JPH0423678Y2 - - Google Patents
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- JPH0423678Y2 JPH0423678Y2 JP1983026336U JP2633683U JPH0423678Y2 JP H0423678 Y2 JPH0423678 Y2 JP H0423678Y2 JP 1983026336 U JP1983026336 U JP 1983026336U JP 2633683 U JP2633683 U JP 2633683U JP H0423678 Y2 JPH0423678 Y2 JP H0423678Y2
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- rope
- rotating body
- spring
- ruler
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- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は自在平行定規において、傾斜図板上で
定規をヘツドの非回転部材に対してフリーの状態
にしたとき、該定規が図板に沿つて、落下方向に
微動せず、安定静止状態を保持するようにする完
全バランスのための定規の平衡装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention provides a universal parallel ruler that, when the ruler is free from the non-rotating member of the head on an inclined drawing board, the ruler moves slightly along the drawing board in the falling direction. This invention relates to a ruler balancing device for perfect balance, which allows the ruler to maintain a stable stationary state.
ここで完全バランスとは、定規等の重量による
回転体の回転方向の回転力と、この回転力とは逆
方向に前記回転体に作用する回転力とが定規の回
転範囲の全域にわたつて同一となり、両回転力が
互いに相殺して、直定規をフリーの状態にしたと
き、直定規が傾斜図板上に静止し微動しないこと
である。 Perfect balance here means that the rotational force in the rotational direction of the rotating body due to the weight of the ruler, etc., and the rotational force acting on the rotating body in the opposite direction to this rotational force are the same over the entire rotation range of the ruler. When the two rotational forces cancel each other out and the straight edge is free, the straight edge will remain stationary on the inclined drawing board and will not move slightly.
此種の装置としては、実公昭52−28605号公報
に開示されている自在平行定規のスケール支持装
置が公知である。上記装置はカムにコロを介して
ばねの弾力を作用させ、スケール取付板に、落下
回転方向とは反対方向に弾発力を付勢している。
しかしながら、この構成によると、スケール取付
板の完全バランスを達成するためには、カムの形
状に高精度が要求され、カム面の設計及び加工が
容易でなく、製作費用がコスト高となるととも
に、組み立て調整が容易でないという欠陥が存し
た。 As this type of device, a scale support device for a universal parallel ruler disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 52-28605 is known. In the above device, the elastic force of the spring is applied to the cam through the rollers, and an elastic force is applied to the scale mounting plate in a direction opposite to the direction of fall rotation.
However, with this configuration, in order to achieve perfect balance of the scale mounting plate, high precision is required in the shape of the cam, making it difficult to design and process the cam surface, resulting in high manufacturing costs. There was a drawback that assembly and adjustment were not easy.
本考案は構造が簡単で小型化に適し、且つ、定
規を完全平衡状態に設定可能な定規の平衡装置を
提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a ruler balancing device that has a simple structure, is suitable for miniaturization, and is capable of setting the ruler in a perfectly balanced state.
以下に本考案の構成を添付図面に示す実施例に
基づいて詳細に説明する。 The configuration of the present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the accompanying drawings.
2は図板であり、所望の傾斜角度で固定し得る
ように傾斜自在な製図台の支持枠に支持されてい
る。4は前記図板2の上辺に配設された横レール
であり、これに横カーソル6が移動自在に取付け
られている。前記横カーソル6には縦レール8の
上端が連結している。前記縦レール8の下端は尾
部コロを介して図板2上に走行自在に配置されて
いる。12は前記縦レール8に移動自在に取付け
られた縦カーソルであり、これに公知のダブルヒ
ンジ機構14を介してヘツド16の支持基板18
が連結している。前記支持基板18の管部に、複
軸管20がナツトによつて固定されている。22
は主軸管であり、これの外周面は前記複軸管20
の内周面に回転自在に嵌挿され、且つ該主軸管2
2の上部にはナツトによつて取付板24が固定さ
れている。前記取付板24には握りハンドル26
が固定されている。28はインデツクスレバーで
あり、これの一端部は、前記主軸管22内に配置
された円錐棒30の上端にガタを有して結合して
いる。32は前記支持基板18に固定された固定
盤、34は前記複軸管20鍔部外周面に回転自在
に嵌合する分度盤であり、該分度盤34は解除操
作可能な固定機構(図示省略)を介して、前記固
定盤32に固定されている。36は前記分度盤3
4に固定されたインデツクスリングであり、これ
の外周部には所定間隔ごとに、インデツクス凹部
38が穿設されている。40は前記主軸管22の
鍔部に固定された基板であり、これに定規取付板
42が取付けられている。44は一端部が軸46
によつて前記基板40に回転自在に枢支された揺
動腕であり、これの爪部44aは前記インデツク
ス凹部38の一つに嵌入している。前記円錐棒3
0の下端には伝達部材48の一端が連結し、該伝
達部材48の他端に固設された軸体50が前記揺
動腕44に透設された長溝に嵌合している。前記
伝達部材48はばね部材52によつて第2図上、
左方向に付勢されている。前記インデツクスレバ
ー28、円錐棒30、インデツクスリング36、
揺動腕44、伝達部材48は、基板40を分度盤
34に固定及び固定解除する手段を構成してい
る。前記定規取付板42には直定規52,54が
着脱可能に固定されている。56は前記基板40
に固定された底部カバー、58はカバー56に取
付けられた上部カバーである。上記支持基板1
8、固定盤32、分度盤34、インデツクスリン
グ36、複軸管20はそれぞれヘツドの非回転部
材を構成している。60は取付板24に固定され
た管体であり、該管体60の下部には歯60aが
固設されている。前記歯60aの回転中心と前記
主軸管22の回転中心は一致している。62は、
前記支持基板18に回転自在に軸64支された歯
車であり、該歯車62は前記歯60aと噛み合つ
ている。66は歯車62の本体に該本体の半径方
向に長く形成されたガイド溝であり、これに駒部
材68がガイド溝66の長手方向に沿つてスライ
ド自在に配置されている。70は歯車62本体に
回転自在に支承されたねじ軸であり、該ねじ軸7
0に前記駒部材68のねじ穴が螺合している。前
記ねじ軸70の一端にはモール72が固定されて
いる。第3図において、74は一端開口部が前記
支持基板18に、固定された筒体であり、これの
内部に盤部材76がスライド自在に配置されてい
る。78は筒体74内に圧縮配置されたコイルス
プリングであり、これの一端は前記盤部材76に
弾接している。80は前記支持基板18に回転自
在に軸18支されたローププーリから成るロープ
ガイドであり、これに柔軟性のある屈曲自在なワ
イヤロープ82が掛けられている。前記ロープ8
2の一端は前記盤部材76に連結している。前記
ロープ82の他端には金具端子84が固定され、
該端子84は前記駒部材68の突部に連結してい
る。前記端子84を前記ロープガイド80のロー
プ規制端に位置させたときに、丁度スプリング7
8によるロープ82の張力がゼロとなるようにス
プリング78のたわみ量が設定され、且つ、前記
スプリング78は、前記基板40、定規取付板4
2、及び直定規52,54の重量に対応したバネ
定数を有するものが採用されている。前記筒体7
