专利名称：直线产生设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及直线产生设备，更具体地说是涉及激光直线产生设备。
背景技术：
在建筑行业中，已知的是，在室内或建筑物内对不同特征器件(feature)进行布置过程中所用的参考直线是利用激光水平仪来标记的。这些激光水平仪中绝大部分都很昂贵，这是由于这些激光水平仪中具有光学元件和电子元件的缘故。因此，本发明的目的是提供一种比现有激光水平仪制造价格便宜的直线产生设备。
发明内容
根据本发明，采用一种经改进的直线产生设备。这种直线产生设备包括一外壳；一支撑组件，该支撑组件安装在外壳内；一光源，该光源安装在支撑组件上；一透镜，该透镜安装在支撑组件和光源中的至少一个上，透镜用于接收和发射在一平面内呈扇形的光；以及一第一水平仪(level vial)，该第一水平仪安装在支撑组件上，其中，第一水平仪与平面共面或垂直于平面。
通过下面的详细描述，并结合附图就可以更清楚地理解本发明的其它一些特征和优点。
附图中表示出了根据本发明原理的实践应用的一些优选实施例，在这些附图中图1是根据本发明教导构造成的直线产生设备的立体示意图；图2是图1所示直线产生设备的零件分解立体示意图；图3是表示用于调节激光筒的调节装置的局部剖面图；
图4A、4B表示出了用于调节设置在支架组件上的其中一个水平仪的不同的调节装置，其中图4A-4B分别表示第一实施例和第二实施例；图5是表示与销组件相结合的直线产生设备的局部剖面图；图6是沿着图5中的线VI-VI的销组件的剖面图；图7是销组件的另一实施例的剖面图；和图8A至8D表示一壁安装组件，其中图8A-8C分别是零件分解图、局部顶视平面图和侧视图，图8D是组件中的孔的放大的顶视平面图。
具体实施例方式
参照图1和图2，根据本发明教导构造成的直线产生设备总体上由图中附图标记10所表示。直线产生设备10可包括一支架组件11；一二极管组件12；一透镜13，该透镜被安装到二极管筒12上；水平仪16，17，这些水平仪被安装在支架组件11上；印刷电路板20，在该印刷电路板上安装有一开关21；电池B，该电池安装在支架组件11上；一开关驱动器25，用于驱动开关21；以及一外壳22，用于把大部分上述元件，如果不是全部的话，封装起来。
支架组件11最好由金属制成，例如由镁或锌制成。支架组件11最好具有基本上水平的平面支撑件11C；一基本上竖直的支柱11P，该支柱与平面支撑件11C相连接；以及支撑部11S，该支撑部用于接收和/或支撑几个部件。优选地是，支撑部11S接收和支撑着二极管组件12和/或水平仪16，17。
电池B可以设置在平面支撑件11C和支撑部11S之间。电池B可以是9伏电池。
如上所述，二极管组件12可以设置到支撑部11S内。优选地是，二极管组件12具有一激光二极管(图中未示)和/或一准直透镜(图中未示)。激光二极管和/或准直透镜可设置在筒12B中。
在激光二极管和/或二极管组件12的前方可设置一投影透镜13。优选地是，透镜13基本上呈圆筒形，从而该透镜能接收来自激光二极管的光并且把光以扇形形状投射出。
筒12B可具有一些槽12S，这些槽12S用于接收从圆筒形透镜13突出的销13P。本领域普通技术人员理解，可以利用其它的方式来把圆筒形透镜13安装到筒12B和/或支撑部11S上。二极管组件12和圆筒形透镜13将产生一激光平面LP，该激光平面LP在一表面S上产生一激光直线LL，如图1所示。
参照图2和图3，二极管组件12和圆筒形透镜13被接收在支架组件11的支撑部11S内。优选地是，提供一个调节装置，用于相对于支架组件11来调节二极管组件12。
一个这样的调节装置包括一弹簧14，该弹簧最好夹在筒12B和支撑部11S之间；一调节螺钉15，该调节螺钉以螺纹方式与支撑部11S啮合；以及枢转部11SP，其由位于弹簧14和调节螺钉15之间的支撑部11S的一部分形成。优选地是，可以在筒12B上设置一槽12BS，以便与枢转部11SP相接合。
