JPH0610711Y2 - レ−ザ−鉛直方向指示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はレーザー鉛直方向指示装置に関するものであ
る。

〔考案の背景〕

レーザー鉛直方向指示装置は、指向性が優れているとい
う特長を有するレーザーを光源として用いた計測装置で
あり、例えば屋内の天井に照明器具を取付ける作業、あ
るいはアンカーボルトを打ち込む作業等において、床面
に対応する鉛直方向の位置を検出するいわばスミ出しの
ために好適に用いられている。

〔従来の技術〕 従来のレーザー鉛直方向指示装置の一例においては、下
端に伸びる脚部を有する装置外匣と、この装置外匣に設
けたジンバル機構と、このジンバル機構により回転変位
自在に吊り下げられた、その下端部に錘部材を有する保
護管と、この保護管の内部に保持された、当該保護管の
一端および他端から両方向に一直線に沿ってレーザー光
線を出射するレーザー発振管とを具え、そしてジンバル
機構は、その中心軸が鉛直方向に沿うよう装置外匣に固
定されたリング状の保持枠と、この保持枠にその中心軸
とは直交する軸に回転自在に軸支された第１の回転枠
と、この第１の回転枠の回転軸とは直交する軸に回転自
在に軸支された第２の回転枠とを有してなり、この第２
の回転枠に保護管の上端部が位置固定されて構成されて
いる。

ジンバル機構においては、第１の回転枠と第２の回転枠
とが互いに直交する方向に独立して回転変位することが
できるので、第２の回転枠が保持枠の中心軸に対して任
意の方向に回転変位自在となり、その結果この第２の回
転枠に位置固定されて吊り下げられた保護管がその重力
により垂立した姿勢となり、これによりレーザー発振管
より鉛直方向にレーザー光線を出射することが可能とな
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のレーザー鉛直方向指示装置は、保
護管の回転変位可能角が大きいため、装置の使用中ある
いは装置の運搬中等において、装置の姿勢が変化すると
保護管が相当な自由度で揺動し、取扱いが不便である問
題点がある。またさらには保護管の大きな揺動により保
護管あるいはレーザー発振管が大きな衝撃を受けるおそ
れが大きく、その結果保護管あるいはレーザー発振管の
損傷が早期に発生して装置の使用寿命が短くなる問題点
がある。

〔考案の目的〕

本考案は以上の如き事情に基いてなされたものであっ
て、その目的は、装置の取扱いが便利であり、しかも保
護管の揺動に起因して生ずる保護管あるいはレーザー発
振管の早期損傷を防止することができるレーザー鉛直方
向指示装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のレーザー鉛直方向指示装置は、下端に伸びる脚
部を有する装置外匣と、この装置外匣に設けたジンバル
機構と、このジンバル機構により回転変位自在に吊り下
げられた、その下端部に錘部材を有する保護管と、この
保護管の内部に保持された、当該保護管の一端および他
端から両方向に一直線に沿ってレーザー光線を出射する
レーザー発振管とを具えてなり、前記ジンバル機構は、
前記装置外匣に固定された保持枠と、この保持枠に回転
自在に軸支された第１の回転枠と、この第１の回転枠の
回転軸とは直交する軸に回転自在に軸支され、前記保護
管の上端部に固定された第２の回転枠とを有してなり、
前記保持枠には、これより下方に伸び、その内部に前記
保護管が位置される筒状の外套管が一体的に形成され、
この外套管に、前記保護管の揺動を禁止するための解除
可能なストッパー機構が設けられていることを特徴とす
る。

〔考案の作用効果〕

本考案のレーザー鉛直方向指示装置によれば、ジンバル
機構が装置外匣に固定された保持枠と、この保持枠に回
転自在に軸支された第１の回転枠と、この第１の回転枠
の回転軸とは直交する軸に回転自在に軸支され、前記保
護管の上端部に固定された第２の回転枠とを有してな
り、この保持枠には、これより下方に伸び、その内部に
保護管が位置される筒状の外套管が一体的に形成されて
いるので、保護管が筒状の外套管に当接することによ
り、当該保護管の回転変位可能角が小さく抑制され、そ
の結果当該保護管の大きな揺動が防止され、装置の取扱
いが極めて便利となる。

