JP2016017828A - 測量用反射ターゲット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射プリズム１０の仰角範囲を広く確保しながらも、軽量かつ小型で専用の収納ケースに入れて持ち運びし易い測量用反射ターゲット装置１を提供する。
【解決手段】測量用反射ターゲット装置１では、ケーシング９に平坦外側面９ａを形成したので、反射プリズム１０を上方回動する際、平坦外側面９ａが途中でポール２に対する干渉物とならず、上方回動量に余裕が生じる。このため、ポール２に対する反射プリズム１０の上下方向の回動可能範囲が広がって大きな仰角調整可能範囲φが得られる。この結果、機械点と測点との間に大きな高低差がある場合でも、観測点距離（機械点と測点との間の距離）の測定に支障なく対処することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、反射プリズムを用いて機械点と測点との間の観測点距離を測定する測量用反射ターゲットに関する。

測量時に土木工事や建設現場などで使われる測量用ポールでは、中空ポールにスライド部材をスライド可能に取り付け、スライド部材に光波測距儀用のプリズムを測点として設けている（例えば、特許文献１参照）。プリズムに高さを外部環境に影響されることなく正確に測定できるようにしている。

特許文献２の正対プリズム装置では、斜距離と鉛直角を測定して水平距離を計算し、トータルステーション（機械点）用のために鉛直角の視準目標を示す構造を開示している。正対プリズムとしてのコーナーキューブを保持して回転するポールに設けられている。ポールの一部を切り欠いて水平軸や鉛直軸に接線させる断面構造を備えている。
特許文献３の反射プリズム等の正対プリズム装置では、コーナーキューブとしての光学製品等を光波測距儀およびトータルステーション測量機械の望遠鏡の視準軸に正対させるようにしている。反射プリズムは、三個の鏡面を９０°の角度で向かい合せることで、再帰反射させる構造であり、有効入射面からの入射光は略同じ面から出射するように設定されている。この再帰反射構造は、入射角が大きい場合でも有効に機能し、反射器の方向を厳密に設定する必要性なくしている。

特開２０００−２３４９３３号公報 特開２００３−２４７８２７号公報 特開２００１−１６５６６２号公報

しかしながら、特許文献１、２では、ポールに対してプリズムを上下方向にスライドして高さ調節をすることはできるが、ポールに対してプリズムの仰角を調整することが困難である。
特許文献３では、プリズムの仰角調整が可能となるものの、プリズムを収納して、鉛直および水平の精度を維持する機械枠が必要となり、小型化を阻む要因となっている。
そこで、機械点と測点との間に大きな高低差がある場合でも、観測点距離の測定に対応できるように、反射プリズムの仰角範囲を広く設定できる測量用反射ターゲット装置の開発が模索されていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、反射プリズムの仰角範囲を広く確保しながらも、軽量かつ小型で専用の収納ケースに入れて持ち運びし易い測量用反射ターゲット装置を提供することにある。

（請求項１について）
測量用のポールに上下調節および左右調節可能に取り付けられて機械点と測点との間の観測距離を測定する測量用反射ターゲット装置においては、水準器を有する本体と、この本体に上下回動可能に連結され、本体に対する上下回動操作によりポールに対する上下回動角度を調節する光反射部とを有している。
光反射部は、円錐状のケーシングと反射プリズムとを備えている。ケーシングは、ポールに対して先細りとなる先端が対向するように配置されている。反射プリズムは、機械点からの射光を受けて反射させるもので、三面体を有する錐状立体部と円盤状の入射面部とから成り、錐状立体部をケーシング内に配置している。
ケーシングのポールに対応する外側面部を平坦外側面として形成している。ケーシングのポールに対応する内側面部を三面体の何れかの一面部に面接触する平坦内側面として形成している。

請求項１では、ケーシングに平坦外側面を形成したので、仰角調整時に反射プリズムを上方回動する際、平坦外側面が途中でポールに対する干渉物とならず、上方回動量に余裕が生じる。
このため、ポールに対する反射プリズムの上下方向の回動可能範囲が広がって大きな仰角調整可能範囲が得られる。この結果、機械点と測点との間に大きな高低差がある場合でも、観測点距離の測定に支障なく対処することができる。
また、反射プリズムをケーシング内に収納する際、錐状立体部の三面体のうち何れかが平坦内側面に面接触する。この面接触により、ケーシング内に対する反射プリズムの位置決めが可能となる。
測量用反射ターゲット装置は、水準器を有する本体と、円錐状のケーシングと反射プリズムとを有する光反射部から構成することができる。このため、測量用反射ターゲット装置がスリム化されて小型で軽量なコンパクト構造体となり、専用の収納ケースに入れて持ち運びし易くなる。

