(57)【要約】  水準器（１）は、使用時に水平が判定される面上に載る平面底部と、充分な液体が充填された密閉容器（４１）を含む水平調節手段（２７）とを備え、密閉容器（４１）内には気泡（４７）が形成される。水準器（１）は指標（４３，４５）を備え、気泡（４７）は、水準器の配向を示すように、水準器（１）の配向が変えられると指標（４３，４５）に対して相対移動する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用に際して水平が判定される面上に載せるための平面底部と、十分な液体が充填された密閉容器を有する水平調節手段とを備え、前記密閉容器内には気泡が形成される水準器であって、該水準器は指標を含み、前記気泡は、前記水準器の配向を示すように、該水準器の配向が変更されると前記指標に対して相対的に移動し、前記水準器はさらに光学手段を備え、該光学手段は、前記指標に対する前記気泡の相対的な位置を示す像を供給するように作用する水準器。
【請求項２】
前記光学手段は、前記密閉容器を通過する光を屈折させるように作用するプリズムを備え、屈折光は、前記指標に対する前記気泡の相対的な位置を示す像を形成する、請求項１に記載の水準器。
【請求項３】
前記光学手段は、前記密閉容器に対向し、かつ光反射特性を有する少なくとも１つの面を含み、反射光は、前記指標に対する前記気泡の相対的な位置を示す像を形成する、請求項１又は２に記載の水準器。
【請求項４】
前記プリズムには前記密閉容器を画定する空洞が形成される、請求項２又は３に記載の水準器。
【請求項５】
前記プリズムは複数の相対的に傾斜した壁を含む、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項６】
前記プリズムは、平面前壁と、該平面前壁から概ね半径方向内方に向かってテーパが付けられたほぼ円錐状をなす後壁領域を含み、該後壁領域は好適には、前記密閉容器を部分的に包囲するように該密閉容器の後部の周りに延在する、請求項５に記載の水準器。
【請求項７】
前記プリズムの上壁は平面である、請求項６に記載の水準器。
【請求項８】
前記密閉容器は、最も明瞭に見られるいずれかの指標に密閉容器内の気泡を整合させることができるように、該密閉容器の異なる部分に位置決めされた複数の指標を含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項９】
前記密閉容器はほぼ球形をなす、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項１０】
前記密閉容器は複数の偏平領域を備え、各扁平領域は、指標を形成するか、或いは指標を含む、請求項９に記載の水準器。
【請求項１１】
前記偏平領域は対をなして配置され、該扁平領域は各対において、離間し、かつ対向するように配置され、各対は他の対に対して直角をなす、請求項１０に記載の水準器。
【請求項１２】
各偏平領域はほぼ円形の輪郭を有する、請求項１０又は１１に記載の水準器。
【請求項１３】
各偏平領域は内側領域を含み、該内側領域の周縁は別の指標を含む、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項１４】
前記内側領域も円形の輪郭を有する、請求項１３に係る水準器。
【請求項１５】
前記整合手段は、前記水準器が所望角度にほぼ整合させられたときに信号を送出しないように作動すべく設けられる、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項１６】
前記密閉容器を照らすために発光手段が設けられる、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項１７】
前記発光手段は、前記水準器の所望角度との整合程度を示す光信号を発するように作動すべく、前記整合手段の一部を構成するか、或いは該整合手段と連結される、請求項１６に記載の水準器。
【請求項１８】
前記発光手段は、異なる整合程度を示すために異なる光信号を発するように作動する、請求項１７に記載の水準器。
【請求項１９】
前記平面底部は、該底部に対して回動可能なアームを備え、該アームは、前記平面底部と整合させられるように引き込み可能であり、かつ、該アームの長手方向軸線が該平面底部の長手方向軸線と非平行となるように延出可能である、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項２０】
角度指示器が、前記水準器の長手方向軸線及び前記アームの長手方向軸線の間の角度を示すために設けられる、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項２１】
前記アームの一端には、該アームの縁と面一の位置から、該アームから外方に広げられた位置へ折り曲げ得る引き込み可能な脚部が設けられる、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項２２】