そして外套管に、保護管の揺動を禁止するための解除可
能なストッパー機構が設けられているので、このストッ
パー機構により保護管の揺動を完全に禁止することによ
り、装置の運搬中等においては保護管のフリーな回転変
位を抑制することができ、その結果装置が傾いた姿勢で
あっても保護管あるいはレーザー発振管に衝撃を与える
ことが回避され、結局保護管あるいはレーザー発振管の
早期損傷を防止することができて装置の使用寿命を長く
することができる。

そして、外套管はジンバル機構の保持枠に一体的に形成
されているため、当該外套管を別体の部材により形成す
る場合に比して部品の点数を少なくすることができ、そ
の結果装置の製造が簡単となる。

〔具体的実施例〕

以下、図面により本考案の具体的実施例について説明す
る。

第１図および第２図は本考案に係るレーザー鉛直方向指
示装置の一実施例を示す説明用縦断正面図および説明用
横断平面図、第３図は要部を示す断面図である。

10は装置外匣であり、この装置外匣10は、上板11、底板
12、周側板13により形成された箱体よりなり、この箱体
の底板12に下方に伸びる３本の脚部14Ａ、14Ｂ、14Ｃが
設けられている。15は上板11に設けられた光投射用開口
である。

20はジンバル機構であり、このジンバル機構20は、装置
外匣10の底板12に固定された筒状の保持枠21と、この保
持枠21の筒内において当該保持枠21の筒軸Ｒとは直交す
る軸Ｐ−Ｐに回転自在に軸支された大径の第１の回転枠
22と、この第１の回転枠22の内部においてその回転軸Ｐ
−Ｐとは直交する軸Ｑ−Ｑに回転自在に軸支された小径
の第２の回転枠23とを有してなり、後述する保護管40の
上端部がこの第２の回転枠23に位置固定されている。

具体的には、第１の回転枠22は、保持枠21にその筒軸Ｒ
を中心として対称的な位置に固定された一対の軸部24Ａ
および24Ｂと、これに衝合するよう第１の回転枠22に固
定された受け部25Ａおよび25Ｂとにより、これら一対の
軸部24Ａおよび24Ｂを結ぶ軸線を回転軸として回転可能
に保持されている。そして、第２の回転枠23は、第１の
回転枠22に前記一対の軸部24Ａおよび24Ｂを結ぶ軸線と
は直交する方向を軸線とするよう対照的な位置に固定さ
れた一対の軸部26Ａおよび26Ｂと、これに衝合するよう
第２の回転枠23に固定された受け部27Ａおよび27Ｂとに
より、これら一対の軸部26Ａおよび26Ｂを結ぶ軸線を回
転軸として回転可能に保持されている。

上記構成のジンバル機構20においては、第１の回転枠22
は保持枠21の筒軸Ｒとは直交する軸Ｐ−Ｐを中心に回転
変位し、そして第２の回転枠23は第１き回転枠22の軸Ｐ
−Ｐとは直交する軸Ｑ−Ｑを中心に回転変位するので、
第２の回転枠23は結局保持枠21の筒軸Ｒを中心に全ての
方向に回転変位可能となる。

30は筒状の外套管であり、この外套管30は、前記保持枠
21にこれより下方に伸びるよう一体的に設けられてい
る。すなわち、保持枠21から下方に延長して伸びる筒状
部分により外套管30が形成されている。この外套管30の
筒内には後述する保護管40が位置される。そして、外套
管30の下端部の内壁には下方に向かって拡開する斜面31
が形成されている。この斜面31は後述の保護管40が傾斜
してその外周壁が当接することとなる位置に設けられ、
保護管40の外周壁に滑らかな状態で接触するような開き
角の斜面とされている。この斜面31に保護管40の外周壁
が当接することにより、保護管40の回転変位可能角の最
大値が規定される。この回転変位可能角の最大値は、例
えば外套管30の長さ等を変更することにより適宜選定す
ることができ、特に限定されるものではないが、一例を
挙げると、鉛直方向に対するレーザー発振管のレーザー
光線出射方向とのなす角の最大値が例えば８°程度とな
るように回転変位可能角の最大値が選定される。

40は保護管であり、この保護管40は、その上端部がジン
バル機構20の第２の回転枠23に例えばビス46により固定
され、これにより吊り下げられた状態とされている。保
護管40の下端部には、第３図に示すように、錘部材41が
固定されている。この錘部材41はその重力の作用により
保護管40を鉛直方向に垂立させるためのものである。そ
してこの錘部材41にはレーザー光線が通過する光投射用
開口42が設けられている。43は保護管40の上端開口を塞
ぐ閉塞部材であり、この閉塞部材43にはレーザー光線が
通過する光投射用開口44が設けられている。