对于这种结构，当调节螺钉15转动时，优选地是，筒12B围绕枢转部11SP转动。如果调节螺钉15沿着其它方向转动，那么弹簧14就使筒12B围绕枢转部11SP转动。
优选地是，在调节螺钉15上提供某种固定化合物，例如洛克-泰特(Loc-Tite)，从而使得一旦完成调节，就把筒12B的位置(以及二极管组件12的位置)固定。
另外，优选地是，在筒12B和支撑部11S之间的许多位置处提供嵌铸(potting)粘合剂。对于这种应用，采用快速硬化粘合剂就可以良好地发挥作用。
为了让使用者能够确定出光线LL与一参考平面的相互关系，优选地是，在直线产生设备10上提供水平仪16，17。水平仪16最好被设置在支架组件11上，从而当直线产生设备10基本上竖直方式位于一竖直壁上时，水平仪16就会显示出该直线产生设备10的垂直度。类似地，水平仪17设置在支架组件11上，从而当直线产生设备10基本上水平地抵靠着一竖直壁时，水平仪17就会显示出该直线产生设备10的水平度。因此优选地是，相对于激光平面LP调节这些水平仪16，17，以便使这些水平仪提供精确的读数。
参照图2和图4A，优选地是，把水平仪17设置在支撑部11S上。最好将水平仪17夹在支撑部11S上的肋条11R之间。类似地，水平仪16的一端可以夹在支撑部11S上的肋条11R内。为了相对于支架组件和/或水平仪17来调节水平仪16，优选地是，提供一斜面螺钉头18，该斜面螺钉头18以螺纹方式与支撑部11S接合，并且与水平仪16的另一端相接触。最好在水平仪16的另一侧提供一压塞19。于是，通过转动斜面螺钉头18，就可以把水平仪16转动到适当的位置。
图4B表示水平仪16，17的不同的调节方法。在这个实施例中，水平仪16夹在支撑部11S上的肋条11R之间。水平仪17的一端也被这些肋条11R卡住。在另一端，调节螺钉18’以螺纹方式与支撑部11S相接合，并且与水平仪17的另一侧相接触。压塞19设置在水平仪17的另一侧。于是，通过转动调节螺钉18’就能调节水平仪17。
本领域普通技术人员理解，可以利用嵌铸粘合剂把水平仪16，17固定到支撑部11S上。如果需要的话，可以再增加一些肋条。
本领域普通技术人员理解，水平仪17最好被固定在支架组件11上，然后调节筒12B，并相对于水平仪把筒12B锁定，并且调节水平仪16，并相对于筒12B和/或激光平面LP把水平仪16锁定。本领域普通技术人员也理解，水平仪16可以被固定到支架组件11上，然后调节筒12B，并相对于水平仪16把筒12B锁定，并且调节水平仪17，相对于筒12B和/或激光平面LP把水平仪17锁定。优选地是，当设备10放置在基本竖直的表面上时执行这些调节。
如上所述，支架组件11、二极管组件12、水平仪16，17都至少被部分地封装在外壳22内。外壳22最好包括两个蛤壳半，这两个蛤壳半限定出一个开口220，以便允许激光平面LP能从外壳22引出。此外，外壳22可具有一些开口，例如开口170，以便允许使用者能看见水平仪16，17。优选地是，这些开口的边缘例如边缘170E成斜角或倾斜，以便增大水平仪16和/或17的能力。
外壳22可具有一参考标记22R，该参考标记22R最好与光平面LP共面。
本领域普通技术人员理解，最好把为了向激光二极管提供电力所需的一些电子元件设置在印刷电路板20上。例如，一开关21可设置在印刷电路板20上，用于控制流向激光二极管的电力流。一开关驱动器25可设置在外壳22上，用于驱动开关21，从而使得使用者可以打开和/或关闭激光二极管(以及直线产生设备10)。
参照图2和图5，一磁铁24可放置并粘接到一磁铁固定件23上，磁铁固定件23最好设置在支架组件11的平面支撑件11C上。优选地是，外壳22未盖住磁铁24。本领域普通技术人员理解，通过设置磁铁24，使得使用者能把设备10放置到铁表面上等等。