4、スプリング78及びロツド82は付勢手段を
構成している。 Reference numeral 2 denotes a drawing board, which is supported by a support frame of a drafting table which can be tilted freely so as to be fixed at a desired angle of inclination. 4 is a horizontal rail arranged on the upper side of the drawing board 2, and a horizontal cursor 6 is movably attached to this rail. The upper end of the vertical rail 8 is connected to the horizontal cursor 6. The lower end of the vertical rail 8 is movably disposed on the drawing board 2 via a tail roller. 12 is a vertical cursor movably attached to the vertical rail 8, and a supporting substrate 18 of the head 16 is attached to this via a known double hinge mechanism 14.
are connected. A multiaxial tube 20 is fixed to the tube portion of the support substrate 18 with a nut. 22
is a main shaft pipe, and the outer circumferential surface of this is the same as the multiaxial pipe 20.
is rotatably fitted into the inner circumferential surface of the main shaft tube 2.
A mounting plate 24 is fixed to the upper part of 2 with nuts. A grip handle 26 is provided on the mounting plate 24.
is fixed. Reference numeral 28 denotes an index lever, one end of which is coupled with a play to the upper end of a conical rod 30 disposed within the main shaft tube 22. 32 is a stationary plate fixed to the support substrate 18; 34 is a protractor rotatably fitted to the outer peripheral surface of the flange of the multi-axis tube 20; the protractor 34 has a fixing mechanism ( (not shown) is fixed to the fixed platen 32. 36 is the protractor board 3
4, and index recesses 38 are bored at predetermined intervals on the outer periphery of the index ring. Reference numeral 40 denotes a substrate fixed to the flange of the main shaft tube 22, and a ruler mounting plate 42 is attached to this. 44 has a shaft 46 at one end.
This is a swinging arm rotatably supported by the substrate 40, and a claw portion 44a of this swinging arm is fitted into one of the index recesses 38. The conical rod 3
One end of a transmission member 48 is connected to the lower end of the transmission member 48, and a shaft body 50 fixed to the other end of the transmission member 48 is fitted into a long groove transparently provided in the swing arm 44. The transmission member 48 is operated by a spring member 52 as shown in FIG.
It is biased towards the left. the index lever 28, the conical rod 30, the index ring 36,
The swinging arm 44 and the transmission member 48 constitute means for fixing and unfixing the board 40 to the protractor 34. Straight rulers 52 and 54 are removably fixed to the ruler mounting plate 42. 56 is the substrate 40
58 is a top cover attached to cover 56. The above support substrate 1
8. The fixed plate 32, the protractor plate 34, the index ring 36, and the multi-axis tube 20 each constitute a non-rotating member of the head. 60 is a tubular body fixed to the mounting plate 24, and teeth 60a are fixedly provided at the lower part of the tubular body 60. The rotation center of the teeth 60a and the rotation center of the main shaft tube 22 coincide. 62 is
This is a gear rotatably supported by a shaft 64 on the support substrate 18, and the gear 62 meshes with the teeth 60a. Reference numeral 66 denotes a guide groove formed in the main body of the gear 62 to be elongated in the radial direction of the main body, and a bridge member 68 is disposed in the guide groove so as to be slidable along the longitudinal direction of the guide groove 66. 70 is a screw shaft rotatably supported by the main body of the gear 62;
0 is screwed into the screw hole of the bridge member 68. A molding 72 is fixed to one end of the screw shaft 70. In FIG. 3, 74 is a cylindrical body whose one end opening is fixed to the support substrate 18, and a plate member 76 is slidably disposed inside this cylindrical body. A coil spring 78 is compressed and disposed within the cylinder 74, and one end of the coil spring is in elastic contact with the plate member 76. Reference numeral 80 denotes a rope guide consisting of a rope pulley rotatably supported by a shaft 18 on the support substrate 18, and a flexible and bendable wire rope 82 is hung thereon. Said rope 8
One end of 2 is connected to the plate member 76. A metal terminal 84 is fixed to the other end of the rope 82,
The terminal 84 is connected to the protrusion of the bridge member 68. When the terminal 84 is positioned at the rope regulating end of the rope guide 80, the spring 7
The amount of deflection of the spring 78 is set so that the tension of the rope 82 due to the
2 and a spring constant corresponding to the weight of the straightedges 52 and 54 is adopted. The cylinder body 7
4, the spring 78 and the rod 82 constitute biasing means.
