(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ハウジング（２）を備え、該外側ハウジング（２）が、底面（４）と、前記外側ハウジング（２）の内部に緩衝素子（５）を介して弾性的に緩衝された状態で固定された支持フレーム（６）とを有し、該支持フレーム（６）に、光学系担体（７）が、重力場（Ｇ）により方向付けされ得るように懸吊されている光学機械式水準器であって、
前記緩衝素子（５）が、それぞれ引張軸線（Ｓ）に沿って弾性的に予荷重をかけられていることを特徴とする光学機械式水準器。
【請求項２】
前記緩衝素子（５）が、押圧力により予荷重をかけられている、請求項１記載の光学機械式水準器。
【請求項３】
全ての前記引張軸線（Ｓ）が、前記支持フレーム（６）の内部を延びている、請求項１または２記載の光学機械式水準器。
【請求項４】
全ての前記引張軸線（Ｓ）が、前記底面（４）に対して３０°以上６０°以下の角度（φ）で延びている、請求項１から３までのいずれか１項記載の光学機械式水準器。
【請求項５】
前記支持フレーム（６）および／または前記外側ハウジング（２）が、それぞれの前記緩衝素子（５）の前記引張軸線に対して垂直方向に延在する組み付け素子（１２）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の光学機械式水準器。
【請求項６】
前記緩衝素子（５）が、それぞれ２つの差し込み開口（８）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の光学機械式水準器。
【請求項７】
前記緩衝素子（５）のそれぞれ１つの差し込み開口（８）内に、前記支持フレーム（６）の組み付け素子（１２）および前記外側ハウジング（２）の組み付け素子が、それぞれ差し込まれている、請求項５記載の光学機械式水準器。
【請求項８】
前記緩衝素子（５）が、粘弾性のあるエラストマからなっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の光学機械式水準器。
【請求項９】
前記緩衝素子（５）が、少なくとも１つの蛇行形状の変形領域（９）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の光学機械式水準器。
【請求項１０】
少なくとも２つの前記蛇行形状の変形領域（９）が設けられている、請求項９記載の光学機械式水準器。
【請求項１１】
前記光学系担体（７）が、レーザ光源（１０）を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の光学機械式水準器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地球の重力場で重力軸に対して限定的に配向されたレーザ光線を放出するための光学機械式水準器、特にレーザはんだ付け装置、多軸レーザおよび回転レーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常は、外側ハウジングの内部に設けられた光学機械式水準器内には、光学系担体（レーザ光源を備えていることが多い）が重力場で整列可能に懸吊されている。
【０００３】
このような重力感応式の水準器は、特に建設作業を支援するための建設用レーザとして、固定点をマークする目的で、または平面を画定する目的で使用される。使用環境が苛酷なこのような分野においては、上記のような建設用レーザは多種多様な振動にさらされることが多い。建設用レーザは質を損なうことなしにこのような振動に持ちこたえられなければならない。
【０００４】
欧州特許第０７１５７０７号明細書により、地球の重力場で整列する多軸レーザが公知である。５つのレーザ光線のそれぞれ２つが水平または垂直な平面に張りわたされる。米国特許第５５３９９９０号明細書によれば、それぞれ個々のレーザ光線が、付加的に水平および垂直方向に扇状に広げられる。
【０００５】
米国特許出願公開第２００７１１３７４５号明細書によれば、地球の重力場で整列可能な、レーザ光源を備えた光学系担体自体が支持フレーム内に懸吊されており、支持フレームは、緩衝素子によって弾性的に緩衝されて４つの点で、底面を有する外側ハウジングに結合されている。この場合、鉛直方向に向けられたスリーブ状のそれぞれ２つの緩衝素子が互いに十字に、上方および下方でねじを介して外側ハウジングに固定されている。さらに整列可能な懸吊物自体が水平方向に向けられたスリーブ状の２つの緩衝素子を介して衝撃を緩衝されている。
【特許文献１】欧州特許第０７１５７０７号明細書
【特許文献２】米国特許第５５３９９９０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７１１３７４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、衝撃を緩衝された光学機械式水準器をさらに改良することである。別の課題は、緩衝素子の簡単な組み付け、および全ての方向で釣り合いのとれた衝撃緩衝である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本質的に請求項１の特徴部により解決される。有利な改良形態が従属請求項から明らかである。
【０００８】
すなわち、本発明による光学機械式水準器は、底面を有する外側ハウジングの内部に、緩衝素子を介して弾性的に緩衝された状態で固定された支持フレームを有している。この支持フレームには、光学系担体が重力場により方向付けされ得るように懸吊されており、この場合、緩衝素子はそれぞれ引張軸線に沿って弾性的に予荷重をかけられている。
【０００９】
予荷重をかけられた緩衝素子により、支持フレームは、全ての緩衝素子で得られた予荷重の力によって遊びのない所定の基本位置に常時位置する。
【００１０】
