JP3048780U - 測量機の回転軸２スピード超微動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の超微少回動の可能な測量機の回転軸
２スピード超微動装置の提供。 【解決手段】 ケーシング側めねじ部３０ｂに螺合し、
回動繰作により軸方向前後に進退する微動軸３０と、こ
の微動軸３０の前進端部に押圧付勢される従動部材４０
との間に、微動軸側の回動により周方向に転動する転動
体５０が介装され、この転動体５０の転動路である微動
軸側転動路３１と従動部材側転動路４１のいずれか一方
が、微動軸３０の進退量を減少させて従動部材側に伝達
するべく螺旋状とされ、前記微動軸３０と従動部材４０
とが連係されて一体に回動する微動進退状態と、連係せ
ずに微動軸３０が単独で回動する超微動進退状態とを切
り換えるスピード切換機構３２，４２と、従動部材４０
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
２とを備えるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の属する技術分野】

本考案は、測量機の回転軸、例えば視準用望遠鏡の水平軸等を微少回動する微 動装置に関する。

【従来の技術】

一般に、セオドライト等の測量機において望遠鏡の回転軸を微少回動させるに は、まず回転軸に緊締枠を固定状態とし、微動機構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。そして最近では、 緊締枠緊締用の操作軸と、微動送りねじを同軸に配置した同軸型微動送り装置が 採用されている。この同軸型微動送り装置の従来技術としては、実開昭６１−２ ６１１２号や実開昭６１−２６１１３号があり、これは、図３に示されるように 構成されている。 即ち、図３において、望遠鏡の回転軸２に遊嵌されている緊締枠３には、偏心 カム１ｄとプッシュロッド１ｅと緊締コマ１ｆからなる緊締装置が設けられ、回 転軸２と緊締枠３を一体化できるようになっている。偏心カム１ｄには緊締力導 入軸１ｃが一体に設けられており、軸１ｃの先端は、本体ケーシング５に設けら れたバネ部材9によって押圧付勢され、軸１ｃの後端は、自在継手１ｂを介して 緊締軸１の先端に連結されている。一方、本体ケーシング５に螺合された円筒形 状の微動軸４内には緊締軸パイプ６が挿通されており、軸パイプ６先端にはフラ ンジ部６ａが形成されて抜け止めされている。また、フランジ部６ａには切欠部 ６ｂが形成されてケーシング５に突設されたピン７に係合し、軸パイプ６は微動 軸４の回動に対し回り止めされている。そして、この軸パイプ６内に緊締軸１が 螺合挿通されている。符号４ｂはケーシング微動軸間螺合部である。また、微動 軸４の後端には緊締軸１の回りを回動する微動つまみ４ａが固着され、緊締軸１ の後端には緊締つまみ１ａが固着されている。 そして、この従来の同軸型微動送り装置は次のように動作する。即ち、図３に おいて、緊締つまみ１ａによって緊締軸１を回動させると、自在継手１ｂを介し て緊締力導入軸１ｃが回動され、緊締力導入軸１ｃが偏心カム１ｄを回動させて プッシュロッド１ｅを押し上げ、プッシュロッド１ｅ先端の緊締コマ１ｆが回転 軸２に押しつけられ、これによって緊締枠３と回転軸２が一体化される。次に、 つまみ４ａを回動させると微動軸４がケーシング５に対し螺合部４ｂの螺合リー ドで進退し、微動軸４とともに軸パイプ６が進退するので、軸パイプ６に螺合し ている緊締軸１が進退する。このとき、軸パイプ６はピン７によって回動を阻止 されているので、軸パイプ６に螺合している緊締軸１は回動せず、緊締枠３と回 転軸２の一体化が外れることはない。よって、微動軸４の進退に連動して緊締枠 ３が回動し、回転軸２が微少回動する。

【考案が解決しようとする課題】

望遠鏡の視準作業では、回転軸２の微少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、微動軸４と本体ケーシング５の螺合部４ｂの螺 合リードを小さく、すなわち螺合ピッチを小さくすればよい（リードは１回転で の移動距離、ピッチは螺子山の形成幅を意味する）。しかし、理論的には螺合リ ードを小さくすればするほど微少の進退が行えるはずであっても、現実的には加 工精度および材料の耐久性等の点から螺合ピッチの微小化には限界があり、回転 軸の超微少回動は困難であった。 また、回転軸２の角度を素早くかつ正確に調節するためには、異なる２つのス ピードで回転軸２を回動させることが考えられる。他の従来例として、微動軸４ と本体ケ一シング５との間に、内周面および外周面で螺合する筒体を同軸配設し 、２つの螺合部の螺合リードを互いに異ならしめて、回転軸の２スピード回動を 可能とした回転軸粗微動装置が知られているが、構造が非常に複雑であるという 問題があった。 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 超微少回動が可能である簡潔な構造の測量機の回転軸２スピード超微動装置を提 供することにある。

