TWI742039B - 用於水平儀之具有改善的能見度的小玻璃瓶 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種水平儀，其包含具有增進的能見度之水平儀小玻璃瓶。該水平儀可包含水平儀小玻璃瓶，該水平儀小玻璃瓶包含可被吸引至該水平儀小玻璃瓶內之水珠之介面或邊界的材料，其可改善該介面之能見度。該水平儀可包含固體水平儀指示器，其具有容易看到的末端表面，當位在水平位置時，該末端表面大體上呈垂直定向。該固體水平儀指示器之末端表面可允許使用者更容易地比較該固體水平儀指示器之位置以指示形成在該水平儀小玻璃瓶上的直線。該水平儀可包含水平儀小玻璃瓶，其包含第一液體及與該第一材料形成水珠之不混溶的第二液體。由該第二材料形成之水珠相較於典型的空氣氣泡可改善能見度。

Description

用於水平儀之具有改善的能見度的小玻璃瓶 相關申請案之相互參考

本申請案主張於2017年2月8日所提交之國際申請案第PCT/US2017/017008號之權益及優先權，該申請案主張於2016年2月16日所提交之美國臨時申請案第62/295,896號以及於2016年3月31日所提交之美國臨時申請案第62/316,272號之權益及優先權，其之全部內容以引用方式併入本文中。

本發明係關於用於水平儀之小玻璃瓶，且更具體地係關於具有改善的能見度的小玻璃瓶。

在一構造中，小玻璃瓶包含第一流體及作用為指示器氣泡之第二流體。該第一流體與該第二流體係不混溶的。該指示器氣泡進一步包含被吸引至第二流體之外部之第三材料，藉此突出該指示器氣泡之邊緣以改善該指示器氣泡之能見度。

在另一構造中，平坦小玻璃瓶包含形成該小玻璃瓶內部之T形空腔，以便當從該頂側及該垂直側來觀察時提供指示器氣泡之改善的能見度。

在又另一構造中，環形小玻璃瓶包含具有可變截面積之環形空腔。該環形凹部具有：第一部分，其具有第一截面積；及第二部分，其具有第二截面積。

在又另一構造中，小玻璃瓶包含界定內部空腔之本體。該小玻璃瓶進一步包含在該空腔內之複數個界定複數個窄通道之阻礙物。該窄通道連接該空腔之第一部分及第二部分。該空腔容納第一流體及與該第一流體不混溶之第二流體。該窄通道導致當該小玻璃瓶傾斜時該第一流體及第二流體之位移增加，且以此方式提供該小玻璃瓶之增加的能見度及精確度。

在又另一構造中，水平儀包含具有小玻璃瓶周圍及小玻璃瓶之小玻璃瓶總成。該小玻璃瓶具有縱向軸線且容納懸浮在液體中之指示器氣泡。該小玻璃瓶周圍具有用於支撐該小玻璃瓶之基座。該基座具有定位於一對深色外部部分之間之淺色中間部分，該深色外部部分之各者橫向於該縱向軸線而延伸。該指示器氣泡反射來自該深色部分的光，使得該指示器氣泡之周圍變暗，以便能提高該指示器氣泡在該液體中之能見度。該周圍與該淺色中間部分形成對比，以進一步提高該指示器氣泡之能見度。

在另一實施例中，水平儀包含水平儀本體，該水平儀本體界定被建構成用以接合工件之平面基座表面。該水平 儀包含小玻璃瓶，其由該水平儀本體支撐且包含界定空腔之內表面。該水平儀包含第一材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中，且該第一材料係液體材料。該水平儀包含第二材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中，且該第二材料在該第一材料中形成指示器，使得在該第一及第二材料之間來界定介面。該水平儀包含第三材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中。該第三材料具有將該第三材料吸引至該第一材料與該第二材料之間之該介面之屬性。

在另一實施例中，水平儀包含水平儀本體，該水平儀本體界定被建構成用以接合工件之基準表面。該水平儀包含小玻璃瓶，其由該水平儀本體支撐且包含界定空腔之內表面。該水平儀包含定位於該空腔中之固體指示器。該固體指示器包含定位於該固體指示器之第一端處之第一表面及定位於該固體指示器與該第一表面相對之第二端處之第二表面。該固體指示器相應於改變該水平儀本體之角位置而在該小玻璃瓶內移動，且該固體指示器經形狀設計成使得該第一表面及該第二表面被定向在垂直於被定向在水平方向之該基準表面之方向。

在另一實施例中，水平儀包含水平儀本體，該水平儀本體界定被建構成用以接合工件之基準表面。該水平儀包含小玻璃瓶，其由該水平儀本體支撐且包含界定空腔之內表面。該水平儀包含第一液體材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中。該水平儀包含第二液體材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中。該第二材料在該第一材料中不混 溶，使得由在該第一材料內之該第二材料形成指示氣泡。

