專利名稱：多用途測垂、測量、調(diào)平和緊固設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及精密測量裝置，且更特定地說，涉及用于準確提供鉛垂線、測量、調(diào)平 和筆直邊緣的裝置。
背景技術：
測垂的過程涉及在兩個點之間投射直線。在建筑、木工和其它類似行為的領域中， 常必需執(zhí)行測垂功能。在建筑領域中普遍的一種技術是鉛錘的使用。鉛錘由細繩和系在 一端的例如鉛錘的重物組成。在操作中，以使得重物恰好懸掛在下表面上方的方式來相 對于上表面保持所述細繩的沒有重物的一端。通過將重物移動到正好在下表面上的特定 點上方，可確定上表面上的正好在下表面上的所述點上方的點。 一個與標準的細繩鉛錘 相關聯(lián)的問題在于，其難以使用和控制。舉例來說，其可能需要兩個人尤其從較高的高 度準確地使用并控制細繩鉛錘。 一個人需要位于梯子上，而另一人穩(wěn)定重物并進行準確 的讀取。
所需要的是一種用于由個人準確作出鉛垂線而無需任何輔助的設備。另外，需要一 種易于使用的作出鉛垂線的裝置。還需要一種允許由個人準確測量高度的設備。
此外，在當今世界，人們顯示出對多功能的小器具的愛好。作為其證據(jù)，僅觀察一 下最新的手機便可，所述手機與袖珍型計算機、電子郵件處理器、高度面向圖形的游戲、 日歷、相機、音樂播放器和(當然還有)電話捆綁在一起。建筑產(chǎn)業(yè)并沒有對消費者的 這種愛好無動于衷?？衫壍窖b置中的功能性越多，木匠必須要帶的設備就越少。從木 匠的觀點來看，兩個最重要的屬性是測量和水平面或角度。因此，所屬領域的技術中需 要一種有助于獲得準確的測量和調(diào)平指示器的裝置。對于任何曾經(jīng)做過任何住宅改進工 作的人來說，他們非常了解以下事實有時兩只手真的不夠用。事實上，很多時候在住 宅里工作的任何雜工可能會這樣想"雖然上帝曾經(jīng)是干這行的，但他為什么不在我們身 上再裝一個手臂呢？"然而，我們可能不得不面臨一個事實，即上帝鼓勵與他人的伙伴 關系，并依賴其他人伸出援助之手，但那是完全不同的話題。不管如何，如果你發(fā)現(xiàn)你 處于一只手太短的情形，你當然希望你擁有額外的手。因此，所屬領域的技術中需要一 種還可用作另一只援助手(尤其對頭頂工程工作時)的工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于測垂、繪制、劃線、調(diào)平、支撐和測量的多用途設備。具有頂 部的滑動元件可滑動地安裝到主體元件。所述主體元件附接到基底單元。所述滑動元件 和所述主體元件都具有測量條紋。多個調(diào)平指示器安裝在各種位置并以變化的視角安裝 到所述滑動元件和/或所述頂部和/或所述主體元件和/或所述基底單元上。舉例來說，在 一個實施例中，側(cè)面水平儀和頂部水平面可安裝在所述設備上。在實踐中，所述設備的 基底抵著隅角、表面或地板而定位?；瑒釉蛏匣瑒樱钡脚c天花板、托梁或另一相 對表面接觸為止。通過觀看側(cè)部和頂部水平面，調(diào)平和/或測垂所述設備。接著略微用力 地推動所述滑動件以確保穩(wěn)定性，并鎖定在適當位置。鎖定機構(gòu)使得可將大量的力施加 到設備，而不會使滑動元件沿著基底滑動。所述設備現(xiàn)在將被固定在適當位置，以允許 執(zhí)行測量和作標記。另外，如果一片膠合板、碎料板、木材、模制物等定位在滑動元件 的頂部上，那么所述物品可保持在適當位置。應注意，可通過單人使用單一設備來執(zhí)行 所有的放置、緊固、測量和作標記。


圖1是說明本發(fā)明的示范性實施例的前視圖的圖式。
