KR20210105915A

KR20210105915A - 수준기

Info

Publication number: KR20210105915A
Application number: KR1020217019912A
Authority: KR
Inventors: 요시야 사카키바라
Original assignee: 와코 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2021-08-27
Also published as: US11668563B2; CN113167580A; EP3901575B1; JP6694218B1; US20210302159A1; EP3901575C0; WO2020129339A1; EP3901575A4; CN113167580B; EP3901575A1; JP2020101433A

Abstract

수평 상태나 경사 상태의 정도를 선형으로 빛나는 띠형 발광체에 의해 순식간에, 또한 명확히 확인할 수 있는 수준기를 제공하는 것이며, 경사 각도를 검출하는 센서(10)와, LED에 의해 선형으로 발광하여 경사 각도를 표시하는 복수 장의 띠형 표시체를 포함하는 표시부(2)와, 상기 센서(10)로부터의 출력 신호를 받아 특정한 띠형 표시체가 빛나도록 제어 신호를 출력하는 제어기(11)를 구비하고 있다. 상기 띠형 표시체는, 표시부의 중앙에 위치하는 1장의 수평의 띠형 표시체(5a)와, 선단을 표시부의 중심을 향해 굴곡시킨 복수 장의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b, 5c…)를 포함하고, 각 띠형 표시체의 단부에는 LED(6a, 6b…)가 부착되어 있으며, 표시부의 중심과 점대칭의 위치에 있는 한 쌍의 띠형 표시체가 경사 각도에 대응하여 동시에 빛나도록 구성되어 있다.

Description

수준기

본 발명은 수평 상태나 경사 상태의 정도를 선형으로 빛나는 띠형 발광체에 의해 순식간에, 또한 명확히 확인할 수 있는 수준기에 관한 것이다.

종래부터, 건설 현장이나 배관 공사 현장 등에서는, 수평 혹은 수직 상태를 확인하기 위해서 수준기가 널리 사용되고 있다. 종래부터 있는 수준기의 기본은, 액체 및 기포를 봉입한 기포관을 이용한 구조로, 상기 기포가 액체 중의 소정 범위 내에 위치하는지의 여부에 의해 수평 상태를 확인하는 타입이다.

그러나, 종래 타입의 것에서는, 기포의 위치를 즉시 확인하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있고, 또한 어두운 장소에서는 전혀 기포의 위치가 보이지 않는다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에, 특허문헌 1∼특허문헌 3에 나타나는 바와 같이, 기포관에 광을 조사하여 야간에서도 기포의 위치를 확인할 수 있도록 한 수준기가 다수 개발되어 있다.

그러나, 특허문헌 1이나 특허문헌 3의 경우도, 기포의 위치로 판별하기 때문에, 순식간에 확인하는 것이 어렵다고 하는 문제나, 수준기 근방이 아니면 확인할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 한편, 특허문헌 4에 나타나는 바와 같이, 복수의 라인 세그먼트를 배열하여 육안용의 표시부로 하고, 경사에 따라 상기 라인 세그먼트가 표시되도록 한 경사 센서 장치도 제안되어 있으나, 경사 방향이나 경사 정도를 순식간에 인식하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-48538호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2014-55872호 공보 특허문헌 3: 일본 실용신안등록 제3214943호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공표 평성 제8-501152호 공보

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하여, 수평 상태나 경사 상태의 정도를 선형으로 빛나는 띠형 발광체에 의해 순식간에, 또한 명확히 확인할 수 있고, 또한 멀리서도, 혹은 어두운 장소에서도 정확히 경사 상태의 정도를 확인할 수 있는 수준기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명의 수준기는, 경사 각도를 검출하는 센서와, LED에 의해 선형으로 발광하여 경사 각도를 표시하는 복수 장의 띠형 표시체를 포함하는 표시부와, 상기 센서로부터의 신호를 받아 특정한 띠형 표시체가 빛나도록 제어 신호를 출력하는 제어 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이며, 이것을 청구항 1에 따른 발명으로 한다.