50はレーザー発振管であり、このレーザー発振管50は、
保護管40の一端および他端から両方向に一直線に沿って
レーザー光線を出射する構成であり、その一端側および
他端側にそれぞれ光出射口51および52が設けられてい
る。このレーザー発振管50は、保護管40の内部において
当該保護管40の管軸がレーザー光線の出射方向に沿うよ
うな姿勢で保持されている。具体的には、レーザー発振
管50は、その上端部および下端部において、それぞれレ
ーザー発振管50の周に沿って対称的な６個所の位置（上
端部および下端部を合計すると１２個所の位置）で固定
用ビス53により保護管40に固定されている。54Ａおよび
54Ｂはレーザー発振管50の外壁に固定した熱収縮性チュ
ーブであり、熱収縮性チューブ54Ａおよび54Ｂに固定用
ビス53の先端が当接している。

そしてレーザー発振管50は、保護管40がジンバル機構20
により垂立して静止した姿勢となったときに、そのレー
ザー光線の出射方向が鉛直方向に向かうことが必要であ
り、そのためには、例えばあらかじめ天井と床面にそれ
ぞれ鉛直方向に厳密に対応する印をつけておき、保護管
40がジンバル機構20により垂立して静止した姿勢となっ
たときに、レーザー光線の上方の光および下方の光がそ
れぞれこれらの印に当たるように取付け姿勢を調整す
る。具体的には、第２の回転枠23と保護管40とを両者の
間に少しの隙間を設けてビス46により両者を固定し、こ
のビス46による締め付け量を適宜変更して保護管40の第
２の回転枠23に対する取付け位置を調整することにより
行うことができる。または、外套管30における、レーザ
ー発振管50の固定用ビス53が対向する部分に穴を設け、
この穴を介して当該固定用ビス53の突出高さを適宜変更
することにより、レーザー発振管50の取付け姿勢を調整
することもできる。

レーザー発振管50はその管軸が保護管40の管軸にできる
だけ一致していることが望ましいが、上述のように、第
２の回転枠23に対する保護管40の取付け位置を調整する
か、もしくはレーザー発振管50の保護管40に対する取付
け姿勢を調整することにより、レーザー発振管50よりの
レーザー光線の出射方向を鉛直方向に向けることができ
るので、両者の管軸は厳密に一致させることは必要では
ない。

レーザー発振管50の具体的構成は特に限定されず種々の
構成のものを採用することができる。例えばレーザー出
力が0.5ｍＷのＨｅ−Ｎｅレーザー発振管を用いること
ができる。このような出力の小さいレーザー発振管によ
れば、使用環境条件において安全性を十分に確保でき
る。

60は保護管40の揺動を禁止するための解除可能なストッ
パー機構である。

この例のストッパー機構60は、外套管30の内部において
保護管40を囲む状態で当該保護管40と交差する方向を軸
として当該外套管30に回転可能に設けたリング部材61を
有してなる。

62は一方の軸部、63は受け部、64は他方の軸部、65は操
作用つまみである。一方の軸部62は外套管30の筒壁の一
側において当該筒壁から内部に突出する状態で固定され
ている。受け部63はリング部材61の一側に固定され、こ
の受け部63が一方の軸部62に回転可能に当接している。
他方の軸部64はその一端がリング部材61の筒壁の前記一
側とは対象的な位置の他側に固定され、その他端が外套
管30を回転可能に貫通して伸び、そして当該他端には、
外套管30の筒外部において操作用つまみ65が連結固定さ
れている。

この操作用つまみ65において外套管30の外壁に対向する
部分には、例えばスプリングの弾性力により外套管30の
外壁に向かって突出する状態で回転自在に保持されたボ
ールを具えてなる係合凸部66が設けられ、そして外套管
30の外壁には、当該係合凸部66がそれぞれ嵌合して操作
用つまみ65の位置を解除可能に固定する揺動禁止用凹部
（図示せず）および揺動解除用凹部67が設けられてい
る。係合凸部66が揺動禁止用凹部に嵌合されたときに
は、リング部材61が保護管40を挟み込んだ状態で位置固
定され、これにより保護管40の揺動が禁止される。一方
係合凸部66が揺動解除用凹部67に嵌合されたときには、
リング部材61による挟み込みが解除され、これにより保
護管40の回転変位がフリーな状態とされる。

