JP2000230828A - レーザー墨出し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザーモジュールを支持している鏡筒
（振子）の鉛直姿勢を正確かつ瞬時に確保し、また鉛直
姿勢になっているかどうかを可視できるように表示し、
しかも遠隔操作及び手動によりレーザー光の照射方向を
水平方向に回転できるようにすることを課題とする。 【解決手段】 支持体５０，５１下部に装着した鏡筒６
の鉛直線がジャイロ２の第１横軸５３と第２横軸５４の
交点を通過するように構成し、また円板９の傾斜許容限
界角となる位置に、円板９が接触することによって電気
信号が入力する傾斜検知手段を備えて、電気信号が入力
したときにはレーザー光が点滅するように構成し、さら
に装置１の下部を横方向に回転できる構造にすると共に
装置１の基台２６を残した上部分の水平方向の回転力
（リモコン端末器１００の操作と手動で行えるように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はレーザー光を利用したレーザー墨
出し装置に関し、詳しくはレーザーモジュールを支持し
ている鏡筒（振子）の鉛直姿勢を正確かつ瞬時に確保
し、また鉛直姿勢になっているかどうかを可視できるよ
うに表示し、しかもレーザー光の照射方向を水平方向に
回転できるようにして、この回転の制御をリモコン端末
器で遠隔操作できるようにしたレーザー墨出し装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】レーザー墨出し装置は、その上方中央位
置にジャイロが備えられており、このジャイロに支持体
を介して鏡筒の上端部が装着されており、またこの支持
体の上面には取付部材を介してレーザーモジュールが備
えられており、ジャイロで吊るされた鏡筒の自重による
鉛直姿勢回復力により、レーザーモジュールから照射す
るレーザー光を鉛直方向又は鉛直方向を基準にした所望
の方向、例えば天井及び壁面等に向けて照射するもの
で、このレーザー光による映像が墨出し線になる。

【０００３】このように鏡筒は何れの方向にも揺動しな
ければ鉛直姿勢が確保できないことから、ジャイロはこ
の要求を満たすことが必要となり、このため従来では、
図２１に示すジャイロが用いられていた。

【０００４】このジャイロ７０は、径の異なる複数のリ
ングのうちの内側のリング７０ａとその外側に位置する
リング７０ｂとを横軸７１ａで枢着し、またこのリング
７０ｂとその外側のリング７０ｃとを前記横軸７１ａと
横方向に直交する横軸７１ｂで枢着し、この外側のリン
グ７０ｃが上下回転自在に組み付けられて、内側のリン
グ７１ａが外側のリング７０ｃに対して何れの方向にも
揺動する構造のものであった（従来例１）。

【０００５】ところで、鏡筒の鉛直姿勢はその揺動が静
まることによって得られるものであるが、この揺動がゆ
っくり静まるのを待っていたのでは作業能率が悪くな
る。このため、従来では、図２２に示すように、鏡筒８
０の下部近傍箇所に銅製の円板８１を装着し、この円板
８１の上下方向の適所に図２３に示す複数個の永久磁石
８３，８５を配設し、この永久磁石８３，８５間に発生
する磁気トルクにより円板８１の揺動にブレーキをかけ
て、鏡筒８０をその自重による鉛直姿勢回復とその位置
での停止を促し、この鉛直方向を基準としたレーザー光
の照射方向が確保できるようにしていた（従来例２）。

【０００６】尚、レーザー墨出し装置を置いた床面が傾
斜していたり、凹凸があったりして、鏡筒が所定角度
（一般に５゜とされる）以上傾くとその下端部が周囲の
ガイドに当たって停止する。このように鏡筒が傾いた状
態より得られるレーザー光の照射方向は鉛直線を基準に
しておらず、墨出し線としては利用できないので、この
ような状態を職人が気が付かなければならない。このよ
うな場合、従来では、職人がレーザー光が揺れないまま
静止したのを見て、或いはレーザー光の照射方向が不自
然であることを見て、鉛直姿勢でないのを判断していた
（従来例３）。

【０００７】ところで、従来のレーザー墨出し装置で
は、レーザー光の向きを横回転方向に変える場合、本装
置又はその一部を構成するジャイロが横方向に回転自在
になっている場合には、これを手で回して行ない。その
ような構造になっていないものであれば、本装置を手で
動かしたり持ち上げたりしてその向きを変えていた（従
来例４）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た（従来例１）の構造のジャイロを用いると、このジャ
イロの最内側のリングの高さがあまり無くしかも座面が
狭くなっているために、ここに鏡筒やレーザーモジュー
ルを支持する支持体を装着しても、その安定性と中心位
置の確保が十分ではなかった。またその調整も難しかっ
た。

【０００９】この結果、鏡筒の自重による吊り下げのバ
ランスが狂って鉛直姿勢の確保が図れず、レーザー光の
向きに狂いが生じて、正確な墨出しが行えないといった
事態を招き易くしていた。

【００１０】また、上述した（従来技術２）のように、
複数個の磁石を円板の周面に沿った上下位置の複数箇所
に備えた場合、円板の揺動方向が常に一定しているわけ
ではないので、円板が揺動する方向によっては円板に加
わる磁気トルクに強弱が生じていた。このため、揺動の
方向や大きさによって円板にブレーキをかける状態が異
なって、円板すなわち鏡筒の揺動にブレーキが効き難い
場合もあった。

【００１１】また、上述した（従来技術３）を備えたレ
ーザー墨出し装置は、レーザー光の揺動が停止している
だけで鉛直方向が確保されていると誤判断され易く、作
業の信頼性を大きく損なう場合がある。

【００１２】また上述した（従来技術４）のような構造
であると、例えば職人が脚立の上に登った位置で天井面
の墨出し作業を行うときに、レーザー光で映し出される
墨出し線の向きを横直角方向に回転させて次の作業工程
に移るときに、一旦脚立から下りてレーザー墨出し装置
の所まで行ってこれを手で回転操作しなければならない
という煩わしさがあった。

