JP4677507B1 - 傾斜角測定器 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、安価で、手軽に角度を測定することができる傾斜角測定器を提供することである。
【解決手段】
本発明の傾斜角測定器は、本体と、前記本体に設けられた液媒封入部、前記本体に設けられた基準線とからなる傾斜角測定器であって、前記液媒封入部が閉路を構成し、前記液媒封入部の一部又は全部に沿って角度表示目盛りを有することを特徴とする。また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記閉路が、円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形、又は前記閉路の一部にねじれ若しくは立体交差を有する円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、傾斜角測定器に関し、特に、液媒を利用した傾斜角測定器に関する。

建造物や部材などが水平であるか否かを判断する道具として、水準器がある（特許文献１）。例えば、水準器は、液体管内に封入された気泡の位置によって水平かどうかを判断することができる。

また、傾斜角度を測定する角度測定器として、糸を用いて傾斜目盛りを目視により読み取る技術があるが、かかる技術は角度の測定が面倒であるという問題点を有する。この問題点を解決するために、気泡を存して液体を封入した構造の気泡管と、当該気泡管を取り付け可能な器体とからなり、前記器体に前記気泡管の水平線軸の傾斜角度を調節可能な角度設定部を備える傾斜角度測定器がある（特許文献２）。

実開平３−４６８１６号公報 特開２００１−３４９７２８号公報

しかしながら、上記特許文献１による技術は、水平を判断することができるが、傾斜角度を測定することができない。また、上記特許文献２による技術は、傾斜角度を測定するというよりは、予め設定された非常に微量の任意の傾斜角を、部材に付与することができる装置であって、自由に傾斜角度を測定できるものではない。

このような現状に鑑み、本発明の目的は、安価で、手軽に角度を測定することができる傾斜角測定器を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成した。

すなわち、本発明の傾斜角測定器は、本体と、前記本体に設けられた液媒封入部、前記本体に設けられた基準線と、底面とからなる傾斜角測定器であって、前記液媒封入部が閉路を構成し、前記液媒が、前記閉路内の下部に封入され、かつ、第一の色特性で着色されている光透過性溶液であり、前記液媒封入部の一部又は全部に沿って角度表示目盛りを有し、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材に第二の色特性を付与し、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材に第三の色特性を付与し、かつ、前記底面が前記基準線と平行であることを特徴とする。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記閉路が、円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形、又は前記閉路の一部にねじれ若しくは立体交差を有する円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記閉路において、前記閉路の断面積が異なる部分を有することを特徴とする。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記液媒が、前記基準線まで封入されていることを特徴とする。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記本体の角度表示目盛りの読み取り面の少なくとも1面が光透過性部材であることを特徴とする。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記閉路が１つ又は複数存在することを特徴とする。

本発明によれば、安価で、簡便に角度を測定することが可能であるという有利な効果を奏する。

図１は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。 図２は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。 図３は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。 図４は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。 図５は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。 図６は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。 図７は、閉路の断面積が同一の場合の傾斜角αとＬ１、Ｌ２の長さの関係を示す図である。 図８は、閉路の断面積が異なる場合の傾斜角αとＬ１、Ｌ２、及びＬ３の長さの関係を示す図である。 図９は、閉路が多角形の場合の傾斜角αとＬ１、Ｌ２の長さの関係を示す図である。

本発明の傾斜角測定器は、本体と、前記本体に設けられた液媒封入部、前記本体に設けられた基準線とからなる傾斜角測定器であって、前記液媒封入部が閉路を構成し、前記液媒封入部の一部又は全部に沿って角度表示目盛りを有することを特徴とする。本体は、長方形、正方形、円形、多角形等どのような形状でもよく、液媒封入部３が設けられていれば、特に限定されるものではない。また、本体の材質としては、特に限定されない。例えば、透明又は半透明なアクリル板などを用いることができる。前記本体に設けられた基準線は、水平線と平行にすることにより角度を正確に測定可能とするための基準となる線である。液媒の液面を、基準線と重なる面に設定すれば、基準線に重なる目盛りからの傾きを測定可能である。本体の液媒封入部へ封入する液媒も特に限定されるものではなく、流動性を有する液体、例えば、水、アルコールなどを挙げることができる。