圖2是說明本發(fā)明的示范性實施例的滑動元件的前視圖的圖式。
圖3A、 3B和3C說明用于可滑動地安裝滑動元件的三種可能的技術。
圖4是說明本發(fā)明的示范性實施例的滑動元件的后視圖的圖式。
圖5是本發(fā)明的示范性實施例的主體元件的前視圖。
圖5A是本發(fā)明的示范性實施例的主體元件的頂部的透視圖。
圖5B是本發(fā)明的示范性實施例的主體元件的底部的不完整部分的透視圖。
圖6是說明本發(fā)明的示范性實施例的滑動元件和主體元件的透視圖。
圖7是說明將基底附接到主體元件的底部的一個構(gòu)件的分解透視圖。
圖8是說明本發(fā)明的示范性實施例的底部的透視圖。
圖9是說明本發(fā)明的示范性實施例的測量特征的不完整的正視圖。
圖IO是說明本發(fā)明的示范性實施例的操作的圖式。
圖IOA說明閉合位置中的示范性實施例。
圖10B說明打開位置中的示范性實施例。
圖ll是說明用作天花板與地板之間的測垂裝置和測量裝置的本發(fā)明的示范性實施例的正視圖。
圖IIA是圖11的裝置的底部的不完整部分的透視圖。 圖UB是圖11的裝置的不完整部分的透視圖。
圖12是用于本發(fā)明的示范性實施例的鎖定構(gòu)件的示范性實施例的組件的部分截面 分解正視圖。
圖13是說明包含示范性鎖定構(gòu)件的本發(fā)明的示范性實施例的部分橫截面圖。 圖14-25是示范性實施例的機械繪圖和規(guī)格的各種圖。 圖26是包含支撐腳和指狀物的本發(fā)明的實施例的透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明旨在提供一種作為額外的手執(zhí)行以下功能的工具在兩個表面之間測垂、測 量兩個表面之間的距離、調(diào)平物體、創(chuàng)建水平線、提供直線和將物體緊固在適當位置。 可使用本發(fā)明的實施例來替代標準的細繩鉛錘、巻尺、水準儀、夾鉗或其它類似的裝置。 另外，本發(fā)明可用作測量裝置、水準儀和直尺。因此，本發(fā)明的實施例用于獲得準確、 可靠和精確測量的功能以及測垂功能。本發(fā)明可便利地由例如鋼、鋁、合成物或塑料等
的材料實施，使得各種實施例都較堅固和耐用。 一般來說，本發(fā)明建構(gòu)為類似于標準滑 尺，其具有彼此可滑動地安裝的兩個互連的細長部件。
圖1是說明本發(fā)明的示范性實施例的前視圖的圖。本發(fā)明的示范性實施例包含滑動
元件100、主體元件110、基底元件120、側(cè)面水平儀130和觀看通道140?；瑒釉?00 基本上是矩形形狀，且在第一方向上基本上延伸五英尺，并在第二方向上基本上延伸21/2 英寸。主體元件110基本上是矩形形狀，且具有與滑動元件IOO基本上相同的尺寸。滑 動元件100可滑動地安裝到主體元件110。滑動元件100具有頂部210、底部220、內(nèi)表 面230和外表面240。主體元件110具有頂表面530、底表面540、前表面550和后表面 560。
滑動元件100可從完全縮回的位置滑動到完全延伸的位置，或定位在這兩個位置之 間的任何地方。在完全縮回的位置中，如圖1中所說明，滑動元件100的頂部210在定 位上與主體元件110的頂表面530相關。類似地，在縮回位置中，滑動元件100的底部 220在定位上與主體元件110的底表面540相關。
滑動元件100界定基本上呈矩形的觀看通道140，其從滑動元件100的底部附近延 伸到滑動元件100的頂部附近。因此，滑動元件IOO界定了圍繞觀看通道140的邊界。
