JP2007024789A

JP2007024789A - レーザー墨出し器

Info

Publication number: JP2007024789A
Application number: JP2005210488A
Authority: JP
Inventors: Masato Kasaya; 正人傘谷; Yukihiko Okamura; 幸彦岡村
Original assignee: Matsushita Denko Denro System KK
Current assignee: Matsushita Denko Denro System KK
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: JP4728722B2

Abstract

【課題】大型化や部品点数の増加を抑えつつもレーザー光の出力方向の微調整を容易とすることができるレーザー墨出し器を提供する。
【解決手段】レーザー光を出力する本体ブロックと、床面等の作業面に設置され本体ブロックが載置される支持ブロックとからなる。支持ブロックは、作業面に設置される基台と、基台上に設けられ基台に対し水平面内で回動可能な台座とを有する。使用者によって操作されるハンドル５０と台座とを、ねじ山が設けられ一対のかさ歯車５１，６１を介してハンドル５０に連動するねじ体６と、ねじ体６が螺合してリードスクリュー機構によりねじ体に連動して平行移動する駆動体７とを介して連動させる。リードスクリュー機構を利用するので、ハンドル５０の操作量に対する台座の動作量の比を小さくする程度の割に大型化や部品点数の増加に繋がりにくい。
【選択図】図１

Description

本発明は、床面などの作業面に設置されて壁面や天井などに墨出し用のレーザー光を照射するレーザー墨出し器に関するものである。

従来から、壁面や天井などに墨出し用のレーザー光を照射するレーザー墨出し器が提供され、建築工事や内装工事などに用いられている。

この種のレーザー墨出し器として、図９に示すものがある（例えば、特許文献１参照）。このレーザー墨出し器は、少なくとも壁面上に鉛直線を描く墨出し用のレーザー光を出力する本体ブロック１と、本体ブロック１を支持して作業面に設置される支持ブロック２とを備える。

また、支持ブロック２は、作業面に設置される基台３と、基台３上に設けられ基台３に対して水平面内で回動可能であって本体ブロック１が載置される台座３３とを有する。

さらに、上端部にハンドル５０が設けられたシャフト５を、支持ブロック２に水平面内で回動可能に設けるとともに、互いに噛合するギアＧ１，Ｇ２をシャフト５と台座３３とにそれぞれ設けている。つまり、ハンドル５０を矢印Ａ１で示すように操作することにより、台座３３を矢印Ａ２で示すように回動させて本体ブロック１の向きを変更し、壁面上の鉛直線の位置を微調整することができる。
実公平０７−０３５７３８号公報

ここで、より微妙な調整を可能とするためには、ハンドル５０の操作量に対して台座３３の動作量を小さくすればよい。上記従来例においてハンドル５０の操作量に対する台座３３の動作量の比を小さくする方法としては、シャフト５に設けられたギアＧ１の径に対してハンドル５０の径を大きくするという方法や、シャフト５に設けられたギアＧ１の径を台座３３に設けられたギアＧ２の径に対して小さくするという方法や、ハンドル５０と台座３３との間のギアの段数を増やすという方法がある。

しかし、シャフト５のギアＧ１の径を小さくするには限界があり、また、ハンドル５０の径や台座３３側のギアＧ２の径を大きくすることはレーザー墨出し器の大型化に繋がり、さらに、ギアの段数を増やす方法は部品点数の増加に繋がる。従って、上記従来のレーザー墨出し器の構造では、レーザー墨出し器の大型化や部品点数の増加を抑えつつレーザー光の出力方向の微調整を容易とする程度に限界があった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、大型化や部品点数の増加を抑えつつもレーザー光の出力方向の微調整を容易とすることができるレーザー墨出し器を提供することにある。

請求項１の発明は、少なくとも壁面上に鉛直線を描く墨出し用のレーザー光を出力する本体ブロックと、本体ブロックを支持して作業面に設置される支持ブロックとを備え、支持ブロックは、作業面に設置される基台と、基台に対して作業面に沿った面内で回動可能に支持され本体ブロックを支持する台座と、使用者によって操作されるハンドルと、中心軸の向きが台座の回動軸の向きと異なる円柱形状であって側面にねじ山を有し基台に対し自身の中心軸周りに回動可能に設けられハンドルに連動して回動するねじ体と、台座に設けられた被係合部に係合する係合部とねじ体が螺合するねじ穴とが設けられねじ体の回動に連動して台座の回動軸周りに平行移動することにより台座を駆動する駆動体とを有することを特徴とする。

