專利名稱：多角度垂直水平之三度空間引用與同步判視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
按一般之科學(xué)測試儀器或精密制造儀器，其必須在水平狀態(tài)下作測試或生產(chǎn)制造；故其基座上必須裝設(shè)一個(gè)或多個(gè)之長條管徑的玻璃管，內(nèi)裝入液體物理留一空氣位以作動(dòng)態(tài)形液位進(jìn)入水平基位之依據(jù)，然其動(dòng)態(tài)形的液體位是無法使它做程序上的搖蕩，而致使動(dòng)蕩大，獲得基準(zhǔn)位低，又其液體容易受氣候之影響導(dǎo)致空氣位更大，在玻璃管的水平基位線上難獲得精準(zhǔn)性的肯定，終究是測試產(chǎn)業(yè)上的一大缺失。再言一般建筑裝璜所量取水平線均采以塑膠管灌水之方式，因偶而該塑膠管受制造過程之拉力或事后使用之拉力，形成管徑厚薄不一影響，而造成靜止上位高低之偏差，故導(dǎo)致測取水平線不能準(zhǔn)確。又量取垂直或垂直線均采用重錘拉線方式，其往往須等吊線下之重錘靜止方能測得，且此種重錘在測量時(shí)，吊垂線無法與待測物緊密靠合，為了使重錘擺動(dòng)后依賴靜止時(shí)取其準(zhǔn)位，必須以手或用其它方式將吊錘線撐開，使其與測量物保持一距離，故往往會(huì)產(chǎn)生判視或操作上之誤差且方式繁雜，不但費(fèi)時(shí)且所測之垂直線不能準(zhǔn)確判斷是否產(chǎn)生取向之現(xiàn)象。再者前述之產(chǎn)品僅作一度空間之基位參考，有鑒以此而研究一種多角度垂直水平之三度空間引用與同步判視裝置。
本發(fā)明的目的主要在提供一精確之水平與垂直線之參考裝置，以供建筑或其他精密儀器作水平線或垂直線之基準(zhǔn)。更進(jìn)一步可作各種角度之同步判視。
本實(shí)用新型主要系于半球狀體上設(shè)弧形刻度表，又于其下端設(shè)有不受磁場影響之重錘，于半球狀體之外圍設(shè)有圓球殼，該圓球殼又設(shè)有刻度，并令半球狀體在圓球殼內(nèi)擺動(dòng)作X軸角度之提示，再于外層設(shè)一半球形外殼作為角度之顯示判視者。
因建筑使用水平線之基準(zhǔn)系以水分管，而垂直線之參考為懸掛。垂錘式其精確度不夠且需等待很久才能作判視。再者其不能提供二種基準(zhǔn)線如水平線或垂直線之參考。本案不同具有較高之靈敏度，且可作水平線及垂直線及角度線之判視，不像習(xí)用一種測量器僅供一種基準(zhǔn)之參考，只要有地心引力之地方均可準(zhǔn)確判視，且判視之誤差較習(xí)用品降低許多。


圖1為本實(shí)用新型之一度空間測試樣(1)。
圖2為本實(shí)用新型之一度空間測試圖(2)。
圖3為本實(shí)用新型之立體圖。
圖4為本實(shí)用新型之分解圖。
圖5為本實(shí)用新型之剖視圖。
圖6為本實(shí)用新型之立體座標(biāo)圖。
圖7為本實(shí)用新型之實(shí)施例與邏盤相對之位置圖。
圖8為本實(shí)用新型之水平點(diǎn)擴(kuò)大示意圖。
圖9為本實(shí)用新型之垂直點(diǎn)擴(kuò)大示意圖。
圖1為本實(shí)用新型之水平點(diǎn)與垂直點(diǎn)擴(kuò)大形成半球狀體示意圖。
本實(shí)用新型系可用于標(biāo)示待測物置于垂直時(shí)，于全面垂直與水平的同步狀態(tài)，而置于水平時(shí)，于全面水平與垂直狀態(tài)同步性，更可在置于斜位之角度上，了解全面角度斜面基位，同時(shí)處于垂直水平狀態(tài)時(shí)，具有三度一體之基本參考，使其測出其精密度之距離方位，提高其測試之精準(zhǔn)性者。
首先以本實(shí)用新型作一度空間之使用予說明如圖1和2所示，其由殼體(1)設(shè)有握把(11)與指針(12)，該指針下端設(shè)有不受磁場影響之重錘(121)，使該重錘(121)受地心引力之影響，而令指針(12)永遠(yuǎn)朝上之指式。該殼體(1)位于指針(12)附近設(shè)有刻度表(122)，使其可了解傾斜之角度，同時(shí)設(shè)垂直線(123)與水平線(124)該設(shè)線部分為一透明狀。又設(shè)有尖形凸塊(14)該凸塊之尖端為水平線成一直線作定位使用，其設(shè)有轉(zhuǎn)盤把手(13)以收縮卷線(15)，當(dāng)二個(gè)指針(12)呈垂直，且卷線(15)對準(zhǔn)水平線(124)時(shí)，可將殼體(1)(1)′以凸點(diǎn)(14)為定點(diǎn)，往外掀，因殼體(1)(1)′內(nèi)有墨斗合洋可使該卷線(15)濕潤且藉控制鈕(16)控制卷線，進(jìn)而可藉拈墨之卷線打出墨線，在角度之應(yīng)用上，其殼體(1)傾斜配合指針指示角度，則可標(biāo)示墨線之角度，即可繪出精確之基準(zhǔn)線。當(dāng)供工程使用時(shí)本實(shí)用新型之殼體(1)可針對需求使用一個(gè)或二個(gè)。
