JPH0914961A - 傾き角測定装置 - Google Patents

傾き角測定装置

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JPH0914961A
JPH0914961A JP18209395A JP18209395A JPH0914961A JP H0914961 A JPH0914961 A JP H0914961A JP 18209395 A JP18209395 A JP 18209395A JP 18209395 A JP18209395 A JP 18209395A JP H0914961 A JPH0914961 A JP H0914961A
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JP
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container
tilt angle
scale
measuring device
case
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JP18209395A
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English (en)
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Masataka Ishii
正孝 石井
Hideki Mizukami
英樹 水上
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の方向に傾斜する傾斜面の傾き角を測定
する装置を提供する。 【構成】 傾き角測定装置は、内壁が球面を形成する容
器11と、容器11内部に配置される水平面を形成する
部材と、容器の基準面15と水平面との成す角度を計測
する目盛16とからなる。水平面は、容器内部に収容さ
れた容器の容積の約1/2の液体14と、その上に浮ぶ
浮き板13とから得られる。目盛16を刻んだアームを
容器の周囲に回転可能に配置することも出来る。水平面
の形成は、球面を褶動しつつ姿勢を一定に保つための錘
を有する半球状の計測子から得ることも出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、傾き角測定装置に関
し、更に詳しくは、任意の方向に傾斜する面の傾き角を
計測できる傾き角測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の傾き角測定装置として、主に建築
関係で使用され水準器と呼ばれる道具が知られている。
断面が矩形の細長い棒の長手方向の中心部の上面部分に
少量の水を封じ込める容器を配設する。容器は、その中
央部分が幾らか高く形成されており、その内部に少量の
空気を空泡として入れておく。傾斜を測定したい面上に
水準器を置いて、内部の空泡の位置を目視する。測定し
たい面に傾斜があれば空泡の位置が長手方向及び幅方向
の中心部からずれるので、測定したい面の傾斜の有無が
判定できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の傾き角測定装置
では、傾斜の有無は判定できても、その傾斜角度を定量
的に計測することは殆ど不可能である。特に、長手方向
以外の方向の傾斜角は実質的に計測できない。そこで、
簡単な装置で任意の方向の傾斜角度が正確に測定できる
装置が望まれている。
【0004】本発明は、上記に鑑み、任意の方向の傾斜
面の傾斜角度が容易に計測できる傾き角測定装置を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の傾き角測定装置は、第1の視点において、
球面の少なくとも一部を構成する内壁を有する容器と、
該容器を一定の姿勢となるように支持する台座と、前記
容器内部に空間部分を残して収容された液体と、該液体
の表面に浮かぶ平坦な浮き板と、該浮き板と前記容器の
基準面との成す角度を計測するための目盛とを具備した
ことを特徴とする。
【0006】更に、本発明の傾き角測定装置は、その第
2の視点において、球面の少なくとも一部を構成する内
壁を有する容器と、該容器を一定の姿勢となるように支
持する台座と、前記容器内部に配置され、前記球面と褶
動自在な球面部を有する計測子と、該計測子の姿勢を一
定に維持する姿勢安定部材と、前記計測子と前記容器の
基準面との成す角度を計測するための目盛とを備えるこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の傾き角測定装置では、容器の姿勢の如
