JP7402758B2

JP7402758B2 - 水準器

Info

Publication number: JP7402758B2
Application number: JP2020107242A
Authority: JP
Inventors: 幹雄梶木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2040-06-22
Also published as: JP2022001854A

Description

本発明は、水準器に関する。

水準器の気泡管の表面には、気泡の移動範囲に応じて気泡管の中心軸線方向に離間した目盛りが配されている。そして、当該目盛りに対する気泡端の位置から測定面の傾斜にともなう気泡の移動量を目視等により読み取り、水平面に対する傾斜量を計測している。

測定の際には、水準器の筐体内に配設した気泡管の姿勢を修正して気泡が気泡管内の中心に位置するように予め調整する必要がある。例えば、皿形気泡管１８を搭載する台と水準面１７との間に圧縮バネ２２を介在させて、台の上方から圧縮バネ２２に挿通された校正ネジ２１によって台を押圧し、かつ、圧縮バネ２２の付勢力を台の下方より受ける状態とした水準器１３が提案されている（特許文献１参照）。この水準器１３によれば、校正ネジ２１を回して圧縮バネ２２の弾性力を変化させることによって、水準面１７と台との距離を変えて皿形気泡管１８の水準面１７に対する傾きを調整している。

特開２０００－１５５０２７号公報

しかしながら、圧縮バネ２２によって台の下方より付勢力を付与するとともに、台の上方から校正ネジ２１を回して押圧する構造では、圧縮バネ２２が台などの荷重も受けるので、校正ネジ２１の回転を規制していても測定場所への水準器の移動時や測定場所に設置する際の衝撃などの環境変化によって圧縮バネ２２が変形してしまい、水準面１７に対する台の位置が予め調整した状態からずれてしまうことがある。高精度の測定を行う場合には、このようなずれも許容できるものではない。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、気泡管の水準面に対する傾きを調整した後の変動をより好適に抑制することができる水準器を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る水準器は中心軸線を有する気泡管と、該気泡管が配設された設置面が配された気泡管ホルダーと、水準面が配され、前記気泡管の前記中心軸線一端側の前記気泡管ホルダーが前記水準面に対して前記設置面の垂線方向に湾曲可能に接続された測定ベースと、前記気泡管の前記中心軸線他端側にて前記気泡管ホルダーと前記水準面とが離間した状態で前記気泡管ホルダーに螺着されるとともに、先端が前記測定ベースに当接された校正ネジと、前記気泡管ホルダーと前記校正ネジとの螺着位置から前記測定ベースの反対方向に離間した位置にて、前記気泡管ホルダーに対する前記校正ネジの先端を中心とする振れを規制するホルダー部と、前記校正ネジと同軸上に配されて前記気泡管ホルダーを前記水準面に向けて押圧する第一弾性部と、前記校正ネジが挿通される当接部が前記ホルダー部に配され、前記校正ネジを前記当接部の内壁に押圧する第二弾性部と、を備える。

また、本発明に係る水準器は、さらに前記校正ネジの先端が嵌入される凹部が前記測定ベースに配されている。

本発明によれば、気泡管の水準面に対する傾きを調整した後の変動を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る水準器の概要を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る水準器の構成を示す分解図である。本発明の第２の実施形態に係る水準器の概要を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係る水準器の構成を示す分解図である。本発明の第２の実施形態に係る水準器の一部の構成を示す拡大図である。

本発明に係る実施形態のベースとなる水準器について、図１及び図２を参照して説明する。
この水準器１０は、中心軸線Ｃ１を有して長手方向に延びる気泡管１１と、気泡管１１が配設された設置面１２Ａが配された気泡管ホルダー１２と、水準面１３Ａが配された測定ベース１３と、気泡管ホルダー１２と螺着された校正ネジ１５と、校正ネジ１５が挿通されたホルダー部１６と、校正ネジ１５が挿通されたバネ部（第一弾性部）１７と、を備える。

