JP2007532921A - 水準器で使用される暗色バンド付き気泡管 - Google Patents

Abstract

気泡管（１０）と、そのような気泡管を備える水準器（８０）とが開示されている。気泡管は、キャビティ（３０）を形成する器体（２０）であって、第１端部（２１）及び第２端部（２２）、中点（２３）及び内外表面を有する器体（２０）と、器体の周りに延在する１対のマーカーリング（４１、４２）と、それぞれ第１端部及び第２端部付近で器体を取り囲む第１暗色バンド（６１）及び第２暗色バンド（６２）とを有する。液体（５３）と気体（５２）の泡（５０）とが、キャビティ内に入っている。気体−液体境界面（５１）が視認性を大幅に高め、その結果、気泡と、マーカーリングに対するその関係とがより容易にわかる。

Description

［発明の分野］
本発明は、包括的には気泡管に、特に水準器内で使用される、気泡を封入した気泡管に関する。

［発明の背景］
建築構成部品、機械、線、ポール等の要素の水平度（levelness）を決定するために、異なった密度を有する流体にかかる重力の作用を利用することは、長く知られてきた。気泡水準器とも呼ばれる水準器（spirit levels）は、このように重力を利用し、それによって水平面又は垂直面を設定することができる既知の器具である。そのような水準器は、不凍液、一般的にはミネラルスピリット内に浮かんだ気泡、一般的には空気を含む密封気泡管を備える。気泡が気泡管上の所定目盛りマークの間に留まるとき、被測定表面は水平又は垂直であると見なされる。

水平面又は垂直面を決定することができる正確度は、気泡が気泡管上の横マークの間の中心に位置する正確度によって決定的に左右され、これはもちろん、そのような線及び気泡自体の輪郭の視認性によって左右される。通常の照明状態では気泡の位置を容易に見ることができるが、ひどい曇天日又は夕闇又は照明が不十分な空間では、見ることが困難になる。すなわち、典型的な従来型水準器は、比較的十分に照明された環境においてのみ有効に使用されることができ、したがって、大工やれんが職人等の職人が効率的に働くことができる時間及び場所に制約を加える可能性がある。

気泡管内の気泡の位置を探し出すために理想的とは言えない状態で、水平面の水平度を測定又は設定すること、又は垂直面を設定又は鉛直にすることがしばしば必要であるため、気泡の位置をより容易に確認できる水準器を提供しようとする多くの試みがなされてきた。たとえば、気泡管を照明して気泡の視認性を高めるために、水準器内に照明装置を設けたものもある。気泡の視認性を高めようとする別の試みとして、気泡管内に浮き物体を使用するものがあった。さらに別の試みは、複雑な電気的又は光ファイバによる気泡位置感知を使用した。

これらの従来技術の試みはいずれも、簡単且つ低価格でありながら、気泡の位置確認の問題をうまく克服する方法を提供することができなかった。たとえば、気泡照明装置は、暗闇状態ではうまく働くであろうが、薄暗い照明やもう少し明るい場所であって、気泡管を見たときに気泡が背景に溶け込むような場所で動作するとき、あまり助けにならない。浮きは視認性を高めるであろうが、それらが気泡管内に含まれる結果として、しばしば測定の精度が低下する。電気的又は光ファイバによる感知手段を備える水準器は一般的に、高価すぎるとともに、作業現場で容易に取り扱うにはデリケートすぎ、幾つかの状態では気泡の視認性をまったく高めないであろう。

したがって、気泡の視認性を向上させ、それにより、測定中の気泡の位置確認を助けることができる改良型の気泡管及び水準器が必要である。さらに、作業現場で特別な取り扱いを必要としないとともに、大幅な追加の製造コストを必要としないそのような改良型気泡管及び水準器が必要である。加えて、さまざまな照明状態においてうまく働き、また気泡管内の気泡の位置を容易に確認することができる気泡管及び水準器を提供する必要がある。

