JPS6367197A - 楕円コンパス - 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 この発明は、通常のコンパスを用いるような操作で楕円
を作図するだめの楕円コンパスに関する。

従来の技術 従来楕円を作図する手法は雲形定規を用いたり、通常の
コンパスを円筒面上で操作したりする操作の煩さ々もの
し７５）なかった。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、通常のコンパスを用いるような簡単な操作
で楕円を作図することができ、しかも、長軸半径ａと短
軸半径すとの比率が異なりまたは焦点距離の異なる楕円
を単一のコンパスを用いて作図するための楕円コンパス
を提供することにある。

問題点を解決するための手段 楕円は２つの焦点からの距離が一定である点の軌跡であ
ることは良く知られていることであるが、この発明はそ
の原理を利用したものである。

そこで、この発明では、２つの焦点位置は楕円の中心か
ら点対称の位置にあることより、まず、その位置決めが
容易（でできる機構を、楕円の中心に位置する楕円中心
軸柱と、２つの焦点位置に位置する焦点軸柱との間に配
置し、楕円を描く筆記具を備えた動点軸柱を、楕円中心
軸柱の半径方向に設けた動点軸柱案内軸によってその軸
線方向に案内すると共に楕円中心軸柱の中心軸線の周り
に回動できるようにし、該軸線方向の案内を２つの焦点
軸柱から動点軸柱に対して一定長さのベル）ｋ掛渡し、
このベルトを常時緊張させて置くために動点軸柱案内軸
は介作　　用 この発明は、２つの焦点軸柱から動点軸柱に揚種したベ
ルトが、その長さの一部において、丁度２つの焦点から
の距離が一定と彦ったことになるので、動点軸柱を前記
中心軸線の周りに回動させればそれが備えている筆記具
によって楕円を作図することができることになる。

そして、２つの焦点軸柱間の距離が機構を操作して容易
に変え得るので焦点距離又は長短半径比の異った楕円が
次々と作図することが可能と々り又長さの異ったベルト
を掛替自在としてそのことを助長する。

実施例 第１図のものは、この発明の一実施例を示すものであっ
て、楕円中心軸柱は１．２つの焦点軸柱は２，２′、動
点軸柱け３で表わされている。

楕円中心軸柱１．２つの焦点軸柱２，２′は作図上それ
らの位置を決める位置決め針をもっており、動点軸柱３
は筆記具をもっている。２つの焦点軸柱２．２”Ｑ楕円
中心軸柱１に対して点対称に位置決めさせる装置すなわ
ち２つの焦点軸柱２．２”、（楕円中心軸柱１の中心軸
線に対して点対称になるようにその位置を調節できかつ
その位置に固定できる装置（以下では単に焦点位置決め
装置という）は、楕円中心軸柱１に設けた焦点軸柱案内
軸４と焦点距離調整ネジ軸５とを備え、焦点軸柱案内１
ｌｉ１１１４は２本でそれぞれ楕円中心軸柱１に固定さ
れ（これは簡単なものでは１本でもよい）、焦点距離調
整ネジ軸５は調整輪６により回動自在に楕円中心軸柱１
に支持されている。この焦点軸柱案内軸４と焦点耐難調
整ネジ軸５とを受入れるために焦点軸柱２゜２′に１は
孔７，７′とネジ孔８，８′とを備えている。

ネジ孔８が例えば左ネジとするとネジ孔８′は右ネジと
なっており、焦点距離調整ネジ軸５も左の方は左ネジ右
の方は右ネジとなっていて、調整輪６を回動すると、２
つの焦点軸柱２，２′は楕円中心軸柱１に対して共に近
づいたり共に離れたりして点対称の関係を保ち乍ら容易
に楕円中心軸柱１からの位置決めができる機構と々って
いる。なお、焦点軸柱案内軸４堂焦点距離調整ネジ軸５
の両端部は膨大にされていて焦点軸柱２，２′が簡単に
は抜出さないようにしである。

つぎに、楕円中心軸柱１と動点軸柱３との間の関連につ
いて述べると、楕円中心軸柱１はその位置決め針の位置
から下部９は動かない。上部１０は下部９に対して回動
自在ではあるが簡単（（は抜出さないように支持されて
いる。その詳細は第２図のものと同じであって後述する
。

上部１０には２種類の第１と第２の動点軸柱案内軸１１
．１２が固着されており、また、これらの案内軸１１．
１２は動点軸柱３の孔１３を貫通しており、第１の動点
軸柱案内軸１１は単に孔１３を貫通しているだけである
が第２の動点軸柱案内＠１２は孔１３を貫通したトナッ
ト１４によってネジ止めされるよう端部にネジ部をもっ
ており、さら１で、スプリング１５とスペイサ１６とが
介挿されていてスプリング１５ば、動点軸柱３を楕円中
心軸柱１から引き離す方向の圧縮スプリングとして附勢
されている。