藉由考慮以下之詳細說明及附圖，本發明之其他特徵及態樣將變得顯而易見。

10‧‧‧水平儀

12‧‧‧水平儀本體

14‧‧‧水平儀小玻璃瓶

18‧‧‧鉛垂小玻璃瓶

22‧‧‧基準表面

100‧‧‧小玻璃瓶

102‧‧‧內表面

104‧‧‧第一流體

106‧‧‧內部空腔

108‧‧‧第二流體

112‧‧‧氣泡

114‧‧‧介面

116‧‧‧第三材料

120‧‧‧指示器線

200‧‧‧平坦小玻璃瓶

202‧‧‧透明長形區塊

204‧‧‧底側

206‧‧‧頂側

208‧‧‧垂直側

210‧‧‧T形內部空腔

212‧‧‧第一部分

216‧‧‧第二部分

220‧‧‧第一流體

224‧‧‧空氣氣泡

228‧‧‧指示器線

300‧‧‧環形小玻璃瓶

304‧‧‧圓碟狀本體

306‧‧‧環形內部空腔

308‧‧‧第一流體

310‧‧‧空氣

312‧‧‧第一部分

315‧‧‧指示器標記

316‧‧‧第二部分

400‧‧‧小玻璃瓶

404‧‧‧本體

408‧‧‧內部空腔

410‧‧‧第一部分

412‧‧‧第一流體

414‧‧‧第二部分

416‧‧‧空氣

420‧‧‧流體位準

422‧‧‧基準線

424‧‧‧阻礙物

428‧‧‧窄通道

500‧‧‧小玻璃瓶

502‧‧‧圓柱狀本體

504‧‧‧內孔

506‧‧‧內表面

508‧‧‧固體指示器

512‧‧‧球體

516‧‧‧立方體

520‧‧‧立方體

524‧‧‧第一表面

526‧‧‧第二表面

528‧‧‧縱向面

530‧‧‧指示器線

532‧‧‧指示器線

534‧‧‧圓形視窗

600‧‧‧氣泡水平儀

600c‧‧‧水平儀

604‧‧‧框架本體

604c‧‧‧框架本體

608‧‧‧內部支撐結構

608c‧‧‧內部支撐結構

612‧‧‧中央小玻璃瓶總成

612c‧‧‧中央小玻璃瓶總成

616‧‧‧中央小玻璃瓶

616b‧‧‧小玻璃瓶

616c‧‧‧小玻璃瓶

620‧‧‧頂部平面壁

620c‧‧‧頂部平面壁

624‧‧‧底部平面壁

624c‧‧‧底部平面壁

628‧‧‧平行側壁

632‧‧‧框架切口

634‧‧‧內部支撐切口

634c‧‧‧內部支撐切口

636‧‧‧凸緣

638‧‧‧中央腹板

640‧‧‧頂部凸緣

642‧‧‧底部凸緣

652‧‧‧黏著劑通道

652c‧‧‧黏著劑通道

656‧‧‧小玻璃瓶本體

660‧‧‧空腔

660b‧‧‧空腔

664‧‧‧第一端

664b‧‧‧第一端

668‧‧‧第二端

668b‧‧‧第二端

672‧‧‧最大直徑

672b‧‧‧最大直徑

676‧‧‧指示器氣泡

676b‧‧‧氣泡

680‧‧‧液體

680b‧‧‧液體

684‧‧‧彎月形

684b‧‧‧彎月形

692‧‧‧外小玻璃瓶周圍

692c‧‧‧外小玻璃瓶周圍

696‧‧‧內小玻璃瓶周圍

696a‧‧‧內小玻璃瓶周圍

704‧‧‧平坦基座

704c‧‧‧基座

708‧‧‧中間部分

712‧‧‧外部部分

714‧‧‧第一外支撐突部

716‧‧‧第二外支撐突部

720‧‧‧本體

720a‧‧‧本體

724‧‧‧末端小玻璃瓶支撐件

724a‧‧‧末端小玻璃瓶支撐件

726‧‧‧相對半體

728‧‧‧底部開口

728a‧‧‧底部開口

732‧‧‧小玻璃瓶支撐凹部

732a‧‧‧小玻璃瓶支撐凹部

740‧‧‧小玻璃瓶接收開口

748‧‧‧末端部分

748b‧‧‧末端部分

756‧‧‧標記環

760‧‧‧第一深色帶

764‧‧‧第二深色帶

772‧‧‧孔

776‧‧‧空腔

780‧‧‧支架構件

784‧‧‧突部

A‧‧‧縱向軸線

L1‧‧‧長度

L2‧‧‧長度

L3‧‧‧長度

L4‧‧‧長度

W1‧‧‧寬度

W2‧‧‧寬度

H1‧‧‧高度

H2‧‧‧高度

H3‧‧‧高度

F1‧‧‧向下力

F2‧‧‧向下力

F3‧‧‧向上力

圖1係繪示具有氣泡之小玻璃瓶之側視圖，該氣泡具有改善的能見度。

圖2係繪示平坦小玻璃瓶之頂部平面圖。

圖3係沿著線3-3所取得之圖2之該平坦小玻璃瓶之截面圖。

圖4係圖2之該平坦小玻璃瓶之側視圖。

圖5係繪示環形小玻璃瓶之側視圖。

圖6係在第一位置中之圖5之該環形小玻璃瓶之側透視圖。

圖7係在第二位置中之圖5之該環形小玻璃瓶之側透視圖。

圖8係處於水平位置中之小玻璃瓶之截面側視圖。

圖9係圖8之該小玻璃瓶之截面側視圖，其以相對於圖8之該水平位置之傾斜位置來繪示。

圖10係包含固體指示器之小玻璃瓶之分解圖。

圖11係圖10之該小玻璃瓶之截面透視圖。

圖12係水平儀之透視圖。

圖13係水平儀之一部分之放大截面透視圖。

圖14係圖13之該水平儀之小玻璃瓶總成之截面透視 圖。

圖15係圖14之該小玻璃瓶總成之內小玻璃瓶周圍之透視圖。

圖16係圖14之該小玻璃瓶總成之外小玻璃瓶周圍之透視圖。

圖17係圖13之該水平儀之放大截面側視圖。

圖18係內小玻璃瓶周圍及小玻璃瓶之端視圖。

圖19係繪示小玻璃瓶之頂部透視圖。

圖20係水平儀之放大截面透視圖。

在詳細地說明本發明之任何實施例之前，應瞭解，本發明在其應用上係不被限制於在以下描述中所闡述或在以下附圖中所繪示之構造之細節及組件之配置。本發明能夠具有其他實施例且能夠以各種方式被實踐或實施。此外，應瞭解，在本文中所使用之措辭及術語係為了描述的目的，而不應被視為限制。

圖1至11係繪示具有各種構造以提高能見度、精確度及可判讀性之各種小玻璃瓶。圖12係繪示水平儀10，其包含支撐第一小玻璃瓶(展示為水平儀小玻璃瓶14)及第二小玻璃瓶(展示為鉛垂小玻璃瓶18)之水平儀本體12。圖1至11之該小玻璃瓶可被被建構成具有代替水平儀小玻璃瓶14、鉛垂小玻璃瓶1或該兩者之水平儀10。圖1至11之該小玻璃瓶可被建構成具有水平儀10及水平儀 10之相對應之(若干)基座表面(展示為基準表面22)，使得該小玻璃瓶被定向以判定表面是否係鉛垂(亦即，垂直的)、水平(亦即，水平的)，或以任何其他所需的參考角度來定向。圖1至11之該小玻璃瓶可由玻璃、透明聚合物(例如，丙烯酸)或另外合適的材料來形成。或者，該小玻璃瓶可被建構成具有任何其他合適的工具、裝置或結構。