この発明によれば、ねじ体のねじ山のピッチにより、ハンドルの操作量に対する台座の動作量の比を小さくするので、ハンドルの操作量に対する台座の動作量の比を小さくする程度の割に大型化や部品点数の増加に繋がりにくいから、大型化や部品点数の増加を抑えつつもレーザー光の出力方向の微調整を容易とすることができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、台座の外周面に被係合部としての被係合凹部が設けられ、係合部は台座の周方向の両側から被係合凹部の内面に挟まれる形で被係合凹部に係合するものであって、駆動体に当接してねじ体の軸周りでの駆動体の回動を規制する回動規制体と、被係合凹部に対して係合部をより深く係入させる方向に駆動体を付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、ねじ体の回動に伴う駆動体の回動が、回動規制体によって規制される。また、付勢手段を設けない場合に比べ、係合部と被係合凹部との係合が強固となる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、被係合凹部の内面は、係合部が付勢手段によって付勢される方向に向かって、台座の周方向での被係合凹部の幅寸法が小さくなるように傾斜していることを特徴とする。

この発明によれば、係合部や被係合凹部の寸法に誤差があっても、係合部の寸法と被係合凹部の寸法との関係に応じて係合位置が被係合凹部の深さ方向に変化するのみで、係合部と被係合凹部とが確実に係合する。また、付勢手段を設けない場合や被係合凹部の内面を傾斜させない場合に比べ、台座の周方向の両側において駆動体と台座との間のガタが低減されるから、ハンドルの操作に対する台座の動作の応答が良くなる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において、基台はそれぞれ先端が作業面に接触する３本の支持脚を有し、ハンドルは２本の支持脚の間に配置され、ハンドルを挟む２本の支持脚とハンドルとに接する平面に対してハンドルとは異なる側に位置し他の１本の支持脚が作業面から離れて基台が転倒した場合にハンドルよりも先に作業面に当接する保護部を基台に設けたことを特徴とする。

この発明によれば、基台の転倒時には保護部が先に作業面に接触することによりハンドルが保護されるから、ハンドルと台座との間のねじ体や駆動体に歪みが生じにくい。

本発明は、作業面に設置される基台に対して作業面に沿った面内で回動可能に支持され本体ブロックを支持する台座と、使用者によって操作されるハンドルと、中心軸の向きが台座の回動軸の向きと異なる円柱形状であって側面にねじ山を有し基台に対し自身の中心軸周りに回動可能に設けられハンドルに連動して回動するねじ体と、台座に設けられた被係合部に係合する係合部とねじ体が螺合するねじ穴とが設けられねじ体の回動に連動して台座の回動軸周りに平行移動することにより台座を駆動する駆動体とを支持ブロックに設けたものであり、ねじ体のねじ山のピッチにより、ハンドルの操作量に対する台座の動作量の比を小さくするので、ハンドルの操作量に対する台座の動作量の比を小さくする程度の割に大型化や部品点数の増加に繋がりにくいから、大型化や部品点数の増加を抑えつつもレーザー光の出力方向の微調整を容易とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施形態は、図２に示すように、墨出し用のレーザー光を出力する本体ブロック１と、本体ブロック１を支持して床面などの作業面（図示せず）に設置される支持ブロック２とを備える。以下、上下は図２を基準として説明する。

本体ブロック１は、図３に示すように、下面が開放された有底円筒形状であって支持ブロック２の上に載置されるハウジング１１と、半導体レーザー発振器（図示せず）を内蔵しそれぞれレーザー光を出力するレーザー出力部１２ａが複数箇所に設けられハウジング１１に収納された投光器１２とを有する。

ハウジング１１には、それぞれ投光器１２から出力されたレーザー光を通過させる複数個（１個のみ図示）の窓部１１ａが設けられている。また、ハウジング１１には、本体ブロック１の運搬時に用いられるＵ字形状の把手１３の両端がそれぞれ枢着されている。

投光器１２は、例えば周知のジンバル構造を介してハウジング１１に対して揺動自在に連結されることにより、ハウジング１１の傾きによらず水平面に対して常に一定の向きに維持される。これにより、本体ブロック１からは、作業面に光点を描くレーザー光が鉛直下向きに出力され、水平方向には壁面（図示せず）に鉛直線を描くレーザー光と壁面に水平な線を描くレーザー光とが出力される。

