JP3186698B2 - 墨出し用レーザ装置 - 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、建築現場等での墨
出し作業を行なう際に壁、天井、床等の被照射物にレー
ザー光を投光する墨出し用レーザ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の墨出し用レーザ装置と
して、地面等に載置される装置本体に、レーザ光発光装
置を有する揺動体が、揺動自在に支持されてなるものが
種々提案され、例えば、実公平３−５５０５２号公報所
載のものが公知である。

【０００３】上記公報所載の墨出し用レーザ装置にあっ
ては、揺動体は大中小の三つの環からなるジャイロ機構
により鉛直となるよう設けられてなるものである。具体
的には、該ジャイロ機構は、装置本体に固定された大径
のジャイロリングと、該ジャイロリングに回動自在に内
装された中径の外環と、該外環に回動自在に内装された
小径の内環とからなり、該内環に揺動体が固定されてな
るものであった。

【０００４】しかし、上記構成のジャイロ機構は、構造
が複雑なため、コストが高くなり、また、装置の組み付
け作業や、メンテナンス等の分解作業が煩雑で面倒なも
のであった。

【０００５】そこで、本願発明に先立って、特願平９−
１３５２４８号の発明を開発したものである。この墨出
し用レーザ装置のジャイロ機構は、図７に示す如く、装
置本体40の一部である頂部部材40a 及び揺動体41に夫々
取付けられる支持部材42, …と、該支持部材42, …に回
動自在に支持される連結部材43からなる。

【０００６】前記連結部材43には、装置本体40に連結す
るための上枢支孔43a が穿設されると共に、揺動体43a
と連結するための下枢支孔43b が穿設されてなり、この
二つの上枢支孔43a 及び下枢支孔43b は互いに直交して
穿設されており、上枢支孔43a 及び下枢支孔43b には夫
々ベアリング44が嵌合される一方、支持部材42は、装置
本体40及び揺動体41に形成された雌ネジ45, …に夫々螺
着可能なネジで構成されている。

【０００７】このように連結部材43が装置本体40に対し
て回動自在に枢支され、揺動体41が連結部材43に対して
連結部材43と装置本体40との回動方向と垂直方向に回動
自在に枢支されることにより、揺動体41が装置本体40に
対して直交二軸での回動が可能となり、水平面で自在に
揺動することができると共に、揺動体41を鉛直状態に維
持することができるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ジ
ャイロ機構を採用した墨出し用レーザ装置にあっては、
レーザ光発光装置、バランスウェイト等を取付けること
によって、揺動体41が重量物となるため、雌ネジ45, …
を支点とする支持部材42先端の曲げモーメントが大とな
り、ベアリング44,44 や雌ネジ45若しくは支持部材42の
ネジが損傷するおそれがあった。

【０００９】また、雌ネジ45若しくは支持部材42のネジ
が損傷した場合や、雌ネジ45に対する支持部材42のネジ
の加工精度が良くない場合、雌ネジ45と支持部材42との
間にガタツキが発生するため、揺動体41の鉛直方向の動
きを制止することができず、従って、運搬等の際、揺動
体41が遊動してレーザ光発光装置の光軸が狂ったり、レ
ーザ光発光装置が損傷して、墨出し精度が悪化するとい
う問題があった。

【００１０】さらに、対向する雌ネジ45,45 を同軸に形
成しなければ、二つの支持部材42,42 が同軸状態となら
ず、連結部材43が回動する際における抵抗となる結果、
揺動体41の円滑な回動が阻害され、揺動体41を鉛直状態
に維持することが困難となり、墨出し精度が悪化すると
いう問題があった。

【００１１】そこで、本発明は上記の如き従来の問題点
に鑑みてなされたもので、構造が簡単で且つ安価なジャ
イロ機構を採用し、組み付け作業及び分解作業を容易且
つ迅速に行なうことのできる墨出し用レーザ装置を提供
することを第一の課題とし、併せて、荷重に強く且つ耐
久性を備えたジャイロ機構を採用し、墨出し精度を好適
に維持することができる墨出し用レーザ装置を提供する
ことを第二の課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る墨出し用レーザ装置は、装置本体1
に、レーザ光発光装置35を有する揺動体6が揺動自在に
支持されてなる墨出し用レーザ装置において、互いに直
交する上枢支孔31及び下枢支孔32を有する連結部材24が
設けられてなり、上枢支孔31を挿通して前記連結部材24
に固定される上支持軸22の両端が装置本体1 に回動自在
に支承され、且つ、下枢支孔32を挿通する下支持軸23の
両端が揺動体6に回動自在に支承されることで、装置本
体1 に対して揺動体6が揺動自在に構成されてなること
を特徴とする。

