JPH0427677Y2 - - Google Patents

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JPH0427677Y2
JPH0427677Y2 JP1983053538U JP5353883U JPH0427677Y2 JP H0427677 Y2 JPH0427677 Y2 JP H0427677Y2 JP 1983053538 U JP1983053538 U JP 1983053538U JP 5353883 U JP5353883 U JP 5353883U JP H0427677 Y2 JPH0427677 Y2 JP H0427677Y2
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rail
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案はヘツドを図板面に対して上昇したと
き、該上昇位置でヘツドからを手を離しても、ヘ
ツドが安定静止状態を保持するようにしたレール
タイプ自在平衡定規のヘツド昇降支持装置におけ
る平衡装置に関する。
本考案は構造が簡単で小型化に適し、且つヘツ
ドを完全平衡状態に設定可能なヘツド昇降支持装
置の平衡装置を提供することを目的とするもので
ある。以下に本考案の構成を添付図面に示す実施
例について説明する。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
行自在に載置されている。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
れに公知のヘツド昇降支持装置14を介してヘツ
ド16の支持基板18が連結している。前記ヘツ
ド16の定規取付板20には直定規22,24が
取付けられている。ヘツド昇降支持装置14は、
リンク26,28から成り、板状のリンク26の
一方側は、ピボツト軸30,32によつて、図板
2面に対して垂直な平面内で回動自在に、前記縦
カーソル12の立ち上り部12aに枢支されてい
る。リンク28の一端は、縦カーソル12に、軸
34によつて、図板2面に対して垂直な平面内で
回動自在に枢支されている。支持基板18の立ち
上り部は前記ピボツト軸30,32と平行なピボ
ツト軸36,38によつて前記リンク26の他端
の両側部に回転自在に連結し、支持基板18の下
部は軸40aによつてリンク28の他端に回転自
在に連結している。前記リンク26,28は公知
の平行四辺形リンク機構を構成している。40は
リンク26に形成された凹入部、42はリンク2
6に形成されたモール配置孔であり、前記凹入部
40と孔42の間のリンクの肉厚部には、透孔が
形成され、該透孔にねじ杆44が回転自在に配置
されている。前記ねじ杆44の一端には、前記孔
42内に回転自在に配置されたモール46が固定
されている。前記モール46の両側面は、孔42
の壁面にスライド自在に当接し、孔42の壁面に
よつてねじ杆44はその長手方向に移動しないよ
うに構成されている。48は前記凹入部40内に
配置された駒部材であり、これのねじ穴は前記ね
じ杆44に螺合している。前記駒部材48の一端
面は、ねじ杆44に平行な、凹入部40のガイド
面にスライド自在に当接し、これによつて駒部材
48がねじ杆44の回転と連動して回転しないよ
うにしている。50は、縦カーソル12の切欠部
の壁面に一端部が図板2面に水平な軸線を中心と
して回転自在に軸51支された筒体であり、該筒
体49内に配置された盤部材53は、該筒体49
の奥方向にコイルばね50の弾力によつて付勢さ
れている。54はロツドでありこれの後端は前記
盤部材53に固定されている。ロツド54の軸部
は、筒体49の前壁に透設された孔にスライド自
在に嵌合している。ロツド54の先端は、前記駒
部材48に回転自在に軸支されている。前記ロツ
ド54の先端を筒体49の回転中心Eに位置させ
たとき、丁度スプリング50の弾発力がゼロとな
るように、スプリング50の初期ゼロ位置が設定
されている。前記スプリング50は前記ヘツド1
6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。
次に本実施例の作用について説明する。
ヘツド16のハンドル16aを手で握つて、上
昇方向に引き上げると、リンク26,28は、ピ
ボツト軸30,32及び軸34を中心として、第
3図上、反時針回転方向に揺動し、リンク26,
28の開放端側が図板2面に対して上昇して、ヘ
ツド16は図板2面に対して略平行を保持した状
態で上昇する。任意のヘツド16上昇位置でハン
ドル16aから手を離すと、ヘツド16の重量に
よつてリンク26には、ピボツト軸30,32を
中心として、第3図上、時針回転方向に回転トル
クT′が発生する。この回転トルクT′とスプリン
グ50の弾力によつて上記リンク26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、ヘツド16は、これから手を離
すと、任意の上昇位置でバランスし、自重によつ
て落下することがない。尚、リンク28にロツド
54を連結するようにしても良い。上記の作用
を、第4図の説明図を参照して更に詳しく説明す
る。
リンク26が縦カーソル12に対して点P即ち
第2図に示すピボツト軸30,32の中心軸線を
中心に回転し、リンク26のロープ連結点Cがロ
ープ54を介してスプリング50によつて引張ら
れている状態において、上記C点と筒体の回転中
心Eとが最短距離にある状態をゼロ度として、リ
ンク26を角度θ回転させたとき、スプリング5
0によつてリンク26に生じる回転トルクTを考
えてみる。まず、リンク26が角度θ回転したと
きのスプリング50の強さFは、kをスプリング
50のばね定数、xをスプリング50の伸長量と
すると、リンク26の角度Oがゼロ度のとき、ス
プリング50の張力がゼロとなるように設定した
場合、 F=kx=k(l−a)である。
ここで、aは前記回転中心Pと前記回転中心E
を通る軸線と、前記偏心点C即ちロツド連結点C
の回動軌跡とは交わる点をC′としたとき、E,
C′間距離を示す。また、lは、リンク26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を前記軸線
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。
l={(rsinθ)2+(r+a−r・cosθ2)}1/2 =[r2sin2θ+{r(1−cosθ)+a}21/2 ={r2sin2θ+r2(1−2cosθ+cos2θ)+2ra
(1−cosθ+a21/2 ={(r2sin2θ+r2−2r2cosθ+r2cos2θ+2ra−
