JPH0443000B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自在平行定規において、傾斜図板上で
直定規を非回転部材に対してフリーの状態にした
とき、直定規が図板面に沿つて落下方向に急回転
せず、安定静止状態を保持するようにするための
定規の平衡装置に関する。

〔従来の技術〕 比種の平衡装置は種々の構成のものが案出され
ているが、大別すると、バランスウエイト方式、
偏心カム方式、ばね方式が存する。バランスウエ
イト方式は、直定規の落下方向の回転と連動する
部材に該回転方向とは反対方向にバランスウエイ
トの重量を作用させて、これにより定規をバラン
スさせている。偏心カム方式は、直定規の回転と
連動する偏心カムに弾発体を弾接し、この弾発体
の弾接力によつて偏心カムに直定規の自重による
回転方向とは反対方向に回転トルクを発生させ、
これにより直定規をバランスさせている。ばね方
式は、直定規と連動して回転する円盤の偏心部に
ばねを作用させてこのばね力によつて円盤にバラ
ンス用の回転トルクを発生させ、これにより直定
規をバランスさせている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記バランスウエイト方式は重量が大きくな
り、装置が大型となるとともに、バランスウエイ
トの慣性力によつて直定規の回転が重くなるとい
う欠陥が存する。上記偏心カム方式は、弾発体と
偏心カムとの弾接力に摩擦力が生じ、この摩擦力
によつて直定規の回転が重くなるという欠陥が存
した。

上記ばね方式は、上記二つの方式の欠陥が存し
ないが、その替りに次のような問題点が存する。
この問題点を第４図に示す説明図を参照して説明
する。

直定規２が連結する回転体４に、ヘツドの非回
転体側に取付けたばね６を取付け、該ばね６の引
張力を回転体４の偏心部に作用させる構成におい
て直定規２が略＋90度位置にあるとき、ばね６の
引張力をゼロ、回転体４の複軸８を中心とする回
転トルクをゼロと設定する。上記構成において、
第４図ｂの如く直定規２がゼロ度となるように回
転体４を回転させると、ばね６の引張荷重が例え
ば５Kg回転体４に作用するとする。このときの回
転体４のばね６による回転トルクは最大となる。
更に、回転体４を時針回転方向に定規５２が−90
度となるまで回転すると（第５図Ｃ参照）、ばね
力が10Kgとなり、回転体６０の回転トルクはゼロ
となる。この場合、回転体４と複軸８との間には
ばね力によつて10Kgの荷重が作用する。これによ
り回転体４の複軸８に対する圧力荷重が大きくな
つてヘツドの耐久性と定規２の角度精度に悪影響
を及ぼすことになる。しかるに、第４図ｄ乃至ｆ
に示す如く、非回転体側に第２の回転体１０を回
転自在に軸１２支し、該回転体１０と、回転体４
のそれぞれの外周に設けた歯を噛合させ、第２の
回転体１０の偏心部にばね６を取付けた構成にお
いて、定規２が＋90度のとき、ばね力はゼロ、回
転体６２のトルクをゼロと設定すると、定規２が
ゼロ度のときは、ばね力は５Kgとなり、回転体１
０のトルクは最大となる、第４図ｆの如く定規２
が−90度になるまで回転体１０を回転させるとば
ね力は10Kgとなるが回転体１０の回転トルクはゼ
ロである。この場合、回転体４には、回転体トル
クのみが作用するため回転体４と複軸８との間に
作用する圧力荷重はゼロである。上記の説明から
明らかな如く、定規が連結する回転体を、ヘツド
の非回転体側に設けた第２の回転体に係合させ、
該第２の回転体にばね力を作用させるようにすれ
ば、回転体と複軸との間の圧力荷重を軽減させる
ことができる。

本発明の主たる目的は、ヘツドの非回転部材側
に第２の回転体を回転自在に支承し、該第２の回
転体に非回転部材に設けた定規のバランスをとる
ためのばねを作用させるとともに、該第２の回転
体をヘツドの回転体に係合させて、該ヘツドの回
転体の、複軸を中心とする回転運動をスムーズに
行い得るようにすることである。