【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２スピード超微動装 置においては、 ケーシング側めねじ部に螺合し、回動操作により軸方向前後に進退する微動軸 と、この微動軸の前進端部に押圧付勢される従動部材との間に、微動軸側の回動 により周方向に転動する転動体を介装し、この転動体の転動面である微動軸側転 動路と従動部材側転動路のいずれか一方を、微動軸の進退量を減少させて従動部 材側に伝達するべく螺旋状とし、前記微動軸と従動部材とが連係されて一体に回 動する微動進退状態と、連係せずに微動軸が単独で回動する超微動進退状態とを 切り換えるスピード切換機構と、 前記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 えるようにした。 微動進退状態においては、スピード切換機構によって微動軸と従動部材が連係 されており、微動軸と従動部材と転動体は一体に回動し、ケーシング側めねじ部 のリードの速度で微動進退する。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、従動部材の微動進退量相当に応じた微少回動 をする。 超微動進退状態においては、スピード切換機構によって微動軸と従動部材とは 連係されておらず、微動軸だけが単独で回動し、これに伴って、転動体が、螺旋 状に延びる転動面に沿って転動し、微動軸の進退量を減少させて従動部材側に伝 達する。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、従動部材の超微動進退量相当に応じた超微少回動をする。

【考案の実施の形態】

次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１および図２は、測量用望遠鏡の水平軸の回動に適用された本考案の測量機 の回転軸２スピード超微動装置を示している。同装置は緊締装置と同軸一体化構 造とされており、図１は同装置の全体図、図２は同装置の要部拡大図を示してい る。 これらの図において、望遠鏡の回転軸２に遊嵌されている緊締枠３には、偏心 カム１ｄとプッシュロッド１ｅと緊締コマ１ｆからなる緊締装置が設けられ、回 転軸２と緊締枠３を一体化できるようになっている。偏心カム１ｄには緊締力導 入軸１ｃが一体に設けられており、緊締力導入軸１ｃの先端は、本体ケーシング ５に設けられたバネ部材９によって押圧付勢され、緊締力導入軸１ｃの後端は、 自在継手１ｇを介して緊締軸１の先端に連結され、緊締軸１の後端には緊締つま み１ａが固着されている。即ち、緊締つまみ１ａによって緊締軸１を回動させる と、自在継手１ｇを介して緊締力導入軸１ｃが回動され、緊締力導入軸１ｃが偏 心カム１ｄを回動させてプッシュロッド１ｅを押し上げ、プッシュロッド１ｅ先 端の緊締コマ１ｆが回転軸２に押しつけられ、これによって緊締枠３と回転軸２ が一体化される。 一方、符号５ａは、ケーシング５に固設された円筒形状のケーシング筒で、こ のケーシング筒５ａ内に、円筒形状の微動軸３０が螺合部３０ｂで螺合している 。微動軸３０は端部に固設された微動つまみ３０ａが回動されることによって、 ケーシング５に対して進退し、所望の位置で保持されるようになっている。螺合 部３０ｂのリードを「Ｒ_１」、微動軸３０の回動角を「θ」とすると、微動軸３ ０のケーシング５に対する微動進退量「Ｌ_１」は、 「Ｌ_１＝Ｒ_１（θ／３６０°）」 で与えられる。 微動軸３０内には緊締軸１が内挿され、緊締軸１は微動軸３０に対して軸前後方 向の移動および軸回りの回動がスムーズに行えるようになっている。緊締軸１の ケーシング側端部には膨出部１kが形成され、この膨出部１kの微動軸３０側に、 緊締軸１に外挿されてリング状の従動部材４０が配設されている。そして、微動 軸３０のケーシング側端部に形成された平面状転動路３１と、従動部材４０の微 動軸側に形成された螺旋状転動路４１との間に、ボール状の転動体５０が介装さ れている。螺旋状転動路４１は、螺合部３０ｂと同方向に螺旋リード「Ｒ_２」（ 螺旋は１条であるのでリード＝ピッチである）で螺旋している。そして、付勢部 材９が緊締軸１を微動軸３０側に押圧し、膨出部１kが従動部材４０を微動軸３ ０側に押圧しているので、転動体５０は、平面状転動路３１，螺旋状転動路４１ に常時当接し担持されている。回転軸２は、自在継手１ｇを介して緊締軸１に連 係されているので、従動部材４０の進退量相当だけ回動するようになっている。 なお、付勢部材９の押圧力によって、従動部材４０が（転動体５０が螺旋状転 動路４１の螺旋を下る方向に）勝手に回動し進退することがないように、従動部 材４０の回動トルクは十分大きくされている。また、微動軸３０を回動させたと き、スピード切換機構（後述）によって微動軸３０と従動部材４０が連係されて いる状態では、従動部材４０がスムーズに回動し、微動軸３０と従動部材４０が 連係されない範囲では、従動部材４０は回動しないで、転動体５０が螺旋状転動 路４１の螺旋を上ることができるように、従動部材４０の回動トルクは設定され ている。