圖1係繪示小玻璃瓶100，其包含內表面102，內表面102界定容納第一材料(展示為第一流體104(例如，酒精、礦物油精等等))及第二材料(展示為第二流體108(例如，氣體、空氣、液體等等))之內部空腔106。第二流體108係懸浮在形成指示器之第一流體104中(展示為水珠或氣泡112)，以作用為傾斜指示器。在各種實施例中，在第二流體108係氣體或空氣的情況下，氣泡112容納與第一流體104分離之第二流體108之該氣體或空氣之氣泡。在其他實施例中，第二流體108係液體材料，且第一流體104及第二流體108相對於彼此係不混溶的，使得氣泡112容納與第一流體104分離之第二流體108之液體的氣泡。

如在圖1中所展示的，第一流體104與第二流體108的分離界定在流體104與108之該兩種不同材料之間之介面114。在圖1中所展示之實施例中，為了增強氣泡112之能見度，小玻璃瓶100包含具有將第三材料116吸引至介面114之屬性之第三材料116。如以下將更詳細地解釋的，第三材料116之該屬性係差異性地將第三材料116吸 引至介面114，使得第三材料116傾向於被定位於介面114處(或在破壞之後返回至介面114)，而不是被分散在流體104及108內。

在一實施例中，第三材料116被吸引至第二流體108之外部表面。在一實施例中，第三材料116係與該第一及第二流體104、108不混溶之另一流體。在另一實施例中，第三材料116係微粒材料，且在其他實施例中，第三材料116係被吸引至介面114之任何其他合適的材料(例如，被吸引至第二流體108而非第一流體104，或可替代地被第一流體104排斥)。第三材料116可部分地或完全地圍繞氣泡112，且可具有各種厚度。如以下將更詳細地說明的，申請人認為，使用小玻璃瓶100內之第三材料116傾向於增強介面114之能見度，使得當使用包含小玻璃瓶100之水平儀時，使用者可更容易看到氣泡112之定位及位置。

在一例示性實施例中，將第三材料116吸引至介面114之第三材料116之該差異性屬性係密度，且在此實施例中，第三材料116之密度係小於流體104之密度，但是大於流體108之密度。在此實施例中，第三材料116傾向於在流體104與108之間之介面114處達到位置平衡。在一此種實施例中，流體108係空氣或氣體，且第三材料116在介面114處浮動在流體104上。

在一例示性實施例中，將第三材料116吸引至介面114之第三材料116之該差異性屬性係極性，且在此實施 例中，第三材料116之極性與流體104及108之極性係不同的。在一此種實施例中，流體104可以係極性流體，而流體108係非極性流體。在另一此種實施例中，流體104可以係非極性流體，而流體108係極性流體。

在另一此種實施例中，第三材料116係兩性材料(例如，具有極性區域與非極性區域之材料)。在一此種實施例中，流體104可以係極性流體，而流體108係非極性流體。在另一此種實施例中，流體104可以係非極性流體，而流體108係極性流體。在此種實施例中，第三材料116可形成具有該兩性材料之極性與非極性區域之層或薄膜，其基於那些區域對流體104及108之極性之吸引來定向。

在某些實施例中，第三材料116突出氣泡112之該周圍邊界以提供氣泡112在小玻璃瓶100內之改善的能見度，以及氣泡112相對於小玻璃瓶100之一對指示器線120之位置之改善的可判讀性。在一實施例中，第一流體104、第二流體108及第三材料116可分別地係油、水及洗碗皂。在一實施例中，當第三材料116與氣泡112之表面變得分離時(例如，藉由降低該液面、振動、攪拌等等)，第三材料116被建構成用以在小於大約3秒內返回至氣泡112之該表面，在另一實施例中，在小於大約2秒內，在另一實施例中，在小於大約1秒內，在另一實施例中，在小於大約0.5秒內。在一具體實施例中，當第三材料116從高於該地面四英尺處之水平位置經由下降至該地面而變成從介面114分離時，第三材料116(例如，第三材 料116之至少90%)係在小於3秒內，具體地在小於2秒內，更具體而言在小於1秒內，且甚至更具體地在小於0.5秒內返回至介面114。

在一實施例中，第三材料116具有不同於流體104及108之屬性之屬性，其突出、強調或以其他方式來改善介面114之能見度。在一實施例中，第三材料116具有不同於流體104及/或流體108之相同光學屬性之光學屬性。在此種例示性實施例中，第三材料116具有分別地不同於流體104及/或流體108之該光透射率、光發射率或折射率之光透射率、光發射率或折射率。在一具體實施例中，第三材料116在390奈米(nm)至700奈米(nm)之間的波長下具有大於第一流體104及/或第二流體108在該波長下之光透射率之光透射率。

在其他實施例中，小玻璃瓶100可包含作為第一液體之第一流體104以及作為第二液體之第二流體108。在某些此種實施例中，小玻璃瓶100可不包含第三材料116，且僅藉由在流體104與108之該兩種液體材料之間所形成之介面114之該屬性就可增強能見度。在此種實施例中，氣泡112係與流體104之該液體分離之流體108之該液體材料之氣泡。在某些此種實施例中，第二流體108之該液體可能比流體104較不濃密、可能比流體104更具極性、比流體104較少極性及/或可以係兩性材料。在一個具體實施例中，流體108可以係兩性材料，其將自身排列成在流體104內之膠束配置。

