CN105444739A - 用于水平仪的可移除端盖组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水平仪，所述水平仪包括限定端部的框架、邻近所述端部定位的开口、与所述框架可接合的并且构造为盖在所述开口上的端盖、和与所述端盖关联并在所述开口内选择性地可定位的可释放接合机构，其中，所述可释放接合机构在接合位置与释放位置之间是可移动的，在所述接合位置中，在开口处插入在框架与端盖之间的接合结构防止端盖从框架移除，在所述释放位置中，所述接合结构使端盖能够被从框架移除。

Description

用于水平仪的可移除端盖组件

技术领域

本发明涉及一种诸如水平仪的工具，并且更具体地涉及用于水平仪的可移除端盖特征。

背景技术

水平仪通常包括固定到细长框架的至少一个气泡管。所述框架可以由金属、塑料、有机材料(例如，木材)，或其它刚性材料构造，并具有可能在型号之间和在型号之内变化的横截面，但通常表现为箱形梁(例如，图1、2)或I形梁(例如，图6、7)。可选地，所述框架可具有适合于特定应用的其他形状(例如，用于找平图片或柱子的角状框架)。所述气泡管指示水平仪例如相对于水平、垂直、或对角平面的方向。所述管包含一定量的流体和气泡，并且用户观察管内的气泡位置以确定所述工具相对于所需平面的位置。水平仪还可以包括用于指示所述水平仪相对于平面的取向的其他令人满意的装置，所述装置诸如电子指示器。

由于水平仪可能经受例如在工地上的苛刻的操作和储存条件，水平仪通常具有固定到框架的端部的端盖，其用于保护水平仪的端部。水平仪端盖的一个缺点是，它们阻止水平仪计量表面一直到达限定角落的壁，这在希望使用计量表面画直到所述角落的直线时是不利的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于水平仪的端盖，其可以由用户简单地并且快速地固定到框架和从框架移除，而无需使用另外的材料和特殊的工具，并且不从水平仪或端盖除去任何部分和部件。

按照本发明的一个方面，例如水平仪的工具包括有两个端部的细长框架。所述框架限定至少一个计量表面，并具有可以在实施例之间以及甚至沿着框架的轴线变化的横截面。常见的横截面通常包括箱形梁横截面和I形梁横截面。有箱形梁横截面的实施例具有框架，所述框架有第一面和相对的第二面，这两者沿框架的细长轴基本彼此平行地并且相对于所述计量表面以一个角度延伸。有I形梁横截面的实施例有在上部和下部凸缘之间沿框架的细长轴并且相对于所述计量表面以一个角度延伸的网格，而不是第一和第二面。

一个或多个凹部在每个端部附近延伸穿过框架。凹部通常位于包含所述第一和第二面(例如，在箱形梁实施例的情况下)或网格(例如，I形梁实施例的情况下)的平面中。所述凹部的尺寸形成为接收由所述端盖携带的滑动保持器，其在接合位置与释放位置之间是可动的，所述接合位置选择性地固定端盖到所述框架，所述释放位置选择性地使端盖能够从框架移除。如下文更全面地描述的，至少一个凹部包括在接合位置时被保持器接合以防止所述端盖脱开的捕获凸部。

所述凹部可以包括一个或多个捕获凸部和/或缺口，在滑动保持器处于接合位置时，所述捕获凸部和/或缺口与由滑动保持器限定的捕获接收器配合。滑动保持器在端盖限定的开口内的接合和释放位置之间是可动的，并且可与凹部的缺口接合以防止端盖相对于框架的移动。

端盖可接合于框架的端部，并包括主盖体和滑动保持器。主盖体可由任何单一材料或坚固材料的组合构造，诸如能够吸收冲击并限制转移到其它部件的能量的橡胶或塑料。此外，主盖体可以被构造为单个部件或子部件的组装，并且可以是完全地或部分地空心的，以节约材料用量和成本、减轻重量、或提供一种与其他结构协作的功能性内表面，所述其他结构诸如滑动保持器。