（請求項２について）
ケーシングの開口基端部には、反射プリズムの外側面部に相当する入射面部を嵌合する環状リング部が連続形成されている。
請求項２では、環状リング部に入射面部が嵌合するので、ケーシングに対する反射プリズムの配置が安定する。

（請求項３について）
ケーシングの開口基端部を除く部分は切除され、三面体を外部に露出する嵌合形支持構造を成す。
請求項３では、ケーシングの切除により、材料の節約とともに軽量化に寄与することができる。また、ケーシングの切除された部分だけ、ポールに対する干渉物が低減するため、光反射部の仰角調節範囲を一層拡大することができる。

（請求項４について）
測量用反射ターゲット装置において、本体の両側から延出されてポールの外側面に沿って配される第１リング部および第２リング部を有する。
第１リング部と第２リング部とを連結させ、ポールを挿通させる挿通孔を有する連結体が設けられている。
光反射部のケーシングの両側から延出されて第１リング部の外側および第２リング部の外側にそれぞれ重なり合う第３リング部および第４リング部を有する。摘み状の第１指標部は、互いに重なり合う第１リング部と第３リング部とを固定する。軸受部は、互いに重なり合う第２リング部と第４リング部とに嵌合固定したナット状を成す。第２指標部は、摘みに形成した螺子部を軸受部に螺合し、螺子部の先端をポールの外側面に圧接させる。
本体のポールの外側面に近接する部分に設けられ、ポールの外側面に対する視認性を確保する切欠き部を有する。

請求項４では、第２指標部は摘みにより、螺子部の先端をポールの外側面に圧接させることができる。これにより、光反射部をポールに対して任意の高さ位置に調節して固定することができる。
この際、切欠き部からポールの位置を目視できるので、ポールに対する光反射部の高さ位置調節を簡単かつ迅速に行うことができる。これに伴い、土木工事や建設現場において測量作業が進捗し、現場の作業性を向上させることができる。

（請求項５について）
螺子部の先端とポールの外側面との間に配され、螺子部の先端からの圧接力を分散する合成樹脂製の押え板を設けている。

請求項５では、押え板が螺子部の先端からの圧接力を分散する。このため、ポールに局部的に圧接して擦れるものと異なり、ポールが損傷を受けることがなく、外見上の見栄えを悪化させることがない。

（請求項６について）
ケーシングの開口基端部から切除により切り離された部分を錐体部とする。錐体部を磁石体として三面体に被着する際、錐体部が磁気吸着力により嵌合形支持構造に対して着脱可能に接合される。

請求項６では、光反射部の仰角調整時には、錐体部を三面体から取り外しておき、測量終了時には、錐体部を嵌合形支持構造に接合して三面体を保護することができる。

（ａ）、（ｂ）は異なる方向から見た測量用反射ターゲット装置を示す斜視図である（実施例１）。 測量用反射ターゲット装置を示す分解斜視図である（実施例１）。 （ａ）は三面体の拡大斜視図、（ｂ）は図２の組付け時のＫ−Ｋ線に沿う縦断面図である（実施例１）。 ポールに取り付けられた測量用反射ターゲット装置を示す部分的な縦断面図である（実施例１）。 （ａ）はポールに取り付けられた測量用反射ターゲット装置を示す縦断面図、（ｂ）は押え板を取り付ける態様を示す測量用反射ターゲット装置の斜視図である（実施例１）。 （ａ）ポールに取り付けられた測量用反射ターゲット装置を示す部分的な縦断面図、（ｂ）は光反射部を示す縦断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は光反射部を示す縦断面図である（実施例３）。

本発明に係る測量用反射ターゲット装置では、反射プリズムの仰角範囲を広く確保しながらも、軽量かつ小型で専用の収納ケースに入れて持ち運びし易い構成を技術的特徴とする。

〔実施例１の構成〕
本発明に係る実施例１について図１ないし図５を参照しながら説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に示す測量用反射ターゲット装置１は、後述する測量用のポール２に上下調節および左右調節可能に取り付けられて機械点と測点（いずれも図示せず）との間の観測点距離を測定するように設定されている。

容器状の本体３は、図２に示すように、アルミニウムなどの金属で形成されて水準器４を内設し、光反射部５を上下回動可能に連結している。本体３に対する上下回動操作によりポール２に対する上下回動角度（仰角）を調節する。