바람직한 실시형태에 의하면, 상기 띠형 표시체는, 표시부의 중앙에 위치하는 1장의 수평의 띠형 표시체와, 선단을 표시부의 중심을 향해 굴곡시킨 복수 장의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체를 포함하고, 각 띠형 표시체의 단부에는 LED가 부착되어 있으며, 표시부의 중심과 점대칭의 위치에 있는 한 쌍의 띠형 표시체가 경사 각도에 대응하여 동시에 빛나도록 구성되어 있는 것이 바람직하고, 이것을 청구항 2에 따른 발명으로 한다.

또한, 그 외의 바람직한 실시형태에 의하면, 각 띠형 표시체의 단부에는, 상이한 색의 LED가 부착되어 있는 것이 바람직하고, 이것을 청구항 3에 따른 발명으로 한다.

또한, 그 외의 바람직한 실시형태에 의하면, 각 띠형 표시체의 발광에 대응하여, 상이한 소리를 내도록 구성되어 있는 것이 바람직하고, 이것을 청구항 4에 따른 발명으로 한다.

청구항 1에 따른 발명에서는, 경사 각도를 검출하는 센서와, LED에 의해 선형으로 발광하여 경사 각도를 표시하는 복수 장의 띠형 표시체를 포함하는 표시부와, 상기 센서로부터의 신호를 받아 특정한 띠형 표시체가 빛나도록 제어 신호를 출력하는 제어 회로를 구비하고 있는 것으로 했기 때문에, 표시부의 띠형 표시체가 경사 각도에 따라 선형으로 발광하게 되고, 이 결과, 수평인지의 여부, 혹은 경사 각도를 순식간에 확인할 수 있으며, 게다가 멀리서도, 또한 어두운 장소에서도 경사 상태의 정도를 정확히 확인할 수 있다.

또한, 청구항 2에 따른 발명에서는, 상기 띠형 표시체는, 표시부의 중앙에 위치하는 1장의 수평의 띠형 표시체와, 선단을 표시부의 중심을 향해 굴곡시킨 복수 장의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체를 포함하고, 각 띠형 표시체의 단부에는 LED가 부착되어 있으며, 표시부의 중심과 점대칭의 위치에 있는 한 쌍의 띠형 표시체가 경사 각도에 대응하여 동시에 빛나도록 구성되어 있는 것으로 했기 때문에, 띠형 표시체가 경사 각도에 따라 선형으로 발광하여, 수평인지의 여부, 혹은 경사 각도는 몇 도이며 경사의 방향은 어느 쪽인지 등을 순식간에 확인할 수 있다.

또한, 청구항 3에 따른 발명에서는, 각 띠형 표시체의 단부에는, 상이한 색의 LED가 부착되어 있는 것으로 했기 때문에, 수평인지의 여부, 혹은 경사 각도는 몇 도이며 경사의 방향은 어느 쪽인지 등을 색별에 의해 순식간에 확인할 수 있다.

또한, 청구항 4에 따른 발명에서는, 각 띠형 표시체의 발광에 대응하여, 상이한 소리를 내도록 구성되어 있는 것으로 했기 때문에, 경사 각도에 따른 음색이 들리게 되어, 수준기를 보지 않아도 수평인지의 여부, 혹은 경사 각도는 몇 도인지를 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 도시한 정면도이다.
도 2는 경사진 상태에서의 사용의 형태를 도시한 정면도이다.
도 3은 주요부의 확대 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 5는 그 외의 실시형태를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 수준기의 동작 원리를 도시한 개략 블록도이다.

이하에, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 도시한다.

도 1은 본 발명의 수준기를 도시한 정면도, 도 2는 경사진 상태에서의 사용의 형태를 도시한 정면도, 도 3은 주요부의 확대 정면도, 도 4는 본 발명의 수준기의 사시도이다. 도면에서, 부호 1은 판형의 케이스 본체, 부호 2는 표시부, 부호 3은 커버부, 부호 4는 스위치이다.

상기 표시부(2)는, LED에 의해 선형으로 발광하여 경사 각도를 표시하는 복수 장의 띠형 표시체로 구성되어 있다. 이 띠형 표시체는 아크릴판과 같은 투명한 합성 수지판을 포함하는 것으로, 측면이 젖빛 유리형으로 가공되어 있음으로써 LED의 광이 측면 전체를 선형으로 발광시키는 구조로 되어 있다.

