KR200365708Y1 - 정밀계측용 수준계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정밀계측이 가능한 수준계에 관한 것으로, 보다 자세하게는 수직방향에 대하여 편심되는 각도를 무게추에 의한 기계적인 접촉방식으로 확대하여 디스플레이하도록 함으로써 수평여부를 보다 정밀하게 계측할 수 있도록 하는 정밀계측용 수준계에 관한 것이다.

이를 위하여 본 고안은, 상부면에 눈금이 표시된 표시창을 구비하는 중공형상의 몸체부와; 상기 몸체부의 내부에 장착되고, 하부측에 위치하는 무게추에 의해 편심되는 각도를 추종하는 감지부와; 상기 감지부의 상부측에 구비되며, 상기 감지부와 연동하여 감지부에 의해 편심되는 각도를 상기 표시창에 디스플레이 하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

정밀계측용 수준계{Level measurement device}

본 고안은 정밀계측이 가능한 수준계에 관한 것으로, 보다 자세하게는 수직방향에 대하여 편심되는 각도의 크기를 무게추에 의한 기계적인 접촉방식으로 확대하여 디스플레이하도록 함으로써 수평여부를 보다 정확하게 계측할 수 있도록 하는 정밀계측용 수준계에 관한 것이다.

통상 수준계는 지면에 대한 수평여부를 확인하기 위하여 널리 사용되는 계측기로, 물과 같은 액체 내부에 기포를 형성하고 기울기 방향이나 정도에 따라 가변되는 기포의 움직임을 관측하여 수평여부를 확인하게 된다.

그러나 상기와 같은 수준계의 경우에는 기포의 움직임을 관측하기 위한 표시창이 기포와 직접 접촉하게 되므로, 표면장력이나 액체와의 응집력 등으로 인하여 정확하게 추종을 하지 못하게 되어 미세한 기울기를 디스플레이하지 못하는 문제점이 있어 왔다.

또한 상기 수준계의 경우 측정하고자 하는 부분의 기울기 방향이나 기울기 정도를 간단히 표시할 수가 있으나, 중력이 배제된 상태이므로 중력을 기초로한 기울기 측정은 원천적으로 이루어질 수가 없으며, 나아가 전자적인 방식의 계측장치의 경우에는 가격이 고가일 뿐 아니라 실생활에 적용하기가 쉽지 않아 보편화 되기에 다소 힘든 어려움이 있어 왔다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 무게추에 의해 편심되는 각도를 추종하는 감지부와, 그 크기를 소정크기로 증폭하여 디스플레이하는 표시부를 구비하도록 하여 실생활에 쉽게 적용가능하면서 수평여부를 보다 정밀하게 계측할 수 있도록 하는 정밀계측용 수준계를 제공하고자 하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 수준계를 적용한 예를 도시한 도면

도 2(a), 2(b)는 본 고안에 따른 수준계의 작동상태를 도시한 도면

도 3은 도 2(a)의 A-A에 따른 단면을 도시한 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10.....몸체부 20.....감지부

22,32..외륜체 24,34..내륜체

26.....제1 연결바 27.....제1 피봇부

28.....제2 피봇부 29.....걸림부

36.....제2 연결바 37.....제3 피봇부

38.....제4 피봇부 39.....돌기부

40.....무게추 50.....지시부

100....수준계

이를 위하여 본 고안은, 상부면에 눈금이 표시된 표시창을 구비하는 중공형상의 몸체부와; 상기 몸체부의 내부에 장착되고, 하부측에 위치하는 무게추에 의해 편심되는 각도를 추종하는 감지부와; 상기 감지부의 상부측에 구비되며, 상기 감지부와 연동하여 감지부에 의해 편심되는 각도를 상기 표시창에 디스플레이 하는 표시부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

따러서, 본 고안의 수준계는 원통형 형상으로 실생활에 쉽게 적용가능하게 형성되어 있으며, 수평여부가 중요한 물품에다 장착을 하여 설치장소가 바뀌더라도 본 고안의 수준계를 통하여 수시로 수평여부를 확인을 할 수가 있게 된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 하여 자세히 설명을 하면 다음과 같다.

도 1은 이와 같은 수준계를 실제 당구대에 적용한 예를 도시한 것으로, 당구대나 피아노 등과 같이 지면에 대하여 수평여부를 수시로 확인할 필요가 있는 물품이면 어떠한 경우에도 쉽게 적용이 가능하게 고안되어 있다.