【００１３】本発明の目的はこのような課題を解決する
ものであって、鉛直線を基準にした正確な方向にレーザ
ー光を照射させ、鏡筒の揺動を瞬時にしかも安定した状
態で鉛直姿勢で停止させ、しかも鏡筒の停止角が許容範
囲から外れているときには作業者にこれを判りやすく知
らしめ、しかもレーザー光の照射方向を横方向に変更す
ることが手動及び遠隔操作で行える、精度が高く作業性
に優れたレーザー墨出し装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
めに提案される手段は次の通りである。

【００１５】第１の手段は、ジャイロに関するもので、
基台上方の中央箇所に備えてあるジャイロにて吊り下げ
られた円筒又は円柱形状の振子の揺動による鉛直姿勢回
復力を利用してレーザーモジュールの照射方向の基準と
なる鉛直姿勢が得られるように構成したレーザー墨出し
装置において、ジャイロの一部を構成する長短２本の軸
のうちの長尺である第１軸の中央部に短尺である第２軸
の中央部を円滑回転自在に挿通支持させて第１軸と第２
軸とを平面視直交させた状態でその直交した部分が上下
方向に開口が形成された支持体内の中央に位置してお
り、このうち第２軸の再端部を上下方向に開口を向けて
形成した支持体の側部の対向する２箇所に装着し、第１
軸の再端部を支持体の側壁に開設した開口から支持体の
外側方に突出させて、該支持体の周囲に位置する平面視
リング形状の取付座に遠隔回転自在に装着したことによ
って、支持体下部に装着した振子の鉛直線が第１横軸と
第２横軸の交点を通過するようにした構造のジャイロが
用いられているところに特徴がある。

【００１６】このように構成すると、ジャイロ内の２つ
の回転軸の軸心の交点を鏡筒の鉛直線が通過するため、
しかも揺動のバランスが良いため、鏡筒の自重により得
られる鉛直線を基準にした正確な方向にレーザー光によ
る墨出し線を照射することができる。

【００１７】第２の手段は、ジャイロ、特にジャイロの
一部を構成する支持体に関するものであり、上記構成に
おいて、ジャイロを構成する支持体が上下２分割の筒体
からなり、この上下の筒体はその装着端面に形成された
段部が嵌まり合うことによって位置ずれを起こすことな
くボルトで装着されて組み付けられており、第２軸の両
端部はこの上下の支持体の装着側の端面の２箇所に形成
してある半曲面部分を合わせた箇所に挟み止められてお
り、１軸の両端部はこれら半曲面部分に対して横直角方
向となる上下の支持体の装着端面の２箇所に形成してあ
る半曲面部分を合わせて形成した開口内を通って支持体
の外方向に突出して、該支持体の周囲に位置する平面視
リング形状の取付座に遠隔回転自在に装着された構造の
ジャイロが用いられているところに特徴がある。

【００１８】このように構成すると、ジャイロの組立時
などにおいて２軸の交点がジャイロの中心から僅かなが
ら外れていたとしても、支持体を上下に組み付けている
ボルトを僅かながら緩めて第２軸を軸方向に移動調整す
れば良い。つまり２軸の交点を支持体の開口の中心に位
置させることが簡単に行える。またジャイロの各部の支
持構造が２軸の両端部で行われているために、つまり各
軸の両端部という離れた間隔で行われているために、揺
動バランスを確保し易いし、またその調整がし易い。

【００１９】第３の手段は、ジャイロの一部を構成する
ベアリング軸受の抜け止め構造に関するもので、前記い
ずれかの構成において、ジャイロの一部を構成する第１
軸の中央部の開口内に第２軸の大径の中央部が位置し、
この中央部分を軸方向の両側から挟むようにして前記開
口内にベアリング軸受を嵌装してあり、該開口の両外側
端面に装着したベアリング軸受止材によりベアリング軸
受の抜け止めを図り、第２軸の軸方向へのブレを無くす
ようにした構造のジャイロが備えられているところに特
徴がある。

【００２０】このようにしてベアリング軸受を嵌め入れ
てある開口の再端側からベアリング軸受止材を装着する
と、ベアリング軸受が開口内から離脱することもない
し、第２軸も軸方向にズレない。このため、精度の高い
ジャイロが得られる。

【００２１】第４の手段は、ジャイロの一部を構成する
第１軸の支持構造に関するもので、前記何れかの構成に
おいて、ジャイロの一部を構成する支持体の両端から突
出した第１軸の両端部を、支持体の周囲に位置する平面
視ドーナツ形状の取付座の半曲面部にそれぞれベアリン
グ軸受を介して支持し、該ベアリング軸受をその上方と
外側端の２方向からあてがうようにしてベアリング止材
を該取付座に装着した構造のジャイロが備えられている
ところに特徴がある。

【００２２】このようにベアリング軸受を各２方向から
あてがうようにして装着すると、ベアリング軸受を強く
押えなくてもしっかりと止められる。このため、ベアリ
ング軸受を上方から強く押し止めることによるベアリン
グ軸受の回転が重くなるといった事態もなくなる。

【００２３】第５の手段は、レーザーモジュール上方の
電気線の配線に関するもので、前記いずれかの構成にお
いて、レーザーモジュールに接続してある各２本の電気
線のうちの各１本を、ジャイロを支持している上部支持
台よりジャイロ中央の上方に立設させた支柱で支持し、
或いはこの支柱に接続して、これら電気線の重みをジャ
イロの中心方向に寄せてあるところに特徴がある。

【００２４】このように電気線を配線すると、電気線の
重みが加わることによる微妙な重量バランスの違いは殆
どなくなり、振子（鏡筒）により得られる鉛直姿勢は極
めて精度が高くなる。このため、レーザー光の照射方向
の精度はさらに高くなる。尚、固定状態の支柱に対して
レーザーモジュールは揺動するので、これら電気線は引
っ張られないように撓ませておく必要がある。

【００２５】第６の手段は、振子（鏡筒）の揺動静止構
造に関するものであり、上記いずれかの構成において、
振子の下部又はその近傍箇所に該振子の周側方に拡がる
円板を装着し、この円板から僅かながら隙間を設けた上
方と下方位置に、平面視ドーナツ形状の磁石板をそれぞ
れ備え、上下の磁石板による磁気トルクをこの円板に与
えて、前記振子の揺動を押え、該振子が鉛直姿勢で停止
するように構成したところに特徴がある。