【００１３】上記構成からなる墨出し用レーザ装置にあ
っては、装置本体1 を地面等の上に載置した際には、揺
動体6 の自重によって、装置本体1 に支承された上支持
軸22の周りを連結部材24が回動し且つ連結部材24に挿通
された下支持軸23の周りを揺動体6 が回動して、これに
より揺動体6 の鉛直状態が得られ、レーザ光発光装置35
によって壁等に所望の投射光を投射することができるも
のである。

【００１４】特に、本発明においては、前記連結部材24
は、上支持軸22を介して装置本体1に連結され、且つ、
下支持軸23を介して揺動体6 に連結されてなるので、上
支持軸22及び下支持軸23によって、この連結、離脱が簡
便に行なわれ、しかも、上支持軸22及び下支持軸23は、
両端で支承された両持構造であるので、荷重に強く且つ
耐久性が向上されるものである。

【００１５】また、本発明は、請求項２記載の如く、前
記連結部材24が、揺動体6 に遊嵌されると共に、前記上
支持軸22を揺動体6 から臨出させるべく、揺動体6 に、
挿通孔6bが形成され、しかも、該挿通孔6bは、揺動する
揺動体6 が上支持軸22と干渉することのない大きさに形
成されてなる構成を採用することができる。

【００１６】上記構成からなる請求項２記載の墨出し用
レーザ装置にあっては、連結部材24の上枢支孔31に挿通
された上支持軸22が、挿通孔6bから臨出した状態で、そ
の両端が装置本体1 に支承されるものであり、挿通孔6b
と上支持軸22とが干渉することなく、揺動体6 が下支持
軸23の周りを回動可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参酌しつつ説明する。図１において、１は、本実施形
態のレーザ装置の装置本体を示し、該装置本体1 は、脚
4 を有する基台3 と、該基台3 に嵌装されてなるフレー
ム2 とからなり、該装置本体1 のフレーム2 にはレーザ
光発光装置としてレーザ光発振モジュール35, …,36 を
備えてなる揺動体6 が揺動自在に保持されてなる。

【００１８】前記揺動体6 は、後述するジャイロ機構と
しての鉛直調整装置20により揺動自在に保持されてお
り、下部にバランスウェイト15が設けられ、また、その
上方には略円形の非磁性金属板16が揺動体6 の軸心に垂
直に取付けられてなる。

【００１９】そして、フレーム2 には、前記非磁性金属
板16の上方に位置する上板体17と、前記非磁性金属板14
の下方に位置する下板体47とが固定されてなり、しか
も、上板体17及び下板体18には、それぞれ対向する位置
に磁石19が固定されている。

【００２０】従って、揺動体6 が揺動することで、非磁
性金属板16には、磁石19,19 の磁界による過電流が発生
し、その結果、揺動体6 の揺動方向とは逆向きの電磁力
が非磁性金属板16に発生して非磁性金属板16に制動がか
かり、揺動体6 の揺動が迅速に制止することとなる。

【００２１】前記鉛直調整装置20は、本実施形態の特徴
的な部分であるジャイロ機構であり、前記フレーム2 の
頂部に取付けられ、図２に示す如く、装置本体1 の一部
となす頂部部材21及び前記揺動体6 に夫々支承される上
支持軸22及び下支持軸23と、該上支持軸22及び下支持軸
23が挿通される連結部材24からなる。

【００２２】ここで、頂部部材21には、中央孔21a の中
心に向けて相対向する孔25,25 が、頂部部材21の周面に
穿設され、一方の孔25には、雌ネジ26が刻設されてい
る。

【００２３】また、揺動体6 の上端部は内部に空洞を有
するように形成されてなり、該上端部の内部において該
揺動体6 の中心軸に向けて相対向する孔27,27 が穿設さ
れており、一方の孔27には、雌ネジ28が刻設されてい
る。

【００２４】さらに、孔25,25,27,27 には、それぞれ内
径を略同一とする軸受29が嵌入されており、しかも、雌
ネジ26,28 には、それぞれ軸受29の内環のみと当接可能
な押圧調整ネジ30が螺入されている。

【００２５】しかも、前記押圧調整ネジ30は外円と略同
心で且つ前記軸受29の内円の径以上の径を有する中央孔
30a が穿設されており、そこで、相対向する軸受29,29
の内部孔29a,29a と押圧調整ネジ30の中央孔30a とは略
同軸関係となる。

