JPS62199496A - 自在平行定規におけるヘツド弾発装置 - 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〕 本発明はヘッドを図板面に対して上昇したとき、該上昇
位置でヘッドから手を離してもヘッドが急落下しないよ
うにヘッドをばね力によって上昇方向に弾発するように
した、自在平行定規におけるヘッド弾発装置に関する。

〔従来の技術〕

レールタイプ自在平行定規は、第１図及び第２図に示す
ように、縦カーソル２に固設された立ち上り片２ａに一
対のリンク４，６の各一端が枢軸８，１０によって回転
自在に連結し、リンク４，６の各他端はリンク１２の両
端に枢軸１４．１６によって回転自在に連結されている
。ヘッド１８の基板２０の立ち上り部２０ａは前記枢軸
１４に回転自在に連結し、前記立ち上り部２０ａの、ヘ
ッド１８の重量による。軸１４を中心とする第２図中。

時計方向の揺動は、リンク１２に設けたストッパー軸２
２によって係止されている。前記立ち上り片２ａリンク
４，６，１２は、平行すンクを形成し、この平行リンク
によってヘッド１８は、図板２４面に対して昇降方向に
所定範囲内でほぼ平行移動可能にカーソル２に支持され
ている。２６は前記枢軸８によって前記立ち上り片２ａ
に回動自在に枢支８されたリンクであり、これの一端は
枢軸２８によって前記リンク４の突片に回転自在に連結
している。３０はスライドブロックであり、これにコイ
ルばね３２の一端が連結し、コイルばね３２の他端はリ
ンク２６の他端に連結している。前記スライドブロック
３０は調整ねじ３４を回転することによって１図中左右
方向に移動可能に、ガイド機構を介して縦カーソル２に
支持されている。

上記した構成において、コイルばね３２の引張力は、リ
ンク２６を軸８を中心として反時計方向に付勢し、この
付勢力によってヘッド１８は、図板２４面から浮上する
方向に付勢される。図板２４が水平のときは、最もヘッ
ド１８の重量によるリンク４，６の軸８，１０を中心と
する時計方向の回転力が大きくなる。従って１図板２４
が水平のとき、ヘッド１８をばね３２力によって浮上さ
せたいときは、！！ｌｌ整ねじ３４を回転して、スライ
ドブロック３０を第１図中、右方向に移動して、ばね３
２のたわみ量を増大させ１反対に、図板２４を傾斜した
場合には、ヘッド１８の重量によるリンク４，６の軸８
，１０を中心とする時計方向の回転モーメントが小さく
なる。従ってこの場合には、スライドブロック３０を第
１図中、左方向に移動して、ばね３２のたわみ量を減少
させる。

一般的なばねの、たわみ量に対するばね力の変化特性グ
ラフは、第１４図に示すように直線である０図板２４を
水平にした状態のときの、ばねのたわみの範囲をＡに設
定すると、ヘッド１８を図板２４に密着したときのばね
力の強さはＣ，ヘッド１８を図板２４から最上昇位置に
浮上したときのばね力の強さは、ｂである。図板２４を
やや水平にした状態のときの、ばねのたわみの範囲を已
に設定すると、ヘッド１８を図板２４に密着させたとき
のばね力の強さはす、ヘッド１８を図板２４から最上昇
位置に浮上させたときのばね力の強さはａである。図板
２４を床面に対してやや垂直に設定したときの、ばねの
たわみの範囲をＣに設定すると、ヘッド１８を図板２４
に密着させたときのばね力の強さはａ、ヘッド１８を図
板２４から最上昇位置に浮上させたときのばね力の強さ
はゼロである。

図板２４を床面に対して垂直に設定したときの、ばねの
たわみの範囲をＤに設定すると。

ヘッド１８を図板２４に密着させたときのばね力の強さ
はゼロ、ヘッド１８を図板２４から最上昇位置に浮上さ
せたととのばね力の強さはゼロである６ 従って１図板垂直時におけるヘッドの上昇時（フロー１
一時）と下降時（図板に対して密着する時）のばね力の
比は１図板垂直時は、ゼロ：ゼロ、やや垂直時は、ゼロ
：ａ、やや水平時は、ａ：ｂ、水平時は、ｂ：ｃとなり
、それぞれ異なる。