【００２６】このように構成すると、円板の僅かながら
離れた上下位置にドーナツ状の磁石が位置しているた
め、円板がどのような方向に揺動しても、円板には上下
の磁石間に生じる磁気トルクが同じ状態で付与されの
で、安定した揺動停止力が得られる。しかも円板の上下
にドーナツ状の磁石が位置していると、揺動停止力は安
定した高いものとなる。このため円板つまり鏡筒は、揺
動が瞬時に止まって鉛直姿勢で停止する。

【００２７】第７の手段は、前述した第６の手段の構成
において、平面視ドーナツ形状の磁石として、ネオジ磁
石が用いられているところに特徴がある。

【００２８】ネオジ磁石は強力な磁力を有することが一
般にも広く知られており、このネオジ磁石を用いること
で、円板には強力な磁気トルクが加わって、その揺動に
強力なブレーキが掛かり、鏡筒を鉛直姿勢で停止させよ
うとする力が働く。つまり揺動にブレーキをかける力が
強くなって揺動から静止までの時間が早くなることから
作業性が高まるのである。

【００２９】第８の手段は、振子に関するもので、上記
いずれかの構成において、振子が鏡体で構成されている
ところに特徴がある。

【００３０】ここで敢えて、振子が鏡筒で構成されてい
ると表現したのは、従来よりレーザー墨出し装置の業界
では、鏡筒を、ジャイロで吊るされて揺動し、筒内の空
間をレーザー光を通過させて床面に鉛直点を示すスポッ
ト光を照射する構造のものを呼ぶ場合が多いが、本構成
ではこのような構造の鏡筒だけでなく、単純にジャイロ
で吊るされて鉛直姿勢を回復する径の太い金属棒や金属
筒だけのようなものを振子と称し、このような振子も対
象となることを明確にしたことにある。

【００３１】第９の手段は、本装置より照射されるレー
ザー光が鉛直線を基準にした方向に照射されているか否
かを目視で判断できるようにするもので、上記いずれか
の構成において、レーザー光が鉛直線を基準とした正確
な方向に照射されているか否かを検知・表示する構造で
あって、振子又は鏡体或いは円板の傾斜許容限界角とな
る位置に、これらのうちの何れかが接触することによっ
て電気信号が入力する傾斜検知手段を備え、該傾斜検知
手段による傾斜検知信号に基づいて、レーザーモジュー
ルから照射するレーザー光を点滅表示させ、又は機器本
体に備えた表示部で表示させ、或いはこれら双方の表示
をさせるように構成したところに特徴がある。

【００３２】このように構成すると、例えば本装置が床
面に傾いた状態で置かれていたり、床面が傾いていたり
して、鏡筒が揺動しないまま傾いた状態で停止して、そ
のままレーザーモジュールより天井面等にレーザー光が
照射されても、このレーザー光が点滅したり機器本体に
備えた表示部で表示したりすることによって、このレー
ザー光が鉛直点を基準にした照射方向でないことを判り
易く目視で判断できる。

【００３３】具体的には、例えば、円板が接触して電気
信号が入力する場合でいうと、円板を導電材料で形成す
ると共に、この円板の周縁から所定間隔を設けた周外方
向となる位置に、この円板の周縁が接当する鉄又は銅等
の材料で形成した揺制止板の立設周面を位置させ、さら
に鏡筒を通じて円板にマイナスアースに接続し、導電板
をプラス電極に接続して、それぞれの電気線をレーザー
光を点滅させる点滅回路に接続する方法などが挙げられ
る。

【００３４】尚、導電板の立設周面に交互に極性の異な
る電極を小刻みに配設し、この異なる２つの電極に円板
が接触することによって電気信号が入力するような検知
手段を備えたものであっても構わない。

【００３５】第１０の手段は、前記円板に電気線を接続
する構造に関するもので、前記いずれかの構成におい
て、ジャイロの一部を構成する支持体の側壁の上端から
下端部又は下部内壁面に向けて開孔を形成し、導電体で
形成した振子又は鏡筒の上部に接続した電気線をこの開
孔内から支持体上方に配設したところに特徴がある。

【００３６】このように構成して円板に電気を通じさせ
るようにすると、電気線はジャイロや鏡筒の揺動の邪魔
にならない。このため、揺動の安定性が確保される。

【００３７】第１１の手段は、前述した第１乃至第１０
の構成の何れかの構成に記載のレーザー墨出し装置の下
部に備えた回転台と基台上に備えた円板とがベアリング
軸受けを挟んだ状態で上下方向に軸支されており、さら
に該機体又は回転台にモーターと該モーターの制御部を
備えると共に、プーリー又はベルトを介し或いはギヤ噛
合によりこのモーターの回転を前記円板に伝えて該円板
を回転させるように構成して、上記機体の水平方向の回
転をモーターによる自動回転と、該機体に水平回転方向
への外力を加えると該モーターが停止しているときに前
記円板に抵抗が生じ、この抵抗力よりも前記基台と前記
円板との間で発生している摩擦抵抗が小さいために該円
板が基台から滑って空回りする手動回転と、が行えるよ
うにしたところに特徴がある。

【００３８】レーザー光を水平方向に回転させる必要性
としては、例えば壁面に照射したレーザー光を横移動さ
せて墨出しを必要とする位置に合わせたり、天井面に照
射したレーザー光の向きを所望の向きに回転させるとき
などが挙げられる。従来、この向きの変更は本装置の向
きを置き変えて行っていたが、これを本構成を採用する
ことによって、レーザー墨出し装置の位置を動かすこと
なく水平方向（横方向）に回転させることができるよう
にしたのである。

【００３９】そしてその回転をモーターと手動の２通り
の方法で行えるようにしたのである。自動で行える利点
は本装置の地墨点をずらすことなく正確に回転させるこ
とができることと、後述において説明するように遠隔制
御できることにある。手動で行える利点は職人が本装置
の近くに居るときには敢えて遠隔操作するまでもなく簡
単に手で回すことができることにある。

