JPH0124639B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、芯ホルダー内の消耗性筆記用芯、例
えば鉛筆の芯を紙面に供給するようにした製図機
の画線装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、消耗性筆記用芯として長尺芯を使用し得
るものとしては特開昭55−135697号公報のような
ものが提案されている。

以上のような製図機は、芯ホルダー内に芯を保
持したまま前進し、芯の消耗を検知した時、芯の
保持を解除する動作を行う芯チヤツク機構が設け
られており、芯チヤツク機構が解除された時、芯
をヘツド本体に残したまま芯ホルダーを上昇せし
めて、チヤツクによる芯のクランプ位置を変更せ
しめることができるようになつていて、芯の消耗
に応じて芯ホルダー内に芯チヤツク機構でそのク
ランプ位置を変更して芯を送出すことができるよ
うになつている。

（発明が解決しようとする課題） 以上のような製図機は、チヤツクが芯に対して
滑るという問題があり、又、チヤツクを完全にす
るために強く芯をクランプするようにすると芯が
削り取られ、その削り粉でチヤツクが更に滑り易
くなり、芯もその削り取られた分だけ細くなつて
折れ易いという難点がある。

そこで、本発明にあつては、芯を削り取ること
のない芯送り機構をもつ製図機用画線装置を得る
ことを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 以上のような目的を達成するため、次のような
製図機用画線装置を提供するものである。

すなわち、作画中止状態と作画状態の位置に向
かつて昇降する芯ホルダーと、芯ホルダー内の消
耗性筆記用芯を筆圧スプリングで図板方向に加圧
する押棒と、消耗性筆記用芯の消耗に応じて押棒
に対するクランプ位置が変更できるチヤツク装置
と、そのチヤツクの解除装置と連動して筆圧スプ
リングに対抗し押棒に対するチヤツクのクランプ
位置を変更せしめるための昇降装置とで構成され
た製図機用画線装置である。

（作用） 本発明によれば芯ホルダー内の消耗性筆記用芯
を図板方向に加圧するための加圧部材を備えた芯
送り機構を構成する押し棒に対して、そのクラン
プ位置が変更できるチヤツク装置を昇降自在に設
け、該チヤツク装置には筆圧スプリングを作用せ
しめ、これによつて芯ホルダー内の芯は常時筆圧
が与えられ芯の消耗に追随して押棒は下降する。
しかも押棒に対するチヤツクのクランプ位置を変
えて押棒を下圧せしめることができる。

（実施例） 以下、図面に示す実施例について説明する。

１は数値制御系に取付けられた画線ヘツドであ
り、図板２上面に対して平行な平面内で所定の方
向に移動制御されるようになつている。

すなわち、第１，２図に示す如く、基台５７上
の縦レール５８に沿つてＸ軸方向に移動するＸカ
ーソル５９と、Ｘカーソル５９，５９間に張設さ
れた横レール６０に沿つてＹ軸方向に移動するＹ
カーソル６１からなる製図機のＹカーソル６１に
設けられるものである。図示のものは、画線ヘツ
ドから複数個設けられている。

本発明は、以上のような画線ヘツドの改良に関
するもので、第３，４，５図のものから説明する
と、その３は画線ヘツド１に対して昇降する芯ホ
ルダーであつて、この芯孔３ａに芯ａが供給さ
れ、供給された芯ａが芯ホルダー３から脱落しな
いように芯脱落防止ゴム４が芯孔３ａの下端に設
けられている。

そして、芯孔３ａ内には、芯の上下と中央とを
支承するブツシユ６，７，８があり、これらブツ
シユの間にスプリング９，１０が介装されてお
り、ブツシユ６，７，８の内の下端のブツシユ７
は、芯孔３ａの底に直接支持されているが、上端
と中央ブツシユ６，８は芯の消耗につれて移動す
るようになつており、これらブツシユは介装され
たスプリング９，１０で相互の間隔が常時ほぼ一
定の間隔を保つて下降し、芯の折れ曲がりを防止
するようになつている。