何に拘らず、浮き板又は計測子が所定の姿勢を維持する
ので、この浮き板又は計測子と容器の基準面との成す角
度を測定することにより、測定装置の台座が置かれた傾
斜面の傾き角度が測定できる。特に容器の内壁を球面と
した構成により、容器の姿勢が変化しても浮き板又は計
測子が容器の球面と容易に褶動してその姿勢が一定に維
持できる。
【0008】
【実施例】図面を参照して本発明を更に詳しく説明す
る。図1は、本発明の一実施例の傾き角測定装置の構成
を示す斜視図である。この実施例の傾き角測定装置は、
内壁が球面を成す透明のケース11と、ケース11を支
持する、底面が平坦な台座12と、ケース内部に収容さ
れたケースの内容積の約1/2量の液体と、ケース内壁
の直径より僅かに小さな直径を有し水の表面に浮んだ平
坦な浮き板13とからなる。同図には、ケース11が完
全な球体の場合を示したが、必ずしも完全な球体である
ことを要しなく、例えばケース11の上部は開放でもよ
く、或いは、閉鎖した平面でもよい。
【0009】ケース11に収容する液体の量は、台座1
2を水平面に配置した際に、ケース内壁の球面を地球表
面と考えたときに地球の赤道にあたる位置(以下、赤道
15とよぶ)を含む基準面に浮き板13の表面が位置す
るように定められ、赤道15には赤い表示が付されてい
る。ケース11には、更に、傾き角を計測するための目
盛16がケース側面の4ヵ所に、相互に90度の角度間
隔をなした位置に刻まれている。各目盛は、赤道15の
位置を0度として、球面の中心からの振れ角が赤道の上
下方向に刻まれる。図1には、目盛の内の1ヵ所のみを
例示した。
【0010】使用に際して、台座12が水平面に置かれ
たときには、浮き板13の上面は、赤道の表示15に一
致した位置にある。また、図示のように床面が傾斜面1
8であるときには、その傾斜の方向に従って浮き板13
の上面が赤道15から離れる。浮き板13上面の赤道1
5からの離隔の最大位置が目盛16の刻まれた位置とな
るように、台座12を含む測定装置を回転させ、次い
で、目盛16を読み取ることにより、傾斜面18の傾斜
方向及びその正確な角度の計測値が得られる。
【0011】図2は、本発明の第2の実施例の傾き角測
定装置を示す断面図である。本実施例の傾き角測定装置
は、内壁が球面を構成する透明ケース21と、ケース2
1を支持する、底面が平坦な台座22と、ケース21の
内部に収容された褶動子(計測子)23とから構成され
る。褶動子23は、ケース21の内容積の約1/2の容
積の半球体をなし、その上面の中心部分に細長い円錐状
の指針24が設けられている。また、褶動子23の半球
体の底部には、錘(おもり)25が形成されている。ケ
ース21には、傾き角計測のための目盛26が刻まれて
いる。目盛26は、ケース21の頂点(赤道15に対し
て北極にあたる位置)を0度として、球面の中心からの
角度が頂点を中心としてその周囲に円形状に刻まれてい
る。なお、褶動子は必ずしも半球体である必要はなく、
半球体よりも大きくとも小さくともよい。しかし、この
場合、指針24が球面の中心を中心として旋回できるよ
うにする。
【0012】上記第2の実施例では、褶動子23は、ケ
ース21及び台座22の姿勢の如何に拘らず、姿勢安定
部材を成す錘25の作用により、その指針24を常に鉛
直方向に向ける。従って、使用にあたり、台座22が水
平面を成す床面に置かれたときには、指針24の先端は
目盛0度の位置を指し、また、台座22が図示のごとく
傾斜した床面28に置かれたときには、指針24の先端
は床面28の傾斜角度の目盛を指す。本実施例の傾き角
測定装置も、先の実施例と同様に、如何なる方向の傾斜
についてもその方向及び傾斜角度が測定できる。
【0013】図3は、本発明の第3の実施例の傾き角測
定装置の側面図である。本実施例の測定装置は、第1の
実施例の変形例であり、第1の実施例と同様な符号を付
して示してある。本実施例では、角度目盛16を刻んだ
半円状のアーム18をケース11の頂点及び底部で支持
し、アーム18がケース11の周囲に旋回可能となるよ
うにアーム18を配置した点において、第1の実施例と
異なる。本実施例では、アーム18を旋回可能としたの
で、目盛16を浮き板13の最も傾いた位置に合わせて
この目盛を読むことができ、傾斜の方向及び角度が更に
精度良く且つ容易に計測できる。
【0014】図4(a)〜(c)は、本発明の第4の実
施例の傾き角測定装置の原理を示す模式図で、図2の実
施例の目盛部分の変形例である。本実施例は、傾き角の
目盛を電気的に読む例を示すもので、同様な要素の符号
は、図2と同様にしてある。ここで、図4(a)はケー
ス側の抵抗線の配置及び電源を、同図(b)は褶動子の
