WO2013145991A1

WO2013145991A1 - 水準器

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Description

水準器

　本発明は、水準器に関する。

　従来、単一気泡管による水準器の表面には目盛りが記載されており、測定面の傾斜にともなう気泡の移動量を目盛りで読み取り、傾斜量を計測している。この目盛りは、例えば目盛りあたりの傾斜量＝感度として０．０２ｍｍ／ｍで表記され、目盛りに対する気泡の移動量から傾斜量の計測をしている。

　しかし測定環境の温度の影響によって気泡の大きさが変化すると、その変化分が測定誤差となってしまう。つまり、傾斜量を正確に測定するためには、計測時の気泡の大きさが規定の大きさとなっていなければならない。そこで正確な計測を行うため、JIS B7510には、計測準備作業として気泡の大きさを予め記した計測用目盛りと同一サイズになるように気泡の大きさを調整するよう明示されている。そのため、認定水準器には、気泡の大きさを調整するための気泡室も備えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４－１６３３８１号公報

　しかしながら、上記従来の水準器は、計測の都度、気泡サイズの確認調整作業を行う必要があり、そのための気泡室は製造コストの上昇要因となっている。
　本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、気泡の大きさの変化に影響されずに傾斜状態を測定でき、計測作業を容易にするとともに製造コストを抑えることができる水準器を提供することを目的とする。

　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
　本発明に係る水準器は、測定面に当接される基準面が配された計測基部と、内部に液体と気泡とが封入され、前記基準面の周縁部から中心部に向かって前記基準面から離間又は前記基準面に接近するよう一定角度に傾斜して配された気泡管と、を備えていることを特徴とする。

　この発明は、気泡管内部の気泡の移動感度を所定の感度に設定することができ、気泡位置の変化を一定にすることができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記気泡管が、一対に形成されて内部に液体と一つの第一気泡とが封入され、該第一気泡が移動可能に連通するよう互いの基端側が接続されて前記計測基部に載置された第一気泡管及び第二気泡管と、を備え、前記第一気泡管及び前記第二気泡管が、先端側よりも基端側が前記基準面から離間する方向に前記基準面に対して傾斜して配され、前記第一気泡が、前記第一気泡管から前記第二気泡管にわたる寸法に形成されていることを特徴とする。

　この発明は、測定面が水平面に対して傾斜している場合、測定面に基準面を当接すると、第一気泡が第一気泡管及び第二気泡管の基端側内部を移動して、第一気泡管側の気泡端と第二気泡管側の気泡端との相対位置が変動する。この際、気泡端間の距離の変動分を計測することによって、測定面の傾斜具合を測定することができる。また、傾斜して配されることにより、第一気泡が第一気泡管及び第二気泡管の基端側に常に配されるので、第一気泡を一体のままスムーズに移動させることができるとともに、気泡端の差分量を好適に測定することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記基準面に対する前記気泡管の傾斜角度を変動させる感度調整部を備えていることを特徴とする。

　この発明は、基準面に対する気泡管の傾斜角度が変わると気泡の移動しやすさが変わるので、感度調整部によって気泡管の傾斜角度を所望の角度に変えて設定することにより、所望の測定感度に調整することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記第一気泡管及び前記第二気泡管が、第一中心軸線に対して左右対称に形成されていることを特徴とする。

　この発明は、製造コストをより抑えることができ、第一気泡の位置合わせや気泡端の差分量の読み取りをより容易に行うことができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記第一気泡管及び前記第二気泡管における前記第一気泡の気泡端の移動領域にそれぞれ一定間隔で配された複数の目盛を有する目盛部を備えていることを特徴とする。

　この発明は、第一気泡管側の気泡端と第二気泡管側の気泡端との距離をより容易にかつ正確に計測することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記目盛部が、前記第一気泡管及び前記第二気泡管に対して移動可能に配されていることを特徴とする。

　この発明は、目盛部を移動することによって、第一気泡の各気泡端が常に目盛上になるようにすることができ、より好適に気泡端間の距離を計測することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、一対に形成されて内部に液体と一つの第二気泡とが封入され、該第二気泡が移動可能に連通するよう互いの基端側が接続されて前記計測基部に載置された第三気泡管及び第四気泡管を備え、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の基端側と、前記第三気泡管及び前記第四気泡管の基端側と、が対向して配されていることを特徴とする。

　この発明は、第一気泡管及び第二気泡管の各気泡端間の距離と、第三気泡管及び第四気泡管の各気泡端間の距離とが同一になる位置にて測定面を計測することによって、測定面の傾斜角度の絶対量を測定することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記第三気泡管及び前記第四気泡管の基端側が、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の基端側と連通して接続され、前記第一気泡と前記第二気泡とが一つの気泡になって配されていることを特徴とする。

　この発明は、製造時に第一気泡管及び第二気泡管と、第三気泡管及び第四気泡管と、がそれぞれ同一となるよう調整する必要がなく、製造コストをより抑えることができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記第三気泡管及び前記第四気泡管が、第二中心軸線に対して左右対称に形成されていることを特徴とする。

