JP2009288111A - レーザー墨出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
移動時の振動または衝撃に対する耐性を向上したレーザー墨出し器を提供する。
【解決手段】
レーザー光を照射するレーザーユニット６と、レーザーユニット６を保持するためのフレーム５と、レーザーユニット６をフレーム６に釣り下げるように保持して垂直姿勢を維持するためのジンバル機構１６と、ジンバル機構１６によるレーザーユニット６の揺動を禁止するように、レーザーユニット６の揺動端部１５を保持するストッパ１０とを設け、ストッパ１０上の揺動端部との接触領域に緩衝部材１１を設けた。緩衝部材１１は、揺動端部１５の形状に対応した形状である。緩衝部材１１は、揺動端部１５の底面が当接する箇所全体に設けてもよいし、接触状態にある箇所にだけ部分的に設けるようにしても良い。
【選択図】 図２

Description

本発明は、建築現場などで使用されるレーザー光を基準線として照射するレーザー墨出し器に関し、特にフレームから釣り下げられるジンバル機構のストッパ機構を改良したレーザー墨出し器に関する。

家屋建築などの建築現場において、各種部材の取り付け基準位置の設定や部材加工の位置決め等のために、床、壁、天井などの被建築物または被建設物に水準線を出す作業、すなわち墨出し作業が必須である。近年、ライン光の照射機能を有するレーザー墨出し器を用いて、効率良く墨出し作業を行うことが多くなった。レーザー墨出し器は１人で墨出し作業を容易に行うことができるため、建築作業には欠かせないツールとなりつつある。墨出しラインには床から壁、天井にかけて垂直ラインを描くいわゆる『たちライン』や２本の『たちライン』を同時に照射させることで天井に直角ラインを描く『大矩ライン（おおがねライン）』あるいは壁に水平線を描く『ろくライン』あるいはレーザー墨出し器の直下の床上に集光したレーザービームを照射する『地墨』等いろいろなラインが存在する。これらのレーザーによるラインを照射しながら作業を行うことが多いため、作業者によってレーザー墨出し器を移動する機会は非常に多い。レーザー墨出し器は、例えば特許文献１により知られている。

ここで、従来のレーザー墨出し器の一例を図１及び図５を用いて説明する。図１は、レーザー墨出し器の外観を示す正面図であり、図５はその断面図である。レーザー墨出し器は、主に、本体部１とスタンド部２から構成され、本体部１にはカバー３が設けられ、該カバー３にはレーザー光源４からレーザーを照射するために照射窓８を有する。照射窓８は、ガラス、薄いフィルムなど光透過性の部材で覆われており、レーザーユニット６から発せられたレーザー光はこれら光透過性の部材を透過し、照射窓８からカバー３の外部に照射される。スタンド部２の上方に固定されるフレーム５に、レーザーユニット６が揺動可能に取り付けられる。

レーザーユニット４は図示せぬレーザー光源から出射されたレーザー光を、ライン光に変換するレンズ等を有し、レンズから出射されたライン光が照射窓８から本体外部に照射される。レーザーユニット４はスタンド部２に固定されるフレーム５に釣り下げられ、２つの回転軸、即ちＸ方向とＹ方向に数度の範囲で移動させることが可能である。このＸ方向とＹ方向の移動によって、レーザー光源４からレーザー光を所望の方向に照射することができる。フレーム５及びレーザーユニット４を覆うカバー３は、スタンド部２に対して水平方向に回転自在に配設される。スタンド部２の下部の外周部には、略１２０度の間隔で３つの脚２１が取り付けられる。脚２１は、レーザー墨出し器を床などに置く場合に用いられる。

レーザー墨出し器の非稼働時は、作業者はノブ９を回転させてストッパ１０を上方に移動させ、押し上げられたストッパ１０がレーザーユニット６の下部に設けられたおもり１５に接触させることにより、レーザーユニット６のＸ方向及びＹ方向への動きを拘束し、レーザーユニット６の破損を防止するようにしている。

特開２００５−２９２０５９公報

上述のレーザー墨出し器は、高精度な水平または垂直のレーザー光による基準線（以下、「ライン」という）を照射可能であるが、本体に振動や衝撃が加わるとその精度が初期精度に対して狂ってしまうおそれがあった。そのため振動や衝撃には注意深いケアが必要であり、作業者もその取り扱いには注意をすることが多いが、レーザー墨出し器の電源をオフにして、ストッパ１０をセットした際には、安心してしまって取り扱いが雑になるおそれがある。また、移動時には他の電動工具などと共に車両などで運搬されるが、その際には振動や衝撃を受けることが多い。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、レーザー墨出し器の移動時の振動または衝撃に対する耐性を向上したレーザー墨出し器を提供することである。