ヘッドの上下動は１作図者が手で持って操作するもので
あり、その場合１図板が垂直時と、やや垂直時と、やや
水平時と、水平時とでは。

ヘッドの使用感が異なってしまう。

この問題を、特開昭５９−１９９２９８号の発明は１図
板の傾斜角の変化に対応して、リンクに対するばねの作
用点をリンクの回転中心に対して変化せしめることによ
って解決している。即ち、ばねのリンクに対する押す位
置（力点）の半径を変えるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

リンクに対するばねの作用点をリンクの回転中心に対し
て変化せしめることにより１図板２４が水平のときのば
ねのたわみ量に対するばね力の変化特性を直線Ｅｌ（第
１５図参照）、図板がやや水平のときのばね力変化特性
を直線Ｅ２１図版がやや垂直のときのばね力変化特性を
Ｅ３とすることが可能である。

尚１図中、ｆｌ、ｆ２．ｆ３はヘッド下降時のばね力、
Ｊｌ、Ｊ２．Ｊ３はヘッド上昇時のばね力の大きさであ
る。この場合の、ヘッドの上昇時と下降時におけるばね
力の比は。

あまりかわらないため、作図者のヘッドの使用感は１図
板が水平の場合と、やや水平の場合、及びやや垂直の場
合とで、はぼ同じである。しかしながら５図板を垂直に
した場合、上記半径ゼロ、すなわちリンクの回転中心を
ばねの力点としなければならないので、第１５図中のＥ
４で示す特性を得ることが構造的に難しく、シかも１図
板が垂直の場合。リンクの枢軸に力がかかり、ヘッドを
浮上させることができても、ヘッドの昇降方向の動きに
大きな摩擦力がかかり、ヘッドの昇降方向の動きが重く
なってしまうという欠陥が存した。

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〕

上記目的を達成するため本発明は横レール４０と、該横
レール４０に直角関係を有して移動自在に連結可能な縦
レール４４と、該縦レール４４に移動自在に取り付けら
れる縦カーソル２と、該縦カーソル２に昇降方向に揺動
自在に枢支されるリンク２６と、該リンク２６の揺動端
側に該リンク２６の揺動と連動すべく連係されるヘッド
１８と、前記リンク２６を上昇方向に付勢せしめるとと
もに、前記縦カーソル２側に支点を有するばね３２と。

前記ばね３２の弾力を調整するばね力調整手段とを備え
た装置において、前記ばね３２として、たわみ量に対す
るばね力の変化特性がｎ次近似曲線特性（ｎは２以上の
整数）を有するばねを用いたものである。

〔作用〕

上記した構成において、ヘッド１８を上昇方向に付勢す
るばね３２は、図板２４の傾斜角度に応じて、そのたわ
み量を調整し、たわみ量を大きく設定すると、ヘッド１
８の昇降に応じた。ばね１８のたわみ量に対するばね力
の変化率が大きくなり、また、ばね３２のたわみ量を小
さく設定すると、ヘッド１８の昇降に応じた、ばね３２
のたわみ量に対するばね力の変化率が小さくなり、これ
は、図板２４の傾斜角に応じて、ばね力を調整しても、
ヘッドの下降時と、上昇時におけるばね力の比が１図板
２４の傾斜角によってほとんど変ることがなく１作図者
は、常に一定の使用感でヘッド１８を昇降方向に操作す
ることができるものである。

〔実施例〕

以下に本発明の構成を添付図面を参照して詳細に説明す
る。

第９図において、２４は図板であり、床面に対して水平
と垂直の間で所望の傾斜角度で固定し得るように傾斜可
能な製図台の支持枠に支持されている。４０は前記図板
２４の上辺に配設された横レールであり、これに横カー
ソル４２が移動自在に取り付けられている。