圖2至4係繪示包含透明長形區塊202之平坦小玻璃瓶200。區塊202具有底側204、頂側206及一對垂直側208。區塊202界定T形內部空腔210(如在圖3中所展示的)。此外，空腔210被填充有第一流體220及空氣氣泡224或不混溶的第二流體以作用為傾斜指示器。T形內部空腔210具有與垂直側208平行之第一垂直部分212及與頂側206平行之第二水平部分216。參照圖2，第二部分216具有比第一部分212之寬度W1明顯地更寬之寬度W2。此外，參照圖3，第二部分216具有明顯地小於第一部分212之高度H1之高度H2(例如，第二部分216之高度H2可小於1/16英吋，亦即，小於大約1.5毫米(mm))。因此，當從垂直側208中之任一者來觀察氣泡224時，第二部分216之該能見度係最小化。在某些實施例中，如上述關於圖1之小玻璃瓶100，圖1之小玻璃瓶100之第三材料116可被使用以提供氣泡224之進一步的能見度。第一部分212與第二部分216兩者皆具有凹形或筒狀形狀，使得當平坦小玻璃瓶200係水平時，氣泡224朝向第二部分216之中心沈降。

在使用中，圖2至4之小玻璃瓶200藉由強制氣泡224在其通常看起來較小之視圖中顯現得較大而提供增強的能見度。例如，從垂直側208(圖4)中之任一者來看，氣泡224被橫向地延伸穿過空腔210之第一部分212，以提供氣泡224之增加的能見度。當從頂側206來觀察小玻璃瓶200時(圖2)，該氣泡的一部分可被定位於第二部分 216中，使得可看到氣泡224延伸穿過空腔210之第二部分216，其可基於與第一部分212之該寬度W1之尺寸相比之更大的第二部分216之該寬度W2之尺寸(亦即，與沒有第二部分216之平坦小玻璃瓶相比)而提供氣泡224之增加的能見度。因此，當從頂側206來觀察氣泡224時(如在圖2中所展示的)，第二部分216提供氣泡224之改善的能見度及氣泡224相對於一對指示器線228之位置之可判讀性。沒有第二部分216，氣泡224將與第一部分212之寬度W1一樣薄。因此，當從頂側206來觀察時，氣泡224將難以被看到及讀取。

圖5至7係繪示包含圓碟狀本體304之環形小玻璃瓶300。本體304界定具有變化的截面積之環形內部空腔306。內部空腔306容納第一流體308及空氣310，或替代地，與第一流體308不混溶之第二流體。內部空腔306具有第一部分312及與第一部分312相對之第二部分316。第一部分312具有界定第一橫截面積之第一寬度A1，而第二部分316具有界定第二橫截面積之第二寬度A2。該第一寬度A1係比該第二寬度A2更寬。由於空腔306之深度(亦即，垂直於圖5之尺寸)係一致的，且該第一橫截面積係大於該第二橫截面積，所以第一部分312具有比第二部分316更大的體積。

由於第一部分312與第二部分316之間的在體積上之差異，使環形小玻璃瓶300從第一位置(在圖6中所展示的)傾斜至第二位置(在圖7中所展示的)，將流體308從第 一部分312位移至第二部分316，而導致佔據第一部分312之流體308在量上的小的變化(根據在第一部分312中之流體之該總量)，同時導致佔據第二部分316之流體308在量上的大的變化(根據在第二部分316中之流體之該總量)，如在圖7中所展示的。換言之，在第一部分312中之流體308之在該高度或流體液面(亦即，第一流體308與空氣310所接觸之區域)上的小的變化導致在第二部分316中之流體308在高度上的較大變化。由於在空腔306之第二部分316中之流體在高度上的較大變化，因此，環形小玻璃瓶300之較小的角度變化具有增加的可辨性及可判讀性。因此，可使用環形小玻璃瓶300更準確地測量水平或鉛垂的表面。在某些實施例中，該空腔之深度(亦即，垂直於圖5之尺寸)在第一部分312中可比在第二部分316中更大，以在第一部分312與第二部分316之間在體積上提供甚至更大的差異，而導致在第二部分316中之流體308在高度上的更大的變化。

環形小玻璃瓶300可包含環繞環形小玻璃瓶300而周向地定位之指示器標記315，其利用在空腔306內之流體308的量來校準，以指示何時小玻璃瓶300係呈水平(亦即，水平的)。或者，指示器標記315可被定位成環繞在小玻璃瓶周圍上之小玻璃瓶300或支撐小玻璃瓶300之水平面上。此外，由於連續的環形空腔306，環形小玻璃瓶300可被使用作水平儀小玻璃瓶與鉛垂小玻璃瓶兩者以判定水平或垂直，而不需要重新定向該小玻璃瓶或使用單獨 的小玻璃瓶。

圖8至9係繪示包含界定內部空腔408之本體404之小玻璃瓶400。當小玻璃瓶400係水平時，如在圖8中所展示的，內部空腔408具有：第一部分410，其容納第一流體412；及第二部分414，其容納空氣416或替代地不混溶之第二流體。第一流體412係界定流體液面420。如在圖8中所展示的，小玻璃瓶400進一步包含基準線422，以指示當流體液面420係與基準線422對準或平行時，小玻璃瓶400係水平的。該小玻璃瓶進一步包含界定在阻礙物424之間之複數個窄通道428之複數個間隔開之阻礙物424。窄通道428將空腔408之第一部分410與第二部分414流體式連接。阻礙物424將第一部分410與第二部分414之間的橫截面積減小為窄通道428之橫截面積，而因此減小體積。因此，如在圖9中所展示的，當小玻璃瓶400傾斜時，第一流體412向上地移動通過窄通道428，使得流體液面420與基準線422之間之高度H3增加。由於窄通道428，所以流體液面420之能見度及小玻璃瓶400之可判讀性增加。因此，使用者可更容易地且準確地判定流體液面420是否與基準線422對準，而因此更準確地判定測量的表面係呈水平的或鉛垂的。

圖10至11係繪示用於圖12之水平儀工具10之小玻璃瓶500。小玻璃瓶500包含具有由內表面506所界定之空腔或內孔504之透明/半透明圓柱狀本體502，且包含定位於孔504內之固體指示器508。在此實施例中，固體指 示器508代替常見於標準氣泡水平儀工具之該空氣氣泡，且被建構成基於水平儀10之該角度位置或傾斜度而在孔504內移動。

