阅读说明：本技术 用于箱梁水平的水平仪气泡管安装系统 (Spirit level bubble vial mounting system for box girder leveling ) 是由 T·J·沃基斯求斯基 D·C·门塞尔 于 2019-03-18 设计创作，主要内容包括：一种水平仪,包括水平仪主体,水平仪主体具有顶壁、底壁和侧壁,且具有向主体内部敞开的窗口。固定至气泡管安装件的水平仪气泡管定位在该窗口内。气泡管保持件被固定在水平仪主体内,且包括与底壁接合的下部分以及在窗口的两侧上与上壁接合的上部分。气泡管安装件被固定至气泡管保持件,以将气泡管固定在位,在该位置中,可通过窗口从水平仪主体外部看见气泡管。设置气泡管位置调整装置,用于在气泡管安装件被固定至气泡管保持件时调整气泡管相对于水平仪主体的位置。(A level includes a level body having a top wall, a bottom wall, and side walls, and having a window opening into the interior of the body. A level vial secured to the vial mount is positioned within the window. A vial holder is secured within the level body and includes a lower portion engaged with the bottom wall and an upper portion engaged with the upper wall on both sides of the window. A vial mount is secured to the vial holder to secure the vial in a position in which the vial is visible through the window from outside the level body. A vial position adjustment device is provided for adjusting the position of the vial relative to the level body when the vial mount is secured to the vial holder.)

用于箱梁水平的水平仪气泡管安装系统

技术领域

本发明涉及一种水平仪，且更具体地涉及一种用于将水平仪气泡管安装至水平仪的箱型主体的系统。

背景技术

水平仪典型地包括至少一个气泡管，用于指示表面相对于水平面的位置，且具有其他气泡管，诸如一个或多个铅垂气泡管，用于指示表面相对于竖直的位置。已知各种类型的水平仪，其中典型示例是具有箱型水平仪主体的水平仪和具有I形梁类型水平主体的水平仪。在具有箱型水平仪主体的水平仪中，有利的是从水平仪主体的两侧以及从水平仪主体的顶部提供水平仪气泡管的可见性。这在将水平仪气泡管安装到水平仪主体以便将水平仪气泡管固定在位且同时对气泡管的顶部和侧面提供期望的可见性方面存在困难。该类型的水平仪还在将气泡管安装使得能够调整气泡管的定向以确保其相对于水平仪主体的定向而提供精确的水平测量方面存在困难。

发明内容

本发明的水平仪气泡管安装系统解决了这些挑战。

根据本发明的一个方面，水平仪包括水平仪主体，该水平仪主体具有顶壁、底壁以及在顶壁与底壁之间延伸并将顶壁与底壁相互连接的成对的侧壁。顶壁、底壁和侧壁协配，以限定水平仪主体的内部，且水平仪主体包括窗口。固定至气泡管安装件的水平仪气泡管定位在该窗口内。气泡管保持件被固定在水平仪主体的内部内，且包括与由底壁限定的面向上的表面接合的下部分以及与由上壁限定且定位在窗口的两侧上的面向下的表面接合的成对分开的上部分。气泡管保持件的下部分与由底壁限定的面向上的表面的接合以及气泡管保持件的上部分与上壁的面向下的表面的接合两者的组合防止气泡管保持件相对于水平仪主体的上下运动。气泡管安装件被固定至气泡管保持件，以将气泡管固定在位，在该位置中，可通过窗口从水平仪主体外部看见气泡管。

代表性地，气泡管安装件可通过卡合连接固定至气泡管保持件，该卡合连接包括气泡管安装件和气泡管保持件中的一个上的一个或多个弹性凸片以及气泡管安装件和气泡管保持件中的另一个上的一个或多个狭槽的组合。在气泡管安装件相对与气泡管保持件向下运动时，一个或多个弹性凸片可与一个或多个狭槽接合。

水平仪可包括气泡管位置调整装置，用于在气泡管安装件被固定至气泡管保持件时调整气泡管相对于水平仪主体的位置。在一个实施例中，气泡管安装件包括基部和气泡管支架，且气泡管位置调整装置插设在基部与气泡管支架之间，用于调整气泡管的位置。代表性地，气泡管位置调整装置可呈摇臂式表面的形式，诸如面向拱形表面，其插设在基部与气泡管支架之间且与位于摇臂式表面两侧的成对的螺纹连接件组合。螺纹连接件和摇臂式表面能够调整气泡管相对于水平仪主体的角位置，同时将气泡管支架固定至基部。

