JPS61104896A - 自在平行定規における定規の平衡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
図板面に沿っ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〕

此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、バランスウェイト方式、偏心カム方式、
ばね方式が存する。

バランスウェイト方式は、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ェイ
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って偏
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って円盤にバ
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〕

上記バランスウェ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、バランスウェイトの慣性力によっ
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、この摩擦力によっ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、ヘッドの非回転体側に
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が一９０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って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ってヘッドの耐久性と定規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５
ｋｇとなり、回転体１０のトルクは最大となる。第４図
ｆの如く定規２が一９０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１回転体ト
ルクのみが作用するため回転体４と複軸８との闇に作用
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、ヘッ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、ヘッ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の回転体をヘッドの回転体に係合さ
せて、該ヘッドの回転体の、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。

図版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
によって複軸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。従って回転体重０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
であったならば、回転体６２を停止した状態で回転体６
０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ッドと、該
ヘッ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、前記ヘッドの非
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
ルクに対して第１と第２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、傾斜図板上でヘッドを静止した
状態において、定規取付板及び直定規等の重量によって
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９図板に沿っ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１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
紺に説明する。

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３４を介してヘッド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４０がナツト４１によって固定されてい
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って取付板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
ックス機構及びスケール取付板を分度盤５６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形成され
た回転体であり、ねじによって前記取付板４今に固定さ
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６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
によっ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
み合っている。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
伝達体６０の外周部には歯車が形成され、該歯車は前記
中間歯車６２に噛み合っている。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っ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１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７
２に回転自在に嵌合し、前記駒部材７２は前記モール７
６のねじ軸７４に沿っ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８２．８４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８
６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の六７１，７ヨ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。従って
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の弾発力によって上昇し、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。ヘッド３６のハン
ドル４６を手で握って、ハンドル４６を図版２２面に対
して平行な任意の方向に加圧すると、ヘッド３６を図板
２上の所望の箇所に平行移動させることができる。ヘッ
ド３６を図板２２上の任意の位置に、公知のヘッドバラ
ンス機構により静止させた状態で、公知のインデックス
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等の自重によって１回転体６ｏ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７８の弾力によって１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。従って直定規５２．５
４は、フリー回転状態となっても、図板２２上に静止し
、自重によって急回転することがない。前記直走Ｒ５２
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７８
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によっ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
沿って移動し、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の移動によって回転体６
８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ってスケール取付板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
化に伴って変化する。従って、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っ
て、前記荷重によって回転体６８に生じる回転トルクＴ
′に対して、スプリング７′８の引張荷重によって回転
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。

〔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
及び第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、ヘッドの
支持基板に設けたので中間歯車の第１及び第２の回転体
に対する噛合解除操作にヘッ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、　３６
・・・・ヘッド、　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、　６０・・・・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 特許出顆人　　　　　武藤工業株式会社（ｂ） （Ｃ） ４図 （ｄ） （ｅ） （ｆ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ッドと、該ヘッドの非回転
   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、前記ヘッ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。