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【発明の名称】 X、Y、Z軸相対判断検出方法とその装置
【発明者】 【氏名】李 秋山

【要約】 【課題】X、Y、Z軸相対判断検出方法とその装置の提供。

【解決手段】二つの、上が軽く下が重い起き上がりこぼしのような内球枠と中球枠を具え、位置決め軸受で異なる軸向によりそれが一つのリング枠内に位置決めされ、該内球枠と中球枠がそれぞれX軸及びY軸スイング可能とされ、該リング枠が位置決め軸受で、中球枠位置決め軸受と垂直交叉する方向に、ベース上に設けられた外球ケース内に枢接され、内球枠と中球枠がそれぞれX、Y軸方向の同期スイングを行い静止する時にX軸とY軸両者の零度基準平面と外球ケース間に発生する相対回転の移動関係により、内球枠、中球枠及び外球ケース上端に設けられた零度基準目盛りと経緯目盛り、基準平面データより、外球ケース(Z)軸のX軸とY軸起動に対する各角度平面を測量し、一つの平面或いは垂直或いは傾斜のデータを検出する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 X、Y、Z軸相対判断検出方法において、二つの、起き上がりこぼしのような上が軽く下が重い内球枠と中球枠が、位置決め軸受で異なる軸方向に一つの円環枠内に位置決めされ、該内球枠と中球枠がそれぞれX軸とY軸の揺動可能とされ、且つ該円環枠が位置決め軸受で中球枠の位置決め軸受と垂直に交叉する方向にベースシートの上に設けられた外球ケース内に枢接され、内球枠と中球枠がそれぞれX軸、Y軸方向に同期揺動し、並びにZ軸を代表する外球ケースとの間に相対回転の移動関係を発生し、内球枠、中球枠及び外球ケースの上端に設けられた零度基準目盛り、零度基準円孔及び零度基準目盛りに内球枠、中球枠及び外球ケースの周縁に設けられた各目盛りが組み合わされて、一つの動態の基準データを獲得し、一つの平面或いは垂直或いは傾斜のデータを測定でき、外球ケース(Z軸)に内球枠(X軸)及び中球枠(Y軸)の揺動軌道により平面或いは角度を測定させ、並びに内球枠に設けられた指北針及びベースシート上面周縁の方位目盛りにより、同時に傾斜角の方向を測定でき、さらに以上の構造により内球枠と中球枠両者のX軸、Y軸がX軸軌道上或いはY軸軌道上で、常態で両者が共持する二次元平面因子を提供し、外球ケースZ軸の零度基準目盛りにX、Y軸向軌道上で、XY二次元平面因子に対照して等Z角度を相対判読させ、いずれも等Z角度において一つの平面を修正し、また指北針により方向角度を得ることを特徴とする、X、Y、Z軸相対判断検出方法。
【請求項2】 内球枠、中球枠、外球ケース及びベースシートを具えたX、Y、Z軸相対判断検出装置において、該内球枠は、その上方が上端に零度基準目盛りを具え且つ周縁に45度目盛り及びその他の目盛りを具えた枠架とされ、その下方が周縁に止め孔を具えた半円収容シートとされ、該半円収容シートの内部に磁場の影響を受けない重錘体が収容され、該重錘体の上部平面に上記指北針が設けられ、重錘体の外縁の二つの相対平衡部分それぞれに位置決め軸受が設けられ、該重錘体の位置決め軸受と垂直に交叉を呈する位置に、一つの貫通ネジ孔が設けられ、並びに該貫通ネジ孔内に一つのウエイト調整スクリューロッドがねじ込まれてX軸のリセットの基準を調整でき、該中球枠は内球枠より大きく、その上方は上端に零度基準円孔を具え且つ周縁に45度基準円孔と目盛りを具えた枠架とされ、該枠架の目盛りの中央に複数の対称な貫通長孔が設けられて、明確に内球枠の揺動データが判読でき、該中球枠の下方に磁場の影響を受けない重錘体が組付けられ、並びにその外縁の内球枠の位置決め軸受と垂直交叉を呈する二つの対称平衡部分にそれぞれ一つの位置決め軸受が設けられ、該重錘体の位置決め軸受と垂直交叉を呈する位置に、一つの貫通ネジ孔が設けられ、並びにこの貫通ネジ孔内に一つのウエイト調整スクリューロッドがねじ込まれてY軸リセットの基準が調整可能とされ、該円環枠の内縁の対称位置に一対の位置決め孔が設けられて中球枠の位置決め軸受が位置決めされ、並びに内球枠と中球枠の揺動を受けることにより中球枠がX軸方向に揺動し、円環枠の中球枠と垂直に交叉する外縁部分にも一つの位置決め軸受が設けられ、該外球ケースは、上下両半円球ケースで組成され、その上下の両半円球ケースの接合面の両対称位置にそれぞれ一つの位置決め孔が設けられて円環枠の位置決め軸受が挿入位置決めされ、外球ケースの上端に零度基準目盛りが設けられ並びに該零度基準目盛りの十字交叉の球面上にもその他の目盛りが設けられ、該ベースシートは一つの箱体とされ、中央位置に一つの円孔があり、該円孔に以上の構成要件の組合せ体が収容固定され、その底部に一つの蓋体が設けられ、この装置により、快速且つ正確に一つの平面が傾斜、垂直或いは水平であるか否かのデータが得られ、正確な三次元空間測定を達成することを特徴とする、X、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項3】 前記内球枠、中球枠、及び円環枠に設けられた各一つの位置決め軸受部分に、一つの回転センサーが設けられ、並びにX、Y、Z軸の回転移動が電子回路で数字に変換されて、数字表示器或いはスクリーンでX、Y、Z軸のデータを知ることができることを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項4】 前記外球ケースが透明とされ、その下の層が識別が容易とされると共に磁場の影響を受けない金属で製造されたことを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項5】 