次に本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.
まず、図板2を床面に対して起立方向に所望の
傾斜角度に設定する。ヘツド16のハンドル26
を手で握つて、ハンドル26を図板2面に対して
平行な任意の方向に加圧すると、ヘツド16を図
板2上の所望の個所に平行移動させることができ
る。ヘツド16を図板2上の任意の位置に静止さ
せた状態で、インデツクスレバー28を手動によ
り左方向に移動すると、円錐棒30は膨大部30
aを支点として、第2図上、反時計回転方向に揺
動し、伝達部材48は右方向に移動する。これに
より、揺動腕44は軸46を中心として第3図
上、時針回転方向に揺動し、その爪部44aがイ
ンデツクスリングの凹入部38から離反し、定規
取付板42が、複軸管20を中心として自由に回
転自在な状態となる。即ち、定規取付板42の、
非回転部材に対する固定が解除される。該状態に
おいて、基板40、定規取付板42、及び直定規
52,54等の自重によつて、歯車62即ち定規
取付板42と連動する回転体62に軸64を中心
といる回転トルクT′が発生する。この回転トル
クT′と、スプリング78の弾力によつて、上記
回転体に作用する回転トルクTの大きさは同一
で、両者は方向が逆である。従つて直定規52,
54は、フリー回転状態となつても、図板2上に
静止し、自重によつて急回転することがない。 First, the drawing board 2 is set at a desired inclination angle in the upright direction with respect to the floor surface. Handle 26 of head 16
When the handle 26 is pressed in an arbitrary direction parallel to the surface of the drawing board 2 by grasping it with a hand, the head 16 can be moved in parallel to a desired location on the drawing board 2. When the index lever 28 is manually moved to the left with the head 16 stationary at an arbitrary position on the drawing board 2, the conical rod 30 moves toward the ampulla 30.
The transmission member 48 swings counterclockwise in FIG. 2 with a as a fulcrum, and the transmission member 48 moves rightward. As a result, the swinging arm 44 swings about the shaft 46 in the direction of rotation of the hour hand in FIG. It is in a state where it can freely rotate around the tube 20. That is, the ruler mounting plate 42
Fixation to the non-rotating member is released. In this state, due to the weight of the base plate 40, the ruler mounting plate 42, the straightedges 52, 54, etc., a rotational torque T' centered on the shaft 64 is applied to the gear 62, that is, the rotating body 62 interlocking with the ruler mounting plate 42. Occur. This rotational torque T' and the rotational torque T acting on the rotating body due to the elasticity of the spring 78 have the same magnitude and are opposite in direction. Therefore, the straightedge 52,
54 remains stationary on the drawing board 2 even in a free rotation state and does not rotate suddenly due to its own weight.
上記の作用を、第8図の説明図を参照して更に
詳しく説明する。 The above operation will be explained in more detail with reference to the explanatory diagram of FIG.
定規取付板と連動して回転する回転体62が点
P即ち第3図に示す軸64の中心点を中心に回転
し、回転体62のロープ連結点Cがロープ82を
介してスプリング78によつて引張られている状
態において、上記C点とガイド80の、ロープ規
制端Eとが最短距離にある状態をゼロ度として、
回転体62を角度θ回転させたとき、スプリング
78によつて回転体62に生じる回転トルクTを
考えてみる。まず、回転体62が角度θ回転した
ときのスプリング78の強さFは、kをスプリン
グ78のばね定数、xをスプリング78の伸長量
とすると、回転体62の角度θがゼロ度のとき、
スプリング78の弾力がゼロとなるように設定し
た場合、
F=kx=k(l−a)である。 A rotating body 62 that rotates in conjunction with the ruler mounting plate rotates around a point P, that is, the center point of the shaft 64 shown in FIG. In the state where the rope is being stretched, the state where the above point C and the rope regulating end E of the guide 80 are at the shortest distance is defined as zero degree,
Let us consider the rotational torque T generated in the rotating body 62 by the spring 78 when the rotating body 62 is rotated by an angle θ. First, the strength F of the spring 78 when the rotating body 62 rotates by an angle θ is, where k is the spring constant of the spring 78 and x is the amount of extension of the spring 78, when the angle θ of the rotating body 62 is zero degrees.
When the elasticity of the spring 78 is set to zero, F=kx=k(la).
ここで、aは前記回転中心Pと前記回転中心E
を通る軸線Lと、前記ロープ連結点Cの回動軌跡
とが交わる点をC′としたとき、E,C′間距離を示
す。また、lは、回転体62がゼロ度からθ角度
回転したときの前記連結点Cと前記回転中心Eと
の間の距離である。今、rを前記P,C′間距離と
し、αを軸線Lと線分ECとが成す角度とすると、
上記lは次の式によつて求めることができる。
Here, a is the rotation center P and the rotation center E
When the point where the axis L passing through and the rotation locus of the rope connection point C intersects is C', the distance between E and C' is shown. Moreover, l is the distance between the connection point C and the rotation center E when the rotating body 62 rotates by θ angle from zero degrees. Now, when r is the distance between P and C', and α is the angle formed by the axis L and the line segment EC, the above l can be determined by the following formula.
