JPH0331160B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、楕円を製図するためのコンパスに関
するものである。

従来楕円を製図する為のコンパスに関する発明
は皆無という訳ではない。

例えば特公昭53−35495号公報に示される楕円
コンパスは、第１図のグラフに示すように特定の
円につき（半径をａとする。）、一定方向（第１図
ではｙ軸方向。）に弦の長さを定比率（ｂ／ａ倍
とする。但し、ｂ＜ａである。）で短縮した点の
軌跡を描いた場合には楕円となること（第１図に
おいてx²／a²＋y²／b²＝１と表示されている。）
を利用している。

前記発明に於ては、第１１図に示すように、下
端に製図用画面に挿入する針を有する垂直固定用
の支柱１を設け、該支柱１に対し、自転軸２１を
方向自在とした状態で支えながら、自転軸２１と
直行する回転腕２２に、下端に書穂３１を有し、
長さを調整自在とした可変ペン軸３を回転自在に
支持させる構成である。

しかし、このような構成に於ては、支柱１は、
常に製図面に対し垂直に維持しなければならない
にも拘らず、これが単に先端の針によつて製図面
に挿入されているだけであることから、十分安定
した垂直状態を維持することは困難である。

又、可変ペン軸３も又、製図面に対し垂直に維
持することが要求されるにも拘らず、この点に関
する工夫も行われていない。

更には、可変ペン軸３の軸部３３が回転腕２２
によつて支持される位置が固定している為、喩え
可変ペン軸３の長さが調整自在であるとしても、
楕円の大きさを自由に変形したり又は楕円の長軸
と短軸とを変化させた場合、これに十分適応する
ことができなかつた。

本願は、前記発明のこのような欠点を克服し、
安定した状体でだ円を描き、且つ可変ペン軸の軸
部を回転腕が支持する位置を調整自在とした装置
を提供することを目的としている。

以下図面に従つて本発明の構成及び作動につい
て説明する。

第２ａ，ｂ図は、本発明の基本構成を示す側面
図及び上面図であるが、本発明の基本構成は、こ
れらの図面が示すように、支柱１と作動部２と可
変ペン軸３とから成る。

支柱１は、周囲に広がつた固定脚部１１を有
し、上部において、作動部２の自転軸２１を、支
点２１１を介して、方向を調整自在として支持す
る。

第２ａ，ｂ，ｃ図に示す固定脚部１１は、下端
部が略円弧状を成し、支柱１は、一つの円弧状を
成す固定脚部１１から、逆Ｖ字型を成して、上方
に於て一体となり、横方向に突出した腕１２にお
いて、自転軸２１を支持している。

固定脚部１１の形状は、前記第２ａ，ｂ，ｃ図
に示す形状に限定される訳ではなく、例えば第１
２図に示すように、カメラを支える三脚と同様
に、三方向に広がつた脚部１１が、一箇所に於て
一体となつて支柱１を構成し、自転軸２１を支持
する実施例も考えられる。

固定脚部１１の形状、構造は、前記の如き実施
例に限定される訳ではないが、固定脚部１１を静
止針又は止め金等で製図を行う平面に固着するな
らば、支柱が安定し、確実な製図の作業を行うこ
とができるので便利である。

何れにせよ、周囲に広がつた固定脚部１１によ
つて支柱１が支えられているので、第１１図に示
す従来の発明に係る楕円コンパスに比し、支柱１
は確実に製図面に対し垂直に支持され、自転軸２
１を、安定した状態で作動することができる。

作動部２の自転軸２１は、支点２１１を中心と
して回転することによつて方向を調整すると共
に、第２ａ図の〓方向の矢印に示すように、中心
線２１２に沿つて自転自在であるように設計され
ている。

