JPH0440B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明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手を離しても、ヘツ
ドが急落下しないようにヘツドを上昇方向に弾発
するヘツド弾発装置の弾発力調整装置に関する。

此種の装置においては、ヘツドを図板面から上
昇即ちフロートしたときヘツドをフロート状態に
保持し、しかもヘツドを図板面に密着させたとき
は、該密着状態を保持させることが望ましい。従
来、此種の装置においては、ヘツド２を支えるリ
ンク４（第１図参照）に対してばね６を上昇方向
に弾発作用させ、このばね６の弾発力自体を変化
させてリンク２のその回転中心８を中心とする反
時針回転方向の回転トルクを変化させ、以つてリ
ンク２に連結するヘツド２を図板面から上昇させ
る弾発力の調整を行つている。

この構成の動作原理を以下に説明する。

尚、第２図に示す如く上記リンク４の回転範囲
即ち使用範囲は小さいので、リンク２をその回転
中心８を中心として回転させるために想定される
回転トルク発生要素としての半径ａは、ヘツド２
が図板に密着したときと、図板から浮上したとき
とではほとんど変化がないので、ヘツド密着時の
半径ａ１とヘツドフロート時の半径ａ２が等しい
ものとして説明する。

Ｋをばね６のばね定数、Ｓをそのたわみ量とす
ると、 ばね力Ｆ＝Ｋ×Ｓ リンク４に作用するトルクＴは トルクＴ＝Ｆ×ａ＝Ｋ×Ｓ×ａ この式は、トルクＴはばね６のたわみ量Ｓに比
例することを示している。

トルクＴはばねのたわみ量Ｓとの関係は、第５
図に示すグラフの通りである。

ヘツド弾発装置においては、次の二つの条件が
要求される。

(1) 図板を床面に垂直に立てた状態でヘツド２を
図板面に密着させたときリンク４の回転トルク
はゼロであること。

(2) 図板を床面に対して水平にした状態におい
て、リンク４に、ヘツド２を図板面から浮上
（フロート）する位置に保持するのに充分な回
転トルクが存在していること。

以上２つの条件から、図板が垂直なときと、図
板が60度位傾斜しているときと、水平なときの、
ばねのたわみＳの使用範囲は、第５図の如くにな
る。第５図から判るように、図板が垂直のとき
は、ヘツドがフロート状態と密着状態のリンクの
トルクToはゼロで同じである。図板が60度位に
傾斜しているときは、ヘツドフロート時のリンク
のトルクＴ１に対してヘツド密着時のリンクのト
ルクＴ２が約２倍である。図板が水平のときは、
ヘツドフロート時のリンクのトルクＴ３に対して
ヘツド密着時のトルクＴ４は約4/3倍である。即
ち上記倍率は、図板が垂直に近くなればなる程高
くなる。尚、図中、Ａは上記(1)の条件を満足させ
る点を示し、Ｂは上記(2)の条件を満足させる点を
示している。

以上のことから従来の装置には次の問題点が生
じる。ヘツドが図板面に密着するときとフロート
する時のリンクのトルクの差が大きすぎる。又、
ヘツドフロート時よりヘツドが図板面に密着した
ときの方がリンクのトルクが大きい。以上のこと
から、ヘツドをリンクのみでフロートすれば、ヘ
ツドは自重によつて図板面に密着せず、ヘツドを
自重によつて密着するように設定すれば、ヘツド
はリンクのトルクによつてフロートできなくな
る。

又、ヘツドフロート時に対するヘツド密着時の
トルクの倍率が図板の傾斜角度によつて異なる。
従つてリンクに摩擦力を付与することで従来装置
を、特定の図板傾斜角度に対応できる可能性はあ
るが、他の図板傾斜角度には対応できない。

本発明は上記従来の欠陥を除去することを目的
とするものであり、第３図に示す如く、図板の傾
斜角度に対応してリンク４の回転中心８からばね
６の作用点１０までの距離を変化させることによ
つてヘツド２に対する弾発力の調整を行うように
構成したものである。このように構成した場合、 ばね力Ｆ＝Ｋ×Ｓ トルクＴ＝Ｆ×ａ＝KSa が成立する。トルクＴとばね８のたわみＳとの関
係は第６図に示す如くであり、グラフ中、直線Ｌ
１は図板が水平のときのトルクＴのたわみＳに対
する変化特性Ｌ２は図板を60度位に傾斜したとき
のトルクＴの変化特性、Ｌ３は図板を垂直に立て
たときのトルクＴの変化特性である。グラフ中、
Ａは上記(1)の条件を満足する点を示し、Ｂは上記
(2)の条件を満足する点を示し、斜線部分は、ばね
６の使用範囲を示している。