l={(r.sinθ)2+(r+a−rcosθ2)}1/2
=[r2sin2θ+{r(1−cosθ)+a}2]1/2
={r2sin2θ+r2(1−2cosθ+cos2θ)+2ra(1
−cosθ)+a2}1/2
={(r2sin2θ+r2−2r2cosθ+r2cos2θ+2ra−2ra
cosθ+a2}1/2
={r2(sin2θ+cos2θ)+r2−2r2cosθ+2ra(1
−cosθ)+a2}1/2
={2r2−2r2cosθ+2ra(1−cosθ)+a2}1/2
={2r2(1−cosθ)+2ra(1−cosθ)+a2}1/2
={(1−cosθ)(2r2+2ra)+a2}1/2
また、ロープ82の張力によつて、回転体を回
転させるために必要とされる回転半径Rは
R=(a+r)sinαとして求めることができる。
これを変形すると、
R=(a+r)rsinθ/l
スプリング78の伸びによる回転体62を回転
させるトルクTは、
T=F×Rなのでこの式に上記FとRの値を入
れると、
T=k(l−a)(a+r)r・sinθ/l
となる。l={(r.sinθ) 2 + (r+a−rcosθ 2 )} 1/2 = [r 2 sin 2 θ+{r(1−cosθ)+a} 2 ] 1/2 = {r 2 sin 2 θ+r 2 ( 1-2 cos θ + cos 2 θ) + 2ra (1
−cosθ)+a 2 } 1/2 = {(r 2 sin 2 θ+r 2 −2r 2 cosθ+r 2 cos 2 θ+2ra−2ra
cos θ + a 2 } 1/2 = {r 2 (sin 2 θ + cos 2 θ) + r 2 −2r 2 cos θ + 2ra (1
-cosθ)+a 2 } 1/2 = {2r 2 -2r 2 cosθ+2ra (1-cosθ) + a 2 } 1/2 = {2r 2 (1-cosθ) + 2ra (1-cosθ) + a 2 } 1/2 = {(1−cosθ)(2r 2 +2ra)+a 2 } 1/2 Also, the rotation radius R required to rotate the rotating body by the tension of the rope 82 is determined as R = (a + r) sin α be able to.
Transforming this, R=(a+r)rsinθ/l The torque T that rotates the rotating body 62 due to the extension of the spring 78 is T=F×R, so if we insert the above values of F and R into this equation, T=k (la)(a+r)r・sinθ/l.
a=0のときは、
T=kr2sinθとなる。krは一定であり、この式
からTはsinθの関数であることが判る。ここで、
第9図に示す如く、wを基板40上の重心Gに、
基板40を回転させる方向にかかる、直定規の重
量等によりる荷重、r′を重心Gと基板40の回転
中心との距離とすると、水平直定規52(第1図
参照)を縦レール8と略平行になるまで基板40
を回転して、荷重wが基板40に回転トルクとし
て作用しない基板40の状態をゼロ度としたと
き、基板40をθ度回転したときの、荷重wによ
つて生じる回転トルクT′は
T′=wr′sinθで求められる。 When a=0, T=kr 2 sinθ. kr is constant, and from this equation it can be seen that T is a function of sin θ. here,
As shown in FIG. 9, w is the center of gravity G on the substrate 40,
If r' is the distance between the center of gravity G and the center of rotation of the board 40, and the load due to the weight of the straightedge, etc. is applied in the direction in which the board 40 is rotated, then the horizontal straightedge 52 (see FIG. 1) is connected to the vertical rail 8. the substrate 40 until it becomes approximately parallel.
When the state of the substrate 40 in which the load w does not act on the substrate 40 as a rotational torque is set to zero degrees, the rotational torque T' generated by the load w when the substrate 40 is rotated by θ degrees is T' = wr′sinθ.
wr′の値は一定であり、これからトルクT′は
sinθであることが判る。 The value of wr′ is constant, and from this the torque T′ becomes
It turns out that sin θ.
このことは、a=0の場合回転体62の正逆方
向の回転トルクT,T′を完全バランスさせるこ
とができることを示している。また、第10図に
示す如く、上記rを、短くしたときのトルク変化
は、上記
l={(1−cosθ)(2r2+2r・a)
+a2}1/2
を変化させると、
l={(1−cosθ)(2r2s+2rsb)
+b2}1/2
となる。 This shows that when a=0, the forward and reverse rotational torques T and T' of the rotating body 62 can be perfectly balanced. Furthermore, as shown in Fig. 10, the torque change when the above r is shortened is as follows: When the above l={(1-cosθ)(2r 2 +2r・a) +a 2 } 1/2 is changed, l= {(1−cosθ)(2r 2 s+2rsb) +b 2 } becomes 1/2 .
尚rsは回転体62の回転中心とロープ連結点C
との距離、bは回転体62がゼロ度のときのガイ
ド80のロープ規制点Eとロープ連結点C′との距
離である。尚、ロープ82を回転体62から外
し、ロープ連結点CをD点に移動したと仮定する
と、ロープ82の張力がゼロとなる。この点Dと
ガイド80のロープ規制端Eとの距離をa′、点D
と上記ロープ連結点C′との距離をdとすると、上
記bは、
b=(a′+d)で表わされる。 In addition, rs is the rotation center of the rotating body 62 and the rope connection point C
b is the distance between the rope restriction point E of the guide 80 and the rope connection point C' when the rotating body 62 is at zero degrees. Incidentally, assuming that the rope 82 is removed from the rotating body 62 and the rope connection point C is moved to point D, the tension in the rope 82 becomes zero. The distance between this point D and the rope regulating end E of the guide 80 is a', and the point D
If the distance between the rope connection point C' and the rope connection point C' is d, the above b is expressed as b=(a'+d).
実際のスプリング78の伸びlrは、 lr=(l−b)+d スプリング78の強さFは F=K(l−b+d)となる。 The actual extension lr of spring 78 is lr=(l-b)+d The strength F of the spring 78 is F=K(l-b+d).