主盖体包括内部部分和外部部分，所述内部部分在与端部接合时至少部分地从视图中隐藏，所述外部部分从端部向外突出。在主盖体的内部部分连接外部部分的位置，存在肩部以便固定主盖体相对于框架的位置。此肩部的宽度足够宽以在框架接收整个内部部分时停止主盖的运动，但又足够窄以使所述外部部分的外表面平齐地抵靠所述框架的外表面。这种平齐配合，虽然不是必需的，使能更舒适的并且更符合人体工学的使用。除了上述肩部外，主盖体可配备其他结构，以相对于框架引导和固定它的位置。这些附加的特征可以是以棱(例如，是与在框架上的制动件结合工作的类型)、磁铁、闩锁或其它结构的形式。

此外，主盖体的外部部分可具有任何数量的几何构型和形状。然而，理想地，外部分将具有允许整个水平仪组件以其任何细长边平放的形状。所述外部部分也可以装配孔(例如，以便于在钩子上携带或悬挂水平仪)、凹部、纹理(例如，以方便抓握)，或其他有用的特征。

如前所述，滑动保持器可移动地定位在所述端盖的开口内，并通常地具有接合位置和释放位置。当该端盖与框架接合并且滑动保持器处于接合位置时，端盖可能无法从框架脱离。相反地，当端盖与框架接合并且滑动保持器处于释放位置时，端盖可以从框架移除。

为了便于组装，滑动保持器可以是以一对保持器子部分的形式，所述一对保持器子部分位于由所述端盖限定的相对侧的开口内，并且被构造用于彼此接合以便形成滑动保持器。

滑动保持器可包括偏置机构以防止它意外地滑动到释放位置，这可能导致端盖的意外丢失。偏置机构可以包括任意数量的结构，包括按钮、闩锁，磁铁、扭锁、滑动锁、凸轮锁、夹紧释放机构，或其他设备。代表性的实施例包括与端盖开口配合的铰接按钮。所述按钮，其被滑动保持器的外表面容纳，包括有两侧被铰链枢转地支撑的拨片(toggle)。定位在所述拨片的一侧之下的弹簧偏置其到锁定位置，其中所述拨片的一侧或两侧从滑动保持器的表面突出。当端盖与框架耦合并且用户移动滑动保持器到接合位置时，所述主盖捕获拨片(例如，在端盖开口的边缘上或在端盖的表面上的制动件上)，从而防止滑动保持器移动到释放位置。为了移动滑动保持器到释放位置，使用者首先克服弹簧力压下所述拨片，使其与滑动保持器的表面大致地齐平并摆脱端盖；此后，用户可将端盖拉出框架端部。

本发明的各种其他特征、目的和优点从与附图一起的下面的描述中将变得显而易见。虽然可移除端盖组件在水平仪的情况下进行了说明，应当理解的是它也可以其他应用中执行有用的功能，诸如正方形、直线形边缘、与把手有关的(例如，在工具上)、与柱或杆有关的(例如，在搁架组件中)、以及本文未具体提及的其他应用。

附图说明

图1是箱型梁的等轴测视图(ISO)。

图2是箱型梁的分解等轴测视图。

图3是箱型梁的打开的滑动保持器的近距离等轴测视图。

图4A示出了箱型梁的端盖的横截面。

图4B示出了箱型梁的端盖的横截面。

图5示出了箱型梁的滑动保持器的细节。

图6是I型梁的等轴测视图。

图7是I型梁的分解等轴测视图。

图8是I型梁端盖的分解顶视图。

图9是I型梁的闭合滑动保持器的局部视图。

图10是I型梁端盖的剖视图。

具体实施方式

图1-5示出了以用于箱形梁水平仪的可移除端盖装置的形式的本发明的第一实施例。图1示出与水平仪22耦合的可移除端盖20，所述水平仪包括有封闭的多边形横截面以及第一端部26和第二端部28的细长箱形梁式框架24，其中任一端部在平行于所述框架的细长维度方向上可以接收可移除的端盖20。在操作中，水平仪22可以包括与每个端部26、28结合的一个可移除的端盖20。