　この発明は、製造コストをより抑えることができ、第三気泡管及び第四気泡管における気泡の位置合わせや気泡端の差分量の読み取りをより容易に行うことができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、一対に形成されて基端側が互いに連通して接続されるとともに、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の基端側とも連通して接続されて、内部に前記液体と前記第一気泡とが封入された第五気泡管及び第六気泡管を備え、前記第五気泡管及び前記第六気泡管が、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の内側又は外側に左右対称に配されていることを特徴とする。

　この発明は、気泡管間の距離が大きいほど気泡が敏感に移動するので、第一気泡管及び第二気泡管間の距離と、第五気泡管及び第六気泡管間の距離が異なることから、一つの水準器において異なる感度で測定面の傾斜状況を測定することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記第一気泡管及び前記第二気泡管が配されて前記計測基部に載置された本体基部と、前記基準面に対する前記本体基部の傾斜角度を調整する計測角度補正部と、を備えていることを特徴とする。

　この発明は、基準面に対する本体基部の水平度を調整することができ、より高精度に測定することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記基準面に対して前記気泡管を正面視したとき、前記気泡の気泡端の読取位置が、前記気泡管の中心軸線を挟んで一対に配されることを特徴とする。

　この発明は、各読取位置での気泡端位置の水平時からの差分を計測することによって、気泡管の中心軸線に直交する方向の測定面の水平面に対する傾斜量を計測することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記気泡管が、前記基準面の中心部又はその近傍にて屈曲又は湾曲して配されていることを特徴とする。

　この発明は、気泡管そのものを中心軸線まわりに回転することによって、基準面に対する気泡管の傾斜角度を容易に変動することができる。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記気泡管の中心軸線近傍領域が、該中心軸線から離れた領域よりも窪んでいることを特徴とする。

　また、本発明に係る水準器は前記水準器であって、前記気泡管の中心軸線から離れた領域に、内部に突出する凸部が配されていることを特徴とする。

　この発明は、中心軸線から離れた外側ほど気泡管における気泡の占める領域が大きくなるので、気泡読取面の歪が気泡端位置へ及ぼす影響を抑えて気泡端の変化量をより精度よく測定することができる。

　本発明によれば、気泡の大きさの変化に影響されずに傾斜状態を測定でき、計測作業を容易にするとともに製造コストを抑えることができる。

本発明の第１の実施形態に係る水準器を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る水準器の作用を示す説明図である。本発明の第１の実施形態に係る水準器による計測方法を示す説明図である。本発明の第２の実施形態に係る水準器を示す斜視図である。本発明の第３の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。本発明の第４の実施形態に係る水準器を示す全体概要図である。本発明の第４の実施形態に係る水準器による計測方法を示す説明図である。本発明の第４の実施形態に係る水準器の変形例を示す要部概要図である。本発明の第５の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。本発明の第６の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。本発明の第７の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。本発明の第７の実施形態に係る水準器による計測方法を示す説明図である。本発明の第８の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。本発明の他の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。本発明の他の実施形態に係る水準器を示す要部概要図である。

（第１実施形態）
　本発明に係る第１の実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
　本実施形態に係る水準器１は、図１に示すように、不図示の測定面に当接される基準面２Ａが配された計測基部２と、計測基部２に移動可能に載置される本体基部３と、本体基部３に載置される気泡管本体５と、を備えている。

　気泡管本体５は、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂを有する第一気泡管本体６と、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂを有して、第一気泡管本体６と同一形状の第二気泡管本体７と、を備えている。

　第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂは、一対に形成されて内部に液体８と一つの第一気泡１０とが封入され、第一気泡１０が移動可能に連通するよう互いの基端側が接続されるとともに、第一中心軸線Ｃ１に対して左右対称に形成されて本体基部３に載置されている。第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの先端側は第一中心軸線Ｃ１と略平行に伸びている。

　第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂは、一対に形成されて内部に液体８と第一気泡１０と略同一の大きさからなる一つの第二気泡１１とが封入されている。そして、第二気泡１１が移動可能に連通するよう互いの基端側が接続されるとともに、第二中心軸線Ｃ２に対して左右対称に形成されて本体基部３に載置されている。第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂの先端側は第二中心軸線Ｃ２と略平行に伸びている。

　そして、第一気泡管本体６と第二気泡管本体７とは、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの基端側と、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂの基端側と、が互いに対向するように、かつ、第一中心軸線Ｃ１と第二中心軸線Ｃ２とが基準面２Ａに直交する不図示の同一仮想平面上に配されるように対になって配されている。

　ここで、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂ、並びに、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂのそれぞれの基端側は、それぞれの先端側よりも基準面２Ａから離間する方向に所定の感度設定角αで傾斜して配されている。

　計測基部２には、基準面２Ａに対する第一中心軸線Ｃ１及び第二中心軸線Ｃ２の傾斜角度となる感度設定角を変動させる感度設定角ゼロ調整部（感度調整部）１２が配されている。また、本体基部３には、基準面２Ａに対する本体基部３の傾斜角度を調整する計測角ゼロ補正部（計測角度補正部）１３が配されている。