参照图2和图5、图6，优选地是，直线产生设备10与一销组件30一起使用。所说的销组件30可包括一主体31；一金属板32，该金属板设置在主体31内；以及一销33，该销与枢转体35相连，所说枢转体35又可转动地连接到主体31上。对于这种结构，销33能伸入到这样一个位置，即在这个位置，该销33能插入到干壁内或能回缩到主体31内的一折叠位置内，如图6中的实线和虚线分别表示出。
本领域普通技术人员会理解，枢转体35和主体31中的至少一个具有一小的突起(图中未示)，该突起与枢转体35和主体31中另一个中的一孔或槽(图中未示)配合，实际上提供了一凹口以便把销33保持在伸出和/或回缩位置。本领域普通技术人员会理解将如何来设计这种凹口，以便当使用者把销33插入到干壁内时，该凹口能把销33保持在伸出位置。本领域普通技术人员还会理解如何来设计这种凹口，以便当销组件30掉落到地板等类似物上时，该凹口允许销33移动到折叠位置内。
外壳22可具有突缘22F，这些突缘22F与主体31的内侧相接合。或者是，销组件30可以设置在外壳22上，并且通过磁铁24和金属板32之间的磁性关系被固定入位。本领域普通技术人员会理解，磁铁24可以设置在销组件30上，金属板可以设置在外壳22上。
采用这种结构，使用者通过把销组件30插入到一壁内，然后把直线产生设备10放置到销组件30上，就能把直线产生设备放置到一壁上。优选地是，在销33上提供一平的部分34，以便防止销33(以及销组件30)在插入到干壁等类似物内时发生转动。
优选地是，销33与激光平面LP共面。本领域普通技术人员会理解，由于这种共面性，因此参考标记22R也会与销33共面。此外，外壳22可具有参考标记22PR，该参考标记22PR沿着基本上垂直于激光平面LP的平面与销33共面。
这是由于使用者能把直线产生设备10放置到一壁或一表面上，标记出一第一激光直线，并使直线产生设备围绕销33转动到一第二位置，以便在表面S上标记出一第二激光直线。于是，当直线产生设备10和销组件30被拆去时，使用者通过定位由销33在表面S中所形成的孔，就能够确定出这两条激光直线在哪个位置相交。
优选地是，在主体31的壁侧上设置一摩擦装置，以便减小主体31相对于壁发生转动的可能性。这种摩擦装置可包括橡胶按钮、胶粘盘等。
图7表示出了销组件30的另一个实施例，其中，相同的附图标记表示相同的部件。本领域普通技术人员会理解，在此引用前面的实施例的原理作为参考。
与前面所描述的那样，销组件30可包括一主体31；一销33，该销与所说主体31相连接。优选地是，销33与枢转体35相连，而枢转体35又可转动地与主体31相连。采用这种结构，所说的销33就能被插入到这样一个位置，即在这个位置，销33能插入到干壁内或能回缩到主体31内的一折叠位置，如图7中实线和虚线分别所表示的那样。
枢转体35可由含铁材料制成，从而使得该枢转体能被磁铁24所吸引，于是，销组件30就以磁性方式与设备10相连接。枢转体35也可具有一表面35S，该表面35S与主体31的突缘31L相接触，以便限制枢转体35的角向移动范围。本领域普通技术人员会理解，优选地是，当销33被伸入到期望位置时，能确保表面35S和突缘31L相接触。
枢转体35还可具有一表面35F，当销33位于折叠位置时，该表面35F近和/或接触磁铁24。这就使得即使当销33位于折叠位置时，使用者也可以把销组件30保持在设备10上。
销组件30在主体31上还可以具有一磁铁37。销33最好由含铁材料制成，以便能被附着到磁铁37上。因此，磁铁37能把销33保持在折叠位置中。
参照图8，设备10也能被设置在一壁安装组件40上。优选地是，壁安装组件40包括一主体41。主体41可接收至少两条(优选地是三条)L形腿42，这些L形腿可通过主体41中的一孔41H延伸。一螺旋弹簧或套筒43把这些腿42保持在一起。