水準器４は、スチールボール６上に気泡管７および気泡管カバー８を配置している。
本体３の底部には、三本の螺子３ａ、３ｂ、３ｃがワッシャー３ｄ、３ｅ、３ｆを介して締め付けられている。螺子３ａ、３ｂ、３ｃを個別に締め付けることにより、気泡管７を揺動させて水平度合いを調整できるようになっている。
光反射部５は、本体３と同様にアルミニウムなどの金属で形成され、円錐状のケーシング９と反射プリズム１０とを備えている。ケーシング９は、先細りとなる先端がポール２に対向するように配置されている。

反射プリズム１０は、コーナーキューブとして三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有する錐状立体部１１と、円盤状に形成された入射面部１２とから成る。三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、図３（ａ）に示すように、互いに所定の隣接角度θを成すように形成されている。入射面部１２は、トータルステーション（機械点）からの射光を入射させて三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃから反射させる基点として機能するものである。入射面部１２は、後述する環状リング部２５に嵌合される際、錐状立体部１１がケーシング９内に位置決め状態に配されるように設定されている。

ケーシング９のポール２に対応する外側面部は、図３（ｂ）に示すように、平坦外側面９ａとして形成している（図４も参照）。ケーシング９のポール２に対応する内側面部は、三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃの何れかの一面部に面接触する平坦内側面９ｂとして形成している。

本体３には、その両側から延出されてポール２の外側面に沿って配される第１リング部１４および第２リング部１５をそれぞれ一体形成している。光反射部５のケーシング９には、その両側から延出されて第１リング部１４の外側および第２リング部１５の外側にそれぞれ重なり合う第３リング部１６および第４リング部１７を一体形成している。

この際、第１リング部１４と第２リング部１５とは、連結体１５Ａで連結されており、この連結体１５Ａには、ポール２を挿通させる挿通孔１５Ｂが形成されている。
また、連結体１５Ａにおいて、第１リング部１４および第３リング部１６とを第２リング部１５および第４リング部１７とに連通させる横穴１５Ｃが形成されている。横穴１５Ｃは、挿通孔１５Ｂと直交する交差状態に配置されている。

摘み状の第１指標部１８Ａは、互いに重なり合う第１リング部１４と第３リング部１６とを第１ブッシュ１８を介して固定する。軸受部２０は、互いに重なり合う第２リング部１５と第４リング部１７とに第２ブッシュ２１を介して嵌合固定したナット状を成している。

第２指標部２２は、摘み２２ａに形成した螺子部２２ｂを軸受部２０に螺合し、螺子部２２ｂの先端を横穴１５Ｃから後述する合成樹脂製の押え板２３を介してポール２の外側面に圧接させる。本体３のポール２の外側面に近接する部分には、図４にも示すように、ポール２の外側面に対する視認性を確保する切欠き部２４が挿通孔１５Ｂと連なるように形成されている。

ケーシング９の開口基端部９Ａには、入射面部１２を嵌合する環状リング部２５が連続形成されている。環状リング部２５は外周面に雌ねじ部２５ａを形成している。雌ねじ部２５ａには、リング状のワッシャー２６を介してナット状のキャップ２７が螺合されている。
螺子部２２ｂの先端とポール２の外側面との間には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、螺子部２２ｂの先端からの圧接力を分散する合成樹脂製の押え板２３を設けている。押え板２３は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）により断面Ｌ字状に形成したもので、本体３の底面に螺子２３ａにより締結されている。

〔実施例１の効果〕
実施例１では、ケーシング９に平坦外側面９ａを形成したので、仰角調整時に反射プリズム１０を上方回動する際、平坦外側面９ａが途中でポール２に対する干渉物とならず、上方回動量に余裕が生じる。
このため、ポール２に対する反射プリズム１０の上下方向の回動可能範囲が広がって大きな仰角調整可能範囲φが得られる。この結果、機械点と測点との間に大きな高低差がある場合でも、観測点距離の測定に支障なく対処することができる。

ちなみに、最大仰角が３５°前後であった従来と比較して、実施例１では、最大仰角が４４．５°となるまでに改善されている。これにより、機械点と測点との観測点距離は、通常条件で水平距離として１．５ｍ程度まで近づけて正対させることができる。
通常条件とは、設置面が平坦な水平面であって、地上高を１０ｃｍとし、機械点の高さを１．５ｍとした場合を意味する。
また、反射プリズム１０をケーシング９内に収納する際、錐状立体部１１の三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち何れかが平坦内側面９ｂに面接触する。この面接触により、ケーシング９内に対する反射プリズム１０の位置決めが可能となる。

