JPH0217918Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、いわゆるＸ−Ｙプロツタや自動製図
機等の自動筆記装置の画線ヘツド装置に関し、特
に、筆記手段として鉛筆の芯を用いて成る自動筆
記装置の画線ヘツド装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

Ｘ−Ｙプロツタや自動製図機等の自動筆記装置
の筆記ヘツド部となる画線ヘツド装置において、
筆記手段として鉛筆の芯を用いる場合には、筆記
動作に伴つて芯が摩耗するため、この摩耗した分
を補給すること、すなわち摩耗分だけ芯を送り出
すことが必要である。また、筆記中の摩耗量が大
きくなつて正常な筆記が行なえなくなる前に、芯
の送り出し動作を行なわせることが必要である。

このように、鉛筆の芯を用いた画線ヘツド装置
の場合には、筆記面上への芯先端の接触、離脱動
作のみならず、芯の送り出し動作や芯摩耗量の検
出動作等が必要とされ、構造が複雑化するという
欠点がある。

〔考案の目的〕

本考案は、このような従来の実情に鑑みてなさ
れたものであり、鉛筆の芯を筆記手段に用いた画
線ヘツド装置において、芯の送り出し操作を筆記
面上への芯先端の接触、離脱動作に伴つて一動作
で行なわせることにより、動作を簡略化し、構造
も簡単化し得るような自動筆記装置の画線ヘツド
装置の提供を目的とする。

〔考案の概要〕

本考案は、上述した目的を達成されるために提
案されたものであつて、作図制御信号に基づいて
筆記面上をXY方向に移動可能な取付基台と、上
記取付基台に固定されたソレノイドプランジヤ
と、上記ソレノイドプランジヤの出力軸に結合さ
れ、上記取付基台に対し昇降自在となるように設
けられた支持アームと、上記支持アームにより支
持されてなる外筒体と、上記外筒体の内部に軸方
向に摺動自在に支持された芯ホルダと、上記外筒
体に対し上記芯ホルダを筆記面に向かつて押圧す
る筆圧印可用のスプリングと、上記芯ホルダ内に
設けられ鉛筆芯を把持するための芯チヤツク機構
と、上記芯ホルダの先端に軸方向に摺動自在に設
けられ鉛筆芯の先端が突き出るようになされた芯
ガイドと、上記芯ガイド内に設けられ、鉛筆芯先
端に摩擦力を付与する摩擦体と、上記芯ガイドを
上記芯ホルダに対して筆記面に向かう復帰力を付
与する芯ガイド復帰用スプリングとを備えた筆記
ブロツクと、この筆記ブロツクの下降時に上記芯
ガイドを係止するように前記取付基台に配設され
た芯ガイドストツパとを有し、上記筆記ブロツク
は上記支持アームの下降動作により上記芯先端が
筆記面に着地した時に上記芯チヤツク機構による
鉛筆芯の把持が行われて上記芯ホルダの下降が阻
止されるとともに筆記印可用スプリングによる筆
圧が上記鉛筆芯に印可され、上昇動作による芯ホ
ルダの上昇に対して摩擦体により芯先端を保持し
て筆記面方向への復帰力が付与されるとともに芯
先端を上記筆記面から浮上離隔させるようになし
たことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本考案に係る好ましい実施例について、
図面を参照しながら説明する。

第１図及び第２図は本考案に係る自動筆記装置
の画線ヘツド装置の一実施例を示す平面図及び
−線断面図である。これらの第１図及び第２図
に示す画線ヘツド装置は、Ｘ−Ｙプロツタあるい
は自動製図機等の自動筆記装置の可動ヘツド部に
用いられるものであり、作図制御信号等に応じて
筆記面１上の例えばＸ方向及びＹ方向に移動し得
るように構成されている。この画線ヘツド装置
は、上記Ｘ，Ｙ方向等に移動する可動台となる取
付基台２と、この取付基台２に取付固定されたソ
レノイドプランジヤ３と、このソレノイドプラン
ジヤ３の出力軸（あるいは駆動軸）４に結合固定
された支持アーム５と、この支持アーム５により
支持固定される筆記ブロツク１０とを備え、筆記
ブロツク１０の先端部に設けられた芯ガイド１１
の先端は、取付基台２に取付けられた略Ｌ字状の
芯ガイドストツパ６の水平腕部に穿設された例え
ばＵ字状溝により係止されるように構成されてい
る。

