JP3992578B2

JP3992578B2 - レーザー墨出し器の回転機構

Info

Publication number: JP3992578B2
Application number: JP2002285308A
Authority: JP
Inventors: 明人玉村
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004117330A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築現場などにおいて、壁、天井、床などの被照射物に墨出し用のレーザー光を投光するレーザー墨出し器に関するもので、特に、レーザー光の投光位置を任意に変えることができるようにするための回転機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー墨出し器はレーザー光源として一般に半導体レーザーが用いられている。半導体レーザーから出射されるレーザー光は拡散光であるため、これをコリメータレンズによってほぼ平行光束とし、これを円柱状のロッドレンズに透過させることにより一方向にのみ拡散させ、これを壁、天井、床などの被照射物に投光して、レーザー光による鉛直線あるいは水平線を引くようにしたのがレーザー墨出し器である。
レーザー墨出し器を建築現場などで使用する場合、レーザー墨出し器の向きを変えなければならないことがある。例えば、一つの壁面とこれに所定の角度をなして隣接する壁面にレーザー光を投光して墨出し作業を行う場合、上記一つの壁面に関して墨出しを行った後、上記の壁面に隣接する壁面に対して墨出しを行う場合は、レーザー墨出し器の向きを変えなければならない場合がある。特に、垂直方向のレーザーラインは、その投光位置を変えるにはその都度レーザー墨出し器の向きを変える必要がある。
【０００３】
そこで、レーザー墨出し器本体をベースに対して水平面内において回転可能とし、レーザー墨出し器を設置した後で、レーザーラインの投光位置を変える必要がある場合は、レーザー墨出し器本体をベースに対して回転させてレーザーラインの投光位置を変えることができるようにしたレーザー墨出し器が提案されている。この従来例の概要を図２に示す。
【０００４】
図２において、レーザー墨出し器本体５０はベース６０の上に載せられている。上記本体５０の下端面中央部には中心軸５６が固定され、この中心軸５６はベース６０の中心部に形成された受け孔６４に嵌められている。上記中心軸５６は円筒形で、上記受け孔６４は中心軸の円筒形に対応した円形で、受け孔６４の周壁をガイドとして中心軸５６とともにレーザー墨出し器本体５０が回転可能となっている。上記中心軸５６の下端面には円板状のストッパー５８が固定されている。ストッパー５８は中心軸５６の半径よりも大きく、中心軸５６よりも半径方向外側に張り出している。このストッパー５８の周縁部上面とレーザー墨出し器本体５０の下面との間に、ベース６０の上記受け孔６４の周縁部が挟み込まれ、これによってレーザー墨出し器本体５０がベース６０から脱落するのを防止している。ベース６０の下面外周縁部には三つの脚７０が取り付けられて三脚を構成している。
【０００５】
レーザー墨出し器本体５０内には、周知の通り、振り子が常時鉛直の姿勢をとることができるように吊り下げられ、この振り子には水平方向のレーザーライン、あるいは垂直方向のレーザーラインを投光することができるレーザー光源ユニットが取り付けられ、さらには地墨として投光することができるレーザー光源ユニットが取り付けられている。
上記三脚を介してレーザー墨出し器が建築現場などに設置された後でレーザーラインの投光位置を変更する必要がある場合は、ベース６０に対してレーザー墨出し器本体５０を水平面内において回転させる。レーザー墨出し器本体５０は、その下面がベース６０の上面に摺動しながら、また、ベース６０の下面にストッパー５８の上面が摺動しながら、中心軸５６を中心にして回転する。この回転によって水平方向のレーザーライン光および／または垂直方向のレーザーライン光の投光位置が変る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ベースに対してレーザー墨出し器本体を回転させる回転機構、例えば図２に示すような回転機構を備えたレーザー墨出し器は、投光されるレーザーラインの精度を保つために、回転機構部分にがたつきが生じないようにする必要があるが、図２に示す構造からも明らかなように、回転機構のがたつきを無くすことは難しい。すなわち、回転機構のがたつきを無くそうとして摺動部分の間隙を無くすと、回転の円滑さが損なわれ、操作性が低下する。また、精度の高い切削部品などを用いて回転機構を組み立てると、回転機構のがたつきを少なくしながら比較的回転がスムーズなレーザー墨出し器の回転機構を得ることができるが、コストが高くなるという難点がある。