본 고안의 수준계(100)는 원통형 형상으로의 것으로써, 도시된 바와 같이 모서리 부분의 소정위치에다 수준계를 장착할 수 있는 홈을 형성하고, 여기에 각각 삽입하기만 하면 간단히 설치가 가능하게 된다.

따라서, 설치될 바닥이 수평상태가 되지 않을 경우, 상기 수준계(100)를 관측하면서 해당되는 부분의 높이를 보정하도록 하면 당구대의 수평상태가 정확하게세팅될 수가 있게 되며, 별도로 수준계를 준비하지 않아도 당구대는 가장 최적의 상태로 놓일 수가 있는 것이다.

이와 같은 본 고안의 수준계를 보다 자세히 살펴보면 도 2 및 도 3과 같으며, 여기서 도 2(a)는 수평상태인 경우, 도 2(b)는 수평상태가 아닌 경우, 그리고 도 3은 도 2의 A-A'를 따른 단면을 도시한 도면이다.

먼저, 도 2(a) 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수준계(100)는, 상부면에 눈금이 표시된 표시창을 구비하는 중공형상의 몸체부(10)가 형성되며, 상기 몸체부(10)의 내부의 공간에는 하부측에 위치하는 무게추(40)에 의해 편심되는 각도를 추종하는 감지부(20)와, 상기 감지부(20)의 상부측에 구비되며, 상기 감지부(20)와 연동하여 감지부(20)에 의해 편심되는 각도를 상기 표시창(2)에 디스플레이 하는 표시부(30)로 이루어져 있다.

즉, 중력에 의해 무게추(40)는 항상 수직방향을 유지하게 되며, 도 1에 도시된 바와 같이 당구대에 장착될 경우, 당구대가 수평상태를 유지하지 못하고 어느 일측으로 기울어져 있을 때는 일체로 결합된 상기 몸체부(10)도 당구대와 같은 기울기로 기울어지게 되는데, 그 결과 상기 무게추(40)에 의해 기울어진, 즉 편심된 각도 만큼 상기 감지부(20)가 감지하고, 상기 감지부(20)와 연동되는 표시부(30)에 의해 편심된 각도를 디스플레이 해주게 되는 것이다.

이를 위하여, 상기 감지부(20)는, 크게 외륜체(22)와 그 내부에 위치하는 내륜체(24) 및 상기 내륜체(24)와 수직방향으로 결합되는 제1 연결바(26)로 구성되게 된다.

여기서, 상기 외륜체(22)는, 양측에 대향되게 형성되는 제1 피봇부(27)에 의해 상기 몸체부(10)와 회전가능하게 결합되며, 내륜체(24)는 양측에 대향되게 형성되는 제 2 피봇부(28)에 의해 상기 외륜체(22)와 90°어긋난 방향으로 회전가능하게 결합되게 된다.

그리고, 상기 내륜체(24)에는 내부의 중심부를 관통하여 고정되는 소정길이의 제1 연결바(26)를 구비하게 되는데, 이때 상기 제1 연결바(26)는 하부측 단부에는 무게추(40)가 장착되고, 상부측 단부에는 접시모양의 걸림부(29)가 형성되어 있다.

한편, 상기 표시부(30)는, 크게 외륜체(32)와 그 내부에 위치하는 내륜체(34) 및 상기 내륜체(34)와 수직방향으로 결합되는 제2 연결바(36)로 구성되게 된다.

여기서, 상기 외륜체(32)는, 양측에 대향되게 형성되는 제3 피봇부(37)에 의해 상기 몸체부(10)와 회전가능하게 결합되며, 또한 내륜체(34)는 양측에 대향되게 형성되는 제4 피봇부(38)에 의해 상기 외륜체(32)와 90°어긋난 방향으로 회전가능하게 결합되게 된다.

그리고, 상기 내륜체(34)의 중심부를 관통하여 고정되는 소정길이의 제2 연결바(36)를 구비하게 되는데, 이때 상기 제2 연결바(36)의 하부측 단부에는 돌기부(39)가 형성되고, 상부측 단부에는 둥근형상의 지시부(50)가 형성되게 된다.