自転軸２１が自転自在である為の具体的構成の
実施例を第３図に示す。

第３図では、自転軸２１の内支点２１１を介し
て支柱１に固着されている部分２１３の両側にボ
ールベアリング２１４を設け、これを介して上部
の把手部分２１５と下部部分２１６を支柱１に固
着されている部分２１３と接続し、しかも前記２
１３内部で把手部分２１５の回転を下部２１６に
伝達する軸２１７を設けることによつて可能とな
る。

自転軸２１の下端はこれと直交する形状で回転
腕２２が固着され、回転腕２２も自転軸２１の自
転に伴ない、中心線２１２を中心として、自転す
ることになる。

可変ペン軸３は、下端に書穂３１及び、書穂３
１を製図面に対し直角に維持する為の支持脚３２
を有すると共に、上端部は、腕２２に支持位置を
調整自在かつ回転自在に支持され、軸部３３は、
上端部の支持される位置が腕２２に沿つて移動す
るに伴ない、弾性的に長さを調整自在とするよう
設計されている。

支持脚３２は、書穂３１と相俟つて可変ペン軸
３を支持することによつて、可変ペン軸３の製図
面に対する方向を直角に支持し、これによつて書
穂３１自体製図面に対し直角に支持されることに
なる。

尚、第２ａ図において、支持脚３２の下端に回
転コロ３２２を設け、製図面上の移動を円滑にさ
せているが、これは不可欠という訳ではない。

即ち、固い剛体であつて、製図面との間に一定
の滑りを有する棒状の物体であつても、支持脚３
２として使用され得る。

回転腕２２が、可変ペン軸３の軸部３３を支持
する位置は、調整自在であると共に回転自在とす
るが、このような構成の実施例は、例えば第４ａ
図、第４ｂ図に示すように、回転腕２２の長さ方
向に孔２３を一列に配列し、少なくとも先端に螺
子溝が存在する中心軸２３１を孔２３の内の特定
の孔、軸部３３及び摺動板２３４に挿通させ、後
端部をナツト２３２によつて留め、中心軸２３１
の両側に於いて他のボルト２３５及びナツト２３
６によつて軸部３３及び摺動板２３４を回転腕２
２を挟んだ状態で結合させる構成、 第４ｃ図、第４ｄ図に示すように、回転腕２２
の長さ方向に摺動溝２４を設け、少なくとも先端
及び中間部分に螺子溝が存在する中心軸２４１
を、該摺動溝２４、摺動板２４４及び軸部３３に
挿通させて、中心軸２４１のヘツドの部分と回転
腕２２とを摺動溝２４より広幅のナツト２４３に
よつて締付け、中心軸２４１と回転腕２２とを固
着し、更に中心軸２４１の後端付近を、軸部３３
に挿通して、該後端を他のナツト２４２によつて
留め、中心軸２４１の両側に於いて他のボルト２
４５及びナツト２４６によつて摺動板２４４及び
軸部３３を、回転腕２２及びナツト２４３を挟ん
だ状態で結合する構成が考えられる。

第４ａ図、第４ｂ図に示す実施例に於て、摺動
板２３４に中心軸２３１を挿通させ、且つ該摺動
板２３４と軸部３３とによつて回転腕２２を挟ん
だ状態とした上で、更に、その両側に於いてボル
ト２３５ナツト２３６によつて結合させるのは、
これによつて回転腕２２と摺動板２３４及び軸部
３３との間の接触摩擦を増大させ、回転腕２２と
軸部３３との間で設定した角度を変化し難くする
ためである。

又第４ｃ図、第４ｄ図の実施例に於て中心軸２
４１の両側にボルト２４５ナツト２４６の結合を
行なうのもまた同様の理由による。

尚、軸部３３を回転腕２２に支持する方法は、
前記実施例に限定される訳ではない。

可変ペン軸の軸部３３は、例えば、第５ａ，ｂ
図に示すように、中空部３３２とこれに嵌合する
部分３３１を設けることによつてなる。尚、第５
ｂ図では、中空部３３２内に、弾性バネ３３３を
設け、前記の部分３３１を弾性バネ３３３に係合
させることによつて、長さを弾性的に調整自在と
しているが、バネ３３３を設けることは必ずしも
必要という訳ではない。

