水準儀的製作方法

2023-04-28 17:41:46

專利名稱：水準儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水準儀。
背景技術：
水準儀對於建築工人和其他技術工人(無論是業餘的還是職業的)在建築物或其他結構外豎立、修理、延伸或配裝工作使用為公知的工具，並可以在室內和室外使用。在使用中，如需要的話，它們被放置在工作表面上，以檢查該表面是否基本水平，以調節該表面的角度而使其呈現出水平。然而，在颳風條件中，或在被其他物品意外移動時，傳統水準儀易於被輕易地弄倒或從工作表面上碰掉，這是由於包含水準管的主體元件相對於其高度來說底面相對窄。

發明內容
本發明的目的是提供一種水準儀，其克服了現有水準儀的上述缺點。
根據本發明的一個方面，水準儀包括包含水準管的主體元件，其中，主體元件的底面的寬度大於主體元件在與底面平行的其他任何平面內的寬度。
優選，該底面寬度大於主體元件的中間寬度；在本說明書中「中間寬度」指整個底面寬度與頂部或上部寬度之和的一半。本發明實現更大的固有穩定性，其中，在重心垂直地處於底面邊緣之上之前，必須有較大程度的圍繞該邊緣橫向樞轉。
在一個實施例中，主體元件其總體橫截面大致為三角形，並存在具有倒圓或倒角的線性邊緣的可能。優選，該三角形是等邊的，由此，主體元件的側面可以被構造成允許水準管從任意面觀察，從而，使主體元件的其他面也可以被用作底面。然而，應理解的是，各側並不一定要為平面的。
水準管可以按傳統方式承載在主體元件內，至少與底面平行，或在彎曲的測量管情況下，與包含相對底面成直角的曲率的平面平行。主體元件可以包括三個細長的翼或凸緣元件，它們徑向從中心軸區域伸出，而水準管可以在其軸向承載，且翼或凸緣元件在縱向中心區域被適宜地切掉，以使該水準管可見，或者，水準管可以承載在一個或優選地在每個翼或凸緣元件中，且與主體元件的縱軸平行。各翼或凸緣元件中的一個或多個也可以包括與其正交或成預定銳角(傳統上為45°)設置的水準管，以能夠測量垂直和45°(或其他角度)的傾斜表面或工件。翼或凸緣元件可以被成形或構造而改善軸區域的強度，或使其與管道、導管或其他彎曲的工件表面更好地接觸，同時保持大致Y形橫截面，從而，當裝置放置在乎坦表面上時，兩個翼或凸緣元件的外部區域為主體元件提供了一個適宜的底面。
在另一實施例中，水準儀可以包括中心主體元件，該中心主體元件包括一個或多個水準管，主體元件具有軸向可延伸的末端元件，以利於在較大表面上使用。末端元件應彼此尺寸相同，且大致為三角形構造，它們可以包括三凸角(tri-lobal)構造，且每個凸角徑向延伸，並優選地在每對凸角中間對著60°角。末端元件可以利用用於滑動(優選地在軸向上)的裝置承載在主體元件內的臂上；該臂可以為伸縮的，以適應進一步延伸的距離。在縱向看時，末端元件應利用防止相互軸向旋轉的裝置(例如通過由非圓形可滑動元件形成滑動裝置)使它們的三角形頂點對齊。主體元件本身優選地具有與末端元件相同的橫截面形狀和尺寸，且主體元件的三角形頂點與末端元件的三角形頂點縱向對齊。末端元件可以攜帶水準管，以能夠測試垂直或傾斜的表面或工件。
根據本發明的水準儀可以由軸向居中的芯部元件構成，該芯部元件形成有凹槽或腔，以用於在正確位置上容納凸緣元件的楔固部分。該腔橫截面可以為燕尾形，用於可靠地容納凸緣元件，該凸緣元件本身可以為十字形截面形狀或輪廓，以便例如提供平的工件接合表面，從而在一個凸緣元件上的一個這種表面與在另一個凸緣元件上的另一個這種表面共面，從而使水準儀能夠放置在由相應的凸緣元件的共面表面所支撐的平坦表面上。另外，凸緣元件可以由片狀材料形成為一適宜的橫截面形狀，並且具有在凹槽內接合的基底元件，該元件可以從圓柱形芯部元件外表面徑向向內延伸。優選，相鄰凸緣元件的基底元件以並排關係容納在公共的凹槽中，並可以通過在每個基底元件或凹槽壁上的凸起而固定到其中，並接合在其他基底元件或凹槽壁內的相應溝槽中。