2r・a・cosθ+a21/2 ={r2(sin2θ+cos2θ)+r2−2r2cosθ+2ra
(1−cosθ)+a21/2 ={2r2−2r2cosθ+2ra(1−cosθ)+a21/2 ={2r2(1−cosθ)+2ra(1−cosθ)+a21/
2
={(1−cosθ)(2r2+2ra)+a21/2 また、ロツド54の張力によつて、リンクを回
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50の変位によるリンク26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。
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5図に示す如く、wをリンク26上の重心G
に、リンク26を回転させる方向にかかる、ヘツ
ド16の重量等による荷重、r′を重心Gとリンク
26の回転中心との距離とすると、リンク26を
図板面に対して略垂直になるまでを回転して、荷
重wがリンク26に回転トルクとして作用しない
リンクの状態をゼロ度としたとき、リンクを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。
wr′の値は一定であり、これからトルクT′は
sinθの関数であることが判る。
このことは、a=0 の場合、リンク26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6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)+a21/2 を変化させると、 l={(1−cosθ)(2rs2+2rsb)+b21/2 となる。
尚rsはリンク26の回転中心とロツド連結点C
との距離、bはリンク26がゼロ度のときの上記
E点とロツド連結点C′との距離である。尚、ロツ
ド連結点CをD点に移動すると、ロツド54の張
力がゼロとなる。この点DとE点との距離をα、
点Dと上記ロツド連結点C′との距離をdとする
と、 上記bは、 b=(a′+d)で表わされる。
実際のスプリング50の変位lrは、 lr=(l−b)+d スプリング50の強さFは F=K(l−b+d)となる。
また回転トルク発生要素としての、リンク26
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50によつてリンク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。
lの値は、リンク26の回転角度によつて変化
するので、スプリング50によつてリンク26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、ヘツド等の重量によつ
てリンク26に生じる回転トルクT′のヘツドの
昇降に伴う変化特性はsinθのカーブを形成するた
め、リンク26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8図において、リンク26上のロツド連結点C
を、E点に持ち来たしたとき、スプリング50の
弾力がゼロとなるように設定すれば、スプリング
50のばね力Fは F=kl で求めることができる。
ここで、HをEとリンクの回転中心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50の伸びlは、 l=√22−2・・となる。
スプリング50による回転トルク発生要素とし
ての、リンク26上に想定される回転半径Rは R=H・sinα そしてx=l・sind=rs・sinθ であるから、 R=H・rs・sinθ/l これからスプリング50のばね力によつてリン
ク26に生じる回転トルクTは、 T=kl×R =kl×H・rs・sinθ/l =k・H・rs・sinθ これにより、スプリング50による回転トルク
Tは、 sinθ×定数 となりSINカーブとなる。
上記式から、ロツド54の先端を筒体49の回転
中心Eに移動した時、スプリング50の弾発力が
ゼロとなるように設定すれば、ロツド連結点Cを
リンク26の第3図上、回転中心から左側の任意
の位置に設定してもスプリング50によつてリン
ク26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。
次に、上記回転半径Rを調整する動作について
説明する。
モール42を回転するとねじ軸44が回転す
る。これにより駒部材48がガイド溝40aに沿
つて移動し、ロツド54の先端は、駒部材48と
連動してリンク26上を、その延長方向に移動す
る。上記部材48の移動によつてリンク26の回
転中心に対する、ロツド連結点Cの距離が変化す
る。ヘツドの自重等によつてリンク26にかかる
荷重Wの値は、図板の傾斜角度を変化させると、
この変化に伴つて変化する。従つて、図板2の傾
斜角度を変化させたときは、モール42を回転調
整することによつて、前記荷重Wによつてリンク
26に生じる回転トルクT′に対して、スプリン
グ50の引張荷重Fによつてリンク26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。
尚、本考案の作用を第6図を参照して要約する
と次の通りである。
第6図において、ロツド54の先端取付部をリ
ンク26から外し、スプリング50を無負荷状態
としたとき、ロツド54の先端取付部が回転中心
Eと一致するようにすると、ロツド54の先端取
付部をリンク26に取り付けた状態において、
E,C間距離lはスプリング50のたわみ量とな
る。
揺動リンク26に作用するスプリング50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、揺動リンク
26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。揺動リンク26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。
本考案は上述の如く構成したので、ロツドのリ
ンクに対する連結点を筒体の回転中心に移動した
ときスプリングの弾力がゼロとなるようにスプリ
ングの初期ゼロ状態を設定すればヘツド昇降二方
向の運動力を完全バランスさせるることができる
効果が存する。
【図面の簡単な説明】
第1図は平面図、第2図は平面図、第3図はA
−A断面側面図、第4図は断面図、第5図は側面
図、第6図は説明図、第7図は説明図、第8図は
説明図である。 26,28……リンク、44……ねじ杆、46
……モール、48……駒部材、49……筒体、5
0……コイルスプリング