つまり、微動軸３０を回動させない限り、従動部材４０は回動進退しな い。また、従動部材４０に対して微動軸３０が回動するとき、微動つまみ３０ａ と緊締つまみ１ａの間隔は変化するが、当接はしないように、緊締つまみ１ａと 緊締軸膨出部１kの間隔が設定されている。また、従動部材４０は緊締軸膨出部 １kに対して摺動して回動トルクを伝達せず、従動部材４０の回動によって緊締 軸１は回動されず緊締が外れることはないようになっている。そして、微動軸３ ０側に設けられた当接片３２と、従動部材４０側に設けられた当接ピン４２が、 スピード切換機構を構成しており、次のようにしてスピード切換が行なわれる。 即ち、微動軸３０を回動させたとき、当接片３２が当接ピン４２に当接した状 態では、微動軸３０が従動部材４０を連係回動させる。このため、転動体５０は 平面状転動路３１および螺旋状転動路４１を転動せず、従動部材４０および転動 体５０は微動軸３０と一体になって進退をする。よって、微動進退状態において は、微動軸３０の微動進退量「Ｌ_１」がそのまま従動部材４０の進退量「Ｌ_２」 となっている（微動進退状態）。 一方、微動軸３０を回動させたとき、当接片３２が当接ピン４２に当接しない 範囲では、従動部材４０に対して微動軸３０が回動し、転動体５０が、平面状転 動路３１，螺旋状転動路４１をスムーズに転動する（第２図仮想線参照）。この とき、微動軸３０の回動角度を「θ」とすると、転動体５０は必ず「θ／２」だ け回動し、従動部材４０のケーシング５に対する進退量「Ｌ_２」は、 「Ｌ_２＝Ｌ_１−Ｒ_２（θ／２）／３６０°」即ち、 「Ｌ_２＝Ｒ_１（θ／３６０°）−Ｒ_２（θ／２）／３６０°」 で与えられる。この式より、「０＜Ｌ_２＜Ｌ_１」とする、即ち、従動部材４０が 微動軸３０と同方向に微動軸３０より少ない進退量で進退するようにするには、 「０＜Ｒ_１（θ／３６０°）−Ｒ_２（θ／２）／３６０°」および、 「Ｒ_１（θ／３６０°）−Ｒ_２（θ／２）／３６０° ＜Ｒ_１（θ／３６０°） 」即ち、解いて簡単にすると、 「Ｒ_２＜２Ｒ_１」および、 「０＜Ｒ_２」 とすればよいことがわかる。 換言すれば、Ｒ_１，Ｒ_２は「０＜Ｒ_２＜２Ｒ_１」とされて、「０＜Ｌ_２＜Ｌ_１ 」となるように構成されている。即ち、微動軸３０の粗動進退量「Ｌ_１」が減少 された微動進退量「Ｌ_２」となって従動部材４０に伝達され、従動部材４０は超 微動進退を行う（超微動進退状態が達成される）。つまり、超微動進退状態にお いては、回転軸２は、「Ｌ_１」より少ない 「Ｌ_２」に比例して回動し、「Ｌ_１ 」に比例して回動する図３の従来例に比べ、回転軸２の回動量は更に微少となっ ている。 なお、平面状転動路３１の外周に周設されたガイド突起３１ａは、転動体５０ の平面状転動路３１，螺旋状転動路４１に沿う転動を確実にするためのもので、 必ずしも設ける必要はなく、他の手段としてもよい。 なお、本実施例では、平面状転動路３１，螺旋状転動路４１，転動体５０，従 動部材４０，緊締軸膨出部１kは、ケーシング筒５ａ内に配設されているが、従 動部材４０または緊締軸膨出部１kをケーシング筒５ａと摩擦させて従動部材４ ０の回動トルクを設定する必要がなければ、従動部材４０および緊締軸膨出部１ ｋはケーシング筒５ａ内からケーシング５内部側に出ていてもよい。 なお、他の実施例として、本実施例とは逆に、平面状転動路３１を螺旋状とし 、螺旋状転動路４１を平面状とすることも可能であるが、この場合は、螺旋状と された転動路３１を有する微動軸３０が、付勢部材９の押圧力によって勝手に回 動することはないように、螺合部３０ｂの最大静止摩擦力が設定される。 なお、微動状態から粗動状態に切り換わる間に微動軸３０は略３６０°回動し 、転動体５０は軸心回りに略１８０°転動するが、このとき、転動体５０は螺旋 状転動路４１の段差部分４１ａを通過しない範囲で転動するように構成されてい る。 また、たとえ転動体５０が段差部分４１ａを通過したとしても、微動軸３０を 回動させて転動体５０を段差部分４１ａに当接させ、このとき、当接片３２が当 接ピン４２に当接するまで転動体５０と平面状転動路３１が滑るようにしておけ ば、転動体５０は軸心回りに略１８０°転動するようになるので問題はない。 また、本実施例では、微動軸３０側の当接片３２と、従動部材４０側の当接ピ ン４２によって、スピード切換機構を構成しているが、これに限られるものでは ない。即ち、螺旋状転動路４１の段差位置４１ａに、転動体５０の軸心回りの転 動を１回転で規制するストッパを設け、転動体５０がストッパに当接する状態に おいては、転動体５０と平面状転動路３１，螺旋状転動路４１間の摩擦力によっ て、微動軸３０と従動部材４０が連係されるようにすることも可能である。なお 、この場合は、微動軸３０を約２回転させると、転動体５０が軸心回りを１回転 して、微動軸３０と従動部材４０が連係される。