［発明の目的］
本発明の１つの目的は、内部の気泡の視認性を高める、水準器内で使用される改良型気泡管を提供することである。

本発明の別の目的は、内部の気泡の視認性を向上させる気泡管を用いた水準器を提供することである。

本発明の別の目的は、内部の気泡の視認性を向上させる気泡管を用いることを含む、要素の水平度を測定する方法を提供することである。

本発明の別の目的は、気泡管のキャビティの周りを囲むバンドであって、キャビティの最大直径の互いに対向する側に位置し、それにより、内部の気泡の視認性を高めることができるバンドを有する気泡管を提供することである。

本発明の別の目的は、作業現場で特別な取り扱いを必要としないとともに、大幅な追加の製造コストを必要としない、気泡の視認性を高めた気泡管及び水準器を提供することである。

本発明の別の目的は、他の場合であれば気泡管内の気泡と液体との間の境界面を見分けることが困難である状態において、気泡の視認性を高めることができる気泡管及び水準器を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、さまざまな照明状態においてうまく働き、また気泡管内の気泡の位置を容易に確認することができる水準器を提供することである。

本発明の上記の目的及び他の目的は、以下の説明及び図面から明らかになるであろう。

［発明の概要］
少なくとも１つの実施の形態では、本発明は、水準器内に使用される、視認性（readability）を高めることができる気泡管である。本発明は、気泡管内の気泡の視認性を向上させるための１対のバンドを含めた新規な要素を提供することにより、現在の技術状態と比べて大幅な前進を示す。

一実施の形態では、気泡管は、第１端部及び第２端部、中点及び内外表面を有する器体と、器体に対して連結された少なくとも１つのマーカーリングと、キャビティと、キャビティ内に位置し、境界面によって画定された気泡と、キャビティの周りを囲む第１暗色バンド及び第２暗色バンドであって、第１バンドは第１端部と中点との間に位置し、第２バンドは第２端部と中点との間に位置する、第１暗色バンド及び第２暗色バンドとを有する。そのような気泡管では、境界面、好ましくは気体−液体境界面が第１バンド及び第２バンドを反射し、それにより、気泡を外表面の外側から見るとき、境界面が暗く見え、それにより、気泡の視認性を高めることができる。本明細書で使用するとき、「暗い」又は「暗色」は、黒色と、たとえば濃いグレー、濃い青、濃い緑、濃い茶等を含めた、色調が黒色に近い色とを表す。

そのような実施の形態では、キャビティは好ましくはたる形である、すなわち、キャビティの断面は直径が増加し、最大直径に達してから、直径が減少する。最大直径は好ましくは、中点付近にあり、中点は第１端部及び第２端部から等距離にあっても、そうでなくてもよい。器体は好ましくは円筒形である。

バンドは不透明であって、それにより、光がそれらを通過しないようにしてもよく、或いは、それらは、一部の光が通過するように半透明又は着色されてもよい。バンドは、器体の外表面上、器体の内表面上、又は器体の内外表面の間に配置されてもよい。別法では、バンドは器体と一体化してもよく、その場合、器体の不透明又は半透明部分で構成することができる。幾つかの実施の形態では、バンドが気泡より幅広である。

気泡管はさらに、第１エンドクロージャ及び第２エンドクロージャを備えてもよい。好適な実施の形態では、エンドクロージャは器体と一体化しており、キャビティを画定する内表面の部分を含む。幾つかの実施の形態では、そのようなエンドクロージャは、暗色でもよく、またバンドに加えて、これも境界面で反射することができる。

好ましくは、少なくとも１つのマーカーリングが、気泡管の外表面の外側から見える。気泡管は好ましくは、最大直径から等距離にある第１マーカーリング及び第２マーカーリングを有し、それにより、ユーザは、気泡が最大直径の位置にあるときを判定することができる。第１リングは好ましくは、最大直径と第１端部との間に位置し、また第２リングは好ましくは、最大直径と第２端部との間に位置する。そのようなリングは、外表面上又は内表面上に位置してもよいが、リングが内外表面間に位置することが好ましい。