また、回転トルク発生要素としての、回転体6
2上に想定される回転半径Rは、
R=(a′+r)sinα
=(a′+r)rs・sinθ/l
よつて、スプリング78によつて回転体62に生
じる回転トルクTは、
T=F×R
=k(l−b+d)(a′+r)rs・sinθ/l
となる。 In addition, the rotating body 6 as a rotating torque generating element
The radius of rotation R assumed on 2 is: R=(a'+r)sinα=(a'+r)rs・sinθ/l Therefore, the rotational torque T generated on the rotating body 62 by the spring 78 is: T= F×R =k(l-b+d)(a'+r)rs·sinθ/l.
lの値は、回転体62の回転角度によつて変化
するので、スプリング78によつて回転体62に
生じる回転トルクTの変化特性は、sinθのカーブ
を形成しない。しかるに、直定規等の重量によつ
て回転体62に生じる回転トルクT′の直定規の
回転に伴う変化特性はsinθのカーブを形成するた
め、回転体62に生じる正逆方向の回転トルクを
バランスさせることができない。しかしながら、
第10図において、ロープを回転体62から外
し、ロープの回転体62に対するロープ連結点C
を、ロープガイド80のロープ規制端Eに持ち来
たしたとき、スプリング78の弾力がゼロとなる
ように設定すれば、このロープの回転体62に対
するロープ連結点Cを回転体62に連結した状態
において、スプリング78のばね力FはF=klで
求めることができる。ここで、Hを点Eと回転体
の回転中心Pとの距離、rsをロツド連結点CとP
との距離とすると、スプリング78の伸びlは、
l=√2+2−2・・となる。 Since the value of l changes depending on the rotation angle of the rotating body 62, the change characteristic of the rotational torque T generated on the rotating body 62 by the spring 78 does not form a sin θ curve. However, since the change characteristic of the rotational torque T' generated on the rotating body 62 due to the weight of the straightedge etc. as the straightedge rotates forms a sin θ curve, the rotational torque generated on the rotating body 62 in the forward and reverse directions is balanced. I can't do it. however,
In FIG. 10, the rope is removed from the rotating body 62, and the rope connection point C to the rotating body 62 is shown.
If the elasticity of the spring 78 is set to be zero when the rope is brought to the rope regulating end E of the rope guide 80, the rope connecting point C to the rotating body 62 of this rope is connected to the rotating body 62. In this case, the spring force F of the spring 78 can be found as F=kl. Here, H is the distance between point E and the rotation center P of the rotating body, and rs is the rod connection point C and P.
The extension l of the spring 78 is l=√ 2 + 2 −2 .
スプリング78による回転トルク発生要素とし
ての、回転体62上に想定される回転半径Rは
R=H・sinα
そしてx=l・sinα=r・sinθ
であるから、
R=H・rs・sinθ/l
これからスプリング78のばね力によつて回転
体62に生じる回転トルクTは、
T=kl×R
=kl×H・rs・sinθ/l
=kHrsinθ
これにより、スプリング78による回転トルク
Tは、sinθ×定数となりSINカーブとなる。 The radius of rotation R assumed on the rotating body 62 as a rotational torque generating element by the spring 78 is R=H・sinα and x=l・sinα=r・sinθ, so R=H・rs・sinθ/l From this, the rotational torque T generated on the rotating body 62 by the spring force of the spring 78 is: T = kl x R = kl x H・rs・sinθ/l = kHrsinθ Thereby, the rotational torque T due to the spring 78 is sinθ x constant This becomes a SIN curve.
上記式から、ロープの回転体62に対する連結
点Cをロープを回転体62から外してガイド80
のロープ規制端Eに移動したと仮定した時、スプ
リング78の弾力がゼロとなるようにスプリング
78のたわみ量を設定すれば、ロープの回転体6
2に対する連結点Cを回転体62上の任意の位置
に設定してもスプリング78によつて回転体62
に生じる回転トルクTの変化特性をSINカーブと
することができることが判る。尚、連結点Cを回
転体62の回転中心に設定してb=0とすると、
T=0となる。尚、第11図に示す如く、ロープ
ガイド設けない場合、ロープガイドが回転体に対
して無限に遠い所にあると仮定すると、スプリン
グの
ばね力=k(rs−rs・cosθ)
=krs(1−cosθ)
で求めることができる。また、ばねによる回転ト
ルク発生要素としての回転体上に想定される回転
半径Rは
R=rs・sinθであるからスプリングの引張力に
よつて回転体に生じる回転トルクTは、
T=krs(1−cosθ)×rs・sinθ
=k・rs2・sinθ(1−cosθ)
従つて回転トルクTの変化特性は、第12図に
示す如く、sinのカーブを形成しない。 From the above equation, the connecting point C of the rope to the rotating body 62 is removed from the rotating body 62 and the guide 80
If the amount of deflection of the spring 78 is set so that the elasticity of the spring 78 becomes zero when the rope moves to the rope restriction end E, the rotation body 6 of the rope
Even if the connection point C for 2 is set at any position on the rotating body 62, the spring 78
It can be seen that the change characteristics of the rotational torque T that occurs in can be made into a SIN curve. Furthermore, if the connection point C is set at the rotation center of the rotating body 62 and b=0,
T=0. As shown in Fig. 11, if the rope guide is not provided and it is assumed that the rope guide is infinitely far away from the rotating body, the spring force of the spring = k (rs - rs ・ cos θ) = krs (1 −cosθ). In addition, since the rotational radius R assumed on the rotating body as a rotational torque generating element by the spring is R = rs · sin θ, the rotational torque T generated on the rotating body by the tensile force of the spring is T = krs (1 −cos θ)×rs・sin θ=k・rs 2・sin θ (1−cos θ) Therefore, the change characteristic of the rotational torque T does not form a sin curve as shown in FIG.
次に、上記回転半径Rを調整する動作について
説明する。 Next, the operation for adjusting the rotation radius R will be explained.