【００４０】尚、このように手で本装置を回すと、モー
ターの駆動軸に過度の負担が加わることが予想される
が、本構成ではこのような場合には、駆動軸が連れ回り
する前に回転台が基台に対して滑って空周りするため、
モーターに過度の負担が加わったりしない。しかもこの
空回りは単なる空転ではなくモーターに過度の負担を与
えない程度の摩擦力が加わっているため、意図しない振
動などにより空回りするようなことはない。尚、本構成
では低速回転のモーターを用いたり、減速装置を備えた
りして、本装置をゆっくりと回転させる必要がある。

【００４１】モーターの駆動を伝える方法としては、基
台側に備えられている摩擦板の壁面に、モーターの駆動
軸の先端部に装着したプーリーを常時接触させて行う方
法、基台側に備えられている摩擦板の外周面と、モータ
ーの駆動軸の先端部に装着したプーリーとの間にタイミ
ングベルト等を掛けて行うベルトドライブ方式、基台側
に備えられているギヤ円板のギヤ面に、モーターの駆動
軸の先端部に装着したギヤを噛合させてダイレクトドラ
イブで行う方法等が挙げられ、本構成ではこれら何れも
適用の対象となるる。

【００４２】また、このモーターをステッピングモータ
ーやトルクモーターあるいはブレーキモーターを用い
て、正確な位置でモーターの回転を止めるようにしても
構わない。

【００４３】第１２の手段は、前記第１１の構成に記載
の基台と前記円板との間に、基台側に支持された円滑部
材を備えたところに特徴がある。

【００４４】このように基台と前記円板との間に円滑部
材を介在させると、機体を手動で横回転させるときの動
きが滑らかになり、停止中のモーターに外力が加わるこ
とによる負担を極力小さくすることができるのである。

【００４５】第１３の手段は、前記第１１又は１２の構
成におけるモーターの駆動が、マイクロ波を含む電波又
は赤外線信号を含む光信号又を発信するリモコン端末器
で遠隔制御できるように構成したところに特徴がある。

【００４６】このようにリモコン端末器を利用して遠隔
制御すると、職人が本装置から離れた所に居てもその場
所を離れることなく本装置の向きを換えることができ
る。

【００４７】リモコン端末器によりマイクロ波を含む電
波を発信する構造にすると、太陽光やレーザー光等の光
の干渉による影響を受けない利点があるので、この構造
が最も優れると考えられるが、赤外線信号を含む光信号
を発信して行う構造でも対応できることから敢えてこれ
も記載した。

【００４８】このリモコン端末器には、マイクロ波を含
む電波を発信する構造のものであると、モーターを右回
転させるキー、左回転させるキー、電源キー、アンテナ
が露見しており、その内部には制御回路基板と電池、電
波発振器等が備えられている。一方レーザー墨出し装置
側には、電波受信アンテナ、信号変換回路、モーター駆
動制御回路等が備えられている。これに対し赤外線信号
を含む光信号を発信して行う構造であれば、前記アンテ
ナに代えて赤外線等の発光器がリモコン端末器に備えら
れ、電波受信アンテナに代えて受光器がレーザー墨出し
装置側に備えられる。

【００４９】第１３の手段は、前記第１３の構成に記載
のリモコン端末器に、予め所望の回転角を設定するテン
キー又はダイヤルを備えたところに特徴がある。

【００５０】このテン（１０）キーは、例えば４５の数
値を入力すると本機が４５゜回転するぶんだけモーター
を回転させるもので、右又は左回転を選択するキーと併
用して使用する。ダイヤルの場合はその周りに回転方向
に対応した角度設定目盛りが印されている。このように
テンキー又はダイヤルを利用すると、本機は入力した数
値に対応した正確な角度で回転する。つまり回転精度が
向上する。

【００５１】

【発明の実施の形態】本発明の目的及び構成は以上の通
りであり、次に添付図面に基づいて本発明に係るレーザ
ー墨出し装置の具体的な実施例について詳述する。尚、
各添付図面の各図において共通する箇所には同一符号を
付してある。

【００５２】図１は本実施例に係るレーザー墨出し装置
の内部をケースから取り出して示した斜視図、図２は同
じく正面図である。

【００５３】これら図１及び図２に示すように、本実施
例で示すレーザー墨出し装置１は、平面視、中央に開口
を形成した円板形状を有し周縁を上方に立ち上げて形成
した回転台５上に複数本の柱４，４を立設させてあり、
この柱４，４の上部には、この回転台５と略同形状を有
する上部支持台３が、その周縁を下方に向けて装着され
ている。

【００５４】前記回転台５は、その中央が開設された開
口を通じて、ベアリング２４を介して、上端にフランジ
面２２ａが形成され下部周面に螺子が刻設された筒状の
装着部材２２を基台２６に装着することによって、回転
自在に基台２６上に備えられており、しかもこのベアリ
ング２４と基台２６との間には、周縁２３ａを上方に立
ち上げた摩擦板２３と、摺接部材２５が、それぞれ挟ん
だ状態で備えられている。

【００５５】この摩擦板２３の外周縁面２３ａの側方に
は、前記回転台５に装着したモーター２７の駆動軸２７
ａが突出して位置しており、この駆動軸２７ａ端に装着
したプーリー２８を前記外周縁面２３ａに接触させて、
モーター２７の駆動によりプーリー２８がこの外周縁面
２３ａに沿って走行することによって、回転台５が横方
向に回転するように構成してある。

【００５６】この回転台５上方には、前記柱４に装着さ
れた状態で制御回路基板３０が備えられており、モータ
ー２７はこの制御回路基板３０に接続されている。尚、
図１に示すように回転台５上方には電池ケース７０が備
えられており、本装置のあらゆる電気・電子部品はこの
電池ケース７０に内装された電池を電源とする。

【００５７】前述した上部支持台３の中央の開口周りの
上面には、ジャイロ２が装着されている。そしてこのジ
ャイロ２の上面にはレーザーモジュール取付台７を介し
てレーザーモジュール８，８・・が装着されており、こ
のジャイロ２の下部には鏡筒６の上端部が装着されてい
る。

【００５８】尚、図１及び図２では、４個のレーザーモ
ジュール８，８・・がレーザー光を四方斜め上方に照射
する向きで備えられており、これら４個のレーザーモジ
ュール８，８・・によって照射されるレーザー光の映像
は十字形状である。勿論、レーザーモジュールの取付個
数はレーザーモジュール取付台７と共に別途交換するこ
とにより、変更可能である。