그리고 편심되는 각도 크기를 소정비율로 증폭하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 연결바(36)는, 내륜체(34) 상부측으로의 길이(ℓ₂)가 내륜체(34) 하부측으로의 길이(ℓ₁)보다 길게 형성되게 된다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 수준계의 작동과정의 첨부된 도면을 참조하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 같이 하여 당구대와 같이 설치시 수평을 요하는 제품의 경우, 수평상태가 유지될 경우라면, 중력이 작용하는 무게추(40)와, 이와 연동하는 감지부(20) 및 표시부(30)에 의해 도 2(a)와 같이 기울기가 없음을 확인할 수가 있게 된다.

그러나, 설치된 당구대가 어느 일측으로 기울어지게 되면, 이와 함께 수준계(100)도 도 2(b)와 같이 어느 일측으로 기울어지게 되는데, 이때 상기 무게추(40)에 의해 제1 연결바(26)는 중력이 작용하는 수직방향을 유지하게 된다.

그리고, 수준계(100)의 기울어진 방향과 각도는, 제1 연결바(26)와 중심부에서 고정되어 체결되는 내륜체(24)의 제2 피봇부(28)와, 상기 제2 피봇부(28)와 상호 90°어긋난 방향으로 회전가능하도록 체결되는 외륜체(22)의 제1 피봇부(27)에 의해 어느 방향으로 관계없이 추종이 가능하게 된다.

즉, 제1 연결바(26)는 내륜체(24)와 수직방향으로 항상 직각을 유지하도록 고정되어 있기 때문에 제1 연결바(26)에 연결된 무게추(40)에 대하여 기울어진 각도만큼 제2 피봇부(28)에 의해 상기 내륜체(24)는 회전되며, 상기 제2 피봇부(28)의 회전축에 대하여 90°어긋나는 방향으로의 회전은 제1 피봇부(27)에 의해 외륜체(20)가 회전이 되기 때문에, 결국 중력방향으로 작용하는 무게추(40)의 방향에대하여 기울어지는 수준계(100)의 방향이나 크기는, 제1 연결바(26)와 수준계(100)의 기울기 방향과의 그 사이 각도, 수직방향에 대하여 편심되는 각도의 크기로 표현되게 되는 것이다.

이와 같이 하여 수준계(100)가 중력방향으로 향하는 무게추(40)에 대하여 기울어진 방향과 각도는, 상기 감지부(20)의 제1 연결바(26)의 상부측 단부에 형성된 접시모양의 걸림부(29)에 대응되게 형상으로 이루어진 돌기부(39)와 직접 접촉되어 제2 연결바(36)로 전달되게 되는 것이다.

이때 제2 연결바(36)는 제1 연결바(26)와 마찬가지로 내륜체(34)와 수직방향으로 항상 직각을 유지하도록 고정되며, 또한 제1 연결바(26)의 걸림부(29)에 접촉되어 연동되게 된다.

따라서, 제1 연결바(26)와 수준계(100)의 몸체부(10) 사이의 기울기 방향 및 크기는, 표시부(30)의 내륜체(34)에 형성된 제4 피봇부(38)에 의해 상기 내륜체(34)가 회전하게 되고, 또한 상기 제4 피봇부(38)의 회전축에 대하여 90°어긋나는 방향으로 회전은 제3 피봇부(37)에 의해 외륜체(32)가 회전하기 때문에 어느 방향으로 추종이 가능하게 되는 것이다.

즉, 감지부(20)의 제1 피봇부(27) 및 제2 피봇부(28)에 의해 내륜체(24) 및 외륜체(22)가 어느 방향으로도 회전이 가능하기 때문에 수준계(100)의 기울기는 중력이 작용하는 방향으로 향하는 제1 연결바(26)와 몸체부(10) 사이의 기울기로 표시되고, 또한 이는 제3 피봇부(27) 및 제4 피봇부(28)에 의해 내륜체(34) 및 외륜체(32)가 어느 방향으로 회전이 가능하기 때문에 제2 연결바(36)의 상부측 형성된둥근형상의 지시부(50)에 의해 수직방향에 대하여 편심된 각도 및 크기를 표시창(2)에 디스플레이 하게 되는 것이다.

본 고안의 경우, 상기 무게추(40)는 제2 연결바(36)와 연동되는 제1 연결바(26)를 어떠한 기울기에 대하여도 항상 중력이 작용하는 방향, 즉 수직상태를 유지할 수 있을 정도로 충분한 무게를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 고안에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 편심되는 각도를 보다 증폭하여 표시창(2)에 디스플레이 하기 위하여 상기 제2 연결바(36)의 길이를, 내륜체(34) 상부측으로의 길이(ℓ₂)가 내륜체(34) 하부측으로 길이(ℓ₁) 보다 길도록 하여 형성하게 된다.