当移除端盖20并沿细长轴观察时，可以看出的是框架24包括在第一端部26处的第一端缘30和相对的第二端缘32，其分别对应于第一侧壁34和相对的第二侧壁36。第一和第二侧壁34、36在框架24的顶壁与底壁之间延伸并使其互相连接，所述顶壁和底壁以已知的方式限定相应的顶部和底部计量表面。可以理解的是，第一和第二端缘30、32能够可选地对应于横截面的不同于那些限定水平仪计量面的其他的相对壁。

参考图2，开放的第一凹部38靠近框架端部26正交地延伸穿过第一侧壁34，并且封闭的第二凹部40与第一凹部38横向对准地延伸穿过第二侧壁36。第一凹部38也延伸穿过第一边缘30，从而通向框架端部26。第一凹部38形成为创建捕获凸部42a、42b的形状，所述凸部42a、42b在包含第一侧壁34的平面中向内朝向彼此突出。如下面更全面地描述的，捕获凸部42a、42b阻止滑动保持器46的移动。第二凹部40延伸穿过第二侧壁36，但是不延伸穿过第二边缘32(即，它不通向框架端部26)。

参考图4A-4B，端盖20包括主盖体48，其容纳滑动保持器46。主盖体48包括由肩部56隔开的外部部分52和内部部分54。当端盖20与框架24耦合时，如图1所示，框架24可滑动地接收内部部分54并且将其从视图隐藏，同时外部部分52可见地从框架端部26突出。肩部56在第一端部26处接合框架24的端部表面，以相对于框架24固定端盖20的位置。主盖体48的内部部分54设有类似于但在尺寸上小于框架24的横截面的横截面，使得主盖体48的表面不与框架24的计量表面干涉。理想地，内部部分54形成在被框架24接收时实现紧密贴合的尺寸。主盖体48包括横向开口58，其形成接收滑动保持器46的尺寸，在端盖20与框架24耦合时，开口58与凹部38、40对齐。

再次参考图4A-4B和图5，滑动保持器46具有第一端部60和第二端部62，并且可由主盖开口58和框架凹部38、40接收。用户可以在接合位置(图1)与释放位置(图2、3)之间移动滑动保持器46。如将要说明的，滑动保持器46选择性地防止端盖20从框架24移除。要做到这一点，主盖开口58和框架凹部38、40分别地接收滑动保持器46的第一和第二端部60、62。在操作中，虽然用户可以选择性地相对于框架的凹部38、40定位滑动保持器46，以选择性地使用户能够移除端盖20，滑动保持器46保持在主盖开口58内。在接合位置中，滑动保持器46这样定位，使得在其第一端部60的止动件66抵接框架侧壁34的外表面，并且其第二端部62占据框架凹部40。在第一端部60处邻近止动件66的滑动保持器46的部分具有与框架凹部38的横截面匹配的横截面。此共有的横截面使滑动保持器46能够在框架凹部38、40内移动。在接合位置时，滑动保持器46的紧邻止动件66的所述部分在框架凹部40内向内地定位在捕获凸部42a、42b。以这种方式，滑动保持器46与捕获凸部42a、42b的接合，结合于第二端部62在框架凹部40内的定位，防止端盖20相对于框架24的运动。

为了便于组装，滑动保持器46可以包括两个或更多的部件(例如，超声焊接在一起的凸型和凹型部件)。为了限制滑动保持器46相对于端盖开口58的运动范围，第一滑动止动件66(如上所述)位于滑动保持器46的第一端部60处，并且第二滑动止动件68从第一滑动止动件66横向地隔开。虽然可以理解的是任何其他满意的构造都可以使用，在一种形式中，第二滑动止动件68可以是由滑动保持器46的母型部件限定的边或缘的形式。