気泡管１１には液体内部に気泡１８が配され、表面には中心軸線Ｃ１方向に複数の目盛２０が付されている。気泡管ホルダー１２は板状に形成され、気泡管１１の中心軸線Ｃ１一端側の端部が測定ベース１３と接続された板ヒンジ２１と接続されている。そのため、気泡管ホルダー１２は板ヒンジ２１を中心に水準面１３Ａに対して設置面１２Ａの垂線Ｃ２方向に湾曲可能となっている。気泡管１１の中心軸線Ｃ１他端側の気泡管ホルダー１２には不図示の雌ネジ溝が配されて板厚方向に貫通する螺孔１２Ｂが配されている。

測定ベース１３の水準面１３Ａには校正ネジ１５の先端が嵌入される凹部１３Ｂが形成されている。ここで、校正ネジ１５の先端を凹部１３Ｂに嵌入させやすくするため、校正ネジ１５の先端には雄ネジ溝１５Ａが配されていないのが好ましい。一方、少なくとも気泡管ホルダー１２と螺着される校正ネジ１５の部分には雄ネジ溝１５Ａが配されている。

ホルダー部１６は、校正ネジ１５が挿通される孔部２２Ａが配された本体部２２と、本体部２２を支えて測定ベース１３に立設された一対の脚部２３Ａ，２３Ｂと、を備えている。本体部２２は、垂線Ｃ２方向から気泡管ホルダー１２を見たときに、一対の脚部２３Ａ，２３Ｂ間に挿通された状態で気泡管１１の他端側の気泡管ホルダー１２を覆うように形成されている。孔部２２Ａは、ホルダー部１６が測定ベース１３に立設された状態で孔部２２Ａと気泡管ホルダー１２の螺孔１２Ｂと凹部１３Ｂの少なくとも一部とが仮想線Ｃ上に配されるように、本体部２２に形成されている。

バネ部１７は、バネ部１７の一端が設置面１２Ａに他端が本体部２２にそれぞれ当接して圧縮された状態で一対の脚部２３Ａ，２３Ｂ間に配され、本体部２２の孔部２２Ａに校正ネジ１５が挿入された状態で、校正ネジ１５が挿通されている。

この水準器１０の気泡管ホルダー１２の設置面１２Ａが測定ベース１３の水準面１３Ａに対して平行になるよう調整する方法について、水準器１０の作用とともに説明する。

まず、組み立てられた水準器１０を不図示の水平面上に載置する。そして、気泡１８が気泡管１１の中心位置に配されるように校正ネジ１５を回転する。この際、凹部１３Ｂに校正ネジ１５の先端が嵌入されているので、校正ネジ１５は回転しても仮想線Ｃに対してネジ軸Ｃ３の振れが規制される。一方、校正ネジ１５が挿入されたバネ部１７は、一端が設置面１２Ａに他端が本体部２２にそれぞれ当接して圧縮されているので、校正ネジ１５の回転に伴い伸縮する。この伸縮に伴い、バネ部１７の気泡管ホルダー１２に対する押圧力が変動し、測定ベース１３に対して気泡管ホルダー１２が板ヒンジ２１を中心に設置面１２Ａの垂線Ｃ２方向に湾曲する。これにともない、気泡管１１が傾斜して、気泡１８が気泡管１１内を中心軸線Ｃ１方向に移動する。こうして目盛２０の中心部分に気泡１８が移動した時点で校正ネジ１５の回転を停止して調整を終了する。

ここで、校正ネジ１５の雄ネジ溝１５Ａと気泡管ホルダー１２の螺孔１２Ｂの雌ネジ溝とが螺合されているため、通常、この螺合部分にわずかな隙間が生じてしまう。しかし、本実施形態に係る水準器１０によれば、バネ部１７が気泡管ホルダー１２などの荷重を受けることなくホルダー部１６と気泡管ホルダー１２とをネジ軸Ｃ３方向に離間する方向に押圧されている。そのため、雄ネジ溝１５Ａと雌ネジ溝との間に隙間があってもその大きさは変動しない。よって、水準器１０を移動しても気泡管ホルダー１２に対する校正ネジ１５の移動が規制されるので、調整後に不図示の測定場所に水準器１０を設置する前後で、調整状態を変わらないようにすることができる。