도시된 것에서는, 상기 띠형 표시체는, 표시부(2)의 중앙에 위치하는 1장의 수평의 띠형 표시체(5a)와, 선단을 표시부(2)의 중심을 향해 굴곡시킨 6장의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g)를 포함한다. 또한, 이들의 각 띠형 표시체의 단부에는 LED(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g)가 부착되어 있다.

상기 수평의 띠형 표시체(5a)는 1장의 수평의 판 구조로, 표시부(2)를 횡단하도록 부착되어 있고, 한편, 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 선단을 표시부(2)의 중심을 향해 굴곡시키고, 선단이 중심 부근에서 끝나고 있다.

띠형 표시체는, 수평 상태인 경우에는 띠형 표시체(5a)가 선형으로 빛나도록 구성되어 있다. 또한, 좌상향의 경사로 1도 미만인 경우에는 띠형 표시체(5b)가 빛나고, 좌상향의 경사로 1도 이상 또한 2도 미만인 경우에는 띠형 표시체(5c)가 빛나며, 좌상향의 경사로 2도 이상 또한 3도 미만인 경우에는 띠형 표시체(5d)가 빛나고, 좌상향의 경사로 3도 이상인 경우에도 띠형 표시체(5d)가 점멸하도록 구성되어 있다.

한편, 좌하향의 경사로 1도 미만인 경우에는 띠형 표시체(5e)가 빛나고, 좌하향의 경사로 1도 이상 또한 2도 미만인 경우에는 띠형 표시체(5f)가 빛나며, 좌하향의 경사로 2도 이상 또한 3도 미만인 경우에는 띠형 표시체(5g)가 빛나고, 좌하향의 경사로 3도 이상인 경우에는 띠형 표시체(5g)가 점멸하도록 구성되어 있다.

또한, 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g)와 동일한 것이, 표시부(2)의 중심과 점대칭의 관계로 한 세트 부착되어 있고, 각각의 경사 각도에 대응하여 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b와 5b), 또는 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5c와 5c), 또는 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5d와 5d), 또는 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5e와 5e), 또는 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5f와 5f), 또는 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5g와 5g)가, 한 쌍이 되어 동시에 빛나는 구조로 되어 있다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨대 좌하향으로 경사 각도(θ)가 2.5도인 경우에는, 한 쌍의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5g와 5g)가 동시에 빛나, 표시부(2)를 좌측 아래로부터 우측 위로 이어지는 것처럼 보이는 선형의 구배(勾配)를 표시하게 되어, 경사 상태가 좌하향인 것, 그 각도가 2도 이상 또한 3도 미만인 것을 순식간에 확인할 수 있다. 또한, 종래의 수준기의 거품의 확인과 달리, 멀리서도, 혹은 어두운 장소에서도 정확히 경사 상태의 정도를 확인할 수 있다. 한편, 수평인 경우에는 띠형 표시체(5a)가 일직선형으로 수평으로 빛나기 때문에, 수평 상태를 순식간에 확인할 수 있다.

도시된 것에서는, 수평의 띠형 표시체(5a)와, 6장의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g)를 포함하는 경우에 대해 설명하였으나, 이 장수는 임의로 설계할 수 있다. 또한, 각도의 설정도 1도 미만, 2도 미만, 3도 미만으로 하였으나, 사용 목적에 따라 더 미세한 설정이나 성긴 설정 등, 임의로 변경할 수 있다.

또한, 각 띠형 표시체의 단부에 부착하는 광원으로서 LED를 나타내었으나, 그 외의 전구 등을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 LED(6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g)는 1색이어도 좋으나, 상이한 색으로 하면, LED의 색으로 경사 각도를 인식할 수 있어 편리하다. 또한, LED(6d, 6g)를 예컨대 적색으로 하여 점멸시키면, 위험을 보다 순식간에 인식할 수 있어 편리하다.