以上のような基本構成の本発明に於て自転軸２
１の方向を定め、かつ可変ペン軸３の上端支持部
３４のボルト及びナツトを締めて、回転腕２２に
回転自在に固着し、自転軸２１を中心線２１２を
中心として自転させた場合には、回転腕２２の可
変ペン軸３の軸部３３の内中心軸２３１又は２４
１によつて固着された部分は、円軌跡を描くが、
可変ペン軸３の下端の書穂３１が描く軌跡は、前
記円軌跡に対し、自転軸２１に沿つた平面方向に
ついては、常にSinθ倍（θは製図面と自転軸との
間の角度）だけ弦の幅が短縮されるのに対し、前
記平面と直交する平面方向については、このよう
な短縮が行われずに、同一の弦の幅となることか
ら、第６図に於て長径をａ（ａは腕部２２の可変
ペン軸の上端を固定した部分が描く円軌道の半径
の大きさ）とし、短径をaSinθとする楕円形状を
描くことになるのである。

ところで本発明においては、書穂３１を確実に
製図面に対し直角に支持することが必要である
が、ややもすると、製図中に可変ペン軸３が振れ
て製図面と直角でなくなる危険性がある。

第７ａ図の側面図および第７ｂ図の下面図は、
書穂３１の周囲に３個の支持脚３２を設けた実施
例を示すが、これによつて可変ペン軸３が振れる
危険性がなくなり、書穂３１は製図面に対し、確
実に直角に保持することができるので、極めて便
利である。

尚、書穂３１の周知に設ける支持脚の類は第７
ａ，ｂ図のように３個に限らず２個以上の色々な
個数が考えられる。

一方、特に製図面が水平の場合には、可変ペン
軸３の下端部に水平計を取付けることによつて、
書穂３１が製図面に対し直角に保持されているか
否かを判断することも可能である。

前記のような、支持脚３２に関する実施例とは
別に、作動部２および可変ペン軸３が製図中に振
動等が生ぜず、安定して作動させるための実施例
を第８，９図に示す。

第８図の実施例は、自転軸２１と回転腕２２と
が直交し、かつ固着する部位に中心針４を回転腕
２２との角度を調整自在に固着し、中心針４の先
端を、製図面に差込むならば、作動部２の作動は
安定したものとなる。

尚、この場合には可変ペン軸３は中心針４の周
囲を移動して、楕円を製図することになる。

第９図に示す実施例は、回転腕２２を自転軸２
１とＴ型に直交させ、可変ペン軸３とは別に製図
面上を移動する為の可変軸５を回転腕２２に支持
位置を調整自在かつ回転自在とし、しかも長さを
調整自在として、自転軸２１に関し、可変ペン軸
３と可変軸５とを反対側に支持させる実施例であ
るが、この実施例においては回転腕２２が、可変
ペン軸３と可変軸５とによつて、両側から支持さ
れるので、作動部２が作動中に振動する危険性は
極めて少ないものとなり、安定した製図作業を行
うとができる。

無論、可変軸５の下端に於ても、回転コロを設
け、製図面上の移動を円滑にすると便利である。

ところで本発明の楕円製図用コンパスに於て、
製図された楕円の長径と短径との比率を決定する
のは、自転軸２１の方向であり、楕円の大きさ
は、可変ペン軸３の上端支持部３４が回転腕２２
に固着される位置によつて決定される。そこで、
要求される楕円の形状、即ち、長径と短軸の比率
（具体的には前記Sinθ）を定めるには、自転軸２
１の支柱１に対する角度を定めることによつて可
能となる。