本實(shí)用新型主要結(jié)構(gòu)重點(diǎn)系藉指針(12)與重錘(121)垂直時(shí)的指示，而使轉(zhuǎn)盤內(nèi)之卷線(15)經(jīng)過墨盒由尖形凸塊(14)處拉出，再配合殼體(1)之透明部分之坐標(biāo)線，使打出之墨線達(dá)到需求標(biāo)準(zhǔn)，至于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，且非本案重點(diǎn)，故不詳述。
再將本實(shí)用新型引用于三度空間，其系可將垂直面演變成經(jīng)度線，水平面演變到緯度線，使待測物品可由經(jīng)緯度線了解其角度，其判視點(diǎn)所形成之立體刻度的經(jīng)度與緯度之交叉位，即為同步焦點(diǎn)。首先參見圖3、4、5所示，本實(shí)用新型之基座(3)上端設(shè)有外殼(2)，該外殼(2)之內(nèi)部設(shè)有半球狀體(4)與圓球殼(5)該半球狀體(4)之表面設(shè)有緯度線(41)與經(jīng)度線(42)，且于半球狀體(4)之角錐體(43)上設(shè)有一頂點(diǎn)(431)，藉該頂點(diǎn)(431)作為刻度之指示基準(zhǔn)，該半球狀體(4)之內(nèi)部為空心，使其形成弧面體，并于底部穿過圓心處設(shè)一軸套(44)，該軸套(44)設(shè)有一穿孔(441)，俾使軸桿(45)穿過，因該軸桿(45)二端為角錐狀(451)(541)′，并使該角錐狀(451)(451)′分別置入圓球殼(5)內(nèi)部之角錐孔(51)(51)′，且令該軸桿(45)恰通過圓球殼(5)之圓心位置，使圓球殼(5)與另一圓球殼(5)′粘接組合成一體，而形成一圓球。
前述之角錐狀(451)(451)′與圓球殼(5)(5)′角錐孔(51)(51)′之接觸處阻力愈小靈敏度愈高。該軸套(44)之中心位置設(shè)有一支桿(442)，使該支桿(442)可與重錐(46)之圓孔(461)套接其以套接或螺接方式均可。
本實(shí)用新型之圓球殼(5)(5)′其表面均設(shè)有刻度線(53)(53)′又于表面設(shè)有錐孔(52)(52)′，該錐孔(52)(52)′必需與角錐孔(51)(51)′相垂直，且均需通過圓球殼(5)(5)′之圓心，使支撐(54)(54)′之尖錐(541)(541)′預(yù)定位，因支撐架(54)(54)′為L形，且底部(542)(542)′分別插于基座(3)之凹槽(32)(32)′之固定孔(321)(321)′，故半球狀體(4)可作360°任何角度之偏移之顯示。該基座(3)上設(shè)有圓形凹槽(31)，可作圓球殼(5)之旋轉(zhuǎn)活動(dòng)空間，又于該基座(3)上設(shè)有各種角度之延伸線(34)，方便裝圖或測量使用。前述錐孔(52)(52)′與尖錐(541)(541)′之接觸處其阻力愈小靈敏度愈高。
本實(shí)用新型之外殼(2)其表面亦設(shè)有刻度線(21)，該刻度線(21)之刻系分別與圓球殼(5)上之刻度線(53)及半球狀體(4)之經(jīng)度緯線(41)(42)具有相對之位置，故外殼(5)固定在基座(3)上時(shí)，由重錘(46)接受地球心引力而產(chǎn)生偏移而獲知待測物是否傾斜，或繪出標(biāo)準(zhǔn)之水平線或垂直基準(zhǔn)線。
前述之基座(3)系以半面固定，僅作半球面之顯示，其亦可針對需求作成球形體，作360°任何角度之顯示，以適用以飛機(jī)等特殊用途。
垂直線或垂直面水平線或水平面積，其之基座位該成90°，由圖8其重錘(46)上，引一垂直指針(a)，該垂直指針(a)成90°處引用一直線作水平指針(b)，當(dāng)重錘(46)靜止時(shí)，使垂直指針(a)定位在垂直基位上，然后將水平指針(b)于水平面性的圓周旋轉(zhuǎn)后；所得一水平面360°(c)。圖9覆垂直指針(a)與水平指針(b)之間形成一扇形面積再以該扇形(d)旋轉(zhuǎn)而形成圖10之半球狀體(4)，此一半球狀(4)之演變過程，在于球狀面上，以標(biāo)示經(jīng)度線(42)作為垂直線之引用判視。同理緯度線(41)為水平線之引用判視，而經(jīng)線(45)與緯線(41)之交叉(47)為其角度之引用判視，經(jīng)前述之演變形成三度一體之基位藉重錘(46)帶動(dòng)半球狀體(4)之動(dòng)態(tài)或靜止，系為同步。