【００５９】図３及び図４はレーザーモジュール取付台
７を示した平面図及び正面図であり、図１乃至図４に示
すように、レーザーモジュール取付台７の座面７ａから
四方斜め上方に拡がる方向に突出した取付端７ｂ，７ｂ
・・にそれぞれ計４個のレーザーモジュール８，８・・
が装着されている。７ｃはこのレーザーモジュール取付
台７をジャイロ２の上面に装着する螺子を挿通する孔、
７ｄは開口である。

【００６０】図１及び図２では、レーザーモジュール
８，８・・の後端に接続されている各２本の電気線のう
ちのプラス側の各１本の電気線８ａ，８ａ・・は、重量
バランスを考慮した状態で上部支持台３に接続されてお
り、マイナスアースの各電気線８ｂ，８ｂ・・は導電材
料で形成されているレーザーモジュール取付台７に接続
されている。

【００６１】この電気線の接続における他の実施例が図
５及び図６で示されており、これら各図において、上部
支持台３の上面には導電性材料で形成された門形の柱９
０が絶縁材料９１を介して装着されており、この門形の
柱９０の略中央箇所には、レーザーモジュール８，８・
・の後端に接続されている各２本の電気線のうちのプラ
ス側の各１本の電気線８ａ，８ａ・・が、重量バランス
を考慮した状態でジャイロ２中心方向に向けて接続され
ている。尚、この柱９０から別途電気線が制御回路基板
３０に接続されている。これに対し、レーザーモジュー
ル８，８・・の後端に接続されているマイナスアースの
各電気線８ｂ，８ｂ・・は導電材料で形成されているレ
ーザーモジュール取付台７に接続されている。

【００６２】図７から図１５まではジャイロ２を示して
おり、このうち図７はジャイロ２を一部切り欠いて示し
た平面図、図８はジャイロの正面図、図９は同じく分解
斜視図、図１０は支持体の分割面を断面線として示した
ジャイロの平面断面図、図１１はジャイロの内部構造を
示したスケルトン図、図１２ジャイロの正面断面図、図
１１は同じく側面断面図、図１４及び図１５は２軸の交
差部分の構造を示した正面図、及び平面断面図である。

【００６３】これら各図に示すように、ジャイロ２は、
長短２本の第１及び第２軸５３，５４と、これら２本の
軸５３，５４の交差部分に用いられるベアリング軸受け
５５，５６と、上下２分割の筒形状を有する肉厚の支持
体５０，５１と、平面視ドーナツ形状を有する肉厚の取
付座５２と、長尺である第１軸５３の再端部を支持して
この取付座５２に取り付けるためのベアリング軸受け６
５，６５、が組み付けられて成る。

【００６４】図９から図１５において、長尺の第１軸５
３の中央箇所は幅広く形成されており、この箇所に開設
されている開口内に、短尺の第２軸５４の中央部分が位
置するように挿通された状態で、第２軸５４の中央部分
を再側から挟むように嵌装したベアリング軸受け５５，
５６を該開口内に装着して、第１軸５３の中央箇所に第
２軸５４の中央部分が横方向に直交する状態で回転自在
に枢着されている。６１，６１は埋め込み螺子により第
１軸５３の中央箇所の対応面に装着したベアリング軸受
け５５，５６の抜止防止部材であり、この抜止防止部材
６１，６１があることによって、第２軸５４は横抜けし
ない。

【００６５】図９において、支持体５０，５１のうち、
上部の支持体５０は、肉厚の筒部５０ｄの上端部が大径
の座５０ａで形成されて成るもので、その下端縁の対向
箇所には、前記第１軸５３の径よりも大きな半曲面部５
０ｅ，５０ｅが形成されており、この半曲面部５０ｅ，
５０ｅに対して９０゜対向する前記下端縁には、前記第
２軸５４の径に略等しい半曲面部５０ｆ，５０ｆが形成
されている。

【００６６】上部の大径の座５０ａには、レーザーモジ
ュール取付台７を取り付けるためのネジ孔５０ｈ，５０
ｈ・・が形成されており、また、大径の座５０ａから筒
部５０ｄの側壁を通じて下端部まで至る複数の箇所に
は、上部の支持体５０を下部の支持体５１に連結して装
着するための皿頭のボルト５９，５９の挿通穴５０ｊ，
５０ｊがそれぞれ複数開設されている。

【００６７】図９及び図１０において、下部の支持体５
１は、上部の支持体５０の筒部５０ｄと同径，同肉厚の
筒部であり、この支持体５１の上縁には、前記半曲面部
５０ｅ，５０ｅと対向する同じ大きさの半曲面部５１
ｅ，５１ｅと、前記半曲面部５０ｆ，５０ｆと対向する
同じ大きさの半曲面部５１ｆ，５１ｆが形成されている
他、前記ボルト５９，５９を螺装するネジ孔５１ｊ，５
１ｊ・・が形成されている。

【００６８】また、この支持体５１における開口５１ｂ
の下部には、後述する鏡筒（６）の上端部が挿通される
ため、この支持体５１の対向する２側面部分には、鏡筒
（６）の上端部を装着するピン孔５１ｇ，５１ｇが開設
されている。

【００６９】また、図８、図９において、上下の支持体
５０，５１の対向縁面には、双方の支持体５０，５１を
位置ずれなく装着するための段部５０ｋ，５１ｋが形成
されている。

【００７０】図７から図９及び図１２、図１３におい
て、取付座５２は、これら上下の支持体５０，５１の筒
部よりも大径の内径を有する肉厚の平面視ドーナツ形状
を有しており、その対向する側壁面の上面部分には、前
記ベアリング軸受け６５，６５の一部周面に沿った半曲
面部５２ｃ，５２ｃが形成されている。尚、符号を付し
ていないが、この半曲面部５２ｃ，５２ｃを挟む取付座
５２の上面部分にはベアリング軸受け６５，６５の押止
部材を装着するボルト５８，５８・・の螺子孔と、該取
付座５２を第１図及び第２図で示した上部支持台３に装
着するためのボルトの螺子孔等がそれぞれ開設されてい
る。