【０００７】
そこで、回転機構の摺動部分の隙間を無くしてがたつきを無くし、回転の円滑さが損なわれることを補うために、摺動部分にグリスなどの潤滑剤を塗布することが考えられている。かかる着想の例として特開２００２−２２８４４５号公報記載の発明がある。
しかしながら、摺動部分にグリスなどの潤滑剤を塗布することは、場当たり的な対策であり、経持的に効果が低下する難点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２２８４４５号公報
【０００９】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、レーザー墨出し器を回転させてもレーザーラインの投光位置精度の劣化がないように回転機構のがたつきをなくし、かつ、回転がスムーズで操作性が良好なレーザー墨出し器の回転機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、レーザー光を所定の方向に出射させるレーザー光源ユニットを有するレーザー墨出し器本体と、この本体とベースとの間に介在して本体をベースに対して回転可能に結合する回転機構とを有するレーザー墨出し器の上記回転機構であって、回転機構の、本体側摺接面とベース側摺接面の少なくとも片方の摺接面を、コーティングによって形成された潤滑材で構成し、レーザー墨出し器本体にはストッパーを取り付け、このストッパーとレーザー墨出し器本体とでベースを挟み込み、レーザー墨出し器本体がベースから分離するのを上記ストッパーで防止し、上記ストッパーとベースとの間に、レーザー墨出し器本体をベースに押し付ける向きに付勢する付勢手段を介在させたことを特徴とする。
摺動面が潤滑材で構成されることにより、摺動が滑らかであり、回転の操作性が向上する。また、潤滑材はコーティングによって形成されているため、摺動の滑らかさが半永久的に保たれる。
ストッパーとベースとの間に、レーザー墨出し器本体をベースに押し付ける向きに付勢する付勢手段を介在させたことにより、回転機構のがたつきが付勢手段によって防止される。ベースに対してレーザー墨出し器本体を回転させるのに必要な力量は、付勢手段の付勢力に依存する。剛体同士の摺接である従来のレーザー墨出し器の回転機構に比べると、レーザー墨出し器本体を回転させるのに必要な力量は小さく、操作性が向上する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、付勢手段は、弾性体と、この弾性体の弾力によってストッパーまたはベースに押し付けられる球体とを有していることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、回転機構が、レーザー墨出し器本体の下面に突出して固定された中心軸を有していて、中心軸がベースの受け孔に挿入されることにより、レーザー墨出し器本体が地墨位置を中心として水平面内で回転可能であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、中心軸の下端面に中心軸よりも半径方向外側に張り出してストッパーが固定されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるレーザー墨出し器の回転機構の実施形態について説明する。
図１において、レーザー墨出し器本体１０はベース２０の上に載せられている。上記本体１０の下端面中央部には中心軸１６が下方に向かい突出させて固定され、この中心軸１６はベース２０の中心部に形成された受け孔２４に嵌められている。上記中心軸１６は円筒形で、上記受け孔２４は中心軸の円筒形に対応した円形で、受け孔２４の周壁をガイドとして中心軸１６が回転可能に嵌められることによりレーザー墨出し器本体１０が回転可能となっている。上記中心軸１６の下端面には円板状のストッパー１８が固定されている。ストッパー１８は中心軸１６の半径よりも大きく、中心軸１６よりも半径方向外側に張り出している。このストッパー１８の周縁部上面とレーザー墨出し器本体１０の下面との間に、ベース２０の上記受け孔２４の周縁部が挟み込まれ、これによってレーザー墨出し器本体１０がベース２０から脱落するのを防止している。ベース２０の下面外周縁部には三つの脚３０が取り付けられて三脚を構成している。
【００１５】
