JPH11287656A - 風防下げ振り - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重りに非接触で制動力を与え、重りの位置を
Ｘ軸およびＹ軸の２軸について同時に検出し、表示する
ことができる風防下げ振りを提供する。 【解決手段】 吊り糸１１の先端に取り付けられた重り
１２に円形の導電板１３が設けられている。その上下に
磁石を配置することによって、導電板に渦電流による制
動を与える。また、導電板を挟んで光源と受光器が前後
左右の４ヶ所に配置され、光源から受光器への入射光の
一部を遮るようにしている。中立位置では各受光器の入
射光量が等しく、十字型に配置したＬＥＤ表示部１０の
中心のＬＥＤのみが点灯する。重りが傾斜すると、各受
光器の入射光量が増減するから、受光器の出力を演算す
ることによって、左右（Ｘ軸）方向および前後（Ｙ軸）
方向の傾斜とその大きさを演算してＬＥＤ表示部に表示
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下げ振り、特に、
風の影響を受けない考慮を払った風防下げ振りに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】糸の先端に重りを付けた下げ振りは、建
築工事等において古くから用いられている。簡単なもの
では、柱等の垂直状態を見ようとする構造物に近付け
て、重りを先端に取り付けた吊り糸を垂らして、鉛直状
態の吊り糸を基準として、構造物の垂直を調べるもので
ある。

【０００３】しかし、構造物の多くは、屋外で用いられ
ることが多く、建築工事中の柱も壁等が取り付けられて
いない状態で、下げ振りにより垂直を見るから、風によ
り糸が揺らされて、測定に時間を要するだけでなく、正
確な測定ができないという問題もある。

【０００４】実開昭５８−２４０２１号公報、実開昭５
８−７７４１７号公報、実開昭６２−２０１０１２号公
報、実開平６−３０７１３号公報、特許第２６２２９１
０号公報などには、吊り糸の周囲を板材で取り囲んで、
風が吊り糸に当たらないようにした風防の下げ振りが記
載されている。

【０００５】しかし、無風状態でも重りが振り子となっ
て振動する。実開昭５８−２４０２１号公報に記載され
た風防下げ振りでは、揺動制止板を用いて重りの近傍の
吊り糸に制動力を加えているが、このような考慮を払っ
ていないものでは、重りが制止するまでに時間がかかる
という問題がある。また、制動力を与える方法として、
重りが物と接触して制動力が加えられているものは、測
定精度が低くなってしまうという問題もある。

【０００６】特公平７−１１１３４７号公報に記載され
た光線下げ振りでは、電磁力を利用して、制動を行なっ
ているが、吊り糸に対するものではなく、しかも、支持
点の近傍で制動を行なっているから、制動力が充分では
ない。

【０００７】さらに、下げ振りでは、静止した重りの位
置を直接目で見るものであり、腰をかがめたり、不自然
な姿勢で作業を行わなくてはならない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、重りに非接触で制動力を与
えることができるとともに、重りの位置をＸ軸およびＹ
軸の２軸について同時に検出し、表示することができる
風防下げ振りを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、先端部に重りを取り付けた吊り糸の周囲を防風壁で
取り囲んだ風防下げ振りにおいて、前記重りに取り付け
られた円形の導電板と、該導電板の位置を検出するため
の光源と受光器よりなる光電検出手段と、該光電検出手
段の出力信号を検出し、表示を行なう制御手段と、前記
導電板に制動力を与える磁石を有し、前記光電検出手段
は、前記重りが所定の位置にあるとき、前記光源から前
記受光器へ入射する光の一部が前記導電板により遮蔽さ
れるよう前後および左右の４ヶ所に配置され、前記磁石
は、前記重りが所定の位置にあるとき、前記導電板の複
数個所に前記導電板の上下に間隙をおいて設けられ、前
記制御手段は、前後に配置された受光器の出力信号およ
び左右に配置された受光器の出力信号を対比して前記重
りの位置を表示することを特徴とするものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の風防下げ振りにおいて、前記磁石は、前記光電検出手
段の中間の位置にそれぞれ配置されていることを特徴と
するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の風防下げ振りの
全体を説明するためのもので、図１（Ａ）は前板を外し
た状態の正面図、図１（Ｂ）は前板の正面図、図１
（Ｃ）は側板の図示を省略した側面図である。図中、１
は前板、１ａは表示窓、２は側板、３は背板、４は天
板、５は底板、６は仕切り板、７は電池、８は回路基
板、９は回路素子、１０はＬＥＤ表示部、１１は吊り
糸、１２は重り、１３は導電板、１４は第１支持板、１
５は第２支持板である。