【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、微動軸は、微動進退状態にお いては、微動軸ケーシング間螺合部の螺合リードで決定される量で進退し、超微 動進退状態においては、微動軸の進退量より少ない量で進退する。よって、微動 軸の進退量に比例して回動するように微動軸に連係された回転軸を、２つの異な る量で回動することができるので、回転軸の角度を素早くかつ正確に調節するこ とができる。また、１つの螺合部と、転動体および螺旋状転動路の組合せによっ て、回転軸を２つの異なる量で回動することが可能となっており、構造が簡潔で ある。 微動軸の粗動進退量をどれだけ減じて従動部材に伝達するかは、螺旋状転動路 によって任意に自由に設定できる。よって、微動軸の粗動進退量を多く減じて従 動部材に伝達するようにして、従動部材の進退量を超微少とすることができ、従 動部材に連係する回転軸の回動を超微少とすることができる。 また、ねじのリードを小さくする代わりに、当接面に形成された螺旋状転動路 によって、超微動進退を可能としているので、ねじ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２スピ
ード超微動装置の縦断面図

【図２】本考案の一実施例である測量機の回転軸２スピ
ード超微動装置の要部分拡大図

【図３】従来の測量機の回転軸２スピード超微動装置の
縦断面図

【符号の説明】

２ 回転軸 ５ ケーシング ３０ 微動軸 ３０ｂ ケーシング微動軸間螺合部 ３１ 微動軸の平面状転動路 ３２ スピード切換機構を構成する当接片 ４０ 従動部材 ４１ 従動部材の螺旋状転動路 ４２ スピード切換機構を構成する当接ピン ５０ 転動体 ６０ 付勢部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング側めねじ部に螺合し、回動操
   作により軸方向前後に進退する微動軸と、この微動軸の
   前進端部に押圧付勢される従動部材との間に、微動軸側
   の回動により周方向に転動する転動体が介装され、この
   転動体の転動路である微動軸側転動路と従動部材側転動
   路のいずれか一方が、微動軸の進退量を減少させて従動
   部材側に伝達するべく螺旋状とされ、前記微動軸と従動
   部材とが連係されて一体に回動する微動進退状態と、連
   係せずに微動軸が単独で回動する超微動進退状態とを切
   り換えるスピード切換機構と、 前記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、を備えたことを特徴とする測量機の回
   転軸２スピード超微動装置。