　第一気泡管本体６における第一気泡１０の気泡端の移動領域には、基準目盛（目盛）１５及び基準目盛１５に対して一定間隔で配された複数の測定目盛（目盛）１５Ａを有する第一目盛部（目盛部）１６が、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂに対して移動可能に配されている。また、第二気泡管本体７における第二気泡１１の気泡端の移動領域には、第一目盛部１６と同様に基準目盛１５及び基準目盛１５に対して一定間隔で配された複数の測定目盛１５Ａを有する第二目盛部１７が、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂに対して移動可能に配されている。

　次に、本実施形態に係る水準器１の作用について、図２及び図３をさらに参照して説明する。
　まず、計測準備として、感度設定角ゼロ調整部１２を操作して、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂに対する第一気泡１０の気泡端の差分量と、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂに対する第二気泡１１の気泡端の差分量と、を一致させる。これにより感度設定角αは水平面からの角度となり、計測に際して設定された感度設定角となる。

　ここで、感度設定角ゼロ調整部１２による補正操作で第一気泡管本体６の第一気泡１０の気泡端の差分量と、第二気泡管本体７の第二気泡１１の気泡端の差分量との差がさらに大きくなるようであれば、計測基部２の向きを１８０度変える。そして、再度、差分量が一致するように、感度設定角ゼロ調整部１２を操作する。

　次に、計測基部２に対する本体基部３の向きを１８０度変えても、第一気泡管本体６の第一気泡１０の気泡端の差分量と、第二気泡管本体７の第二気泡１１の気泡端の差分量とが同一となるように計測角ゼロ補正部１３を操作する。これにより本体基部３自身が持つ計測角に対する角度が０に補正される。

　ここで、封入された気泡、液体ともに各気泡管内を移動するので、仮に温度変化などで気泡の大きさが小さくなった場合でも、水平時には、図２（ａ）から（ｂ）に示すように、気泡端の位置が気泡管の両方とも図の上方向に平行移動するだけ（すなわち、図中、Ａ＞ａ）であって、気泡端の差分量は変化しない。

　一方、傾斜計測時には、気泡の移動量は傾斜量に比例しその気泡移動の絶対量は感度設定角のみによって決まる。すなわち、図２（ｃ）から（ｄ）に示すように、気泡全体は図の上方向に移動するが、やはり気泡端の差分量は変化しない（すなわち、図中、Ｂ＝ｂ）。つまり、気温による気泡の大きさの変化に影響されずに正確に傾斜量の測定が可能となる。

　計測時に第一目盛部１６及び第二目盛部１７から差分量を読み取る際、図３（ａ）に示すように、水平時に両方の気泡端が基準目盛１５に位置している場合、傾斜計測時には、図３（ｂ）に示すように、気泡端に差分Ｄが生じる。このときの差分量は３目盛分となる。一方、図３（ｃ）に示すように、水平時に両方の気泡端が基準目盛１５に位置していなくても、図３（ｄ）に示すように、傾斜測定時に第一目盛部１６や第二目盛部１７を移動して一方の気泡端を基準目盛１５に合わせることにより、他方の気泡端との差分量が３目盛分であることを読み取る。

　こうして、例えば、感度設定角度が１度のとき、２０／１０００の傾斜量が気泡端の差分量の一目盛分に設定しておくことにより、一目盛りあたりの傾斜感度と気泡端の位置の差分量とから絶対傾斜量の測定をすることができる。

　この水準器１によれば、不図示の測定面が不図示の水平面に対して傾斜している場合、測定面に基準面２Ａを当接すると、第一気泡１０が第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの基端側内部を移動して、第一気泡管６Ａ側の気泡端と第二気泡管６Ｂ側の気泡端との相対位置が変動する。この際、第一目盛部１６及び第二目盛部１７によって気泡端間の距離を計測することによって、水平面に対する測定面の傾斜度合いを測定することができる。

　また、第一気泡管本体６だけでなく、第二気泡管本体７を備えているので、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの各気泡端間の距離と、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂの各気泡端間の距離とが同一になる位置にて計測することによって、不図示の測定面の傾斜角度の絶対量を測定することができる。

　特に、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの基端側、並びに、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂの基端側が、先端側よりもそれぞれ基準面２Ａから離間する方向に感度設定角分傾斜して配されている。そのため、第一気泡１０が常に第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの基端側に配されるとともに、第二気泡１１が常に第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂの基端側に配されるようになる。したがって、第一気泡１０及び第二気泡１１を一体のままスムーズに管内を移動させることができる。

　この際、感度設定角ゼロ調整部１２を備えているので、基準面２Ａに対する傾斜角度を変動することによって、気泡と気泡管の内壁との接触面積を変化させて気泡の移動感度を変動することができる。例えば、基準面２Ａに対する傾斜角度を大きくするほど、気泡と気泡管の内壁との接触面積が小さくなるので、気泡の移動感度を鈍くすることができる。

　また、第一目盛部１６及び第二目盛部１７が第一気泡管本体６、第二気泡管本体７に対してそれぞれ移動可能なので、第一目盛部１６及び第二目盛部１７を移動することによって気泡端を常に目盛上になるようにすることができ、気泡端間の距離をより好適に計測することができる。