モール72を回転するとねじ軸70が回転す
る。これにより駒部材68がガイド溝66に沿つ
て移動し、ロープ端子84は、駒部材68と連動
して回転体62上を、その半径方向に移動する。
上記ロープ端子84の移動によつて回転体62の
回転体中心に対する、ロープ連結点Cの距離が変
化する。直定規の自重等によつて基板40にかか
る荷重Wの値は、図板の傾斜角度を変化させる
と、この変化にともなつて変化する。従つて、図
板2の傾斜角度を変化させたときは、モール72
を回転調整することによつて、前記荷重Wによつ
て回転体62に生じる回転トルクT′に対してス
プリング78の引張荷重Fによつて回転体62に
生じる回転トルクTの大きさを一致させることが
できる。 When the molding 72 is rotated, the screw shaft 70 is rotated. As a result, the bridge member 68 moves along the guide groove 66, and the rope terminal 84 moves in the radial direction on the rotating body 62 in conjunction with the bridge member 68.
As the rope terminal 84 moves, the distance between the rope connection point C and the center of the rotating body 62 changes. When the inclination angle of the drawing board is changed, the value of the load W applied to the board 40 due to the weight of the straight edge or the like changes in accordance with this change. Therefore, when the inclination angle of the drawing board 2 is changed, the molding 72
By adjusting the rotation, the magnitude of the rotational torque T generated on the rotation body 62 by the tensile load F of the spring 78 is made to match the rotation torque T' generated on the rotation body 62 due to the load W. be able to.
次に本考案の他の実施例を第6図及び第7図を
参照して説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
100はブラケツトであり、これの垂直部10
0aの下端はねじ102によつて支持基板104
に固定されている。ブラケツト100の垂直部1
00aの上下端には、縦向きローププーリ10
6,108が回転自在に軸支されている。前記垂
直部100aの上端は、前記ローププーリ106
に隣接して、横向きローププーリから成るロープ
ガイド110が回転自在に軸支されている。 100 is a bracket, the vertical part 10 of this
The lower end of 0a is connected to the support substrate 104 by screws 102.
is fixed. Vertical part 1 of bracket 100
Vertical rope pulleys 10 are installed at the upper and lower ends of 00a.
6 and 108 are rotatably supported. The upper end of the vertical portion 100a is connected to the rope pulley 106.
A rope guide 110 consisting of a horizontal rope pulley is rotatably supported adjacent to the rope guide 110 .
116はハンドル112(回転体)の側壁に透
設された横穴114に回転自在に嵌挿するねじ杆
であり、これの一端にモール118が固定されて
いる。前記モール118の一方の面は、ハンドル
112に形成された座ぐり120に回転自在に当
接している。122は枠体であり、これの一対の
側壁に透設された孔に前記ねじ杆116が回転自
在に嵌挿し、枠体122の底壁に突設された円板
条の突部124は前記ブラケツト100の水平部
に透設された孔126に回転自在に嵌合してい
る。前記孔126はその中心が前記ハンドル11
2の回転中心と一致している。前記枠体122の
上端はハンドル112のキヤブ112aの下面に
当接している。128は前記ねじ杆116に螺合
する駒部材であり、これの下端に軸体130が固
定され、該軸体130にワイヤロープ132の端
子134が嵌合している。前記ねじ杆116はス
トツパーリングによつて前記枠体122に対し
て、ねじ杆116の軸方向に移動しないように構
成されている。前記軸体130の下端は枠体13
4の水平部の上面にスライド自在に当接し、駒部
材128の一側面と上面はそれぞれ、枠体122
の垂直部の側面とハンドル112のキヤツプ12
2aの下面にスライド自在に当接している。14
0は一端部が支持基板104にねじ止めされたコ
イルスプリングであり、これの他端部に柔軟性の
あるワイヤロープ132の一端が連結している。
前記ワイヤロープ132はプーリ108,106
及びロープガイド110に掛けられて、その他端
には前記端子134が連結している。 Reference numeral 116 is a screw rod that is rotatably inserted into a horizontal hole 114 provided through the side wall of the handle 112 (rotating body), and a molding 118 is fixed to one end of this rod. One surface of the molding 118 rotatably abuts a counterbore 120 formed in the handle 112. Reference numeral 122 denotes a frame body, into which the threaded rods 116 are rotatably fitted into holes formed through a pair of side walls of the frame body, and protrusions 124 in the form of disk strips protruding from the bottom wall of the frame body 122 are inserted into holes formed through the pair of side walls of the frame body. It is rotatably fitted into a hole 126 provided in a horizontal portion of the bracket 100. The center of the hole 126 is located at the handle 11.
It coincides with the center of rotation of 2. The upper end of the frame 122 is in contact with the lower surface of the cab 112a of the handle 112. Reference numeral 128 designates a piece member that is screwed into the screw rod 116, and a shaft body 130 is fixed to the lower end of this piece member, and a terminal 134 of a wire rope 132 is fitted into the shaft body 130. The screw rod 116 is configured to not move in the axial direction of the screw rod 116 with respect to the frame 122 by a stopper ring. The lower end of the shaft body 130 is connected to the frame body 13
4, and one side and the top surface of the bridge member 128 are respectively connected to the frame 122.
The vertical side of the handle 112 and the cap 12 of the handle 112
It is in slidable contact with the lower surface of 2a. 14
0 is a coil spring whose one end is screwed to the support substrate 104, and the other end of which is connected to one end of a flexible wire rope 132.
The wire rope 132 is connected to the pulleys 108, 106
and is hung on the rope guide 110, and the terminal 134 is connected to the other end.
尚、ヘツドの内部構造は第2図に示すヘツドの
内部構造と同一なので、その説明を省略する。 The internal structure of the head is the same as that shown in FIG. 2, so a description thereof will be omitted.