本体に設けられた液媒封入部３は、液媒を封入するためのものであり、本体に予めくり抜かれた形のものを利用してもよく、チューブ、筒、管、可とう性を有するチューブ、熱・圧力等により変形・曲げ可能な管材等の液媒を封入できる封入物を利用して、チューブ等に液媒を封入してもよい。チューブ等の断面は、通常円形であるが、円形に限定されず、楕円形、角形、正方形、長方形、多角形等を用いることができる。チューブ等の内面の角が鋭角になる場合には、液媒の流動性を良好にするという観点から、内面の角を鈍角にしたり、又は丸みを持たせてもよい。但し、用いる液媒に対する濡れ性が均一であること、機械的凹凸がないこと、管路曲げ部分が曲面形状であることが好ましい。本発明においては、液媒封入部は閉路を構成する。閉路とは、一般に始点から出発して終点に戻るような回路を意味し、本発明においても、同様の意味に用いる。

なお、液媒封入部として管路を用いる場合には、管路は、上下対称に凹型の溝を形成した板状ブロックを貼り合わせたり、本体の溝内に管を埋め込んだり、中空ブロック内に管を接着固定するなど種々考えられるが、いずれでもよく、これらの組み合わせにより管を形成してもよい。

角度表示目盛りは、液媒封入部の一部又は全部に沿って割り当てられる。角度表示目盛りは、閉路の断面方向ではなく、長さ方向に沿って設置される。

また、本発明の傾斜角表示器の好ましい実施態様において、前記本体の底面が前記基準線と平行である。基準線と水平線とを平行にすれば、即測定可能であるが、前記本体の底面が前記基準線と平行である場合には、底面を被測定物に合わせることにより容易に被測定物の傾斜を測定することができる。

また、好ましい実施態様において、前記液媒が、前記基準線まで封入されている。基準線まで液媒を封入すれば、基準線からの角度変化に応じて、被測定物の傾きを把握することが可能である。より正確には、基準線と水平線が平行な状態において、液媒の液面が基準線の位置に重なる分量の液媒を封入することが可能である。基準線と本体の底面とが平行である場合の態様においては、本体の底面と水平線が平行な状態において、液媒の液面が基準線の位置に重なる分量の液媒を封入してもよい。なお、液媒の液量については、管壁等との付着力、液架橋力に打ち勝ち、液の自重により流動性を保つだけの液量であればよい。

本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記閉路が、円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形、又は前記閉路の一部にねじれ若しくは立体交差を有する円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。閉路が多角形の場合、後述するように傾斜した閉路が一部組み込まれることにより、特定部分の間の角をより正確に測定可能となる(例えば、図2等参照)。また、閉路の形状は、この他、本体底面が水平面に置かれた場合に液媒が基準線下部領域に流動可能な形状であれば、全体が楕円形でも、また一部が円形、楕円形、三角形、矩形、多角形等でも、又はこれらの組合せでもいずれでもよい。

また、本発明においては、前記閉路において、前記閉路の断面積が異なる部分を有することを特徴とする。異なる断面積の閉路を利用することにより、特定角度部分において、より正確に角度測定することが可能となる(例えば、図3等参照)。

本発明においては、前記液媒が、第一の色特性で着色されている光透過性溶液であってもよい。液媒は特に限定されるものではないが、角度表示目盛り７を読み取りやすくするという観点から、液媒は着色されていてもよい。また、前記本体の角度表示目盛りを読み取る際に、本体の読み取り面を光透過性部材、より正確には、読み取り面の内、閉路内の液媒の動きを観察可能な部分を光透過性部材とすることができる。例えば、測定に際して角度表示目盛りを読み取る面が、前面、後面、側面等のいろいろな態様が考えられるが、少なくとも１つの読み取り面を光透過性部材とすることができる。すなわち、少なくとも前面を光透過性部材とすることができ、また、少なくとも後面(背面)を光透過性部材とすることができ、また、少なくとも側面を光透過性部材とすることができる。少なくとも１つの読み取り面を光透過性部材とすれば足りるが、読み取り面以外を光透過性部材としてもよい。読み取り面を前面と仮定した場合に、背面部材もまた、光透過性部材でもよく、また、前面からの入射光を反射する部材であれば、背面部材は正反射面（鏡面）でも拡散面（白色塗装面等）であっても差し支えなく使用することができる。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材と、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材とに、第二又は第三の色特性を付与することを特徴とする。すなわち、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材、又は下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材に、第二の色特性を付与することができる。また、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材、又は下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材に、第三の色特性を付与することができる。例えば、液媒をマゼンダ、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材をシアン、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材をイエローなど、各々別々の色特性を付与することができ、色の変化を楽しみながら、傾斜角度も測定可能である。