【００７１】る。先ず、前述したように第１軸５３と第
２軸５４とを組み付ける。続いてこの組み付けた第１軸
５３と第２軸５４を平面視十字状になる向きで、上下の
支持体５０，５１を合わせて、第２軸の両端部をこの上
下の支持体５０，５１の半曲面部５０ｆ，５１ｆ，（５
０ｆ，５１ｆ）内に嵌まるようにして、上下の支持体５
０，５１を皿頭のボルト５９，５９で装着して一体化さ
せる。

【００７２】このとき第１軸５３の両端部は、上下の支
持体５０，５１の半曲面部５０ｅ，５１ｅ，（５０ｅ，
５１ｅ）が合わさって形成された開口から突出してい
る。この突出した第１軸５３の両端部にベアリング軸受
６５，６５を嵌装する一方、下部側の支持体５１周りに
取付座５２を位置させ、この取付座５２内の半曲面部５
２ｃ，５２ｃ内にベアリング軸受６５，６５を位置さ
せ、その上から押止部材５７，５７を被せるようにして
あてがって押止部材５７，５７を取付座５２上にボルト
５８，５８で装着し、またベアリング軸受６５，６５の
端部を押止部材６４，６４であてがうようにして、押止
部材６４，６４を取付座５２の側壁面にボルト６５，６
５で装着すれば、ジャイロ２の組み付けは完了する。

【００７３】このようにして組み付けると、第１軸５３
の軸心と第２軸５４の軸心の交点に支持体５０，５１の
上下方向の中心すなわち鏡筒（６）の鉛直線が通過す
る。

【００７４】尚、図示していないが、前記座５０ａの周
側面又はその近傍箇所には、重力バランスを調整する螺
子の装着孔が形成されている。

【００７５】次に本装置１のジャイロ５より下方の箇所
について説明する。図１及び図２に示すように、ジャイ
ロ５の下端部には円筒形状を有する銅製の鏡筒６の上部
が装着されて、鏡筒６が揺動自在に吊り下げられてい
る。この鏡筒６の下部近傍箇所には、中央に大きな開孔
を有する銅製の円板９が、鏡筒６の周方向に拡がる状態
で水平に装着されている。

【００７６】図２及び図１６に示すように、この円板９
の上方には、平面視ドーナツ形状を有する鉄製の支持板
１０が鏡筒６を中央に挿通する状態で複数の取付部材２
０を介して４に装着されており、この支持板１０の下面
には、絶縁体１２を挟んで、平面視円板形状を有しその
周縁を下方に僅かながら立ち上げて形成した鉄等又はス
テンレスにニッケルメッキを施した揺動制止板１３が装
着されており、さらにその下面には、絶縁体１４を挟ん
で、平面視ドーナツ形状のステンレス板１５が装着され
ており、これらの装着はビスにより一体的により行われ
ている。そしてこのステンレス板１５の内周縁から前記
支持板１０に至る箇所には、図１７に示す平面視ドーナ
ツ形状を有する肉厚のネオジ磁石１１が装着されてい
る。

【００７７】また、図１６において、この円板９の下方
には、ドーナツ形状のステンレス板１８が絶縁体１７を
挟んだ状態でドーナツ形状を有する鉄製の支持板１０上
に装着されており、この支持板１０は複数の取付部材２
１を介してその下方の回転板５の上面に装着されてお
り、このステンレス板１８の内周縁から前記支持板１６
に至る箇所には図１７に示すように平面視ドーナツ形状
を有する肉厚のネオジ磁石１９が、その上方の前記ネオ
ジ磁石１１に対して極性の向きを異にした状態で装着さ
れている。

【００７８】このようにして円板９の僅かながら隙間を
設けた上下箇所にはドーナツ形状のネオジ磁石１１，１
９が装着されていると、双方のネオジ磁石１１，１９間
の空間には円板１８の揺動を停止させる極めて強い磁気
トルクが発生しているのであるが、このように対向する
ネオジ磁石１１，１９をドーナツ形状にしたことによっ
て、円板９がどのような方向に揺動しても、円板９には
常に一定の強い磁気トルクが付与される。このため、円
板９すなわち鏡筒６の揺動は瞬時に停止し、鉛直姿勢で
停止し、この状態が維持される。

【００７９】また、図１６において、上述したように円
板９の外周縁から等間隔をおいた箇所には鉄等の導電材
料からなる揺動制止板１３の立設面が位置している。こ
の円板９には銅製の鏡筒６から電気線を通じて図１及び
図２に示す御回路基板３０の点滅回路に接続されてお
り、揺動制止板１３も電気線３２を通じて図１及び図２
に示す制御回路基板３０の点滅回路に接続されている。
つまり、円板９と揺動制止板１３による傾斜検知手段が
ここに備えられているのである。

【００８０】このため、図１６及び図１８に示すよう
に、鏡筒６が大きく傾いて円板９の周縁が揺動制止板１
３に接触すると、電気が通じて、制御回路基板３０の点
滅回路が作動してレーザーモジュール（８，８・・）を
点滅させる。尚、このときの点滅回数は、職人が見落と
すことのないように数回以上、例えば５回点滅するのが
好ましい。

【００８１】上述したように円板９には銅製の鏡筒６か
ら電気線を通じて図１及び図２に示す制御回路基板３０
の点滅回路に接続されているが、揺動する鏡筒６から如
何様にして制御回路基板３０まで電気線を接続するかに
ついては、図１９に示しており、ジャイロ２の一部を構
成する上下の支持体５０，５１の側壁に、上下方向に貫
通する開孔５０ｖ，５１ｖを開設し、鏡筒６の上端部に
この開孔５０ｖ，５１ｖ内に通した電気線８ｃの一端を
接続し、ジャイロ２上方に出ているこの電気線８ｃの他
端をレーザーモジュール取付台７にマイナスアース接続
させてある。

【００８２】さて、図２に戻るが、前記モーター２７の
駆動制御は、制御回路基板３０の駆動制御回路を通じて
行われる。

【００８３】この駆動制御回路への命令信号は、図２０
に示すリモコン端末器１００から赤外線信号を発振させ
た光信号を、本装置１の外面に装着した図示しない赤外
線受光器で受信し、この受信した光信号を変換した電気
信号が制御回路基板３０の駆動制御回路に送られ、この
駆動制御回路を通じて前記モーター２７を回転させるこ
とにより本装置１の基台２６より上部分を横方向に回転
させて、レーザー光向きを所望の角度に横回転させるこ
とができるように構成してある。

