JP3155937B2 - 基準平面設定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測量等に用いられ
る基準平面設定装置に関し、更に詳細には、回転体と直
交する方向に出射するレーザー光によって回転照射平面
を形成する基準平面設定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築構造物の壁、柱等に、平面的な水平
基準平面を設定したり、あるいは、床、天井、柱などに
平面的な垂直基準平面を設定する際に用いられる装置と
して、基準平面設定装置が知られている。

【０００３】このレーザープレーナとも呼ばれる基準平
面設定装置に関する従来技術としては、図５（Ａ）
（Ｂ）に示す技術(特開平６−３１３７１３)などがあ
る。この技術においては、箱型中空のケーシング１内部
に、玉継手２５とばね部材２６（引っ張りコイルスプリ
ング）によりケーシング１に傾動可能に支持された軸受
けスリーブ２７が配設されている。

【０００４】この軸受けスリーブ２７は、ベアリングブ
ロック３１を介して回転体２８を保持している。又、該
回転体２８はケーシング１天面に露出して、側方への光
照射口２９を備えた回転ヘッド３０を形成し、回転体２
８が回転することで、回転体２８と一体に回転する回転
ヘッド３０から回転軸線３２と直交するレーザー照射光
により回転照射平面を形成する。

【０００５】ここで、この技術においては、発光部５
は、軸受けスリーブ２７の最下部に配置されている。こ
の発光部５から出射されたレーザー照射光は、回転体２
８内部を貫通して形成された導光路３３を通って、回転
ヘッド３０内部に配置された反射プリズム（図示せず）
で反射し、光照射口２９から外部へ出射する。

【０００６】また、ケーシング１の直交する外側面の一
方には整準ねじ３４（３４ｘ、３４ｙ）が、それぞれ螺
挿されて配設され、この直交する整準ねじ３４（３４
ｘ、３４ｙ）の先端部が、ばね部材２６により付勢され
た軸受けスリーブ２７の外周部に各々直接当接されてい
る。

【０００７】そして、軸受けスリーブ２７に取付られて
いるケーシング１から目盛り面を露出させるＸ軸方向の
整準用気泡管３５ｘとＹ軸方向の整準用気泡管３５ｙを
見ながら、この整準ねじ３４ｘ、３４ｙの各々の回動操
作でねじを進退させることにより、軸受けスリーブ２
７、即ち、回転体２８を傾動させて回転照射平面を基準
平面に整準する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術にお
いては、レーザー発光部が軸受けスリーブの最下部に配
置され、このレーザー発光部から出射されたレーザー光
が、回転体内部を貫通して形成された導光路を進行し、
回転ヘッド内部に配置された反射プリズムに反射して、
光照射口から外部に出射されるという構成を採用するた
め、以下の問題がある。

【０００９】すなわち、回転体と直交する方向にレーザ
ー光を出射させるためには、レーザー発光部と反射プリ
ズムの相対的位置関係を高い精度でセッティングする必
要がある一方、建設現場において装置を倒したり、落下
等させたりすると、反射プリズムの位置がずれて、誤差
が生じ易い。

【００１０】また、軸受けスリーブ自体を傾動させて整
準するという構成であるため、軸受けスリーブの傾動機
構に関する部品点数が多く、かつ複雑な構成となってい
る。このため、誤差が生じ易く、故障も多いという問題
があるばかりでなく、整準ねじの操作（回動）方向と回
転体（又は回転照射平面）の傾動方向の相対関係が分か
り難く操作性に難点がある。