圖7之中心點(diǎn)為重錘(46)上之垂直指針(a)在水平狀態(tài)，引用若干基位的擴(kuò)大外圍判視，藉此演變使垂直點(diǎn)的判視價(jià)值位與水平位同步，而更為擴(kuò)大作球面判視的精確。參見本實(shí)用新型之圖5，6所示本實(shí)用新型之支撐架(54)(54)′之平行線設(shè)為X軸，重錘(46)上端之支桿(442)為Y軸，軸桿為Z軸，移動(dòng)基座使其基準(zhǔn)軸對齊，即可準(zhǔn)確判知其角度。本發(fā)明立體刻度中之半球狀體(4)其上均以角度分為緯線(41)及經(jīng)線(42)，該經(jīng)線(42)與緯線(41)之交錯(cuò)點(diǎn)(47)作為角度指示應(yīng)用，該圓球殼(5)之表面與半球狀外殼(2)均以角度區(qū)分而形成刻度線，其半球狀體(4)上之緯線(41)與經(jīng)線(42)系配合圓球殼(5)上之刻度線(53)系與外殼(2)上之刻度配合，作另一角度之360°傾斜角度之判視。如ABCD為X軸與Z軸之平面，其可以Z軸軸心旋轉(zhuǎn)基座之X軸方向與Y軸垂直，Y軸可視重錘(46)帶動(dòng)半球狀體(4)，其以X軸為軸心旋轉(zhuǎn)基座(3)之Z軸方向與Y軸垂直，如此可測出待測物體之傾斜角度，并予修正待測物之角度。
該半球狀體(4)設(shè)有軸桿(45)定位，藉此軸桿(45)作用而使半球狀體(4)定位于圓球殼(5)中，并藉重錘(46)可使半球狀體(4)產(chǎn)生左右360°之旋轉(zhuǎn)，且圓球殼(5)之表面360°上予以刻度標(biāo)示，而產(chǎn)生左右方向之角度判視。
該圓球殼(5)表面之水平中心線二端以支撐架(54)(54)′予以支撐整個(gè)圓球殼(5)之重量，并使圓球殼(5)產(chǎn)生前后360°旋轉(zhuǎn)，因支撐架(54)(54)′定位于基座(3)，該基座設(shè)有供圓球殼(5)置入擺動(dòng)之空間，使其外殼(2)表面上以360°區(qū)分而形成緯線及經(jīng)線之刻度，當(dāng)圓球殼產(chǎn)生前后移動(dòng)，便可判視前后之角度。
本實(shí)用新型所形成之立體刻度其垂直演變到經(jīng)度線上之運(yùn)用，且水平演變到緯度線之運(yùn)用，圓周360°分刻度，則經(jīng)線與緯線之交點(diǎn)都可作判視點(diǎn)，便能從各角度上判視水平及垂直狀態(tài)。
本實(shí)用新型之判視方法，系以半球狀體上之經(jīng)線、緯線及圓球殼上360°之刻度與半球狀外殼之刻度線之配合作判視，且三者之間的刻度均具相對之位置，如三者之相對位置對齊后即為水平與垂直同步，可于其外圍之任何角度上二點(diǎn)刻度得知水平、垂直之角度變化。
本實(shí)用新型之應(yīng)用范圍舉例(1)本實(shí)用新型應(yīng)用于直尺、角尺或其它尺上，均能使同一尺上，繪出標(biāo)準(zhǔn)之水平線、垂直或斜角線，絕不產(chǎn)生偏移。
(2)若運(yùn)用于圓尺上亦可繪出標(biāo)準(zhǔn)之水平、垂直、角度及圖形者。
(3)本實(shí)用新型運(yùn)用于立體座標(biāo)時(shí)，可判知制作工程、建筑、裝璜如門堂大樓、水壩等立即予判知空間斜度及其標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)生之變化。
(4)本實(shí)用新型可應(yīng)用于精密儀器或制造儀器等可獲知該儀器是否處于水平狀況，以增加準(zhǔn)確性。
(5)本實(shí)用新型若與邏盤配合，可作飛行物、船、滑水、雷射光儀等之基準(zhǔn)導(dǎo)航角度。
(6)其可配合墨斗而制作標(biāo)準(zhǔn)之基準(zhǔn)線，方便土木、建筑之使用。
(7)本實(shí)用新型可由垂直面演變到經(jīng)度線之運(yùn)用，且水平面演變到緯度線之運(yùn)用，并于圓周360°上等分刻度，則經(jīng)度與緯度之交點(diǎn)，即為判視點(diǎn)，而作各角度上判視水平與垂直的同步狀態(tài)。