如圖1中所說明，當滑動元件100處于縮回位置中時，可通過觀看通道140觀看主體元 件110的前表面。主體元件110包含側(cè)面水平儀130，以一種當滑動元件100處于縮回位 置中或處于部分縮回位置中時可通過滑動元件100的觀看通道140觀看到所述側(cè)面水平 儀130的方式固定地安裝側(cè)面水平儀130。主體元件110的底部附接到基底120。雖然此 示范性實施例展示安裝在基底IIO上的側(cè)面水平儀130，但所屬領域的技術人員將了解， 側(cè)面水平儀130還可安裝在滑動件100上。
圖2是說明本發(fā)明的示范性實施例的滑動元件100的前視圖的圖式。在滑動元件100 的延長邊緣中的至少一者上包含沿著滑動元件100的長度延伸的測量條紋200。在本發(fā) 明的一個實施例中，滑動元件100是4' 117/8"。如圖l中最佳展示，當滑動元件完全縮 回時，從滑動元件100的頂部到基底120的底部的距離是5'或60"。預期其它實施例可由 更大或更小的長度建構(gòu)，這取決于各種實施例的特定應用或期望用途。
觀看通道140的寬度為約3/4"英寸寬，且觀看通道140的長度近乎沿著滑動元件100 的長度延伸，差不多到達滑動元件100的頂端和底端。
圖3A、 3B和3C說明用于將滑動元件100可滑動地安裝到主體元件UO的三種可能 的技術。在圖3A中，滑動元件IOO基本上呈C形，其兩個突出的指狀物300和310延 伸到C形的凹進部分中。主體元件110的每一側(cè)包含用于接納滑動元件100的突出指狀 物300或310的凹槽。突出的指狀物300和310滑動到主體元件110的各自凹槽中，進 而將滑動元件IOO可滑動地安裝到主體元件110。
在圖3B中，滑動元件100基本上呈C形。然而，在此配置中，突出的指狀物320 和330在主體元件110的背部后面延伸，且將滑動元件100固持到主體元件110。
在圖3C中，滑動元件100的下側(cè)表面包含在滑動元件100的長度上行進的兩個平行 梯形軌道340和350。梯形軌道340和350的窄端安裝到滑動元件的下側(cè)，且梯形軌道 340和350的寬端延伸遠離下側(cè)表面。主體元件IIO包含兩個梯形通道360和370以用于 接納滑動元件的梯形軌道340和350。主體元件110的前表面與梯形通道360和370的較 窄部分相一致，且梯形通道360和370的寬端在主體元件110的表面下方延伸。梯形軌 道340和350的寬部延伸到主體元件110的梯形通道360和370中，進而將滑動元件100 可滑動地安裝到主體元件110。雖然在圖3的視圖3的示范性實施例中展示梯形軌道，應 注意，可使用具有各種幾何形狀的軌道，只要這些形狀從形狀的遠端到形狀的固定部分 使我們的切口向內(nèi)逐漸變細即可。
這些形狀包含(但不限于)L形、T形、鉤形、圓形、橢圓形、六邊形等。另外，可
使用任何數(shù)目的軌道/通道配置，g卩，單一軌道和單一通道、三個軌道和三個通道。在其 余圖式中，示范性實施例將被展示為包含圖3的視圖3中所描繪的配置，然而，所屬領 域的技術人員將了解，還可使用所揭示的技術中的任一種技術，或其它技術。
圖4是說明本發(fā)明的示范性實施例的滑動元件100的后視圖的圖式。相對于滑動元 件100和觀看通道140而展示梯形軌道360和370或滑槽。
圖5是說明本發(fā)明的示范性實施例的主體元件110的前視圖的圖式。如先前所述， 主體元件110呈矩形，且基本上在第一方向上延伸5'，且在第二方向上延伸21/2"。主體 元件110的延長邊緣中的至少一者包含基本上沿著主體元件110的長度延伸的一系列測 量條紋200?；瑒釉?00的至少一部分始終覆蓋主體元件110靠近頂端的部分。因此， 主體元件110的測量條紋200并沒有必要一直延伸到頂部。