保護管40の外壁において、リング部材61の内周面の一方
側および他方側が当接することとなる位置には、それぞ
れシリコーンゴム等よりなる熱収縮性チューブ68Ａおよ
び68Ｂが設けられている。

以上の実施例のレーザー鉛直方向指示装置によれば、以
下のような作用効果が奏される。

（１）ジンバル機構20が、装置外匣10に固定された保持
枠21と、この保持枠21に回転自在に軸支された第１の回
転枠22と、この第１の回転枠22の回転軸Ｐ−Ｐとは直交
する軸Ｑ−Ｑに回転自在に軸支され、保護管40の上端部
に固定された第２の回転枠23とを有してなり、この保持
枠21には、これより下方に伸び、その内部に保護管40が
位置される筒状の外套管30が一体的に形成されているの
で、保護管40が筒状の外套管30に当接することにより、
当該保護管40の回転変位可能角が小さく抑制され、その
結果当該保護管40の大きな揺動が防止され、装置の取扱
いが極めて便利となる。

（２）外套管30に、保護管40の揺動を禁止するための解
除可能なストッパー機構60が設けられているので、この
ストッパー機構60により保護管40の揺動を完全に禁止す
ることにより、装置の運搬中等においては保護管40のフ
リーな回転変位を抑制することができ、その結果装置が
傾いた姿勢であっても保護管40あるいはレーザー発振管
50に衝撃を与えることが回避され、結局保護管40あるい
はレーザー発振管50の早期損傷を防止することができて
装置の使用寿命を長くすることができる。

（３）外套管30はジンバル機構20の保持枠21に一体的に
形成されているため、当該外套管30を別体の部材により
形成する場合に比して部品の点数を少なくすることがで
き、その結果装置の製造が簡単となる。

（４）ストッパー機構60が、外套管30の内部において保
護管40を囲む状態で当該保護管40と交差する方向を軸と
して当該外套管30に回転可能に設けたリング部材61を有
してなる構成であるので、リング部材61を回転させて当
該リング部材61の一側および他側の内周面により保護管
40を挟み込んでこの状態でリング部材61を位置固定する
ことにより、保護管40をリング部材61の一側および他側
の内周面により挟圧保持することができ、その結果保護
管40の揺動を防止することができる。従ってストッパー
機構60の構成が簡単となり、しかもストッパー機構60の
操作性が良好となる。

以上本考案の一実施例について説明したが、本考案にお
いては、ストッパー機構の具体的構成は特に限定され
ず、種々の構成を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案に係るレーザー鉛直方向指
示装置の一実施例を示す説明用縦断正面図および説明用
Ｘ−Ｘ線横断平面図、第３図は一実施例の要部を示す説
明用断面図である。 10……装置外匣、11……上板 12……底板、13……側板 14Ａ，14Ｂ，14Ｃ……脚部、15……光投射用開口 20……ジンバル機構、21……保持枠 22……第１の回転枠、23……第２の回転枠 30……外套管、31……斜面 40……保護管、41……錘部材 42,44……光投射用開口、43……閉塞部材 50……レーザー発振管、51,52……光出射口 53……固定用ビス、60……ストッパー機構 61……リング部材、62……一方の軸部 63……受け部、64……他方の軸部 65……操作用つまみ 66……係合凸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下端に伸びる脚部を有する装置外匣と、こ
   の装置外匣に設けたジンバル機構と、このジンバル機構
   により回転変位自在に吊り下げられた、その下端部に錘
   部材を有する保護管と、この保護管の内部に保持され
   た、当該保護管の一端および他端から両方向に一直線に
   沿ってレーザー光線を出射するレーザー発振管とを具え
   てなり、 前記ジンバル機構は、前記装置外匣に固定された保持枠
   と、この保持枠に回転自在に軸支された第１の回転枠
   と、この第１の回転枠の回転軸とは直交する軸に回転自
   在に軸支され、前記保護管の上端部に固定された第２の
   回転枠とを有してなり、 前記保持枠には、これより下方に伸び、その内部に前記
   保護管が位置される筒状の外套管が一体的に形成され、
   この外套管に、前記保護管の揺動を禁止するための解除
   可能なストッパー機構が設けられていることを特徴とす
   るレーザー鉛直方向指示装置。