支持ブロック２は、本体ブロック１から鉛直下向きに出力されるレーザー光を通過させる窓部３１ｃが設けられた本体部３１と、それぞれ本体部３１から下方に突設され先端が作業面に接触する３本の支持脚３２とを有し作業面に設置される基台３を備える。

本体部３１の上面には、本体ブロック１の下端部が収納される凹部３１ｄが設けられており、窓部３１ｃは凹部３１ｄの底面に設けられている。本体ブロック１の下端部が凹部３１ｄに収納されていることにより、支持ブロック２が傾いたときには本体ブロック１の下端部が凹部３１ｄの内面に引っ掛かるから、本体ブロック１が滑り落ちにくくなっている。

各支持脚３２はそれぞれ、本体部３１に連結された筒状部３２ａと、円錐と円柱とを組み合わせた形状であって作業面に当接する接地部３２ｂと、接地部３２ｂに連結され筒状部３２ａに収納されたシャフト部（図示せず）とを有する。シャフト部は筒状部の内面に螺合しており、接地部３２ｂを筒状部３２ａに対して回転させることにより、シャフト部を任意の量だけ引き出して支持脚３２の長さを変更することができるようになっている。

さらに、図４及び図５に示すように、本体部３１の上には円環形状の台座３３が載置されており、本体ブロック１は台座３３の上に載置される。また、本体部３１の上面には、円環形状の第１のガイド突起３１ａと、第１のガイド突起３１ａとの間に隙間を空けて第１のガイド突起３１ａを囲む円弧形状の第２のガイド突起３１ｂとが設けられている。台座３３は、第１のガイド突起３１ａと第２のガイド突起３１ｂとの間に挟まれることにより、本体部３１に対して図５の面内で回動可能となっている。

また、本体部３１の下側であって上方から見て台座３３の外周付近には、図１及び図６に示すように、厚さ方向を上下方向に向けた基部４１ａと、基部４１ａの両端からそれぞれ基部４１ａの上方へ突設され互いに対向する対向部４１ｂと、対向部４１ｂの上端からそれぞれ外側に突設されて基台３の本体部３１へのねじ止め用のねじ挿通穴４１ｄが貫設された固定部４１ｃとを有する第１の支持体４１が、対向部４１ｂ同士が対向する向きを台座３３の周方向に合わせて取りつけられている。図１は、台座３３の径方向の内側から見た状態を示している。以下、左右方向は図１を基準として説明する。

第１の支持体４１の基部４１ａの下側には、第１の支持体４１の基部４１ａよりも左側に突出する第２の支持体４２がねじ止めされている。

また、円錐台形状のハンドル５０が下端に例えばねじ止めによって取り付けられたシャフト５が、第２の支持体４２に設けられた貫通穴（図示せず）に挿通され、基台３の本体部３１に対し軸方向を上下方向として回動可能に支持されている。ここにおいて、ハンドル５０は図７に示すように基台３の本体部３１の下側であって２本の支持脚３２の間に位置する。

さらに、シャフト５の上端にはかさ歯車５１が設けられており、このかさ歯車５１に噛合するかさ歯車６１が一端に取り付けられた円柱形状であって側面にねじ山が設けられたねじ体６が、第１の支持体４１の各対向部４１ｂにそれぞれ設けられた貫通穴（図示せず）に挿通されることにより、第１の支持体４１に対し中心軸方向を左右方向として自身の中心軸周りに回動可能に取り付けられている。ここにおいて、各かさ歯車５１，６１はそれぞれ第１の支持体４１の左側に位置する。また、ねじ体６の右端に当接し第１の支持体４１に対して右側へのねじ体６の移動を禁止するねじ体止め板４６が、第１の支持体４１の右側の対向部４１ｂにねじ止めされている。

また、第１の支持体４１の対向部４１ｂ間には、左右に対向しそれぞれねじ体６が螺合するねじ穴（図示せず）が貫設された一対の対向片７１と、対向片７１同士を連結する連結片７２とを有する断面コ字形状の駆動体７が配置されている。さらに、円柱形状の支持棒４３が、軸方向をねじ体６と揃えて第１の支持体４１の対向部４１ｂ間に架設されている。駆動体７の各対向片７１には、支持棒４３が挿通される貫通穴（図示せず）がそれぞれ設けられている。この貫通穴の内径は支持棒４３の外径と同程度としてあり、支持棒４３により、ねじ体６の軸周りでの第１の支持体４１に対する駆動体７の回動が規制されている。つまり、支持棒４３が請求項における回動規制体である。そして、ねじ体６が対向片７１に螺合していることと、駆動体７の回動が支持棒４３に規制されていることとにより、駆動体４とねじ体６とはいわゆるリードスクリュー機構を構成しており、ねじ体６が自身の中心軸周りに回転したときには、駆動体４はねじ体６の軸方向すなわち台座３３の周方向に平行移動する。