圖5A還說明本發(fā)明的示范性實施例的主體元件110的俯視圖。俯視圖包含固定地安 裝到主體元件110的頂部的頂部水平面500。圖5B還說明本發(fā)明的示范性實施例的主體 元件110的仰視圖。主體元件110的底部包含用于將主體元件110附接到基底120的構(gòu) 件。在一個實施例中，提供螺釘孔510以用于接納螺釘，所述螺釘經(jīng)操作以將主體元件 110固定地附接到基底120。
圖6是說明本發(fā)明的示范性實施例的滑動元件100和主體元件110的透視圖。在圖6 中，滑動元件IOO被展示為部分延伸。在主體元件110的背側(cè)，說明用于將滑動件100 鎖定在適當位置的鎖定構(gòu)件600。在操作中，可將滑動元件100延伸到所需位置，并接 著通過鎖定構(gòu)件600鎖定在適當位置。
圖7是將基底120附接到主體元件110的底部的一個構(gòu)件的分解透視圖。在此實施 例中，兩個安裝螺釘700用于延伸穿過基底120，并進入主體元件110的底部上提供的螺 釘孔510中?；?20中的孔是埋頭孔，以允許螺釘頭與基底120的底部齊平。所屬領 域的技術人員將了解，還可采用其它方法來將基底附接到主體元件110，包含(但不限于) 夾鉗、粘附劑等。
圖8是說明本發(fā)明的示范性實施例的底部的透視圖。滑動元件IOO展示為相對于主 體元件IIO處于部分延伸的位置中。
圖9是說明本發(fā)明的示范性實施例的測量特征的圖式。在操作中，示范性實施例的 基底120被放置在第一表面(即，地面或地板)上?；瑒釉蘒OO接著向上延伸，直到 滑動元件100的頂部接觸第二表面(即，天花板或托梁)為止。觀看側(cè)面水平儀130和 頂部水平面500，且調(diào)節(jié)示范性實施例的位置，直到所述水平面指示示范性實施例是水
平或鉛垂為止。在此點處，將額外的壓力施加到滑動元件100，以確保從滑動元件100 的頂部到基底120的底部的穩(wěn)定性。接著致動鎖定構(gòu)件600，以緊固滑動元件100對主 體元件110的相對位置。
通過觀看主體元件上的測量條紋，可確定基底120的底部與滑動元件100的頂部之 間的距離。通過將包含在滑動元件100和基底120的長度中的5'或60"加到由主體元件 110的恰好位于滑動元件100的底部下方的測量條紋520所指示的值來作出此確定。在圖 9中，滑動元件IOO展示為縮回在位置c中。在位置c中，從滑動元件100的頂部(圖9 中未圖示)到基底120的底部的距離展示為5'l/2"或621/2"。通過將用于滑動元件100和 基底120的50"加到由主體110在位置c處的測量條紋520所指示的21/2"來確定此測量。 類似地，在位置b處，從滑動元件IOO的頂部到基底120的底部的距離是62英寸，且在 位置a處是61"。在一個實施例中，滑動元件IOO可延伸，使得可測量的總長為9'，然而， 所屬領域的技術人員將認識到，本發(fā)明可由更長的長度建構(gòu)。
圖IOA和10B是說明本發(fā)明的示范性實施例的操作的圖式。在圖10A中，示范性實 施例展示為處于閉合或完全縮回的位置中。在圖10B中，示范性實施例展示為處于部分 延伸位置或打開。如圖10B中所示，基底120突出超過主體110的前表面約1/8英寸， 以允許從基底的底部處的點A到滑動件的頂部處的點B的齊平準確讀數(shù)。此配置有利地 允許滑動元件100的外側(cè)部分和基底120的與滑動元件100的外側(cè)共用同一平面的邊緣 相對于單一表面齊平配合。
圖11是說明用作天花板與地板之間的鉛垂裝置和測量裝置的本發(fā)明的示范性實施例 的圖式?；装?100的外角展示為放置在由墻壁和地板形成的隅角中。示范性實施例 1110的滑動元件IOO經(jīng)延伸以與天花板齊平。