【００１１】そこで、本発明は上記従来技術の問題を解
消するために創作されたもので、その目的は、簡単な機
構で、誤差のない正確な基準平面（線）を投射できる基
準平面測定装置であって、しかも、操作がわかりやすく
簡単で、かつ、応用範囲が広い基準平面測定装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の手段を採用する。請求項１では、
ケーシングと、該ケーシングに対して揺動可能に支持さ
れたユニットと、該ユニットを前後方向に整準するため
の整準機構を備え、該ユニットには、回転可能に支持さ
れたシャフトと該シャフトに一体形成されてケーシング
から露出する回転ヘッドからなる回転体と、該回転体を
回転させる駆動機構と、を一体化し、前記回転ヘッド内
に配設させた支持部材によって傾動可能に保持されたレ
ーザー発光部から出射されたレーザー光が、前記回転体
を回転させることにより回転照射平面を形成する構成と
し、前記レーザー発光部自体の角度を調整することによ
って、レーザー光の出射角度を調整可能とした。この手
段においては、レーザー光を出射する発光部が、前記回
転ヘッド内に保持されて回転体と一体に回転して、レー
ザー光を出射しながら回転照射平面を形成する作用を果
たす。そして、この簡易な構成により、レーザー光を出
射前に反射プリズム等を使用して屈曲させたりする必要
が全くなくなる。また、装置に設けられた整準機構によ
る整準と併せて、発光部自体の角度調整を可能としたこ
とにより、整準作業が容易となり、目的の基準平面を容
易に得ることができる。請求項２では、請求項１記載の
回転ヘッド基部に周設されて、この回転ヘッドと一体に
回転する通電路に、回転ヘッドと別体に設けた電源部か
ら突設させた送電用ポイントピンを接触させる構成と
し、前記通電路から送電部材を介して、前記回転ヘッド
と一体に回転するレーザー発光部へ給電するようにし
た。この手段により、基準平面設定装置の回転体と一体
に回転するレーザー発光部に対して、装置外部に設けら
れた電源から確実に給電することが可能となる。また、
回転体を電源と切り離して回転させることにより、回転
体及び発光部が軽量化し、モーターへの負荷が少なくな
る。請求項３では、請求項１又は２記載の整準機構を、
前記ユニットに固定された気泡管と、前記ケーシング下
部に設けられ、前記ケーシング下部に配設された左右方
向の整準を行うための一対の接地整準ねじと、前記ユニ
ットを上方に付勢するばねと、該ばねの付勢力を抑止す
るように配置されて、前記ユニットを前後方 向に整準す
るための整準ねじと、から構成するようにした。この手
段により、部品点数の少ない簡易な構成で、気泡管から
なる水準器による左右及び前後方向の整準操作を、容易
に、かつ正確に行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施例につ
いて添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係
る１実施例の全体斜視図、図２は、同実施例の断面図、
図３は、同実施例の給電部及び発光部の拡大断面図、図
４は、同実施例の変形例の発光部周辺の拡大断面図であ
る。

【００１４】まず、図１に基づいて、本実施例の外観構
成を説明する。本実施例は、全体として略直方体の形状
をなすケーシング１を備え、該ケーシング１の天面から
は気泡管からなる水準器３が露出し、揺動可能にケーシ
ング１に支持されているユニットＵ（図２参照）の位置
調整用の（水準器３の気泡を前後に移動させるための）
整準ねじ１６が配置されている。

【００１５】また、該ケーシング１の前面（図面向かっ
て右側）からは、モーター４と、レーザー発光部５（図
２、図３参照）を内部に保持し、アクリル等の透明ケー
ス２３で覆われた回転ヘッド２ｂが露出しているととも
に、該回転ヘッド２ｂの基部２４（図２、図３参照）に
は、電源部２０１が設けられている。

【００１６】そして、ケーシング１の後方下部には、水
準器３の気泡を左右方向（図２に示す回転体２と直交す
る方向）に移動させるための整準用の接地整準ねじ２１
（２１ａ、２１ｂ）が配設され、ケーシング１側面には
ユニットＵの揺動支点１５（後に詳述）が露出してい
る。

【００１７】次に、図２に基づいて、本実施例の内部構
成を説明する。まず、ユニットＵには、回転体２が、前
後方向（図面向かって左右方向）に配設されている。該
回転体２は、大別すると、ベアリングブロック１１に保
持されたシャフト部２ａと、レーザー発光部５を内部に
保持する回転ヘッド２ｂと、から構成されている。

【００１８】ここで、シャフト部２ａを回転可能に保持
するベアリングブロック１１は、さらに外周部材１２に
よって保持されており、該外周部材１２は、回転体２の
軸方向と直交する支点１５においてケーシング１に揺動
可能に支持されている。そして、該外周部材１２の上面
には、水準器３（図面では長方形だが、円形タイプでも
よい）が固定されているとともに、スイングプレート１
９（図１、図２参照）の一端が、ボルト２２により四点
で固定されている。

【００１９】該スイングプレート１９の他端部は、ばね
１７によって上方に付勢されている。この付勢力は、ス
イングプレート１９の該端部に装着されたポイントピン
１８の頭部と当接する整準ねじ１６により抑止されてお
り、これにより、ユニットＵの位置は、揺動が抑止さ
れ、固定されている。

【００２０】即ち、整準ねじ１６を下方にねじ込めば、
ユニットＵは、支点１５を支点として回転ヘッド２ｂが
上方に向く側に揺動し、水準器３の気泡は基準点に対し
て前方に移動する。一方、整準ねじ１６を上方にゆるめ
れば、ユニットＵは、回転ヘッド２ｂが下方に向く側に
揺動し、水準器３の気泡は基準点に対して後方に移動す
る。