【００１２】風防下げ振りの本体は、前板１と左右の側
板２、背板３で箱状に構成され、上下は天板４、底板５
が設けられている。天板４の下方に仕切り板６が取り付
けられ、天板４との間の空間が電池７の収納部とされて
いる。仕切り板６の下方に回路基板８が取り付けられ、
回路基板８には、回路素子９やＬＥＤ表示部１０が搭載
されている。重り１２を先端に取り付けた吊り糸１１
は、仕切り板６の下面の中央部から吊り下げられてい
る。重り１２には導電板１３が設けられており、その上
下に、光源や受光器、磁石などが配置された第１支持板
と第２支持板が設けられているが、その詳細は後述す
る。

【００１３】前板１は、表示窓１ａの部分を透明とし、
他の部分は不透明にし、表示窓１ａによりＬＥＤ表示部
１０を視認できるようにした。しかし、前板１の全体
を、アクリル樹脂やポリカーボネート等の透明な樹脂で
形成して、ＬＥＤ表示部や内部を見えるようにしてもよ
い。側板２と背板３は、合成樹脂の一体成形や金属板の
折り曲げ加工などの方法で、一体的に構成してもよい。
もちろん、それぞれを別体で形成して、ねじ止めや接着
などによって取り付けるようにしてもよい。骨格部材で
骨組みを構成し、前板１と側板２と背板３を取り付ける
ようにしてもよい。また、側板２と背板３の一方または
双方を透明部材で構成してもよい。

【００１４】このようにして、吊り糸１１を内蔵する筺
体が、吊り糸を取り囲む防風壁として用いられ、風防下
げ振りが構成されるが、筺体には、構造物に一次的に取
り付けるための針や磁石などが取り付けられていてもよ
い。この実施の形態では、吊り糸１１を筺体の中心に配
置し、筺体を柱などの鉛直を測定する構造物に当てるよ
うにした。したがって、構造物に当てた筺体が鉛直状態
であれば、吊り糸１１の延長線は、第１支持板および第
２支持板の中心を通る。

【００１５】図２は、第１支持板を説明するためのもの
で、図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）を下
から見た底面図である。図中、１４は第１支持板、１４
ａは重り移動孔、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは光
源、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは磁石である。重
り移動孔１４ａは、第１支持板１４の中央部に開けら
れ、重りの揺動を許容する大きさとなっている。光源１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、前後左右の４ヶ所に
配置されており、光源１６ａが正面側、光源１６ｃが背
面側で、Ｘ軸方向に配置され、光源１６ｂ，１６ｄが左
右の側面側、すなわち、Ｙ軸方向に配置されている。光
源としては、適宜のものを用いることができるが、この
実施の形態では、赤外線ＬＥＤを用いた。磁石１７ａ，
１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、光源１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，１６ｄの中間の角度位置に設けられているが、重り
の揺動による導電板の移動に対して、少なくとも一部分
が常に導電板に磁束を交差させるように、重り移動孔１
４ａの中心からの半径位置にあるようにするのがよい。
下面の極性は、磁石１７ａ，１７ｃをＮ極、磁石１７
ｂ，１７ｄをＳ極としたが、これに限られるものではな
い。