そして、芯ホルダー３は画線ヘツド１の基板１
１から張出した下部梁板１１ａと中間梁板１１ｂ
との間に張架されている。

中間梁板１１ｂと芯ホルダー３の上鍔３ｂとの
間には、上向きに附勢された芯ホルダー復帰バネ
１２が介装されている。

この復帰バネ１２に抗して、芯ホルダー３を下
降せしめるための図示しないコントローラで制御
される上下ソレノイド１３が中間梁板１１ｂに装
置され、上下ソレノイド１３の駆動軸１４に取付
けられたアーム１５で上鍔３ｂを介して芯ホルダ
ー３を下降せしめるようになつている。

したがつて、以上のような装置は、いわゆるペ
ンアツプダウン機構を構成している。

すなわち、上下ソレノイド１３が励磁されると
駆動軸１４が吸引されてアーム１５を下降せし
め、これによつて復帰バネ１２に抗して芯ホルダ
ー３が下降せしめられ、作画状態となる。上下ソ
レノイド１３の励磁が解かれると、復帰バネ１２
で芯ホルダー３は上昇し、作画中止状態となる。

次に、以上のような芯ホルダー３内の芯送り機
構について説明する。

１６は押し棒であつて、その下端が芯ホルダー
３の芯孔３ａに挿入され、その脱落を防止するた
めに中間梁板１１ｂに対向する中間梁板１１ｃに
押棒脱落防止ゴム１７が設けられている。

１８はスライダーであつて、基板１１から張出
された独立梁板１１ｅと中間梁板１１ｃとの間に
張架されたガイド軸１９に沿つて昇降する。

２０はスライダー１８の軸承部で、スライダー
１８のケース内には支持枠２１を介してソレノイ
ド２２が固定されており、この駆動軸２３の基端
に一体的に形成された受圧板２４と軸承部２０と
の間にスプリング２５が介装されている。

駆動軸２３の先端は、第４図の如く縦割り円筒
状チヤツク２６の縦割り端２６ａに連結してお
り、チヤツク２６自体はスライダーケースに固定
されていて、円筒内に押棒１６が挿通されてい
る。

したがつて、ソレノイド２２が励磁されると駆
動軸２３は吸引されて縦割端２６ａは開き、チヤ
ツク２６から押棒１６は解放され、励磁が解かれ
るとスプリング２５で縦割り端２６ａは押圧さ
れ、円筒自体の内径を縮小させ、押棒１６をクラ
ンプすることとなる。

押棒１６の上端にはフラグ２７があり、これを
検知するラストセンサー２８が第３図の如く独立
梁板１１ｅにある。

スライダーケースから突出した下部フランジ２
９と中間梁板１１ｃとの間に筆圧バネ３０があ
る。

又、中間梁板１１ｃのブラケツト３１に設置さ
れたモーター３２の軸３６にはプリー３７があ
り、これに一端が固定され、かつこれに巻きつけ
られるベルト３８は上部梁板１１ｄのブリー３９
を介してスライダーケース１８の上部フランジ４
０に取付けられている。

そして、ベルト３８には又フラグ４１があり、
これを検知する上限センサー４３と下限センサー
４２が基板１１に設けられている。

なお、モーター３２には回転力が調整自在な検
出器付DCモーターが用いられ、図示しないコン
トローラで制御されるもので、これはギヤボツク
ス３５と一方向クラツチ３４を介して駆動軸３６
を駆動するものであり、３３はそのモーター３２
に取付けられた検出器を示すものである。

したがつて、後述するような押棒１６を芯ホル
ダー３から引き抜く完全アツプのときには、モー
ターに強電流が流れ、作画状態、すなわちペンダ
ウンのとき微電流が流れ、作画中止状態、すなわ
ちペンアツプのとき中間位の電流が流れて、それ
ぞれの状態に応じた回転力がモーターにベルトを
プリーに巻き込む方向のアツプ方向に与えられ
る。

芯送り機構は、以上のようになつているので、
作画時にはモーター３２に筆圧バネ３０による引
張り力より弱い力で、ベルト３８を巻き込む方向
への回転力がかかる程度の弱い電流が付与されて
おり、この状態で筆圧バネ３０でスライダー１８
が牽引され、そのチヤツク２６を介して押棒１６
を下向きに附勢して芯に筆圧を与えるようになつ
ている。

