用于将力致动器联接到卡尺钳的柔性安装件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及精密测量仪器，特别涉及具有可移动钳用于测量物体尺寸的卡尺。
【背景技术】
[0002]已知的卡尺利用成对的钳来确定测量结果。第一钳一般固定在计量标尺的一端，而第二钳附接至沿着计量标尺移动的滑动器组件。物体的外尺寸可以通过将物体布置在第一钳与第二钳的内表面之间和之上进行测量。物体的内尺寸可以通过将第一钳和第二钳的外表面布置在物体的内表面(例如，孔壁)之间和之上进行测量。滑动器组件可以用用户的拇指进行移动，并且可以提供拇指轮来实现滑动器的受控运动。利用拇指轮的一个示例性卡尺描述于美国专利号7，533，474中，其全部内容借此通过引用并入本文中。
[0003]为了测量卡尺的钳之间的距离，可以使用基于低功率电感、电容或磁性位置感测技术的电子位置编码器。一般而言，这样的编码器可以包括读数头和标尺(scale)。读数头一般可以包括读数头传感器和读数头电子装置。读数头输出的信号沿着测量轴作为读数头传感器相对于标尺的位置的函数而变化。标尺可以附至细长标尺构件，它包括固定的第一测量钳。读数头附至包括第二测量钳的滑动器组件，它沿着标尺构件可移动。基于读数头的信号可以确定两个测量钳之间的距离的测量结果。
[0004]示例性电子卡尺公开在共同转让的美国专利号RE37490、5，574，381和5，973，494中，其中每个专利的全部内容借此通过引用并入。能够测量力的现有技术电子卡尺公开在美国专利出版物N0.2003/0047009中。如’ 009出版物中描述的，使用现有卡尺的一个缺陷是可由测量钳施加的力的变化，以及可作为结果而发生的测量结果差异。特别在测量柔软物体时，物体的测量结果可能是不可靠的或不可重复的，因为一个人在卡尺的钳上或者可以施加较高的力，使得柔软物体“压缩过量”，或者施加较低的力，使得柔软物体“压缩不足”。’009出版物公开的卡尺能够测量施加到物体的大小和力两者，其可以被分析以提供更可重复的测量结果。然而，’009出版物的卡尺的力感测和指示特征可能在许多申请中被考虑为“过度的”，和/或可能被许多卡尺用户考虑为太过昂贵和/或复杂。存在这样的需求:以经济的、符合人体工程学便利的、可重复的和可直观理解的方式改进卡尺的测量力控制和/或重复性。
【发明内容】
[0005]本
【发明内容】
设置为以简化的形式引入一种概念的选择，其在下文的【具体实施方式】中进一步进行描述。本
【发明内容】
并不意在确定所要求保护的主题的重要特征，也不意在用作辅助来确定所要求保护的主题的范围。
[0006]提供一种了柔性安装件，用于将力致动器联接到卡尺钳，所述卡尺钳沿着测量轴方向沿着卡尺标尺构件移动。所述柔性安装件包括用于联接到所述卡尺钳的第一安装部、用于联接到所述力致动器的第二安装部、以及在所述第一安装部和第二安装部之间联接的柔性元件。所述柔性安装件被构造成使得当它联接到所述卡尺钳和所述力致动器时，所述力致动器中止与所述卡尺钳沿着所述卡尺标尺构件的移动并且约束相对于所述卡尺钳沿着横向于所述测量轴方向的方向的移位。另外，当沿着所述测量轴方向将力施加到所述力致动器时，所述柔性元件弯曲，使得所述力致动器沿着所述测量轴方向相对于所述卡尺钳移位，并且产生测量力，所述测量力取决于此相对移位并且沿着所述测量轴方向施加到所述卡尺钳。以这种方式，所述柔性安装件执行提供阻力以及用作所述力致动器的引导机构的双重功能。在各种执行方案中，当在测量工艺期间尝试施加控制以提供期望量的力时，使用所述柔性安装件可以导致用户的更多控制和更好“感觉”。另外，在各种执行方案中，使用所述柔性安装件可以减少所需要的部分数量，并且除已知力致动器联接构造之外，可以感觉与所述卡尺的所述滑动器更一体化。