　また、計測角ゼロ補正部１３を備えているので、基準面２Ａに対する本体基部３の水平度を調整することができ、より高精度に測定することができる。

（第２実施形態）
　次に、第２の実施形態について図４を参照しながら説明する。
　なお、上述した第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
　第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る水準器２０が、第１の実施形態に係る水準器１の第一気泡管本体６と第二気泡管本体７とが一体となった気泡管本体２１を備えているとした点である。

　すなわち、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂの基端側が、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの基端側と連通して一体となって接続され、第一気泡１０と第二気泡１１とが一つの気泡２２になって配されている。

　次に、本実施形態に係る水準器２０の作用について説明する。
　本実施形態に係る水準器２０も、第１の実施形態に係る水準器１と同様の操作により測定を行う。まず、計測準備として、感度設定角ゼロ調整部１２を操作して、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂ内における一つの気泡２２の気泡端の差分量と、第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂ内における一つの気泡２２の気泡端の差分量とを一致させる。これにより感度設定角αは水平面からの角度となり、設定された感度設定角となる。

　ここで、感度設定角ゼロ調整部１２による補正操作で一つの気泡２２の気泡端の差分量の差がさらに大きくなるようであれば、計測基部２の向きを１８０度変える。そして、再度、差分量が一致するように、感度設定角ゼロ調整部１２を操作する。

　次に、計測基部２に対する本体基部３の向きを１８０度変えても、一つの気泡２２の気泡端の差分量が同一となるように計測角ゼロ補正部１３を操作する。これにより本体基部３自身が持つ計測角に対する角度が補正される。その後は、第１の実施形態と同様に計測を行い、絶対傾斜量を測定する。

　この水準器２０によれば、気泡管本体２１内全体で一つの気泡２２を備えるので、製造時に同一の気泡管本体となるよう、第一気泡管本体６と、第二気泡管本体７と、を調整する必要がなく、製造コストをより抑えることができる。

（第３実施形態）
　次に、第３の実施形態について図５を参照しながら説明する。
　なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
　第３の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る水準器３０の気泡管本体３１が、第五気泡管３１Ａ及び第六気泡管３１Ｂを備えているとした点である。

　第五気泡管３１Ａ及び第六気泡管３１Ｂは、一対に形成されてそれぞれの基端側が第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの基端側と連通して接続されている。そして、第五気泡管３１Ａ及び第六気泡管３１Ｂは、第一中心軸線Ｃ１に対して、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂの内側に左右対称に配されて、液体８と一つの気泡２２とが封入されている。すなわち、第一中心軸線Ｃ１に対する第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂ間の距離と、第五気泡管３１Ａ及び第六気泡管３１Ｂ間の距離が異なるように、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂ、並びに、第五気泡管３１Ａ及び第六気泡管３１Ｂが櫛歯状に配されている。

　次に、本実施形態に係る水準器３０の作用及び効果について説明する。
　本実施形態に係る水準器３０も、第２の実施形態に係る水準器２０と同様の操作により測定を行う。ここで、第一気泡管６Ａ及び第二気泡管６Ｂと、第五気泡管３１Ａ及び第六気泡管３１Ｂと、第一気泡管６Ａ及び第五気泡管３１Ａ並びに第二気泡管６Ｂ及び第六気泡管３１Ｂと、で気泡管間の距離が異なる。この際、気泡管間の距離が大きいほど気泡が敏感に移動するので、一つの気泡２２の移動感度がそれぞれの気泡管間で別々に設定されたものとなる。したがって、一つの水準器３０で異なる感度で不図示の測定面の傾斜状況を測定することができる。

（第４実施形態）
　次に第４の実施形態について図６及び図７を参照して説明する。
　本実施形態に係る水準器１００は、図６に示すように、長手方向を有して測定面Ｓに当接される基準面１０１Ａが配された計測基部１０１と、計測基部１０１に移動可能に載置される本体基部１０２と、本体基部１０２に移動可能に載置された気泡管１０３と、基準面１０１Ａに対する気泡管１０３の傾斜角度を変動させる感度調整部１０５と、感度設定角ゼロ調整部１０６及び計測角ゼロ補正部１０７と、を備えている。

　計測基部１０１は、略矩形平板状に形成されている。本体基部１０２には、計測基部１０１に載置された状態における鉛直方向上側に気泡管１０３を載置する載置面１０２Ａが配されている。この本体基部１０２は、載置面１０２Ａを正面視した際に略矩形状に形成され、計測基部１０１の長手方向の第三中心軸線Ｃ３及び本体基部１０２の長手方向の第四中心軸線Ｃ４が一致するように配されている。

　気泡管１０３は、基準面１０１Ａの長手方向中心部にて第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０に分割されて配されている。第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０は、略直方体状に形成され、内部に液体８と第一気泡１１１Ａ又は第二気泡１１１Ｂとがそれぞれ封入されている。