本實(shí)用新型之基座(2)可針對需求而作透明球形或盤形或與外殼合成一體，以方便作三度空間之同步判視者。亦可如圖3所示配合指南針或邏盤作導(dǎo)航儀器或精密測試儀使用者。
本實(shí)用新型前述之水平基準(zhǔn)線、垂直基準(zhǔn)線與垂直之經(jīng)度與水平之緯度交點(diǎn)其處于水平、垂直狀態(tài)水，其中心基準(zhǔn)即為其外圍交叉之同步判視。
權(quán)利要求1.一種多角度垂直水平三度空間引用與同步判視裝置，其包括半球狀體，其為球弧形，并于表面設(shè)有緯度線與經(jīng)度線，其頂點(diǎn)設(shè)有一角錐體，該錐體與其頂點(diǎn)作指示刻度之基準(zhǔn)參考，其設(shè)有軸套，并于該軸套之中心孔套入軸桿，使半球狀體定位于圓球殼之角錐孔，其最下端套接一重錘；二圓球殼，其內(nèi)部穿過圓心先之錐孔，系由支撐架之尖錐插入外殼，其表面設(shè)有刻度，其套于基座上，使其可調(diào)整刻度之位置；基座，表面設(shè)角度之延伸線，并設(shè)有固定支撐架及固定之洞孔及外套外殼之座；藉上述之組件，使其組成一種可作三度空間之角度、水平線、垂直線等之基準(zhǔn)參考線者。
2.權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中半球形體之支桿下端設(shè)有不受磁場影響之重錘，使其藉地心引力而正確指示水平線及垂直線或角度線。
3.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體之表面設(shè)有數(shù)條經(jīng)度線與緯度線，并于上端設(shè)有三角形錐體，作為基準(zhǔn)線之參考者。
4.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體之軸套上所設(shè)之穿孔，必需與軸桿配合，該軸桿二端角錐狀定位在圓球殼之角錐孔，并使其軸桿與圓球殼接觸之轉(zhuǎn)動(dòng)阻力愈小，以提高靈敏度者。
5.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中圓球殼之表面相對位置設(shè)有錐孔，使支撐架可插入，并使支撐架與錐孔接觸處之轉(zhuǎn)動(dòng)阻力達(dá)最小，以增高其靈敏度者。
6.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體，圓球殼與外殼之表面設(shè)有；水平線演用之緯度線，該緯度線系由重錘之指針處，以一直線在水平面上之圓周旋轉(zhuǎn)360°，又使水平面演變于半球狀表面之任何一條平行之線者；垂直線演用之經(jīng)度線；該經(jīng)度線系由重錘之指針在90°之處引用一扇形面積，于水平面上圓周旋轉(zhuǎn)，而形成半球狀體，該半球狀體，為水平點(diǎn)與垂直點(diǎn)之?dāng)U大形成，則可在半球狀體之表面扇形面積上，于球面任何一體之垂直引用之經(jīng)度線相平行，又該經(jīng)度線與緯度線之交點(diǎn)系作半球狀體之角度引用者。
7.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中基座上系配合外殼設(shè)有許多角度之延伸線以作角度延伸判視之參考者。
8.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體之水平面演為緯度線，垂直面演為經(jīng)度線，則經(jīng)緯度之交點(diǎn)演為角度面之三度一體基位。
9.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體上套接一重錘，該重錘與半球狀體與圓周殼均為不受磁場影響之物質(zhì)制成，使其藉地心引力影響，而擺動(dòng)角度，藉以由圓球殼及外殼觀測其標(biāo)示位置。
10.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體上套接一重錘均不受磁場影響，而半球狀體有一軸套，施以一軸桿定位于圓球殼之角錐孔，藉此軸桿作用，使半球狀體之軸套與重錘可作360°之旋轉(zhuǎn)之動(dòng)態(tài)，且圓球殼之表面360°均予刻度標(biāo)示，便產(chǎn)生左右方向之角度判視。