本発明はまた、改善された測定を行うための水準器としても説明されることができる。そのような水準器は、測定すべき要素と接触させる測定表面と、測定表面に対して或る角度関係で水準器内に形成されたリセスと、リセス内に収容された気泡管とを備える。気泡管は好ましくは、第１端部及び第２端部、中点及び内外表面を有する器体と、器体に対して連結された、外表面の外側から見える少なくとも１つのマーカーリングと、キャビティ内に位置し、境界面によって画定された気泡と、キャビティの周りを囲む第１暗色バンド及び第２暗色バンドであって、第１バンドは第１端部と中点との間に位置し、第２バンドは第２端部と中点との間に位置する、第１暗色バンド及び第２暗色バンドとを有する。要素の測定は、第１バンド及び第２バンドが境界面上で反射し、それにより、気泡を見たときに境界面が暗色に見えることによって容易になる。境界面は好ましくは、気体−液体境界面であるが、２つの混ざり合わない流体間の境界面でもよいと考えられる。

内表面は、中点付近に最大直径を有することが好ましいキャビティを画定する。気泡管を重力に対して垂直に向けたとき、気泡は最大直径の位置に留まる。幾つかの実施の形態では、気泡管は、最大直径から等距離に第１マーカーリング及び第２マーカーリングを有し、第１リングは、最大直径と第１端部との間に位置し、また第２リングは、最大直径と第２端部との間に位置する。そのようなリングは、内表面上又は外表面上に位置してもよいが、リングが内外表面間に位置することが最も好ましい。

非常に好ましい実施の形態では、最大直径は中点に位置し、第１マーカーリング及び第２マーカーリングは最大直径から等距離に位置し、またバンドは最大直径から等距離に位置する。そのような実施の形態では、気泡の境界面でのバンドの反射が均一である、すなわち、気泡管は対称的であるので、気泡管に垂直且つ最大直径を含む平面上の位置から気泡を見たとき、境界面での第１バンドの反射は、境界面での第２バンドの反射と同じである。

本発明の別の実施の形態を参照しながら上述したように、バンドは不透明であって、それにより、光がそれらを通過しないようにしてもよく、或いはそれらは、一部の光が通過するように半透明又は着色されてもよい。バンドは、器体の外表面上、器体の内表面上、又は器体の内外表面の間に配置されてもよい。別法では、バンドは器体と一体化してもよく、そのような場合、器体の不透明又は半透明部分で構成することができる。

本発明はまた、要素の水平度を測定する方法も含む。本方法は、測定表面、及びそれに対して或る角度関係で配置された気泡管を有する水準器を設けること、測定表面を要素上に位置付けること、及び気泡の位置を確認することによって要素の水平度を評価することを含む。

そのような方法は、第１端部及び第２端部、中点及び内外表面を有する器体であって、内表面がキャビティを画定する、器体と、器体に対して連結された、外表面の外側から見える少なくとも１つのマーカーリングと、キャビティ内に位置し、気体−液体境界面によって画定された気泡と、キャビティの周りを囲む第１暗色バンド及び第２暗色バンドであって、第１バンドは、第１端部と中点との間に位置し、第２バンドは、第２端部と中点との間に位置する、第１暗色バンド及び第２暗色バンドとを有する気泡管を使用することによって容易になる。

上記方法でそのような気泡管を使用するとき、バンドは、境界面で反射し、それにより、気泡の視認性を向上させることにより、気泡の位置確認を容易にする。そのような方法は、キャビティの最大直径に関して対称的であるバンドを使用することによってさらに向上させられる。上述したように、そのようなバンドは不透明であって、それにより、光がそれらを通過しないようにしてもよく、或いは、それらは、一部の光が通過するように半透明又は着色されてもよい。バンドは、器体の外表面上、器体の内表面上、又は器体の内外表面の間に配置されてもよい。別法では、バンドは器体と一体化してもよく、そのような場合、器体の不透明又は半透明部分で構成することができる。