有利には、緩衝素子は押圧により予荷重をかけられており、これにより、衝撃が生じた場合に緩衝素子のそれぞれ半分がさらに圧縮され、別の半分が負荷を取り除かれる。
【００１１】
有利には、全ての引張軸線は、また、支持フレームの内部で、さらに有利には、共通の交点を通るように延びており、これにより、交点に対して本質的に半径方向に延びる引張軸線が、外側ハウジング内で支持フレームの（生じた応力により得られる）自己安定化をもたらす。
【００１２】
有利には、全ての引張軸線は、底面に対して３０°以上６０°以下の小さい角度、さらに有利には４５°の角度で延在しており、これにより、支持フレームは（空間的な）対角線力を介して外側ハウジング内で緊締されており、これにより、衝撃緩衝は全ての方向に釣り合いがとれた形で行うことができる。したがって、特に直方体の支持フレームのそれぞれの角隅に配置された８つの緩衝素子を備えた構成では、任意の方向から衝撃が発生した場合、常にそれぞれ４つの緩衝素子がそれぞれの引張軸線に関して短縮または伸長される。
【００１３】
有利には、支持フレームおよび／または外側ハウジングは、それぞれの緩衝素子の引張軸線に対して垂直方向に延びる組み付け素子を有しており、これにより、引張軸線に沿った緊締時には、組み付け素子と緩衝素子との間に横方向の力は生じない。
【００１４】
有利には、緩衝素子は２つの差し込み開口、さらに有利には四角形の開口を有しており、これにより、これらの開口を介して被せ嵌めることにより付着摩擦力接続的に組み付け可能である。
【００１５】
有利には、緩衝素子のそれぞれの差し込み開口内には、支持フレームおよび外側ハウジングのそれぞれ１つの組み付け素子が差し込まれており、これにより、緩衝素子が技術的に簡単に組み付け可能である。
【００１６】
有利には、緩衝素子は高い緩衝性を備えた粘弾性のエラストマ、例えばシリコーンゴムまたは混合セル状のポリエーテルウレタン（ＰＵＲ）からなっており、ポリエーテルウレタンの静的弾性係数範囲は１〜１０Ｎ／ｍｍ２であり、機械的損率は５０％を超えている。これにより、衝撃緩衝のために十分な、線形的に弾性的ではない弾性の他に、とりわけ、慣性に基づき衝撃を受けた支持フレームの素早い振動をもたらすのに十分に粘弾性的な緩衝性が提供されている。
【００１７】
有利には、緩衝素子は、緊締されていない基本状態では遊びをもって位置している少なくとも１つの蛇行形状の変形領域を有しており、これにより、引張荷重の作用下での緩衝素子構成部分の可撓性が本質的に高められ、しかもより高い押圧力が要求される場合には蛇行形状ループが当接して位置することにより、折り曲げにより安定性が損なわれることはない。さらにこのような構成は非線形的な変形特性を増強する。
【００１８】
有利には少なくとも２つの蛇行形状の変形領域が設けられており、これらの変形領域の蛇行形状ループは、さらに有利には交互に内外に係合し、これにより、緩衝素子の内部には一種の平行四辺形が得られる。この場合、蛇行形状とは、丸みのあるＶ字形またはＵ字形のループ形状である。
【００１９】
有利には、光学系担体はレーザ光源を有しており、これにより、レーザ光源は直接に一緒に水準調整される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明を有利な実施例に関してさらに詳しく説明する。
【００２１】
図１および図２によれば、多軸レーザの形の光学機械式水準器１が、水平線に対して傾斜した基盤３に設置された底面４を備える外側ハウジング２の内部に、緩衝素子５を介して弾性的に緩衝された状態で固定された支持フレーム６を有しており、この支持フレーム６には、光学系担体７が重力場Ｇにより方向付けされ得るように懸吊されている。光学系担体７は、レーザ光源１０を有している。このレーザ光源１０は、互いに垂直に配向されたレーザ光線１１を放出する。支持フレーム６のそれぞれの角隅に配置された８つの緩衝素子５（それぞれ後方の４つの緩衝素子のみを見ることができる）が、それぞれほぼ４５°の角度φで傾斜した引張軸線Ｓに沿って押圧により弾性的に予荷重をかけられており、この場合に、引張軸線Ｓは全て支持フレーム６の内部で、共通の交点Ｏを通るように延びている。このためには、支持フレーム６および外側ハウジング２は、それぞれの緩衝素子５の引張軸線Ｓに対して垂直方向に延びる組み付け素子１２をそれぞれ有しており、これらの組み付け素子１２は、緩衝素子５の四角形の２つの差し込み開口８（図３）それぞれに差し込まれている。それぞれの緩衝素子５は、３Ｎ／ｍｍ２の静止状態の弾性係数、５５％の機械的な損率、および１．４０Ｎ／ｍｍ２の押圧力まで利用可能な衝撃分離値を備える混合セル状のポリエーテルウレタン（ＰＵＲ）からなっている。
【００２２】
図３によれば、緩衝素子５は、図示にように弛緩した基本状態で遊びをもって位置している蛇行形状の２つの変形領域９を有しており、これらの領域の蛇行部分は、内外に交互に係合しており、図４によれば、押圧力負荷が過剰になると、折りたたまれて互いに当接する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】開かれた光学機械式水準器の縦断面図である。
【図２】開かれた光学機械式水準器の横断面図である。
【図３】変形されていない状態の緩衝素子の斜視図である。
【図４】加圧変形された状態の緩衝素子の斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  水準器
２  外側ハウジング
３  基盤
４  底面
５  緩衝素子
６  支持フレーム
７  光学系担体
８  差し込み開口
９  変形領域
１０  レーザ光源
１１  レーザビーム
１２  組み付け素子
Ｇ  重力場
Ｏ  交点
Ｓ  引張軸
φ  角度
【図１】
0005416954.tif 000002
【図２】
0005416954.tif 000003
【図３】
0005416954.tif 000004
【図４】
0005416954.tif 000005