また、本発明の傾斜角測定器の好ましい実施態様において、前記閉路が１つ又は複数存在する。同一本体内に閉路が1つ又は複数存在することによる利点は、より正確な測定が可能となる点である。

ここで、本発明の実施態様における一例を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。図１において、１は本体、２は底面、３は液媒封入部、４は液媒、５は第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域、６は第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域、７は角度表示目盛り、８は基準線、９は液面、１０は第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の側面部材の一部の領域を示す。

図１では、本体１は、長方形をしているが、円形、多角形等でもよく、液媒封入部３が設けられていれば、特に限定されるものではない。図１では、液媒４は、下部の閉路に封入されており、液面９は、基準線８と重なる面に設定されている状態を示している。図１においては、基準線８上の角度表示目盛りの目盛りを０としており、液媒４の液面９の動き、傾きを利用して、測定したい場所での傾斜角を角度表示目盛り７を読み取ることにより測定することができる。本体に設けられた基準線８は、図１では、図に示すように下方に位置しているが、後述するように、別の態様、例えば、図４における態様においては、閉路が円形を形成しており、当該円の中心点を通り、水平線に平行に基準線８が設定されている。

図１において、基準線を8の位置に設定すると、基準線８を水平とした場合に、当該水平位置からの傾きを測定することが可能である。なお、基準線の位置は、任意の位置に設定可能であり、角度表示目盛りは、任意に設定した基準線の位置からの実際の角度に基づいて設定することもでき、また算出して設定することもできる。いずれにしても、角度表示目盛り７を読み取ることにより基準線からの傾斜角を測定することが可能である。

図１において底面２が設定されている。前記底面２に被測定物を合わせて測定する場合には、底面が基準線８と平行であれば測定可能である。半透明なアクリル板などの本体を用いている場合には、基準線８に合わせて傾斜角等を測定可能であるが、底面２と基準線８とを平行になるように設定しておけば、底面を基準として被測定物の傾斜角を測定することも可能である。

また、図１において、５及び６などの領域を利用して、本体又は閉路の材料を、光透過性部材とすれば、色の変化を楽しみながら測定可能である。5及び６は、第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域を示している。閉路が本体をくりぬいた形で構成されている場合には、閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域、すなわち５又は６の領域を光透過性部材とすることができる。また、閉路が例えばチューブなどによって本体内に埋め込まれて構成されている場合には、閉路の一部の領域、すなわち5又は６の領域を光透過性部材とすることができる。チューブなどによる場合には、5又は６の領域においては、本体の前面部材や背面部材はあってもなくてもよい。本体の前面部材等が存在する場合には、閉路を流れる液媒の動きを観察できるように、閉路の一部の領域に加えて、前記閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域も光透過性部材とすることが可能である。

また、図1の（B）は、本発明の一例における傾斜角測定器の本体を側面から見た（A）のa-b方向における断面図である。本体の側面方向からも本発明において測定可能である。上述のように領域10等を設けて色の変化を楽しみながら測定可能である。この場合において、かつ閉路が本体をくりぬいた形で構成されている場合には、閉路の一部に対向した本体の側面部材の一部の領域、すなわち１０の領域を光透過性部材とすることができる。また、閉路が例えばチューブなどによって本体内に埋め込まれて構成されている場合には、閉路の一部の領域、すなわち１０の領域を光透過性部材とすることができる。チューブなどによる場合には、１０の領域においては、本体の側面部材はあってもなくてもよい。本体の側面部材等が存在する場合には、閉路を流れる液媒の動きを観察できるように、閉路の一部の領域１０に加えて、前記閉路の一部に対向した本体の側面部材の一部の領域１０も光透過性部材とすることが可能である。

なお、５，６、又は１０の領域は図示するように適当な長方形で示しているが、要は、閉路を流れる液媒の動きを観察できるような領域を光透過性部材とすれば足りるので、図示したような長方形に限定されず、閉路と同様の形や、それ以外の形の領域を、5、6又は１０の領域としてもよい。