前記内球枠が保留され、第2円環枠が中球枠の代わりに使用され該第2円環枠に二つの位置決め軸受が設けられて円環枠に枢接され、中球枠のように軸(前後)方向の揺動を行い、内球枠の零度基準目盛り及びその他の目盛りと外球ケースの零度基準目盛りが検出機能を達成することを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項6】 前記中球枠内にX軸(左右)方向の揺動を呈する重錘指針が設けられ、該重錘指針の下方に重錘部が設けられ、地球の引力を受けて重錘指針が上向きを保持し、その両側端の位置決め軸受が中球枠の内側に枢接され、外球ケース(Z軸)の重錘指針(X軸)と中球枠(Y軸)の揺動軌道により、一つの平面或いは一つの傾斜角度を測定できることを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項7】 前記ベースシート内の外球ケースの底部の位置に、投射光源が設けられ、内球枠、中球枠がいずれも透明とされ、本体の導光により、全体が光り、目盛りの読み取りと夜間使用に便利であることを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項8】 前記内球枠の中央に垂直上向きに電池を具えたレーザー光装置或いは赤外線装置が設けられ、並びにレーザー光装置或いは赤外線上端の上端が内球枠の上端の孔内に穿入し、該レーザー光装置或いは赤外線装置上端の投射レンズの発射するレーザー光或いは赤外線が零度基準とされ、レーザー光或いは赤外線投射方式と中球枠の零度基準円孔及び外球ケースの零度基準目盛り及びその他の目盛りがデータ読み取りの容易な設計を形成したことを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項9】 前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、任意の機械構造により完成可能で、異なる軸受け位置決めの変化により、X軸の零度基準とY軸の零度基準が達成され、両者のX軸向軌道上及びY軸向軌道上で、共にX0°+Y0°の二次元平面因子を持ち、即ちZ軸のZ0°が軌道上で二次元平面因子に対照され、一つの平面のX0°+Y0°+Z0°及びX0°+Y0°+Z5°及びその他のZ角度が判読修正可能で、また指北針により方向角度を知ることができることを特徴とする、X、Y、Z軸相対判断検出方法。
【請求項10】 前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、内球枠の零度基準目盛り及び周縁に設けられた目盛りがX軸のX0°を代表し、中球枠の零度基準と周縁に設けられた目盛りがY軸のY0°を代表し、これら両者が異なる軸方向に揺動し、静止時に軌道上でX0°+Y0°同期の平面因子を共持提供し、軌道上の任意の度数のいずれも提供可能で、該平面因子がベースシートに固定された外球ケース(Z軸)の零度基準目盛りを軌道上のX0°+Y0°の平面因子により、各角度の平面を相対判読してX0°+Y0°+Z0°の水平或いはX0°+Y0°+Z5°及びその他の角度を獲得できることを特徴とする、請求項1に記載のX、Y、Z軸相対判断検出方法。
【請求項11】 前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、ベースシートに固定された外球ケース(Z軸)上の零度基準目盛りが内球枠と中球枠両者が共持するX0°+Y0°平面上にあって、位置決め軸受で位置決めされ変化し、X、Y、Z軸三者が規則性の軸向軌道上でX0°+Y0°+Z0°の仮想領域を形成し、常態下で相互にそれらの役割を果たし、また非常態下でモニタリング、判断により幾何的原因故障がどれに帰属するかを識別し、外球ケースZ軸の目盛りにより相対状況を検出し、ウエイト調整スクリューロッドを利用しX軸或いはY軸のネジ孔で修正が可能であることを特徴とする、請求項1に記載のX、Y、Z軸相対判断検出方法。
【請求項12】 前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、内球枠、中球枠、円環枠及び外球ケース間の位置決め方法により発生する水平保持の技術が羅針盤方向メータに応用され、指北針が永遠に水平状態を呈し、指北針が正常機能を保持することを特徴とする、請求項1に記載のX、Y、Z軸相対判断検出方法。
【請求項13】 前記X、Y、Z軸相対判断検出装置において、ベースシートのZ軸の零度基準が速やかに判読できるよう、ベースシートに一組の位置決めピンが設けられ、並びにX軸中球枠の周縁に一つの凹形溝を具えたガイドレールが形成され、並びにベースシートのこの一組の位置決めピンが該凹形溝の軌道内に穿入して制限され、X軸とY軸が強制的に該軌道により揺動回転させられ、それが速やかに静止させられ、XYの平面因子が提供され、並びに外球ケースの底部のベースシートの上の適宜位置に、一つの位置決めネジがねじこまれ、不使用時に位置決めネジが中球枠と内球枠を締結して不使用時の軸受揺動の損耗を減少することを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項14】 