筆記ブロツク１０は、上記支持アーム５に取付
固定された支持部材となる外筒体１２と、この外
筒体１２の内側で軸方向に摺動自在に支持された
芯ホルダ部１３と、この芯ホルダ部１３の先端近
傍で軸方向に摺動自在に設けられた芯ガイド１１
とを備えている。芯ホルダ部１３は筒体１４の内
部に芯チヤツク機構１５を有して成り、芯ガイド
１１内にはゴムパツキングあるいはゴムリング１
６が設けられている。筆記ブロツク１０の軸方向
は筆記面１に対して略垂直となつており、鉛筆の
芯２０は、この筆記面１に向かつて供給され、芯
ガイド１１を介して先端が突出する。上記ソレノ
イドプランジヤ３は、支持アーム５を介して筆記
ブロツク１０の外筒体１２を筆記面１に対して垂
直方向（矢印Ｚ方向）に上下動させ、芯２０の先
端が筆記面１に着地し圧接した状態と、筆記面１
より浮上離隔した状態とを選択的にとり得るよう
にしている。

筆記ブロツク１０の外筒体１２と芯ホルダ筒体
１４との間には、芯圧印加用のコイルスプリング
１７が介在しており、外筒体１２に対して芯ホル
ダ筒体１４を下方に（筆記面１側に向かつて）押
圧する。また、芯ホルダ筒体１４と芯ガイド１１
との間には、芯ガイド復帰用のコイルスプリング
１８が配され、芯ガイド１１に下方へ向かう押圧
力を付与している。さらに、芯ホルダ筒体１４と
芯チヤツク機構１５との間に配されるコイルスプ
リング１９は、芯チヤツク機構復帰用であり、芯
チヤツク機構１５を上方に押圧する。

ここで、芯チヤツク機構１５は、一般のノツク
式シヤープペンシルに用いられているものと同様
な構造とすればよい。例えば第３図に示す芯チヤ
ツク機構１５は、略円筒状のチヤツクホルダ２１
内に、下端部がやや膨出し縦方向に割り溝を有す
る芯チヤツク部材２２を配し、この芯チヤツク部
材２２をコイルスプリング２３により上方に付勢
するとともに、下端部に嵌め込まれたリング２４
により芯チヤツク部材２２の上記膨出部の径を縮
めるようにして芯２０を把持するような構造を有
している。

このような芯チヤツク機構１５の芯把持作用と
しては、芯２０に対して上方の力が加わるとき強
固な保持力が働くが、芯２０に下方への力が加わ
るときには弱い保持力となつて、芯２０が下方に
送り出される。すなわち、芯チヤツク機構１５に
より把持された芯２０が芯ガイド１１のゴムリン
グ１６を貫通している状態において、芯ガイド１
１に対して芯チヤツク機構１５を下方に移動する
ときには、芯２０は芯チヤツク機構１５に強固に
保持されゴムリング１６による摩擦力に抗してチ
ヤツク移動方向である下方に送られるが、芯ガイ
ド１１に対して芯チヤツク機構１５を上方に移動
するときには、ゴムリング１６の摩擦力による芯
２０の保持力の方が芯チヤツク機構１５の保持力
よりも大きくなり、芯２０はゴムリング１６で保
持固定され芯チヤツク機構１５のみが上方に移動
する。この動作は、芯ガイド１１と芯チヤツク機
構１５との相対的な移動により生ずるものであ
り、芯チヤツク機構１５を静止して芯ガイド１１
を上下動した場合にも同様に、すなわち、芯ガイ
ド１１を上方に移動するときには芯チヤツク機構
１５により芯２０が保持固定され、芯ガイド１１
を下方に移動するときゴムリング１６の摩擦保持
力により芯２０が下方に送られるようになる。