また、図１において、前記基準線８上にある前記角度表示目盛り７の目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域６の部分の光透過性部材と、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域５の部分の光透過性部材とに、第二又は第三の色特性を付与することができる。すなわち、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域6の部分の光透過性部材、又は下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域5の部分の光透過性部材に、第二の色特性を付与することができる。また、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域6の部分の光透過性部材、又は下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域5の部分の光透過性部材に、第三の色特性を付与することができる。例えば、液媒をマゼンダ、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材をシアン、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材をイエローなど、各々別々の色特性を付与することができ、色の変化を楽しみながら、傾斜角度も測定可能である。図では、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材、及び下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材の両方に色特性を付与しているが、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材のみ、又は下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材のみに色特性を付与してもよい。また、図では、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材、又は下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材の全面に色特性を付与しているが、一部にのみ色特性を付与してもよい。色特性を複数、多種類付与することにより鮮やかな角度測定器を提供することもできる。

なお、液媒封入部が管などで構成されている場合には、下記の関係が成り立つ。例えば図１において、基準線８以下の液媒封入部の領域、領域５、及び領域６にある液媒封入部の領域の各領域の管径の大小によらず、本体の傾斜によって基準線以下の液媒封入部の領域から領域５または領域６へ移動する液体量は、液面が水平を維持するために、基準線８以下の液媒封入部の領域からの流出量と、領域５又は６への流入量は等しくなる。すなわち、管径が各領域で等しい場合、本体の傾斜による基準線８以下の液媒封入部の領域の液体が占める管路長さ減少分は領域５、又は６にある液媒封入部の領域の液体の占める管路長さ増加分と等しくなる。

これに対して、領域５、６の管径が、基準線８以下の液媒封入部の領域の管径の（１／ｎ）の場合には、底面の傾斜による領域５、又は領域６の液媒封入部の領域の液体が占める管路長さ増加分は、基準線８以下の液媒封入部の領域の液体が占める管路長さ減少分のｎ^２倍となる。なお、管径は、管材上に液滴を形成した場合の液滴高さの概ね３倍以内であることが望ましい。このようにすれば、傾斜時にも液面は、管内壁面に対しほぼ直角面を維持して角度表示目盛りを読み取りやすくすることが可能である。但し、これは必須条件ではない。

また、領域５、及び６の管路設定角度については、管径が等しくかつ基準線８以下の液媒封入部の領域、領域５、領域６の各管路長さが等しい場合、基準線８以下の液媒封入部の領域に対する領域５又は６の管路角度を９０度と設定すれば、領域５、又は領域６での傾斜角度測定範囲は０度〜９０度までとなる。

次に、図２の態様について説明する。図２は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。図1における態様においては、前記閉路が正方形の場合を示しているが、図２の態様においては、閉路が多角形である。図２に示す態様においては、図２の左側に傾斜した閉路が一部組み込まれており、この部分においては、０度〜25度の間の角をより正確に測定可能となっている。この図において、角θは、25度となっている。このように任意の角度をより正確に測定したい場合には、より正確に測定したい任意の角度範囲に合わせて、閉路内に傾斜や、角度を持たせることにより測定を行うことができる。例えば、45度まで正確に測定したい場合には、45度の角度に傾斜させて目盛りを設定すればよい。その他の作用、機能等については、上述した図１の態様の説明を参照することができる。なお、図面では正確な記載が困難であるが、左側の液面左端部においては、通常、液面は管の折り曲げ部断面にほぼ沿う形状となる。

次に、図３の態様について説明する。図３は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。また、本発明においては、前記閉路において、前記閉路の断面積が異なる部分を有することを特徴とする。異なる断面積の閉路を利用することにより、特定角度部分において、より正確に角度測定することが可能となる。例えば、図３に異なる断面積の部分を有する閉路を採用した傾斜角測定器の一実施態様を示す。この態様において、約45度以上の高角度の測定において、より正確な傾斜角を測定可能である。なお、図では、側面に目盛りが表示されていないが、目盛を表示してもよい。