為了提供傾斜指示，固體指示器包含定位於固體指示器508之第一端處之第一表面524及定位於固體指示器508之第二端處之與第一表面524相對之第二表面526。如在圖11中所展示的，當該水平儀本體或該基準表面(參見在圖12中之基準表面22)係以水平方向來定向時，則表面524及526以垂直於該基準表面之方向來定向(亦即，當基準表面係水平時則係垂直地)。在某些實施例中，表面524與526係彼此成鏡像，且在所展示的特定實施例中，表面524與526係大致上彼此平行的平面表面(例如，以相對於彼此小於10度之角度、以特定地相對於彼此小於1度之角度等等)。在其他實施例中，表面524及526可以係非平面表面(例如，彎曲表面)，且在此實施例中，相對於上述水平儀10之基準表面22之表面524及526之定向係關於彎曲表面524及526之主要或次要軸線之定向。

通常，藉由使用指示器508來增強由小玻璃瓶500所提供之傾斜/水平指示之能見度，因為申請人相信表面524及526相對於指示器線530及532之能見度可被增強(至少與某些典型的氣泡/油精小玻璃瓶設計相比)。如在圖10中所展示的，指示器線530及532係大致上平行的線，且當小玻璃瓶500指示高度的水平度時，則指示器508通常 被定位於線530與532之間，使得表面524及526被定位成分別地與線530及532相鄰或對準。此允許使用者藉由觀察表面524及526之位置相對於指示器線530及532之位置而看到由小玻璃瓶500所指示之水平度。

在具體實施例中，長度L1係被界定於線530與532之間，且指示器508具有被界定於表面524與526之間之長度L2。如由圖10可看到的，處於該水平位置中之表面524及526與線530及532之間之對準係基於L2對L1之相對尺寸。在具體實施例中，L2係在L1之75%與125%之間，具體地係在L1之90%與110%之間，且更具體地係在L1之99%與101%之間。在一具體實施例中，當處於該水平位置時，表面524及526分別地與線530及532之間之水平距離係小於2毫米(mm)。

在各種實施例中，小玻璃瓶500被建構成用以在圍繞指示器508之孔504內來容納液體、氣體或真空。在一實施例中，小玻璃瓶500被建構成用以容納流體(例如，酒精、礦物油精等等)，及懸浮在該流體中之實心「氣泡」或指示器508。固體指示器508包含所展示之如球體512及立方體516之滾動元件。在此實施例中，立方體516係界定該對的相對端面524、526及在端面524、526之間延伸之四個縱向面528。縱向面528中之各者係界定圓形視窗534。球體512係由濃密材料(例如，金屬、硬塑膠等等)所形成，且更佳地係實心的，其中某些實施例可視情況而採用中空球體。

如在圖11中所展示的，球體512被定位在立方體516內，使得球體512部分地突出於圓形視窗534之外。球體512在立方體516內自由地旋轉，使得球體512可沿著孔504之內表面來滾動，藉此允許指示器508在小玻璃瓶500之圓柱狀本體502內軸向地移動。當小玻璃瓶500相對於所測量之軸線呈傾斜時，則指示器508朝向小玻璃瓶500之下端來移動。孔504之該內表面具有凹形或筒狀形狀，使得當小玻璃瓶500平行於所測量之軸線時，允許指示器508朝向孔504之中心來定位。在使用中，類似於使用空氣氣泡之水平儀，當指示器508落在本體502上的一對指示器標記或線之間時，則表面被指示為水平或鉛垂。端面524係與在小玻璃瓶500之圓柱狀本體502上之該指示器線平行。因此，可容易地判定端面524與該相對應之指示器線之間的距離，與球體512或氣泡相比其增加了可判讀性。此外，可選擇立方體520的顏色及用於製造立方體520的材料，以確保立方體520在普通或期望的照明環境中突顯且容易被看到。因此，立方體520為小玻璃瓶500內的指示器508提供增加的能見度及精確度。

圖13至17係繪示氣泡水平儀600，其包含框架本體604、內部支撐結構或匣體608，及具有中央小玻璃瓶616之中央小玻璃瓶總成612。框架本體604係盒形水平儀類型框架，其具有頂部平面壁620、底部平面壁624及連接頂部平面壁620及底部平面壁624之一對平行側壁628(僅展示一個)，以界定沿著水平儀600之長度延伸之內部空 腔。一般的U形框架切口632係由側壁628及頂部平面壁620所界定。在替代性實施例中，水平儀600可為I型樑水平儀、魚雷水平儀或使用油精小玻璃瓶之任何其他類型的水平儀或裝置。

參照圖13，內部支撐結構608界定內部支撐切口634。內部支撐結構608具有從中央腹板638垂直地延伸之複數個凸緣636。內部支撐結構608通過框架本體604之開口端(未圖示)而在該空腔內滑動，使得中央腹板638平行於側壁628且被定位成使得內部支撐切口634與在框架本體604中之框架切口632對準。凸緣636包含與框架本體604之頂部平面壁620相鄰之頂部凸緣640，及與框架本體604之底部平面壁624相鄰的底部凸緣642。內部支撐結構608對環繞在框架本體604中之框架切口632之水平儀600之框架本體604提供了結構支撐及增加的剛性。內部支撐結構608藉由將黏著劑(例如，環氧樹脂)注入通過被界定於內部支撐結構608中之黏著劑通道652而被固定至框架本體604。除了黏著劑之外或代替黏著劑，內部支撐結構608可經由緊固件或其他緊固構件而被固定至框架本體604。

參照圖14及圖17，小玻璃瓶616包含具有空腔660之半透明小玻璃瓶本體656。小玻璃瓶本體656具有第一及第二端664、668以及延伸在其等之間之縱向軸線A。空腔660係筒形的，使得空腔660具有在小玻璃瓶616之空腔660之中央處沿著該縱向軸線A所界定之最大直徑 672。空腔660容納指示器氣泡676，其由第一流體(且較佳地係氣體(例如，空氣))及第二流體(較佳地係液體680(例如，酒精))所形成。氣泡676懸浮在液體680中，使得當該小玻璃瓶被定向平行於真實水平(亦即，垂直於重力)時，氣泡676通常被定心在最大直徑672處。小玻璃瓶616包含與最大直徑672等距且平行之外接標記環或指示器線(類似於圖19之標記環756)，且被定位成使得當氣泡676位在該標記環之間時，氣泡676通常被定心在最大直徑672處，且因此小玻璃瓶616係平行於真實水平。在氣泡676與液體680之間之介面形成界定氣泡676之離散周圍之彎液面684。