非引き込み位置において前記水準器を三角定規として使用可能にする引き込み可能な摺動ブロックが設けられる、請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項２３】
前記水平調節手段は前記水準器と一体形成される、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項２４】
複数の水平調節手段を備える、請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の水準器。
【請求項２５】
前記密閉容器は前記水準器と一体成形される、請求項２３に記載の水準器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水準器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体が充填された円柱状密閉容器を備える水準器は周知である。密閉容器内の気泡は、水準器の傾斜角度を示すと共に、一般的には水準器が水平又は垂直であるか否かを示すために、密閉容器に記された指標と整合させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、使用者が密閉容器の前面を直接見ることができない場合、又は使用者が気泡を直接見ることが全くできない場合には、密閉容器内の気泡の位置を正確に判定することは困難な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１態様によれば、使用に際して水平が判定される面上に載せるための平面底部と、十分な液体が充填された密閉容器を有する水平調節手段とを備え、前記密閉容器内には気泡が形成される水準器であって、該水準器は指標を含み、前記気泡は、前記水準器の配向を示すように、該水準器の配向が変更されると前記指標に対して相対的に移動し、前記水準器はさらに光学手段を備え、該光学手段は、前記指標に対する前記気泡の相対的な位置を示す像を供給するように作用する水準器が提供される。
【０００５】
好適には、光学手段は、密閉容器を通過する光を屈折させるように作用するプリズムを含み、屈折光は、気泡の指標に対する相対的な位置を示す像を形成する。
好適には、光学手段は、密閉容器と対向し、かつ光反射特性を有する少なくとも１つの面を含み、反射光は、気泡の指標に対する相対位置を示す像を形成する。
【０００６】
好適には、プリズムには、密閉容器を画定する空洞が形成される。
好適には、プリズムは、複数の相対的に傾斜した壁を含む。
好適には、プリズムは、平面前壁と、平面前壁から概ね半径方向内方にテーパが付けられたほぼ円錐状をなす後壁領域とを備える。従って、後壁領域は好適には、密閉容器を部分的に包囲するように密閉容器の後部の周りに延在する。
【０００７】
好適には、プリズムの上壁は平面である。一実施形態において、前壁及び上壁はほぼ直交するが、前壁は或いは鈍角をなしていてもよい。
好適には、密閉容器は、最も明瞭に見られるいずれかの指標と密閉容器の気泡を整合させることができるように、密閉容器の異なる部分に配置される複数の指標を含む。
【０００８】
好適には、密閉容器はほぼ球状をなす。最も好適には、密閉容器は複数の偏平領域を含み、各偏平領域は、指標を形成するか、或いは指標を含む。
好適には、扁平領域は対をなして配置され、扁平領域は各対において、離間して、かつ対向して配置されており、各対は他の対に対して直角をなす。
【０００９】
好適には、各扁平領域はほぼ円形の輪郭を有する。
好適には、各扁平領域は内側領域を含み、内側領域の周縁が更なる指標を含む。
好適には、内側領域もまた、円形の輪郭を有する。
【００１０】
好適には、整合手段が設けられ、該整合手段は、水準器が所望の角度をなすように調整されたときには信号を発しないように作動する。好適には、信号は可聴信号である。
好適には、密閉容器を照らすように発光手段が設けられる。
【００１１】
好適には、発光手段は、水準器と所望角度との整合程度を示す光信号を発するように作動すべく、整合手段の一部を構成するか、或いは整合手段と連結される。
好適には、発光手段は、異なる整合程度を示すために異なる光信号を発するように作用する。最も好適には、光信号は、色によって差別化される。
【００１２】
好適には、平面底部はアームを備え、該アームは底部に対して回動可能であり、平面底部と整合するように引き込み可能であり、かつ、アームの長手方向軸線が平面底部の長手方向軸線と非平行となるように伸長可能である。
【００１３】
好適には、角度指示器は、水準器の長手方向軸線及びアームの長手方向軸線の間の角度を示すように設けられる。
好適には、アームの一端は、アームの縁と面一の位置から、アームから外方に張り出された位置へ折り曲げ得る引き込み可能な脚部を備える。