次に本発明の他の目的について説明する。図板
が垂直方向に傾斜している場合において、回転体
４には、該回転体４及びこれに連結する定規２等
の総重量によつて複軸８を中心とする時針方向の
回転トルクが生じる。この回転トルクは定規２が
ゼロ度の状態において最大となる。従つて回転体
１０の回転トルクもこのとき最大とならなければ
ならない。しかるに回転体１０の回転トルクが最
大のとき、定規２の角度が例えば＋90度であつた
ならば、回転体６２を停止した状態で回転体６０
を定規５２がゼロ度となるまで回転させなければ
ならない。しかるに回転体１０，４が係合してい
ると、定規２の角度をゼロ度に調整することがで
きない。定規２をゼロ度に回転すると回転体４と
連動して回転体１０が回転してしまうことにな
る。回転体１０が回転するとその回転トルクも変
化してしまう。

本発明は上記欠陥を除去することを目的とする
ものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は上記目的を達成するため図板上を、所
定の向きを保持した状態で任意の位置に移動可能
なヘツドと、該ヘツドの非回転部材側に垂設され
た管状の複軸と、該複軸に回転自在に嵌挿された
主軸と、該主軸に取付けられた定規取付板と、該
定規取付板に取付けられた直定規とを備えた自在
平行定規において、前記主軸側に円周部に歯が形
成された第１の回転体を取付け、前記ヘツドの非
回転部材側に中間歯車と円周部に歯が形成された
第２の回転体を回転自在に支承し、前記中間歯車
を前記第１と第２の回転体のそれぞれに噛合し、
前記第２の回転体に、前記第１の回転体の前記直
定規等の重量による回転トルクに対してほぼ相殺
する方向の回転トルクを生じさせるためのばね手
段を連係し、前記中間歯車を前記第１と第２の回
転体のうち少なくとも一方の回転体との噛合状態
が外れる方向に変位可能としたことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

上記した構成において、傾斜図板上でヘツドを
静止した状態において、定規取付板及び直定規等
の重量によつて主軸に、管状の複軸の内周面を中
心とする回転トルクが発生し、直定規等は、図板
に沿つて落下方向に急回転しようとする。一方、
ばね手段のばね力は、第２の回転体に作用し、該
回転体にバランス用回転トルクが発生する。この
第２の回転体の回転トルクは中間歯車及び第２の
回転体を介して上記主軸に伝達され、この回転ト
ルクは、主軸の直定規等の重量による回転トルク
と相殺し、主軸はバランスする。中間歯車を変位
させて、中間歯車と第１と第２の回転体との噛合
状態を解除すると、第１の回転体を静止させた状
態で、第２の回転体を第１の回転体に対して回転
調整することができる。また、反対に第２の回転
体を静止させた状態で、第１の回転体即ち直定規
を、回転調整することができる。これにより、第
２の回転体の回転トルクの変化特性の位相を第１
の回転体の直定規の重量による回転トルクの変化
特性の位相と一致させることができる。