前記X、Y、Z軸相対判断検出装置において、円環枠のXX軸向両側内縁に、それぞれ溝を具えた位置決め軸受が設けられ、円環枠内に、一つの中球枠が枢接され、該中球枠のYY軸向の円環枠の両位置決め軸受に対応する両側に、それぞれ一つの位置決め孔が設けられ、これらの位置決め軸受の穿入に供され、これにより中球枠が円環枠内でX軸を軸心として回転可能とされ、このほか、中球枠と重錘体のXX軸向の周縁に、それぞれ一つの溝が設けられ、並びに円環枠の二つの位置決め軸受の溝と共同で中球枠と重錘体のXX軸全周を貫通する溝が構成されて一つのガイドレールが構成され、並びに外球ケースの両側の一組の位置決めピンの端部が適宜中球枠及び重錘体及び位置決め軸受の溝で構成されたガイドレール内に挿入され、ベースシートのこの一組の位置決めピンがこの溝の軌道内に挿入、制限されてX軸とY軸が一体に軌道により揺動回転させられ、それが快速静止させられてXY平面因子を提供することを特徴とする、請求項13に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【請求項15】 前記外球ケースの底部のベースシートの適宜位置に一つの位置決めネジが設けられ、それが重錘体底部のネジ孔にねじこまれ、並びに位置決めネジの端部が収容シート底部の位置決め凹孔に当接し、中球枠と内球枠が位置決めされ、携帯運搬時の回転が防止され、該位置決めネジが退出させられた後には判読可能な状態を回復することを特徴とする、請求項13に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一種のX、Y、Z軸相対判断検出方法とその装置に係り、それは、二つの、上が軽く下が重い起き上がりこぼしのような内球枠と中球枠を具え、位置決め軸受で異なる軸向によりそれが一つのリング枠内に位置決めされ、該内球枠と中球枠がそれぞれX軸及びY軸スイング可能とされ、該リング枠が位置決め軸受で、中球枠位置決め軸受と垂直交叉する方向に、ベース上に設けられた外球ケース内に枢接され、内球枠と中球枠がそれぞれX、Y軸方向の同期スイングを行い静止する時にX軸とY軸両者の零度基準平面と外球ケース間に発生する相対回転の移動関係により、内球枠、中球枠及び外球ケース上端に設けられた零度基準目盛りと経緯目盛り、基準平面データより、外球ケース(Z)軸のX軸とY軸起動に対する各角度平面を測量し、一つの平面或いは垂直或いは傾斜のデータを検出する、X、Y、Z軸相対判断検出方法とその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】早期には、壁或いは門柱などの被測量物(72)が垂直であるかどうかを測量するには、地球の引力を利用し、吊り糸71で錘7を垂らす方法が使用され(図22参照)、その使用時には懸吊する必要があり、並びに被測量物(72)との間にある距離を保持しなければ、錘(7)が被測量物(72)にぶつかり作用を失い、且つ使用時にはまた錘(7)が完全に静止し不動の時に目測を進行するが、被測量物(72)と吊り糸(71)の間に距離が存在するため、目測で被測量物(72)の修正を行う時に、極めて大きな誤差が存在し、被測量物(72)の面積が比較的大きい場合には、同時に多くの位置に錘(7)をつり下げるか、或いは重複して多くの位置で吊りかけなければ、被測量物(72)の垂直校正が行えない。このためこのような吊り糸(71)で錘(7)を吊り下げる方式は、実際の使用時に、正確度が低く、時間がかかるという欠点を有しており、且つこのような測量方式は僅かにY方向前後修正或いはX方向左右修正しか行えず、傾斜角度或いは平面の測量が行えなかった。別に、周知の気泡管式測量装置(8)があり、これは図23、24に示される。それは本体(81)にXX及びYYを代表する気泡管(82)(83)が設けられ、並びに各一つの気泡管(82)(83)の中央にレベル目盛り(821)(832)が設けられ、気泡管(82)(83)中の気泡(821)(831)の位置とレベル目盛り(822)(832)の関係により物体が水平であるか否かを判別する。しかしこのような気泡管(82)(83)を使用した測量方式は、その気泡(821)(831)の輪郭の大きさが気泡管(82)(83)の壁の異なる位置の形状の違いにより差異を発生し、且つ気泡(821)(831)が通常、あまり正確にレベル目盛り(822)(832)と整合せず、さらに、目測の誤差が加わり、このような数々の因子の累積により、得られるデータに相当大きな誤差が発生した。且つ、気泡管(82)(83)が気泡(821)(831)に拡大の現象を発生させ、気泡(821)(831)とレベル目盛り(822)(832)の対応が困難となり、より大きな誤差を形成し、且つこのような設計と吊り糸(71)に錘(7)を連接した構造はいずれもその他の傾斜面角度を測量できないという問題を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的はX、Y、Z三軸の相対関係を一体に融合し、並びに内球枠、中球枠及び外球ケースにおける相当明確且つ読みやすい目盛り表現により、異なるレベルのメモリにオーバラップが発生しても、容易に獲得したデータを読み取ることができ、一般の人が誰でも簡単に理解並びに使用できるX、Y、Z軸相対判断検出方法とその装置を提供することにある。本発明の次の目的は、本発明のベースシートを、直接被測量物に当てて、迅速に被測量物の垂直、水平或いは傾斜の状態とそのデータを獲得できるようにすることにある。本発明はこのような物性により、直立する高層ビル或いは各種の建築物の特定位置に取り付けられ、長期に各ビル或いは建築物をモニタリングするのに供され、地震、地層変動或いは水土流失により形成される地層陥没等の因子により発生する傾斜の状態を本発明の現出するX、Y、Z軸三次元空間の相対状態により、長期にわたり且つ即時にモニタリングし、各建築物の非常態の改変を知るのに供され、即時警告する効果を提供する。