そして、芯が消耗するにつれてスライダー１８
は下降し、プリー３７に巻き付けられていたベル
ト３８は次第にプリー３７から引き出されてい
く。

作画中止のとき、すなわちペンアツプのとき上
下ソレノイド１３の励磁は解かれるが、モーター
３２にはコントローラからの信号で中間位の電流
が流れて筆圧バネ３０と拮抗し、芯ホルダー３の
上昇と共に押棒１６も上昇して、押棒１６で芯が
芯ホルダー３から押出されることはない。

そして、芯の消耗につれてプリー３７からベル
ト３８が引き出されてフラグ４１は上昇し、これ
でセンサー４２の投光器受光器の光線を遮断する
と画線ヘツド駆動装置が止まり、同時にモーター
３２には筆圧バネ３０のバネ力に抗しベルト３８
をプリー３７に巻き込む回転力をプリー３７に与
える程度の強い電流が与えられ、筆圧バネ３０に
抗してベルト３８を巻き戻そうとする。

その際、チヤツク脱落ソレノイド２２は励磁さ
れ、その駆動軸２３を介してチヤツク２６を開
く。

したがつて、スライダー１８は押棒１６を残し
て上昇し、フラグ４１を上限センサー４３が検知
すると、モーター３２にはコントローラからの信
号で中間位の電流が付与されて、筆圧バネ３０と
拮抗してスライダー１８が停止すると共に、チヤ
ツク脱着ソレノイド２２の励磁が解かれて、スプ
リング２５でチヤツク２６を閉じさせる。

以上のような動作でチヤツク２６の押棒１６に
対するクランプ位置が変更され、押棒１６の上方
をチヤツクでクランプすることとなる。

かくして、再び画線ヘツド駆動装置が作動し、
同時にモーター３２にはコントローラからの信号
で微電流が流れ、その弱い回転力に抗して筆圧バ
ネ３０で押棒１６はスライダー１８を介して芯を
押圧することとなる。

そして、フラグ４１が下限センサー４２で検知
されると、前と同じように動作して、チヤツクの
クランプ位置を変更する。

芯が消耗しきる頃になると、押棒１６上端のフ
ラグ２７がラストセンサー２８で検出され、画線
ヘツド駆動装置が停止すると同時に、モーター３
２に強電流が与えられる。

そうすると、チヤツク２６は閉じたままである
ので、ベルト３８でスライダー１８は上昇せしめ
られ、これにクランプされた押棒１６も上昇する
こととなるので、押棒１６は芯ホルダー３から引
き抜かれる。

そして、フラグ４１が上限センサー４３で検知
されると、モーター３２にはコントローラからの
信号で中間位の電流が与えられて筆圧バネ３０と
拮抗し、押棒は引き抜かれて位置に停止する。そ
の停止している間、芯ホルダー内に新しい芯を補
給する。

以上の如く、芯送り機構は構成されているが、
ベルト３８の代わりにワイヤーを用いてもよい
し、歯付ベルトを用いてもよい。歯付ベルトを用
いる時は、プリー３７は歯付プリーとなる。

第６図のものは、チヤツク機構の変型例を示す
もので、スライダー１８の軸受部２０にガイド軸
１９が嵌装され、このガイド軸１９に沿つてスラ
イダー１８は昇降し、また、スライダー１８のフ
ランジ２９，４０にそれぞれ筆圧バネ３０とベル
ト３８が取付けられていることは、前の実施例の
ものと何等変わりがない。

チヤツク機構としては、板バネチヤツク４４が
用いられ、板バネチヤツク４４は断面山形をな
し、その斜面に形成された孔４５，４６に押棒１
６が挿通され、一方の裾部はスライダー１８ケー
スに直接固定されているが、他方の裾部はチヤツ
ク脱着ソレノイド４７の駆動軸４８に取付けられ
ている。