前記横カーソル４２−には縦レール４４の上端が連結し
ている。前記縦レール４４の下端は尾部コロを介して図
板２４に固設されたガイドレール上に走行自在に載置さ
れている。２は前記縦レール４４に移動自在に取り付け
られた縦カーソルであり、これに公知のヘッド昇降支持
装置１４６を介してヘッド１８の支持基板２０が連結し
ている。前記ヘッド１８の定規取付板４８には直定規５
０．５２が脱着可能に取り付けられている。ヘッド昇降
支持袋Ｗ１４６は、リンク４，６から成り、板状のリン
ク４の一方側は、縦カーソル２に固設された立ち上り片
２ａに固設されたピボット軸８の両端に、ピボット軸受
５４．５６を介して１図板２４面に対して垂直な平面内
で回動自在に枢支されている。リンク６の一端は、立ち
上り片２ａに軸１０によって、図板２４面に対して垂直
な平面内で回動自在に枢支されている。前記ヘッド１８
の支持基板２０の立ち上り部に形成された一対の突部２
０ｂ。

２０ｂの軸受部は、前記リンク４の他方にピポット軸受
５１Ｌ　６０を介して回転自在に支承されたピボット軸
１４に回転自在に嵌合している。前記ピボット軸１４に
は、リンク１２の上部の軸受部が回転自在に嵌合し、該
リンク１２の下部と前記リンク６の他端部は、第２図に
示すように、軸１６によって回転自在に連結している。

前記支持基板２０の立ち上り部２０ａの側面は、リンク
１２のねじ穴に螺合するストッパー軸２２に当接してい
る。

６４は前記支持基板２０の突部２０ｂに形成されたねじ
穴に螺合するヘッド上昇方向規制ストッパーであり、前
記リンク４の突片４ａの側面に対向している。６６は縦
カーソル２の立ち上り部２ａの下方に、図板２４面に対
して水平な方向に突設された互いに平行な一対のガイド
ピン（他方は図示省略）であり（第６図参照）、これら
に、スライドブロック３０の軸穴がスライド自在に嵌合
している。

前記スライドブロック３０には、第１図に示すように、
ねじ穴が形成され、これに、つまみ付きのスプリング調
整ねじ３４が螺合し、該ねじ３４の円錐状の先端部は、
前記縦カーソル２の立ち上り片２ａに形成された円錐状
の凹部に嵌合している。２６は略く字状に形成された一
対のリンクであり、これの各一端はスプリング引掛軸６
８が架設され、該リンク２６の略中間部に形成された軸
穴が前記ピボット軸８に回転自在に嵌合している。前記
リンク２６の各他端は第１図に示すように、前記リンク
４に突設された突片に軸２８によって回転自在に連結し
ている。前記スプリング引掛軸６８と前記スライドブロ
ック３０に架設されたスプリング引掛軸７２との間には
、３本のコイルスプリングＡ、Ｂ、Ｃから成るばね３２
の引掛部が係合している。前記ばね３２はそれぞれ、第
８図に示すように長さが異なり、各一端の引掛部ａ、ｂ
、ｃは、軸６８に対して、ばねの長手方向に所定間隔ス
ライド自在に形成され、ヘッド１８が設定された最上昇
位置にあるときの、前記各引掛部ａ。

ｂ、Ｃの軸６８に対する遊び（ガタ）量Ｇｌ。

Ｇ２．Ｇ３は、それぞれ異なっている。前記ばねＡ、Ｂ
、Ｃのヘッド１８の下降方向の変位量に対するばね力の
変化特性は第１０図すに示す如くであり、全体として、
第１Ｏ図Ｃに示すように２次曲線に近似した特性となっ
ている。