參照圖14至15，小玻璃瓶總成612進一步包含外小玻璃瓶周圍692及用於支撐在水平儀600之框架本體604上之小玻璃瓶616之內小玻璃瓶周圍696。內小玻璃瓶周圍696具有一般的U形本體720，其具有界定小玻璃瓶支撐凹部732之相對的末端小玻璃瓶支撐件724，該小玻璃瓶支撐凹部732固持且支撐小玻璃瓶616之第一及第二端664、668(圖14)。本體720界定在相對的末端小玻璃瓶支撐件724之間縱向地延伸之底部開口728。在內小玻璃瓶周圍696a之一替代性實施例中，如在圖18中所展示的，小玻璃瓶支撐凹部732a延伸穿過相對的末端小玻璃瓶支撐件724，使得小玻璃瓶支撐凹部732a界定與底部開口728a連續之開口。本體720a之末端小玻璃瓶支撐件724a具備有彈性可撓性，使得當小玻璃瓶616被插入穿過底部 開口728a時，末端小玻璃瓶支撐件724a之相對半體726彼此遠離而向外地彎曲。一旦小玻璃瓶616被完全地插入，使得第一及第二端664、668被小玻璃瓶支撐凹部732a所接收，則末端小玻璃瓶支撐件724a回彈以將小玻璃瓶616保持在內小玻璃瓶周圍696a內。在某些實施例中，內小玻璃瓶周圍696a係半透明的。

參照圖14及圖16，外小玻璃瓶周圍692包含平坦基座704，以及從平坦基座704之相對端所延伸之第一及第二外部支撐突部714、716。基座704包含面向小玻璃瓶616之上表面(見圖17)，且此上表面包含中間部分708及與中間部分708之各側相鄰之一對外部部分712。中間部分708係淺色的，諸如白色或另一種淺色。外部部分712係深色的，諸如黑色或另一種深色。

外小玻璃瓶周圍692可由雙料射出模製程序來製成，使得中間部分708係淺色的而外部部分712係深色的。在替代性實施例中，外小玻璃瓶周圍692可由單色材料來形成，且中間部分708及/或外部部分712係以其等各別所需的顏色來塗覆或分層。在進一步之替代性實施例中，中間部分708及外部部分712係由不同的著色材料來製成，以便獲得中間部分708及外部部分712之該各別的淺色及深色，且接著被耦接在一起以形成多色之外小玻璃瓶周圍692。中間部分708及外部部分712通常沿著基座704縱向地將基座704分成三部分。

繼續參照圖14至圖16，外小玻璃瓶周圍692之第一 外支撐突部714係界定小玻璃瓶接收開口740，小玻璃瓶接收開口740被定尺寸成用以軸向地沿著小玻璃瓶616之該縱向軸線A而滑動地接收內小玻璃瓶周圍696且支撐內小玻璃瓶周圍696以及在外小玻璃瓶周圍692之基座704上之小玻璃瓶616。內小玻璃瓶周圍696之底部開口728在基座704之上對準，使得基座704之中間部分708及外部部分712可透過小玻璃瓶616來觀察。中間部分708被定心在氣泡676上，且外部部分712係鄰近小玻璃瓶616之第一及第二端664、668。在某些實施例中，水平儀600可不包含內小玻璃瓶周圍696，而是小玻璃瓶616直接地由外小玻璃瓶周圍692所支撐。

參照圖13及圖17，中央小玻璃瓶周圍總成612被接收於在內部支撐結構608中之框架切口632及內部支撐切口634內。中央小玻璃瓶周圍總成612係使用黏著劑(諸如環氧樹脂)而被固定至內部支撐結構608及框架本體604。在替代性實施例中，中央小玻璃瓶周圍總成612可藉由緊固件或將中央小玻璃瓶周圍總成612緊固至框架本體604之任何其他適當的方式而被固定至框架本體604。

深色外部部分712之存在係產生與小玻璃瓶616相鄰之區域，其與中央區域708、該水平儀之其他部件、該周圍環境等等相比係具有減少的光反射(導致較暗的顏色)。因此，在使用中，當觀察小玻璃瓶616時，來自外小玻璃瓶周圍692之基座704之深色外部部分712之該相對地較低水平的光係反射離開且折射通過氣泡676之彎液面684 以使氣泡676之該周圍之至少一部分變暗。詳言之，氣泡676之相對的縱向末端部分748被來自基座704之深色外部部分712之反射光變暗(類似於圖19)。因此，外小玻璃瓶周圍692之該上表面之該交替的深色及淺色區段提供了在小玻璃瓶616內之氣泡676之彎液面684之該位置之改善的能見度；且具體地，提供了氣泡676之末端部分748相對於該相對應的相鄰標記環之改善的能見度。

此外，基座704之淺色中間部分708為氣泡676之變暗末端部分748提供淺色背景，以進行對比，進一步提高氣泡676之能見度。詳言之，當觀察者從水平儀600上方之位置直接地觀察小玻璃瓶616時，淺色中間部分708提供改善的對比度及能見度，使得基座704之淺色中間部分708係被定位於氣泡676下方，使得變暗的末端部分748與淺色的中間部分708進行對比以改善氣泡676之能見度。此外，淺色中間部分708與深色外部部分712相交處之相對應介面可與在小玻璃瓶616上之該標記環對準，以便提供改善的描繪及對比度，以更容易地判定氣泡676是否在小玻璃瓶616內被置中。因此，觀察者可更精確地判定氣泡676是否被定位於該標記環之間之小玻璃瓶616內之中央(亦即，該小玻璃瓶係被定向平行於真實水平)。在某些實施例中，氣泡676之該整個周圍可能變暗，以提高對比度及能見度。