次に、本発明に係る第１の実施形態について図３から図５を参照して説明する。
なお、上述した水準器１０と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
本実施形態と水準器１０との異なる点は、本実施形態に係る水準器３０のホルダー部３１が、校正ネジ１５をネジ軸Ｃ３方向と直交する側に押圧する板バネ（第二弾性部材）３２を備えているとした点である。

このホルダー部３１の本体部３３は、孔部２２Ａの代わりに校正ネジ１５が挿通可能な大きさにて仮想線Ｃに沿って溝部（当接部）３３Ａが配されている。板バネ３２は、溝部３３Ａから一部露出する校正ネジ１５の表面に当接して校正ネジ１５を本体部３３に押圧する状態で一対の取付ボルト３５Ａ，３５Ｂにて本体部３３に設置されている。

この水準器３０の気泡管ホルダー１２の設置面１２Ａを測定ベース１３の水準面１３Ａに対して平行になるよう調整する際には、第１の実施形態と同様の方法にて行う。この際、校正ネジ１５が孔部２２Ａではなく溝部３３Ａに挿通された状態で板バネ３２によって溝部３３Ａの側面に押圧されている。そのため、一対の取付ボルト３５Ａ，３５Ｂの締め付け力を変化させると板バネ３２の弾性力が変化して、校正ネジ１５と溝部３３Ａの内壁との摩擦力が変化する。

そのため、水準器３０によれば、例えば、図５の左側の図に示すように、取付ボルト３５Ｂを固定した状態で取付ボルト３５Ａを緩めて摩擦力を小さくすることによって、校正ネジ１５の回転を容易にすることができ、調整しやすくすることができる。また、調整しないときには、図５の右側の図に示すように取付ボルト３５Ａを締め付けることによって摩擦力を大きくして校正ネジ１５の移動を規制することができ、校正ネジ１５の仮想線Ｃに対するネジ軸Ｃ３の振れをより好適に抑制することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、測定ベース１３の水準面１３Ａには校正ネジ１５の先端が嵌入される溝部３３Ａが形成されているとしているが、溝である必要はなく、穴であっても構わない。

１０，３０水準器
１１気泡管
１２気泡管ホルダー
１２Ａ設置面
１３測定ベース
１３Ａ水準面
１３Ｂ凹部
１５校正ネジ
１６，３１ホルダー部
１７バネ部（第一弾性部）
３２板バネ（第二弾性部）
３３Ａ溝部（当接部）
Ｃ１中心軸線

Claims

中心軸線を有する気泡管と、
該気泡管が配設された設置面が配された気泡管ホルダーと、
水準面が配され、前記気泡管の前記中心軸線一端側の前記気泡管ホルダーが前記水準面に対して前記設置面の垂線方向に湾曲可能に接続された測定ベースと、
前記気泡管の前記中心軸線他端側にて前記気泡管ホルダーと前記水準面とが離間した状態で前記気泡管ホルダーに螺着されるとともに、先端が前記測定ベースに当接された校正ネジと、
前記気泡管ホルダーと前記校正ネジとの螺着位置から前記測定ベースの反対方向に離間した位置にて、前記気泡管ホルダーに対する前記校正ネジの先端を中心とする振れを規制するホルダー部と、
前記校正ネジと同軸上に配されて前記気泡管ホルダーを前記水準面に向けて押圧する第一弾性部と、
前記校正ネジが挿通される当接部が前記ホルダー部に配され、前記校正ネジを前記当接部の内壁に押圧する第二弾性部と、
を備える水準器。
前記校正ネジの先端が嵌入される凹部が前記測定ベースに配されている請求項１に記載の水準器。