　第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０は、第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０の長手方向の第五中心軸線Ｃ５を基準面１０１Ａに投影したときに、これと第三中心軸線Ｃ３及び第四中心軸線Ｃ４とが一致するよう、かつ、基準面１０１Ａの長手方向周縁部から第三中心軸線Ｃ３，Ｃ４と中心部で直交する第六中心軸線Ｃ６に向かって基準面１０１Ａから離間するように配されている。第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０が本体基部１０２に載置された状態における鉛直方向上側の面が、図７に示すように、正面視略矩形状の気泡読取面１０８Ａ，１１０Ａとなっている。

　そして、基準面１０１Ａに対して気泡読取面１０８Ａ，１１０Ａを正面視したとき、気泡端１１１Ｃの一対の読取線（読取位置）１１２Ａ，１１２Ｂが、気泡管１０３の第五中心軸線Ｃ５を挟んで平行に気泡読取面１０８Ａ，１１０Ａに配される。第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂは、常に一対の読取線１１２Ａ，１１２Ｂの一部を内部に含む大きさに形成されている。なお、一対の読取線１１２Ａ，１１２Ｂは、不図示の読取センサーによる計測ラインとして仮想的に配されたものでも構わない。また、一対の読取線は必ずしも平行である必要はなく、第五中心軸線Ｃ５を挟んで左右対称であってもよい。

　感度調整部１０５は、第六中心軸線Ｃ６近傍に配されており、基準面１０１Ａに対する第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０の傾斜角度を増減させるために、例えば、先端が載置面１０２Ａに当接された調整ボルト１０５Ａと、所定の厚さに形成されて調整ボルト１０５Ａが螺入された調整ナット１０５Ｂと、を備えている。なお、感度調整部１０５の構成はこれに限らず、基準面１０１Ａに対する第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０の傾斜角度を増減できるものであれば他の構成でも構わない。また、感度調整部１０５が製造時のみ配されて出荷時には取り外されるようなものでも構わない。

　感度設定角ゼロ調整部１０６は、基準面１０１Ａに対する本体基部１０２の傾斜角度を調整するもので本体基部１０２に配されている。また、計測角ゼロ補正部１０７は、水平面に対する計測基部１０１の傾斜角度を変動させるもので計測基部１０１に配されている。

　次に、本実施形態に係る水準器１００の作用について説明する。
　この水準器１００は、図７に示すように、水平面において気泡端１１１Ｃが平行となる気泡端位置を気泡端１１１Ｃの基準位置Ｅとしたとき、例えば測定面Ｓが第五中心軸線Ｃ５及び第四中心軸線Ｃ４と直交する方向に傾斜している場合、第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂが変形する。すなわち、読取線１１２Ａ側の気泡端１１１Ｃが基準位置Ｅよりも接近する一方、読取線１１２Ｂ側の気泡端１１１Ｃは基準位置Ｅよりも離間する方向に第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂが変形する。また、測定面Ｓが逆方向に傾斜している場合には、読取線１１２Ａ側の気泡端１１１Ｃが基準位置Ｅよりも離間する一方、読取線１１２Ｂ側の気泡端１１１Ｃは基準位置Ｅよりも接近する方向に第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂが変形する。

　そこでまず計測準備として、感度調整部１０５の調整ボルト１０５Ａを回転操作し、第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０の基準面１０１Ａに対する傾斜角度を増減させて所定の感度設定角αに設定する。次に、基準面１０１Ａを測定面Ｓ上に設置し、計測基部１０１に対する本体基部１０２の向きを１８０度変えても、気泡読取面１０Ａにおける第一気泡１１１Ａの気泡端１１１Ｃの基準位置Ｅからの差分量Ｄ１、及び、気泡読取面１１Ａにおける第二気泡１１１Ｂの気泡端１１１Ｃの基準位置Ｅからの差分量Ｄ２が変わらないように計測角ゼロ補正部１０７を操作する。これにより本体基部１０２自身が持つ計測角に対する角度が０に補正される。

　続いて、差分量Ｄ１と差分量Ｄ２とが同一となるように、一方の長手方向１１３Ａ側又は他方の長手方向１１３Ｂ側の感度設定角ゼロ調整部１０６を操作する。これにより、気泡管１０３自身が持つ計測角に対する角度が０に補正されて感度調整角αが水平面からの角度となり、測定面Ｓの絶対傾斜角度を計測する準備が整う。

　ここで、仮に温度変化などで第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂの大きさが変化しても、水平時に気泡端１１１Ｃの位置が第五中心軸線Ｃ５方向に平行移動するだけであって、気泡端１１１Ｃの差分量Ｄ１，Ｄ２は変化しない。

　また、傾斜計測時には、気泡端１１１Ｃの移動量は傾斜量に比例しその気泡移動の絶対量は感度設定角αのみによって決まる。つまり、気温による第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂの大きさの変化に影響されずに正確に傾斜量の測定が可能となる。

　こうして、例えば、感度設定角度が１度のとき、２０／１０００の傾斜量を気泡端１１１Ｃの差分量Ｄ１，Ｄ２の一目盛分に設定しておくことにより、一目盛りあたりの傾斜感度と気泡端の位置の差分量とから絶対傾斜量の測定をすることができる。計測時には、不図示の読取センサーを一対の読取線１１２Ａ，１１２Ｂ上で走査して気泡端１１１Ｃの位置を読取る。