上記中心軸１６、受け孔２４、ストッパー１８は、レーザー墨出し器本体１０とベース２０との間に介在してレーザー墨出し器本体１０をベース２０に対して回転可能に結合する回転機構２５を構成している。この回転機構２５は、ベース２０の上面と上記本体１０の下面との摺接、ベース２０の下面とストッパー１８の上面との摺接により、ベース２０に対して上記本体１０を回転可能とするものであるが、上記各摺接面に隙間がないと円滑に回転することができず、上記の隙間があるとその分本体１０がベース２０に対してガタつくという難点がある。
【００１６】
そこで図示の実施形態では、ベース２０に対してレーザー墨出し器本体１０が円滑に回転することができるようにした上で、ベース２０に対して上記本体１０ががたつかないように、ストッパー１８とベース２０との間に介在して、上記本体１０をベース２０に押し付ける向きに付勢する付勢手段２７が設けられている。付勢手段２７は、弾性体２６と球体２８とを有してなる。図示の実施形態では、ベース２０の下面側が開放した穴に弾性体２６が挿入され、さらに球体２８が挿入され、弾性体２６の弾力によって球体２８がストッパー１８に上側の面に押し付けられるように構成されている。球体２８として鋼球を用いるとよい。このような構成の付勢手段２７が前記受け孔２４の外側の複数箇所（例えば３箇所）に設けられている。なお、ストッパー１８側に上面が開放した穴を設け、この穴に弾性体２６と球体２８を挿入して、弾性体２６の弾力により球体２８をベース２０に押し付けるように構成してもよい。
【００１７】
レーザー墨出し器本体１０とベース２０との間、ベース２０とストッパー１８との間に隙間ができるようにして、ベース２０に対しレーザー墨出し器本体１０が円滑に回転する構成にしたとしても、上記付勢手段２７を有することにより、上記本体１０の下面がベース２０の上面に密着するため、上記本体１０がベース２０に対するがたつきが防止される。上記本体１０がベース２０に対して回転するとき、球体２８が穴内で回転するため、上記本体１０の回転がより一層円滑になる。なお、図示の例では中心軸１６を除く上記本体１０の下面全体がベース２０の上面に密着する構成になっているが、上記本体１０の下面に円形の段差または突堤を形成し、この段差または突堤のみをベース２０の上面に密着させるようにしてもよい。
【００１８】
レーザー墨出し器本体１０とベース２０とは上記のように摺接するものであるから、上記本体１０の回転の円滑さを実現するには、摺接面の摩擦抵抗はなるべく小さいのが望ましい。そこで図示の実施形態では、ベース２０の上面に、コーティングによって潤滑材２２の層が形成されている。ベース２０を鉄などの金属で作った場合、潤滑材２２の層はこれを例えばメッキで形成することができる。潤滑材２２の層は、レーザー墨出し器本体１０の下端面が摺接する範囲のみに形成すれば足りるが、部分的に選択して潤滑材２２の層を形成することは工程が複雑になるので、図示の実施形態ではベース２０の上面全面に潤滑材２２の層が形成されている。なお、潤滑材２２の層は、前記回転機構２５の、本体１０側摺接面とベース２０側摺接面の少なくとも片方の摺接面に形成されていればよい。すなわち、潤滑材２２の層は、レーザー墨出し器本体１０の下端面に形成してもよいし、レーザー墨出し器本体１０の下端面とベース２０の上面の両方に形成してもよい。
【００１９】
潤滑材２２をメッキで形成する場合、「潤滑メッキ」といわれるもので形成するとよい。「潤滑メッキ」の一例として、金属被膜内にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を２０〜２４ｖｏｌ％含有させたメッキがある。このメッキの工程は通常のメッキ工程とほぼ同じで、脱脂工程→塗装工程（またはプライマー工程のあと塗装工程）→焼付け乾燥工程（１7０℃〜１９０℃）である。焼付け乾燥の温度が通常のメッキ工程の焼付け乾燥温度より高めである。この潤滑メッキによれば、静摩擦係数が０．１０〜０．０９、動摩擦係数が０．０２９〜０．０２５、というように、かなりの低摩擦係数である。
なお、自己潤滑性と低摩擦抵抗を兼ね備えたメッキとして潤滑貴金属（Ａｕ、Ｒｈ等）メッキがあり、このメッキを上記潤滑材２２として用いてもよい。
【００２０】
レーザー墨出し器本体１０内には、周知のようにジンバル機構によって振り子が吊り下げられていて、振り子は常に鉛直方向の姿勢をとることができるようになっている。上記振り子にはレーザー光源ユニットが組み込まれている。レーザー光源ユニットは、半導体レーザーなどからなるレーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光をほぼ平行光束にするコリメータレンズ、ほぼ平行光束となったレーザー光を一方向にのみ拡散する円柱形のレンズなどの光学部品を含んでいて、これら光学部品を保持するホルダを有している。レーザー光源ユニットは、例えばレーザー光を鉛直方向にのみ拡散して投射する鉛直方向のレーザーライン光照射用レーザー光源ユニットであって、このレーザー光を出射させる窓孔１２が本体１０に設けられている。上記振り子にはまた、レーザー光を水平方向にのみ拡散して投射する水平方向のレーザーライン光照射用レーザー光源ユニットが組み込まれていて、このレーザー光を出射させる窓孔１４が本体１０に設けられている。本発明が適用されるレーザー墨出し器は、鉛直方向のレーザーラインのみを照射するものであってもよいし、垂直方向のレーザーラインのみを照射するものであってもよい。