11.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中圓球殼表面之水平中心線設(shè)有錐孔，可使二端之支撐架予支撐整個(gè)圓球殼，此支撐架系定位基座本體上，且基座本體上設(shè)有一圓弧形凹槽，供予圓球殼作擺動(dòng)之空間，又基座本體上固定一半球狀之外殼，其表面以360°區(qū)分設(shè)有經(jīng)緯之刻度，則使重錘上之半球狀體之軸桿帶動(dòng)圓球殼作前后上下360°之動(dòng)態(tài)，而在基座固定之外殼之刻度上給顯示前后上下之方向角度。
12.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體具有三度一體之基位，其藉重錘帶動(dòng)半球狀體與圓球殼之?dāng)[動(dòng)靜止后，即可作角度、垂直水平之同步指示者。
13.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體之經(jīng)度線及緯度線與圓球殼之經(jīng)緯刻度具有相對位置，則圓球殼定位于基座上，半球狀體以軸桿為支點(diǎn)作左右轉(zhuǎn)動(dòng)，該圓球殼固定在基座上，藉支撐架之尖錐作圓球殼前后轉(zhuǎn)動(dòng)顯示，使其作待測物之三度基位之核正。
14.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中基座上固定一半球狀外殼上；設(shè)有經(jīng)緯之刻度與圓球殼之刻度及半球狀體之經(jīng)度線、緯度線，具有相對之位置，如三者位置對齊，則可視為基座處于多角度垂直水平之同步狀態(tài)，且可在基座上之外殼的刻度上任意兩點(diǎn)，判視其整面性的精密度。
15.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體與圓球殼處于前后、左右之垂直與水平狀態(tài)時(shí)，引用基座之X軸對Z軸之方向傾斜作基座的外殼對半球狀體的經(jīng)緯線與圓殼的刻度，可顯示傾斜角度作為角度之引用。
16.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中半球狀體上之經(jīng)度線與緯度線之交點(diǎn)，其中三度一體之基位系藉重錘上之指針演變成立體刻度，使重錘的垂直價(jià)位與水平價(jià)位同等且同步在于經(jīng)緯線上，以了解判視、水平同時(shí)處于垂直，垂直同時(shí)處于水平之狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求1或6所述之裝置，其特征在于，其中基座上之外殼系在X軸與Z軸之平面上，作為三度空間之引用，又可置于待測物上用以判視其角度或予修正。
18.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其基座上之組件組合形成立體刻度，其可配合一邏盤以作精密度較高之儀器測試外圍之方位之若干度位的基準(zhǔn)導(dǎo)航。
19.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中半球體殼與基座上之半球狀外殼，可針對需求設(shè)計(jì)為整個(gè)球狀。
20.如權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于，其中半球體殼，亦可針對需求給簡化成指針或垂直面與水平面，適為可引用者。
21.一種多角度垂直水平之三度空間引用及同步判視裝置，其特征在于，其中使用于一度空間之結(jié)構(gòu)系藉指針朝上，該指針之對準(zhǔn)刻度顯示角度，使轉(zhuǎn)盤內(nèi)之卷線經(jīng)墨盒由尖形凸塊處拉出于對準(zhǔn)水平虛線時(shí)，可依所需之角度作出參考線者。
22.如權(quán)利要求21所述之裝置，其特征在于，其中卷線可針對需求以卷尺取代，作基準(zhǔn)線之參考者。
專利摘要一種多角度垂直水平之三度空間引用與同步判視裝置，其系于半球狀體之頂端設(shè)有角錐形作為指針，于該半球形狀體之表面設(shè)有經(jīng)度線與緯度線，其下端設(shè)有不受磁場影響之重錘，并藉軸桿使其固定在圓球殼上，該圓球殼亦設(shè)有刻度，同時(shí)藉支撐架固定在基座上，再于外面套上有刻度之外殼，使其僅受地心引力而作垂直、水平及三度空間之指示者。
文檔編號G01C9/12GK2035871SQ8820980
公開日1989年4月12日 申請日期1988年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月16日
發(fā)明者李秋山 申請人:李秋山