　この水準器１００によれば、一対の読取線１１２Ａ，１１２Ｂでの気泡端１１１Ｃ位置の測定前後における差分量Ｄ１，Ｄ２を計測することによって、水平面に対する測定面Ｓの傾斜量を計測することができる。この際、感度設定角ゼロ調整部１０６を調整することによって、基準面１０１Ａに対する第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０の傾斜角度を変動させ、感度を調整することができる。

　また、第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０の端側ほど気泡端１１１Ｃの変化量が大きくなるので、一対の読取線１１２Ａ，１１２Ｂが第五中心軸線Ｃ５から離間して配されていることにより、基準面１０１Ａを測定面Ｓに載置した際、一対の読取線１１２Ａ，１１２Ｂにおける気泡端１１１Ｃの移動量を読み取りやすくしてより高感度にて計測することができる。

　なお、図８に示すように、気泡管１０３を構成する第一気泡管１０８及び第二気泡管１１０が、基準面１０１Ａの長手方向中心部を挟んで、周縁部から中心部に向かって基準面１０１Ａに接近する方向に配される水準器１１５としても構わない。この場合、第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂは基準面１０１Ａの周縁部側に配されるものの、水準器１００と同様の作用・効果を奏することができる。

（第５実施形態）
　次に、第５の実施形態について図９を参照しながら説明する。
　なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
　第５の実施形態と第４の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る水準器１２０の気泡管１２１の第五中心軸線Ｃ５近傍領域が、第五中心軸線Ｃ５から離れた領域よりも窪んでいるとした点である。

　すなわち、気泡管１２１の気泡読取面１２１Ａは、図９（ａ）に示すように、両端側から第五中心軸線Ｃ５側に向かって漸次変形するよう形成されている。なお、図９（ｂ）に示すように、第五中心軸線Ｃ５近傍領域が平面状であって、かつ、気泡管１２２の気泡読取面１２２Ａ側内部の第五中心軸線Ｃ５から離れた領域に凸部１２３が配されている水準器１２５でもよい。

　この水準器１２０，１２５によれば、第五中心軸線Ｃ５から離れるほど気泡管１２１，１２２における気泡１１１の占める領域が相対的に大きくなるので、気泡読取面１２１Ａ，１２２Ａの歪が気泡端位置へ及ぼす影響を抑えて気泡端１１１Ｃの変化量をより精度よく測定することができる。

（第６実施形態）
　次に、第６の実施形態について図１０を参照しながら説明する。
　なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
　第６の実施形態と第４の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る水準器１３０の気泡管１３１を構成する第一気泡管１３２及び第二気泡管１３３が、略円管状に形成されているとした点である。

　この水準器１３０では、計測基部１３５が、第４の実施形態に係る水準器１００における本体基部１０２の機能も兼ねている。すなわち、計測基部１３５には、基準面１３５Ａとともに載置面１３５Ｂが配されている。そして、水準器１３０は、水準器１００における感度設定角ゼロ調整部１０６及び計測角ゼロ補正部１０７の機能を併せ持つ計測基部ゼロ補正部１３６を備えている。

　気泡端１１１Ｃの読取線１３７は、第五中心軸線Ｃ５と一致するように配される。そのため、この水準器１３０では、例えば測定面Ｓが第五中心軸線Ｃ５の方向に傾斜している場合、気泡端１１１Ｃは基準位置Ｅと平行に読取線１３７方向に移動する。

　そこでまず計測準備として、感度調整部１０５を操作し、第一気泡管１３２及び第二気泡管１３３の基準面１３５Ａに対する傾斜角度を増減させて所定の感度設定角αに設定する。次に、基準面１３５Ａを不図示の測定面上に設置して計測基部ゼロ補正部１３６を操作し、気泡読取面１３２Ａ，１３３Ａにおける気泡端１１１Ｃの基準位置からの差分量を読取線１３７上で一致させる。これにより感度設定角αは水平面からの角度となり、計測に際して設定された感度設定角となるとともに、計測角に対する角度が０に補正される。

　こうして、傾斜感度と気泡端の位置の差分量とから絶対傾斜量の測定をする。
　この水準器１３０によれば、測定面の傾斜方向と第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂの移動方向とを一致させることができ、傾斜方向を容易に認識することができる。

（第７実施形態）
　次に、第７の実施形態について図１１及び図１２を参照しながら説明する。
　なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
　第７の実施形態と第６の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る水準器１４０の気泡管１４１が、長手方向中心部にて直管状態からわずかに屈曲して形成されているとした点である。

　気泡管１４１は、内部に一つの気泡１４２が封入されている。気泡管１４１は、その屈曲部分が基準面１３５Ａの長手方向中心部に配されるように載置面１３５Ｂに載置される。なお、気泡管は長手方向中心部にて直管状態からわずかに湾曲して形成されていてもよい。

　感度調整部１４３は、載置面１３５Ｂに対して気泡管１４１を位置決めする構成となっている。感度設定角を調整する際には、まず載置面１３５Ｂに対する気泡管１４１の固定状態を解除する。そして、図１２に示すように、気泡管１４１自体を載置面１３５Ｂ上で回転させることにより、基準面１３５Ａに対する気泡管１４１の傾斜角度が変動する。こうして所望の位置にて再び固定することにより、感度設定角を調整する。