次に、図４の態様について説明する。図４は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。図４は、分度器のような構成にしたものである。液媒４が液媒封入部3へ封入されており、液媒4の液面９は、基準線８と重なる面に設定されている。液面９の動き、傾きを利用して被測定物の傾斜角を、角度表示目盛り７を読み取ることにより測定することができる。角度表示目盛り７は、とりあえず、0度から60度まで、90度を表示しているが、それ以外の角度を表示して設定してもよい。また、上部のみ角度表示目盛りをつけているが、本体の下部に角度表示目盛りをつけてもよい。

また、図４の態様においては、前記基準線８上にある前記角度表示目盛り７の目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域６若しくは５の部分の光透過性部材と、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分、例えば領域５若しくは６の部分の光透過性部材とに、第二又は第三の色特性を付与することができる。また、領域５a、５b、５c、５d、６a、6b、6c、６dの光透過性部材に対して、それぞれ異なる色特性を付与してもよい。

例えば、液媒をマゼンダ、基準線の上部の光透過性部材をシアン、基準線の下部の光透過性部材をイエローなど、各々別々の色特性を付与することができ、色の変化を楽しみながら、傾斜角度も測定可能である。基準線の上部の光透過性部材及び下部の光透過性部材の両方に色特性を付与してもよく、上部のみ、又は下部のみに色特性を付与してもよい。また、領域にこだわることなく、上部の光透過性部材又は下部の光透過性部材の全面に色特性を付与してもよく、上部又は下部の一部にのみ色特性を付与してもよい。この態様においても、色特性を複数、多種類付与することにより鮮やかな角度測定器を提供することもできる。その他の作用、機能等については、上述した図１の態様の説明を参照することができる。

なお、図４（B）は、図４（A）の側面図を示し、図では、第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の側面部材の一部の領域１０が示されていないが、領域10を設けて、色の変化を楽しみながら測定してもよい。

次に、図５の態様について説明する。図５は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。図5の態様は、２つの閉路を一つの本体内に設置するものである。それぞれの閉路に対して、上り傾斜角や下り傾斜角等のように、一定角度内での読み取り領域を分離して設定することができる。また、それぞれの閉路に対して異なる色特性を有する液媒を封入することにより、領域５，６、及び１０の光透過性部材の色特性との組み合わせ数を増加させる事が可能となる。被測定物の傾斜角の角度を読み取る面は、前面でも背面でも側面でもよい。領域５、６、及び１０などを利用して読み取り可能である。

なお、図５においては、略平行に２つの閉路を配置しているが、両方が直角に交わるように配置してもよく、適当な角度にずらして配置してもよい。また、閉路を2つ配置しているが、2以上の閉路を一つの本体内に配置してもよい。２つ以上の閉路を利用して、三次元的な測定も可能となり、より精密な傾斜測定が可能となる。その他の作用、機能等については、上述した図１の態様の説明を参照することができる。

次に、図６の態様について説明する。図６は、本発明の傾斜角測定器の一実施態様における構成、構造を示す図である。これは、一部に異なる断面積を有する閉路を利用したもので、２つの閉路を利用している。この場合、角度表示目盛りは、基準線以下の部分の閉路内の体積と基準線より上の閉路内の体積（図6の態様では、具体的に、目盛りが90度と表示されているところまでの縦の閉路内の体積）との比率によって種々変更される。詳細な計算方法については、例えば、後述する実施例を参照することができる。その他の作用、機能等については、上述した図１の態様の説明を参照することができる。なお、図では、側面に目盛りが表示されていないが、目盛を表示してもよい。

また、図１〜図6などの本発明の態様及びその他の態様において、比重が異なりかつ互いに不溶性の二種以上の溶液を使用してもよい。第一の色特性を有する液体(又は流動性を有する媒体)が占める領域外に、比重が異なりかつ互いに不溶性の透明又は第四の色特性を有する液体(又は流動性を有する媒体)を用いることも可能である。

なお、図１〜図6などの本発明の態様及びその他の態様において、閉路で囲まれた中心部分等の領域は、所謂デッドスペースになっているので、この部分又はこれ以外の部分に、かまぼこレンズ、フレネルレンズなどの各種レンズ類や、その他の計測器具、シルバーコンパス、コンパス等を組み合わせて設けてもよい。また、図１〜図6などの本発明の態様及びその他の態様において、領域５、６及び１０等の第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の部材の一部の領域以外をマスクして、よりこれら領域５、６、１０等を視覚的に際立たせることも可能である。