次に第４図は、上記筆記面１に対する垂直方向
である矢印Ｚ方向（上下方向）についての上記芯
ホルダ部１３の変位あるいは移動を検出する手段
の一例として、検出プレート３１及びフオトイン
タラプタ３２を示しており、第１図に示すような
位置に配設される。すなわち、上下動可能な検出
プレート３１の一端部３１ａは、芯ホルダ部１３
の芯ホルダ筒体１４の鍔部１４ａに係止され、他
端部に設けられた遮光片３３は、フオトインタラ
プタ３２の発光部３２ａと受光部３２ｂとの間に
挿入され得るような位置に配設されている。この
検出プレート３１には、図示しないコイルスプリ
ング等により上方への付勢力が付与されており、
上記一端部３１ａは芯ホルダ筒体１４の鍔部１４
ａの裏面（下面）に当接し、芯ホルダ筒体１４の
上下動に応じて検出プレート３１が上下動する。

ここで、芯ホルダ部１３は、後述するように筆
記動作によつて上記芯２０の先端が摩耗すると
き、上記筆記面１に対する垂直方向の位置が下方
に変化し、この下方変位を検出プレート３１及び
フオトインタラプタ３２にて検出することによ
り、芯２０の摩耗を検出することができる。

以上のような構成を有する画線ヘツド装置の動
作について説明する。

先ず、筆記あるいは作画を行なうに先立つて、
画線ヘツドの筆記ブロツク１０のキヤツプ２６を
取り外して、芯挿入筒体２７を介して鉛筆の芯２
０を挿入し、キヤツプ２６を装着して手指等で２
〜３回押圧することにより、芯２０が芯チヤツク
機構１５を介して芯ガイド１１のゴムリング１６
に達し、さらに芯ガイド１１の先端より必要量
（例えば１〜２mm程度）突出する。このとき、ソ
レノイドプランジヤ３は吸引されておらず、支持
アーム５は上方に持ち上つているため、筆記ブロ
ツク１０全体が第５図に示すように上方に位置し
ており、芯ホルダ筒体１４の突部１４ｂがコイル
スプリング１７により下方に付勢されて、外筒体
１２の下端部１２ａの内側底面に当接した状態と
なつている。また、芯２０の先端は、筆記面１の
上方に例えば距離Ｄだけ離れて位置している。

次に、上記ソレノイドプランジヤ３が通電制御
されて上記駆動軸４が一定のストローク（変位
量）Ｓだけ吸引されると、支持アーム５を介して
筆記ブロツク１０の外筒体１２が第６図に示すよ
うに上記ストロークＳの距離だけ下方に移動す
る。この移動距離Ｓは、上記芯２０と筆記面１と
の距離Ｄよりも大きく（Ｓ＞Ｄ）、上記下方移動
時に芯２０の先端が筆記面１に当接したとき芯ホ
ルダ部１３が静止するのに対して、外筒体１２は
さらに下方に移動する。従つてコイルスプリング
１７が圧縮され、芯ホルダ筒体１４の突部１４ｂ
の下端と外筒体１２の下端部１２ａの内側底面と
の間にはＳ−Ｄの間隔の隙間が生じるとともに、
芯２０には芯ホルダ部１３を介してコイルスプリ
ング１７の押圧力が印加され、必要とされる筆圧
が得られる。またこのとき、芯ガイドストツパ６
は芯ガイド１１の段部を係止して支持する。