【００１４】
好適には、引き込み可能な摺動ブロックが設けられ、該引き込み可能な摺動ブロックは、非引き込み位置にあるときに、水準器が三角定規として使用されることを可能にする。
好適には、水平調節手段は、水準器と一体形成される。
【００１５】
好適には、水準器は複数の水平調節手段を含む。
好適には、密閉容器は水準器に一体成形される。
本発明の他の態様は、本明細書に言及される特徴又は限定事項の組み合わせを含むことができる。
【００１６】
本発明は、様々な方法で実施することができるが、いくつかの実施形態について、例として添付の図面を参照して以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
まず図１及び図２を参照すると、水準器１はほぼ長円形状を有する。水準器１の矩形上面３はほぼ平坦であり、その後縁５近傍には、例えば鉛筆又はペン等の筆記用具を受入れて保管するために、２個の長尺状凹部７が形成される。上面３にはまた、水準器１の前面１３に開放された対応する長穴１１に摺動して出入り可能なほぼ立方体形状をなす摺動体９が形成される。水準器１は、摺動体９が図２に示される伸長位置にあるときに、調整可能な三角定規として使用することができる。
【００１８】
水準器１の下側は、使用時において、水平が判定／調整される面上に載る平面１４を形成する。平面１４は、ハウジング３の全長に沿って伸長する引き込みアーム１５の下側によって形成される。アーム１５の一端は、アーム１５が矩形上面３及び平面１４とほぼ平行な軸線を中心に回動できるように、水準器１の一端にヒンジ留め１７される。
【００１９】
さらに図８を参照すると、ボタン又はレバーで操作される固定機構１８が、アーム１５を所望の位置で固定するために、水準器１の前面１３に設けられる。固定機構１８は、本例においては、アーム１５が更に回動しないように、レバー２２を回動させることにより、アーム１５のヒンジ部分と係合するように押圧され得る摩擦パッド２０を備える。ヒンジ１７上に角度表示（図示せず）と角度表示視認窓２４とを備える角度表示手段は、使用者に対して、アーム１５の長手方向軸線のハウジング３の長手方向軸線に対する角度を示すために設けられる。
【００２０】
アーム１５は、ハウジング３の長手方向軸線から１８０度回転させることができ、また図６及び図７には、２種類の可能な回転量が示されており、窓又はドア枠等の一部の相対角度が、角度表示手段を用いて判定することができる様子が示されている。
【００２１】
アーム１５のヒンジ１７と反対の端には、アーム１５の平面内で、引き込み位置から伸長位置へ回転できるように、回動可能２１にアーム１５に据え付けられる２つの引き込み脚部１９が形成され、脚部１９はアーム１５の長手方向軸線から９０度まで回転させることができる。引き込み脚部１９は、中庭等で使用する際に、水準器１を安定させるために使用することができ、また、特定の所望角度を形成するために、例えば舗装スラブ等のような他の材料に直接転写可能な型板と共に使用することができる。
【００２２】
水準器１の中央部には、上面３及び前面１３から水準器１本体に延びて、外面３，１３に対して約４５度をなす後壁において終端する凹部２３が形成される。従って、凹部２３は、ハウジング３の長手方向軸線に沿った方向で見ると、ほぼ三角形の横断面形状を有する。
【００２３】
水平調節手段２７は、凹部２３に配置される。
更に図３から図５を参照すると、水平調節手段２７は、ほぼ三角形の横断面形状を有するプリズム２９の形態をなす光学手段を備える。プリズム２９には、液体を充填可能な密閉容器４１を画定するほぼ球状の空洞が形成される。プリズム２９の上側及び前側の平面矩形壁３１，３３はほぼ直角をなし、密閉容器４１を外部から視認可能にする。プリズム２９の上壁及び前壁３１，３３の間の最上及び最前交差部は、上壁及び前壁３１，３３に対して約４５度をなしてプリズム２９の幅を横切って延びる長方形帯３０を含む。
【００２４】
プリズム２９の後部は、ほぼ円錐状をなすように、上壁及び前壁３１，３３から内方及び下方にテーパが付けられる。プリズム２９の前方から見たときに、プリズム２９の後部は、３個の矩形副壁３５，３７，３９を含む中央後壁３４を備え、中央副壁３７は、上壁及び前壁３１，３３に対して約４５度をなす。外側の副壁３５，３９は、上壁及び前壁３１，３３に向かって、４５度未満の角度でテーパ状をなす。従って、外側プリズム２９の後壁３４は概ね、上壁及び前壁３１，３３の間で傾斜する。その結果、外側プリズム２９が凹部２３に受入れられて固定されるように、外側プリズム２９は、ハウジング３の凹部２３の断面形状に対応するほぼ三角形の横断面形状を有する。
【００２５】
プリズム２９の後壁はまた、中央後壁３４の各側方に側方副壁４０も備える。各側方副壁４０はほぼ偏菱形をなし、図４に最も明瞭に示されるように、中央後壁３４からプリズム２９の側縁まで外方に傾斜する。