本発明の他の目的は、移動時の振動または衝撃によるラインの精度の変化を軽減させたレーザー墨出し器を提供することである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、レーザー光を照射するレーザーユニットと、レーザーユニットを保持するためのフレームと、レーザーユニットをフレームに釣り下げるように保持して垂直姿勢を維持するためのジンバル機構と、ジンバル機構によるレーザーユニットの揺動を禁止するように、レーザーユニットの揺動端部を保持する保持部材とを設け、保持部材の揺動端部との接触領域に緩衝部材を設けた。緩衝部材は、揺動端部の形状に対応した形状であるのが好ましい。ここで、対応とは揺動端部の外形と、緩衝部材の内側の形状が相似であることだけに限らずに、揺動端部の複数箇所にて良好な接触状態を維持できる形状も広く含まれる。緩衝部材は、揺動端部の底面が当接する箇所全体に設けてもよいし、接触状態にある複数の箇所にだけ設けるようにしても良い。

本発明の他の特徴によれば、保持部材は、釣り下げられるレーザーユニットの上下方向中心軸とほぼ鉛直な面に延びる板状の部材であり、該部材が上下方向に水平移動することにより、揺動端部を拘束及び開放するように構成した。保持部材は、中央部に円環状の平面を有し、この円環状の平面の内周側が揺動端部の底面にそってすり鉢状に形成し、このすり鉢状の領域にゴムなどの緩衝部材を設けると良い。

本発明のさらに他の特徴によれば、レーザー墨出し器はスタンド部を有し、フレームは、緩衝部材を介してスタンド部に固定されるように構成した。

請求項１の発明によれば、レーザーユニットの揺動端部を保持する保持部材を設け、この保持部材の揺動端部との接触領域に緩衝部材を設けたので、レーザー墨出し器に衝撃等が加えられてもレーザーユニットに衝撃が伝わりにくいので、墨出しラインの精度変化が起こり難く高精度なレーザー墨出し器を実現できる。

請求項２の発明によれば、緩衝部材は、揺動端部の形状に対応した形状であるので、レーザーユニットへの衝撃の伝達を効果的に減衰できるため、墨出しラインの精度変化が起こり難い。

請求項３の発明によれば、緩衝部材は、揺動端部の底面が当接する箇所に設けられるので必要とされる最小な衝撃吸収材を設けることで緩衝部材を実現でき、コストアップを抑えたレーザー墨出し器を提供できる。

請求項４の発明によれば、保持部材は、中央部に円環状の平面を有し、該平面の内周側が揺動端部の底面にそってすり鉢状に形成されるので、どの方向からの衝撃に対しても効果的にレーザーユニットの動きを効果的に拘束して固定できる。

請求項５の発明によれば、緩衝部材はすり鉢状に形成された領域に貼り付けられたゴムであるので、簡単な構成、安価な材料でレーザーユニットへの衝撃の伝達を効果的に減衰できる。

請求項６の発明によれば、保持部材は板状の部材であり、該部材が上下方向に水平移動することにより、揺動端部を拘束及び開放するので、稼働時にはレーザーユニットの動きを何ら拘束せず、非稼働時には効果的にレーザーユニットの動きを何ら拘束することができる。

請求項７の発明によれば、レーザー墨出し器はスタンド部を有し、フレームは、緩衝部材を介してスタンド部に固定されるので、レーザー墨出し器の外部から受けた衝撃は緩衝部材に吸収されるので、フレームを介してレーザーユニットへ衝撃が及ぶのを防ぐことができる。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態によるレーザー墨出し器の外観を示す正面図であり、図２はレーザー墨出し器の断面図でありストッパ１０を稼働させたときの状態を示し、図３はレーザー墨出し器の断面図でありストッパ１０を解放したときの状態を示す図である。図４（１）はストッパ１０の形状を示す上面図であり、（２）は別の実施形態によるストッパ１０である。なお、以下の図において、従来の装置と同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

図１〜３に示すように、レーザー墨出し器は、主に本体部１とスタンド部２とフレーム５とレーザーユニット６を含んで構成され、本体部１はカバー３で覆われる。カバー３は、レーザー光源４からレーザーを照射するために複数の照射窓８を備える。レーザーユニット６は、レーザー光源４から出射されたレーザー光をライン光に変換するための複数のレンズ７、ハーフミラー等を有する。レーザーユニット４はスタンド部２に固定されるフレーム５に、ジンバル機構１６によって釣り下げられる形で固定される。ジンバル機構１６は、２つの回転軸を有し、Ｘ方向とＹ方向に数度の範囲でレーザーユニット６を揺動させることが可能である。このＸ方向とＹ方向の揺動によって、レーザー光源４から発せられたレーザー光をレンズ７を介して所望の方向に照射することができる。レンズ７から出射されたライン光は、照射窓８を通過して本体部１の外部に照射される。

