JP2681221B2 - 測量機の微動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトランシットやセオドライト、トータルステ
ーションあるいはレベル等の測量機の回転軸の微動装置
に関する。

（従来技術） トランシットやセオドライト、トータルステーション
あるいはレベル等の測量機では、その視準望遠鏡を鉛直
軸回りに、または鉛直軸回りおよび水平軸回りに回動可
能に構成されている。そして、精密な視準および測角の
ために視準望遠鏡を当該軸回りに微少回動するための微
動装置が設けられている。

従来の微動装置は、例えば第9a図および第9b図に模式
的に図示するように、基盤に形成された軸受ａ′に回動
自在に鉛直軸ｂにより軸支され且つ視準望遠鏡を支持す
る本体ａを有し、軸受ａ′はそれに緩嵌させた緊定枠ｃ
を有し、この緊定枠ｃは本体ａに設けられた緊定ネジｇ
を締め付けることにより軸受ａ′に緊定される。

また従来の微動装置は、本体ａに螺合された微動送り
ネジｄを有しており、その先端は緊定枠ｃの腕ｃ′の一
側面に当接している。腕ｃ′の他側面にはプッシュロッ
ドｆがバネｅにより押圧されている。そして微動送りネ
ジｄを回転することにより本体ａを回転させ、視準望遠
鏡を鉛直軸O_v回りに微少回転するように構成されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上述の従来の微動装置では、視準望遠鏡の微少回転可
能範囲は、微動送りネジｄの送り範囲、すなわち送りネ
ジ長で一義的に決められてしまう。このため、微動送り
ネジｄをその送り範囲いっぱいまで送りこんでも、視準
望遠鏡で測量ターゲットを視準できないときは、一度緊
定ネジｇを緩めて視準望遠鏡の緊定を解き、視準望遠鏡
を大きく回転させた後に再度緊定ネジｇを緩め、次に微
動送りネジｄを逆回転させることにより視準望遠鏡を微
少回転させて測量ターゲットを視準しなければならなか
った。

このように、従来の微動装置では、回動軸の微動可能
範囲が小さいという欠点があり、またこのために微動操
作が煩わしく、ひいては測量精度の低下につながるとい
う欠点があった。

また、上記従来の構成で、回転軸の微動可能範囲を大
きくするために微動送りネジｄの送り範囲すなわち送り
ネジ長を長くすることは、測量精度維持のために防塵・
防滴を必須とする測量機においては、そのまま測量機自
体の大型化を招くという欠点となる。

本発明は、かかる従来の測量機の微動装置の欠点を解
消することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の測量機の微動装置
は、軸受を有する測量機本体と、前記軸受に回動自在に
軸支された軸体と、前記軸受に固着された円盤と、前記
円盤に隣接しかつ前記軸受に回動自在に緩嵌されたウォ
ームホイールとを有し、前記本体は、前記円盤と前記ウ
ォームホイールとの両者を圧接し互いを一体化するため
のもので且つそれ自身は一体化させた該両者上を移動可
能とした緊定手段と、前記ウォームホイールと螺合する
ウォームギヤがその軸部に形成された微動手段とを備え
たことを特徴とする。

また、上記課題を解決するための本発明の測量機の微
動装置は、軸受を有する測量機本体と、前記軸受に回動
自在に軸支された軸体と、前記軸体に固着された円盤
と、前記円盤に隣接しかつ前記軸受に回動自在に緩嵌さ
せたウォームホイールとを有し、前記本体は、前記円盤
と前記ウォームホイールとを前記軸体の回動軸回りに回
動可能のまま両者を圧接し互いを一体化するための緊定
手段と、前記ウォームホイールと螺合するウォームギヤ
がその軸部に形成された微動手段とを備えたことを特徴
とする。

さらに、前記緊定手段は、前記軸体の回動軸軸線と略
平行な方向に沿って、前記円盤と前記ウォームホイール
との両者を挟み込み該両者を一体化させ且つ該両者の被
挟持面上を相対的に転動する挟圧手段を有していること
を特徴とする。

また、前記緊定手段は、前記軸体の回動軸軸線と略平
行な方向に沿って、前記ウォームホイールを前記円盤に
向けて押圧させ両者を一体化させる押圧手段と、前記ウ
ォームホイールと前記押圧手段との間に挿置された転動
部材とを有していることを特徴とする。