測量用反射ターゲット装置１は、水準器４を有する本体３と、円錐状のケーシング９と反射プリズム１０とを有する光反射部５から構成することができる。このため、測量用反射ターゲット装置１がスリム化されて小型で軽量なコンパクト構造体となり、専用の収納ケース（図示せず）に入れて持ち運びし易くなる。

ケーシング９の開口基端部９Ａでは、環状リング部２５に入射面部１２が嵌合するので、ケーシング９に対する反射プリズム１０の配置が安定する。

また、第２指標部２２は摘み２２ａにより、螺子部２２ｂの先端をポール２の外側面に圧接させることができる。これにより、光反射部５をポール２に対して任意の高さ位置に調節して固定することが可能となる。
この際、図４に示すように、切欠き部２４からポール２の位置を目視できるので、ポール２に対する光反射部５の高さ位置調節を簡単かつ迅速に行うことができる。

すなわち、測点へポール２を当て、光反射部５の高さ調節および鉛直調節までの作業において、作業者の立ち位置を変えることなく、目線の移動も最小限となることで作業性が大幅に向上する。これに伴い、土木工事や建設現場において測量作業が進捗し、現場の段取り作業を円滑に進めることができる。

さらに、本体３の底面に設けた押え板２３が螺子部２２ｂの先端からの圧接力を分散する。このため、ポール２に局部的に圧接して擦れるものと異なり、ポール２が損傷を受けることがなく、外見上の見栄えを悪化させることがない。

すなわち、第２指標部２２の締付け時、ポール２の軸方向に大きく固定面を有する押え板２３がポール２の外側面に押し出され、その際の摩擦によりポール２に対する位置が固定される。これにより、押え板２３の樹脂面で押すことと、接触面の拡大による押圧分散効果でポール２の外観への損傷を緩和することができる。

押え板２３は、本体３の底面に螺子２３ａにより締結したので、押え板２３の交換作業を簡略化することができる。すなわち、ユニット交換または二段階以上の分解作業を必要とする従来品と異なり、実施例１では押え板２３を本体３の底面で直接交換することが可能となる。

〔実施例２の構成〕
図６は本発明の実施例２を示す。実施例２が実施例１と異なるところは、ケーシング９の開口基端部９Ａおよび環状リング部２５を除く部分を切除して省略したことである。
ケーシング９の切除に伴い、光反射部５は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、錐状立体部１１の三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃを外部に露出する嵌合形支持構造９Ｂを成している。

実施例２では、ケーシング９の切除により、錐状立体部１１の三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃを露出させたので、材料の節約とともに軽量化に寄与することができる。また、ケーシング９の切除された部分だけ、ポール２に対する干渉物が低減するため、光反射部５の仰角調節範囲φを一層拡大することができる。

〔実施例３の構成〕
図７は本発明の実施例３を示す。実施例３が実施例２と異なるところは、ケーシング９の開口基端部９Ａおよび環状リング部２５から切除により切り離された部分を錐体部９Ｆとして利用したことである。錐体部９Ｆは、磁性を帯びた磁石体に構成しており、錐体部９Ｆを三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃに被着すると、磁気吸着力により嵌合形支持構造９Ｂに対して着脱可能に接合される（図７（ａ）、（ｂ）参照）。

実施例３では、光反射部５の仰角調整時には、錐体部９Ｆを三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃから取り外しておき、測量終了時には、錐体部９Ｆを嵌合形支持構造９Ｂに接合して三面体１１ａ、１１ｂ、１１ｃを保護することができる。

〔変形例〕
（ａ）本体３および光反射部５については、アルミニウムなどの金属材料により形成したが、金属材料に限らず、プラスチック材料や強化プラスチック材料により形成してもよい。
（ｂ）押え板２３の材料については、ポリアセタールをポリオキシメチレン（ＰＯＭ）として用いたが、ポリアセタール（ＰＯＭ）に限らず、エンジニアリング・プラスチックとして他の合成樹脂材料を適用してもよい。

本発明の測量用反射ターゲット装置では、ポールに対する反射プリズムの上下方向の回動可能範囲が広がって大きな仰角調整可能範囲が得られる。この結果、機械点と測点との間に大きな高低差がある場合でも、観測点距離の測定に対応することができる。光反射部の大きな仰角調整可能範囲に着目して需要が増大し、関連部品などの流通を介して化学・機械業界に適用することができる。