上記した構成において、端子134を軸体13
0から外し、端子134の孔の中心点をロープガ
イドのロープ規制端Eに移動したと仮定すると、
スプリング140の弾力がゼロとなるように、ス
プリング140の有効長即ちたわみ量が設定され
ている。また、傾斜図板上でヘツドのハンドル1
12を第7図上、反時針回転方向に水平直定規5
2が縦レール8(第1図参照)に対して略平行と
なるまで回転し、直定規52,54の自重等によ
つてハンドル112に発生する回転トルクT′が
ゼロの状態のとき、端子134はロープガイド1
06に最も接近し、スプリング140によるハン
ドル112の回転トルク発生要素としての回転半
径Rがゼロとなるように設定されている。直定規
及び定規取付板等の重量によつて基板40に第7
図上、時計回転方向に発生する回転トルクT′は
主軸管22を介してハンドル112(回転体)に
伝達される。一方、スプリング78の引張力は、
ロープ132及び駒部材128を介して、ハンド
ル112に伝達され、スプリング140の引張力
によつてハンドル112に第7図上、反時針回転
方向に回転トルクTが生じる。図板を所定の傾斜
角度に固定した状態において、前記回転トルク
T,T′の大きさは同一に設定され、直定規はフ
リーの状態としたとき、傾斜図板上に静止し、完
全にバランスする。図板の傾斜角度を変化する
と、上記回転トルクT′の大きさが変化する。こ
の場合には、モール118を回転して、駒部材1
28をねじ杆116に沿つてハンドル112の半
径方向に移動し、上記回転トルクT′の大きさを
上記回転トルクTの大きさに合致させる。 In the above configuration, the terminal 134 is connected to the shaft body 13
0 and move the center point of the hole of the terminal 134 to the rope regulating end E of the rope guide.
The effective length, that is, the amount of deflection, of the spring 140 is set so that the elasticity of the spring 140 is zero. Also, on the inclined drawing board,
12 on the top of Figure 7, horizontal straightedge 5 in the counterclockwise direction of rotation of the hour hand.
2 rotates until it becomes substantially parallel to the vertical rail 8 (see Figure 1), and when the rotational torque T' generated in the handle 112 due to the weight of the straightedges 52, 54, etc. is zero, the terminal 134 is rope guide 1
06, and the rotation radius R of the handle 112 by the spring 140 as a rotational torque generating element is set to be zero. Due to the weight of the straightedge, ruler mounting plate, etc., the seventh
In the figure, rotational torque T' generated in the clockwise direction is transmitted to the handle 112 (rotating body) via the main shaft tube 22. On the other hand, the tensile force of the spring 78 is
A rotational torque T is transmitted to the handle 112 via the rope 132 and the bridge member 128, and is generated in the handle 112 by the tensile force of the spring 140 in the counterclockwise direction of rotation of the hour hand in FIG. When the drawing board is fixed at a predetermined inclination angle, the magnitudes of the rotational torques T and T' are set to be the same, and when the straight edge is free, it rests on the inclined drawing board and is perfectly balanced. do. When the inclination angle of the drawing board is changed, the magnitude of the rotational torque T' changes. In this case, by rotating the molding 118, the piece member 1
28 is moved in the radial direction of the handle 112 along the threaded rod 116 to match the magnitude of the rotational torque T' with the magnitude of the rotational torque T.
尚、本考案の作用を第8図を参照して要約する
と次の通りである。 The operation of the present invention can be summarized as follows with reference to FIG.
第8図において、ロープ連結点Cを回転体62
から外し、該連結点Cをロープ規制端Eに持ち来
たしたとき、スプリング78が無負荷状態即ちた
わみ量がゼロとなるように設定すると、ロープ連
結Cを回転体62の偏心点に連結した場合、E.C
間距離lはスプリング78のたわみ量となる。 In FIG. 8, the rope connection point C is connected to the rotating body 62.
When the connection point C is brought to the rope regulating end E, the spring 78 is set in an unloaded state, that is, the amount of deflection is zero, and the rope connection C is connected to the eccentric point of the rotating body 62. If EC
The distance l is the amount of deflection of the spring 78.
回転体62の作用するスプリング78のばね力
FはF=klとおくことができる。ここでkはばね
定数である。また、回転体62に上記ばね力によ
つてかかるトルク半径をRとすると、トルク半径
Rは、
R=(a+r)sinαとおくことができ、この式
は、
三角形PCEの正弦定理
r/sinα=l/sinθ
から、
R=(a+r)・r・sinθ/lを導くことができ
る。回転体62に対する上記ばね力Fによるトル
クをTとすると、
T=F・R
=kl・(a+r)・r・sinθ/l
=k(a+r)・r・sinθ
ここで上記k,a,rは定数であることから、
トルクTはsinθの関数となる。 The spring force F of the spring 78 exerted by the rotating body 62 can be set as F=kl. Here k is a spring constant. Further, if the torque radius applied to the rotating body 62 by the above spring force is R, the torque radius R can be set as R=(a+r)sinα, and this formula is expressed as follows: The law of sine of triangle PCE r/sinα= From l/sinθ, we can derive R=(a+r)・r・sinθ/l. If the torque due to the above spring force F on the rotating body 62 is T, then T=F・R=kl・(a+r)・r・sinθ/l=k(a+r)・r・sinθ Here, the above k, a, r are Since it is a constant,
Torque T is a function of sinθ.