〔実施例〕

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。

第３図において、２２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。２４は前記図板２２の上
辺に配設された横レールであり、これに横カーソ
ル２６が移動自在に取付けられている。前記横カ
ーソル２６には縦レール２８の上端が連結してい
る。前記縦レール２８の下端は尾部コロを介して
図板２２上に走行自在に載置されている。３２は
前記縦レール２８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３
４を介してヘツド３６の支持基板３８が連結して
いる。前記支持基板３８の管部に、管状の複軸４
０がナツト４１によつて固定されている。第１図
中、４２は管状の主軸であり、これの外周面は前
記複軸４０の内周面に回転自在に嵌挿され、且つ
該主軸４２の上部にはナツトによつて取付板４４
が固定されている。前記取付板４４には握りハン
ドル４６がねじ４７により固定されている。４８
は主軸４２の下端鍔部に固定されたスケール取付
板であり、これに、第３図に示すように、直定規
５２，５４が固定されている。前記スケール取付
板４８と、支持基板３８に固定された分度盤５６
との間には、スケール取付板４８を分度盤５６
に、15度ごとに解除可能に固定するための公知の
インデツクス機構及びスケール取付板を分度盤５
６に所望の角度で解除可能に固定するための公知
の角度固定機構が設けられている。６０は筒状体
の外周部に歯車が噛合された回転体であり、ねじ
によつて前記取付板４４に固定されている。６２
は中間歯車であり、これの内径部にボールベアリ
ング６３の外輪が嵌着位置決めされ、該ボールベ
アリング６３の内輪は、支持基板３８に突設され
た管状突起３８ａの外周面にスライド自在に嵌合
している。前記突起３８ａの外周面にはコイルス
プリング６５が圧縮して嵌挿配置され、該コイル
スプリング６５の弾発力によつてボールベアリン
グ６３の内輪の上端面は、突起３８ａに螺合する
ねじの頭部６７の下面に弾接している。前記中間
歯車６２は前記第１の回転体６０の歯車に噛み合
つている。前記中間歯車６２の上方に位置して、
前記支持基板３８には、中間歯車を外部から押圧
するための穴７１，７３が透設されている。６６
は支持基板３８に固設された軸体であり、これに
筒状の回転体６８の上部水平部の中心が回転自在
に支承されている。前記回転体６８の外周部には
歯車が形成され、該歯車は前記中間歯車６２に噛
み合つている。前記回転体６８の直径方向にはガ
イド溝が形成され、これに駒部材７２が上記ガイ
ド溝の長手方向に沿つてスライド自在に配置され
ている。７４は回転体６８下部の周壁に、回転体
６８の直径方向に架設されたねじ軸であり、これ
にモール７６が螺合している。前記モール７６の
円周溝は前記駒部材７２に回転自在に嵌合し、前
記駒部材７２は前記モール７６のねじ軸７４に沿
つた移動と連動するように構成されている。７８
は一端が前記支持基板３８に突設されたピンに引
掛けられたコイルスプリングであり、これの他端
に柔軟性のある屈曲自在なワイヤロープ８０の一
端が連結し、該ワイヤロープ８０は、前記支持基
板３８に回転自在に軸支されたガイドプーリ８
２，８４に掛けられ、該ワイヤロープ８０の他端
は金具端子８６を介して前記駒部材７２に回転自
在に連結している。前記金具端子８６の中心を前
記ガイドプーリ８４のロープ規制端Ｅに位置させ
たときに、丁度スプリング７８によるロープ８０
の張力がゼロとなるようにスプリング７８の初期
ゼロ位置が設定され、且つ、前記スプリング７８
は、前記スケール取付板４８、及び直定規５２，
５４等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。

支持基板３８の穴７１，７３から指又は棒を挿
入して、中間歯車６２の上面を押圧すると、中間
歯車６２はコイルスプリング６５の弾力に抗して
下降し、これにより中間歯車６２と、第１及び第
２の回転体６０，６８との噛み合い状態が解除さ
れる。該状態において、第１の回転体６０と第２
の回転体６８はそれぞれ独立して回転可能とな
る。水平直定規５２が第３図に示す如く、横レー
ル２４に対して略水平のとき、主軸４２の直定規
５２等の重量による回転トルクが最大となる。従
つて該状態のとき、回転体６８を回転してスプリ
ング７８による回転体６８の回転トルクを最大に
設定する。次に中間歯車６２への押圧を解除すれ
ば、中間歯車６２はコイルスプリング６５の弾発
力によつて上昇し、該中間歯車６２は第１と第２
の回転体６８，６０のそれぞれに噛合する。該状
態においてまず、図板２２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３６のハ
ンドル４６を手で握つて、ハンドル４６を図板２
２面に対して平行な任意の方向に加圧すると、ヘ
ツド３６を図板２上の所望の簡所に平行移動させ
ることができる。ヘツド３６を図板２２上の任意
の位置に、公知のヘツドバランス機構により静止
させた状態で、公知のインデツクス機構を操作
し、スケール取付板４８を、複軸管４０を中心と
して自由に回転自在な状態とする。即ち、スケー
ル取付板４８の、非回転部材に対する固定を解除
する。該状態において、スケール取付板４８、及
び直定規５２，５４等の自重によつて、回転体６
０即ちスケール取付板４２と連動する第１の回転
体６０に主軸４２を中心とする回転トルクT′が
発生する。この回転トルクT′と、スプリング７
８の弾力によつて、回転体６８に作用する回転ト
ルクＴの大きさは同一で、該回転トルクＴは中間
歯車６２を介して第１の回転体６０に、上記回転
トルクT′と相殺する方向に作用する。従つて直
定規５２，５４は、フリー回転状態となつても、
図板２２上に静止し、自重によつて急回転するこ
とがない。前記直定規５２を縦レール８に対して
上向き略平行となるまで即ち略＋90度強程回転す
ると、回転体６０の直定規５２，５４等の重量に
よる回転トルクがゼロとなる。このとき端子８６
はガイドプーリ８４に最も接近し、スプリング７
８による第２の回転体６８の回転トルク発生要素
としてのいわゆる回転半径がゼロとなる。直定規
５２を略−90度弱程回転すると、回転体６０の直
定規５２，５４の重量による回転トルクがゼロと
なる。このとき端子８６はガイドプーリ８４から
最も離反し、ロープ８０は第２の回転体６８の回
転中心軸６６の中心延長線上に位置し、スプリン
グ７８の引張力が最大となる。しかしながらこの
引張力は、軸体６６によつて非回転部材側で支え
られ、回転体６０に作用することがない。