ここで、上述の動作中で芯２０の先端が筆記面
１に当接したときには、筆記面１からの反作用と
して芯２０に上向きの力が作用するから、前述し
たように芯ホルダ部１３の芯チヤツク機構１５の
芯保持力が大きく、芯チヤツク機構１５は芯２０
を強固に把持した状態となる。従つて、芯ホルダ
部１３の上記下方移動が阻止されて外筒体１２の
みが下方に移動し、コイルスプリング１７が圧縮
されることにより芯ホルダ部１３の筒体１４及び
芯チヤツク機構１５を介して芯２０に所要の筆圧
が印加されるわけである。

次に、芯２０が筆記面１に着地した状態で筆記
動作が行なわれることにより、芯２０の先端が摩
耗すると、この摩耗した分だけ芯ホルダ部１３が
下降する。例えば第７図は、上記摩耗量がｔで芯
ホルダ部１３が矢印Ｚ方向にｔだけ下降した状態
を示している。

すなわち、上記筆記動作前の初期状態（第５
図、第６図参照）において、芯ホルダ部１３の芯
チヤツク機構１５からの芯２０の繰り出し量Ｔ
は、芯２０の先端が筆記面１に当接した状態（第
６図）における芯チヤツク機構１５の先端の高さ
（筆記面１からの垂直方向距離）に対応している。
芯チヤツク機構１５を含む芯ホルダ部１３は、コ
イルスプリング１７により下方に押圧されている
ため、上記芯繰り出し量の変化に応じて芯チヤツ
ク機構１５の先端の高さも変化し、上記筆記動作
により芯２０が長さｔだけ摩耗すると上記芯繰り
出し量がＴ−ｔとなり、第７図に示すように、芯
チヤツク機構１５の先端の高さ、すなわち筆記面
１からの距離がＴ−ｔとなる。

このように芯ホルダ部１３が移動距離ｔだけ下
方に移動することに応じて、鍔部１４ａに一端部
３１ａが形成された検出プレート３１もｔだけ下
方に移動し、この移動量が一定の設定値（0.5〜
１mm程度）に達したことを前記フオトインタラプ
タ３２により検出することができる。また、筆記
ブロツク１０の先端部の芯ガイド１１は、前記取
付基台２に取付固定された芯ガイドストツパ６に
より係止され、筆記面１より一定の高さ位置に支
持されているため、芯ホルダ部１３の下降時に
は、相対的に芯ガイド１１が芯ホルダ部１３に対
して持ち上つた状態となる。

次に、芯２０の先端が筆記面１に着地した状態
のままで筆記し得る一操作（あるいは１ストロー
ク）が終了した時点、あるいは上記フオトインタ
ラプタ３２による一定量の芯摩耗検出が行なわれ
た時点において、上記ソレノイドプランジヤ３が
吸引駆動されて筆記ブロツク１０の外筒体１２が
上昇すると、第５図の状態に復帰し、芯２０の先
端が筆記面１から浮上離隔する。このとき、芯ホ
ルダ部１３の筒体１４に対して芯ガイド１１がコ
イルスプリング１８の復帰力により下方に移動す
る。この下方移動時に、芯ガイド１１のゴムリン
グ１６の摩擦力により芯２０が下方に引かれ、こ
の場合の芯チヤツク機構１５の保持力は弱いた
め、芯２０が芯チヤツク機構１５より繰り出され
る。

以上の説明から明らかなように、本考案の一実
施例によれば、１個のソレノイドプランジヤ３に
よる筆記ブロツク１０の上下方向への駆動によ
り、筆記のための芯２０の先端の筆記面１への着
地・浮上動作と、芯２０の繰り出し動作とが同時
に行なわれるため、それぞれ独立にプランジヤ等
の駆動手段を設ける必要がなく、構成が簡単とな
る。また、芯２０の摩耗状態を筆記ブロツク１０
の芯ホルダ部１３の移動量により検出しているた
め、簡単な構造で芯摩耗量をチエツクでき、しか
も筆記動作中でも芯ホルダ部１３の移動量検出が
連続して行なわれているため、芯摩耗チエツクの
ためだけに筆記動作を中断させる必要がない。