为了使用户可以从框架24释放可移除的端盖20，滑动保持器46包括位于滑动定位器46的相对侧上的一对释放槽70a、70b，参照图3、5，在滑动保持器46处于释放位置时，槽70a、70b被构造成与捕获凸部42a、42b在纵向方向上对准。在操作中，仅当滑动保持器46处于释放位置时，用户可将端盖20插入框架24，并从框架24移除盖20，这是由在滑动保持器46的第二端部62上向内推压，使得第二端部62位于框架开口40形成在其内的框架侧壁的内表面的内侧而实现的。在第二端部62以这种方式被向内按压时，滑动止动件68接合框架侧壁的围绕开口38的内表面，这同时确保第二端部62完全地从框架开口40脱离，并且分别地定位槽70a、70b与捕获凸部42a、42b对准。在那种构造中，随着可移动端盖20插入框架24或从框架24移除，槽70a、70b可以自由地经过捕获凸部42a、42b。然后，当端盖20以肩部56会允许地尽量插入框架24时，用户可以滑动所述滑动保持器46进入接合位置，在此时，槽70a、70b在框架24的捕获凸部42a、42b的前方，并且移动出与框架24的捕获凸部42a、42b的对准。在此构造中，槽70a、70b和捕获凸部42a、42b不相对纵向方向对准，并且凸部42a、42b不能穿过狭槽70a、70b，从而防止端盖20从框架24的移除。如图4A所示，同时地，在滑动保持器46移动到接合位置时，其第二端部62突出穿过第二框架凹部40。

滑动保持器46还可以包括偏置机构，以防止其意外滑动到释放位置，这可能导致端盖20的意外丢失。偏置机构代表性地可以是与滑动保持器46接合并推动其向接合位置的弹簧形式，或者替代地可以包括任何其他满意的装置，诸如闩锁、磁铁、扭锁、滑动锁、凸轮锁、夹紧释放机构，或其他设备。

图6-10示出了本发明以用于I型梁式水平仪的可移除端盖装置的形式的第二实施例。如图6、7所示，水平仪72包括有开放的I型梁横截面的细长框架74，其有在上部凸缘78和下部80凸缘之间跨越的网格76。水平仪72包括有主盖体84和滑动保持器86的端盖82。虽然可以理解的是网格76可以被定向在任何其他期望的角度，在示出实施例中，网格76被定向为垂直于凸缘78、80。当移除端盖82并沿细长轴观察时，对应于框架74的端部96的边缘88被显露。每个网格76和凸缘78、80具有可能变化的厚度。

特别参考图7，每个凸缘78、80具有与水平仪72的纵向轴线平行地延伸的第一唇部90a、90b和第二唇部92a、92b。上部凸缘78的第一和第二唇部90a、92a首先朝向下部凸缘80向下突出，然后朝向网格76向内突出。同样地，下部凸缘80的第一和第二唇部90b、92b首先朝向上部凸缘78向上突出，然后朝向网格76向内突出。可替代地，上部和下部凸缘78、80的每个第一和第二唇部90、92可以改为绕平行于框架74的纵向轴线的轴线朝向网格76连续地向内卷起；可选地，凸缘78、80可以完全不包括唇部90、92。

如图7、9所示，凹部94正交地延伸穿过网格76和边缘88，通向框架端部96。凹部94包括邻近端部96的通道98，和在端部96内部定位的凹部100a、100b，其在从端部96轴向地向内的位置从凹部94横向地向外延伸。凹部94还限定两个凸部102a、102b，所述凸部在邻近在缺口100a、100b外的端部96的位置处分别地相对于上部和下部凸缘78、80向内突出。在示出的实施例中，凸部102a、102b具有带两个直角的部分矩形轮廓；然而，它们可以根据需要可选地表现为其他形状和结构。

主盖体84包括通过肩部108从两个内部部分106a、106b中分离的外部部分104。如图8所示，内部部分106a、106b通过槽110分开。槽110具有比网格76的厚度稍大的宽度，这使端盖82能够滑动到框架端部96上，使得内部部分106a、106b都定位为抵靠着网格76的相对侧表面。在这种“耦合”构造中，上部和下部凸缘78、80的唇部90、92覆于主盖体84的内部部分106a，106b上，有助于相对于框架74固定其位置。穿过主盖体84的横向开口112接收滑动保持器86。