此外，中央部分708可被定尺寸成使得在淺色的中央部分708與深色的外部部分712之間之該轉變被定位於指 示氣泡676之該末端部分附近。如所指出的，此定位提供沿著氣泡676之末端部分748之高對比度。詳言之，如在圖17中所展示的，氣泡676在平行於該水平儀本體及該基準表面之該縱向軸線之方向上係具有長度L3，其係介於在相同方向上之中央部分708之該長度L4之75%與125%之間。

在具體實施例中，外部部分712與中央部分708之該不同深色程度係相對地較大，且可根據該孟賽爾(Munsell)顏色系統來表示。在具體實施例中，中央部分708之該較淺的顏色具有大於該較暗的外部部分712之該孟賽爾色度值之孟賽爾色度值。在具體實施例中，中央部分708之該較淺的顏色具有大於或等於8之孟賽爾色度值，而該較暗的外部部分712之該孟賽爾色度值係小於3。

圖19係繪示除了某些小的區別之外的另一個小玻璃瓶616b，其係大致上類似於圖13至17之小玻璃瓶616，且可將其使用於水平儀600的位置。相同的組件及特徵係以相同的元件符號加上該字母b來標識，且將不再詳細地描述。將僅詳細地描述該兩個小玻璃瓶之間之差異。

小玻璃瓶616b包含與最大直徑672b等距且平行之外接標記環或指示器線756，且被定位成使得當氣泡676b位在標記環756之間時，氣泡676b通常被定心在最大直徑672b處，且因此小玻璃瓶616係平行於真實水平。小玻璃瓶616b進一步包含封圍小玻璃瓶616b之空腔660b的第一及第二深色帶760、764。第一深色帶760被定位 於小玻璃瓶616b之最大直徑672b與第一端664b之間。第二深色帶764被定位於小玻璃瓶616b之最大直徑672b與第二端668b之間。在所繪示的實施例中，深色帶760、764係黑色的，但可以係任何深色，且可以係不透明或半透明的。小玻璃瓶本體656在第一與第二深色帶760、764之間之該部分係無阻礙且半透明的，以便能透過小玻璃瓶本體656來清楚地看到氣泡676b。當觀察小玻璃瓶616b時，深色帶760、764係作用類似於用以反射光之基座704之該深色的外部部分712，以便能透過氣泡676b之彎液面684b來反射或折射以使氣泡676b之周圍之至少一部分變暗，藉此進一步改善彎液面684b與液體680b之間的對比。詳言之，氣泡676b之末端部分748b係藉由反射來自該深色的外部部分712的光而變暗。包含深色帶760、764之小玻璃瓶616b可單獨使用或與外小玻璃瓶周圍692之基座704之該深色的外部部分712結合使用。在某些實施例中，深色帶760、764中之各者被配置成直接地對準相對應的基座704之該深色的外部部分712中之一者上方，以便能進一步增強氣泡676b之該變暗部分之暗度，以提供氣泡676b之該變暗部分與液體680及/或該淺色的中間部分708之間的改善的對比度。

圖20係繪示除了某些小的區別之外的另一個水平儀600c，其係大致上類似於圖13至17之水平儀600。相同的組件及特徵係以相同的元件符號加上該字母「c」來標識，且將不再詳細地描述。將僅詳細地描述該兩個實施例 之間之差異。

內部支撐結構608c進一步界定從內部支撐切口634c朝向底部平面壁624c延伸至空腔776中之孔772，其被定尺寸成用以接收支架構件780。孔772可具螺紋，以便能接收螺紋緊固件(未圖示)。此外，外小玻璃瓶周圍692c包含從基座704c向下延伸之突部784，其被接收於黏著劑通道652c內。

在水平儀600c之組裝期間，該螺紋緊固件被螺合至孔772中，以便在支架構件780上施加向下力F1，藉此將支架構件780推動至與底部平面壁624c接觸。繼續將該螺紋緊固件螺合穿過孔772，使得支架構件780施加向下力F2在底部平面壁624c上，藉此將內部支撐結構608c向上驅動至與頂部平面壁620c接觸，以施加向上力F3在頂部平面壁620c上。藉由支架構件780施加在底部平面壁624c上之該向下力F2以及施加在頂部平面壁620c上之該向上力F3來牢固地夾緊在水平儀600c之框架本體604c內之內部支撐結構608c。接著可將黏著劑注入通過黏著劑通道652c，以將內部支撐結構608c永久地緊固至框架本體604c。接著中央小玻璃瓶總成612c可被插入至內部支撐切口634c中，使得突部784被接收於黏著劑通道652c內，以便經由該黏著劑而將中央小玻璃瓶總成612c緊固在水平儀600c上之適當位置。

在某些實施例中，將光源(例如，LED)定位於鄰近小玻璃瓶616(或圖19及圖20之小玻璃瓶616b、616c)之第 一及第二端664、668中之各者，以在小玻璃瓶616內提供照明。該光源發射從外小玻璃瓶周圍692(或圖19之深色帶760、764)之該深色的外部部分712所反射的光，且接著透過氣泡676之彎液面684來反射或折射以進一步增加彎液面684之暗度，以提供在小玻璃瓶616內之該氣泡之改善的對比度及能見度。

僅管已經參照某些較佳實施例來詳細地描述本發明，但是在如所描述的本發明之一或多個獨立態樣之範圍及精神內係存在變化及修改。例如，如上所述，小玻璃瓶100、200、300、400、500、616b中之各者及小玻璃瓶總成612之特徵可以任何可行的組合來組合以獲得具有各種特徵之任何組合之小玻璃瓶或小玻璃瓶總成。

100‧‧‧小玻璃瓶

102‧‧‧內表面

104‧‧‧第一流體

106‧‧‧內部空腔

112‧‧‧氣泡

114‧‧‧介面

116‧‧‧第三材料

120‧‧‧指示器線

Claims (21)