（作用） 緊定手段を操作することにより、円盤とウォームホイ
ールとが圧接されて互いに一体化し、上記第１の手段に
おいてはウォームホイールは軸受に緊定され、微動手段
を操作することにより本体が軸体の軸線回りに回動され
る。上記第２の手段においてはウォームホイールは軸体
に緊定され、微動手段を操作することによりウォームホ
イールが回転して軸体が微少回転する。ここでウォーム
ホイールは軸体の全周に対応するようにその歯が形成さ
れているため、軸体はその全周にわたって微少回動す
る。

（実施例） 第１実施例： 以下、本発明に係わる測量機の微動装置の実施例を添
付図面をもとに詳述する。

第１図は本発明の微動装置を組み込んだ測量機として
トランシットを例示するもので、基盤１に形成された軸
受1aには装置本体、すなわち托架２の鉛直軸軸体３が回
動自在に軸支されている。托架支柱４、４に形成された
軸受7aには視準望遠鏡６の水平軸７が回動自在に軸支さ
れている。これら鉛直軸と水平軸のそれぞれに微動装置
８、8aが組み込まれている。まず、鉛直軸３に設けられ
た微動装置８について以下に説明する。

基盤軸受1aの外周に形成された大口径の段付き部11に
はウォームホイール16が回動自在に緩嵌されている。小
口径の段付部12の外周にはネジ13が形成され、それに螺
着された固定ネジ14で段付部12の肩との間に円盤15が挟
持され、これにより円盤15は基盤軸受1aに固着される。

第２図ないし第４図に示すように、托架２に形成され
た第１フランジ20には、それに螺着された止めネジ21、
21によりアーム22、22が回動自在に取り付けられてい
る。アーム22、22の端部には、転動コロ23、23が止めネ
ジ24、24によりその軸部24a、24aに回動可能に取り付け
られている。第１フランジ20及び第２フランジ25の各々
に形成された開口20a、25aにはプッシュロッド26が移動
可能に嵌挿されている。プッシュロッド26の先端は円錐
状に形成されアーム22、22に当接している。

プッシュロッド26の中間部にはカラー27が固着されて
いる。また第１フランジ20とカラー27の間にはバネ28が
嵌挿されており、プッシュロッド26を後退させるように
常時付勢している。

托架２の微動装置ハウジング2aには、緊定操作部30が
組み込まれている。この緊定操作部30は、第２図に図示
するように、緊定ノブ34を備えた緊定作用軸31を有し、
この緊定ノブ34は、ハウジング2aに形成された軸受部32
に回動自在に軸支されている。緊定作用軸31の外周面
は、第４図にその断面を示すように、その回転軸線から
遍心された遍心カム面31aとして形成されており、この
遍心カム面31aにプッシュロッド26の後端が当接してい
る。

托架２の微動装置ハウジング2aには、さらに微動手段
40が組み込まれている。この微動手段40は、両端部がフ
ランジ41、42に軸支され且つ中央部にウォームギヤ46が
形成されたウォームギヤ軸43を有し、ウォームギヤ46は
ウォームホイール16と歯合している。このウォームギヤ
軸43は、バネ44でその軸線方向に且つバネ45でウォーム
ホイール16側に常時押圧され、それによりバックラッシ
ュを除去している。緊定作用軸31の緊定ノブ34には、緊
定作用軸31の回動軸線と同軸の回動軸線をもち、且つ微
動ノブ47を有する微動操作軸48が回動自在に軸支されて
いる。ウォームギヤ軸43の端部には台座49a及び板バネ4
9bからなる接子49が設けられ、微動操作軸48の先端には
板49cが設けられており、板49cを台座49aと板バネ49bの
間に挿入することにより、ウォームギヤ軸43と微動操作
軸48が連結される。接子49と板49cは組立てや修理の便
宜上設けられたものであり、ウォームギヤ軸43と微動操
作軸48を一体に形成してもよい。