参考图7、8，滑动保持器86可以是以在主盖84的开口112内可接合并固定在一起的一对滑动保持器部分114a、114b的形式。当在主盖开口112内接合时，滑动保持器部分114a、114b可移动地定位在网格凹部94内，并接合在一起以形成统一的滑动保持器86。滑动保持器86在释放位置和接合位置之间是可移动的，这通过与凸部102a、102b的选择性接合而控制。滑动保持器86部分中的一个，例如滑动保持器部分114a，包括两个捕捉凸部113a、113b，所述捕捉凸部构造为在滑动夹持器86处于接合位置时分别地接收到凹部缺口100a、100b内，而滑动保持器86的其他部分，如滑动保持器部分114b，不包括这样的凸部。邻近凸部113a、113b，滑动保持器部分114a包括以横向凹部的形式的接收器116a、116b，所述横向凹部沿网格轴彼此相对。滑动保持器部分114b包括与在滑动保持器部分114a中的接收器116a，116b类似的接收器。

每个接收器116a、116b是以有远端表面118a、118b的盲凹部的形式，所述凹部形成能够沿对网格76的横向方向滑过并接收相应的捕获凸部102a、102b的尺寸。虽然接收部116a、116b理想地表现为相应的捕获凸部102a、102b的阴性轮廓，接收器116a、116b能够可选地表现为能够接收相应的捕获凸部102a、102b的任何几何形状。

在操作中，当滑动保持器86在释放位置中时，捕获凸部113a、113b与槽110定位失准，使得网格76可以在端盖82被推进到框架74时被槽110接收。当端盖82以肩部108允许的限度被推入框架74内时，用户滑动该滑动保持器86进入接合位置，其功能是分别地定位捕获凸部113a、113b在缺口110a、110b内。以这种方式，捕获凸部113a、113b分别地在缺口110a、110b内的接合防止端盖82相对于框架74的向外运动。在滑动保持器86处于接合位置时，滑动保持器86的端部在横向开口112处与主盖体84周围的表面是齐平的。

当滑动定位器86在接合位置与释放位置之间移动时，接收器116a、116b移出对准并滑过凸部102a、102b。当滑动保持器86被移动到释放位置时，凸部102a、102b与在滑动保持器部分114b中凹部的端部的接合作为限制滑动保持器86的横向运动的止动件，所述止动件限制滑动保持器86的横向运动在捕获凸部113a、113b分别地与缺口110a、110b不对准的位置，而滑动保持器部分114b的端部被构造为使其能够移动到开口112。相反地，当滑动保持器86被移动到接合位置时，凸部102a、102b与在滑动保持器部分114a中凹部116a、116b的端部的接合作为限制滑动保持器86的横向移动的止动件，所述止动件限制滑动保持器86的横向移动在捕获凸部113a、113b分别地定位在凹部110a、110b的位置。

滑动保持器86还可以包括偏置机构以保持它在接合位置，这可能导致所述端盖的意外丢失。偏置机构可以是以弹簧的形式，或者可选地可以包括任意数量的结构，所述结构包括按钮、闩锁、磁铁、扭锁、滑动锁、凸轮锁、夹紧释放机构，或其他设备。

Claims (4)

1.一种水平仪，其包括

限定端部的框架；

邻近所述端部定位的开口；

可与所述框架接合的端盖，所述端盖构造为盖在所述开口上；和

与所述端盖关联并在所述开口内选择性地可定位的可释放接合机构，其中，所述可释放接合机构在接合位置与释放位置之间是可移动的，在所述接合位置中，在开口处插入在框架与端盖之间的接合结构防止端盖从框架移除，在所述释放位置中，所述接合结构使端盖能够被从框架移除。

2.根据权利要求1所述的水平仪，其中，所述端盖限定横向通道，并且其中，所述可释放接合机构在接合与释放位置之间可在横向通道内移动。

3.根据权利要求2所述的水平仪，其中，所述可释放接合机构在接合与释放位置之间在横向通道内是可滑动地可移动的，所述横向通道在横向于所述框架的纵向轴的方向上。

4.根据权利要求3所述的水平仪，其中，所述接合结构包括定位在框架开口与框架的端部之间的一个或更多的凸部，以及在所述可释放接合机构上的接合结构，当所述可释放接合机构在接合位置中时，所述接合结构接合所述一个或更多的凸部，而当所述可释放接合机构在释放位置时，所述接合结构与所述一个或更多的凸部脱离接合。