由气泡管保持件限定的成对分开的上部分可呈从气泡管保持件的下部分向上延伸的成对的弹性臂的形式。窗口可至少部分地通过由水平仪主体的顶壁限定的成对分开的边缘形成，且可通过使弹性臂从闲置定向朝向彼此挠曲以使得弹性臂能够穿过开口而将气泡管保持件向下插入通过水平仪主体的顶壁中的开口。当气泡管保持件定位在水平仪主体内时，弹性臂被允许返回至其闲置定向，使得由弹性臂限定的上端与顶壁的边缘相邻而接合顶壁的面向下的表面。

本发明还设计了一种将水平仪气泡管固定至水平仪主体的方法。一般地，该方法涉及：通过将气泡管保持件的下部分与由底壁限定的面向上的表面接合并将气泡管保持件的成对分开的上部分与在窗口的两侧上由上壁限定的面向下的表面接合而将气泡管保持件固定在水平仪主体内，以及将气泡管安装件固定至气泡管保持件，使得可通过窗口从水平仪主体外部看见气泡管。将气泡管安装件固定至气泡管保持件的动作可通过卡合连接进行，该卡合连接包括气泡管安装件和气泡管保持件中的一个上的一个或多个弹性凸片以及气泡管安装件和气泡管保持件中的另一个上的一个或多个狭槽的组合，其中，气泡管安装件相对于气泡管保持件的向下运动引起一个或多个凸片在一个或多个狭槽内的接合，以将气泡管安装件固定至气泡管保持件。

气泡管保持件的成对分开的上部分可呈从气泡管保持件的下部分向上延伸的成对弹性臂的形式，且可通过以下方式将气泡管保持件固定至水平仪主体：将气泡管保持件的弹性臂从闲置定向朝向彼此挠曲、将气泡管保持件向下插入通过水平仪主体的顶壁中的开口以使得弹性臂能够穿过该开口、并将弹性臂释放以允许弹性臂返回其闲置定向，从而使得由弹性臂限定的上端相邻于顶壁的边缘而接合顶壁的面向下的表面。

本发明的该方面还可涉及：在气泡管安装件和气泡管保持件被固定在一起之后，调整水平仪气泡管相对于水平仪主体的位置。为了实现这一点，气泡管安装件可呈固定至基部的气泡管支架的形式，其中，摇臂式表面定位在气泡管支架与基部之间。使用定位在摇臂式表面的两侧上的成对螺纹调整构件来执行调整水平仪气泡管相对于水平仪主体的位置的动作，成对螺纹调整构件将气泡管支架固定至基部。

在本发明范围内的是，如上所述的单独特征可根据期望彼此分离地或以各种组合或子组合被使用。

从以下详细描述和附图中，本发明的其他方面、特征和优势将变得对本领域技术人员显而易见。然而，应理解的是，尽管详细描述和特定示例指明了本发明的特定实施例，但其仅作为示意而非限制被给出。可在本发明的范围内进行许多变化和修改而不脱离本发明的精神，且本发明包括所有这些修改。

附图说明

通过参考附图中示出的示例性且因而非限制性的实施例，构成本发明的优势和特征的清晰概念将变得更明显，附于本说明书并构成本说明书的一部分的这些附图可为若干视图，其中相同的附图标记指代相同的元件，附图中：

图1是根据本发明包含水平仪气泡管安装系统的水平仪的轴测图；

图2是分解轴测图，示出了图1中的水平仪的框架的一部分和本发明的水平仪气泡管安装系统的各部件；

图3是与水平仪主体分离的本发明的水平仪气泡管安装系统的轴测图，其中，图2中的水平仪气泡管安装系统的各部件被组装在一起；

图4是图3中的组装后的水平仪气泡管安装系统的正视图；

图5是沿图1中的线5－5剖得的剖视图；以及

图6是沿图5中的线6－6剖得的局部剖视图。

在描述附图中示出的本发明的实施例时，为了清楚起见将采用特定的术语。然而，本发明并不意于被限制为所选特定术语，且要理解到，每个特定术语包括以类似方式操作而实现类似目的的所有技术等同方案。例如，通常使用术语“连接”、“附连”或与其类似的词语。它们不被限制为直接连接或附连，而是包括连接或附连至其他元件，其中，这种连接或附连被本领域技术人员认为是等同方案。