配線を、また、同図(c)は測定時の電気回路図を夫々
示している。
【0015】図4(a)において、ケース21には、球
面の頂点を通り相互に直交する大円の半円に沿って、長
さに比例する抵抗値を有する抵抗線27がケース21の
内面に形成してある。抵抗線27の一端は、電池(直流
電源)29の一端に接続してある。同図(b)におい
て、半球を成す褶動子23は、その形状が第2の実施例
の褶動子の形状とほぼ同じであり、底部に姿勢を一定に
保つための錘25が形成される。褶動子23は、更に、
水平面を成す平坦面の中心にバー30の一端が回動可能
に支持してあり、バー30の他端は、ケース21の頂点
に固定支持してある。褶動子23の上面と半球面の境界
部分を成す大円に沿って導線31が配置してあり、導線
31は、ケース21の姿勢に従って何れかの位置におい
てケース21の抵抗線27と接する。導線31の引出線
は、バー30に支持されて外部に取り出され、電池29
の他端に接続される。
【0016】使用にあたり、ケース21の傾きに従っ
て、図4(c)に示すように、導線31と抵抗線27と
の接触位置が変化するので、電流計32の目盛を読むこ
とにより、ケース21の傾き角度が測定できる。この実
施例では、電流計32の目盛を読みながら、傾斜面28
の傾斜の最大方向にケース21を回転させることによ
り、傾斜面28の最大傾き角度が測定できる。
【0017】第4の実施例の変形例として、抵抗線27
をケース21の頂点から相互に90度の角度間隔を成す
4方向に配置し、各抵抗線27毎に電気回路を形成して
各抵抗値を夫々測定するように構成する。この場合、ケ
ース21を大きく回転させることなく、傾斜面28の傾
斜方向及び傾斜角度を測定することが出来る。
【0018】以上、本発明をその好適な実施例に基づい
て説明したが、本発明は、上記実施例に基づいて種々に
修正及び変更が可能であり、上記実施例の構成にのみ限
定されるものではない。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の傾き角測
定装置によると、容器の内面を球面とし且つその内部に
姿勢を一定に保つ浮き板又は計測子を配置し、容器の基
準面と浮き板又は計測子との成す角度を計測可能とした
構成により、測定装置が配置される傾斜面の任意の方向
の傾き角を定量的に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の傾き角測定装置の側面
図。
【図2】本発明の第2の実施例の傾き角測定装置の断面
図。
【図3】本発明の第3の実施例の傾き角測定装置の側面
図。
【図4】本発明の第4の実施例の傾き角測定装置の原理
を示す模式図で、(a)はケース側、(b)は褶動子側
の回路構成を夫々示し、また、(c)は測定時の電気回
路の全体を示す図。
【符号の説明】
11 ケース 12 台座 13 浮き板 14 液体 15 赤道 16 目盛 17 傾斜面 18 アーム 21 ケース 22 台座 23 褶動子 24 指針 25 錘(おもり) 26 目盛 27 抵抗線 28 傾斜面 29 電池 30 バー 31 導線 32 電流計

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 球面の少なくとも一部を構成する内壁を
    有する容器と、該容器を一定の姿勢となるように支持す
    る台座と、前記容器内部に空間部分を残して収容された
    液体と、該液体の表面に浮かぶ平坦な浮き板と、該浮き
    板と前記容器の基準面との成す角度を計測するための目
    盛とを具備したことを特徴とする傾き角測定装置。
  2. 【請求項2】 前記浮き板が円板状に形成され、該浮き
    板が前記液体の表面と略同じ径を有する、請求項1に記
    載の傾き角測定装置。
  3. 【請求項3】 球面の少なくとも一部を構成する内壁を
    有する容器と、該容器を一定の姿勢となるように支持す
    る台座と、前記容器内部に配置され、前記球面と褶動自
    在な球面部を有する計測子と、該計測子の姿勢を一定に
    維持する姿勢安定部材と、前記計測子と前記容器の基準
    面との成す角度を計測するための目盛とを備えることを
    特徴とする傾き角測定装置。
  4. 【請求項4】 前記目盛が、容器に支持された抵抗値を
    計測する電気回路における抵抗値の測定目盛である、請
    求項3に記載の傾き角測定装置。
  5. 【請求項5】 前記目盛は前記容器に対して回転可能に
    配設される、請求項1乃至3の何れか一に記載の傾き角
    測定装置。
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