また、本発明の各一つの位置決め軸受部分に、回転センサが連接され、並びにX、Y、Z軸の回転移動を電子回路により数字表示し、並びに建築物のよくみえる位置に連接されて、数字表示器或いはディスプレイにより明らかにX、Y、Z軸のデータを表示する。本発明のもう一つの目的は、内球枠に設けられた指北針及びベースシート上面周縁の方位目盛りにより、同期に傾斜角の方向を検出できるようにすることにある。本発明のさらに一つの目的は、一般の人が簡単且つ快速にX、Y、Z軸三者間の相関データを読み取れるようにし、これにより、各種精密測量に使用可能であり、さらには各種の測量機器の校正或いは基準に使用されるほか、児童及び各レベルの学習に広く使用されて、学生のX、Y、Z軸三次元空間に対する認識と垂直、平面及び傾斜の概念の形成を補助できるようにすることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、X、Y、Z軸相対判断検出方法において、二つの、起き上がりこぼしのような上が軽く下が重い内球枠と中球枠が、位置決め軸受で異なる軸方向に一つの円環枠内に位置決めされ、該内球枠と中球枠がそれぞれX軸とY軸の揺動可能とされ、且つ該円環枠が位置決め軸受で中球枠の位置決め軸受と垂直に交叉する方向にベースシートの上に設けられた外球ケース内に枢接され、内球枠と中球枠がそれぞれX軸、Y軸方向に同期揺動し、並びにZ軸を代表する外球ケースとの間に相対回転の移動関係を発生し、内球枠、中球枠及び外球ケースの上端に設けられた零度基準目盛り、零度基準円孔及び零度基準目盛りに内球枠、中球枠及び外球ケースの周縁に設けられた各目盛りが組み合わされて、一つの動態の基準データを獲得し、一つの平面或いは垂直或いは傾斜のデータを測定でき、外球ケース(Z軸)に内球枠(X軸)及び中球枠(Y軸)の揺動軌道により平面或いは角度を測定させ、並びに内球枠に設けられた指北針及びベースシート上面周縁の方位目盛りにより、同時に傾斜角の方向を測定でき、さらに以上の構造により内球枠と中球枠両者のX軸、Y軸がX軸軌道上或いはY軸軌道上で、常態で両者が共持する二次元平面因子を提供し、外球ケースZ軸の零度基準目盛りにX、Y軸向軌道上で、XY二次元平面因子に対照して等Z角度を相対判読させ、いずれも等Z角度において一つの平面を修正し、また指北針により方向角度を得ることを特徴とする、X、Y、Z軸相対判断検出方法としている。請求項2の発明は、内球枠、中球枠、外球ケース及びベースシートを具えたX、Y、Z軸相対判断検出装置において、該内球枠は、その上方が上端に零度基準目盛りを具え且つ周縁に45度目盛り及びその他の目盛りを具えた枠架とされ、その下方が周縁に止め孔を具えた半円収容シートとされ、該半円収容シートの内部に磁場の影響を受けない重錘体が収容され、該重錘体の上部平面に上記指北針が設けられ、重錘体の外縁の二つの相対平衡部分それぞれに位置決め軸受が設けられ、該重錘体の位置決め軸受と垂直に交叉を呈する位置に、一つの貫通ネジ孔が設けられ、並びに該貫通ネジ孔内に一つのウエイト調整スクリューロッドがねじ込まれてX軸のリセットの基準を調整でき、該中球枠は内球枠より大きく、その上方は上端に零度基準円孔を具え且つ周縁に45度基準円孔と目盛りを具えた枠架とされ、該枠架の目盛りの中央に複数の対称な貫通長孔が設けられて、明確に内球枠の揺動データが判読でき、該中球枠の下方に磁場の影響を受けない重錘体が組付けられ、並びにその外縁の内球枠の位置決め軸受と垂直交叉を呈する二つの対称平衡部分にそれぞれ一つの位置決め軸受が設けられ、該重錘体の位置決め軸受と垂直交叉を呈する位置に、一つの貫通ネジ孔が設けられ、並びにこの貫通ネジ孔内に一つのウエイト調整スクリューロッドがねじ込まれてY軸リセットの基準が調整可能とされ、該円環枠の内縁の対称位置に一対の位置決め孔が設けられて中球枠の位置決め軸受が位置決めされ、並びに内球枠と中球枠の揺動を受けることにより中球枠がX軸方向に揺動し、円環枠の中球枠と垂直に交叉する外縁部分にも一つの位置決め軸受が設けられ、該外球ケースは、上下両半円球ケースで組成され、その上下の両半円球ケースの接合面の両対称位置にそれぞれ一つの位置決め孔が設けられて円環枠の位置決め軸受が挿入位置決めされ、外球ケースの上端に零度基準目盛りが設けられ並びに該零度基準目盛りの十字交叉の球面上にもその他の目盛りが設けられ、該ベースシートは一つの箱体とされ、中央位置に一つの円孔があり、該円孔に以上の構成要件の組合せ体が収容固定され、その底部に一つの蓋体が設けられ、この装置により、快速且つ正確に一つの平面が傾斜、垂直或いは水平であるか否かのデータが得られ、正確な三次元空間測定を達成することを特徴とする、X、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項3の発明は、前記内球枠、中球枠、及び円環枠に設けられた各一つの位置決め軸受部分に、一つの回転センサーが設けられ、並びにX、Y、Z軸の回転移動が電子回路で数字に変換されて、数字表示器或いはスクリーンでX、Y、Z軸のデータを知ることができることを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項4の発明は、前記外球ケースが透明とされ、その下の層が識別が容易とされると共に磁場の影響を受けない金属で製造されたことを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項5の発明は、前記内球枠が保留され、第2円環枠が中球枠の代わりに使用され該第2円環枠に二つの位置決め軸受が設けられて円環枠に枢接され、中球枠のように軸(前後)方向の揺動を行い、内球枠の零度基準目盛り及びその他の目盛りと外球ケースの零度基準目盛りが検出機能を達成することを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項6の発明は、前記中球枠内にX軸(左右)方向の揺動を呈する重錘指針が設けられ、該重錘指針の下方に重錘部が設けられ、地球の引力を受けて重錘指針が上向きを保持し、その両側端の位置決め軸受が中球枠の内側に枢接され、外球ケース(Z軸)の重錘指針(X軸)と中球枠(Y軸)の揺動軌道により、一つの平面或いは一つの傾斜角度を測定できることを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項7の発明は、前記ベースシート内の外球ケースの底部の位置に、投射光源が設けられ、内球枠、中球枠がいずれも透明とされ、本体の導光により、全体が光り、目盛りの読み取りと夜間使用に便利であることを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項8の発明は、前記内球枠の中央に垂直上向きに電池を具えたレーザー光装置或いは赤外線装置が設けられ、並びにレーザー光装置或いは赤外線上端の上端が内球枠の上端の孔内に穿入し、該レーザー光装置或いは赤外線装置上端の投射レンズの発射するレーザー光或いは赤外線が零度基準とされ、レーザー光或いは赤外線投射方式と中球枠の零度基準円孔及び外球ケースの零度基準目盛り及びその他の目盛りがデータ読み取りの容易な設計を形成したことを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項9の発明は、前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、任意の機械構造により完成可能で、異なる軸受け位置決めの変化により、X軸の零度基準とY軸の零度基準が達成され、両者のX軸向軌道上及びY軸向軌道上で、共にX0°+Y0°の二次元平面因子を持ち、即ちZ軸のZ0°が軌道上で二次元平面因子に対照され、一つの平面のX0°+Y0°+Z0°及びX0°+Y0°+Z5°及びその他のZ角度が判読修正可能で、また指北針により方向角度を知ることができることを特徴とする、X、Y、Z軸相対判断検出方法としている。請求項10の発明は、前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、内球枠の零度基準目盛り及び周縁に設けられた目盛りがX軸のX0°を代表し、中球枠の零度基準と周縁に設けられた目盛りがY軸のY0°を代表し、これら両者が異なる軸方向に揺動し、静止時に軌道上でX0°+Y0°同期の平面因子を共持提供し、軌道上の任意の度数のいずれも提供可能で、該平面因子がベースシートに固定された外球ケース(Z軸)の零度基準目盛りを軌道上のX0°+Y0°の平面因子により、各角度の平面を相対判読してX0°+Y0°+Z0°の水平或いはX0°+Y0°+Z5°及びその他の角度を獲得できることを特徴とする、請求項1に記載のX、Y、Z軸相対判断検出方法としている。請求項11の発明は、前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、ベースシートに固定された外球ケース(Z軸)上の零度基準目盛りが内球枠と中球枠両者が共持するX0°+Y0°平面上にあって、位置決め軸受で位置決めされ変化し、X、Y、Z軸三者が規則性の軸向軌道上でX0°+Y0°+Z0°の仮想領域を形成し、常態下で相互にそれらの使命を果たし、また非常態下でセルフスクリーニング判断により幾何的原因故障がどれに帰属するかを識別し、外球ケースZ軸の目盛りにより相対状況を検出し、ウエイト調整スクリューロッドを利用しX軸或いはY軸のネジ孔で修正が可能であることを特徴とする、請求項1に記載のX、Y、Z軸相対判断検出方法としている。請求項12の発明は、前記X、Y、Z軸相対判断検出方法において、内球枠、中球枠、円環枠及び外球ケース間の位置決め方法により発生する水平保持の技術が羅針盤方向メータに応用され、指北針が永遠に水平状態を呈し、指北針が正常機能を保持することを特徴とする、請求項1に記載のX、Y、Z軸相対判断検出方法としている。請求項13の発明は、前記X、Y、Z軸相対判断検出装置において、ベースシートのZ軸の零度基準が速やかに判読できるよう、ベースシートに一組の位置決めピンが設けられ、並びにX軸中球枠の周縁に一つの凹形溝を具えたガイドレールが形成され、並びにベースシートのこの一組の位置決めピンが該凹形溝の軌道内に穿入して制限され、X軸とY軸が強制的に該軌道により揺動回転させられ、それが速やかに静止させられ、XYの平面因子が提供され、並びに外球ケースの底部のベースシートの上の適宜位置に、一つの位置決めネジがねじこまれ、不使用時に位置決めネジが中球枠と内球枠を締結して不使用時の軸受揺動の損耗を減少することを特徴とする、請求項2に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項14の発明は、前記X、Y、Z軸相対判断検出装置において、円環枠のXX軸向両側内縁に、それぞれ溝を具えた位置決め軸受が設けられ、円環枠内に、一つの中球枠が枢接され、該中球枠のYY軸向の円環枠の両位置決め軸受に対応する両側に、それぞれ一つの位置決め孔が設けられ、これらの位置決め軸受の穿入に供され、これにより中球枠が円環枠内でX軸を軸心として回転可能とされ、このほか、中球枠と重錘体のXX軸向の周縁に、それぞれ一つの溝が設けられ、並びに円環枠の二つの位置決め軸受の溝と共同で中球枠と重錘体のXX軸全周を貫通する溝が構成されて一つのガイドレールが構成され、並びに外球ケースの両側の一組の位置決めピンの端部が適宜中球枠及び重錘体及び位置決め軸受の溝で構成されたガイドレール内に挿入され、ベースシートのこの一組の位置決めピンがこの溝の軌道内に挿入、制限されてX軸とY軸が一体に軌道により揺動回転させられ、それが快速静止させられてXY平面因子を提供することを特徴とする、請求項13に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。