CN103124893A - 发光水准仪器具 - Google Patents
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Abstract
一种发光水准仪器具，其包括：包含至少一个瓶开口的主体；至少部分地设置在所述至少一个瓶开口内的瓶；用于照明所述瓶的光源；相对于所述至少一个瓶开口安装在所述主体中的预定位置处的插入物构件；以及，安装在所述主体的端部处的至少一个端盖。插入物构件被构造成：在其中接收瓶，并且与所述瓶的端部相对地保持所述光源。用于为光源供电的控制电路安装在至少一个端盖中。
Description
相关申请
本专利文件根据35U.S.C.§119(e)要求2010年5月3日提交的序列号为No.61/330,572的美国临时专利申请的提交日期的权益，该美国临时专利申请通过引用被并入本文。
背景技术
本发明总体上涉及一种用于指示结构或表面的取向的发光水准仪器具。
正如现有技术中已知的，水准仪器具用于指示特定的结构或表面相对于参考轴线的取向，所述参考轴线诸如为大体平行于地平线的水平参考轴线、垂直于水平轴线并且大体与重力的方向一致的竖直参考轴线、或者具有其它取向的参考轴线。
典型的水准仪器具一般包括伸长的主体，其限定一对相对的、大体平行的工作表面和其中固定有气泡瓶的一个或多个瓶开口。瓶相对于工作表面可以沿着不同的方向对齐，用于指示结构的取向。例如，垂直的瓶可以沿着垂直于工作表面的方向对齐，而水平的瓶可以沿着平行于工作表面的方向对齐。结果是，当工作表面中的一个与大体竖直的结构接合时，气泡大体定位在垂直的瓶的中心。类似地，当工作表面中的一个与大体水平的结构接合时，气泡大体定位在水平的瓶的中心。然而，某些工作条件，尤其低亮度的条件，会降低瓶的能见度。
期望提供一种具有适当的强度及耐用性并且易于读取瓶的水准仪器具。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供了一种发光水准仪器具，其包括：包含至少一个瓶开口的主体；至少部分地设置在所述至少一个瓶开口内的瓶；用于对所述瓶进行照明的光源；以及，在所述主体中的相对于所述至少一个瓶开口的预定位置处安装的插入物构件。插入物构件被构造成在其中接收瓶，以及将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
在本发明的另一个方面中，提供了一种发光水准仪器具，其包括：包含至少一个瓶开口的主体；至少部分地设置在所述至少一个瓶开口内的瓶；用于对所述瓶进行照明的光源，其设置成与所述瓶的端部相对；安装在所述主体的端部处的至少一个端盖；以及，至少部分地容纳在所述至少一个端盖中用于为所述光源供电的控制电路。
当结合附图时，根据下面的说明和所附权利要求，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1为实施本发明的原理的水准仪的第一实施例的侧视图；
图2为沿图1中示出的水准仪的线A-A剖开的部分剖视图；
图3为图1中示出的水准仪的前视图；
图4为沿图3中示出的水准仪的线B-B剖开的剖视图；
图4a为图4中示出的水准仪的局部视图；
图5为图1中示出的水准仪的端部瓶组件的插入物构件的左侧视图；
图6为图5中示出的插入物构件的前视图；
图7为图5中示出的插入物构件的右侧前视图；
图8为沿图5中示出的插入物构件的线A-A截取的剖视图；
图9为用于安装图1中示出的水准仪的中央瓶组件的支架的左侧视图；
图10为图9中示出的支架的前视图；
图11为沿图9中示出的支架的线B-B剖开的剖视图；
图12为图9中示出的支架的俯视图；
图13为沿图12中示出的支架的线A-A剖开的剖视图；
图14为图1中示出的水准仪的中央瓶组件的插入物构件的前视图；
图15为图14中示出的插入物构件的剖视图；
图16为用于容纳图1中示出的水准仪的控制电路的端盖的侧视图；
图17为图16中示出的端盖的前视图；
图18为图16中示出的端盖的剖视图；
图19为图16中示出的端盖的俯视图；
图20为沿图19中示出端盖的线A-A剖开的剖视图；
图21为实现本发明的原理的水准仪的第二实施例的左侧视图；
图22为沿图21中示出的水准仪的线A-A剖开的剖视图；
图23为沿图21中示出的水准仪的线B-B剖开的剖视图；
图24为图21中示出的水准仪的右侧视图；以及
图25为图21中示出的水准仪的剖视图。
具体实施方式
