JP2537848Y2

JP2537848Y2 - 測量機の回転軸粗微動装置

Info

Publication number: JP2537848Y2
Application number: JP1991066623U
Authority: JP
Inventors: 琢己平川
Original assignee: 株式会社ソキア
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1997-06-04
Anticipated expiration: 2006-08-22
Also published as: JPH064613U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、測量機の視準用望遠鏡
等の水平回転軸等を粗微量回動する回転軸粗微動装置に
関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、セオドライト等の測量機において
望遠鏡の水平回転軸を粗微量回動させるには、まず回転
軸に緊締枠を固定状態とし、粗微動装置によって緊締枠
とともに回転軸を軸心周りに回動させて行うという手段
が用いられている。図４は、従来の回転軸粗微動装置の
一例を示すもので、粗微動装置が緊締装置に同軸一体化
されている。即ち、この図４に示されるように、水平回
転軸１に緊締枠２が遊嵌され、作動軸４にジョイント部
５を介して緊締枠２を緊緩するカム２ｂが一体に回動す
るように配置されている。そして、緊締つまみ４ａを回
すと、作動軸４と一体にカム２ｂが回動し、プッシュロ
ッド２ｃが緊締コマ２ｄを回転軸１に押し当て、緊締枠
２が回転軸１に固定されて緊締枠２と回転軸１とが一体
に回動可能な状態となる。

【０００３】一方、機体ケーシング３に固定された外筒
７内には、粗動筒８が螺合部８ｃで大ピッチで螺合し、
粗動筒８内には円筒形状の微動軸９が螺合部８ａで小ピ
ッチで螺合している。微動軸９内に挿通された作動軸４
は、付勢部材６によってケーシング外側方向（図４左方
向）に向かって付勢されており、作動軸４に設けられた
膨出部４ｂがスラストベアリング４ｃを介して微動軸９
に支承されている。そして、螺合部８ａより螺合部８ｃ
の回動トルクが大きく設定されるとともに、粗微動つま
み９ａ側の当接ピン９ｂと、粗動筒８側の当接片８ｂに
よって粗微動切換機構が構成されている。即ち、微動軸
９に固着した粗微動つまみ９ａを回したとき、当接ピン
９ｂが当接片８ｂに当接している状態では、微動軸９と
粗動筒８が一体に回動し、螺合部８ｃの大ピッチで外筒
７（即ちケーシング３）に対して粗動進退を行う（粗動
進退状態）。また、微動軸９に固着した粗微動つまみ９
ａを回したとき、当接片８ｂに当接ピン９ｂが当接しな
い状態（範囲）では、微動軸９と粗動筒８は連係回動し
ない。このため、螺合部８ｃの回動トルクが大きく外筒
７（即ちケーシング３）に対して静止する粗動筒８に対
し、微動軸９は回動トルクの小さい螺合部８ａの小ピッ
チで微動進退を行う（微動進退状態）。回転軸１は作動
軸４の進退量に比例して回動するように連係されてお
り、作動軸４は微動軸９に従動して進退するので、回転
軸１は微動軸９の粗動進退と微動進退にそれぞれ対応し
て粗量回動と微量回動を行う。

【０００４】なお、ジョイント部５では、スリット５ａ
とピン５ｂとの係合により回転力が、棒５ｃと棒受部５
ｄとの係合により軸方向押圧力が、作動軸４に対する緊
締枠腕部２ａの位置によらず、それぞれスムーズに伝達
されるようになっている。

【０００５】

【考案の解決しようとする課題】望遠鏡の視準作業で
は、回転軸１の微量回動をより細かく行いたいという要
求があり、この要求に応えるには、粗動筒微動軸間螺合
部８ａの小ピッチを更に小さくすることが考えられる。
しかし、理論的にはピッチを小さくすれば更に微量の進
退が行えるはずであっても、現実的には螺合部のピッチ
を小さくすることは加工精度および材料の耐久性等の点
から限界があり、回転軸の超微量回動は困難であった。