【００２６】
密閉容器４１は、プリズム２９に形成された空洞の中央において、前壁３３の後方に画定される。プリズム２９の中央後壁３４の中央副壁３７には穴４４が形成されており、穴４４を介して密閉容器４１を充填するために液体が注入される。十分な液体が密閉容器４１に注入されたときに穴４３をシールするために、図示されていない栓が設けられる。ここで、十分な液体が注入されているとは、密閉容器４１がほぼ液体で充填されているが、気泡４７が残っている状態をいう。
【００２７】
密閉容器４１は、本例では概ね球形をなすが、球の外面の６個の成形された円形領域４３がほぼ平坦化されている。本例において、偏平領域４３は実際のところ半球形であるが、球状密閉容器４１の半径よりも大きな曲率半径を有する。偏平円形領域４３は対をなして配置されており、各対の領域４３は、密閉容器４１の対向する側面上に位置するように対向して配置され、各対は他の対に対してほぼ直角をなす。当然のことながら、円形領域４３は水準器１の前面、後面、両側面、上面及び下面に対向する。密閉容器４１は例えば、管状をなしていてもよい。
【００２８】
各円形領域４３は更に、同軸成形された内側リング領域４５を含む。円形領域４３及び４５の周縁には、指標４３，４５に対する密閉容器内の気泡の相対的な位置を参照して水準器１の傾きを判定するために使用される指標を含む。指標は更に、或いはこれに代えて、指標４３，４５の視認性を高めるために、エッチング又は印刷された印を含んでいてもよい。
【００２９】
密閉容器４１の内面は、少なくとも部分的に反射性を有すると共に、これらの内面上に入射する光を水準器１の長手方向軸線から離れるように様々な角度で反射するように配置される。内面３５〜４０は、例えば、自然反射特性又は部分反射特性を有する材料から、或いは、内面の反射性を高めるために、反射又は鏡映被膜が被覆された材料から形成することができる。
【００３０】
プリズム２９は、指標４３，４５に対する気泡４７の像を生じさせるために、密閉容器に入射し又は密閉容器を通過した光を屈折させ、水準器１から外方に様々な角度で向かわせ、また特に、水準器１から外方に鋭角をなして向かわせる。反射面はまた、指標４３，４５に対する気泡４７の反射像４８を生成する。
【００３１】
使用に際して、水準器１のアーム１５の平坦な底面１４は、水平が判定される面上に載置される。密閉容器４１の気泡４７は、密閉容器４１内の所定位置に移動し、その位置は、円形指標４３，４５を参照して判定することができる。水準器１の使用者が密閉容器４１の真正面にいるならば、使用者は、水準器１の傾きを判定すべく、指標４３，４５に対する気泡４７の相対位置を判定するように、単に密閉容器４１を直接見ればよい。
【００３２】
しかしながら、使用者が密閉容器４１を密閉容器４１の上方、下方、又は側方から見るように位置する場合には、円形指標４３，４５に対する気泡４７の相対的な位置は、水準器１の前面と対向していない気泡及び円形指標４３，４５を直接見るか、或いはプリズム２９によって屈折させられ、或いはプリズム２９の内面３５〜４０から反射させられた気泡４７及び後方又は側方指標４３，４５の像を見ることにより判定することができる。像については、図５を参照されたい。密閉容器４１の周縁周りの複数の位置に複数の指標４３，４５を設けることにより、気泡及び指標４３，４５が直接目視され、或いは指標４３，４５に対する気泡４７の反射した又は屈折した像が目視される角度が増大する。これにより、既存の水準器に比較すると、水準器１の傾きをより広い目視角度範囲で判定することが可能になる。
【００３３】
整合検知手段は、気泡４７が密閉容器４１の内側円形指標４５内に位置するとき、即ち、水準器１が水平又は垂直なときに、使用者に信号を供給するように設けることができる。検知手段は例えば、ブザー等の信号発信器を制御するように作動するバランスセンサを含む。
【００３４】
水平表示手段は、密閉容器４１を照らすように水準器１内又は水準器１上に取り付けられる発光体の形態で設けられてもよい。発光体は、例えば密閉容器ハウジング２９の空洞に延在する任意の好適な単数もしくは複数の電球又は複数のＬＥＤを含むことができる。発光体は、水準器１の密閉容器４１の垂直又は水平との、又は水準器４１の円形指標４３，４５に対する気泡４７の、整合を示す又は整合の程度を示す光を発するように、整合検知手段と連結され、或いはその一部を構成することができる。色の異なる複数の発光体を、整合の差異程度を示すように設けることができる。例えば、緑色光は良好な整合を示すように、琥珀色光はこれよりも劣る整合を示すために、そして赤色光は整合度が低いことを示すようにしてもよい。
【００３５】