现在参考本发明，图1-20示出了根据本发明原理的具有一个或多个被照明的瓶的发光水准仪器具。
图1和图3示出了水准仪器具实施例100，其包括：具有大体上中空的横截面形状的伸长的主体102。主体102限定了至少一个把手开口和至少一个瓶开口。在本实施例中，一对间隔开的把手开口104a、104b和三个间隔开的瓶开口106a、106b、106c沿着主体102的纵向长度形成在主体102中。瓶开口106a、106b、106c包括设置在一对圆形的端部瓶开口106a、106c之间的矩形的中央瓶开口106b。每个把手开口和每个瓶开口在横向于主体102的纵轴线的方向上完全贯穿主体102延伸。
水准仪器具100还包括：固定在把手开口104a、104b中用于抓握水准仪器具100的一对把手108a、108b；安装在主体102的相对端部处的一对吸震端盖138a、138b；以及设置成至少部分位于瓶开口106a、106b、106c内以便相对于诸如水平轴线、竖直轴线、或其它轴线之类的参考轴线来指示结构的取向的三个瓶组件110a、110b、110c。
具体地，主体102包括在主体102的相对端部124、126之间延伸的一对顶壁及底壁116、118，以及包括连接在顶壁与底壁116、118之间的一对大体平行且相对面对的侧壁120、122。顶壁116包括沿其纵向长度延伸以有助于安放在管或导管上的V型槽142。底壁包括沿着它的纵向长度延伸以有助于安放在结构的方角上的沟槽。主体102由金属(例如，铝)或金属合金制成，但是也可采用任何其它适当的耐用材料，诸如塑料或复合材料。而且，主体102可由挤压工艺或任何其它适当的工艺形成。
在本实施例中，主体102具有大体I形的横截面形状。特别地，顶壁116及底壁118与侧壁120、122协作配合以便分别限定沿着主体102的中央部分的纵向长度延伸并为水准仪器具100提供强度和稳定性的一对上部相对凸缘128和一对下部相对凸缘130。然而，要理解，主体102的横截面轮廓可以具有任何其它适当的形状，例如，大体矩形的横截面形状。如果需要，那么还可沿着一对下部相对凸缘130形成例如以公制单位和英制单位的距离标记，并形成有数字来指示距凸缘130中每一个上的起始标记的距离。
顶壁及底壁116、118与侧壁120、122协作配合以限定主体102的外表面。该外表面包括限定了一个或多个工作表面的一个或多个部分，所述工作表面在水准仪器具100被用于指示结构的取向时以齐平贴合的接合方式与所述结构相接触。在本实施例中，顶壁及底壁116、118的外表面限定一对工作表面132、134，每个工作表面132、134沿着平行于中央瓶组件110b且垂直于端部瓶组件110a、110c的平面延伸。通过这种方式，水准仪100可指示结构相对于水平轴线或竖直轴线的取向。优选地，工作表面132、134被铣削成或以其它方式机械加工成例如，提供与结构有关的改善的精度和水准仪接触。
如上所述，水准仪器具100包括用于指示结构取向的三个瓶组件110a、110b、110c。中央瓶组件110b至少部分地设置在矩形的中央瓶开口106b内，且端部瓶组件110a、110c至少部分地设置在主体102的圆形的端部瓶开口106a、106c内。
现在参考图1～4a，每个瓶组件110a、110b、110c包括：丙烯酸块(acrylicblock)瓶112a、112b、112c，即，具有部分地填充有液体的内部空腔的固态丙烯酸块；用于照明瓶块的光源114a、114b、114c；以及用于接收和固定瓶块和光源的塑料插入物构件115a、115b、115c。中央瓶组件110b的插入物构件115b具有大体U形的剖面形状，并借助图9～13中所示的支架136安装到主体102上。中央瓶块112b被接收在图14～15中所示的插入物构件115b的内部空腔内。中央瓶组件110b的插入物构件115b包括突出物113，其在所述插入物构件的侧壁中限定开口111，用于接收和保持与瓶块112b的端部相对以便照明所述瓶块的光源114b。
端部瓶组件110a、110c的插入物构件115a、115c具有大体矩形的剖面轮廓，并且例如通过粘合剂相对于端部瓶开口106a、106c固定在主体102内的预定位置处。图5～8中示出的插入物构件115a、115c限定中央开口，用于在其中接收瓶块112a、112c。每个插入物构件115a、115c还包括构造成牢牢地接收和保持与瓶块112a、112c的端部相对以便照明所述瓶块的光源114a、114c的凸出物117a、117c，其中所述瓶块112a、112c被保持在所述插入物构件内。在本实施例中，光源114a、114b、114c为发光二极管，但是应该理解，可采用适于照明瓶的任何其它类型的光源。而且，应该理解的是，适于构成用来接收和固定瓶块和光源的其它插入物、幅片(web)、板或环也是可以的，且不脱离本发明的范围。
