于，所述提鈕部件分別具有大于所述尺帶的寬度，并成形有一適合姆指厚度的凹口。
16.如權(quán)利要求14所述卷尺，其特征在于，所述滑塊由其上有所述顯示裝置的前半匣和可拆離地連到前半匣背部的后半匣組成。
17.如權(quán)利要求14所述卷尺，其特征在于，所述滑塊背側(cè)設(shè)有夾扣件用于保持提鈕部件中的一個于測量標準位置。
18.如權(quán)利要求17所述卷尺，其特征在于這樣形成所述滑塊使其反面平滑而其正面適合于手握持。
全文摘要
一種卷尺，具有由撓性材料做成的尺帶；可沿尺帶上滑動的滑塊；包括全部設(shè)在尺帶上的一種電極和設(shè)在滑塊上的另一種對應(yīng)電極用以檢測其間相對位移的編碼器，以及用于指出由編碼器檢出的數(shù)值的顯示裝置。本裝置無需卷架和關(guān)聯(lián)鏈輪，使外部尺寸更小，進而改善了實用性和測量范圍。
文檔編號G01B3/10GK1082707SQ9310796
公開日1994年2月23日 申請日期1993年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月7日
發(fā)明者小泉博, 營原貢, 古田土亨 申請人:株式會社三豐