具体实施方式

参考以下说明书中详细描述的非限制性实施例来更全面地阐述本文中所公开的主题的各种特征和有利细节。

图1示出了根据本发明包括水平仪气泡管12的水平仪10，水平仪气泡管12使用水平仪气泡管安装系统被固定在位。以已知的方式，如图1和图2中所示，水平仪10包括箱型框架或主体14，箱型框架或主体14具有顶壁16、底壁18和成对的侧壁20、22，成对的侧壁20、22在顶壁16与底壁18之间延伸且将顶壁16和底壁18相互连接。顶壁16、底壁18和侧壁20、22协配，以限定水平仪主体14的内部24。在内部24内，侧壁20的下部区域在水平仪主体底壁18的顶表面正上方设有通道23。类似地，侧壁22的下部区域在水平仪主体底壁18的顶表面正上方设有通道25。

水平仪主体14包括窗口，该窗口提供水平仪气泡管12的可见性。在所示实施例中，窗口通过顶壁14中的开口形成，其位于成对的间隔开边缘26a、26b之间，且与由侧壁边缘28限定的侧壁20的切口区域以及由侧壁边缘30限定的侧壁22的切口区域组合。

图2和图3示出了根据本发明的水平仪气泡管安装系统或组件，其被用来将水平仪气泡管12相对于水平仪主体14固定在位。水平仪气泡管安装系统或组件一般包括气泡管保持件34，其与气泡管安装件组合，气泡管安装件包括基部36和气泡管支架38。气泡管安装系统或组件还包括覆盖件40和框架42。以所要阐述的方式，气泡管保持件34、气泡管安装基部36和支架38起到将气泡管12固定至水平仪主体14的作用。覆盖件40和框架42起到保护气泡管12的作用并在气泡管12在水平仪主体14上被固定在位时提供气泡管12的可见性。

仍参考图2和图3，气泡管保持件34包括下部分，该下部分具有成对的侧壁44a、44b，在成对的侧壁44a、44b之间定位有成对的端部部段46a、46b。侧壁44a、44b和端部部段46a、46b协配，以在气泡管保持件34的下部分中限定内腔室48。侧壁44a、44b设有相应的竖直狭槽50a、50b，其形成相应的中心壁部段52a、52b。在中心壁部段52a、52b中分别形成有水平狭槽54a、54b。中心壁部段52a、52b还包括竖直狭槽50a、50b之间的相应肋部55a、55b。

气泡管保持件34还包括成对的间隔开的臂56a、56b，其在由气泡管保持件34所限定的相对端部处从气泡管保持件34的上述下部分向上延伸。臂56a在其上端处具有成对的带肩突起58a，且类似地，臂56b在其上端处具有成对的带肩突起58b。

气泡管安装基部36包括具有成对的侧壁62a、62b和成对的端壁64a、64b的下部分。气泡管安装基部36还包括支承壁66，支承壁66具有拱形上表面。在支承壁66下方，侧壁62a、62b包括切口区域，在这些切口区域中分别定位有弹性带肩凸片68a、68b。成对的横向间隔开的叉头70a、70b在气泡管安装基部36的每个端部处从支承臂向上延伸。在位于叉头70a各下端之间的支承壁66的一部分中形成通道71a，且类似地，在位于叉头70b的各下端之间的支承壁66的一部分中形成通道71b。

气泡管支架38包括底壁72，底壁72具有拱形下表面和各自从底壁72的每端向上延伸的成对的端壁74a、74b。端壁74a、74b分别限定相面对的缘部76a、76b。成对的凸片78a从气泡管支架端壁74a向外延伸，且类似地，成对的凸片78b从端壁74b向外延伸。在凸片78a、78b之间分别限定带肩通道79a、79b。如将阐述的，采用成对的螺纹构件、诸如螺钉80a、80b来将气泡管支架38固定至气泡管安装基部36。