圖IIA是此配置的底部的不完整透視圖。
圖12是說明用于本發(fā)明的示范性實施例的鎖定構(gòu)件的示范性實施例的組件的圖式。 示范性鎖定裝置600展示為包含轉(zhuǎn)頭1220、套管1200和螺栓1210。所屬領域的技術人 員將認識到，其它鎖定裝置(例如，夾鉗、栓、插銷、彈簧或螺栓)可用于替代示范性 鎖定裝置。
圖13是包含示范性鎖定裝置600的本發(fā)明的示范性實施例的橫截面圖。套管1200 安裝在從主體元件IIO的前邊緣延伸到后邊緣的窄通道中。套管1200在內(nèi)部具有螺紋， 且能接納螺栓1210。螺栓1210從主體元件110的后側(cè)延伸，且穿過套管1200而接近主 體元件110的前表面。轉(zhuǎn)頭1220放置在螺栓1210的端部。在操作中，可在第一方向上
旋轉(zhuǎn)螺栓1210以迫使轉(zhuǎn)頭1220抵著滑動元件100的下側(cè)。此經(jīng)操作以通過摩擦將滑動 元件100相對于主體元件IIO固定在適當位置。在第二方向上旋轉(zhuǎn)螺栓1210將縮回轉(zhuǎn)頭 1220，且允許滑動元件IOO相對于主體元件110自由移動。 圖14-25說明本發(fā)明的示范性實施例的機械繪圖。
在額外圖式中所說明的另一實施例中，滑動元件和主體元件可經(jīng)建構(gòu)成不具有觀看 通道。在此實施例中，測量條紋可位于滑動元件和主體元件的側(cè)邊緣上。在完全縮回的 位置中，主體元件上的條紋測量第一距離。當滑動元件延伸時，滑動元件的側(cè)部上的條 紋將尺寸元素添加到第一距離。在完全延伸的位置中，滑動元件和主體元件的組合完全 測量第二距離。條紋經(jīng)組織以使得第一距離的最高測量值(例如，60英寸)處于或接近 眼睛水平面，且設備向上延伸。當滑動元件延伸時，針對當前延伸距離的條紋和距離測 量值維持在那個位置。舉例來說，如果從地板到天花板的距離是8英尺，那么可從主體 元件處于或接近眼睛水平面的那端讀取測量值。此外，在此實施例中，可沿著滑動元件 和主體元件的面定位額外的調(diào)平測量裝置。另外，調(diào)平裝置可放置在窗口中，所述窗口 延伸穿過滑動元件和主體元件的主體，使得可從任一側(cè)觀看到水準儀氣泡?？梢愿鞣N角 度定位調(diào)平裝置，以有助于不同的調(diào)平需求。
本發(fā)明還能作為第二只手操作。當滑動元件延伸時，可通過上緊緊固元件來緊固位 置。在圖12和13中清楚展示的所說明實施例中，翼形螺釘可用于緊固滑動元件和主體 元件。通過上緊翼形螺釘，滑動元件可支撐可能由設備固持在適當位置的各種物體的重 量。另外，應了解，通過添加額外的翼形螺釘或其它緊固元件(例如，安裝好的夾鉗、 抓握摩擦齒或其它壓力夾鉗)，可極大地增加設備所支撐的重量的量。因此，設備可經(jīng)建 構(gòu)為實際上支撐一塊膠合板、碎料板、托梁或橫梁、薄巖石面板或類似物的重量。有利 的是，本發(fā)明的此方面使得單一人員不僅能在頭頂上固定此類物體的高度，而且能將物 體緊固在適當位置。還應了解，本發(fā)明的實施例可包含可縮回或可滑動的支撐腳，其可 從主體元件延伸出以進一步將設備緊固在適當位置，如圖26中所說明。舉例來說，可將 伸縮腳樞轉(zhuǎn)地嵌入主體元件的表面中或表面上。當需要時，可類似于可延伸的沐浴簾桿 或壁櫥桿而將所述腳樞轉(zhuǎn)出，經(jīng)延伸以接觸表面(例如，地板)，并緊固在適當位置，或 可使用例如翼形螺釘、嵌入式螺釘或類似物的某些其它機構(gòu)來緊固伸縮腳。有利的是， 本發(fā)明的此實施例允許設備自由站立以支撐頭頂物體的重量。