［好適な実施形態の詳細な説明］
図１は、気泡管１０の一実施形態の上面図であり、図２はその正面図である。気泡管１０は、第１端部２１及び第２端部２２とその間の中点２３とを有する器体２０を備える。気泡管１０は好ましくは、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ブチレート等のプラスチック材料から作成されて、透明である。器体２０の内表面２４が、たる形キャビティ３０を画定し、それにより、最大直径３１を有するキャビティ３０の断面が存在する。最大直径３１は好ましくは、中点２３又はその付近に位置する。

気泡管１０はさらに、器体２０に対して連結された１対のマーカーリング４１及び４２を備える。マーカーリング４１及び４２は好ましくは、最大直径３１から等距離にある。図示のように、気泡５０がキャビティ３０内の最大直径３１の位置でマーカーリング４１と４２との間に位置付けられている。気泡５０は、気体−液体境界面５１によって画定され、気泡５０は気体５２であり、キャビティ３０の残り部分は液体５３で満たされている。好ましくは気体５２は空気であり、好ましくは液体５３はミネラルスピリット等である。

気泡管１０はまた、キャビティ３０の周りを囲む暗色バンド６１及び６２を備える。第１バンド６１は、最大直径３１と第１端部２１との間に位置し、第２バンド６２は、最大直径３１と第２端部２２との間に位置する。

気泡管１０はさらに、第１端部２１及び第２端部２２にエンドクロージャ７１及び７２を備える。第１エンドクロージャ７１は第１端部２１に位置し、第２エンドクロージャ７２は第２端部２２に位置する。第１エンドクロージャ７１及び第２エンドクロージャ７２は、好ましくは器体２０と一体化して、キャビティ３０を密封している。

図１は、最大直径３１に位置する気泡５０を示す。観察線（viewing line）５４は、気泡管１０を側部から見たときに第１バンド６１が境界面５１で反射される仕方を示す。明らかなように、境界面５１でのバンド６１及び６２の無数の反射が、気泡５０の外周に沿った暗色の輪郭を観察者に与える。観察者と気泡５０との間の境界面５１、すなわち図１の気泡５０の中央部分は、バンドを反射しないように見える。好適な実施形態では、バンド６１及び６２は、約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）幅であり、最大直径３１に位置するときの気泡５０から等距離にある。バンド６１及び６２の各々は、最大直径３１から約１．２７ｃｍ（約１／２インチ）にあるであろう。

図３は、気泡管１０を備える水準器８０の正面図である。水準器８０は、測定すべき建物表面９０等の要素と接触させる測定表面８１を有する。リセス８２が、測定表面８１に対して或る角度関係で水準器８０内に形成されている。リセス８２は、気泡管１０を測定表面８１に対して或る角度関係で受け取って保持する。図示のように、気泡管１０は測定表面８１に平行である。

図５は、図２の４−４線に沿った気泡管１０の断面図を示し、この場合、第１バンド６１が気泡管１０の外表面２５に付着されている。図４、図６及び図７は、図２の４−４線に沿った気泡管１０の代替の断面図である。図４では、第１バンド６１が気泡管１０の内表面２４上に示されている。図６では、第１バンド６１が、器体２０の内表面２４と外表面２５と間に示されている。そのような実施形態は、２成分重ね成形（dual component overmolded）気泡管１０であって、バンド６１及び６２を内側シリンダ上に置き、その後、シリンダ及びスリーブの周囲に外側スリーブを成形している２成分重ね成形気泡管１０を、有してもよい。図４乃至図６に示されたこれらの実施形態の各々において、バンド６１及び６２は、金属から成るフォイル、熱硬化性材料、高い融点を有する熱可塑性材料、インク、顔料又は他の暗色材料でもよく、またバンド６１及び６２は、器体２０内に熱間スタンプ、プレス加工又は圧延されるか、それに印刷されるか、他の方法によって付着されてもよい。図７では、第１バンド６１は器体２０と一体化しており、器体２０の内表面２４及び外表面２５間に位置していると言うことができる。そのような実施形態では、バンド６１及び６２を器体の不透明又は半透明部分で構成してもよい。

したがって、本発明によれば、上記の目的及び利点を十分に満たす、水準器で使用される気泡管が提供されていることは明らかである。

本発明をその特定の実施形態に関して説明してきたが、多くの代替、修正及び変更が当業者には明らかであることは明白である。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び広い範囲に入るそのような代替、修正及び変更をすべて包含するものとする。