【００２１】次に、回転体２の駆動機構は、シャフト部
２ａの下方に配置されたモーター４と、該モーター４の
軸に固設されたプーリー１４ｂと、シャフト部２ａ端部
に固設されたプーリー１４ａと、プーリー１４ａ及び１
４ｂに巻回される巻回ベルト１３と、から構成される。

【００２２】即ち、該モーター４の駆動によって、モー
ター４の軸に固設されたプーリー１４ｂの回転が、巻回
ベルト１３を介して、シャフト部２ａ端部に固設された
プーリー１４ａに伝えられ、回転体２は回転する。

【００２３】続いて、回転ヘッド２ｂの内側に配設され
た部材の構成を、主に図３を参照して、説明する。ま
ず、前述したように回転ヘッド２ｂは、シャフト部２ａ
とともに回転体２を構成する部材であって、外観碗状を
呈し、レーザー出射孔１０が側周面に形成されている。

【００２４】該回転ヘッド２ｂの内側には、レーザー発
光部５を保持するための複数の支持部材６が配設されて
おり、該支持部材６によって、レーザー発光部５は、レ
ーザー光の出射角度が調整可能な状態に支持されて収納
されている。

【００２５】具体的には、まず、回転ヘッド２ｂ内側の
底面には、ベース部材６０１が固定されているととも
に、アングルホルダー６０２が、該ベース部材６０１に
対向して設置されている。該アングルホルダー６０２
は、ベース部材６０１側に突設する一対の耳部６０４を
備えており、該耳部６０４がベース部材６０１を挟持す
るように装着され、ピン６０９によってベース部材６０
１に枢着されている。即ち、アングルホルダー６０２
は、ベース部材６０１に対して、懸吊された状態となっ
ている。

【００２６】また、アングルホルダー６０２は、円筒形
状を備えたレーザー発光部５の着座部分を備えており
（図示せず）、該着座部分に装着されたレーザー発光部
５は、アングルホルダー６０２とアングルホルダー６０
２に対向するクランプ部材６０３によって挟持され、固
定されている。

【００２７】次に、ベース部材６０１の下方には、スプ
リング設置穴６０８が形成されている。該スプリング設
置穴６０８に一端が設置されたコイルスプリング６０７
の他端部は、アングルホルダー６０２下部に形成された
所定位置に当接して、ホルダー６０２を前方に付勢して
いる。なお、コイルスプリング６０７の内側には、一端
がアングルホルダー６０２の所定穴に嵌入されているバ
ネガイドピン６０６の他端が挿入され、コイルスプリン
グ６０７のズレが防止されている。

【００２８】また、アングルホルダー６０２の所定穴に
嵌入されているバネガイドピン６０６の端部は、アング
ルホルダー６０２から前方に突設されたプッシュピン６
０５の基端部に嵌入されて、位置決めされている。

【００２９】ここで、プッシュピン６０５は、アジャス
トリング７とアングルホルダー６０２の間に介装される
部材であって、アングルホルダー６０２の付勢を抑止す
るための部材である。即ち、プッシュピン６０５の頭部
が、アジャストリング７の端部に当接されているため、
コイルスプリング６０７の付勢力が抑止され、アングル
ホルダー６０２の位置が固定されている。

【００３０】ここで、アジャストリング７は、回転ヘッ
ド２ｂ前端部に結合して前方に延設されているガイド部
材９内周面に対して摺動可能に設けられている部材であ
る。また、アジャストリング７の前方外周には、該リン
グ７に固定されたダイヤル部材８が設けられており、ダ
イヤル部材８の内周面に形成された雌ねじ部が、ガイド
部材９外周面に形成された雄ねじ部と螺合する構成とな
っている。

【００３１】即ち、ダイヤル部材８を回動操作すること
により、ダイヤル部材８はガイド部材９の外周面に沿っ
て前後にスライド移動すると同時に、アジャストリング
７もガイド部材９内周面を摺動してプッシュピン６０５
に対する押圧力を変化させ、アングルホルダー６０２及
びレーザー発光部５を一体に傾動させる。

【００３２】以上の構成により、回転ヘッド２ｂ内側に
傾動可能に支持された発光部５は、回転体２と一体に回
転し、レーザー光をレーザー出射孔１０から出射して回
転照射平面を形成する。この発光部５を回転ヘッド２ｂ
に設けた構成によって、上記した従来技術の如くレーザ
ー光を出射前に反射プリズム等を使用して屈曲させたり
する必要が全くなくなる。