【００１６】図３は、第２支持板を説明するためのもの
で、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を上
から見た平面図である。図中、１５は第１支持板、１５
ａは重り移動孔、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは受
光器、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは磁石である。
重り移動孔１５ａは、重り支持板１４ａと同様に、第２
支持板１５の中央部に開けられ、重りの揺動を許容する
大きさとなっている。第１支持板１４と第２支持板１５
は、その間に位置される導電板が光源，受光器，磁石に
接触しないように間隙をおいた距離に対向して筺体に取
り付けられ、導電板の揺動に摩擦力を与えないようにし
ている。受光器１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、前
後左右の４ヶ所に配置されており、受光器１８ａが正面
側、受光器１８ｃが背面側で、Ｘ軸方向に配置され、受
光器１８ｂ，１８ｄが左右の側面側、Ｙ軸方向に配置さ
れており、光源１６ａと受光器１８ａ，光源１６ｂと受
光器１８ｂ，光源１６ｃと受光器１８ｃ，光源１６ｄと
受光器１８ｄがそれぞれ対向している。受光器として
は、適宜のものを用いることができるが、この実施の形
態では、フォトトランジスタを用いた。磁石１９ａ，１
９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、磁石１７ａ，１７ｂ，１７
ｃ，１７ｄにそれぞれ対向した位置に設けられており、
対向する磁極の極性が反対極性となるようにするのがよ
く、この例では、上面の極性は、磁石１９ａ，１９ｃを
Ｓ極、磁石１９ｂ，１９ｄをＮ極とした。

【００１７】図４は、重りの一例の斜視図である。図１
と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。導
電板１３は、銅やアルミなど導電率のよい金属板で、重
り１２の中心軸状に中心を有する円板状である。円板の
中央部に重りの外径に合致する孔を開けて重り１２に嵌
合させて重り１２と一体的になるように構成した。重り
１２を上下に２分割してその間に導電板１３を挟むよう
にしてこれらを一体化させてもよい。要は、重り１２か
ら円板状に張り出した導電板が構成されればよい。この
ように、導電板１３を取り付けた重り１２が図２，図３
で説明した重り移動孔１４ａ，１５ａを貫通し、導電板
１３が、第１支持板１４と第２支持板１５の中間に位置
される。磁石は、必ずしも４ヶ所に設けることに限られ
ない。

【００１８】図５は、光源，受光器と導電板との位置関
係を説明するための斜視図である。磁石の図示は省略し
ている。図中、図１〜図４と同様の部分には同じ符号を
付して説明を省略する。図は重り１２が中心位置にある
状態であり、光源１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから
出た光は、その一部が導電板１３で遮られて受光器１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに入射する。したがって、
重りの位置が変わると、受光器１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ，１８ｄのそれぞれの入射光量が変化する。

【００１９】重りの位置と受光器の入射光量との関係を
図６〜図８で説明する。図６〜図８では、左右に配置し
た光電検出手段についての説明であるが、前後に配置し
た光電検出手段についても同様である。図中、図１〜図
４と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。

【００２０】図６は、重り１２が中心位置にある状態で
ある。この状態は、図１で説明した筺体が鉛直にセット
されている状態、例えば、柱の鉛直状態を測定する場合
に、柱が鉛直になっている状態である。この状態では、
光源１６ｂ，１６ｄから光は、その一部が導電板１３で
遮られて受光器１８ｂ，１８ｄに入射する。受光器１８
ｂ，１８ｄの入射光量はほぼ等しい。原理的には、受光
器１８ｂ，１８ｄの入射光量は同一であるといってよい
が、受光器の感度や光源１６ｂ，１６ｄの強度の調整、
また、受光器の出力を処理する回路の増幅度や減衰量な
ど、光源から、出力信号の処理回路までの適宜の部分の
調整によりトータルゲインを調整できるから、必ずし
も、入射光量を同じにしなければならない必要はない。
この説明では、説明のし易さから、光源１６ｂ，受光器
１９ｂ側と、光源１６ｄ，受光器１９ｄ側とのトータル
ゲインが等しいものとして、重り１２が中心位置にある
ときに、受光器１８ｂ，１８ｄの入射光量が等しいとす
る。したがって、受光器１８ｂ，１８ｄの出力電圧は等
しい。なお、図では、光源を上に、受光器を下に配置し
たが、逆の配置でもよい。