이렇게 하면, (ℓ₂)/(ℓ₁) 비율로 편심되는 각도의 크기가 증폭되어 디스플레이가 가능해지는데, 이때 상기 비율은 설치 대상이나 용도에 따라서 적절하게 가변될 수가 있음은 물론이다.

따라서, 본 고안의 수준계를 수평여부가 매우 중요한 통상의 당구대나 피아노 등에 장착을 하도록 하게 되면, 설치될 지면의 상태와 상관없이 중력을 기초로 하여 정확하게 수평여부를 확인할 수가 있으므로, 그 결과 당구대에서 당구공의 정확한 구름이나 피아노의 조율을 완벽하게 수행할 수 있는 이점이 생기게 되는 것이다.

이상과 같이 하여 본 고안의 기술적 사상은 중력을 기초로 하면서 일체의 전기적인 연결을 배제한 기계적인 접촉에 의해 기울기 정도를 증폭하여 수평상태를정밀하게 계측할 수가 있도록 하는 정밀계측용 수준계를 제공하고자 하는데 있음을 알 수가 있다.

그리고 본 고안에서는 감지부에 단지 하나의 표시부만 연결된 것에 대하여 한정하여 설명하고 있으나, 필요에 따라 복수 개로 연결하도록 할 경우 미세한 각도까지도 정밀하게 계측할 수 있으며, 이는 당업자라면 상기 구성을 기초하여 용이하게 변경할 수 있는 범위의 것이라 할 것이다.

상술한 바와 같이 하여 본 고안은 다음과 같은 효과가 예상된다.

종래 기포를 이용한 단순한 수평측정에서 나아가 중력을 기초로 하여 보다 수평 측정이 가능하게 되며, 또한 기울기 정도를 보다 크게 증폭하여 디스플레이하도록 함으로써 미세한 기울기까지 정밀한 측정이 가능하게 된다.

그리고 원통형상으로 콤팩트하게 구성하여 설치될 장소의 수평여부가 중요한 제품에 쉽게 장착가능하도록 함으로써 제품의 신뢰성 확보를 통한 구매력 향상이 가능하게 된다.

Claims (5)

1. 상부면에 눈금이 표시된 표시창을 구비하는 중공형상의 몸체부(10)와;

   상기 몸체부의 내부에 장착되고, 하부측에 위치하는 무게추에 의해 편심되는 각도를 추종하는 감지부(20)와;

   상기 감지부의 상부측에 구비되며, 상기 감지부와 연동하여 감지부에 의해 편심되는 각도를 상기 표시창에 디스플레이 하는 표시부(30);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정밀계측용 수준계.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지부(20)는,

   양측에 대향되게 형성되는 제1 피봇부에 의해 상기 몸체부와 회전가능하게 결합되는 외륜체(22)와, 양측에 대향되게 형성되는 제2 피봇부에 의해 상기 외륜체와 90°어긋난 방향으로 회전가능하게 결합되는 내륜체(24)와, 상기 내륜체의 중심부를 관통하여 고정되는 소정길이의 제1 연결바(26)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정밀계측용 수준계.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 연결바의 하부측 단부에는 무게추(40)가 장착되고, 상부측 단부에는 접시모양의 걸림부(29)가 형성되는 것을 특징으로 하는 정밀계측용 수준계.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 표시부(30)는,

   양측에 대향되게 형성되는 제3 피봇부에 의해 상기 몸체부와 회전가능하게 결합되는 외륜체(32)와, 양측에 대향되게 형성되는 제4 피봇부에 의해 상기 외륜체와 90°어긋난 방향으로 회전가능하게 결합되는 내륜체(34)와, 상기 내륜체의 중심부를 관통하여 고정되는 소정길이의 제2 연결바(36)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정밀계측용 수준계.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 연결바(36)의 하부측 단부에는 돌기부(39)가 형성되고, 상부측 단부에는 둥근형상의 지시부(50)가 형성되며, 내륜체(34) 상부측으로의 길이(ℓ₂)가 내륜체(34) 하부측으로 길이(ℓ₁)보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 정밀계측용 수준계.