次に、上記回転半径を調整する動作について説
明する。

モール７６を回転すると、駒部材７２がねじ軸
７４に沿つて移動し、ロープ端子８６は、駒部材
７２と連動して回転体６８上を、その半径方向に
移動する。上記ロープ端子８６の移動によつて回
転体６８の回転中心に対するロープ連結点の距離
が変化する。直定規の自重等によつてスケール取
付板４８にかかる荷重の値は、図板２２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２２の傾斜角度を変化させたとき
は、モール７６を回転調整することによつて、前
記荷重によつて回転体６８に生じる回転トルク
T′に対して、スプリング７８の引張荷重によつ
て回転体６８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、上記コイルスプリング７８、及びロープ８
０は、前記第２の回転体６８にその回転に伴つて
ほぼサインカーブで変化する回転トルクを生じさ
せるばね手段を構成している。

〔効果〕

本発明は、上述の如く、バランス用のばねの偏
荷重を、第２の回転体の支持部で支えるようにし
たのでばね力が主軸に偏荷重としてかかることが
なく、主軸の回転を軽くスムーズに行うことがで
きる。また、中間歯車と第１又は第２の回転体と
の噛合を解除することにより、第１と第２の回転
体をそれぞれ独立して回転調整可能としたので、
直定規を静止した状態で、第２の回転体の角度を
調整することができる。しかも、中間歯車は、ヘ
ツドの支持基板に設けたので中間歯車の第１又は
第２の回転体に対する噛合解除操作にヘツドの握
りハンドルが邪魔になることがない等の効果が存
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は断面図、第２図は平面図、第３図は平
面図、第４図は説明図である。 ２……直定規、４……回転体、６……ばね、８
……複軸、１０……回転体、１２……軸、２２…
…図板、２４……横レール、２６……横カーソ
ル、２８……縦レール、３２……縦カーソル、３
６……ヘツド、３８……支持基板、４０……複
軸、４１……ナツト、４２……主軸、４４……取
付板、４６……ハンドル、４８……スケール取付
板、５２、５４……直定規、５６……分度盤、６
０……回転体、６２……中間歯車、６６……軸
体、６８……回転体、７２……駒部材、７４……
ねじ軸、７６……モール、７８……コイルスプリ
ング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 図板上を、所定の向きを保持した状態で任意
   の位置に移動可能なヘツドと、該ヘツドの非回転
   部材側に回転自在に嵌挿された主軸と、該主軸に
   取付けられた定規取付板と、該定規取付板に取付
   けられた直定規とを備えた自在平行定規におい
   て、前記主軸側に円周部に歯が形成された第１の
   回転体を取付け、前記ヘツドの非回転部材側に中
   間歯車と円周部に歯が形成された第２の回転体を
   回転自在に支承し、前記中間歯車を前記第１と第
   ２の回転体のそれぞれに前記第１と第２の回転体
   が同期回転するように噛合し、前記第２の回転体
   の偏心部に、一端部が前記ヘツド２２の非回転部
   側に連結するばね手段の他端を該第２の回転体に
   前記第１の回転体の前記直定規等の重量による回
   転トルクに対してほぼ相殺する方向の回転トルク
   が生じるように連結し、前記中間歯車を前記第１
   と第２の回転体のうちの少なくとも一方の回転体
   との噛合状態が外れる方向に変位可能としたこと
   を特徴とする定規の平衡装置。