【００３３】続いて、主に図３を参照して、回転ヘッド
２ｂの基部２４に配設されたは、ブラシ式給電部２０の
構成について説明する。まず、該基部２４の周囲には、
周方向に突設する凸部を備えたリング部材である絶縁リ
ングケース２０４が装着されている。該ケース２０４の
凸部により隔てられた左右の外周部分には、周方向に露
出する通電路２０５を備えた接触リング２０６がそれぞ
れ装着されている。

【００３４】一方、基部２４の外側に形成された外周部
材に固定された電源部２０１の内部からは、スプリング
２０２で基部２４（図２参照）側に付勢されて、基部２
４側に露出する一対の送電用ポイントピン２０３が突設
されている。ここで、該送電用ポイントピン２０３は、
接触リング２０６の通電路２０５に対してそれぞれ接触
し、回転体２と一体に回転する通電路２０５に対して、
常に給電できる構成となっている。

【００３５】即ち、送電用ポイントピン２０３からは、
一方の通電路２０５にはプラス電流、他方の通電路２０
５にはマイナス電流が給電される。この給電された各電
流は、通電路２０５に各々接続して回転ヘッド２ｂ内部
に導入され、レーザー発光部５へ接続している送電部材
２０７を介して、発光部５に導かれる。

【００３６】この構成により、回転体２と一体に回転す
る発光部５に対して、装置外部に設けられた電源部２０
１から確実に給電することが可能となる。また、回転体
２を電源部とは別体で回転させる構成により、回転体２
が軽量化し、モーター４への負荷を少なくすることが可
能となる。

【００３７】以上の説明に基づいて、本実施例に係る基
準平面装置の使用手順を説明する。

【００３８】本装置は、建設現場等で使用される装置で
あって、水平方向、垂直方向又は任意の方向の基準平面
を設定するために使用される装置である。

【００３９】まず、予め、回転体２に対するアングルホ
ルダー６０２等に支持されたレーザー発光部５の角度
を、ダイヤル部材８の操作により、直角に設定する。次
に、装置本体を目的の場所の床等に設置した後、回転体
２と一体に揺動する水準器７（図１，図２、図３参照）
を見ながら、回転体２が水平になるように整準ねじ１
６、２１ａ、２１ｂを操作して整準する。

【００４０】そして、モーター１２を駆動させて回転体
２を回転させ、回転体２を構成する回転ヘッド３に収納
されている発光部５からレーザー光を出射させれば、予
め回転体２と発光部５が直角に設定してあるので、レー
ザー光が形成する回転照射平面によって、垂直基準平面
を得ることができる。なお、上方、左右だけでなく下方
にも基準平面（又は基準線）を形成したい場合は、本実
施例に係る装置を三脚等のスタンド上の台に設置して、
同様の整準作業を行えばよい。

【００４１】また、装置を縦置きして使用した場合は、
回転体２を垂直になるように整準ねじ（図示せず）と水
準器（図示せず）を用いて設定すれば、得られる回転照
射平面は水平基準平面となる。

【００４２】なお、本装置を使用すれば、上記したよう
な垂直又は水平基準平面だけではなく、簡易な操作で、
建設、配置等された目標物を基準とする延長線や同一平
面を形成することも容易にできる。

【００４３】更に、図４に示す他の実施例の様に、アジ
ャストリング７、角度調整ダイヤル８，ガイド部材９、
コイルスプリング６０７、プッシュピン６０５を排除す
るとともに、アングルホルダー６０２をベース部材６０
１に固定して、該ベース部材６０１に発光部５を回動可
能に軸支する構成にすれば、発光部５の角度調整範囲を
広げることができる。即ち、このような構成にすれば、
前方の壁面等に円弧等も投射することができ、更に、応
用範囲を広げることができる。

【００４４】

【発明の効果】本願によって開示される発明の効果を列
記して説明すれば、以下の通りである。

【００４５】（１）まず、本発明に係る基準平面設定装
置は、回転体を、ベアリングブロックに支持されたシャ
フトと、前記シャフトと一体に形成されてケーシング外
部に露出する回転ヘッドから構成し、レーザー光を出射
する発光部が、前記回転ヘッド内に保持されて、前記回
転体と一体に回転してレーザー光を出射するという簡易
な構成を採用することによって、従来技術の問題が全て
解消することができる。

【００４６】即ち、装置本体内に発光部を設置して回転
体内に導光路を形成し、反射プリズムに照射させて直角
に反射し、外部に出射するという複雑な構成を採用する
必要が一切なく、回転体の複雑な傾動機構をも必要とし
ないので、本発明に係る基準平面設定装置は、整準操作
が簡単で、かつ、整準誤差をなくすことができる。