现在参考图2～4a和16～20，如后文所描述的，光源114a、114c由容纳在水准仪器具的前端盖138a中的控制电路140供电。在本实施例中，控制电路140包括电池组142和开关144，该开关电连接到电池组142和光源114a、114b。114c，用于可选择地向这些光源供能。优选地，电池组142包括两节(2节)AAA电池，但是它可被设计成包含各种数量和尺寸的电池而不脱离本发明的范围。开关144为按钮型开关，其安装在端盖138a的侧壁中所形成的孔内，以使得使用者可从外部接近。控制电路140还包括自动切断电路146，例如为电子计时器，其电连接至电池组142，用于在它们激活后的预定时间量之后关闭光源114a、114b、114c。在其它的实施例中，控制电路可包括不同类型的开关或者对照明度提供额外控制的其它合适的电气部件。
前端盖138a包括用于保持电池组的电池舱148以及安装于其上的可拆卸电池盖150。电池盖150包括至少一个柔性锁152，使得它可被直接压入到闭合位置以及可被打开或移除以便有利于更换电池组142。端盖138a优选由吸震的弹性材料制成，并因此保护控制电路不受损坏并有助于避免光源在冲击下的意外关闭。
水准仪器具经常用于确定磁性结构的取向，例如由铁类金属(或黑色金属)制成的管和支撑梁。因此，在一个实施例中，水准仪器具100可包括一个或多个磁性插入物，用于可释放地将水准仪器具固定到要被测量的含铁部件上。例如，一个或多个磁性插入物可被固定于主体102的底壁118中所形成的孔内。磁性插入物可经由过盈配合或经由粘合剂或其它紧固方式被固定在孔内。磁性插入物优选具有有效强度，以使得在水准仪器具100接合竖直取向的含铁结构时共同支撑水准仪器具100的重量，同时不会显著妨碍在需要时水准仪器具100从含铁结构的移除。
图21～25示出了根据本发明原理的具有一个或多个被照明的瓶的发光水准仪器具的另一个实施例。该发光水准仪器具200总体上包括主体202，除了形成于主体202上或由其机械加工成的开口、通道、以及凹口之外，其在它的整个长度上具有大体实心的剖面。主体202优选由铝合金制成，但是可采用任何其它适当的材料，诸如其它的金属合金以及塑料或复合材料。一个或多个瓶开口210形成于主体202中，每一个瓶开口都包含瓶212。如下所述的那样，主体202被构造成直接在瓶开口210内支撑瓶212。
主体202包括一对顶壁及底壁216、218，其在一对相对面对的端部224、226以及连接在顶壁和底壁216、218之间的一对相对面对的侧壁220、222之间延伸。顶壁216包括沿其纵向长度延伸的V形槽242，以便有助于安放在管或导管上。在本实施例中，主体202具有大体I形的横截面形状。特别地，顶壁216和底壁218与侧壁220、222协作配合，以便分别限定沿着主体202的中央部分的纵向长度延伸的一对上部相对凸缘228和一对下部相对凸缘230。然而，要理解，主体202的横截面轮廓可具有任何其它适当的形状，例如，大致矩形的横截面形状。
顶壁及底壁216、218与侧壁220、222协作配合以限定主体202的外表面204。外表面204还包括限定了一个或多个工作表面232的一个或多个部分，所述工作表面在水准仪器具200被用于指示结构的取向时以大体齐平贴合的接合方式与该结构接触。在本发明中，工作表面232由底壁218的外表面限定。此外，顶壁及底壁216、218优选互相平行，使得顶壁216的最外面的表面限定第二工作表面。优选地，工作表面232被铣削成或以其它方式机械加工成提供，例如与结构有关的改善的精度和水准仪接触。
如上所述的，水准仪器具200的主体202限定多个瓶开口210，瓶开口210在其中接收瓶212。每个瓶开口210在侧壁220、222之间完全延伸贯穿主体202，以允许使用者观察瓶212。在本实施例中，水准仪器具200包括沿着主体202的纵向长度间隔开的三个瓶开口210。瓶开口210的其中两个支撑着分别平行于及垂直于工作表面232安装的一对瓶212，使得水准仪200可相对于水平轴线或竖直轴线指示结构的取向。其它的瓶开口210支撑着相对于工作表面232成45度角安装的瓶212。