【０００６】本考案は前記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、回転軸の超微量回動が可能で
ある測量機の回転軸粗微動装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本考案に係る測量機の回転軸粗微動装置において
は、機体ケーシング側めねじ部に大ピッチで螺合し、回
動操作により軸方向前後に進退する粗動筒と、この粗動
筒内に小ピッチで螺合し、粗動筒より小速度で進退する
微動軸と、微動軸と粗動筒が連係して一体に回動する粗
動進退状態と、連係せずに微動軸が単独で回動する微動
進退状態とを切り換える粗微動切換機構と、粗動筒およ
び微動軸の前進端部に押圧付勢され、粗動筒または微動
軸に従動して進退する従動部材と、この従動部材に連係
されて従動部材の進退量相当だけ回動する回転軸とを備
え、前記粗動筒と従動部材間には、両部材および微動軸
前端面に当接する転動部材であるボールを介装し、微動
軸のボール当接端面には微動軸の微動進退量を減じて従
動部材に伝達するテーパ面を形成するようにした。

【０００８】また、請求項２では、前記粗動筒および従
動部材のボールに当接する面と、微動軸のテーパ面と
が、互いに向きあってボールを当接担持するようにし
た。

【０００９】

【作用】粗動進退状態においては、微動軸を回動する
と、微動軸は粗微動切換機構によって連係されている粗
動筒と一体に粗動筒ケーシング間螺合部の大ピッチの速
度でケーシングに対して粗動進退する。このため従動部
材は、微動軸および粗動筒とともに粗動筒ケーシング間
螺合部の大ピッチの速度でケーシングに対して粗動進退
する。したがって、従動部材に連係されて従動部材の進
退量相当だけ回動する回転軸は、従動部材の粗動進退量
相当に応じた粗量回動をする。

【００１０】微動進退状態においては、微動軸を回動す
ると、微動軸は粗微動切換機構によって粗動筒と連係し
ない。よって、ケーシングに対して回動進退しない粗動
筒に対し、微動軸は、粗動筒微動軸間螺合部の小ピッチ
の速度で微動進退する。粗動筒内を微動軸が回動して前
進（後退）すると、ボールは３つの面（テーパ面、粗動
筒ボール当接面及び微動軸ボール当接面）間を転動しな
がらテーパ面に沿って半径方向外（内）方に移動し、微
動軸の微動進退量に比べてボールの進退量が小さくな
る。即ち、微動軸の微動進退量は減じられて従動部材に
伝達される。したがって、従動部材に連係されて従動部
材の進退量相当だけ回動する回転軸は、減じられた微動
軸の微動進退量相当に応じ、微動軸の微動進退量相当に
応じる場合より、減じられた量の回動をする。

【００１１】

【実施例】次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１，図２，図３は、本考案の一実施例を示すも
ので、セオドライトの望遠鏡の水平軸を粗微量回動させ
る装置で、緊締装置に同軸一体化された構造となってい
る。

【００１２】これらの図において、粗動筒８および微動
軸９のケーシング側端部付近に本考案の回転軸粗微動装
置の要部１０が構成されており、この回転軸粗微動装置
要部１０を除く部分は、従来技術を示す図４と同様の構
成とされているので、同符号を使用して重複説明は省略
する。つまり、本考案の回転軸粗微動装置の要部１０
と、従来技術とは異なっている微動進退状態についての
み説明する。