[0007]在各种执行方案中，所述柔性元件被构造成用于将所述力致动器双向弹性地联接到所述卡尺钳。在一个这样的执行方案中，在沿着所述测量轴方向的第一方向上施加到所述力致动器的力产生所述柔性元件的第一极性形变，这产生施加到所述卡尺钳的第一极性测量力。另外，在沿着所述测量轴方向的第二方向上施加到所述力致动器的力产生所述柔性元件的第二极性形变，这产生施加到所述卡尺钳的第二极性测量力。
[0008]在各种执行方案中，所述柔性元件包括主要在平行于所述测量轴方向的平面上弯曲的平行弹簧元件。在一个具体示例执行方案中，钢垫片可以用于所述平行弹簧元件。在其它执行方案中，可以使用其它材料类型(例如，弹性聚合物材料)来提供所述柔性元件，其可以形成为部分或元件的组合(例如，模制到聚合物部分中的冲压金属弯曲)或者形成为单个元件(例如，单个模制部分)，以减少部分数和组装成本。在一个执行方案中，复合弯曲可以用于所述柔性元件，结果可用的弯曲范围增加。在各种执行方案中，所述柔性安装件的材料和构造可以选择成使得至少0.5mm和至多5.0mm的相对位移对应于至少0.1牛顿和至多10牛顿的测量力相关变化。
[0009]在各种执行方案中，可以包括位移指示器，所述位移指示器响应于包括所述柔性元件的挠曲和所述力致动器的相对位移中的至少一个的变形。所述位移指示器的响应一般意在指示测量力。在各种执行方案中，所述位移指示器可以包括以下器件中的至少一个:响应于变形的视觉指示器、提供对应于变形的至少一个各自触觉的触觉发生器、以及提供对应于变形的至少一个各自声音的声音发生器。
[0010]在各种执行方案中，可以包括止动装置，所述止动装置被构造成提供沿着所述测量轴方向位于所述力致动器和所述卡尺钳之间的最大相对位移极限。以这种方式，可以限制所述柔性元件的变形，以充分排除所述柔性元件的塑性变形。所述止动装置可以进一步被构造成一旦到达最大相对位移极限就传送位于所述力致动器和所述卡尺钳之间的附加力。
[0011]在各种执行方案中，所述柔性安装件被构造成使用与卡尺钳的现有安装特征兼容的紧固构造将所述力致动器安装到现有卡尺的所述卡尺钳。在现有卡尺不包括力致动器的情况下，所述柔性安装件可以用于将力致动器改型到现有卡尺。
[0012]在各种执行方案中，所述柔性安装件包括一组可互换的柔性安装件，其中这组中的每个柔性安装件提供不同的回弹率。以这种方式，通过从所述卡尺钳拆卸第一柔性安装件以及将具有不同期望回弹率的第二柔性安装件联接到所述卡尺钳可以实现针对具体测量应用的不同的回弹率。
【附图说明】
[0013]图1是手工具类型卡尺的分解等距视图，包括标尺和滑动器，具有用于将力致动器联接到卡尺钳的柔性安装件。
[0014]图2是图1的力致动器的柔性安装件的等距视图。
[0015]图3是图1的力致动器的柔性安装件的顶视图。
[0016]图4A-4C是具有不同厚度的平行弹簧元件的一组柔性元件的顶视图。
【具体实施方式】
[0017]图1是手工具类型卡尺100的分解等距视图，具有柔性安装件205用于将力致动器组件190联接到具有卡尺钳116和118的滑动器130。在该示例中，卡尺100包括滑动器位移传感器158 (例如，磁性或电感传感器组件)和标尺基板125，标尺基板125包括沿着细长标尺构件102定位在沟槽127中的标尺轨道126 (图示了每个的切除部分)。应该理解的是，在其它实施方式中，可以利用其它类型的滑动器位移传感器158 (例如，电容，等等)。滑动器组件170包括附接至滑动器130的电子组件160。滑动器位移传感器158包括在电子组件160中。卡尺100的通用机械结构和物理操作类似于某些现有电子卡尺，诸如共同转让的美国专利号5，901，458的电子卡尺，其全部内容借此通过引用并入本文