次に、以上の構成をもつ本実施例の作用を説明する。
緊定する以前、プッシュロッド26はバネ28の弾発力によ
り後退しており、転動コロ23、23は円盤15とウォームホ
イール16に軽く触れた状態にある。またウォームホイー
ル16はウォームギヤ46に常時歯合されている。従って、
視準望遠鏡６を回転するために托架２を鉛直軸３回りに
回転すると、基盤軸受1aに固着されている円盤15は停止
したままであるのに対し、ウォームホイール16は基盤軸
受1aに緩嵌された状態にあるため、これと歯合されてい
るウォームギヤ46を介して微動手段40と共に回転する。

次に、緊定するために緊定ノブ34を回転すると、緊定
作用軸31の遍心カム面31aがプッシュロッド26をバネ28
の弾発力に抗して前進させ、これに伴ってプッシュロッ
ド26の先端の円錐状部がアーム22、22を回転させること
により、転動コロ23、23で円盤15とウォームホイール16
を強く挟み込む。これにより、円盤15とウォームホイー
ル16が一体化される。前述したように、円盤15は基盤軸
受1aに固着されており、また托架２は微動手段40を介し
てウォームホイール16と連結されているので、上記円盤
15とウォームホイール16の一体化によって托架２が基盤
軸受1aに緊定される。

そして、微動ノブ47を回転させると微動操作軸48が回
転し、この微動操作軸48の回転が板49cと接子49を介し
てウォームギヤ軸43に伝えられることにより、ウォーム
ギヤ46が回転する。上述したように、ウォームホイール
16が円盤15と一体化され今や互いに固定された状態にあ
るため、ウォームギヤ46の回転はそれ自身のウォームホ
イール16の周方向への移動となり、その結果、托架２は
鉛直軸回りに微少回転する。なお、緊定時、転動コロ2
3、23それ自身は、円盤15とウォームホイール16の挟持
面上を転動するため、托架２の鉛直軸回りの微少回転を
疎外することはない。

水平軸７に組み込まれた微動装置8aは、上記鉛直軸３
に組み込まれた微動装置８とその構成がほぼ同一である
が、その円盤15aが水平軸７に固着されている点が相違
する。この構成上の相違により、非緊定時は視準望遠鏡
６を回転させると円盤15aが水平軸７と共に回転する。
緊定時はそのウォームホイール16aは円盤15aと一体化さ
れ、その微動手段を操作すると、そのウォームギヤ46a
の回転により、ウォームホイール16a自身が回転し、も
って視準望遠鏡６が水平軸回りに微少回転する。このと
き微動手段自身は托架支柱４に固定されているために移
動せず、また緊定手段も托架支柱４に固定されているの
で転動コロも移動しない。

第２実施例： 第５図および第６図は微動手段の変形例を示すもの
で、微動速度を高低２速にできるようにした例である。

微動装置ハウジング2aには軸受部50がビス51で固着さ
れている。この軸受部50の外軸には、緊定ノブ34を有す
る緊定操作軸52が回動可能に軸支され、その内軸には緊
定作用軸31が回動可能に軸支されている。軸受部50には
所定角度スリット54が形成され、それに嵌挿されたピン
53により緊定操作部52と緊定作用軸31とが連結される。

微動操作軸48は従動軸部55を有し、この従動軸部55は
自由転動するボール56、56、56を有している。ボール5
6、56、56は軸受部50内に回動可能に軸支された固定環5
7の内円錐面に当接しており、その遊びを防止するため
にバネワッシャ35が設けられている。従動軸部55には、
他端に微動ノブ47を有する原動軸58の先端58aが回動自
在に挿入されている。ボール56、56、56はこの原動軸58
の外周面にも当接しており、これら原動軸58、ボール5
6、56、56および従動軸部55で減速装置が構成される。

原動軸58の半径をｒ、ボール56、56、56の直径をａと
し、微動操作軸48の回転軸線Ｏからボール56、56、56の
固定環57への当接点までの半径をＲとすると、Ｒ＝ｒ＋
ａとなり、減速装置の減速比Ｄは、 となる。例えば、ｒ＝5mm,a＝5mm,とするとＲ＝10mmと
なり、減速比Ｄは1/3、すなわち微動ノブ47を１回転す
ると微動操作軸48は1/3回転する。