【００２６】また、前記連結部材24には、前記頂部部材
21に連結するための上枢支孔31が穿設される一方、前記
揺動体6 と連結するための下枢支孔32が穿設されてな
り、この二つの上枢支孔31及び下枢支孔32は互いに直
交、すなわち、二つの孔の中心軸が直交し、且つ、離間
して穿設されている。

【００２７】そして、前記上枢支孔31及び下枢支孔32
は、軸受29の内径と略同一の径で穿設されており、頂部
部材21の中央孔21a に遊嵌させた連結部材24の上枢支孔
31を軸受29の内円と一致させた状態で前記上支持軸22が
挿通される一方、揺動体6 に遊嵌させた連結部材24の下
枢支孔32を軸受29の内円と一致させた状態で前記下支持
軸23が挿通されている。

【００２８】さらに、前記連結部材24には、挿通された
上支持軸22及び下支持軸23を固定するための固定ネジ3
3,33 が螺入されると共に、揺動体6 には、固定ネジ33
を挿入可能で且つ外部から固定ネジ33を螺入動作可能な
孔6aが穿設されている。

【００２９】従って、上枢支孔31を挿通する上支持軸22
の両端が頂部部材21に支承され、且つ、下枢支孔32を挿
通する下支持軸23の両端が揺動体6 に支承された状態と
なると共に、連結部材24が上支持軸22と共に回動し、且
つ、揺動体6 が下支持軸23の周りを回動して、これによ
り、揺動体6 の、頂部部材21に対して直交二軸での回動
が可能となり、水平面で自在に揺動することができる。

【００３０】鉛直調整装置20は、以上の構成からなり、
次に鉛直調整装置20により揺動自在に保持される揺動体
6 について説明する。図３に示す如く、前記揺動体6
は、鉛直調整装置20に保持される上段部7 と、該上段部
7 の下部に接続される中段部8 と、該中段部8 の下部に
接続され、前記バランスウェイト15及び非磁性金属板16
が取付けられた下段部9 とからなる。

【００３１】また、前記上段部7 の下端面には、該上段
部7 の軸芯と同軸に、保持用雌ネジ7a及び該保持用雌ネ
ジ7aより小径且つ底深な案内孔7bが形成される一方、前
記中段部8 の上端面には、該中段部8 の軸芯と同軸に、
前記保持用雌ネジ7aと螺合する保持用雄ネジ8a及び前記
案内孔7bに嵌入する案内軸8bが突設されることで、上段
部7 の円周方向における中段部8 の取付角度が任意に設
定可能にして、上段部7 と中段部8 とは軸芯が互いに一
致した状態で接続される。

【００３２】さらに、前記上段部7 には、水平面に対し
て傾斜し且つ上段部7 の軸芯と交差する軸芯を有する穿
設孔7cが形成されてなり、該穿設孔7cに前記レーザ発振
モジュール35が嵌入されるもので、レーザ発振モジュー
ル35によるレーザ光の光軸は、水平面に対して傾斜し、
上段部7 の軸芯を通るものである。

【００３３】しかも、前記上段部7 のレーザ発振モジュ
ール35の光軸上には、円柱状レンズ37が、その長手方向
を水平にして配置されてなり、レーザ発振モジュール35
から投光されるレーザ光の投影線は鉛直線状となる。

【００３４】また、前記中段部8 には、水平面に対して
平行で且つ中段部8 の軸芯と交差する軸芯を有する穿設
孔8cが形成されてなり、該穿設孔8cにもレーザ発振モジ
ュール35が嵌入されるもので、レーザ発振モジュール35
によるレーザ光の光軸は、水平面に対して平行で、上段
部7 の軸芯を通るものである。

【００３５】しかも、前記中段部8 のレーザ発振モジュ
ール35の光軸上には、円柱状レンズ37が、その長手方向
を鉛直にして配置されてなり、レーザ発振モジュール35
から投光されるレーザ光の投影線は水平線状となる。

【００３６】さらに、前記中段部8 の下端には、該中段
部8 と同軸に穿設孔8dが形成されてなり、該穿設孔8dに
はレーザ発振モジュール36が嵌入される。

【００３７】前記レーザ発振モジュール36には円柱状レ
ンズは採用されておらず、レーザ発振モジュール36から
投光されるレーザ光の投影線は点状となる。 尚、この
レーザ光を装置本体1 の外部に投光するために、下段部
9 は該レーザ光が通過可能に形成されている。