主体41在壁41C中可具有一些支柱41P和/或槽41S，用于接收腿42，以便防止这些腿42绕着孔41H发生转动。
壁安装组件40还可包括一凸轮环45。该凸轮环45可具有至少两条(优选地是三条)倾斜槽45S，每条倾斜槽45S都接收一条腿42。
凸轮环45还可具有一板44。该板44最好由含铁材料制成，从而使得该板能吸引到磁铁24上，于是使壁安装组件40与设备保持接触。板44还可具有一基本上呈球形的部分44S，该球形部分44S最好与这些腿42的弯曲处相接触。本领域普通技术人员会理解，该球形部分44S无需与板44形成一个整体，因此，该球形部分44S可以是一个单独的元件，例如一球。
凸轮环45最好被设置在主体41上。因此，凸轮环45可具有一突缘45L，该突缘45L与主体41的一些钩41SH相配合，以便保持凸轮环45。优选地是，钩41具有相当的弹性，以便这些钩能用作搭接钩。本领域普通技术人员会理解，突缘45L和钩41 SH也能分别设置在主体和凸轮环45上。
凸轮环45也可以具有至少一个把手45K，以便使用者可以相对于主体41转动凸轮环45。
本领域普通技术人员会理解，凸轮环45能被转动，从而使腿42从一回缩位置9(如图8C中实线所示)移动到一伸展位置(如图8C中虚线所示)。这就允许使用者在一壁中钻出一个孔，并将壁安装组件40安装到该壁上，然后将设备10放置到壁安装组件40上，以便进行操作。由于腿42的可以伸展移动，从而所说孔的尺寸大小并不是至关重要的。
随着使用者相对于主体41转动凸轮环45，倾斜槽45S就沿着轴向方向抬升起这些腿42。换句话说，这些腿42沿着倾斜槽朝着球形部分44S移动。球形部分44S又在这些腿42处或在这些腿42的附近提供一中间作用力。该作用力均匀地施加到每条腿42上。由于支柱41P和/或槽41S的缘故，使得这些腿42不能围绕轴向方向进行转动，因此，这些腿42就朝着伸展位置进行转动。随着作用在凸轮环45上的力矩的增大，处于伸展位置中的这些腿42的夹紧力就被增大。本领域普通技术人员会理解，为了把这些腿42移向回缩位置，使用者只需沿着相反方向转动凸轮环45即可。
优选地是，设置某种机构来把这些腿42保持在伸展位置内。可沿着每条槽45S的长度方向设置一些突起45SP。这些突起45SP限定出一些凹谷45SV，每条腿42在移到下一个突起45SP并朝着下一个凹谷45SV移动之前能被保持在凹谷中。
本领域普通技术人员会理解，孔41H的形状可以设计成能对围绕孔41H的转动进行限制。因此，孔41H可以具有一些从孔41H的中央延伸的一些槽，如图8D所示。
本领域普通技术人员会理解，壁安装组件40不仅可以安装到一壁上，而且也可以安装到其它的表面上，例如安装到一动力工具外壳上。
尽管在本说明书中已经参照优选实施例描述了本发明并在附图中表示出了本发明，但是，本领域普通技术人员会理解，可以对本发明作出各种变型，也可以对本发明中的一些元件进行一些替换，但这均未脱离本发明的范围，本发明的范围是由权利要求来确定的。此外，根据具体情况可以对本发明的作出许多改变，这均未脱离本发明的实质范围和发明构思。因此，本发明并不局限于说明书所描述以及附图中所表示出的最佳实施例，本发明包括落入到前面所描述的以及所附的权利要求所限定的范围内的任何实施例。
权利要求