請求項15の発明は、前記外球ケースの底部のベースシートの適宜位置に一つの位置決めネジが設けられ、それが重錘体底部のネジ孔にねじこまれ、並びに位置決めネジの端部が収容シート底部の位置決め凹孔に当接し、中球枠と内球枠が位置決めされ、携帯運搬時の回転が防止され、該位置決めネジが退出させられた後には判読可能な状態を回復することを特徴とする、請求項13に記載のX、Y、Z軸相対判断検出装置としている。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明によると、X軸、Y軸及びZ軸の三者の役割の相当ロジカルな輪郭を描くことができる。
1.X軸球の代表するものは、内球枠により具体化される。それは内球枠底部に設けた錘の重量が地球の自然の引力を受けて常態で下垂状を呈し、内球枠の重心の垂直点が上端の零度基準目盛りに表示され、且つ該内球枠が中球枠に位置決めされ揺動し、それはX軸向の軌道上を左右にスイングし、静止時にその零度基準目盛りを提供し、X軸球のX0°一次元空間に等しい。
2.Y軸枠の代表するものは、中球枠で具体化される。それはまた中球枠底部に設けた錘の重量が地球の引力を受けて状態で下垂状を呈し、中球枠重心の垂直点が上端の零度基準円孔に表示され、且つ該中球枠は一つのリング枠内に位置決めされY軸向の軌道上を前後にスイングし、また、リング枠を駆動してX軸向の左右揺動を呈し、静止時にその零度基準円孔を提供し、Y軸枠のY0°二次元空間に等しい。
3.二次元空間平面因子は、前述のX軸を代表する内球枠とY軸を代表する中球枠で組成され、両者のX軸向軌道或いはY軸向軌道の軌道上に両者が同期相対する二次元空間平面因子が提供され、X0°+Y0°に等しい。
4.Z軸座の代表するのは、外球ケースであり、外球ケースに固定され直接判読の根拠となるチェック座標が設けられ、外球ケースZ軸座上の零度基準目盛り、Z0°が前述の二次元空間平面因子に照準チェックされ、X0°+Y0°+Z0°が判読され、三次元平面の平面零度Z点とされ、またベースシートが軌道上を動作し、Z軸上のZ0°により二次元平面因子の近傍にマークされた経度5°の角度を判読させ、X0°+Y0°+Z5°の平面の発生する角度を判読した時、またベースシートZ軸シートが等Z角度にあって等しく、いずれもX、Y、Z軸相対関係の平面をもって修正できる。さらに、本発明をX軸向を主とし、それぞれ複数を、各方位角度に設置することで、軸方向軌道上で各一つの方位角の判断を提供でき、これにより各一つの外球ケースのZ軸のZ0°により多くの軸向軌道の判読を行わせしめ、羅針盤上の東→西、南→北、東南→西北、東北→西南の方向軌道を彷彿させる。広義の説明を行うと、外球ケースZ軸は内球ケースX軸と中球ケースY軸の平面上にあり、該Z軸はX軸向の軌道上にあり、軌道に対して回転して360°の判読を行え、またY軸向の軌道上にあって、軌道に対して回転して360°の判読を行え、予設性のXYZ相対関係により、X軸のX0°をX軸向軌道上に描きだし、軌道によりそのX0°の一次元空間角色の定義の規則的役割達成を行い、またY軸のY0°をY軸向軌道上で描きだし、軌道によりY0°のもう一つの一次元空間角色の定義を規則性役割達成を行い、円環枠と内球枠(X軸)、中球枠(Y軸)の定義の変化により、X軸のX0°とY軸のY0°となり、障害なく軌道上で常態相対する共持X0°+Y0°の二次元空間平面因子で、該平面因子が予設性で、ゆえに予知性であり、該前者の可設性は、X軸とY軸両者のX0°+Y0°が測定前に相対する正確な根拠を有するか、或いは両者が不相対時に予め校正されて、外球ケースZ軸上の対照座標対照で直接読める根拠の予知性による。詳しく説明すると、X軸が表現するX0°とY0°の表現するY0°は、常態で共同の相対根拠を有し、この根拠は相対する時、X0°+Y0°の両者がすでにZの関数を有し、また即ち二次元空間の平面因子がすでにZの因子の存在を含み、該因子がもし球儀に応用されると、球儀に設けられた若干の若干の対照標点が例えば、レーザーポインター経緯儀、天文対外撮入の観測と当社上の予測ポイントとされる。本発明の予設性のXYZは三つの球儀とされ、一つはX軸球、もう一つはY軸球とされ両者軸球は地球の引力を受けてX0°+Y0°の平面因子を提供する。この因子両者の相対位置はあきらかにY軸球上の若干位置に表示され、若干位置がいずれも平面因子拡張の参考値であり、X軸球のX0°とY軸球のY0°は軸向軌道上で位置決めされ規則性の動作を行い、常態時の静止は相対的である。もしX0°とY0°の両者の対照が不整であるなら、これら両者の周囲の若干の目盛りも整合せず、これから推論できるように、さらに外周に一つのZ軸球が設けられ、このZ軸球も経緯球儀対外界観測の等Z座標で、該Z軸座標の各Z点がもしX0°+Y0°の平面因子及び若干の拡張因子とそれぞれ相対すれば、対外飛行物の撮入或いは当社のより正確な説明を了解できる。反対にもし該飛行物に本発明が設置されると、その飛行体の呈する水平状がZ軸のZ0°とされ、該Z0°においてX軸向軌道或いはY軸向軌道を飛行して、軌道上のX0°+Y0°と対照して直接Z0°或いはその他の等Z角度、若干のXYZ相対関係値が読みだされる。以上の説明からロジック上の可予設性のXYZ相対関係を説明した、その説明は応用ステップの基礎を定め、羅針盤の方向儀、測距儀、異なる座標の微積分ハードウエアにコンピュータ電子補助のソフトハードウエアを組合せ、高度の科学技術の応用、例えば、学術上の立体座標XYZ教学、導航、レーザーポインタ、照準、撮影、土木水利、置物測建築工程、地勢測量、製図彫刻、医学上の応用もまた極めて広い。本発明の可予設性のXYZ相対関係により、相対関係の基礎が機械構造の物理応用上で達成するXYZ軸三者が規則的に、軸方向軌道上でX0°+Y0°+Z0°を代表する仮想領域を説明した。常態下でそれらの役割を完成し、非常態下でモニタリングをし、また幾何的原因故障がいずれに帰属するかの識別は、観察と上の説明により予め知ることができる。