レーザーユニット６の下部には円柱状の揺動端部１５が形成される。揺動端部１５は、フレーム５に釣り下げるように保持されるレーザーユニット６の垂直姿勢を良好に維持するための錘として役割がメインである。従って、ある程度の重さが必要になる。また、Ｘ方向とＹ方向のどの方向への揺動に対しても錘としての役割を均一に作用させるため、レーザーユニット６の上下方向中心軸に対して軸対称に形成される。揺動端部１５は、レーザーユニット６のフレーム又は主要部品と別体部品で製造しても良いし一体成型で構成しても良い。

スタンド部２の上部には衝撃吸収部材１２を介してフレーム５が固定され、衝撃吸収部材１２によって脚部２１を介して伝わる振動及びフレーム５からスタンド部２に伝わる振動が減衰される。衝撃吸収部材１２の大きさは、スタンド部２の上面とほぼ同じ面積を有すると良い。衝撃吸収部材１２の材質は、例えばゴムであり、レーザーユニット６に伝達された際に悪影響を与える周波数の振動を減衰する素材を選択すると良い。また、衝撃吸収部材１２の厚さは任意であるが、厚過ぎると剛性が低下するので、それらも考慮の上選択すると良い。

ノブ９を回転するとストッパ１０が上方に押し上げられ、それによってレーザーユニット６の揺動端部１５に接触し、図２に示すようにレーザーユニット６の動きを拘束する。ストッパ１０はフレーム５の下面から上方に延びる支持部材１４ａ、１４ｂに、上下方向移動可能に差し込まれる。支持部材１４ａ、１４ｂは例えばフレーム５と一体成型で構成された円柱状の部材であり、中央よりやや上の直径が細くなるように段差を有する。この段差によってストッパ１０を開放した際の下側位置が決定される。

通常、レーザーユニット６に過大な揺れが加わり周囲の部材に衝突しレーザー光源４又はレンズ７の取付け精度に影響を与えることを避けるために、本体の持ち運びは、図２のようにレーザーユニット６を固定した状態で行なう。固定時は、ストッパ１０が上方に位置づけられるため、レーザーユニット６は揺動できないように固定される。この状態であっても、本体部１や脚部２１に衝撃が加わった場合には衝撃が各部材を伝わりレーザーユニット６が衝撃を受ける。しかし、レーザーユニット６の揺動端部１５とストッパ１０の間に衝撃吸収部材１１が設けられるので本体外部に受けた衝撃は衝撃吸収部材１１に吸収され、レーザーユニット６に伝わる衝撃が減衰される。

図２の状態からノブ９を逆方向に回転すると、ストッパ１０が下方に押し下げられ、図３に示すようにストッパ１０が揺動端部１５から離れてレーザーユニット６が揺動自在となる。この状態では、レーザーユニット６がＸ方向及びＹ方向のいずれの可動範囲内で移動しても、揺動端部１５がストッパ１０及び衝撃吸収部材に接触することはない。

次に図４を用いてストッパ１０の詳細を説明する。図４（１）はストッパ１０の上面図である。ストッパ１０は、円環状の平面部１０ａと、その外周側１８０度離れた位置から延びる２つの長方形の平面領域である直線部１０ｂを有する。直線部１０ｂには、フレーム５に形成された支持部材１４ａ、１４ｂに嵌挿するための２つの穴１３ａ、１３ｂが形成される。円環状の平面部１０ａの内周側には、すり鉢状に窪んでいる凹状領域１０ｃが形成され、この斜面に沿った形状の衝撃吸収部材１１が、例えば接着剤にて貼り付けられる。ここでは、衝撃吸収部材１１は円周方向に連続した形状で、上方から見て円形をしたすり鉢形状であり中央部に穴が空いている。衝撃吸収部材１１の厚さは任意であるが、厚過ぎると剛性が低下してレーザーユニット６を保持する力が低下するので、それらも考慮の上選択すると良い。本実施形態では、衝撃吸収部材１１の厚さはストッパ１０の板圧の半分程度である。衝撃吸収部材１１の材質は、ゴムであってもよいし、ゴム以外の衝撃を吸収する作用を有する部材でも良いが、揺動端部１５が衝撃吸収部材１１の中心にきちんと位置するように、表面がある程度の滑らかさを有するのが好ましい。