【００２１】図７は、重り１２が左に傾いた状態であ
る。この状態では、受光器１８ｂの入射光量が減少し、
受光器１８ｄの入射光量が増加する。したがって、受光
器１８ｄの出力電圧が受光器１８ｂの出力電圧より大き
い。

【００２２】図８は、図７と反対に、重り１２が右に傾
いた状態である。この状態では、受光器１８ｄの入射光
量が減少し、受光器１８ｂの入射光量が増加する。した
がって、受光器１８ｂの出力電圧が受光器１８ｄの出力
電圧より大きい。

【００２３】図９は、制御部における信号処理のための
構成の一例の説明図である。出力電圧１，２，３，４
は、受光器１８ｂ，１８ｄ，１８ａ，１８ｃの出力電圧
にそれぞれ対応している。各出力電圧は、Ａ／Ｄコンバ
ータ２０ｂ，２０ｄ，２０ａ，２０ｃでディジタル信号
に変換され、ＣＰＵ２１で演算処理され、ＬＥＤ表示部
１０で表示される。Ａ／Ｄコンバータは、それぞれに設
ける必要はなく、１つのＡ／ＤコンバータでＡ／Ｄ変換
処理を行なってもよく、ソフト処理で行なってもよい。
ＣＰＵ２１での演算処理は、図１０に示すように出力電
圧の大小比較を行なって、傾きの方向を検出できる。ま
た、図示を省略したが、ディジタル変換した出力電圧１
と出力電圧２との間、および、出力電圧３と出力電圧４
との間に差がある場合には、その差電圧を所定範囲ごと
に処理して、傾きの大きさを検出する。この実施の形態
では、３段階の範囲に分別した。差電圧でなく、一方の
電圧で傾きの大きさを検出するようにしてもよい。ま
た、制御部では、ディジタル信号に変換して演算処理を
したが、Ａ／Ｄ変換をせずに、アナログ信号で演算処理
をしてもよい。

【００２４】図１０では、電源スイッチのＯＮ等によっ
て測定が開始されると、Ｓ１で、Ａ／Ｄ変換された出力
電圧を取り込み、Ｓ２で出力電圧１と出力電圧２とを対
比する。出力電圧１が大きければ、Ｓ３へ移行して、重
りがＸ軸方向の右に傾いていると判断する。また、出力
電圧２が大きければ、Ｓ２，Ｓ４からＳ５へ移行して、
重りがＸ軸方向の左に傾いていると判断する。両電圧が
等しい場合は、Ｓ６へ移行してＸ軸方向は中心位置にあ
ると判断する。次に、Ｙ軸方向の判断が行なわれる。Ｓ
７で出力電圧３と出力電圧４とを対比する。出力電圧３
が大きければ、Ｓ８へ移行して、重りがＹ軸方向の上
側、すなわち、向こう側に傾いていると判断する。ま
た、出力電圧４が大きければ、Ｓ７，Ｓ９からＳ１０へ
移行して、重りがＹ軸方向の下側、すなわち、手前側に
傾いていると判断する。両電圧が等しい場合は、Ｓ１１
へ移行してＹ軸方向は中心位置にあると判断する。

【００２５】この判断結果に基づいて傾斜の方向の表示
が行なわれるが、この実施の形態では、傾斜の度合いも
表示するようにした。傾斜の度合いの検出は、上述した
ように、出力電圧１と２の差電圧、および、出力電圧３
と４の差電圧の大きさを検出して、傾きの大きさの程度
に応じたデータを作成する。

【００２６】このようにして得られた結果により、図１
１に示すように、十字型に配置したＬＥＤ２２により重
りの位置を表示できる。図のハッチングを施したＬＥＤ
が点灯して状態であり、この表示状態では、Ｙ軸方向
は、中心のＬＥＤが点灯しているだけであるから、中心
位置にあることが表示されている。また、Ｘ軸方向で
は、左から２番目のＬＥＤが点灯しているから、左にや
や大きく傾いていることがわかる。なお、中心に配置し
たＬＥＤは、Ｘ軸方向とＹ軸方向を兼用して表示するよ
うにしたから、図のように、Ｘ軸方向において、中心以
外のＬＥＤが点灯しているときには、中心以外のＬＥＤ
がＸ軸の状態の表示となる。Ｘ軸，Ｙ軸ともに中心位置
にあるときには、中心のＬＥＤのみが点灯する。