類似地，伸縮的突出支撐腳可包含在滑動元件上。所述支撐腳可經(jīng)延伸以進一步提 供對由設備固持的物體的支撐。應了解，可利用非伸縮腳的其它支撐結(jié)構(gòu)來用于基底元
件和/或滑動元件。舉例來說，附接在基底元件的底部和滑動元件的頂部附近的樞轉(zhuǎn)腳可 樞轉(zhuǎn)出以產(chǎn)生延伸的指狀物，所述指狀物可被鎖定在適當位置以支撐上表面或下表面。 盡管所說明的實施例僅展示兩個此類的腳，但應了解，還可在每一端使用三個或四個腳 來將設備緊固在適當位置。另外，應了解，可使用在設備的每一端上的類似于指甲形狀 的凸起來穿透表面，或進一步將設備緊固在適當位置。所屬領域的技術人員應了解，在 本發(fā)明中還可采用用于此類伸縮腳和樞轉(zhuǎn)臂以及其它緊固機構(gòu)的技術。
盡管已在具有各種度量和形狀的各種實施例中描述了本發(fā)明，但應了解，本發(fā)明不 限于任何特定形狀或大小。相反，使用兩個可滑動地安裝的測量裝置和調(diào)平構(gòu)件來確保 測量裝置水面是本發(fā)明的實施例所必需的。
權利要求
1.一種多用途設備，其包括滑動元件，其包含至少一個側(cè)部上的條紋和至少一個調(diào)平裝置；主體元件，其可滑動地附接到所述滑動元件，以允許所述滑動元件在縮回位置與延伸位置之間相對于所述主體元件滑動，所述主體元件包含至少一個側(cè)部上的條紋；基底元件，其附接到所述主體元件的一端；一對伸縮腳，其樞轉(zhuǎn)地附接到所述主體元件的表面并嵌入所述表面中，使得每一伸縮腳可樞轉(zhuǎn)遠離所述基底元件，延伸到一表面并緊固在適當位置。
2. 根據(jù)權利要求l所述的設備，其中所述滑動元件基本上呈C形，且通過使所述主體 元件完全位于所述C形滑動元件的凹進部分中而將所述主體元件固持在所述滑動元 件中。
3. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述設備完全或部分是由一種材料制成，所述材 料是從由鋼、鐵、鋁、塑料和合成物組成的群組中選出。
4. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述滑動元件上的所述測量條紋的定位方式使得 可在所述主體元件的與所述主體元件的底部相對的那端讀取所述滑動元件的頂部 與所述主體元件的底部之間的距離。
5. 根據(jù)權利要求1所述的設備，其進一步包括用于相對于所述主體元件將所述滑動元 件維持在給定位置的鎖定裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于測量、調(diào)平、緊固和測垂的設備。所述設備含有可滑動地安裝到主體元件的滑動元件。所述主體元件固定到基底元件。所述滑動元件界定用于觀看固定到所述主體元件的側(cè)面水平儀的觀看通道。所述滑動元件具有固定到所述滑動元件的背部并在其長度上行進的一對縱向梯形軌道。所述主體元件具有沿著所述主體元件的前部的一對縱向梯形通道。所述主體元件內(nèi)的通道接納所述滑動元件的所述軌道，以可滑動地將所述滑動元件固定到所述主體元件。可沿著所述主體元件將所述滑動元件移動到設定位置，將所述設備對準，且將所述滑動元件鎖定到適當位置以進行測量或測垂。
文檔編號G01B3/02GK101189486SQ200680008746
公開日2008年5月28日 申請日期2006年2月13日 優(yōu)先權日2006年2月7日
發(fā)明者格雷戈里·S·史密斯, 約翰·T·奧基夫, 詹姆斯·M·麥克納 申請人:化學焊接公司