したがつて、ソレノイド４７が励磁されると駆
動軸４８が牽引されて裾部を広げ、孔４５，４６
が押棒１６から遠ざかつてチヤツクは解放され、
これに反し、励磁が解かれると板バネ自身の弾性
で孔４５，４６縁が押棒１６に押圧され、クラン
プを完全なものとする。

以上の実施例は、押棒で直接芯ホルダー内の芯
を押圧する実施例であるが、第７，８図に示すよ
うな押棒から押ピンホルダー内の押ピンを介して
芯ホルダー内の芯を押圧するのにも、前述したチ
ヤツク機構を用いてもよい。

すなわち、第７，８図中第３，４，５図と同一
部分には同一符号を付してあるが、第３，４，５
図のものと異なる点は押ピンホルダー機構が付加
されている点である。

なお、スライダー１８にはチヤツク機構が省略
されている。

さて、多数の押ピン４９を個々に収納する縦孔
５０が併設された押ピンホルダー５１は、中間梁
板１１ｃの下面に設けたホルダー受け５２に摺動
自在に装置され、歩進用パルスモーター５３の送
りネジ５４が押ピンホルダー５１のブラケツト５
１ａに螺合していることによつて、押ピンホルダ
ー５１はホルダー受け５２に沿つて前後動する。

歩進用パルスモーター５３は、前記した上限セ
ンサー４３でONとなるもので、つまり押棒１６
が中間梁板１１ｃの押棒脱落防止ゴムからなる押
棒ガイド１７まで引き上げられると、歩進用パル
スモーター５３は作動し、押ピンホルダー５１を
一定量送つて、新しい押ピン４９が入つた縦孔５
０を芯ホルダー３の芯孔に対向した位置まで動か
す。

一定量押ピンホルダー５１を動かすと、モータ
ー３２にはコントローラからの信号で微電流が与
えられ、その弱い回転力に抗して押棒１６は筆圧
バネ３０で押ピン４９を押圧する。

押ピンホルダー５１の押ピン４９が全部使用さ
れ終わると、ラストセンサー５５と押ピンホルダ
ー５１前端に設けられたフラグ５６とで、その終
わり位置を検出する。この検出によつて、歩進用
パルスモーター５３を逆転せしめ、最初の位置に
復帰する。

又、押ピンホルダー５１の縦孔５０下端内面に
は芯脱落防止ゴム５１ｂがある。

前述した如く、第７，８図の実施例のものに第
３，４，５図のようなチヤツク機構をスライダー
に施せば、押棒１６の長さを短く形成できる。

さて、第７，８図に示す実施例の具体的な動作
について説明すると、上下ソレノイド１３をON
として、アーム１５により芯ホルダー３を下降せ
しめて作画状態に移行せしめ、筆圧バネ３０によ
り押棒１６、押ピン４９を介して芯に筆圧を与え
ながら作画を行う。

芯の消耗につれて、ベルト３８はモーター３２
に微電流が流れて、弱い回転力が与えられている
ので、プリー３７から次第に引き出され、そのフ
ラグ４１が下限センサー４２で検出されると、モ
ーター３２には強電流が流れて強い回転力が与え
られるので、ベルト３８は筆圧バネ３０に抗して
巻き戻される。

その際、チヤツク脱着ソレノイド２２は励磁さ
れ、その駆動軸２３を介してチヤツク２６を開
く。

したがつて、スライダー１８は押棒１６を残し
て上昇し、フラグ４１を上限センサー４３が検知
すると、モーター３２には中間位の電流が流れて
筆圧バネ３０と拮抗してスライダー１８が停止す
ると、チヤツク脱着ソレノイド２２の励磁が解か
れてスプリング２５でチヤツク２６を閉じさせ
る。

以上のような動作でチヤツク２６の押棒１６に
対するクランプ位置が変更され、押棒１６の上方
をチヤツクでクランプすることとなる。かくし
て、再び筆圧バネ３０で押棒１６はスライダー１
８を介して芯を押圧することとなる。