現在，參照附圖通過示例形式對本發明的實施例進行詳細描述。
圖1是等邊三角形截面的水準儀一個實施例的側視圖；圖2是在線II-II上穿過圖1的水準儀的橫截面圖；圖3是具有徑向指向的翼的另一實施例的側視圖；圖4是圖3的線IV-IV上的橫截面圖；圖5是與圖4類似的橫截面圖，但示出另一種結構；圖6是具有可延伸末端的實施例的透視圖；以及圖7是相對圖5的實施例變動的實施例的局部橫截面圖。
具體實施例方式
參照圖1，水準儀包括主體元件11和水準管12，水準管12以公知方式包含由表面張力形成氣泡14的適宜液體13，管12具有其上形成的標記15，以指示水準儀處於水平時氣泡的位置。
如圖2中清楚示出的，主體元件11橫截面為三角形，且具有倒圓的縱向邊緣；主體元件的側面16、17在中心區域被切掉，以使水準管從任一側可見。主體元件11的剩餘側面19形成該儀器的底面，並設置有縱向溝槽20，以使該儀器更容易地支承在管工件上。然而，每一側16和17也可以用作底面，而水準管可以通過側面16、17中另一個而看到。
參照圖3和4，水準儀具有Y形基本橫截面形狀的主體元件31，三個翼32-34以120°相互徑向設置。
各翼在其相鄰各對中間做成流線形，以提供用於相對管道、導管或其他彎曲表面使用的弧形安置表面35-37，同時端部38-40為底面安置在平坦表面上提供條件，如圖4所示。中央水平水準管41通過由虛線41a所示的流線形的切除部分可見，而垂直和45°水準管42、43設置在每個端部區域，每個相應的翼中有一個。
在另一實施例中，可以使用其他橫截面形狀，在另一實施例中，水平水準管也可以用作每個翼中。
圖5示出另一實施例的橫截面圖，其中為了清晰緣故省略了水準管或管。該水準儀基本上由中心圓柱形芯部元件45構成，該元件具有在其表面上形成並徑向向內延伸的溝槽或通道46。通道具有燕尾形狀，跨過底面處比跨過開口處寬。每個通道容納徑向設置的具有端面48、49的凸緣元件47的底部，該端面48、49匯聚而形成包圍橫截面形狀的名義三角形(由虛線指示)的相應頂點。凸緣機械上閉鎖在溝槽中，因此若損壞的話，單獨的凸緣可以替換，儘管各凸緣可以粘結到位，以用於附加的剛性和強度。與圖3和4的實施例相同，一個凸緣的表面48與另一凸緣的表面49共面，以提供在一平坦表面上的穩定性。
圖6示出一實施例，其中三角形三凸角橫截面構造的中心主體元件50具有從承載三凸角元件53的每端伸出的軸向伸縮的管52，承載外部三凸角元件55的外部伸縮管54連接到所述各端上，所述的中心主體元件50在每個凸角中包括水準管51。管52、54橫截面為非圓形的，例如為D形的，以防止軸向轉動，而元件53、54的凸角縱向彼此對齊，並與中心主體元件50的凸角對齊。外部三凸角元件55攜帶另外的水準管56。在使用中，元件53、55可以按需要軸向延伸，以用於諸如構建中的砌築體或磚牆上表面的大尺寸的工件上。
圖7示出圓柱形芯部元件57的另一種結構，該芯部元件57形成有從表面向內延伸並圍繞軸線等角度設置的徑向通道。通道的側壁形成有溝槽。凸緣元件60由衝壓的片狀材料61形成；凸緣的底部62具有縱向凸起63，且兩個相鄰凸緣的底部62背靠背容納在一個公共的通道58中，且凸起63接合在溝槽59中。
權利要求
1.一種水準儀，包括主體元件，該元件包含水準管，其中主體元件的底面寬度大於主體元件中與底面平行的其他任何平面的寬度。
2.如權利要求1所述的水準儀，其中，所述底面寬度大於主體元件的中間寬度。
3.如權利要求1或2所述的水準儀，其中，主體元件整個橫截面大致為三角形。
4.如上述權利要求中任一項所述的水準儀，其中，主體元件包括三個細長的翼或凸緣元件，它們徑向從中心軸區域伸出。
5.如上述權利要求中任一項所述的水準儀，其中，一個或多個翼或凸緣元件也包括水準管，這些水準管與縱軸正交且/或與其成預定角度地設置，以能夠測量垂直和傾斜表面或工件。
6.一種上述權利要求中任一項所述的水準儀，包括中心主體元件，該中心主體元件包括一個或多個水準管，所述主體元件具有軸向可延伸的末端元件。
7.如權利要求4到6中任一項所述的水準儀，包括軸向居中的芯部元件，該芯部元件形成有凹槽或腔，用於容納凸緣元件的楔固部分。
8.如權利要求7所述的水準儀，其中，所述腔橫截面為燕尾形。
9.如權利要求7所述的水準儀，其中，凸緣元件由片狀材料形成為理想的橫截面形狀，並具有接合在所述凹槽中的基底元件。
10.如權利要求9所述的水準儀，其中，相鄰凸緣元件的基底元件以並排關係容納在一個公共的凹槽中，並可以藉助於在基底元件或凹槽壁上的凸起固定在其內，且所述凸起與在基底元件和凹槽壁中另一個上形成的相應溝槽相接合。
11.如權利要求4到10中任一項所述的水準儀，其中，凸緣元件為十字截面形狀或輪廓，以便例如提供平坦的工件接合表面，從而在一個凸緣元件上的這種表面與另一個凸緣元件上的另一個這種表面共面。
全文摘要
一種水準儀包括包含水準管的主體元件,其中主體元件的底面寬度大於主體元件的與底面平行的其他任何平面的寬度。優選,主體元件橫截面為三角形,並可以包括三個從中心軸區域徑向伸出的細長的翼或凸緣元件。主體元件可以具有例如軸向延伸的末端元件。
文檔編號G01C9/18GK1357101SQ00809229
公開日2002年7月3日 申請日期2000年4月20日 優先權日1999年4月20日
發明者凱爾文·R·蓋伊 申請人:凱爾文·R·蓋伊