【００１３】即ち、スラストベアリング４ｃの粗動筒８
（微動軸９）側に、作動軸４に外挿してリング状の従動
部材２０を配設し、この従動部材２０と粗動筒８および
微動軸９のケーシング側端部との間に、転動部材である
ボール３０が介装されて、従来技術とは異なる構造とさ
れている。従動部材２０の粗動筒８（微動軸９）側およ
び粗動筒８のケーシング側端部には、平面状のボール当
接面２０ｄ，８ｄがそれぞれ形成され、微動軸９のケー
シング側端部は先細りとされてテーパ面９ｄが形成され
ている。これら、テーパ面９ｄ，粗動筒ボール当接面８
ｄ，従動部材ボール当接面２０ｄの各面は、ボール３０
を包囲するように互いに向き合った配置とされている。
従動部材２０は、付勢部材６によってボール３０を押圧
する方向に付勢されている。よって、ボール３０は、テ
ーパ面９ｄ，粗動筒ボール当接面８ｄ，従動部材ボール
当接面２０ｄの各面に常時当接して担持される。

【００１４】そして、微動進退状態（粗動筒８と微動軸
９が連係されずに微動軸９のみが回動する状態）におい
ては、次のように作動する。即ち、ケーシング３に対し
て静止状態にある粗動筒８に対し、微動軸９が回動して
螺合部８ａの小ピッチで前進（後退）すると、ボール３
０は９ｄ，８ｄ，２０ｄ間を転動し、テーパ面９ｄのボ
ール当接位置は軸後（前）方向にスムーズに移動する。
テーパ面９ｄは、軸後方向に対して外径が徐々に大きく
なっているので、ボール３０は軸外（内）側方向にスム
ーズに移動し、粗動筒ボール当接面８ｄと従動部材ボー
ル当接面２０ｄのそれぞれのボールとの当接位置は、軸
外（内）側方向に移動する。テーパ面９ｄ，粗動筒ボー
ル当接面８ｄ，従動部材ボール当接面２０ｄは互いに向
き合って、粗動筒ボール当接面８ｄと従動部材ボール当
接面２０ｄは軸外側に向かって狭まっているので、粗動
筒ボール当接面８ｄと従動部材ボール当接面２０ｄとの
間隔が拡がる（狭まる）。このようにして、従動部材２
０が前進（後退）し、従動部材２０の進退量に比例して
回動するように連係している水平軸１が回動する。微動
軸９の回動操作により、ボール３０は、作動軸４の周り
を周回しつつ半径方向に転動し、軸心を中心として螺線
を描くように移動する。

【００１５】次に図３を用いて、微動進退状態となるた
めのボールの当接する３つの面の傾斜角度と微動軸進退
量「ｓ」と従動部材進退量「ｔ」との条件式の導出につ
いて説明する。図３は微動進退動作を説明する図で、ボ
ールの移動前を実線で移動後を仮想線で示しており、補
助線を引いて各点および各線分に次のように名称を与え
ている。

【００１６】即ち、点Ｏおよび点Ｐ，Ｑは、ボールの移
動前におけるボール３０の中心点およびテーパ面９ｄ，
当接面２０ｄとボール３０との接点を表しており、移動
後の中心点および接点はそれぞれ点Ｏ’，Ｐ’，Ｑ’で
表されている。点Ｒ，Ｓは、テーパ面９ｄ，当接面２０
ｄ上のボールの移動後の中心点および接点の位置（点
Ｐ，Ｑに対応する点）を示している。また、線分Ｏ
Ｏ’，ＰＰ’，ＱＱ’を斜辺として水平垂直方向の線分
で直角三角形を作りそれぞれの直角点をＴ，Ｕ，Ｖとす
ると、直角三角形ＴＯＯ’，ＵＰＰ’，ＶＱＱ’は合同
となっている。

【００１７】そして、テーパ面９ｄの軸心に対する傾斜
角度を「θ₁」，粗動筒ボール当接面８ｄが軸心側に起
き上がる傾斜角度を「θ₂」，従動部材ボール当接面２
０ｄが軸心側に起き上がる傾斜角度を「θ₃」として、
「ｔ」を「ｓ」，「θ₁」，「θ₂」，「θ₃」で表すこ
とを考える。しかし、直接「ｓ」を用いて「ｔ」を表す
ことは困難である。そこで、ボール３０の軸心方向の移
動距離すなわち線分ＴＯ，ＵＰ，ＶＱを「ｘ」、ボール
３０の軸心と垂直方向の移動距離すなわち線分ＴＯ’，
ＵＰ’，ＶＱ’を「ｙ」とおいて、一旦、「ｘ」，
「ｙ」を用いて「ｔ」を表し、次に「ｓ」を用いて
「ｘ」，「ｙ」を表すことにする。