また、本発明の応用例として、置物と組み合わせた傾斜角測定器がある。置物等の内部に当該置物等の底面と本発明の基準線とが平行になるように本発明の傾斜角表示器を組み込めば、置物の底面に合わせて、被測定物の傾斜を測定することができる。

なお、本発明の傾斜角測定器を組み合わせることが可能な置物等の物品の形状は、特に限定されるものではない。

また、本発明の傾斜角表示器を定規、例えば、三角定規、棒状の定規、定規以外の他の文房具、その他巻尺などと組み合わせてもよい。分度器と組み合わせると、平面のみならず、鉛直角の角度測定も可能である。

さらに別の応用例においては、本体内の複数の表示器を互いに直交するように配置したものであるが、底面同士が平行であれば任意の角度で複数個配置可能である。これにより、かなり精密な水準器（傾斜角を読み取れる水準器）と成り得る。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。

実施例１
本体部材として光透過性アクリル樹脂板、液媒を封入して閉路を形成する部材として光透過性の塩化ビニールチューブ、液媒として水性絵の具で着色した水溶液が所定量充填された本体を作成した。本体としては、図1に示す態様のものを作成した。

図７は、閉路の断面積が同一の場合の傾斜角αとＬ１、Ｌ２の長さの関係を示す図である。角度表示目盛りの目盛りとＬ１、Ｌ２の長さについては、下記の計算式に基づき算出した。すなわち、図７において、tanα＝Ｌ１／（Ｌ２−Ｌ１）
Ｌ１＝tanα・（Ｌ２−Ｌ１）
＝Ｌ２・tanα-Ｌ１・tanα
Ｌ１＝Ｌ２・tanα／（１+tanα）
となる。

Ｌ２が５０ｍｍの場合には、角度とＬ１の関係は下記の表１のようになる。なお、以下の表１〜４における計算値はあくまでも概算値であり、使用する部材と液媒の濡れ性、表面張力等の物性により微妙に変化するものであるので、実際には数値目盛りの位置は工学的（実験的）に決定すべき事柄である。

表１に従って、角度表示目盛りの目盛りを付し、傾斜角測定器を完成させた。その結果、種々の被測定物の傾斜角を表示できることが判明した。

実施例２
次に、着色した液媒、着色した部材からなる前面を用いること以外、実施例１と同様に傾斜角表示器を作成した。部材の着色には油性ペイントを用いた。

液媒の色をA色として、領域５をB色の透明板、領域６をC色の透明板、領域１０をＤ色の透明板とした。図５において、５で囲まれる領域の色は、水平の時に基準線より上部ではＢ色であり、基準線より下部では、Ｂ色とＡ色との混合色である。被測定物が図１の左側を下りとする傾斜において、傾斜測定とともに傾斜角測定器が右肩上がりに傾き、基準線より上部の領域５の色は、Ｂ色からＢ色とＡ色との混合色へと変化した。

一方、図５において、６で囲まれる領域の色は、水平の時に基準線より上部ではＣ色であり、基準線より下部では、Ｃ色とＡ色との混合色である。被測定物が図１の左側を上りとする傾斜において、傾斜測定とともに傾斜角測定器が左肩上がり傾き、基準線より上部の領域６の色は、Ｃ色から、Ｃ色とＡ色との混合色へと変化した。

これによって、上り傾斜か下り傾斜なのか瞬時に判別することができるとともに、色の変化も楽しむことが可能である。このような傾斜角測定器は、携帯可能であり、例えば、ゴルフ等のスポーツにおいて、簡便に瞬時に傾斜を測定したい場合に、非常に便利であることが判明した。

実施例３
次に、一部異なる断面積を有する閉路を構成する液媒挿入部を有すること以外、実施例１と同様に傾斜角表示器を作成した。図８は、閉路の断面積が異なる場合の傾斜角αとＬ１、Ｌ２、及びＬ３の長さの関係を示す図である。被測定物の傾斜角αとＬ１、Ｌ２及びＬ３の長さは下記の計算式に基づいた。液媒挿入部に使用したのは断面積が円形のチューブとした。但し、図８に示すように、Ｌ２方向のチューブの半径は、ｒ２とし、Ｌ３方向のチューブの半径は、ｒ１とした。