【００８４】このため、リモコン端末器１００には、レ
ーザー光を左右何れかの横方向に連続的に回転させるキ
ー１０１，１０２と、回転角をデジタル設定するテンキ
ー１０３と、テンキー１０３の回転方向を切り換える切
換キー１０４と、電源キー１０５が備えられており、こ
の端末器１００の前端面にはマイクロ波を発信するアン
テナ１０６が突出している。

【００８５】このようにテンキー１０３でレーザー光の
回転角をデジタル設定してもモーター２７の駆動、特に
駆動停止のタイミングが一定していないと正確な回転角
が得られ難いので、ロータリーエンコーダを備えるのが
好ましい。

【００８２】ところで、図２に示すように、本装置１の
上部分、すなわち摩擦板２３より上の部分は、手で回し
てその向きを変えることもできるようにしてある。この
ため、摩擦板２３の下面と基台２６の間に摺接板２５を
接した状態で位置させ、本装置１の上の部分を手で回す
と、モーター２７の駆動軸２７ａが連れ回りする前に、
摩擦板２３と摺接板２５とが滑って、回転板５が基台２
６に対して空周りして、モーターに過度の負担がかかっ
たりしないようにしてある。この摩擦力は、モーター２
７を駆動させてプーリー２８を回転させて摩擦板２３面
を走行したときには、摩擦板２３と摺接板２５は滑らな
い程度、つまりこの摩擦力は外力によりモーターにかか
る負担よりも小さくしてある。

【００８６】

【発明の効果】以上説明した本発明に係るレーザー墨出
し装置によれば、鏡体（振子）の自重により得られる鉛
直線上に前記第１横軸と第２横軸の直交点が位置するよ
うにジャイロを構成したことによって、鏡体の自重によ
る鉛直姿勢が正確に得られ、この結果、鉛直仮想線を基
準にした正確な照射方向のレーザー光による墨出し線を
形成することが出来たのである。

【００８７】また、鏡筒の揺動停止構造として、鏡筒の
下部又はその近傍箇所に鏡筒の周側方に拡がる銅製の円
板を装着し、この円板から僅かながら隙間を設けた上方
と下方に、平面視ドーナツ形状のネオジ磁石を備えるこ
とによって、双方のネオジ磁石間の空間内で揺動する円
板に強い磁気トルクを与えて、円板すなわち鏡筒の揺動
にブレーキを掛けて鉛直姿勢で停止させることが出来た
のである。このため、揺動している鏡筒は、瞬時に鉛直
位置で停止することが出来たのである。このため、作業
効率を向上させることが出来たのである。

【００８８】また、円板の傾斜許容限界角となる位置
に、円板の周縁が接触することによって電気信号が入力
する傾斜検知手段を備え、該傾斜検知手段による傾斜検
知信号を、機器本体に備えた表示部で表示し又はレーザ
ーモジュールから照射するレーザー光を点滅し或いはこ
の表示と点滅の双方を行うように構成したことによっ
て、レーザー墨出し装置を置いた床面が傾いていたりな
どして、鏡筒が傾いた姿勢で停止しても、これらの表示
によって鏡筒が鉛直姿勢でないことが判るため、誤判断
による誤った墨出し線を基準にした作業を行うようなこ
とも無くなったのである。

【００８９】さらに、本装置を内部に備えたモーターの
駆動によって横方向に回転自在に構成し、しかもこのモ
ーターの駆動制御をリモコンにより遠隔操作できるよう
に構成したことによって、職人がレーザー墨出し装置か
ら離れた位置に居ても、その場からリモコン操作するこ
とによって簡単にレーザー光を所望の横方向の回転位置
に変化させることが出来、またこの横方向への回転を、
モーターに過度な負担を与えることなく、本装置を手で
回して行うこともできるようにしたことによって、レー
ザー墨出し装置による墨出し作業の能率を飛躍的に高め
にことができたのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るレーザー墨出し装置
の内部をケースから取り出して示した斜視図である。

【図２】図２は同じく正面断面図である。

【図３】レーザーモジュール取付台を示した平面図であ
る。

【図４】同じく正面図である。

【図５】レーザー墨出し装置の内部の上部分を示した斜
視図である。

【図６】同じく正面図である。

【図７】ジャイロを一部切り欠いて示した平面図であ
る。

【図８】ジャイロの正面図である。

【図９】同じく分解斜視図である。

【図１０】ジャイロの分割面を断面線として示した平面
断面図である。

【図１１】ジャイロの内部構造を示したスケルトン図で
ある。

【図１２】ジャイロの正面断面図である。

【図１３】同じく側面断面図である。

【図１４】ジャイロの一部を構成する２軸の交差部分の
構造を示した正面図である。

【図１５】同じく平面断面図である。

【図１６】円板周りの部分を拡大して示した正面断面図
である。

【図１７】ドーナツ状の磁石を示した斜視図である。

【図１８】回動規制板と鏡筒に装着した円板を下面から
見た図である。

【図１９】鏡筒からジャイロ内を通じる電気線の配設構
造を示した断面図である。

【図２０】リモコン端末器の正面図である。

【図２１】従来構造のジャイロを示した斜視図である。

【図２２】従来構造の揺動制止構造を示した正面断面図
である。

【図２３】同じく磁石の形状と配設位置を示した斜視図
である。

【符号の説明】

１ レーザー墨出し装置 ２ ジャイロ ３ 上部支持台 ５ 回転台 ６ 鏡筒 ８ レーザーモジュール ９ 円板 １１ 磁石 １３ 揺動制止板 １９ 磁石 ２３ 摩擦板 ２６ 基台 ２７ モーター ２８ プーリー ５０，５１ （上下の）支持体 ５３ 第１横軸 ５４ 第２横軸 １００ リモコン端末器