本発明よる気泡管の上面図である。 図１の気泡管の正面図である。 図１及び図２の気泡管を含む水準器の、本発明の態様をよりわかりやすく示すために２カ所を破断した正面図である。 図２に示された４−４線に沿った気泡管の断面図である。 図４と同様であるが、本発明の代替実施形態である気泡管を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態である別の気泡管を示す別の断面図である。 本発明の別の実施形態を示すさらに別の気泡管の断面図である。

Claims (13)

1. 水準器内で使用される気泡管であって、
   第１端部及び第２端部、中点及び内外表面を有する器体であって、該内表面は、たる形キャビティを画定し、該キャビティは、前記中点付近に最大直径を有する、器体と、
   該器体に対して前記中点の各側で連結されて、該気泡管の外側から見える第１マーカーリング及び第２マーカーリングと、
   前記キャビティ内の液体及び気泡であって、該気泡は、液体−気体境界面によって画定される、液体及び気泡と、
   前記キャビティの周りを囲む第１暗色バンド及び第２暗色バンドであって、該第１バンドは、前記第１端部と前記第１マーカーリングとの間に位置し、前記第２バンドは、前記第２端部と前記第２マーカーリングとの間に位置する、第１暗色バンド及び第２暗色バンドと、
   を有し、前記境界面は前記第１暗色バンド及び前記第２暗色バンドを反射し、それにより、前記気泡を見るときに前記境界面が暗く見え、それにより、該気泡の視認性を高めることができる、気泡管。
2. 前記バンドは、不透明である、請求項１に記載の気泡管。
3. 前記バンドは、前記器体の前記外表面上にある、請求項１に記載の気泡管。
4. 前記バンドは、前記器体の前記内表面上にある、請求項１に記載の気泡管。
5. 前記バンドは、前記器体の前記内外表面間にある、請求項１に記載の気泡管。
6. 前記バンドは、前記器体と一体化している、請求項１に記載の気泡管。
7. 前記器体は、第１エンドクロージャ及び第２エンドクロージャを有する、請求項１に記載の気泡管。
8. 改善された測定を行うための水準器であって、
   測定すべき要素と接触させる測定表面と、
   該測定表面に対して或る角度関係で該水準器内に形成されたリセスと、
   該リセス内に収容された気泡管であって、
   第１端部及び第２端部、中点及び内外表面を有する器体であって、該内表面は、キャビティを画定し、該キャビティは、前記中点付近に最大直径を有する、器体と、
   該器体に対して前記中点の各側で連結されて、該気泡管の外側から見える第１マーカーリング及び第２マーカーリングと、
   前記キャビティ内の液体及び気泡であって、該気泡は、液体−気体境界面によって画定される、液体及び気泡と、
   前記キャビティの周りを囲む第１暗色バンド及び第２暗色バンドであって、該第１バンドは、前記第１端部と前記第１マーカーリングとの間に位置し、該第２バンドは、前記第２端部と前記第２マーカーリングとの間に位置する、第１暗色バンド及び第２暗色バンドと、
   を有する気泡管と、
   を備え、前記第１暗色バンド及び前記第２暗色バンドが前記境界面上で反射し、それにより、前記気泡を見たときに該境界面が暗く見えるようにすることにより、前記要素の測定を容易にする、水準器。
9. 前記バンドは、不透明である、請求項８に記載の水準器。
10. 前記バンドは、前記器体の表面のうちの１つの上にある、請求項８に記載の気泡管。
11. 前記バンドは、前記器体の前記内外表面間にある、請求項８に記載の気泡管。
12. 前記バンドは、前記器体と一体化している、請求項８に記載の気泡管。
13. 前記気泡管は、前記最大直径から等距離にある第１マーカーリング及び第２マーカーリングを有し、該第１リングは、前記最大直径と前記第１端部との間に位置し、該第２リングは、前記最大直径と前記第２端部との間に位置する、請求項８に記載の気泡管。
    

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