円環状の平面部１０ａの中心部は、円形の貫通穴１０ｄが形成される。貫通穴１０を設けるのは、レーザーユニット６から真下方向に位置決めのためのレーザー光を照射するためであり、真下方向へのレーザー光を発しない機種においては、貫通穴１０ｄを設けなくても良い。また、貫通穴１０を設ける別の効果として、凹状領域１０ｃの面積が大きくとれ衝撃吸収部材１１が貼りやすくなる。

次に、図４（２）を用いてストッパ１０の別の実施形態を説明する。図４（２）のストッパ１０において図４（１）と異なるところは、衝撃吸収部材１１ａの形状であり、円周上に連続した形状でなく、４つの略扇形の部材に分割されている。このように分割して構成すると、衝撃吸収部材１１ａをストッパ１０の凹状領域１０ｃの形状に合わせて成型して製造しなくても良く、平面状のゴムを凹状領域１０ｃに貼るだけで良い。この略扇形の衝撃吸収部材１１ａを貼る位置は、中心の穴１０ｄからジンバル機構１６のＸ軸、Ｙ軸の延びる方向に重なるように配置すると良い。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ストッパによる固定時にレーザー墨出し器に衝撃等が加えられてもレーザーユニットに衝撃が伝わりにくいので、墨出しラインの精度変化が起こり難く高精度なレーザー墨出し器を実現できる。

さらに、上述した本発明の構成は、従来のストッパ１０とスタンド部２の上側に衝撃吸収部材を設けるだけで良いので、コストアップを抑えて高精度なレーザー墨出し器を提供できる。

以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、ストッパ１０への衝撃吸収部材の配置は、図４（１）及び（２）に限定されるものではなく、他の分割方法であってもよい。例えば３分割の略扇形の衝撃吸収部材としても良いし、その他の多分割の衝撃吸収部材としても良い。また、扇形でなく円形や四角形の形状でも良い。

また、ストッパ１０は、揺動端部１５との接触部分がその底面に沿った形状であれば良いので、ストッパ１０は凹状領域１０ｃ以外の形状は比較的に自由である。さらに、前記実施形態ではストッパ１０が上下に水平移動する構成を説明したが、水平移動だけでなく、片側に揺動軸を設けて、揺動するように固定方法であっても良い。

レーザー墨出し器の外観を示す正面図である。 本発明の実施形態によるレーザー墨出し器のストッパを稼働させたときの状況を示す断面図である。 本発明の実施形態によるレーザー墨出し器のストッパを解放したときの状況を示す断面図である。 （１）はストッパ１０の上面図であり、（２）は別の実施形態によるストッパ１０を上面図である。 従来のレーザー墨出し器の内部構造を示す断面図である。

符号の説明

１ レーザー墨出し器 ２ スタンド部 ３ カバー ４ レーザー光源
５ フレーム ６ レーザーユニット ７ レンズ ８ 照射窓
９ ノブ １０ ストッパ
１０ａ （ストッパの）円環平面部 １０ｂ （ストッパの）平面部
１０ｃ （ストッパの）斜面部 １０ｄ （ストッパの）貫通穴
１１、１１ａ 衝撃吸収部材 １２ 衝撃吸収部材
１３ａ、１３ｂ 穴 １４ａ、１４ｂ 支持部材 １５ 揺動端部
１６ ジンバル機構 ２１ 脚部

Claims (7)

1. レーザー光を照射するレーザーユニットと、
   前記レーザーユニットを取り付けるためのフレームと、
   前記レーザーユニットを前記フレームに釣り下げるように保持して垂直姿勢を維持するためのジンバル機構と、
   前記ジンバル機構による前記レーザーユニットの揺動を禁止するように、前記レーザーユニットの揺動端部を固定する保持部材とを設け、
   前記保持部材の前記揺動端部との接触領域に緩衝部材を設けたことを特徴とするレーザー墨出し器。
2. 前記保持部材は、前記揺動端部の形状に対応した形状であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー墨出し器。
3. 前記緩衝部材は、前記揺動端部の底面が当接する箇所に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー墨出し器。
4. 前記保持部材は、中央部に円環状の平面を有し、該平面の内周側が前記揺動端部の底面に沿ってすり鉢状に形成されたことを特徴とする請求項３に記載のレーザー墨出し器。
5. 前記緩衝部材は、前記すり鉢状に形成された領域に貼り付けられたゴムであることを特徴とする請求項４に記載のレーザー墨出し器。
6. 前記保持部材は、前記釣り下げられるレーザーユニットの上下方向中心軸とほぼ鉛直な面に延びる板状の部材であり、該部材が上下方向に水平移動することにより、前記揺動端部を拘束及び開放することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザー墨出し器。
7. 前記レーザー墨出し器はスタンド部を有し、
   前記フレームは、緩衝部材を介して前記スタンド部に固定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレーザー墨出し器。