即ち、定規取付板42を非回転部材18に対し
てフリー回転状態としたとき定規52,54等の
重量によつて回転体62に発生する回転トルクは
回転体62の回転に従つてsinθのカーブ変化をす
るが、この回転トルクと相殺する回転体62のバ
ランス力もsinθで変化し、回転体62は任意の回
転角で完全バランスする。 That is, when the ruler mounting plate 42 is in a free rotation state with respect to the non-rotating member 18, the rotational torque generated in the rotating body 62 due to the weight of the rulers 52, 54, etc. will follow the curve of sin θ as the rotating body 62 rotates. However, the balance force of the rotating body 62 that offsets this rotational torque also changes by sin θ, and the rotating body 62 is perfectly balanced at any rotation angle.
本考案は上述の如く、カムを用いることなく、
ロープをスプリングを介して基板側に支持し、ロ
ープを回転体に連結することにより、直定規の完
全バランスを達成することができ、製作費のコス
トを下げることができるとともに、簡単に製作す
ることができる効果が存する。 As mentioned above, the present invention does not use a cam,
By supporting the rope on the board side via a spring and connecting the rope to the rotating body, it is possible to achieve perfect balance of the straightedge, reducing manufacturing costs and making it easy to manufacture. There is an effect that can be achieved.
第1図は平面図、第2図は縦断面図、第3図は
横断面図、第4図はA−A線断面図、第5図はB
−B線断面図、第6図は他の実施例を示す縦断面
図、第7図は横断面図、第8図は説明図、第9図
は説明図、第10図は説明図、第11図は説明
図、第12図はトルク特性図である。
2……図板、4……横レール、6……横カーソ
ル、8……縦レール、10……尾部コロ、12…
…縦カーソル、14……ヒンジ機構、16……ヘ
ツド、18……支持基板、20……複軸管、22
……主軸管、24……取付板、26……握りハン
ドル、28……インデツクスレバー、30……円
錐棒、2……固定盤、34……分度盤、36……
インデツクスリング、40……基板、42……定
規取付板、52,54……定規、60……管体、
62……回転体、78……スプリング、80……
ロープガイド、82……ワイヤロープ、140…
…コイルスプリング。
Figure 1 is a plan view, Figure 2 is a vertical sectional view, Figure 3 is a cross sectional view, Figure 4 is a sectional view taken along line A-A, and Figure 5 is B.
6 is a vertical sectional view showing another embodiment, FIG. 7 is a horizontal sectional view, FIG. 8 is an explanatory view, FIG. 9 is an explanatory view, FIG. 10 is an explanatory view, FIG. 11 is an explanatory diagram, and FIG. 12 is a torque characteristic diagram. 2...Drawing board, 4...Horizontal rail, 6...Horizontal cursor, 8...Vertical rail, 10...Tail roller, 12...
... Vertical cursor, 14 ... Hinge mechanism, 16 ... Head, 18 ... Support board, 20 ... Multi-axis tube, 22
... Main shaft tube, 24 ... Mounting plate, 26 ... Grip handle, 28 ... Index lever, 30 ... Conical rod, 2 ... Fixed plate, 34 ... Protractor board, 36 ...
Index ring, 40... Board, 42... Ruler mounting plate, 52, 54... Ruler, 60... Tube body,
62... Rotating body, 78... Spring, 80...
Rope guide, 82...Wire rope, 140...
…coil spring.
Claims (1)
の位置に移動可能なヘツド16と、該ヘツド16
の非回転部材18,104に回転可能に取付けら
れた定規取付板42と、該定規取付板42に取付
けられた定規52,54とを備えた自在平行定規
において、前記ヘツド16の非回転部材18,1
04側にロープガイド80,110を設け、ロー
プ82,132の一端側が前記非回転部材18,
104側にスプリング78,140を介して連結
し、前記ロープ82,132の他端部を前記ロー
プガイド80,110に位置させると前記スプリ
ング78,140のたわみ量がゼロとなる引張手
段の前記ロープ82,132を前記ロープガイド
80,110に掛け、前記定規52,54の前記
非回転部材18に対する回転と連動して回転すべ
く前記非回転部材18に回転自在に支承された回
転体62に、該回転体62の前記定規52,54
等の重量による回転方向とは逆方向に前記スプリ
ング78,140の付勢力が作用するように前記
ロープ82,132の他端部を連結したことを特
徴とする定規の平衡装置。 A head 16 that can be moved to any position on the drawing board 2 while maintaining a predetermined orientation;
In the universal parallel ruler, the non-rotating member 18 of the head 16 includes a ruler mounting plate 42 rotatably mounted on the non-rotating member 18, 104 of the head 16, and rulers 52, 54 mounted on the ruler mounting plate 42. ,1
A rope guide 80, 110 is provided on the 04 side, and one end side of the rope 82, 132 is connected to the non-rotating member 18,
104 side via springs 78, 140, and when the other end of the rope 82, 132 is positioned in the rope guide 80, 110, the amount of deflection of the spring 78, 140 becomes zero. 82, 132 are hung on the rope guides 80, 110, and the rotating body 62 is rotatably supported on the non-rotating member 18 so as to rotate in conjunction with the rotation of the rulers 52, 54 relative to the non-rotating member 18, The rulers 52 and 54 of the rotating body 62
A balancing device for a ruler, characterized in that the other ends of the ropes 82, 132 are connected so that the biasing force of the springs 78, 140 acts in a direction opposite to the direction of rotation due to the weight of the ruler.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2633683U JPS59131893U (en) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | Ruler balancing device in a universal parallel ruler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2633683U JPS59131893U (en) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | Ruler balancing device in a universal parallel ruler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59131893U JPS59131893U (en) | 1984-09-04 |
| JPH0423678Y2 true JPH0423678Y2 (en) | 1992-06-02 |
Family
ID=30157254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2633683U Granted JPS59131893U (en) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | Ruler balancing device in a universal parallel ruler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59131893U (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5439045Y2 (en) * | 1975-08-20 | 1979-11-20 |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP2633683U patent/JPS59131893U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59131893U (en) | 1984-09-04 |
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