さらに、図５に示すように台座３３には２個の突部３３ａがそれぞれ径方向外向きに互いに近接して突設され、台座３３の外周であって２個の突部３３ａの間には被係合凹部３３ｂが形成されている。被係合凹部３３ｂの内面は、台座３３の径方向の内側に向かって、台座３３の周方向での被係合凹部３３ｂの幅寸法を小さくする方向に傾斜し、被係合凹部３３ｂは全体としてＶ字形状となっている。また、駆動体７の各対向片７１には、それぞれ上方に突出して台座３３の周方向の両側から被係合凹部３３ｂの内面に挟まれる形で被係合凹部３３ｂに係合する係合部７３が設けられている。駆動体７の移動方向に背向する係合部７３の端面間の距離は、被係合凹部３３ｂの外側端部の幅寸法よりも十分に小さくしてある。ここで、ねじ体６の軸方向すなわち駆動体７の移動方向は台座３３の周方向とされているから、駆動体７が移動したときには、係合部７３と被係合凹部３３ｂとの係合により、台座３３が駆動体７に連動して回動する。なお、ねじ体６の位置や向きは本実施形態のものに限られず、ねじ体６の中心軸の向きが台座３３の回動軸の向きと異なっておれば、駆動体７の形状を適宜選択することにより、駆動体７の係合部７３が台座３３の周方向に移動するように構成することは可能である。

また、図８に示すように、支持棒４３と、第１の支持体４１の基部４１ａにおいて上方から見て支持棒４３よりも本体部３１の中央に近い端部とは、張力ばね４４を介して連結されている。つまり、駆動体７は、支持棒４３を介して張力ばね４４のばね力を受け、係合部７３を被係合凹部３３ｂに深く係入させる方向に付勢されている。このことと、被係合凹部３３ｂがＶ字形状とされていることとにより、係合部７３や被係合凹部３３ｂの寸法に誤差があっても、係合部７３が確実に被係合凹部３３ｂに係入する。また、張力ばね４４を設けない場合に比べ、駆動体７の移動方向（台座３３の周方向）の両側において係合部７３と被係合凹部３３ｂの内面との間のガタが低減されるから、駆動体７の動作と台座３３の動作との間の時間差が小さくなる。

さらに、基台３には、台座３３の径方向の外側から見て駆動体７とねじ体６とかさ歯車５１，６１と各支持体４１，４２とを覆う保護部３４を設けてある。保護部３４は、水平な断面形状が円弧形状であって下方へ向かって外径を大きくするように傾斜しており、上端部の外径が本体部３１の外径と同程度であって、下端部は上方から見てハンドル５０よりも外側に位置する。そして、ハンドル５０は、ハンドル５０を挟む２本の支持脚３２と保護部３４とに同時に接するような平面よりも内側、すなわち、前記平面に対して台座３３の中央と同じ側に位置するようになっている。従って、上記２本の支持脚３２が接地したまま、残る１本の支持脚３２が作業面から離れる形で基台３が転倒した場合には、ハンドル５０よりも先に保護部３４が作業面に接触することになり、ハンドル５０やかさ歯車５１，６１やねじ体６が衝撃から保護されるから、これらの部品の形状や部品間の位置関係に歪みが生じにくい。

また、第２の支持体４２とともにシャフト５が挿通されて第１の支持体４１にねじ止めされ、下側から見て駆動体７とねじ体６とかさ歯車５１，６１と各支持体４１，４２とを覆う保護板４５を設けてある。保護板４５は、基台３の本体部３１に螺合するねじが挿通される複数個（図では４個）のねじ挿通穴４５ａを有し、ねじ止めによって基台３の本体部３１の下側に結合する。ここで、ハンドル５０と、シャフト５と、かさ歯車５１，６１と、ねじ体６と、各支持体４１，４２と、保護板４５とは、互いに機械的に結合しているため、製造時には１個のブロックとして扱うことができる。