また、本実施例では固定環57に所定角度だけ切欠57a
が形成されており、原動軸58に植接されたピン59がその
切欠57aに嵌挿されている。

この構成によりピン59が切欠57a内を遊動する間は、
固定環57と軸受部50との摩擦力がボール56、56、56の固
定環57の内円錐面上の転動よりはるかに大きいために、
微動ノブ47の回転は減速装置を介して微動操作軸48に伝
達される。その回転角は前記減速比Ｄにより減少され
る。例えば切欠57aの角度を120゜とし、原動軸58をその
ピン59が切欠57aの初端から終端まで移動するように回
転すると、微動操作軸48は120゜×1/3＝40゜回転するこ
とになる。

ピン59が切欠57aの初端から終端に当接した後は、原
動軸58と固定環57はピン59を介して一体化され、それら
に挟まれたボール56、56、56を有する従動軸部55も原動
軸58および固定環57と一体化される。このため、微動ノ
ブ47をさらに回転すると、その回転は結果的に従動軸部
55に直接伝えられて微動操作軸48を微動ノブ47の回転角
と同角度回転させる。このように、本実施例では、ピン
59が切欠57a内を遊動する間は低速回転で、ピン59が切
欠57aの初端または終端に当接した後は高速回転で微動
することができる。

第３実施例： 第７図、第８図および第8a図は本発明に係る微動装置
の緊定手段の他の実施例を示すものである。

基盤軸受1aの外周に形成された、前記第１実施例の円
盤15に相当する鍔2bを有する軸受部100には、ウォーム
ホイール16が回動自在に緩嵌されている。ウォームホイ
ール16と軸受部100の肩100aとの間には、スラストベア
リング125、ワッシャリング126、スプリングワッシャ12
7、可動緊定111と固定緊定リング113とこの両者に挟持
された硬球121とから成る緊定作用手段、およびスラス
トベアリング128が嵌め込まれている。

硬球121は、可動緊定リング111および固定緊定リング
113の各々に形成された円錐状の受座122、123の間に嵌
め込まれている。固定緊定リング113は腕部112を有し、
その端部はフランジ114にビス115で固定されている。他
方、可動緊定リング111は軸受部100に回動可能であり、
その腕部110は、緊定操作手段の中軸106の腕105にピン1
08で連結されている。

緊定ノブ34を有する緊定作用軸31には、螺旋スリット
107が形成されており、この螺旋スリット107には中軸10
6に植設されたピン104が嵌挿されている。ピン104はま
た、軸受101に形成された、緊定作用軸31の回動軸と平
行な直線スロット102にも嵌挿されている。軸受101はハ
ウジング2aに固定ビス103で固定されている。緊定作用
軸31には、前記第１実施例と同様に微動作用軸48が同軸
に配置されている。

次に、以上の構成をもつ本実施例の作用を説明する。
緊定する以前、視準望遠鏡６を回転するために托架２を
鉛直軸３回りに回転すると、ウォームホイール16がウォ
ームギヤ46（第１実施例参照）に常時歯合されており且
つ基盤軸受1aに緩嵌された状態にあるため、これと歯合
されているウォームギヤ46を介して微動手段40と共に托
架２の回転に伴って回転する。また可動緊定リング111
は中軸106を介して緊定操作手段と連結され、固定緊定
リング113はその腕部112を介して托架２に連結されてい
るため、ともに托架２の回転に伴って鉛直軸回りに回転
する。

緊定ノブ34を回転させて緊定作用軸31を時計回りに回
転させると、螺旋スリット107と直線スロット102によ
り、ピン104が緊定作用軸31の回動軸と平行に前進する
ため、ピン104が植接されている中軸106も結果的に前進
し、可動緊定リング111は軸受部100回りに回転する。可
動緊定リング111の受座122が硬球121に乗り上げるた
め、可動緊定リング111は、鉛直軸３に沿って上昇しス
ラストベアリング125、ワッシャリング126およびスプリ
ングワッシャ127を介してウォームホイール16を基盤軸
受1aの鍔2bに押圧し、ウォームホイール16を緊定してこ
れを基盤軸受1aと一体化させる。以下第１実施例と同様
に微動手段を操作することにより、托架２の鉛直軸回り
に微少回転させ、もって視準望遠鏡６を鉛直軸回りに微
少回転させる。