【００４７】また、従来の回転体の傾動操作及び該傾動
機構に関して必要だった多数の部品が不要となり、かか
る部品による複雑な構成を回避できるため、建設現場等
での作業中の落下等によっても故障しにくく、コストも
安くすることができる。

【００４８】（２）レーザー発光部が、傾動可能に回転
ヘッドに保持されて、レーザー光の出射角度を調整可能
としたことにより、整準作業が容易となり、目的の基準
平面を容易に得ることができる。

【００４９】更には、レーザー発光部を、回転ヘッドに
保持する構成を採用したことにより、レーザー光を前方
の壁面等に円弧等も投射することができる傾動機構に改
変することが可能となり、本発明に係る基準平面設定装
置の応用範囲を広げることができる。

【００５０】（３）回転ヘッド基部に周設して、回転ヘ
ッドと一体に回転するブラシ式給電部を介して、電源部
からレーザー発光部へ給電する構成により、基準平面設
定装置の回転体と一体に回転するレーザー発光部に対し
て、装置外部に設けられた電源から確実に給電すること
が可能となる。また、回転体を電源と切り離して回転さ
せることにより、回転体及び発光部の軽量化及びモータ
ーへの負荷の低減化を達成できる。

【００５１】（４）本発明に係る基準平面設定装置の整
準機構が、ケーシングに対して揺動可能に支持されたユ
ニットに固定された気泡管と、ケーシング下部に設けら
れ、ケーシング下部に配設された左右方向の整準を行う
ための一対の接地整準ねじと、ユニットを上方に付勢す
るばねと、該ばねの付勢力を抑止するように配置され
て、前後方向に整準するための整準ねじと、から構成し
たことにより、部品点数の少ない簡易な構成で、気泡管
からなる水準器による左右及び前後方向の整準操作が、
容易に、かつ正確に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る１実施例の全体斜視図

【図２】同実施例の断面図

【図３】同実施例の給電部分及び発光部の拡大断面図

【図４】同実施例の変形例の発光部周辺の拡大断面図

【図５】（Ａ）従来の技術を示す基準平面設定装置の外
観概略図 （Ｂ）同装置の内部構造を示す断面図

【符号の説明】

Ｕ ユニット １ ケーシング ２ 回転体 ２ａシャフト部 ２ｂ回転ヘッド ３ 水準器 ４ モーター ５ レーザー発光部 ６ 発光部保持部材 １１ ベアリングブロック １５ 揺動支点 １６ 前後方向整準ねじ １９ スイングプレート ２１（２１ａ、２１ｂ）左右方向整準ねじ ２０ ブラシ式給電部 ２４ 回転ヘッド基部 ２０１電源部 ２０３送電用ポイントピン ２０４絶縁リングケース ２０５通電路 ２０６接触リング ２０７送電部材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、該ケーシングに対して揺
   動可能に支持されたユニットと、該ユニットを整準する
   ための整準機構を備え、 該ユニットには、回転可能に支持されたシャフトと該シ
   ャフトに一体形成されてケーシングから露出する回転ヘ
   ッドからなる回転体と、該回転体を回転させる駆動機構
   と、が一体化され、 前記回転ヘッド内に配設された支持部材によって傾動可
   能に保持されたレーザー発光部から出射されたレーザー
   光が、前記回転体を回転させることにより回転照射平面
   を形成する構成であって、前記レーザー発光部自体の角
   度を調整することによって、レーザー光の出射角度が調
   整可能とされたことを特徴とする基準平面設定装置。
2. 【請求項２】 前記回転ヘッド基部に周設されて、この
   回転ヘッドと一体に回転する通電路に、回転ヘッドと別
   体に設けられた電源部から突設された送電用ポイントピ
   ンが接触する構成であって、 前記通電路から送電部材を介して、前記回転ヘッドと一
   体に回転するレーザー発光部へ給電されることを特徴と
   する請求項１記載の基準平面設定装置。
3. 【請求項３】 前記整準機構が、前記ユニットに固定さ
   れた気泡管と、前記ケーシング下部に配設され、前記ケ
   ーシングを傾動させることにより、左右方向の整準を行
   う一対の接地整準ねじと、前記ユニットを上方に付勢す
   るばねと、該ばねの付勢力を抑止して前記ユニットの揺
   動を制御することにより、前後方向の整準を行う整準ね
   じと、から構成されたことを特徴とする請求項１又は２
   記載の基準平面設定装置。