第１０ａ図は、支柱１の製図面に直角に立脚し
ている部分にこのような角度の目盛を付した分度
計６を設けた実施例を示し、第１０ｂ図には、支
柱１につき、製図面と平行な部分に分度計６を設
けた実施例を示すが、これ等の分度計を併用して
用いても良い。

即ちこれらの分度計の目盛りに合わせて、自転
軸２１の方向を定めることによつて、可変ペン軸
３の書穂３１が描く楕円の超軸と短軸との比率が
定まる訳である。又分度計６に、自転軸２１の支
柱に固着されている部分２１３を別途固着させ、
いはば、支柱１の固着の補助的作用を行わせるこ
とも可能である。

他方可変ペン軸３を腕２２に固着する位置を定
めるには、腕２２に目盛りを付し、これに合わせ
て可変ペン軸を固着する位置を調整するならば、
製図する楕円の全体の大きさを任意に設定するこ
とが可能となる。

以上のように本発明によつて希望する任意の形
状、大きさの楕円を周囲に広がつた固定脚部１１
を有する支柱１の安定した支持及び書穂３１と支
持脚３２との協働によつて、確実な作動によつて
描くことが可能となり、楕円の製図に於て極めて
大きな進歩をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

第１図：円から楕円を得る原理を示す平面グラ
フ、第２ａ，ｂ，ｃ図：本発明の基本構成を示す
側面図及び上面図及び正面図、第３図：自転軸の
実施例の具体的構成を示す透視側面図、第４ａ
図：複数個の孔を配列した回転腕が支持位置を調
整自在とし、且つ回転自在として軸部を支持した
状態を示す実施例の側面図、第４ｂ図：第４ａ図
のＡ−A′方向の側断面図、第４ｃ図：摺動溝を
設けた回転腕が支持位置を調整自在とし、且つ回
転自在として軸部を支持した状態を示す実施例の
側面図、第４ｄ図：第４ｃ図のＡ−A′方向の側
断面図、第５ａ，ｂ図：可変ペン軸の長さを調整
自在とした構成を示す断面図、第６図：可変ペン
軸の上端の腕２２に固着された部位が描く円軌道
と、可変ペン軸の下端の書穂が描く楕円軌道との
関係を示す平面図、第７ａ，ｂ図：書穂の周囲に
支持脚部を設けた実施例を示す側面図および下面
図、第８図：作動の安定の為に、中心針を回転腕
に固着して設けた実施例を示す側面図、第９図：
作動の安定の為に、可変軸を回転腕に固着して設
けた実施例を示す側面図、第１０ａ，ｂ図：支柱
に自転軸の支柱に対する角度を明らかにする為の
目盛りを刻した分度計を設けた実施例を示す側面
図、第１１図：従来の楕円コンパスの構成を示す
側面図、第１２図：本願の固定脚部１１及び支柱
１の他の実用を示す側面図。 １……支柱、１１……固定脚部、２……作動
部、２１……自転軸、２１１……支持部、２１２
……中心線、２１３……支持部によつて固着され
た部分、２１４……ボールベアリング、２１５…
…腕と直交する部位を有する自転軸の下方部、２
１６……自転軸の把手、２２……回転腕、３……
可変ペン軸、３１……書穂、３２……支持脚部、
３３……可変ペン軸の軸部、３３１……可変軸の
内バネと係合する部分、３３２……可変軸の内、
内部を中空とし、バネを収納する部分、３３３…
…弾性バネ、２３……回転腕に設けられた孔、２
３１……中心軸、２３２……ナツト、２３４……
摺動板、２３５……ボルト、２３６……ナツト、
２４……回転腕に設けられた摺動溝、２４１……
中心軸、２４２，２４３……ナツト、２４４……
摺動板、２４５……ボルト、２４６……ナツト、
４……中心針、５……可変軸、６……分度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周囲に広がつた固定脚部によつて支持された
   支柱１と該支柱１に１箇所を、方向を調整自在と
   して固定された自転軸２１及びこの下端にこれと