1. 一種水平儀，包括：水平儀本體，其界定被建構成用以接合工件之平面基座表面；小玻璃瓶，其由該水平儀本體支撐且包含界定空腔之內表面；第一材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中，其中，該第一材料係液體材料；第二材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中，該第二材料在該第一材料中形成指示器，使得在該第一及第二材料之間界定介面；及第三材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中，該第三材料具有將該第三材料吸引至該第一材料與該第二材料之間之該介面的屬性。
2. 如申請專利範圍第1項之水平儀，其中，該第二材料係空氣，且該第三材料之該屬性係密度，其中，該第三材料之該密度係小於該第一材料之密度，使得該第三材料浮動在該第一材料上且被定位在該第一材料與該第二材料之間。
3. 如申請專利範圍第1項之水平儀，其中，該第三材料之該屬性係極性，其中，該第一材料係極性材料且該第三材料係非極性材料，或該第一材料係非極性材料且該第三材料係極性材料。
4. 如申請專利範圍第1項之水平儀，其中，該第三 材料係兩性材料。
5. 如申請專利範圍第4項之水平儀，其中，該第一材料係非極性液體且該第二材料係極性液體，或該第一材料係極性液體且該第二材料係非極性液體。
6. 如申請專利範圍第1項之水平儀，其中，該第三材料具有不同於該第一材料之光學屬性且不同於該第二材料之光學屬性的光學屬性。
7. 如申請專利範圍第6項之水平儀，其中，該第三材料在390nm至700nm之間之波長處具有的光透射率係大於該第一材料在該波長處的光透射率。
8. 如申請專利範圍第1項之水平儀，其中，當該水平儀從四英呎之高度從水平位置掉落至地面時，該第三材料在小於3秒內返回至該第一及第二材料之間之該介面。
9. 如申請專利範圍第1項之水平儀，其進一步包括安裝至該水平儀本體且接合該小玻璃瓶之小玻璃瓶周圍，使得該小玻璃瓶經由該小玻璃瓶周圍而被支撐在該水平儀本體中，其中，該小玻璃瓶周圍具有面向該小玻璃瓶之表面，該表面包括面向該小玻璃瓶之中央部分的中央部分、面向該小玻璃瓶之第一端的第一末端部分以及面向該小玻璃瓶之與該第一端相對置之第二端的第二末端部分，其中，該小玻璃瓶周圍表面之中央部分具有第一顏色，該小玻璃瓶周圍表面之該第一末端部分具有第二顏色，且該小玻璃瓶周圍表面之該第二末端部分具有第三顏色，其中，該第一顏色具有的孟賽爾色度值大於該第二顏色及該第三 顏色兩者之孟賽爾色度值。
10. 如申請專利範圍第9項之水平儀，其中，該指示器在平行於該平面基座表面之縱向軸線之方向上包含第一長度，其中，該小玻璃瓶周圍表面之該中央部分包含在平行於該第一長度之方向上所測量的第二長度，其中，該第二長度係介於該第一長度之75%及125%之間。
11. 一種水平儀，包括：水平儀本體，其界定被建構成用以接合工件之基準表面；小玻璃瓶，其由該水平儀本體支撐且包含界定空腔之內表面；及固體指示器，其被定位在該空腔中，該固體指示器包括：第一表面，其被定位在該固體指示器之第一端處；及第二表面，其被定位在該固體指示器之與該第一表面相對置的第二端處；其中，該固體指示器相應於改變該水平儀本體之角位置而在該小玻璃瓶內移動，其中，該固體指示器經形狀設計成使得該第一表面及該第二表面被定向在垂直於被定向在水平方向之該基準表面之方向。
12. 如申請專利範圍第11項之水平儀，其中，該第一及第二表面係大致上彼此平行之平面表面。
13. 如申請專利範圍第12項之水平儀，其進一步包括： 被定位在該小玻璃瓶上之一對相對置的平行指示器線；在該對指示器線之間所測量且垂直於該對指示器線之第一長度；及在該固體指示器之該第一及第二表面之間所測量且垂直於該固體指示器之該第一及第二表面之第二長度；其中，該第二長度係介於該第一長度之75%及125%之間。
14. 如申請專利範圍第11項之水平儀，其進一步包括：第一指示器線，其被定位在該小玻璃瓶上；第二指示器線，其被定位在該水平儀本體而與該第一指示器線隔開；其中，當該基準表面被定向在該水平方向時，該第一表面大致上對準於該第一指示器線；且其中，當該基準表面被定向在該水平方向時，該第二表面大致上對準於該第二指示器線。
15. 如申請專利範圍第14項之水平儀，其中，當該基準表面被定向在該水平方向時，在該第一表面與該第一指示器線之間之水平距離係小於2mm，且在該第二表面與該第二指示器線之間之水平距離係小於2mm。
16. 如申請專利範圍第11項之水平儀，其中，該固體指示器包含至少一個滾動元件，其支撐該固體指示器且接合該小玻璃瓶之該內表面，使得該固體指示器經由該滾 動元件沿著該小玻璃瓶之該內表面滾動而相對於該小玻璃瓶平移。
17. 如申請專利範圍第16項之水平儀，其中，該滾動元件係呈球狀，且該固體指示器包含可接收該滾動元件之空腔及允許該球形滾動元件之部分從該固體指示器突出以接合該小玻璃瓶之該內表面的開口，其中，當該滾動元件沿著該小玻璃瓶之該內表面滾動時，該球形滾動元件在該空腔內相對於該固體指示器旋轉。
18. 如申請專利範圍第11項之水平儀，其中，液體、氣體或真空之至少一者包圍該小玻璃瓶內的該固體指示器。
19. 一種水平儀，包括：水平儀本體，其界定被建構成用以接合工件之基準表面；小玻璃瓶，其由該水平儀本體支撐且包含界定空腔之內表面；第一液體材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔內；及第二液體材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔內，該第二材料不混溶於該第一材料中，使得指示氣泡藉由該第二材料在該第一材料中形成；其中，該第一液體材料的極性小於該第二液體材料或該第一液體材料的極性大於該第二液體材料。
20. 如申請專利範圍第19項之水平儀，其中，該第 二液體為密度低於該第一材料及兩性材料中至少一者。
21. 如申請專利範圍第19項之水平儀，其進一步包括第三材料，其被定位在該小玻璃瓶之該空腔中，該第三材料具有將該第三材料吸引至該第一材料與該第二材料之間之該介面的屬性。

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