【００１８】まず、「ｔ」は線分ＱＳで表されており、
線分ＱＶ（即ち「ｘ」）と線分ＶＳの和となっている。
線分ＶＳは直角三角形ＶＳＱ’を考えると、 ∠ＶＱ’Ｓ＝θ₃ であるので線分ＶＳ＝ＶＱ’ｔａｎθ₃＝ｙ・ｔａｎθ₃ となる。したがって、ｔ＝ｘ＋ｙ・ｔａｎθ₃……… となる。

【００１９】一方、「ｓ」は線分ＰＲで表されており線
分ＰＵ（即ち「ｘ」）と線分ＵＲの和となっている。線
分ＵＲは直角三角形ＵＲＰ’を考えると、 ∠ＵＲＰ’＝θ₁ であるので、線分ＵＲ＝ＵＰ’／ｔａｎθ₁＝ｙ／ｔａｎθ₁ となる。したがって、ｓ＝ｘ＋ｙ／ｔａｎθ₁……… となる。また、直角三角形ＴＯＯ’（直角三角形ＵＰ
Ｐ’，直角三角形ＶＱＱ’）において、 ∠ＴＯ’Ｏ（∠ＵＰ’Ｐ，∠ＶＱ’Ｑ）＝θ₂ であるので、「ｘ」，「ｙ」には、ｘ＝ｙ・ｔａｎθ₂……… の関係式がある。即ち、式を式に代入すれば、ｓ＝ｙ・ｔａｎθ₂＋ｙ／ｔａｎθ₁ ｙ＝ｓ／（ｔａｎθ₂＋１／ｔａｎθ₁）＝ｓ・ｔａｎθ₁／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）……… そして、式を式に代入すれば、ｘ＝ｔａｎθ₂・ｓ・ｔａｎθ₁／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）＝ｓ・ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）……… となる。

【００２０】これで「ｘ」，「ｙ」が求められたので式
，を式に代入すると、ｔ＝ｓ・ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）＋ｔａｎθ₃・ｓ・ｔａｎθ₁／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）ｔ＝ｓ・ｔａｎθ₁（ｔａｎθ₂＋ｔａｎθ₃）／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）… …… となり、「θ₁」，「θ₂」，「θ₃」，「ｔ」および
「ｓ」の関係式が導出される。

【００２１】つまり、この式より、「ｔ＜ｓ」とす
る、即ち、微動軸９の進退量に比べて従動部材２０の進
退量が小さくなるようにするには、ｔａｎθ₁（ｔａｎθ₂＋ｔａｎθ₃）／（ｔａｎθ₁ｔａｎθ₂＋１）＜１…… とすればよいことがわかる。換言すれば、本実施例では
式を満足するように「θ₁」，「θ₂」，「θ₃」の値
を決定しているので、「ｔ＜ｓ」となっている。このた
め、本実施例では、回動軸１は「ｔ」に比例して回動す
るので、「ｓ」に比例して回動する図４の従来例に比べ
て、回動軸１の回動は更に微量となっている。

【００２２】なお、粗動筒ボール当接面８ｄおよび従動
部材ボール当接面２０ｄは、本実施例のように、両方と
も軸心側に傾斜している（θ₂，θ₃＞０°）必要は必ず
しもない。つまり、「θ₁」，「θ₂」，「θ₃」の設定
によっては、どちらか一方を軸心と直角（θ₂あるいは
θ₃＝０°）に、または、どちらか一方を軸心と反対側
に傾斜（θ₂あるいはθ₃＜０°）させることもできる。