　この水準器１４０によれば、感度調整部１４３により気泡管１４１を載置面１３５Ｂに対して回転することによって、基準面１３５Ａに対する気泡管１４１の傾斜角度を容易に変動することができる。

（第８実施形態）
　次に、第８の実施形態について図１３を参照しながら説明する。
　なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
　第８の実施形態と第４の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る水準器１５０の気泡管１５１を構成する第一気泡管１５２及び第二気泡管１５３が、略Ｕ字状になるよう形成され、先端側同士が、連通管１５５によって連通されているとした点である。

　第一気泡管１５２及び第二気泡管１５３は、不図示の基準面の長手方向中心部を挟んで、周縁部から中心部に向かって基準面に接近する方向に配される。そのため、第一気泡１１１Ａ及び第二気泡１１１Ｂは、第一気泡管１５２及び第二気泡管１５３の先端側に配されている。

　不図示の基準面に対して気泡読取面１５２Ａ，１５３Ａを正面視したとき、気泡端１１１Ｃの読取線１１２Ａ，１１２Ｂは、分岐部分の第七中心軸線Ｃ７及び第八中心軸線Ｃ８とそれぞれ一致するように配される。すなわち、気泡端１１１Ｃは読取線１１２Ａ，１１２Ｂ方向にそれぞれ移動する。ただし、例えば測定面Ｓが第五中心軸線Ｃ５の方向に傾斜している場合には、気泡端１１１Ｃは読取線１１２Ａ，１１２Ｂ上を同一方向に移動し、不図示の測定面が第五中心軸線Ｃ５と直交する第六中心軸線Ｃ６方向に傾斜している場合には、気泡端１１１Ｃは読取線１１２Ａ，１１２Ｂ上を互いに異なる方向に移動する。

　この水準器１５０によれば、第４の実施形態に係る水準器１００と同様の作用・効果を奏して測定面の傾斜量を測定できる

　なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば、測定面が水平面に対して単に傾斜しているか否かを計測するだけであれば、第一気泡管本体６又は第二気泡管本体７の何れか一方のみ備えるものでもよく、感度設定角ゼロ調整部１２や計測角ゼロ補正部１３がなくても構わない。

　また、気泡の絶対位置は傾斜角度に対しては無関係なので、各気泡管は、左右対称に形成されている必要はなく、第一気泡管及び第二気泡管、第三気泡管及び第四気泡管、第五気泡管及び第六気泡管のそれぞれが異なる形状に形成されていてもよく、互いの感度設定角度が異なっていてもよい。このような場合でも、気泡端の差分量を計測することにより傾斜角度を測定することができる。

　さらに、各気泡管は、各実施形態に記載のような角形状に形成されるように接続される必要はなく、図１４（ａ）に示すように、水準器４０の第一気泡管本体４１及び第二気泡管本体４２の基端側が湾曲した状態で接続されていても構わない。この場合、途中で略直角に屈曲する場合よりも容易に製造することができる。

　また、図１４（ｂ）に示すように、水準器４０の第一気泡管本体４１と第二気泡管本体４２とが分離した第一気泡管本体５０及び第二気泡管本体５１を備える水準器５２でも構わない。この場合、気泡管本体同士の接続部分がないので、より容易に製造することができる。

　また、図１４（ｃ）に示すように、水準器６０の第一気泡管本体６１における第一気泡管６１Ａ及び第二気泡管６１Ｂ、並びに、第二気泡管本体６２における第三気泡管６２Ａ及び第四気泡管６２Ｂが、基端側の接続部分から第三中心軸線Ｃ３や第四中心軸線Ｃ４に対して一定角度γで交差する方向に伸びるように形成されていても構わない。この場合、湾曲部分がない分、容易に製造することができる。

　また、図１４（ｄ）に示すように、第２の実施形態に係る水準器２０に対して、水準器７０の気泡管本体７１の第一気泡管７２Ａ及び第二気泡管７２Ｂ、並びに、第三気泡管７３Ａ及び第四気泡管７３Ｂの先端側が、さらに屈曲して互いに接続されていても構わない。この場合、先端側が離間している水準器２０よりも容易に製造することができる。

　また、図１４（ｅ）に示すように、水準器８０が、第３の実施形態に係る水準器３０の第三気泡管７Ａ及び第四気泡管７Ｂがない気泡管本体８１と、一つの補正用気泡８２が内部に配された感度設定ゼロ補正用気泡管（感度調整部）８３と、を備えるものでも構わない。この場合、不図示の感度設定角ゼロ調整部により、感度設定ゼロ補正用気泡管８３の補正用気泡８２の位置を調整することによって、気泡管本体８１の感度設定角を調整する。この水準器８０によれば、複数感度を有しつつ、より小型にすることができる。