そして、フラグ４１が下限センサー４２で検知
されると、前と同じように動作してチヤツクのク
ランプ位置を変更する。

押棒１６が下降しきると、押棒１６上端のフラ
グ２７がラストセンサー２８で検出され、モータ
ー３２には強電流が流れてモーターに強い回転力
が与えられる。

そうすると、チヤツク２６は閉じたままである
ので、ベルト３８でスライダー１８は上昇せしめ
られ、これにクランプされた押棒１６も上昇する
こととなるので、押棒１６は芯ホルダー３から引
き抜かれる。

そして、フラグ４１が上限センサー４３で検知
されると、モーター３２には中間位の電流が流れ
て筆圧バネ３０と拮抗することとなるので、押棒
１６は停止する。

かくして歩進用パルスモーター５３がONとな
り、押ピンホルダー５１を前進せしめ、新しい押
ピン４９を芯ホルダー３位置に対向させる。

次いで、筆圧バネ３０で押棒１６は新しい押ピ
ン４９を押し、前の芯ホルダー内の押ピンを介し
て芯ａを押圧することとなる。

以上のような動作を反復して、押ピンホルダー
５１内の押ピン４９が全部芯ホルダー３内に挿入
され、芯が消耗され尽くすとフラグ５６をラスト
センサー５５が検出してモーター５３を逆転せし
めて、押ピンホルダー５１を最初の位置に復帰せ
しめるので、ここで芯ホルダー３内の押ピン４９
を取出して、これを押ピンホルダー５１に再充填
すると共に、新しい芯を芯ホルダー３に充填す
る。

この場合、上下ソレノイド１３はOFFとして
芯ホルダー３を上昇せしめておくことになる。

以上の如く、押ピンホルダーに短い押ピンを芯
の長さに相当する本数挿入しておき、長芯が消耗
すると押棒を上方にアツプさせ、押ピンホルダー
内に押ピンを充填することができるもので、押ピ
ンホルダーは上限センサーと連動して歩進機構で
スライドできる。

以上、いずれにしても、筆圧バネが作用するチ
ヤツク機構は、押棒に対して、そのクランプ位置
を変更することができるようになつているので、
例えば長芯のものを使用するとしても、筆圧バネ
による筆圧の変化も少なくすることができる。

なお、押ピンホルダーは回転式でもよく、芯ホ
ルダー機構、芯送り機構も図示のものに特定され
るものではない。

（発明の効果） 本発明によれば芯ホルダー内の芯は押棒によつ
て常時筆圧が与えられ、芯の消耗に追随して押棒
は下降し、しかも芯が長尺芯であつても筆圧スプ
リングが作用するチヤツク装置で、その押棒に対
するクランプ位置を変えて押棒を下圧せしめるこ
とができるので、押棒を長尺なものとして長尺芯
の消耗量に一致せしめることができ、又、チヤツ
ク装置によつてクランプ位置を変更できるので、
筆圧スプリングを一定長に押える位置にクランプ
位置を変更せしめることができて、筆圧の変化を
少なくすることができるという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は製図機全体の斜面図とカーソル部
の部分斜面図、第３図は本発明装置の切断正面
図、第４図はチヤツク機構部分の切断平面図、第
５図はモーター部分の側面図、第６図は異なるチ
ヤツク機構を示す切断平面図、第７，８図は押ピ
ンホルダーを具えた第３図とは異なる実施例にか
かる本発明装置の切断正面図と部分側面図であ
る。 １……画線ヘツド、３……芯ホルダー、１２…
…芯ホルダー復帰バネ、１３……上下ソレノイ
ド、１５……アーム、１６……押棒、１８……ス
ライダー、２６……チヤツク、３０……筆圧バ
ネ、３２……モーター、３８……ベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作画中止状態と作画状態の位置に向かつて昇
   降する芯ホルダーと、芯ホルダー内の消耗性筆記
   用芯を筆圧スプリングで図板方向に加圧する押棒
   と、消耗性筆記用芯の消耗に応じて押棒に対する
   クランプ位置が変更できるチヤツク装置と、その
   チヤツクの解除装置と連動して筆圧スプリングに
   対抗し押棒に対するチヤツクのクランプ位置を変
   更せしめるための昇降装置とで構成された製図機
   用画線装置。