ベルト２０は、楕円中心軸柱１の凹部１７、焦点軸柱２
，２′の凹部１８，１８’及び動点軸柱３の凹部１９に
掛渡してあり、これが楕円を作図するときに欠くことが
できない２つの焦点からの一定の長さを決めるものであ
る。このベルト２０は、スプリング１５を圧縮するよう
動点軸柱３を指等で押し込むと、各凹部１７，１８゜１
８’、１９から容易に外すことができ掛渡しも容易であ
るから掛替自在といえるものである。

図示のように、前記焦点位置決め装置を用いて楕円中心
軸柱１に対し２つの焦点軸柱２，２′を焦点距離に位置
決めをし、その位置決めされた針を用いて描くべき楕円
の焦点位置に位置させ、把手２１をつ１んで回動すると
上部１ｏが回動し、それにつれて第１と第２の３つの動
点軸柱案内軸１１，１１．１２が楕円中心軸柱１の中心
軸線周りに回動し動点軸柱３も回動するが、ベルト２０
とスプリング１５との協同する働きによってその動きが
拘束されて動点軸柱３は楕円上を動き、その摺動筆記具
保持装置２２（その詳細は後述する）にある筆記具によ
って楕円を作図することができる。

第２，３図のものは、この発明の他の実施例を示すもの
であって、第１図のものと同じ働きをするところは同じ
符号を付けである。第２゜３図では動点軸柱６が楕円の
長軸半径ａ方向（であるために楕円中心軸柱１と２つの
焦点１１＋柱２゜２′とに対し同一平面内に存在してい
る。焦点軸柱案内軸４の１つに１は目盛２３が施され、
焦点軸柱２，２′の位置決めの目安としである。

動点軸柱案内軸１１．１２は２本からなり、第１の動点
軸柱案内軸１１は第１図のものと同じであるが、第２の
動点軸柱案内軸１２にはその端部にネジ部とかナツトと
かがなくそれに代えてストッパ２４が設けである。もつ
とも、第１と第２の動点軸柱案内軸１１．１２のいずれ
の方を上とするかは単なる設計上のことであるが、ベル
ト２０とスプリング１５との力関係からいえば第２の動
点軸柱案内軸１２は図示のように下方にある方が望まし
い。

楕円中心軸柱１の下部９と上部１０とは、下部９に設け
た孔２５と、これに嵌合する」二部１０に設けた耳軸２
６と、その耳軸２６の中間部分に設けた環状溝２７と、
この環状溝２７に対し係脱できる下部９に設けた止めネ
ジ２８とによって回動自在ではあるが抜出さ々いように
されている。

動点軸柱６は、本体部分２９と摺動筆記具保持装置２２
とからなり、両者の連結は楕円中心軸柱１の上部１０と
下部９との連結と同様であって、本体部分２９に設けた
孔５０と、これに嵌合する摺動筆記具保持装置２２′に
設けた耳軸３１と、その耳軸６１の中間部分に設けた環
状溝３２と、この環状溝３２に対し係脱できる本体部分
２９に設けた止めネジ３３とによって抜出さないように
されているが、この場合必ずしも回動自在にされる必要
はない。

この摺動筆記具保持装置２２′の詳細は、第４図で分か
るようにシリンダ３５とピストン３４とそれぞれて設け
たフランジ３６と３７とがあり、これらフランジ３６と
３７との間にシリンダ３５とピストン３４とが難され、
るように附勢されるピアノ線バネ３８が設けである。こ
のバネ、ば、ピアノ線バネに限らず板バネでもよいが、
シリンダ６５とピストン３４とが抜落ちないように各フ
ランジ３６と３７とに固定できるものでなければならな
い。ピストン３４にはさらに鉛筆芯、ボールペン先等の
筆記具４０を着脱容易に保持するチャック３９が取付け
である。

また、動点軸柱６は、本体部分２９と摺動筆記具保持装
置２２′との中間に、第５図で示すような拡大用アタッ
チメント４１を設けてこれら三者からなるようにするこ
ともできる。そのため拡大用アタッチメント４１の°頂
部には摺動筆記具保持装置２２′の頂部と同径同長の耳
軸３１′と環状溝３２′とを設け、この耳軸３１′にそ
の軸線から相当外れていて平行な軸線をもつ中空円筒４
２を耳軸３１′から下降する方向に傾斜した部材４６で
連結し、この中空円筒４２に摺動筆記具保持装置２２′
の耳軸３１を嵌合し、その環状溝３２に対し係脱できる
ように、止めネジ３３′かボール４４を入れる孔４５を
設はバネ４６とバネ止め４７とをもってボール４４を中
空円筒４２の内面より突出させて保持できるボール４４
かを中空円筒４２に設ける。中空円筒４２が耳軸３１′
より一′Ｐ−ｔＰ下方に下げであると、筆記具４０の筆
圧を高めることができ、描く楕円の大きさが大きくなる
ことによる筆圧の不足を補足できる。また、耳軸３１′
が動点軸柱３の本体部分２９に対し回動自在な保合にな
っていることにより、中空円筒４２の位置を楕円の長軸
半径ａ方向から耳軸３１′の周りに回動さすると、楕円
中心軸柱１の中心軸線からの動点軸柱３の距離を変化さ
せ得るので、長軸半径ａと短軸半径すとが異なる他の楕
円の作図に役立つ。