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上方の中央箇所に備えてあるジャイ
   ロにて吊り下げられた円筒又は円柱形状の振子の揺動に
   よる鉛直姿勢回復力を利用してレーザーモジュールの照
   射方向の基準となる鉛直姿勢が得られるように構成した
   レーザー墨出し装置において、 ジャイロの一部を構成する長短２本の軸のうちの長尺で
   ある第１軸の中央部に短尺である第２軸の中央部を円滑
   同転自在に挿通支持させて第１軸と第２軸とを平面視直
   交させた状態でその直交した部分が上下方向に開口が形
   成された支持体内の中央に位置しており、 このうち第２軸の両端部を上下方向に開口を向けて形成
   した支持体の側部の対向する２箇所に装着し、 第１軸の両端部を支持体の側壁に開設した開口から支持
   体の外側方に突出させて、該支持体の周囲に位置する平
   面視リング形状の取付座に遠隔回転自在に装着したこと
   によって、 支持体下部に装着した振子の鉛直線が第１横軸と第２横
   軸の交点を通過するようにした構造のジャイロが用いら
   れていることを特徴とするレーザー墨出し装置。
2. 【請求項２】 ジャイロを構成する支持体が上下２分割
   の筒体からなり、 この上下の筒体はその装着端面に形成された段部が嵌ま
   り合うことによって位置ずれを起こすことなくボルトで
   装着されて組み付けられており、 第２軸の両端部はこの上下の支持体の装着側の端面の２
   箇所に形成してある半曲面部分を合わせた箇所に挟み止
   められており、 １軸の両端部はこれら半曲面部分に対して横直角方向と
   なる上下の支持体の装着端面の２箇所に形成してある半
   曲面部分を合わせて形成した開口内を通って支持体の外
   方向に突出して、該支持体の周囲に位置する平面視リン
   グ形状の取付座に遠隔回転自在に装着された構造のジャ
   イロが用いられている請求項１に記載のレーザー墨出し
   装置。
3. 【請求項３】 ジャイロの一部を構成する第１軸の中央
   部の開口内に第２軸の大径の中央部が位置し、この中央
   部分を軸方向の両側から挟むようにして前記開口内にベ
   アリング軸受を嵌装してあり、該開口の両外側端面に装
   着したベアリング軸受止材によりベアリング軸受の抜け
   止めを図り、第２軸の軸方向へのブレを無くすようにし
   た構造のジャイロが備えられている請求項１又は２に記
   載のレーザー墨出し装置。
4. 【請求項４】 ジャイロの一部を構成する支持体の両端
   から突出した第１軸の両端部を、該支持体の周囲に位置
   する平面視ドーナツ形状の取付座の半曲面部にそれぞれ
   ベアリング軸受を介して支持し、該ベアリング軸受をそ
   の上方と外側端の２方向からあてがうようにしてベアリ
   ング止材を該取付座に装着した構造のジャイロが備えら
   れている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレー
   ザー墨出し装置。
5. 【請求項５】 電気線の配設構造であって、レーザーモ
   ジュールに接続してある各２本の電気線のうちの各１本
   を、ジャイロを支持している上部支持台よりジャイロ中
   央の上方に立設させた支柱で支持し、或いはこの支柱に
   接続して、これら電気線の重みをジャイロの中心方向に
   寄せてある請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレ
   ーザー墨出し装置。
6. 【請求項６】 振子の揺動停止構造であって、振子の下
   部又はその近傍箇所に該振子の周側方に拡がる円板を装
   着し、この円板から僅かながら隙間を設けた上方と下方
   位置に、平面視ドーナツ形状の磁石板をそれぞれ備え、
   上下の磁石板による磁気トルクをこの円板に与えて、前
   記振子の揺動を押え、該振子が鉛直姿勢で停止するよう
   に構成した請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレ
   ーザー墨出し装置。
7. 【請求項７】 振子の揺動停止構造であって、請求項６
   に記載の平面視ドーナツ形状の磁石として、ネオジ磁石
   が用いられているレーザー墨出し装置。
8. 【請求項８】 振子が鏡体で構成されている請求項１な
   いし７のいずれかの１項に記載のレーザー墨出し装置。
9. 【請求項９】 レーザー光が鉛直線を基準とした正確な
   方向に照射されているか否かを検知・表示する構造であ
   って、振子又は鏡体或いは円板の傾斜許容限界角となる
   位置に、これらのうちの何れかが接触することによって
   電気信号が入力する傾斜検知手段を備え、該傾斜検知手
   段による傾斜検知信号に基づいて、レーザーモジュール
   から照射するレーザー光を点滅表示させ、又は機器本体
   に備えた表示部で表示させ、或いはこれら双方の表示を
   させるように構成した請求項１ないし８のいずれかの１
   項に記載のレーザー墨出し装置。
10. 【請求項１０】 電気線の配設構造であって、ジャイロ
    の一部を構成する支持体の側壁の上端から下端部又は下
    部内壁面に向けて開孔を形成し、導電体で形成した振子
    又は鏡筒の上部に接続した電気線をこの開孔内から支持
    体上方に配設した請求項１ないし９のいずれか１項に記
    載のレーザー墨出し装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０に記載のレーザー
    墨出し装置の下部に備えた回転台と基台上に備えた円板
    とがベアリング軸受けを挟んだ状態で上下方向に軸支さ
    れており、さらに該機体又は回転台にモーターと該モー
    ターの制御部を備えると共に、プーリー又はベルトを介
    し或いはギヤ噛合によりこのモーターの回転を前記円板
    に伝えて該円板を回転させるように構成して、上記機体
    の水平方向の回転をモーターによる自動面転と、該機体
    に水平回転方向への外力を加えると該モーターが停止し
    ているときに前記円板に抵抗が生じ、この抵抗力よりも
    前記基台と前記円板との間で発生している摩擦抵抗が小
    さいために該円板が基台から滑って空回りする手動回転
    と、が行えるようにしたレーザー墨出し装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の基台と前記円板と
    の間に、基台側に支持された円滑部材を備えたレーザー
    墨出し装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２におけるモーター
    の駆動が、マイクロ波を含む電波又は赤外線信号を含む
    光信号又を発信するリモコン端末器で遠隔制御できるよ
    うに構成したレーザー墨出し装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のリモコン端末器
    に、予め所望の回転角を設定するテンキー又はダイヤル
    を備えてあるレーザー墨出し装置。