水平仪气泡管12是通常被称作块状气泡管的类型，其由单件材料形成，在该单件材料中形成钻孔或通道，且包含形成水平指示气泡的液体量。在所示实施例中，气泡管12的端部形成有肩部84a、84b。气泡管12的底部是平坦的，且适于搁置在气泡管支架底壁38的上表面上且由气泡管支架底壁38的上表面支承。肩部84a、84b的外构造匹配气泡管支架38的相应端壁74a、74b上由缘部76a、76b限定的内构造，使得当气泡管12的底部定位在气泡管支架底壁38的上表面上时，气泡管12的端部分别被接纳在缘部76a、76b内且由缘部76a、76b围绕。以此方式，气泡管12和气泡管支架38以所要阐述的方式被组装在一起成为用于安装至水平仪主体14的子组件。

覆盖件40构造成置于水平仪气泡管12上。覆盖件40包括成对的端部部段86a、86b以及在端部部段86a、86b之间延伸且连接端部部段86a、86b的侧部段88a、88b。覆盖件端部部段86a、86b和侧部段88a、88b协配，以限定面向上且面向外的敞开区域，且其在形状上大致对应于水平仪主体14中的窗口。以此方式，当覆盖件40位于水平仪气泡管12上时，覆盖件40为水平仪气泡管12的顶部和两侧提供可见性。覆盖件40包括诸如在90处所示的接合凸片，其提供在由水平仪气泡管12所限定的侧唇部上的卡合，以使得覆盖件40能够与水平仪气泡管12接合并固定至水平仪气泡管12。

框架42包括成对的端部部分94a、94b和在端部部分94a、94b之间延伸且将端部部分94a、94b相互连接的成对的侧构件96a、96b。框架42的端部部分94a、94b构造成分别定位在覆盖件40的端部部段86a、86b上方且固定至端部部段86a、86b。框架42限定敞开区域，该敞开区域与覆盖件40的敞开区域类似地构造，以对于水平仪气泡管12的顶部和侧部提供可见性。框架42还用于提供对水平仪气泡管12的暴露表面的保护。

下文描述了使用气泡管保持件34、气泡管安装基部36、气泡管支架38、覆盖件40和框架42将水平仪气泡管12组装至水平仪主体14的方式。

在第一组装步骤中，将气泡管保持件34插入水平仪主体14的内部24中并定位在水平仪主体14的内部24内。为了实现这一点，将气泡管保持件34的下部分插入穿过顶壁16中在顶壁边缘26a、26b之间的开口。气泡管保持件34的下部分的长度仅稍小于限定于顶壁边缘26a、26b之间所限定的开口的宽度。接着，气泡管保持件34的臂56a、56b朝向彼此挠曲，且气泡管保持件34进一步前进进入水平仪主体14的内部24中。臂56a、56b的这种向内挠曲允许臂56a、56b前进经过顶壁边缘26a、26b。气泡管保持件34继续前进进入水平仪主体14的内部24中，直至气泡管保持件侧壁44a、44b的底边缘与水平仪主体底壁18的顶表面接触为止，如图5和图6中所示。这些图还示出了，气泡管保持件34的下部分的宽度仅稍小于在水平仪主体侧壁20、22的相面对的内表面之间限定的水平仪主体内部24的宽度。由此，随着气泡管保持件34前进进入水平仪主体内部24，由于肋部55a、55b分别与水平仪主体侧壁20、22的内表面接合，侧壁中心部段52a、52b朝向彼此稍向内挠曲。随着气泡管保持件34前进使得气泡管保持件侧壁44a、44b的底边缘与水平仪主体底壁18的面向上的表面接合，肋部55a、55b与相应侧壁通道23、25对齐，且侧壁部段52a、52b向外挠曲，从而引起肋部55a、55b在相应通道23、25内的卡合类型的接合。当气泡管保持件侧壁44a、44b的底边缘与水平仪主体底壁18的面向上的表面接合时，臂56a、56b被允许从其向内挠曲位置返回至其正常直立位置，从而使带肩突起58a、58b与相应顶壁边缘26a、26b接合。每个带肩突起58a的外部分位于顶壁边缘26a下，同时每个带肩突起58a的内部分接触限定顶壁开口的边缘26a的表面。类似地，每个带肩突起58b的外部分位于顶壁边缘26b下，同时每个带肩突起58b的内部分接触限定顶壁开口的边缘26b的表面。以此方式，将气泡管保持件34锁定至水平仪主体14，从而防止气泡管保持件34相对于水平仪主体14的水平或轴向运动以及气泡管保持件34相对于水平仪主体14的竖直或上下运动。