このような楕円の拡大には前記拡大用アタッチメント４
１を用いることなく第６図に示す２つの折曲部４８．４
９をもった摺動筆記具保持袋３２２＃−５，用いること
によってもできる。そのときその耳軸３１″と環状溝３
２“が第４図の摺動筆記具保持装置２２′のそれと同じ
であれば互換性をもつことができる。この鳴合には、耳
軸６１′の周りに回動できるようにする必要ば々く、２
つの折曲部４８と４９とを用いて筆記具４０が楕円中心
軸柱１の中心軸線と平行になるようにするだけでよい。

この場合、第４図のピアノ線バネに代えてシリンダとピ
ストン間に介挿されたコイルバネを用いることもできる
が、シリンダからピストンが抜出さないようにするため
にシリンダの下端部とピストンの上端部とにフランジの
ようなストッパを設ける必要がある。

しかし、このものでは折曲によって筆圧が減するので楕
円中心軸柱１の中心軸線に対する筆記具４００半径の拡
大は自づと制限ケ受ける。

つぎに、焦点位置決め装置の他の実施例について述べる
と、リンク機構のものが考えられる。

このリンク機構のものは、第７〜１１図に示されている
が、これとよると、焦点軸柱２，２′を楕円中心軸柱１
の方に近づけＣも焦点軸柱２゜２′の外側に突出するも
のが々いので楕円コンパスの操作が容易である。

ところで、リンク機構といっても第７，８図のものと、
第９〜１１図のものとではその性質が異なり、第７，８
図のものは操作の過程においても位置決め針の動きが同
じ水平面上を動くが、第９〜１１図のものは何らかの水
平面を利用してその上で位置を設定しないと点対称的な
動きとすることはでき々い。しかし、後者の場合でも単
に１つの平面を中介させるだけで容易に点対称的な操作
ができるので、このものも焦点位置決め装置の１つとし
て提案するものである。

第７，８図の焦点位置決め装置は、中心全ピン６７．６
Ｂで枢着した２つのリンク５０と５１及び５２と５３を
そ瓦ぞれの組としており、その端部は固定枢着部５４，
５５，５６と、摺動片枢着部５７，５８．５９とＫそれ
ぞれのピンにより枢着され、摺動片枢着部５７，５８゜
５９は摺動溝６１，６２．６３に沿って摺動できるもの
である。この摺動片枢着部５７，５８゜５９のうち、摺
動片枢着部５８はリンク５１と５２に対し共用するもの
とさ、−でいる、すなわち、リンク５０と５１の組及び
リンク５２と５３の組に対してリンク５１とリンク５２
との摺動片を摺動片枢着部であるピン５８として共用し
てい乙。ピンであり摺動片でもある摺動片枢着部５８ば
、端部フランジ６４とネジ６５に嵌合するナツト６６に
よって摺動片枢着部５８の移動を固定するものとして装
置されている。

これらの関係は上下逆であってもよい。すなわち、摺動
溝６１，６２．６３が枢着部５４゜５５．５６の位置に
あってもよい。

第９〜１１図の焦点位置決め装置は、リンク５０′と５
１′及び５２′と５３′ヲ平行リンクの組として線対称
に配置して構成している。固定枢着部５４’、５６’及
び５７’、５９’に対し摺動片枢着部５５′と５８′と
は第１１図にみられるように一体となるように摺動片６
９で連結されている。

これによっても焦点軸柱２，２′の動きは楕円中心軸柱
１に対してそのｉｔでｂま点対称の動きとは々ら力いが
、焦点位置を決めるに当ってこれらの軸柱１．２　、２
／の位置決め針を１つの平面上に置いて線を揃えさえす
れば点対称になるよう調整でき乙ものである。この場合
摺動片枢着部５５′と共にリンク５１’、５３’の端部
を摺動片６９に一体に設けである端部フランジ６４′と
、ネジ６５′及びナツト６６′とによって固定すれば、
この装置によっても点対称の位置決めが容易にできる。