【００２７】図１２は、磁石と導電板との位置関係を説
明するための斜視図である。光電検出手段の図示は省略
している。図中、図１〜図４と同様の部分には同じ符号
を付して説明を省略する。磁石は重り１２の揺動に対し
て、少なくとも一部の磁束が導電板１３を透過する位置
に設けるのがよい。重りの揺動によって、導電板１３が
磁束を切り、導電板１３に渦電流が発生して、導電板に
制動力を与えることができる。磁石は、導電板１３に非
接触であるから、測定精度に影響を及ぼすことがない。
磁石としては、永久磁石を用いるのがエネルギー効率上
好ましいが、電磁石でもよい。電磁石を用いた場合に
は、電流を調整することによって、制動力を調整でき
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、重りに非接触で制動力を与えることができる
とともに、重りの位置をＸ軸およびＹ軸の２軸について
同時に検出し、表示することができるので、重りの状態
を無理な姿勢をすることなく検出できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の風防下げ振りの全体を説明するための
もので、図１（Ａ）は前板を外した状態の正面図、図１
（Ｂ）は前板の正面図、図１（Ｃ）は側板の図示を省略
した側面図である。

【図２】第１支持板を説明するためのもので、図２
（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）を下から見た
底面図である。

【図３】第２支持板を説明するためのもので、図３
（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）を上から見た
平面図である。

【図４】重りの一例の斜視図である。

【図５】光源，受光器と導電板との位置関係を説明する
ための斜視図である。

【図６】重りの位置と受光器の入射光量との関係の説明
図である。

【図７】重りの位置と受光器の入射光量との関係の説明
図（続き）である。

【図８】重りの位置と受光器の入射光量との関係の説明
図（続き）である。

【図９】制御部における信号処理のための構成の一例の
説明図である。

【図１０】演算処理の一例を示すフローチャートであ
る。

【図１１】ＬＥＤ表示部の一例の概略図である。

【図１２】磁石のと導電板との位置関係を説明するため
の斜視図である。

【符号の説明】

１…前板、１ａ…表示窓、２…側板、３…背板、４…天
板、５…底板、６…仕切り板、７…電池、８…回路基
板、９…回路素子、１０…ＬＥＤ表示部、１１…吊り
糸、１２…重り、１３…導電板、１４…第１支持板、１
４ａ…重り移動孔、１５…第２支持板、１５ａ…重り移
動孔、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…光源、１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ…磁石、１８ａ，１８ｂ，
１８ｃ，１８ｄ…受光器、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１
９ｄ…磁石、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…Ａ／Ｄ
コンバータ、２１…ＣＰＵ、２２…ＬＥＤ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に重りを取り付けた吊り糸の周囲
   を防風壁で取り囲んだ風防下げ振りにおいて、前記重り
   に取り付けられた円形の導電板と、該導電板の位置を検
   出するための光源と受光器よりなる光電検出手段と、該
   光電検出手段の出力信号を検出し、表示を行なう制御手
   段と、前記導電板に制動力を与える磁石を有し、前記光
   電検出手段は、前記重りが所定の位置にあるとき、前記
   光源から前記受光器へ入射する光の一部が前記導電板に
   より遮蔽されるよう前後および左右の４ヶ所に配置さ
   れ、前記磁石は、前記重りが所定の位置にあるとき、前
   記導電板の複数個所に前記導電板の上下に間隙をおいて
   設けられ、前記制御手段は、前後に配置された受光器の
   出力信号および左右に配置された受光器の出力信号を対
   比して前記重りの位置を表示することを特徴とする風防
   下げ振り。
2. 【請求項２】前記磁石は、前記光電検出手段の中間の位
   置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１
   に記載の風防下げ振り。