上記のグラフから明らかな如く、ばね定数Ｋの
小さいばねを使用すればヘツド密着時とフロート
時のトルクの差を小さくすることができる。しか
るに従来装置においては、上記条件(1)，(2)からば
ね定数Ｋは決まつてしまう。又、ヘツドフロート
時より密着時の方がリンクのトルクが大きい点は
従来装置と変わらないが、ヘツドフロート時と密
着時のトルクの差を小さくできればヘツドをフロ
ートも密着もさせることが可能となる。また、ば
ね定数Ｋの小さいばねを使用すればヘツドフロー
ト時に対する密着時のリンクのトルクの倍率が図
板の傾斜角度によつて異なる程度を少なくでき
る。尚、ヘツド密着時とフロート時のリンクのト
ルクの差をより小さく改善するためには、ヘツド
フロート時よりヘツド密着時の方が半径ａが短く
なるようにすれば良い。これは、第４図に示す如
く、斜線部分にばね６の支点１２を設定すれば良
い。図中ａ１はフロート密着時の半径、ａ２はヘ
ツドフロート時の半径である。この構成にしたと
きのリンクのトルクＴとばね６のたわみＳとの関
係は、第７図のグラフに示す如くであり、曲線Ｌ
１は図板水平時のばねのたわみＳに対するトルク
Ｔの特性、Ｌ２は、図板を60度に傾斜させたとき
のトルク特性、Ｌ３は図板を垂直に立てたときの
トルク特性である。

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例に
基いて詳細に説明する。

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１
８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２
２，２４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に固定された支持部材１
２ａに枢支されている。リンク２８の一端は、支
持部材１２ａ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４１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２
６，２８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の上板部に横レール４
と平行な方向に形成された凹入部、４２はリンク
２６に形成されたモール配置孔であり、前記凹入
部４０にねじ杆４４が配置され、該ねじ杆４４の
先端はリンク２６に形成された孔４３に回転自在
に嵌合している。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
両側面は、凹入部４０の横レール４と平行な方向
のガイド面にスライド自在に当接し、且つ駒部材
４８の上端面は凹入部４０の底面にスライド自在
に弾接し、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。４
９は、支持部材１２ａの切欠部の壁面に、下端部
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内にスラ
イド自在に配置された筒状のロツド５４は、該筒
体４９から突出する方向にコイルばね５０の弾力
によつて付勢されている。ロツド５４の上端突部
は前記盤部材４８に形成された凹部に回転自在に
嵌合している。

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
２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２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の弾力によつて駒部材４８を介して上記リ
ンク２６に作用する回転トルクＴの大きさは略同
一で、両者は方向が逆である。従つて、ヘツド１
６は、これから手を離すと、任意の上昇位置でほ
ぼバランスし、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の弾発力をヘツ
ド１６が浮上する方向に作用させるようにしても
良い。

次に、リンク２６の回転中心とばね５０の作用
点との距離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が凹入部４０のガイド
面に沿つて移動し、ロツド５４の他端は、駒部材
４８と連動してリンク２６上を、ヘツド方向に移
動する。上記駒部材４８の移動によつてリンク２
６の回転中心と、ロツドの弾発作用点との間の距
離が変化する。ヘツドの自重等によつてリンク２
６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４
２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の弾発力によつてリンク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、上記筒体４９、ロツド５４及びコイルばね
５０は、リンク２６を上昇方向に付勢するための
ばね手段を構成している。

本発明は、上述の如く構成したのでリンクに対
するばね手段の作用点をリンクの回転中心に対し
て変化させることができるとともにこの作用点
が、リンクに対してずれるのを防止することがで
きるという効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は説明図、第２図は説明図、第３図は説
明図、第４図は説明図、第５図は説明図、第６図
は説明図、第７図は説明図、第８図は全体平面
図、第９図は断面図、第１０図はＡ−Ａ線断面
図、第１１図はＢ−Ｂ線断面図である。 ２……図板、４……横レール、８……縦レー
ル、１２……縦カーソル、２６……リンク、４４
……ねじ杆、４６……モール、５０……ばね、４
９……筒体、５４……ロツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 図番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
   れたリンク２６と、該リンク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１
   ６とから成る装置において、前記リンク２６にね
   じ杆４４を回転可能に支承し、前記リンク２６に
   前記ねじ杆４４の長手方向に沿つて凹入部４０を
   形成し、該凹入部４０にこれに沿つてスライド自
   在で且つ回転しないように駒部材４８を配置し、
   該駒部材４８を前記ねじ杆４４に螺合する一方、
   前記リンク２６を上昇方向に付勢するばね手段の
   一方を前記縦カーソル１２に回転自在に連結し、
   前記ばね手段の他方を前記駒部材４８に回転自在
   に連結し、前記駒部材４８を前記ねじ杆４４の回
   転によつて前記リンク２６の回転中心に対して移
   動可能としたことを特徴とする自在平行定規にお
   けるヘツド弾発装置の弾発力調整装置。