なお、このものではリンクの端部も固定しなければなら
ないから、摺動片枢着部５５′のみで々〈５８′の方に
もそり、と同様の固定装置を設ける方がよい。

発明の効果 この発明は、焦点位置決め装置の操作容易性、ベルト２
０の掛替自在性、拡大用アタッチメントの使用や摺動筆
記具保持装置の構成によって、楕円の焦点距離又（は長
短軸の変更を容易に行うことができるので、通常のコン
パスの操作と同様の簡単な操作で種々の楕円を作図する
ことができる。また、摺動筆記具保持装置によって長袖
半径方向の部分でも十分な筆圧を確保できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の楕円コンパスの一実施例の斜視図、
第２図はこの発明の楕円コンパスの他の実施例の正面図
、第３図はその平面図、第４図はこの発明に使用する摺
動筆記具保持装置の縦断正面図、第５図はこの発明に使
用する拡大用アタッチメントの一部断面正面図、第６図
はこの発明に使用する他の摺動筆記具保持装置の射視図
、第７図はこの発明に使用する焦点位置決め装置の正面
図、第８図はそのイーイ線断面図、第９図はこの発明に
使用する他の焦点位置決め装置の正面図、第１０図はそ
のローロ線断面図、第１１図はその摺動片の平面図であ
る。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置決め針をもつた楕円中心軸柱と、その中心軸
   線に対して平行な軸線をもつていて焦点位置決め装置と
   位置決め針とをもつた２つの焦点軸柱と、同じく該中心
   軸線に対して平行な軸線をもつていて該楕円中心軸柱の
   半径方向に設けた動点軸柱案内軸によつてその軸線方向
   に案内されかつ該中心軸線の周りに回動できるように支
   持されており筆記具をもつた動点軸柱と、２つの該焦点
   軸柱の位置決め針が描くべき楕円のそれぞれの焦点位置
   に設定されたとき、該動点軸柱についての動点軸柱案内
   軸方向への案内動きが、動点軸柱案内軸に介挿され該中
   心軸線から該動点軸柱を離す方向に附勢されたスプリン
   グと、該スプリングと対抗する２つの該焦点軸柱から該
   動点軸柱に掛替自在に掛渡したベルトとによつて拘束さ
   れていることを特徴とする楕円コンパス。
2. （２）前記焦点位置決め装置が、前記楕円中心軸柱の中
   心軸線を通る１つの平面内に延び該中心軸線に垂直に該
   楕円中心軸柱に設けた焦点軸柱案内軸及び焦点距離調節
   ネジ軸と、該焦点距離調整ネジ軸が該中心軸線を境とし
   て一方が左ネジのときは他方が右ネジになるような左右
   ネジ軸であつて、さらに２つの該焦点軸柱に設けた該焦
   点軸柱案内軸及び焦点距離調節ネジ軸をそれぞれ受入れ
   る孔及びネジ孔とから成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項に記載された楕円コンパス。
3. （３）前記焦点位置決め装置が、２つの前記焦点軸柱と
   前記楕円中心軸柱のいずれにもその各軸線方向において
   その一方には固定枢着部を設けると共に他方には摺動片
   枢着部を設け、中心を枢着した２つのリンクを組として
   そのそれぞれの端部を該固定枢着部と該摺動片枢着部と
   に枢着して該楕円中心軸柱に対し２つの該焦点軸柱がそ
   の位置を調節できるようにし、該楕円中心軸柱の摺動片
   は単一のものとして該２つのリンクの両組に共用し、こ
   の摺動片に対してその移動を固定する固定装置を設けた
   ものから成ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項に記載された楕円コンパス。
4. （４）前記焦点位置決め装置が、２つの前記焦点軸柱に
   対しその軸線方向に隔てて２つのリンクを組としてその
   両組のそれぞれの一端を固定枢着し、両組の該リンクの
   それぞれの他端を前記楕円中心軸柱に設けた共通の摺動
   片の中央部に該組の２つのリンクが互に平行になると共
   に他組の２つのリンクとは線対称となるように枢着して
   、該楕円中心軸柱に対し２つの該焦点軸柱がその位置を
   調節できるようにし、該摺動片と該摺動片にある少くと
   も一方の枢着部の両リンクを共に固定する固定装置を設
   けたものから成ることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項に記載された楕円コンパス。
5. （５）前記筆記具を備えた動点軸柱の筆記具が、筆圧を
   増すように摺動させられる摺動筆記具保持装置により保
   持されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   〜（４）項のいずれかの（１）項に記載された楕円コン
   パス。
6. （６）前記筆記具を備えた動点軸柱が、前記摺動筆記具
   保持装置に対し中間に拡大用アタッチメントを備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（５）項に記載された
   楕円コンパス。
7. （７）前記筆記具を備えた動産軸柱の前記摺動筆記具保
   持装置が２つの折曲部をもつていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（５）項に記載された楕円コンパス。