Ｌ２＝（ｒ１／ｒ２）^２・Ｌ１
tanα＝Ｌ２／（Ｌ３−Ｌ１）
＝（ｒ１／ｒ２）^２・Ｌ１／（Ｌ３−Ｌ１）
Ｌ１＝Ｌ３・tanα／｛（ｒ１／ｒ２）^２＋tanα｝
Ｌ２＝（ｒ１／ｒ２）^２・Ｌ３・tanα／｛（ｒ１／ｒ２）^２＋tanα｝

例えば、Ｌ３＝５０ｍｍ、ｒ１／ｒ２＝２のときの傾斜角αとＬ２の長さとの関係は、表２に示す通りである。

このようにして、角度表示目盛りの目盛りを付して、図3に示すような傾斜角測定器を作成した。この結果、45度以上の高度角において、より精密な測定を行うことが可能であることが判明した。

実施例４
次に、一部傾斜させた液媒挿入部を有すること以外、実施例１と同様に傾斜角表示器を作成した。図９は、閉路が多角形の場合の傾斜角αとＬ１、Ｌ２の長さの関係を示す図である。被測定物の傾斜角αとＬ１及びＬ２の長さとの関係は下記の計算式に基づいた。Ｌ１、Ｌ２等の閉路には、同一の断面積を有する円形のチューブを使用した。

Ｌ１・sin（β―α）＝（Ｌ２−Ｌ１）・sinα
＝Ｌ２・sinα−Ｌ１・sinα
Ｌ１＝Ｌ２・sinα／｛sin(β―α)＋sinα｝

上記計算式より、例えば、Ｌ２＝５０ｍｍ、β＝３０°のときは、傾斜角αとＬ１との関係は、以下の表3に示す通りとなる。

また、例えば、Ｌ２＝５０ｍｍ、β＝６０°のときは、傾斜角αとＬ１との関係は、以下の表４に示す通りとなる。

このようにして、角度表示目盛りの目盛りを付して、図２に示すような傾斜角測定器(但し、βが30°の場合及び60度の場合の傾斜角測定器)を作成した。この結果、βが３０°のものは、30°までの傾斜角において、より精密な測定を行うことが可能であり、βが６０°のものは、６０°までの傾斜角において、より精密な測定を行うことが可能であることが判明した。

日用品、文房具、置物等、広範な用途において組み合わせて用いることができる携帯可能な傾斜角測定器を提供可能であり、また、屋内外での使用も可能であり、広範な分野において適用可能である。

１ 本体
２ 底面
３ 液媒封入部
４ 液媒
５ 第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域
６ 第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の前面部材の一部の領域
７ 角度表示目盛り
８ 基準線
９ 液面
１０ 第二若しくは第三の色特性を有する閉路の一部の領域、又は閉路の一部に対向した本体の側面部材の一部の領域

Claims (6)

1. 本体と、前記本体に設けられた液媒封入部、前記本体に設けられた基準線と、底面とからなる傾斜角測定器であって、前記液媒封入部が閉路を構成し、前記液媒が、前記閉路内の下部に封入され、かつ、第一の色特性で着色されている光透過性溶液であり、前記液媒封入部の一部又は全部に沿って角度表示目盛りを有し、前記基準線上にある前記角度表示目盛りの目盛りを０として、上り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材に第二の色特性を付与し、下り傾斜を示す角度範囲にある前記閉路部分の光透過性部材に第三の色特性を付与し、かつ、前記底面が前記基準線と平行であることを特徴とする傾斜角測定器。
2. 前記閉路が、円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形、又は前記閉路の一部にねじれ若しくは立体交差を有する円形、楕円形、正方形、長方形、矩形、三角形、多角形からなる群から選択される少なくとも1種又はこれらの組合せである請求項1記載の傾斜角測定器。
3. 前記閉路において、前記閉路の断面積が異なる部分を有する請求項１又は２項に記載の傾斜角測定器。
4. 前記液媒が、前記基準線まで封入されていることを特徴とする請求項１〜３項のいずれか１項に記載の傾斜角測定器。
5. 前記本体の角度表示目盛りを読み取る面の少なくとも1面が光透過性部材である請求項１〜４項のいずれか１項に記載の傾斜角測定器。
6. 前記閉路が１つ又は複数存在する請求項１〜５項のいずれか１項に記載の傾斜角測定器。

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