上記水準器１は、更に必要に応じて、鉛筆削り器、及び／又は水準器１の全長を延ばすために着脱可能な延長片を組み込むことができる。アーム１５が伸長させられた時に、アーム１５の長手方向軸線と水準器１の長手方向軸線との間の全体回転角度を二等分するレーザビームを生じさせるように、レーザ角度スプリッタを更に設けることができる。これにより、レーザビームを用いて別の材料上に所望の切れ目を印すことができる。例えば、所望の留め継ぎを行えるように、窓枠の一部を形成する木材の所定の長さの位置にレーザビームを用いて所望の切れ目を印すことができる。
【００３６】
密閉容器４１は、指標４３，４５に対する気泡の相対的な位置が所望の角度から目視できる任意の所望の形状を有することができる。従って、密閉容器４１は管状体、立方体、球体、楕円形、又はこれらの形状の組み合わせから形成されるその他の任意の形状を有することができる。
【００３７】
また、プリズム２９も任意の所望形状を有することができ、任意の個数、形状、寸法及び配向を有する壁を備えることができる。壁は、例えば六角密閉容器４１を画定するように、例えば互いに対して４５度の角度を形成していてもよい。
【００３８】
図９を参照すると、改変された水平調節手段５７は、より幅広の前帯３０、並びに９０度の角度をなす上壁及び前壁３１，３３を含む。上壁及び前壁３１，３３は、中間傾斜副壁５８，５９により、外側副壁３９，３５とそれぞれ結合する。それ故、この改変された水平調節手段５７は、上述した水平調節手段２７よりも、より広い密閉容器目視角度を提供する。
【００３９】
図１０を参照すると、改変された別の水平調節手段６７は密閉容器４１を含み、密閉容器４１の長手方向軸線は、長方形前帯３０と直交するように延びる。長方形前帯３０の両端は、密閉容器気泡像の反射角度を広げるように、下降させられている。本例において、外側後副壁３５，３９は交わる。
【００４０】
図１１、図１２及び図１３を参照すると、改変された水準器８１は、第１水平調節手段２７と水準器１の各端部に取り付けられた別の水平調節手段８８とを備え、水平調節手段８８は、共通の平面傾斜後壁９５にて終端する直交配置の２つの円柱部９１，９３を含むプリズム８９を備える。円柱状密閉容器９７は、上側円柱部９１に設けられ、密閉容器９７内に形成される円柱部９９の形態をとる指標を含む。このように、この水準器は３つの水準調整手段を備える。
【００４１】
２つの付加的な水平調節手段８８は、水準器長手方向軸線と直交する夫々の回動軸を中心に１８０度回動することができる。
使用に際して、指標９９に対する密閉容器９７内の気泡の整合は、下側円柱部９３を介して、即ち実際の気泡及び指標９９に対して約９０度の角度で気泡及び指標９９の像を投影するように、プリズム８９によって反射される。
【００４２】
本例において、水準器及び第１水平調節手段２７は、半透明又は透明の材料から一体形成される。従って、水平調節手段のプリズムの壁は、水準器自体の本体に切り入れられる。これにより、水準器密閉容器４１が水準器に対して相対移動できないため、水準器の精度が向上する。
【００４３】
図１４を参照すると、別の水準器１０１は、第１水平調節手段２７と、複数の付加的な水平調節手段８８とを備える。この水準器１０１は前述した水準器よりも長く、また使用者の要求に応じて結合され得る複数の異なる部分を含む。つまり、水準器１０１はモジュール構造を有する。バイスグリップ１０３は、水平に調整される材料片に対して水準器を保持するために、水準器１０１の各端部から延出可能であるように設けられる。運搬紐（図示なし）も設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る水準器を示す斜視図。
【図２】水準器の一部が部分伸長状態にある図１の水準器を示す斜視図。
【図３】水準器の一部が明瞭にするために省略されている、水準器の一部分を示す図１のＡ−Ａ線における断面図。
【図４】図３の水準器の一部分を示す一部破断斜視図。
【図５】使用時の図３の水準器の一部分を示す一部破断斜視図。
【図６】第１状態にある使用時の図１乃至図５の水準器を示す斜視図。
【図７】第２状態にある使用時の図１乃至図５の水準器を示す斜視図。
【図８】図１乃至図７の水準器の一端を示す一部破断拡大斜視図。
【図９】本発明に係る改変された水準器の一部を示す斜視図。
【図１０】本発明に係る改変された別の水準器の一部を示す側面図。
【図１１】本発明に係る別の水準器の一部を示す側面図。
【図１２】図１１の別の水準器の一部を示す斜視図。
【図１３】図１１及び図１２の別の水準器を示す斜視図。
【図１４】本発明に係る別の水準器を示す斜視図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2009532693.tif 000011
【図１０】
2009532693.tif 000012
【図１１】
2009532693.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2009532693.tif 000017
2009532693.tif 000018
2009532693.tif 000019