一旦气泡管保持件如上所述被固定至水平仪主体14，气泡管安装基部36就与气泡管保持件34接合。气泡管安装基部36的这种接合可在气泡管支架38和水平仪气泡管12的子组件被固定至气泡管安装基部36之前或之后实现。通过将气泡管安装基部36的下部分插入由侧壁44a、44b和端部部段46a、46b限定的气泡管保持件34的内部而使气泡管安装基部36与气泡管保持件34接合。当气泡管安装基部36处于支承壁66的下侧接触侧壁44a、44b的上边缘和端部部段46a、46b的接合位置时，凸片68a、68b卡入相应侧壁44a、44b的狭槽54a、54b中，如图5中所示。气泡管安装基部36的长度使得其能够紧贴地匹配在气泡管保持臂56a、56b的相面对的表面之间，以防止气泡管安装基部36相对于气泡管保持件34的水平或轴向运动，且凸片68a、68b在狭槽54a、54b内的接合防止气泡管安装基部36相对于气泡管保持件34的竖直或上下运动。

如所指出的，气泡管安装基部36与气泡管保持件34的接合可在气泡管支架38和水平仪气泡管12的子组件被固定至气泡管安装基部36之前或之后发生。为了将气泡管支架38和水平仪气泡管12的子组件固定至气泡管安装基部36，气泡管支架38前进到气泡管安装基部36上的从气泡管安装基部36的各端部向上延伸的成对的叉头70a、70b之间。这样一来，凸片78a向下运动通过各叉头70a之间的空间，且各凸片78b向下运动通过各叉头70b之间的空间。当气泡管支架38与气泡管安装基部36完全接合时，气泡管支架底壁72的拱形下侧与气泡管安装基部支承臂66的拱形面向上的表面接触。当气泡管支架38与气泡管安装基部36完全接合时，气泡管支架端壁74a上的向外延伸的凸片被接纳在叉头70a中竖直延伸的狭槽内，且类似地，气泡管支架端壁74b上的向外延伸的凸片被接纳在叉头70b中竖直延伸的狭槽内。接着，将螺钉插入穿过相应的带肩通道79a、79b并进入气泡管安装基部36的相应通道71a、71b中。如图6中所示，气泡管保持件端部部段26a包括与气泡管安装基部36中的通道71a对齐的通道，螺钉80a的螺纹柄与该通道接合，且类似地，气泡管保持件端部部段26b包括与气泡管安装基部36中的通道71b对齐的通道，螺钉80b的螺纹柄与该通道接合，以将气泡管支架38牢固地固定至气泡管安装基部36和气泡管保持件34。

螺钉80a、80b首先前进足以将气泡管支架38牢固地接合至气泡管安装基部36的量。此后，螺钉80a、80b可选择性地前进或退后，以调整水平仪气泡管12相对于水平仪主体14的位置，并确保当水平仪主体14放置在水平表面上时，水平仪气泡管12处于真正水平位置中。由气泡管安装基部36的支承壁66的拱形顶表面与气泡管支架38的底壁72的拱形下侧之间的交界部所限定的摇臂式表面允许这种沿水平仪气泡管12的定向的调整，同时保持气泡管支架38与气泡管安装基部36的牢固且稳固的接合。

一旦已如上所述获得水平仪气泡管12的期望位置，就将覆盖件40卡合到水平仪气泡管12上，且将框架42固定至覆盖件40。如上所述，覆盖件40的各个表面起到盖置于、隐藏和保护各下置部件之间的各种空间和交界部的作用，以提供保护性和美观性功能。接着，将框架42固定至覆盖件40，同样是为了提供水平仪气泡管12的最终外观和对其表面的保护。

因而，可理解到，如所示和描述的本发明的水平仪气泡管安装系统提供了相对简单且牢固的装置，用于将水平仪气泡管与水平仪主体接合并将其维持在位。如果需要，该气泡管安装系统还提供了以下能力：在初始制造期间和此后相对于水平仪主体调整气泡管的位置。

应理解到，本发明的应用不限于本文中提出的构造细节和部件的布置。本发明能够有其他实施例，且能够以各种方式实践或实施。前述内容的变型和修改在本发明的范围内。还要理解到，本文中公开和限定的本发明推广到所提到的或从文本和/或附图中显而易见的两个或更多个单独特征的所有替代组合方式。所有这些不同组合构成本发明的各种替代方面。本文中描述的实施例阐述了对于实施本发明已知的最佳模式，且将使得本领域技术人员能够利用本发明。