【００２１】
上記振り子にはまた、レーザー墨出し器を所定の基準点に合わせて設置するために、あるいは、レーザー墨出し器の基準位置を特定するために、地墨用のレーザー光を放射するための光源ユニット乃至は光学系を有するものであってもよい。地墨照射機能を有するレーザー墨出し器の場合、前記回転機構２５は、レーザー墨出し器本体１０を、地墨位置を中心として水平面内において回転可能にするとよい。
【００２２】
上記の実施形態にかかるレーザー墨出し器を建築現場などに設置し、レーザー光源ユニットからレーザー光を出射させ、対象物に鉛直方向のレーザーラインおよび／または水平方向のレーザーラインを照射する。レーザーラインの照射位置を変える場合は、レーザー墨出し器本体１０をベース２０に対し水平面内において回転させる。回転機構が地墨位置を中心として水平面内においてレーザー墨出し器本体１０を回転させる構成になっている場合は、レーザー墨出し器の基準位置が変動することなくレーザーラインの照射位置を変えることができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、レーザー墨出し器本体をベースに対して回転可能に結合する回転機構を有するレーザー墨出し器において、回転機構の、本体側摺接面とベース側摺接面の少なくとも片方の摺接面を、コーティングによって形成された潤滑材で構成したため、ベースに対する墨出し器本体の摺動が滑らかであり、回転の操作性が向上する。また、潤滑材はコーティングによって形成されているため、摺動の滑らかさが半永久的に保たれる。
また、レーザー墨出し器本体に取り付けられたストッパーとレーザー墨出し器本体とでベースを挟み込み、ストッパーとベースとの間に、レーザー墨出し器本体をベースに押し付ける向きに付勢する付勢手段を介在させたため、レーザー墨出し器本体がベースに対して円滑に回転するように構成にした上で、レーザー墨出し器本体をベースに密着させることができるため、レーザー墨出し器本体のベースに対するがたつきが防止される。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、上記付勢手段は、弾性体と、この弾性体の弾力によってストッパーまたはベースに押し付けられる球体とを有してなるものであることから、付勢手段がベースに対するレーザー墨出し器本体の回転の障害となることがなく、レーザー墨出し器本体を円滑に回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるレーザー墨出し器の回転機構の実施形態を示す一部断面側面図である。
【図２】従来のレーザー墨出し器の回転機構の例を示す一部断面側面図である。
【符号の説明】
１０レーザー墨出し器本体
１６中心軸
１８ストッパー
２０ベース
２２潤滑材
２４受け孔
２５回転機構
２６弾性体
２７付勢手段
２８球体

Claims

レーザー光を所定の方向に出射させるレーザー光源ユニットを有するレーザー墨出し器本体と、この本体とベースとの間に介在して本体をベースに対して回転可能に結合する回転機構とを有するレーザー墨出し器の上記回転機構であって、
上記回転機構の、本体側摺接面とベース側摺接面の少なくとも片方の摺接面が、コーティングによって形成された潤滑材からなり、
レーザー墨出し器本体にはストッパーが取り付けられ、このストッパーとレーザー墨出し器本体とでベースを挟み込み、レーザー墨出し器本体がベースから分離するのを上記ストッパーが防止しており、
上記ストッパーとベースとの間には、レーザー墨出し器本体をベースに押し付ける向きに付勢する付勢手段が介在していることを特徴とするレーザー墨出し器の回転機構。
付勢手段は、弾性体と、この弾性体の弾力によってストッパーまたはベースに押し付けられる球体とを有してなる請求項１記載のレーザー墨出し器の回転機構。
回転機構は、レーザー墨出し器本体の下面に突出して固定された中心軸を有し、中心軸がベースの受け孔に挿入されることにより、レーザー墨出し器本体が地墨位置を中心として水平面内で回転可能である請求項１記載のレーザー墨出し器の回転機構。
中心軸の下端面に中心軸よりも半径方向外側に張り出してストッパーが固定されている請求項３記載のレーザー墨出し器の回転機構。