【0006】
【実施例】図1、2、図3乃至図5、図6乃至図8、及び図14に示されるように、本発明は二つの、起き上がりこぼしのような上が軽く下が重い、内球枠4と中球枠3が、位置決め軸受45、36で、異なる軸方向を以て一つのリング枠2内に位置決めされ、これにより内球枠4と中球枠3がそれぞれX軸及びY軸を中心としてスイング可能とされ、且つ該リング枠2が位置決め軸受21で、中球枠3の位置決め軸受36と垂直に交叉の方向を呈し、一つのベース5上に枢接された外球枠1内に枢接され、内球枠4と中球枠3はX軸、Y軸向の同期スイングを呈し、並びに同時に外球枠1との間に相対回転の移動関係が発生し、内球枠4、中球枠3及び外球枠1の上端に設けた零度基準目盛り42、零度基準円孔32及び零度基準目盛り11が設けられて、動態の基準データを得られ、平面或いは垂直或いは傾斜のデータが検出でき、並びに内球枠に設けられた指北針445及びベースシート上面周縁に設けられた方位メモリにより、傾斜角の方向も検出できる。そのうち該内球枠4の上方は上端に零度基準目盛り42を具え且つ周縁に45度目盛り43及びその他の目盛り341を具えた枠架とされ、その下方に周縁に止め孔441を具えた半円収容シート44とされ、該半円収容シート44の内部に磁場の影響を受けない重錘体443が収容され、該重錘体443の上部平面に上記指北針445が設けられ、重錘体443の外縁の二つの相対平衡部分それぞれに位置決め軸受45が設けられている。中球枠3は内球枠4より大きく、その上方は上端に零度基準円孔43を具え且つ周縁に45度基準円孔35と目盛り34を具えた枠架31とされ、該枠架31の目盛り34の中央に複数の対称な貫通長孔33が設けられて、明確に内球枠4の揺動データが判読できる。該中球枠3の下方に磁場の影響を受けず且つ周縁に止め孔371を具えた重錘体37が組付けられ、並びにその外縁の内球枠4の位置決め軸受45と垂直交叉を呈する二つの対称平衡部分にそれぞれ一つの位置決め軸受36が設けられて、一つの円環枠2内に枢接され、内球枠4と中球枠3がそれぞれX軸及びY軸方向の揺動可能で、並びにその上端の零度基準目盛り42と零度基準円孔32が上向きを保持する。該円環枠2の、中球枠3の位置決め軸受36と垂直に交錯する外縁両側にも、それぞれ一つの位置決め軸受21が設けられてベースシート5に枢接され且つZ軸基準の外球ケース1内とされ、内球枠4と中球枠3に設けられた重錘体443、37の牽引を受けて、内球枠4と中球枠3と一体にX軸方向の揺動を行う。このほか内球枠4及び中球枠3の重錘体443、37に、垂直に交叉する貫通ネジ孔444、372が設けられ、並びに各一つの貫通ネジ孔444、372内にそれぞれ調整スクリューロッド4441、373が設けられて、X、Y両軸とZ軸の3軸のリセットの基準を調整でき、この装置により、快速且つ正確に平面が傾斜しているか、垂直か、或いは水平か否かのデータを得ることができ、外枠ケース(Z)軸の内球枠4(X軸)及び中球枠3(Y軸)に対する揺動軌道により平面或いは角度を測定して正確な三次元空間の測定を行うことができる。次に、図4、図5、図6と図7、図9及び図10に示されるように、被測量物が左或いは右方向に5度傾斜している時、該内球枠4の零度基準目盛り42は中球枠3の零度基準円孔43の中央に位置しているが、ただしこの時外球ケース1の零度基準目盛り11は内球枠4と中球枠3の左或いは右に5度傾いた位置にあり、(即ちZ軸零度基準目盛りがXX軸上でX0°+Y0°+Z5°を呈する、図5に示されるとおり)、被測量物が前後方向に5度傾斜する時、内球枠4の零度基準目盛り42は中球枠3の零度基準円孔32の中央に位置するが、ただしこの時、外球ケース1の零度基準目盛り11は、内球枠4と中球枠3の上方(即ちZ軸零度基準目盛りがYY軸上でY0°+Y0°+Z5°を呈する)或いは下方に5°偏った位置(図8に示されるとおり)にあり、図5及び図8に示されるX軸の零度基準目盛り42とX軸の目盛り431は内球枠4の揺動に伴い、中球枠3の零度基準円孔43と中球枠3の長い貫通長孔33の目盛り34無いで軸方向に位置決めされない状態を呈し、測定軌道上で提供される各角度の両者相対の平面因子によりZ軸を簡単に判読させる。被測量物が水平状態でない時、僅かに内球枠4の零度基準目盛り42が中球枠3の零度基準円孔32の中央に位置するが、ただし外球ケース1の零度基準目盛り11に整合せず(即ちZ0°+Y0°、図10参照)、一つの平面を測定できた時、該内球枠4の零度基準目盛り42は中球枠3の零度基準円孔32の中央に位置し、また外球ケース1の零度基準目盛り11もそれと重なる(即ちX0°+Y0°+Z0°、図9に示されるとおり)。さらに図11及び図12に示されるように、被測量物が左右方向90°垂直である時、該内球枠4の零度基準目盛り42は中球枠3の零度基準円孔43の中央に位置する。