次に本実施例の作用について説明する。

ヘッド１８のハンドルを手で握り、ヘッド１８の自重に
よって支持基板２０の側面がストッパー軸２２に当接し
た状態で、ヘッド１８を上昇方向に引き上げると、リン
ク４，６．２６は、ピボッＩ〜軸８，１０を中心として
、第２図中、反時計方向に揺動し、リンク１２が図板２
４面に対して略平行に上昇して、ヘッド１８は図板２４
面に対して略平行を保持した状態で上昇する。ヘッド１
８の平行状態における上昇方向の移動範囲は、ストッパ
ー６４の突出量で決定され、ストッパー６４がリンク４
の突片４ａの側面に衝突したところでそれ以上のヘッド
１８の上昇が阻止される。

ヘッド１８の上昇可能範囲内において、任意の上昇位置
でヘッド１８のハンドルから手を離すと、ヘッド１８の
重量によってリンク４には、ピボット軸８を中心として
、第１図中、時計方向に回転トルクが発生する。この回
転トルクとばね３２の引張弾力によってリンク４に作用
する回転トルクの大きさは略同−となるように、予じめ
調整されている。この調整は、図板２４の傾斜角に応じ
て、スプリング調整ねじ３４を回転し、スライドブロッ
ク３０を第１図中、左右方向に移動して、ばね３２のた
わみ量を調整することによって行う。

これによって、ヘッド１８から手を離しても、ヘッド１
８は任意の上昇位置でバランスし、自重によって落下す
ることがない。

また、本実施例では、ヘッド１８は、これを下降して図
板２４面に密着させたとき、該状態を保持するように構
成されている。

ヘッド１８を図板２４面に密着させたときのリンク２６
に作用するトルクＭｃは、 Ｍｅ　＝Ｆ−ｄ ここでＦはばね力、ｄはばねと垂直なアーム長さである
。（第４図参照） ｒをアーム長さ、〆をアームの蝶番（軸８゜７０を通る
直線）に対する傾き角、ｅをばねの水平に対する傾き角
とすると、 ｄ　＝　ｒｓｉｎ　（（Ｘ＋θ）・・・・・・（１）で
ある。

ｋをばね定数、Ｘをばね変位量とすると。

Ｆ＝ｋｘ・・・・・・（２） よって、上記（Ｌ）（２）式から、 Ｍｃ＝ｋｘＸｒｓｉｎ　（ｇ＋ｅ）”・・（３）となる
。

ヘッド浮上時のリンク２６に作用するトルクＭｆは、上
記（３）式から Ｍｆ＝ｋ（ｘ−Δｘ）　Ｘ　ｒａｉｎ　（ｃ％−Δぴ＋
ｅ十〇） である。

ここでΔＸは、ヘッド上昇時のばねの変位量。

Δ〆は、ヘッド上昇時のアームと蝶番との傾き角の変位
量、βは、螺番の水平に対する傾き角である。

ヘッド１８を図板２４面から浮上させると、ばね変位量
はへラド１８の３図板密着時より小さくなり、アームと
蝶番との傾き角（ヒ一Δぴ）も小さくなる。

ここで、ΔＸとΔ〆が微少だとして省略すると。

Ｍｆ＝ｋｘＸｒｓｉｎ（（Ｘ＋θ＋１！３）よって。

Ｍｆ／Ｍｃ＝　　（ｋｘＸｒｓｉｎ　（ｃｘ：＋ｅ＋β
）〕／　［ｋ　ｘ　Ｘ　ｒ　ｓｉｎ　（（Ｘ＋ｅ）　）
　＞　１の条件を設定すれば、ヘッド１８を図板２４面
に密着させ且つ、図板２４上に浮上させることができる
。

尚１本実施例では、３本の、第１０図すに示すばね力の
変化特性を示すばねＡ、Ｂ、Ｃによって、第１０図Ｃに
示す２次曲線特性を得たが、第１０図ｄに示す、ヘッド
の下降方向変位量に対するばね力の変化特性を有する３
本のばねＡ’、Ｂ’、Ｃ’を用いて、第１０図ｅに示す
、ばねの変位量に対するばね力の２次曲線近似変位特性
を得るように構成しても良い。また、上記２次曲線特性
は、複数本のばねによって得る構成に特に限定されるも
のでなく、第１１図に示すように、１本の先細状の円錐
コイルばね８０を用いても良い、また、第１２図ａに示
すように、一方向に向けて幅が小さくなる板ばね８２を
５巻回して形成したいわゆる竹の子ばねによっても上記
２次又は３次曲線特性を得ることができる。第１３図は
１巻径が同じでリードが一方向に向けて変化するコイル
ばね８４であり、このばねによっても、上記２次曲線特
性を得ることができる。