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 図板の上縁に設けられた横レール4と、該横レ
    ール4に直角関係を有して移動自在に連結する縦
    レール8と、該縦レール8に移動自在に取付けら
    れた縦カーソル12と、該縦カーソル12に図板
    2面に対して垂直な平面内で揺動自在に枢支され
    たリング26と、該揺動リンク26の開放端側に
    該リンク26の移動と連動すべく連結するヘツド
    16とから成る装置において、前記縦カーソル1
    2に筒体49を回転自在に支持し、該筒体49内
    にロツド54の一部をスライド自在に収納し、該
    ロツド54を筒体49内に配置したスプリング5
    0によつて所定方向に付勢し、前記リンク26
    に、該リンク26の前記ヘツド16の重量による
    回転方向とは逆方向に前記スプリング50の付勢
    力が作用するように、前記ロツド54の端を連結
    し、前記ロツド54の前記揺動リンク26に対す
    る連結点を前記筒体49の前記縦カーソル12に
    対する回転中心に移動したとき前記スプリング5
    0の弾力がゼロとなるように前記スプリング50
    の初期ゼロ状態を設定したことを特徴とするレー
    ルタイプ自在平行定規のヘツド昇降支持装置にお
    ける平衡装置。
JP1983053538U 1983-04-11 1983-04-11 自在平行定規のヘツド昇降支持装置における平衡装置 Granted JPS59157887U (ja)

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JP1983053538U JPS59157887U (ja) 1983-04-11 1983-04-11 自在平行定規のヘツド昇降支持装置における平衡装置

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JP1983053538U JPS59157887U (ja) 1983-04-11 1983-04-11 自在平行定規のヘツド昇降支持装置における平衡装置

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Publication Number Publication Date
JPS59157887U JPS59157887U (ja) 1984-10-23
JPH0427677Y2 true JPH0427677Y2 (ja) 1992-07-02

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JP1983053538U Granted JPS59157887U (ja) 1983-04-11 1983-04-11 自在平行定規のヘツド昇降支持装置における平衡装置

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2052695C2 (de) * 1970-10-27 1982-11-18 Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, 5621 Eindhoven Schaltungsanordnung zum Steuern eines bürstenlosen Gleichstrommotors
JPS619752Y2 (ja) * 1980-06-24 1986-03-28

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Publication number Publication date
JPS59157887U (ja) 1984-10-23

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