１ 測量用反射ターゲット装置
２ ポール
３ 本体
５ 光反射部
９ ケーシング
９Ａ 開口基端部
９Ｂ 嵌合形支持構造
９ａ 平坦外側面
９ｂ 平坦内側面
９Ｆ 錐体部
１０ 反射プリズム
１１ 錐状立体部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 三面体
１２ 入射面部
１４ 第１リング部
１５ 第２リング部
１５Ａ 連結体
１５Ｂ 挿通孔
１６ 第３リング部
１７ 第４リング部
１８Ａ 第１指標部
２２ 第２指標部
２２ａ 摘み
２２ｂ 螺子部
２３ 押え板
２４ 切欠き部
２５ 環状リング部
φ 仰角調節範囲

（請求項１について）
測量用のポールに上下調節および左右調節可能に取り付けられて機械点と測点との間の観測距離を測定する測量用反射ターゲット装置においては、水準器を有する本体と、この本体に上下回動可能に連結され、本体に対する上下回動操作によりポールに対する上下回動角度を調節する光反射部とを有している。
光反射部は、円錐状のケーシングと反射プリズムとを備えている。ケーシングは、ポールに対して先細りとなる先端が対向するように配置されている。反射プリズムは、機械点からの射光を受けて反射させるもので、三面体を有する錐状立体部と円盤状の入射面部とから成り、錐状立体部をケーシング内に配置している。ケーシングの開口基端部には、入射面部を嵌合するために形成された環状リング部を設けている。環状リング部の外周面には、雌ねじ部に螺合されるナット状のキャップとを設けている。
ケーシングのポールに対応する外側面部を平坦外側面として形成している。ケーシングのポールに対応する内側面部を三面体の何れかの一面部に面接触して反射プリズムを位置決めする平坦内側面として形成している。

Claims (6)

1. 測量用のポールに上下調節および左右調節可能に取り付けられて機械点と測点との間の観測距離を測定する測量用反射ターゲット装置であって、
   水準器を有する本体と、前記本体に上下回動可能に連結され、前記本体に対する上下回動操作により前記ポールに対する上下回動角度を調節する光反射部とを有し、
   前記光反射部は、
   前記ポールに対して先細りとなる先端が対向するように配置された円錐状のケーシングと、
   三面体を有する錐状立体部と円盤状の入射面部から成り、前記錐状立体部が前記ケーシング内に配置され、前記機械点からの射光を受けて反射させる反射プリズムとを備え、
   前記ケーシングの前記ポールに対応する外側面部を平坦外側面として形成し、前記ケーシングの前記ポールに対応する内側面部を前記三面体の何れかの一面部に面接触する平坦内側面として形成したことを特徴とする測量用反射ターゲット装置。
2. 前記ケーシングの開口基端部には、前記円盤状の入射面部を嵌合する環状リング部が連続形成されていることを特徴とする請求項１に記載の測量用反射ターゲット装置。
3. 前記ケーシングの開口基端部を除く部分は切除され、前記三面体を外部に露出する嵌合形支持構造を成すことを特徴とする請求項１に記載の測量用反射ターゲット装置。
4. 前記本体の両側から延出されて前記ポールの外側面に沿って配された第１リング部および第２リング部と、
   前記第１リング部と前記第２リング部とを連結させ、前記ポールを挿通させる挿通孔を有する連結体と、
   前記光反射部の前記ケーシングの両側から延出されて前記第１リング部の外側および前記第２リング部の外側にそれぞれ重なり合う第３リング部および第４リング部と、
   互いに重なり合う前記第１リング部と前記第３リング部とを固定する摘み状の第１指標部と、
   互いに重なり合う前記第２リング部と前記第４リング部とに嵌合固定したナット状の軸受部と、
   摘みに形成した螺子部を前記軸受部に螺合し、前記螺子部の先端を前記ポールの外側面に圧接させる第２指標部とを備え、
   前記本体の前記ポールの外側面に近接する部分に設けられ、前記ポールの外側面に対する視認性を確保する切欠き部を有することを特徴とする請求項１に記載の測量用反射ターゲット装置。
5. 前記螺子部の先端と前記ポールの外側面との間に配され、前記螺子部の先端からの圧接力を分散する合成樹脂製の押え板を設けたことを特徴とする請求項４に記載の測量用反射ターゲット装置。
6. 前記ケーシングの前記開口基端部から切除により切り離された部分を錐体部とし、前記錐体部を磁石体として前記三面体に被着する際、前記錐体部が磁気吸着力により前記嵌合形支持構造に対して着脱可能に接合されることを特徴とする請求項３に記載の測量用反射ターゲット装置。

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