【００３８】また、相反する方向にレーザ光を投光すべ
く、二つのレーザ発振モジュール35,35 を保持可能なホ
ルダ38が前記中段部8 に外嵌可能に設けられている。

【００３９】前記ホルダ38には、図４に示す如く、帯板
の中央部に、中段部8 に外嵌するための中央孔38a が穿
設されると共に、中段部8 にホルダ38を外嵌した状態
で、該中段部8 にホルダ38を固定するためのネジ39を螺
入可能な雌ネジ38d が形成され、また、中央孔38a の両
側に、レーザ光発光装置35を嵌入するための取付孔38b,
38c が斜めに穿設されている。

【００４０】しかも、前記取付孔38b,38c からホルダ38
の一端縁までスリ割り40,40 が、取付孔38b,38c より幅
狭に形成されており、該スリ割り40,40 によって一部が
分割されたホルダ38が二対の挟持片41, …となす。

【００４１】また、挟持片41,41 の側方向には、何れか
一方に締付け用雌ネジ42が形成され、何れか他方には該
締付け用雌ネジ42より大径の貫通孔43が穿設されてお
り、前記締付け用雌ネジ42に螺合可能な締付け用雄ネジ
44を貫通孔43に挿通させた状態で、締付け用雌ネジ42と
螺合させることが可能である。

【００４２】そこで、取付孔38b,38c にレーザ光発光装
置35,35 を嵌入した後、レーザ光発光装置35,35 を取付
孔38b,38c 内で回動して、円柱状レンズ37,37 を水平状
態にした後、貫通孔43,43 に挿入した締付け用雄ネジ4
4,44 を締付け用雌ネジ42,42に螺合させて締付ける。

【００４３】すると、締付け用雌ネジ44と締付け用雄ネ
ジ42との螺合作用により、挟持片41,41 が弾性変形を起
こし、互いに間隔を狭めると共に、該挟持片41,41 が間
隔を狭めることにより、挟持片41の取付孔38b(38c)部分
が小径化して、レーザ光発光装置35を挟持するようにし
て固定することができる。

【００４４】従って、レーザ光発光装置35の外周接線方
向には何ら力が加わらず、レーザ光発光装置35の中心方
向にのみ力が加わるので、レーザ光発光装置35が挟持さ
れる際に、レーザ光発光装置35が回転することもなく、
円柱状レンズ37の水平状態も維持されたままである。

【００４５】尚、中央孔38a と取付孔38b 及び中央孔38
a と取付孔38c とは、軸芯が互いに交差するように穿設
され、しかも、取付孔38b と取付孔38c とは、軸芯が水
平面で一致するように穿設されるもので、レーザ発振モ
ジュール35,35 によるレーザ光の光軸は、中段部8 の軸
芯を通り、水平面に対して傾斜すると共に、水平面に対
し相反する方向、即ち、１８０度方向となる。

【００４６】そこで、前記上段部7 の円周方向における
中段部8 の取付角度を調整して、上段部7 のレーザ発振
モジュール35の光軸と中段部8 のレーザ発振モジュール
35の光軸とを水平面において一致させると共に、中段部
8 の円周方向におけるホルダ38の取付角度を調整して、
上段部7 のレーザ発振モジュール35の光軸とホルダ38の
レーザ発振モジュール35の光軸とを水平面において直交
させることで、図１に示す揺動体6 を構成する。

【００４７】その結果、以上の構成からなる本実施形態
に係る墨出し用レーザ装置によれば、図５に示す如く、
墨出し用レーザ装置から、その前方向及び左右方向に三
本の鉛直線71,72,73と、前記鉛直線71に直交する水平線
74と、鉛直下方である地墨点75とを投影することができ
るのである。

【００４８】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく、適宜設計変更可能であり、揺動体6 の形
態、及び、前記レーザ発振モジュール35,36 の配置態様
は墨出し作業に応じて適宜変更可能である。

【００４９】また、上記実施形態の揺動体6 を採用する
場合であっても、上段部7 に対する中段部8 の取付角度
を変更することで、上段部7 のレーザ発振モジュール35
及び中段部8 のレーザ発振モジュール35から投光される
レーザ光を水平面においてそれぞれ異なる任意の方向に
投光することができ、また、中段部8 に対するホルダ38
の取付角度を変更することで、中段部8 のレーザ発振モ
ジュール35及びホルダ38のレーザ発振モジュール35から
投光されるレーザ光を水平面においてそれぞれ異なる任
意の方向に投光することができ、墨出し作業の効率化、
墨出し用レーザ装置の集約化ヲ図ることができる。