如上所述，瓶212由工具200的主体202直接支撑在瓶开口210中，而不是由设置在瓶开口210中的插入物或其它单独部件支撑。这种构造在主体202与瓶212之间产生了更牢固且更不复杂的连接，由此潜在地改进了水准仪器具200的耐用性并降低了制造成本。
多个通道234形成在主体202中，使得至少一个通道234与每个瓶开口210相交并与定位在各个瓶开口210内的瓶212轴向对齐。每个通道234都具有与瓶212的直径和形状相对应的直径和形状，使得瓶212能经由通道234插入到瓶开口210中。瓶212每个都具有相对于瓶开口210的直径足够长的长度，以使得每个瓶的第一端237延伸到通道234中的一个内，并且一旦瓶212横穿瓶开口210插入就被支撑于其中。
此外，由于水准仪器具200具有基本实心的主体202，所以每个瓶开口210限定了孔表面208。每个孔表面208具有形成于其中的凹槽236，其与相交于瓶开口210的各个通道234直接相对。通过这种方式，每个凹槽236与各个瓶212和各个通道234相对齐，以用于如下文所述的那样接收和支撑光源。优选地，凹槽236每个都具有与瓶212的直径和形状相对应的直径和形状。通过这种方式，如果需要的话，一旦瓶212被插入到瓶开口210内，那么瓶212可搁置在瓶开口210内。
主体202还包括多个观察窗233，其形成在顶壁216和/或底壁218中，并与各瓶开口210中的一个或多个相交。通过这种方式，例如，当由底壁218的外表面所限定的工作表面232接合结构时，使用者可在面对顶壁216时通过形成在顶壁216中的观察窗233观察瓶212中的一个或多个。
水准仪器具200还包括三个光源250，光源250相对于瓶的端部中的一个设置，用于为所述瓶照明。特别地，每个光源被安装在瓶开口210的孔表面208中的凹槽236内。在本实施例中，光源250由控制电路252供电，其包括电池组254和开关256，所述开关电连接至电池组254和光源250，用于选择性地为光源供能。优选地，电池组254包括两节(2节)AAA电池，但是它可被设计成包含各种数目和尺寸的电池而不脱离本发明的范围。用于保持电池组的电池舱257固定在形成于主体202的右侧壁220中的空腔内。电池舱257可由任何耐用的材料制成，但优选由塑料构成。可拆卸的电池盖258安装在电池舱257上。例如，电池盖258可直接压配合到位，或滑入闭合位置中。更具体地，电池盖226可包括一对柔性锁，使得它可直接被压入到闭合位置中，以及可被打开或移除以有助于更换电池组254。
开关256为安装在形成于左侧壁222中的洞内的按钮型开关，以便使用者可从外部接近。利用至少部分穿过沿着主体202的纵向长度延伸的孔262被引导的导线，开关256被电连接到电池组和光源。
控制电路252还包括自动切断电路260，例如电子计时器，其电连接至电池组254，用于在激活后的预定时间间隔之后关闭光源250。在其它的实施例中，控制电路252可包括不同类型的开关或者提供了对照明度的额外控制的其它电子部件。
水准仪器具200还包括多个塞子240，用于进一步将瓶212紧固在瓶开口210内。塞子240每一个都设置在通道234中的一个内，以在使用水准仪器具200期间防止瓶212穿过通道234的不期望移动。优选地，塞子240每一个都被构造成与通道234形成过盈配合，但是塞子240可附加地或可替换地经由粘合剂或其它紧固装置固定到主体202上。塞子240的每一个优选由有机聚合物制成，而不由胶、蜡或硅胶制成。例如，塞子240优选由下述材料中的一种制成：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、或聚氯乙稀(PVC)。
如图25中所示的，水准仪器具200还可包括多个磁性插入物246，其由主体202支撑，用于可释放地将水准仪器具固定到要被测量的含铁部件。例如，磁性插入物246每一个都定位在形成于底壁218中的孔248内。磁性插入物246可经由过盈配合或者经由粘合剂或其它固定装置被固定在孔248内。磁性插入物246优选具有适于经由磁吸力将水准仪器具200临时固定到要被测量的含铁部件上的类型和大小。更具体地，磁性插入物246的每一个优选具有有效的强度，使得在水准仪器具200与竖直取向的含铁结构接合时这些磁性插入物能够共同支撑水准仪器具200的重量，同时不会显著妨碍水准仪器具200在需要时从含铁结构的移除。