なお、本考案は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、例えば芯チヤツク機構１５として
は、一般のシヤープペンシルに用いられている
種々の芯チヤツク機構を略そのまま用いることが
できる。また、筆記ブロツク１０を構成する外筒
体１２、芯ホルダ筒体１４等は、説明を簡略化す
るためにそれぞれ１個の部品として図示している
が、それぞれ２個以上の部品を螺合、嵌合して一
体化すればよく、また外形形状も図示のものに限
定されないことは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案は、上記実施例の説明からも明らかなよ
うに、鉛筆芯送り出し機構を構成する筆記ブロツ
クを、取付基台とは独立しかつ簡単な構成とし、
該筆記ブロツクは取付基台に設けられた昇降自在
な支持アームにのみより支持され、該昇降動作に
より鉛筆芯の作画面への着地、浮上、及び芯の送
り出しを行うようにしたことから、前記筆記ブロ
ツク単体での取扱い、さらには取付基台への脱着
（交換）を極めて容易になすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動筆記装置の画線ヘツ
ド装置の一実施例を示す平面図、第２図は第１図
の−線断面図、第３図は第２図の筆記ブロツ
ク１０の拡大断面図、第４図は検出プレート及び
フオトインタラプタを取り出して示す斜視図、第
５図ないし第７図は筆記ブロツク１０の上下方向
移動及び筆記動作に伴なう各部の状態を示す断面
図である。 １……筆記面、２……取付基台、３……ソレノ
イドプランジヤ、５……支持アーム、１０……筆
記ブロツク、１１……芯ガイド、１２……外筒
体、１３……芯ホルダ部、１４……芯ホルダ筒
体、１５……芯チヤツク機構、１６……ゴムリン
グ、１７，１８，１９……コイルスプリング、２
０……鉛筆の芯、３１……検出プレート、３２…
…フオトインタラプタ、３３……遮光片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 作図制御信号に基づいて筆記面上をXY方向に
   移動可能な取付基台と、 上記取付基台に固定されたソレノイドプランジ
   ヤと、 上記ソレノイドプランジヤの出力軸に結合さ
   れ、上記取付基台に対し昇降自在となるように設
   けられた支持アームと、 上記支持アームにより支持されてなる外筒体
   と、上記外筒体の内部に軸方向に摺動自在に支持
   された芯ホルダと、上記外筒体に対し上記芯ホル
   ダを筆記面に向かつて押圧する筆圧印可用のスプ
   リングと、上記芯ホルダ内に設けられ鉛筆芯を把
   持するための芯チヤツク機構と、上記芯ホルダの
   先端に軸方向に摺動自在に設けられ鉛筆芯の先端
   が突き出るようになされた芯ガイドと、上記芯ガ
   イド内に設けられ、鉛筆芯先端に摩擦力を付与す
   る摩擦体と、上記芯ガイドを上記芯ホルダに対し
   て筆記面に向かう復帰力を付与する芯ガイド復帰
   用スプリングとを備えた筆記ブロツクと、 この筆記ブロツクの下降時に上記芯ガイドを係
   止するように前記取付基台に配設された芯ガイド
   ストツパとを有し、 上記筆記ブロツクは上記支持アームの下降動作
   により上記芯先端が筆記面に着地した時に上記芯
   チヤツク機構による鉛筆芯の把持が行われて上記
   芯ホルダの下降が阻止されるとともに筆記印可用
   スプリングによる筆圧が上記鉛筆芯に印可され、
   上昇動作による芯ホルダの上昇に対して摩擦体に
   より芯先端を保持して筆記面方向への復帰力が付
   与されるとともに芯先端を上記筆記面から浮上離
   隔させるようになしたことを特徴とする自動筆記
   装置の画線ヘツド装置。