   直交する形状で、固着された回転腕２２を有する
   作動部２と回転腕２２が支持する位置を調整自在
   とし、かつ回転自在の状態で支持する軸部３３を
   有し、長さを調節自在とした可変ペン軸３を設
   け、該可変ペン軸３の下端に書穂３１及び書穂３
   １と協働して、可変ペン軸３を製図面に直角に維
   持する為の支持脚３２を設けたことによる楕円製
   図用コンパス。 ２ 支持脚３２は、その下端に回転コロ３２２を
   備えたことを特徴とする特許請求の範囲１記載の
   楕円製図用コンパス。 ３ 支持脚３２として、滑りの良い棒を用いたこ
   とを特長とする特許請求の範囲１記載の楕円製図
   用コンパス ４ 書穂３１は、その周囲に複数個の支持脚３２
   を設けていることを特徴とする特許請求の範囲１
   記載の楕円製図用コンパス。 ５ 可変ペン軸３は、その下端部に、水平計を取
   付けてなることを特徴とする特許請求の範囲１記
   載の楕円製図用コンパス。 ６ 自転軸２１と回転腕２２とが直交し、かつ固
   着する部位に先端を製図面に差込むための中心針
   ４を回転自在に固着したことを特徴とする特許請
   求の範囲１記載の楕円製図用コンパス。 ７ 回転腕２２を自転軸２１とＴ型に直交させ、
   可変軸５を回転腕２２に、自転軸２１に関し、可
   変ペン軸３と反対側の位置に支持位置を調整自在
   かつ回転自在として支持させることを特徴とする
   特許請求の範囲１記載の楕円製図用コンパス。 ８ 支柱１に自転軸２１の支柱１に対する角度を
   定める目盛りを付した分度計６を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲１記載の楕円製図用コン
   パス。 ９ 支柱１に回転軸２１の支柱１に対する角度を
   定める目盛を付した分度計６を設けると共に、分
   度計６に自転軸２１を固着させることを特徴とす
   る特許請求の範囲１記載の楕円製図用コンパス。 １０ 固定脚部は、その下端部が円弧上を成して
   いることを特長とする特許請求の範囲１記載の楕
   円製図用コンパス １１ 固定脚部は、その脚部として３個の脚を有
   していることを特長とする特許請求の範囲１記載
   の楕円製図用コンパス １２ 回転腕２２によつて軸部３３を支持する構
   成として、回転腕２２の長さ方向に孔２３を一列
   に配列し、少なくとも先端に螺子溝が存在する中
   心軸２３１を孔２３の内の特定の孔、軸部３３及
   び摺動板２３４に挿通させ、後端部をナツト２３
   ２によつて留め、中心軸２３１の両側に於いて他
   のボルト２３５及びナツト２３６によつて軸部３
   ３及び摺動板２３４を回転腕２２を挟んだ状態で
   結合させる構成を採用したことを特長とする特許
   請求の範囲１記載の楕円製図用コンパス １３ 回転腕２２によつて、軸部３３を支持する
   構成として、回転腕２２の長さ方向に摺動溝２４
   を設け、少なくとも先端及び中間部分に螺子溝が
   存在する中心軸２４１を、該摺動溝２４、摺動板
   ２４４及び軸部３３に挿通させて、中心軸２４１
   のヘツドの部分と回転腕２２とを摺動溝２４より
   広幅のナツト２４３によつて締付け、中心軸２４
   １と回転腕２２とを固着し、更に中心軸２４１の
   後端付近を、軸部３３に挿通して、該後端を他の
   ナツト２４２によつて留め、中心軸２４１の両側
   に於いて他のボルト２４５及びナツト２４６によ
   つて摺動板２４４及び軸部３３を、回転腕２２及
   びナツト２４３を挟んだ状態で結合する構成を採
   用することを特長とする特許請求の範囲１記載の
   楕円製図用コンパス