【００５０】また、前記鉛直調整装置20の頂部部材21は
必須の構成ではなく、該頂部部材21の代わりにフレーム
2 が上支持軸22を回転自在に支承するものであってもよ
く、要は、揺動体6 が水平面に対して揺動可能ならしめ
るために、上支持軸22を装置本体1 側で支承する構成で
あればよい。

【００５１】さらに、本発明において、連結部材24を取
付ける部位の具体的構成は上記実施形態のものに限定さ
れるものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、
図６に示す如く、連結部材24を完全に遊嵌、収容できる
深さに前記揺動体6 の孔6cを形成すると共に、連結部材
24の上枢支孔31を挿通する上支持軸22を揺動体6 から臨
出させるべく、揺動体6 に挿通孔6bを形成し、しかも、
該挿通孔6bの径を上支持軸22よりも大径にした構成を採
用すれば、揺動体6 の任意の部位にて揺動体6 が揺動可
能となり、揺動体6 の上端が自由端となるため、揺動体
6 の孔6cにレーザ発振モジュール36を嵌入して、鉛直上
方にレーザ光を投光することができる。尚、図中、その
他の構成は上記実施形態の構成と同様である。

【００５２】

【発明の効果】上述の如く本発明に係る墨出し用レーザ
装置は、揺動体及び装置本体を連結部材により連結する
ものゆえ、構造が簡単であり、装置の組み付け作業及び
分解作業を容易且つ迅速に行なうことができるという効
果を有する。特に、揺動体に連結部材の下部が揺動自在
に枢支され、該連結部材の上部が装置本体に回動自在に
枢支されてなるものゆえ、この揺動体と連結部材との連
結部分並びに連結部材と装置本体との連結部分が互いに
重ならず、これら部材の連結、離脱並びに調整等が簡便
に行ないうるという効果を有する。

【００５３】しかも、上支持軸及び下支持軸は、その両
端が支承された両持構造であるので、荷重に強く且つ耐
久性が向上する結果、従来のように、揺動体及び装置本
体と連結部材とのガタツキが発生して、揺動体が鉛直方
向に徒に遊動することに起因するレーザ光の墨出し精度
の悪化を好適に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す墨出し用レーザ装置
の正面図。

【図２】同実施形態の鉛直調整装置であって、（イ）は
断面正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ線断面図。

【図３】同実施形態の墨出し用レーザ装置の要部正面
図。

【図４】同実施形態の墨出し用レーザ装置の要部斜視
図。

【図５】同実施形態の墨出し用レーザ装置使用状態の斜
視図。

【図６】他実施形態の鉛直調整装置の断面正面図。

【図７】従来の鉛直調整装置であって、（イ）は一部断
面を含む斜視図、（ロ）は断面正面図。

【符号の説明】

1 …装置本体、2 …フレーム、6 …揺動体、6b…挿通
孔、20…鉛直調整装置、21…頂部部材、22…上支持軸、
23…下支持軸、24…連結部材、29…軸受、30…押圧調整
ネジ、31…上枢支孔、32…下枢支孔、35,36 …レーザ光
発光モジュール（レーザ光発光装置）、37…円柱状レン
ズ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体(1) に、レーザ光発光装置(35)
   を有する揺動体(6) が揺動自在に支持されてなる墨出し
   用レーザ装置において、互いに直交する上枢支孔(31)及
   び下枢支孔(32)を有する連結部材(24)が設けられてな
   り、上枢支孔(31)を挿通して前記連結部材(24)に固定さ
   れる上支持軸(22)の両端が装置本体(1) に回動自在に支
   承され、且つ、下枢支孔(32)を挿通する下支持軸(23)の
   両端が揺動体(6) に回動自在に支承されることで、装置
   本体(1) に対して揺動体(6) が揺動自在に構成されてな
   ることを特徴とする墨出し用レーザ装置。
2. 【請求項２】 前記連結部材(24)が、揺動体(6) に遊嵌
   されると共に、前記上支持軸(22)を揺動体(6) から臨出
   させるべく、揺動体(6) に、挿通孔(6b)が形成され、し
   かも、該挿通孔(6b)は、揺動する揺動体(6) が上支持軸
   (22)と干渉することのない大きさに形成されてなる請求
   項１記載の墨出し用レーザ装置。