以下、本実施形態の本体ブロック１の位置及び向きを調整する手順を説明する。まず、鉛直下向きに出力されるレーザー光による光点を地墨点（図示せず）に一致させる。次に、支持ブロック２を持ちながら本体ブロック１を回し、壁面に鉛直線を描くレーザー光が作業面に描く線を地墨に大まかに合わせる。次に、ハンドル５０を操作することにより、上記の線が地墨に一致するように本体ブロック１の向きを微調整する。

ハンドル５０が操作されたときの本実施形態の動作を説明する。ハンドル５０を操作すると、シャフト５が水平面内で回転し、この回転運動の軸の向きが、互いに噛合するかさ歯車５１，６１によって９０°変更され、ねじ体６を回転させる。すると、上述したリードスクリュー機構によって駆動体７が台座３３の周方向に平行移動して台座３３を回転させる。ここで、台座３３の径方向の内側から見て、ねじ体６側のかさ歯車６１はシャフト５側のかさ歯車５１の右上側に設けられており、これによりハンドル５０の回転方向と台座３３の回転方向とは一致している。また、ハンドル５０の径はシャフト５に設けられたかさ歯車５１の径よりも大きくしてあり、シャフト５に設けられたかさ歯車５１の径はねじ体６に設けられたかさ歯車６１の径よりも小さくしてある。つまり、ハンドル５０とかさ歯車５１との径の比と、かさ歯車５１，６１同士の径の比と、ねじ体６に設けられたねじ山のピッチとによって、それぞれハンドル５０の操作量に対する台座３３の動作量の比を小さくしている。

上記構成によれば、ねじ体６のねじ山のピッチに応じてハンドル５０の操作量に対する台座３３の動作量の比を小さくするリードスクリュー機構を有するので、ハンドル５０の操作量に対する台座３３の動作量の比を小さくする程度の割に大型化や部品点数の増加に繋がりにくいから、大型化や部品点数の増加を抑えつつもレーザー光の出力方向の微調整を容易とすることができる。

本発明の実施形態の要部を示す正面図である。同上を示す正面図である。同上を示す断面図である。同上の支持ブロックを示す断面図である。同上の支持ブロックを示す平面図である。同上の要部を示す斜視図である。同上を示す下面図である。同上の要部を示す側面図である。従来例を示す断面図である。

符号の説明

１本体ブロック
２支持ブロック
３基台
６ねじ体
７駆動体
３２支持脚
３３台座
３３ｂ被係合凹部
３４保護部
５０ハンドル
７３係合部

Claims

少なくとも壁面上に鉛直線を描く墨出し用のレーザー光を出力する本体ブロックと、本体ブロックを支持して作業面に設置される支持ブロックとを備え、
支持ブロックは、作業面に設置される基台と、基台に対して作業面に沿った面内で回動可能に支持され本体ブロックを支持する台座と、使用者によって操作されるハンドルと、中心軸の向きが台座の回動軸の向きと異なる円柱形状であって側面にねじ山を有し基台に対し自身の中心軸周りに回動可能に設けられハンドルに連動して回動するねじ体と、台座に設けられた被係合部に係合する係合部とねじ体が螺合するねじ穴とが設けられねじ体の回動に連動して台座の回動軸周りに平行移動することにより台座を駆動する駆動体とを有することを特徴とするレーザー墨出し器。
台座の外周面に被係合部としての被係合凹部が設けられ、
係合部は台座の周方向の両側から被係合凹部の内面に挟まれる形で被係合凹部に係合するものであって、
駆動体に当接してねじ体の軸周りでの駆動体の回動を規制する回動規制体と、被係合凹部に対して係合部をより深く係入させる方向に駆動体を付勢する付勢手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し器。
被係合凹部の内面は、係合部が付勢手段によって付勢される方向に向かって、台座の周方向での被係合凹部の幅寸法が小さくなるように傾斜していることを特徴とする請求項２記載のレーザー墨出し器。
基台はそれぞれ先端が作業面に接触する３本の支持脚を有し、ハンドルは２本の支持脚の間に配置され、ハンドルを挟む２本の支持脚とハンドルとに接する平面に対してハンドルとは異なる側に位置し他の１本の支持脚が作業面から離れて基台が転倒した場合にハンドルよりも先に作業面に当接する保護部を基台に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のレーザー墨出し器。