　また、図１５に示すように、気泡管１５６が正面視して略Ｈ字状に一体に形成され、第五中心軸線Ｃ５の中心部で屈曲又は湾曲された水準器１５７でも構わない。この場合、水準器１５７が第六中心軸線Ｃ６に沿って延伸可能な伸延部１５８を備えるとともに、連通管１５５の代わりに気泡管１５６に開放孔１５６ａが設けられることにより、長距離間の傾斜量を測定することができる。

１，２０，３０，４０，５２，６０，７０，８０，１００，１１５，１２０，１２５，１３０，１４０，１５０，１５７　水準器
２，１０１，１３５　計測基部
２Ａ、１０１Ａ，１３５Ａ　基準面
３，１０２　本体基部
６Ａ，６１Ａ，７２Ａ、１０８，１３２，１５２　第一気泡管
６Ｂ，６１Ｂ，７２Ｂ，１１０，１３３，１５３　第二気泡管
７Ａ，６２Ａ，７３Ａ　第三気泡管
７Ｂ，６２Ｂ，７３Ｂ　第四気泡管
８　液体
１０，１１１Ａ　第一気泡
１１，１１１Ｂ　第二気泡
１２　感度設定角ゼロ調整部（感度調整部）
１３　計測角ゼロ補正部（計測角度補正部）
１５　基準目盛（目盛）
１５Ａ　計測目盛（目盛）
１６　第一目盛部（目盛部）
１７　第二目盛部（目盛部）
２２　一つの気泡
３１Ａ　第五気泡管
３１Ｂ　第六気泡管
８３　感度設定ゼロ補正用気泡管（感度調整部）
１０３，１２１，１２２，１３１，１４１，１５１，１５６　気泡管
１０５，１４３　感度調整部
１４２　気泡
１１１Ｃ　気泡端
１１２Ａ，１１２Ｂ，１３７　読取線（読取位置）
１２３　凸部

Claims

　測定面に当接される基準面が配された計測基部と、
　内部に液体と気泡とが封入され、前記基準面の周縁部から中心部に向かって前記基準面から離間又は前記基準面に接近するよう一定角度に傾斜して配された気泡管と、
　を備えていることを特徴とする水準器。
　前記気泡管が、一対に形成されて内部に液体と一つの第一気泡とが封入され、該第一気泡が移動可能に連通するよう互いの基端側が接続されて前記計測基部に載置された第一気泡管及び第二気泡管を備え、
　前記第一気泡管及び前記第二気泡管が、先端側よりも基端側が前記基準面から離間する方向に前記基準面に対して傾斜して配され、
　前記第一気泡が、前記第一気泡管から前記第二気泡管にわたる寸法に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水準器。
　前記基準面に対する前記気泡管の傾斜角度を変動させる感度調整部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水準器。
　前記第一気泡管及び前記第二気泡管が、第一中心軸線に対して左右対称に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の水準器。
　前記第一気泡管及び前記第二気泡管における前記第一気泡の気泡端の移動領域にそれぞれ一定間隔で配された複数の目盛を有する目盛部を備えていることを特徴とする請求項２に記載の水準器。
　前記目盛部が、前記第一気泡管及び前記第二気泡管に対して移動可能に配されていることを特徴とする請求項５に記載の水準器。
　前記気泡管が、一対に形成されて内部に液体と一つの第二気泡とが封入され、該第二気泡が移動可能に連通するよう互いの基端側が接続されて前記計測基部に載置された第三気泡管及び第四気泡管を備え、
　前記第一気泡管及び前記第二気泡管の基端側と、前記第三気泡管及び前記第四気泡管の基端側と、が対向して配されていることを特徴とする請求項２に記載の水準器。
　前記第三気泡管及び前記第四気泡管の基端側が、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の基端側と連通して接続され、
　前記第一気泡と前記第二気泡とが一つの気泡になって配されていることを特徴とする請求項７に記載の水準器。
　前記第三気泡管及び前記第四気泡管が、第二中心軸線に対して左右対称に形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の水準器。
　前記気泡管が、一対に形成されて基端側が互いに連通して接続されるとともに、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の基端側とも連通して接続されて、内部に前記液体と前記第一気泡とが封入された第五気泡管及び第六気泡管を備え、
　前記第五気泡管及び前記第六気泡管が、前記第一気泡管及び前記第二気泡管の内側又は外側に配されていることを特徴とする請求項７に記載の水準器。
　前記気泡管が配されて前記計測基部に載置された本体基部と、
　前記基準面に対する前記本体基部の傾斜角度を調整する計測角度補正部と、
　を備えていることを特徴とする請求項１に記載の水準器。
　前記基準面に対して前記気泡管を正面視したとき、前記気泡の気泡端の読取位置が、前記気泡管の中心軸線に沿って又は該中心軸線を挟んで一対に配されることを特徴とする請求項１又は２に記載の水準器。
　前記気泡管が、前記基準面の中心部又はその近傍にて屈曲又は湾曲して配されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水準器。
　前記気泡管の中心軸線近傍領域が、該中心軸線から離れた領域よりも窪んでいることを特徴とする請求項１に記載の水準器。
　前記気泡管の中心軸線から離れた領域に、内部に突出する凸部が配されていることを特徴とする請求項１に記載の水準器。