또한, 각 띠형 표시체의 발광에 대응하여, 상이한 소리를 내는 기능을 부가할 수도 있고, 이 경우에는, 선형의 광에 의해 경사 상태를 인식하는 것에 더하여, 소리의 종류나 소리의 강약 등으로도 경사 상태를 인식할 수 있어 편리하다. 특히, 수준기를 시각으로부터 보이지 않는 장소에 세팅한 경우라도 경사 상태를 청각으로 인식할 수 있기 때문에, 예컨대 충분한 작업 스페이스를 확보할 수 없는 장소 등에서의 작업도 원활하게 행할 수 있게 된다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어 기판에 부착한 스피커(7)로 소리를 낼 수 있다.

다음으로, 본 발명의 수준기의 동작 원리에 대해 간단히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 케이스 본체(1) 내에는 제어 기판(9)이 수납되어 있고, 이 제어 기판(9)에는 자이로 센서 등의 경사 각도를 검출하는 센서(10)와, 이 센서(10)로부터의 신호를 받아 특정한 띠형 표시체가 빛나도록 제어 신호를 출력하는 제어 회로(11)가 포함되어 있다. 한편, 부호 12는 건전지 등의 전원이다.

도 6의 수준기의 동작 원리를 도시한 개략 블록도에 도시된 바와 같이, 상기 센서(10)로부터의 신호가 제어 기판(9)에 입력되면, 제어 회로(11) 내의 센서 연산 회로 및 LED 점등 회로에 의해, 경사 각도에 대응한 특정한 LED가 빛나도록 신호가 발생한다. 어느 하나의 LED가 빛남으로써, 수평의 띠형 표시체(5a), 혹은 경사 각도 표시용의 띠형 표시체(5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g) 중 어느 하나가 선형으로 발광하여, 경사 각도를 표시하게 된다. 이때, 표시부(2)의 중심과 점대칭의 위치에 있는 한 쌍의 띠형 표시체가 동시에 빛나기 때문에, 한 쌍의 띠형 표시체가 경사 각도에 따라, 그 각도를 표시하듯이 선형으로 발광하여, 수평인지의 여부, 혹은 경사 각도는 몇 도이며 경사의 방향은 어느 쪽인지 등을 순식간에 확인할 수 있게 된다.

또한, LED를 상이한 색으로 하면, LED의 색으로 경사 각도를 용이하게 인식할 수 있고, 소리를 내도록 구성하면, 소리의 종류나 소리의 강약 등으로도 경사 상태를 인식할 수 있어 편리하다.

또한, 배관 공사 등에서는, 수준기를 단면 원형의 배관 상에 세팅할 필요가 있고, 배관 상에서는 본 발명의 수준기를 자립시키는 것이 어려우나, 도 5에 도시된 바와 같이, 역 V자형의 보조 다리(13)를 이용하면 용이하게 고정하는 것이 가능하여 편리하다.

1: 케이스 본체
2: 표시부
3: 커버부
4: 스위치
5a: 수평의 띠형 표시체
5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g: 경사 각도 표시용의 띠형 표시체
6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g: LED
7: 스피커
10: 센서
11: 제어 회로
12: 전원
13: 보조 다리
20: 배관

Claims

경사 각도를 검출하는 센서와,
LED에 의해 선형으로 발광하여 경사 각도를 표시하는 복수 장의 띠형 표시체를 포함하는 표시부와,
상기 센서로부터의 신호를 받아 특정한 띠형 표시체가 빛나도록 제어 신호를 출력하는 제어 회로
를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수준기.
제1항에 있어서,
상기 띠형 표시체는,
표시부의 중앙에 위치하는 1장의 수평의 띠형 표시체와,
선단을 표시부의 중심을 향해 굴곡시킨 복수 장의 경사 각도 표시용의 띠형 표시체
를 포함하고, 각 띠형 표시체의 단부에는 LED가 부착되어 있으며, 표시부의 중심과 점대칭의 위치에 있는 한 쌍의 띠형 표시체가 경사 각도에 대응하여 동시에 빛나도록 구성되어 있는 것인 수준기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각 띠형 표시체의 단부에는, 상이한 색의 LED가 부착되어 있는 것인 수준기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각 띠형 표시체의 발광에 대응하여, 상이한 소리를 내도록 구성되어 있는 것인 수준기.