此外，孔248中的至少一个可形成在底壁218中，以在磁性插入物246未固定在孔248内时允许从主体202的外部接近一个或多个光源250。例如，在本实施例中，如图25中所示的那样，最左侧的孔246沿着底壁形成在与安装在最左侧瓶开口210的凹槽236中的光源250大体竖直对齐的位置处，并与纵向孔262相交以及延伸到最左侧的凹槽236。同样，最右侧的孔246沿着底壁形成在与安装在最右侧的瓶开口210的凹槽236中的光源250大体竖直对齐的位置处，并与纵向孔262相交以及延伸到最右侧凹槽236。也可在主体202中形成其它开口，以提供从这些孔246中的每一个接近相对应的光源250的通路。
尽管已根据优选实施例描述了本发明，但是当然要理解，本发明不局限于此，这是因为，本领域技术人员尤其按照前述的教导可作出修改。
Claims (16)
1.一种水准仪器具，包括：
主体，其包括至少一个瓶开口；
瓶，其至少部分地设置在所述至少一个瓶开口内；
光源，其用于照明所述瓶；以及
插入物构件，其相对于所述至少一个瓶开口安装在所述主体中的预定位置处，所述插入物构件被构造成在其中接收所述瓶并且将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
2.根据权利要求1所述的水准仪器具，其中，所述插入物构件具有限定了用于接收所述瓶的内部空腔的大体U形的横截面形状，且其中，所述插入物构件包括在所述插入物构件的侧壁中限定开口的突出物，用于将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
3.根据权利要求2所述的水准仪器具，还包括大体U形的支架，其被构造成将所述插入物构件安装到所述主体且至少部分位于矩形的瓶开口内。
4.根据权利要求1所述的水准仪器具，其中，所述插入物构件限定中央开口，用于在其中接收所述瓶，并且其中，所述插入物构件包括沿着大体垂直于所述插入物构件的表面的方向延伸的凸出物，用于将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
5.根据权利要求1所述的水准仪器具，进一步包括：安装在所述主体的端部处的至少一个端盖；和容纳在所述至少一个端盖中用于为所述光源供电的控制电路，其中，所述端盖由弹性材料制成。
6.根据权利要求5所述的水准仪器具，其中，所述控制电路包括电池组和电连接至所述电池组用于选择性地向所述光源供能的开关。
7.根据权利要求6所述的水准仪器具，其中，所述控制电路包括自动切断电路，其电连接至所述电池组，用于关闭所述光源。
8.根据权利要求6所述的水准仪器具，其中，所述端盖包括用于保持所述电池组的电池舱和安装在所述端盖上用于接近所述电池组的可拆卸电池盖。
9.一种水准仪器具，所述水准仪器具包括：
主体，其包括至少一个瓶开口；
瓶，其至少部分地设置在所述至少一个瓶开口内；
用于照明所述瓶的光源，其设置成与所述瓶的端部相对；
至少一个端盖，其安装在所述主体的端部处；以及
用于为所述光源供电的控制电路，其安装在所述至少一个端盖中。
10.根据权利要求9所述的水准仪器具，其中，所述控制电路包括电池组和电连接至所述电池组用于选择性地向所述光源供能的开关。
11.根据权利要求10所述的水准仪器具，其中，所述控制电路包括自动切断电路，其电连接至所述电池组，用于关闭所述光源。
12.根据权利要求10所述的水准仪器具，其中，所述至少一个端盖包括：用于保持所述电池组的电池舱；和安装在所述至少一个端盖上用于接近所述电池组的可拆卸电池盖。
13.根据权利要求9所述的水准仪器具，其中，所述至少一个端盖由弹性材料制成。
14.根据权利要求9所述的水准仪器具，进一步包括相对于所述至少一个瓶开口安装在所述主体中的预定位置处的插入物构件，所述插入物构件被构造成在其中接收所述瓶并且将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
15.根据权利要求14所述的水准仪器具，其中，所述插入物构件具有大体U形的横截面形状，其限定了用于接收所述瓶的内部空腔，并且其中，所述插入物构件包括在所述插入物构件的侧壁中限定开口的突出物，用于将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
16.根据权利要求14所述的水准仪器具，其中，所述插入物构件限定中央开口，用于在其中接收所述瓶，并且其中，所述插入物构件包括沿着大体垂直于所述插入物构件的表面的方向延伸的凸出物，用于将所述光源保持成与所述瓶的端部相对。
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