ただしこの時外球ケース1の零度基準目盛り11は、内球枠4と中球枠3の左或いは右に90度の目盛り位置にあり(図11参照)、被測量物が前後方向に90度垂直の時、該内球枠4の零度基準目盛り42は、中球枠3の零度基準円孔32の中央に位置し、ただしこの時外球ケース1の零度基準目盛り11は内球枠4と中球枠3の前方或いは後方に90度偏った目盛り位置にある(図12参照)。図13を参照されたい。本発明は各一つの位置決め軸受21、36、45部分に回転センサー(図示せず)が連接され、並びにX、Y及びZ軸方向の各一つの位置決め軸受21、36、45の各回転移動のデータが、信号線61で電子回路6に転送されて数字に変換され表示され、並びに建築物のよくみえる位置に連接され数字表示器63或いはスクリーン表示器32より明らかにX、Y及びX軸のデータを知ることができる。図15、16に示されるのは本発明の第2実施例であり、それは本発明の内球枠4が保留され、そのほかに、第2円環枠21が中球枠3の代わりに設けられている。第2円環枠21に二つの位置決め軸受211が設けられて円環枠2の内側に枢接され、中球枠3のようにY軸(前後)方向の揺動を行い、内球枠4の零度基準目盛り42その他の目盛り431と外球ケース1の零度基準目盛り11は同じ機能を達成する。図17、18は本発明の第3実施例を示し、それは、中球枠3内にX軸(左右)方向の揺動を呈する重錘指針9が設けられ、該重錘指針9の下方に重錘部91が設けられ、地球の引力を受けて重錘指針が上向きを保持し、その両側端の位置決め軸受92が中球枠3の内に枢接され、外球ケース1(Z軸)により重錘指針9(X軸)と中球枠3(Y軸)の揺動軌道に従い、一つの平面或いは一つの傾斜角度を測定できる。図19に示されるのは本発明の第4実施例であり、それはベースシート4内の外球ケース1の底部の位置に、電池52を具えた投射光源51が設けられ、内球枠4、中球枠3がいずれも透明とされ、内球枠4、中球枠3及び外球ケース1自体の導光により、全体が光り、目盛りの読み取りと夜間使用に便利とされている。図20は本発明の第5実施例であり、それは内球枠4の中央に垂直上向きに電池381を具えたレーザー光装置38或いは赤外線装置が設けられ、並びにレーザー光装置38或いは赤外線上端の上端が内球枠4の上端の孔374内に穿入し、該レーザー光装置38或いは赤外線装置上端の投射レンズ382の発射するレーザー光或いは赤外線が零度基準目安とされ、レーザー光或いは赤外線投射方式で中球枠3の零度基準円孔32及び外球ケース1の零度基準目盛り11及びその他の目盛りで明らかな相対関係を構成し、もう一種類のデータ読み取りの容易な設計を達成している。最後に、図21、22、23、24、25、26を参照されたい。ベースシート5のZ軸の零度基準目盛り11に快速な判読の目的を達成させるため、ベースシート5にさらに一組の位置決めピン14が設けられ、並びにX軸中球枠3’の周縁に一つの凹形溝35’を具えたガイドレールが形成され、並びにベースシート5のこの一組の位置決めピン14が該凹形溝35’の軌道内に穿入して制限され、X軸とY軸が強制的に該軌道により揺動回転させられ、それが速やかに静止させられ、XYの平面因子が提供されている。それは、円環枠2’のXX軸向両側内縁に、それぞれ溝231’を具えた位置決め軸受23’が設けられ、円環枠2’内に、一つの中球枠3’が枢接され、該中球枠3’のYY軸向の円環枠2’の両位置決め軸受23’に対応する両側に、それぞれ一つの位置決め孔36’が設けられ、これらの位置決め軸受23’の穿入に供され、これにより中球枠3が円環枠2’内でX軸を軸心として回転可能とされる。このほか、中球枠3’と重錘体37のXX軸向の周縁に、それぞれ一つの溝35’、375が設けられ、並びに円環枠2’の二つの位置決め軸受23’の溝231’と共同で中球枠3’と重錘体437のXX軸全周を貫通する溝が構成されて一つのガイドレールが構成され、並びに外球ケース1の両側の一組の位置決めピン14の端部が適宜中球枠3’及び重錘体37及び位置決め軸受23’の溝35’、375、231’で構成されたガイドレール内に挿入されて、ベースシート5が傾斜を呈し、中球枠3’と内球枠4がY軸を軸心とし、並びにXX軸上を回転する時、これら位置決めピン14が溝35’、375、23’で構成されたガイドレール内に保持されて移動し、強制的にX軸とY軸が一体に該レールに沿って揺動回転し、それが速やかに静止させられ、XYの平面因子を提供する。このほか、外球ケース1底部の適宜位置に、一つの位置決めネジ3741がねじ込まれ、それが重錘体37底部のネジ孔374にねじ込まれ、並びに位置決めネジ3741の端部が収容シート44の底部の位置決め凹孔4421に当接し、中球枠3’と内球枠4が位置決めされて、不使用時に軸受の揺動による損耗が防止される。
【0007】
【発明の効果】総合すると、本発明は速やか且つ正確に、一つの平面或いは物体の傾斜、垂直或いは水平であるか否かのデータを提供でき、外球ケース(Z軸)の内球枠(X軸)及び中球枠(Y軸)による揺動軌道より平面角度を測定し、正確な三次元空間測定を行える優れた点を有し、それは自然法則の技術思想を利用した高度の発明であり、且つ産業上の利用を提供可能な発明であり、特許請求の要件に符合する。
【出願人】 【識別番号】595014136
【氏名又は名称】李 秋山
【出願日】 平成12年1月6日(2000.1.6)
【代理人】 【識別番号】100082304
【弁理士】
【氏名又は名称】竹本 松司 (外5名)
【公開番号】 特開2001−194143(P2001−194143A)
【公開日】 平成13年7月19日(2001.7.19)
【出願番号】 特願2000−5746(P2000−5746)