この実施例を水平軸７に組み込んだ微動装置8aに応用
するには、ウォームホイール16を水平軸７に緩嵌し可動
緊定リング111の緊定操作による移動により、ウォーム
ホイール16が水平軸７の前記第１実施例の円盤15に相当
する肩部7bに押圧されて水平軸７と一体化されるように
構成すればよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の微動装置は、回転軸の
微動可能範囲がその全周のいかなる位置においても可能
となるという長所があり、従って、微動操作が容易で、
測量精度を高くできる長所を持つ。また、微動装置の大
きさが従来のそれとほとんど変わらないため、測量機自
体の大型化を招くことも回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微動装置を組み込んだトランシットの
一部破断した正面図、 第２図は本発明の微動装置の構成を示す第１図のII−II
視断面図、 第３図は第２図のIII−III視断面図、 第４図は第２図のIV−IV視断面図、 第５図は本発明の微動装置の微動手段の第２の実施例を
示す断面図、 第６図は第５図のVI−VI視断面図、 第７図は本発明の微動装置の緊定手段の第２の実施例を
示す断面図、 第８図は第７図のVIII−VIII視断面図、 第8a図は第７図のVIIIa−VIIIa視断面図、 第９図は従来の微動装置の構成を示す断面図である。 1a……基盤軸受、２……托架（測量機本体）、2b……
鍔、３……軸体、７……水平軸、7a……水平軸軸受、7b
……肩部、15、15a……円盤、16……ウォームホイー
ル、30……緊定手段、40……微動手段

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸受を有する測量機本体と、 前記軸受に回動自在に軸支された軸体と、 前記軸受に固着された円盤と、 前記円盤に隣接しかつ前記軸受に回動自在に緩嵌された
   ウォームホイールとを有し、 前記本体は： 前記円盤と前記ウォームホイールとの両者を圧接し互い
   を一体化するためのもので且つそれ自身は一体化させた
   該両者上を移動可能とした緊定手段と； 前記ウォームホイールと螺合するウォームギヤがその軸
   部に形成された微動手段と； を備えたことを特徴とする測量機の微動装置。
2. 【請求項２】前記緊定手段は、前記軸体の回動軸軸線と
   略平行な方向に沿って、前記円盤と前記ウォームホイー
   ルとの両者を挟み込み該両者を一体化させ且つ該両者の
   被挟持面上を相対的に転動する挟圧手段を有しているこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の測量機の微動装置。
3. 【請求項３】前記緊定手段は、前記軸体の回動軸軸線と
   略平行な方向に沿って、前記ウォームホイールを前記円
   盤に向けて押圧させ両者を一体化させる押圧手段と、前
   記ウォームホイールと前記押圧手段との間に挿置された
   転動部材とを有していることを特徴とする請求項第１項
   記載の測量機の微動装置。
4. 【請求項４】軸受を有する測量機本体と 前記軸受に回動自在に軸支された軸体と、 前記軸受に固着された円盤と、 前記円盤に隣接しかつ前記軸受に回動自在に緩嵌させた
   ウォームホイールとを有し、 前記本体は： 前記円盤と前記ウォームホイールとを前記軸体の回動軸
   回りに回動可能のまま両者を圧接し互いを一体化するた
   めの緊定手段と； 前記ウォームホイールと螺合するウォームギヤがその軸
   部に形成された微動手段と； を備えたことを特徴とする測量機の微動装置。
5. 【請求項５】前記緊定手段は、前記軸体の回動軸軸線と
   略平行な方向に沿って、前記円盤と前記ウォームホイー
   ルとの両者を挟み込み該両者を一体化させ且つ該両者の
   被挟持面上を相対的に転動する挟圧手段を有しているこ
   とを特徴とする請求項第４項記載の測量機の微動装置。
6. 【請求項６】前記緊定手段は、前記軸体の回動軸軸線と
   略平行な方向に沿って、前記ウォームホイールを前記円
   盤に向けて押圧させ両者を一体化させる押圧手段と、前
   記ウォームホイールと前記押圧手段との間に挿置された
   転動部材とを有していることを特徴とする請求項第４項
   記載の測量機の微動装置。