尚、本実施例では、ばねのたわみ変位量に対するばね力
の変位特性が２次曲線となるようなばねを用いたが、上
記特性が直線でなければ良く、従って２次曲線よりも更
に曲がりの大きなｎ次曲線特性（ｎは２以上の整数）を
有するばねを用いても良い。

また１本実施例では、ヘッド１８を図版２４面に密着さ
せたとき、ヘッドは自重により密着状態を保持する実施
例について説明したが、ヘッド１８を図板面に密着させ
た状態で手を離すと、ばね力によってヘッド１８が図板
２４面に対して、若干浮上してしまう構成としても良い
。

〔効果〕

本発明は上述の如く、ヘッドを図板面から上昇する方向
に付勢するばねの、ばねたわみ量に対するばね力の変化
特性をｎ次近似曲線特性に設定したので、ヘッドの昇降
操作使用感が１図板の傾斜角が変わるごとに変化するこ
とがなく、同一の使用感でヘッドを昇降方向に操作する
ことができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は側面図、第２図は側面図、第３図は平面図、第
４図は側面図、第５図ａ、ｂは側面図、第６図は断面図
、第７図は断面図、第８図は説明図、第９図は平面図、
第１０図ａ、ｂ、ｃ、ｄｌ　８は説明図、第１１図は正
面図、第１２図ａ、ｂは外観図、第１３図は外観図、第
１４図は説明図、第１５図は説明図である。 ２・・・・縦カーソル、　　２ａ・・・・立ち上り片。 ４．６・・・・リンク、８．１０・・・・枢軸。 １２・・・・リンク、　　　１４．１６・・・・枢軸。 １８・・・・ヘッド、　　２０・・・・基板、　２２・
・・・ストッパー軸、　２４・・・・図板、　２６・・
・・リンク、　２８・・・・枢軸、　３０・・・・スラ
イドブロック、　　３２・・・・コイルばね。 ３４・・・・調整ねじ、　４０・・・・横レール。 ４２・・・・横カーソル、　４４・・・・縦レール。 ４６・・・・昇降支持装置、　４８・・・・定規取付板
、　　５０．５２・・・・直定規、　　５４．５６・・
・・ピボット軸受、　　　５８，６０・・・・ピボット
軸受、　６２・・・・ピボット軸、　６４・・・・スト
ッパー、　　６６・・・・ガイドピン、６８°°°°ス
プリング引掛軸、　７２・・・・スプリング引掛軸、　
　８０，８２・・・・ばね特許出願人　　　　武藤工業
株式会社 代理人弁理士　　　　西　島　ｍｔｍ−一１第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 第９図 ｂよＱ　　　　　　　　　　　’１”　Ｑ　Ｒ第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 隊ね）堂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）横レール４０と、該横レール４０に直角関係を有
   して移動自在に連結可能な縦レール４４と、該縦レール
   ４４に移動自在に取り付けられる縦カーソル２と、該縦
   カーソル２に昇降方向に揺動自在に枢支されるリンク２
   ６と、該リンク２６の揺動端側に該リンク２６の揺動と
   連動すべく連係されるヘッド１８と、前記リンク２６を
   上昇方向に付勢せしめるとともに、前記縦カーソル２側
   に支点を有するばね３２と、前記ばね３２の弾力を調整
   するばね力調整手段とを備えた装置において、前記ばね
   ３２として、たわみ量に対するばね力の変化特性がｎ次
   近似曲線特性（ｎは２以上の整数）を有するばねを用い
   たことを特徴とする自在平行定規におけるヘッド断発装
   置。