1.一种直线产生设备，包括一外壳；一支撑组件，该支撑组件安装在外壳内；一光源，该光源安装在支撑组件上；一透镜，该透镜安装在支撑组件和光源中的至少一个上，该透镜用于在一平面内接收和投射呈扇形的光线；一第一水平仪，该第一水平仪安装在支撑组件上，其中第一水平仪与平面共面或垂直；一磁铁，该磁铁安装在支撑组件上。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括一第二水平仪，该第二水平仪基本上垂直于第一水平仪。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，第一水平仪和第二水平仪中的一个可相对于另一个进行调节。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，第二水平仪安装在支撑组件上。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，在支撑组件与第一和第二水平仪中的一个水平仪之间设置有一压塞。
6.根据权利要求1所述的设备，还包括一销组件，该销组件包括一主体、一金属部分，该金属部分设置在主体内；以及一销，该销与主体相连接。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，销具有一平的部分。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，金属部分可转动地与主体相连，销与金属部分相连，销可在一回缩位置和一伸展位置之间移动。
9.根据权利要求8所述的设备，还包括一销磁铁，该销磁铁设置在主体上，用于与处于回缩位置的销以磁性方式接合。
10.根据权利要求6所述的设备，其中，当销组件与外壳相连接时，销与平面共面。
11.根据权利要求6所述的设备，其中，当销组件与外壳相连接时，销位于平面和一中间平面的相交处，中间平面平分外壳并且基本上垂直于平面。
12.根据权利要求6所述的设备，其中，磁铁以磁性方式与金属部分相接合。
13.根据权利要求1所述的设备，还包括一安装组件，该安装组件包括一主体，该主体具有一第一孔；至少两条L形腿，腿延伸穿过第一孔，腿被结合在一起，并且利用构件把腿可转动地固定在主体上；一凸轮环，该凸轮环设置在主体上，该凸轮环具有至少两条倾斜槽，用于相应地接收至少两条腿；以及一作用力元件，用于把作用力施加到至少两条腿上。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，安装组件还包括一金属部分，该金属部分设置在凸轮环上，用于以磁性方式与磁铁接合。
15.根据权利要求13所述的设备，其中，一条倾斜槽沿着该槽的长度设置有突起。
16.根据权利要求13所述的设备，其中，作用力元件是一球支撑件。
17.一种安装组件，包括一主体，该主体具有一第一孔；至少两条L形腿，腿延伸穿过第一孔，腿被结合在一起，并且利用构件把腿可转动地固定在主体上；一凸轮环，该凸轮环设置在主体上，该凸轮环具有至少两条倾斜槽，用于相应地接收至少两条腿；以及一作用力元件，用于把作用力施加到至少两条腿上。
18.根据权利要求17所述的安装组件，其中，安装组件还包括一金属部分，该金属部分设置在凸轮环上。
19.根据权利要求17所述的安装组件，其中，一条倾斜槽沿着该槽的长度设置有突起。
20.根据权利要求17所述的安装组件，其中，作用力元件是一球支撑件。
全文摘要
一种直线产生设备，可包括一外壳；一支撑组件，该支撑组件安装在外壳内；一光源，该光源安装在支撑组件上；一透镜，该透镜安装在支撑组件和光源中的至少一个上，透镜用于在一平面内接收和发射呈扇形的光线；一第一水平仪，该第一水平仪安装在支撑组件上，其中第一水平仪与平面共面或垂直。这种设备还包括一磁铁，该磁铁安装在支撑组件上。
文档编号G01B11/26GK1542409SQ20041004204
公开日2004年11月3日 申请日期2004年4月29日 优先权日2003年4月30日
发明者詹姆斯·D·马歇尔, 奥莱克西·P·瑟吉延科, 理查德·J·希维尔, 特里·L·特纳, J 希维尔, L 特纳, 西 P 瑟吉延科, 詹姆斯 D 马歇尔 申请人:布莱克和戴克公司