【００２３】また、本実施例では、作動軸４およびベア
リング４ｃと別体として、従動部材２０を設け、この従
動部材２０にボール当接面を形成しているが、次のよう
にして従動部材を別体として設けない構成とすることも
可能である。即ち、他の実施例として、ベアリング４ｃ
を従動部材とし、ベアリング４ｃの粗動筒８（微動軸
９）側にボール当接面を形成するようにしてもよい。

【００２４】また、更に他の実施例として、ボール３０
をボールベアリングの一部として利用することによりベ
アリング４ｃも使用せず、作動軸４を従動部材として、
膨出部４ｂの粗動筒８（微動軸９）側にボール当接面を
形成するようにしてもよい。

【００２５】

【考案の効果】以上の説明から明かなように、本考案に
よれば、微動軸の微動進退をどれだけ減じて従動部材に
伝達するかは、テーパ面，粗動筒ボール当接面，従動部
材ボール当接面の軸心に対する傾斜角度を任意に設定す
ることにより自由に決めることができる。よって、微動
軸の微動進退を多く減じて従動部材に伝達するようにし
て、従動部材の進退量を超微量とすることができ、従動
部材に連係する回転軸の回動を超微量とすることができ
る。

【００２６】また、ねじのピッチを小さくするかわり
に、テーパ面，粗動筒ボール当接面，従動部材ボール当
接面の軸心に対する傾斜角度の設定により、回転軸の超
微量回動を可能としているので、ねじのピッチを極限ま
で小さくする場合に比べ、材料や加工精度の要求も厳し
くなく経済的であり、耐久性も高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である測量機の回転軸粗微動
装置の縦断面図

【図２】同回転軸粗微動装置の要部分拡大図

【図３】同回転軸粗微動装置の微動進退動作説明図

【図４】従来の測量機の回転軸粗微動装置の縦断面図

【符号の説明】

１回転軸３ケーシング６付勢部材８粗動筒８ａ粗動筒微動軸間（小ピッチ）螺合部８ｂ粗微動切換機構を構成する当接片８ｃ粗動筒ケーシング間（大ピッチ）螺合部８ｄ粗動筒ボール当接面９微動軸９ｂ粗微動切換機構を構成する当接ピン９ｄ微動軸テーパ面１０測量機の回転軸粗微動装置の要部２０従動部材２０ｄ従動部材ボール当接面３０ボール θ₁テーパ面９ｄの軸心に対する傾斜角度 θ₂粗動筒ボール当接面８ｄが軸心側に起き上がる傾
斜角度 θ₃従動部材ボール当接面２０ｄが軸心側に起き上が
る傾斜角度ｓ微動軸の粗動筒に対する進退量ｔ従動部材の粗動筒に対する進退量

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】機体ケーシング側めねじ部に大ピッチで
螺合し、回動操作により軸方向前後に進退する粗動筒
と、この粗動筒内に小ピッチで螺合し、粗動筒より小速
度で進退する微動軸と、微動軸と粗動筒が連係して一体
に回動する粗動進退状態と、連係せずに微動軸が単独で
回動する微動進退状態とを切り換える粗微動切換機構
と、粗動筒および微動軸の前進端部に押圧付勢され、粗
動筒または微動軸に従動して進退する従動部材と、この
従動部材に連係されて従動部材の進退量相当だけ回動す
る回転軸とを備え、前記粗動筒と従動部材間には、両部材および微動軸前端
面に当接する転動部材であるボールが介装されるととも
に、微動軸のボール当接端面には微動軸の微動進退量を
減じて従動部材に伝達するテーパ面が形成されたことを
特徴とする測量機の回転軸粗微動装置。
【請求項２】前記粗動筒および従動部材のボールに当
接する面と、微動軸のテーパ面とは、互いに向きあって
ボールを当接担持していることを特徴とする請求項１の
測量機の回転軸粗微動装置。