JPH1159073A - コンパス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前倒し角度が異なる楕円や放物線を含む任意
の形状を簡単に描くことができ、しかも、構造簡単で低
コストなコンパスを提供する。 【解決手段】 固定台４と、該固定台４に鉛直方向に立
設された主軸５と、該主軸５の上端部に同心配置され、
主軸５に対して回転可能に取り付けられた回転軸７と、
該回転軸７の軸線上に一端部が揺動可能に連結され、他
端部に筆記具１３が取り付けられた伸縮可能な筆記用軸
８と、主軸５に該主軸５の軸線方向に移動可能に、且
つ、主軸５の軸線方向に傾動可能に取り付けられて周縁
部に筆記用軸８が当接する所定形状の傾動板１５と、該
傾動板１５の主軸５の軸線方向の移動及び該軸線方向の
傾動を規制するナット部材２１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、楕円や放物線等を
描くのに適したコンパスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、楕円等を描く場合には、楕円コン
パスや楕円のテンプレートを用いて作図を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、楕円コ
ンパスは高価でしかも取扱いが面倒であり、また、テン
プレートについては、前倒し角度の異なる楕円を描くた
めに多種類のテンプレートを用意しなければならない。

【０００４】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、前倒し角度が異なる楕円や放物線を
含む任意の形状を簡単に描くことができ、しかも、構造
簡単で低コストなコンパスを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係るコンパスは、固定台と、該固定台に
鉛直方向に立設された主軸と、該主軸の上端部に同心配
置され、前記主軸に対して回転可能に取り付けられた回
転軸と、該回転軸の軸線上に一端部が揺動可能に連結さ
れ、他端部に筆記具が取り付けられた伸縮可能な筆記用
軸と、前記主軸に該主軸の軸線方向に移動可能に、且
つ、前記主軸の軸線方向に傾動可能に取り付けられて周
縁部に前記筆記用軸が当接する所定形状の傾動板と、該
傾動板の前記主軸の軸線方向の移動及び該軸線方向の傾
動を規制する規制手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態で
あるコンパスの正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面
図、図３は該コンパスで描いた軌跡、図４は本発明の第
２の実施の形態であるコンパスの正面図、図５は図４の
Ｖ−Ｖ線拡大断面図、図６は図４の矢印ＶＩ方向から見
た拡大図、図７は該コンパスで描いた軌跡である。

【０００７】まず、図１〜図３を参照して、本発明の第
１の実施の形態であるコンパスについて説明する。この
コンパス１は、基板２の略中央部に円筒部３が立設され
た固定台４を備える。円筒部３はその軸線が鉛直方向を
向いており、該円筒部３には断面四角形状の細長い主軸
５が同心に挿入されている。この場合、主軸５の下端部
を尖らせておくと、円筒部３への主軸５の挿入（位置決
め）を容易に行うことができる。主軸５の軸線方向の略
中央部には、図１において前側面から後側面まで貫通す
るスリット６が該主軸５の軸線に沿って形成されてい
る。主軸５の上端部には、回転軸７が同心に配置されて
主軸５に対して回転可能に取り付けられている。回転軸
７には筆記用軸８が揺動可能に連結されている。

【０００８】筆記用軸８は、本体軸部９及び該本体軸部
９に取り付けられる鉛筆（筆記具）１３を備える。本体
軸部９はその一端部が回転軸７に揺動可能に連結されて
おり、該本体軸部９の連結位置（揺動中心）は回転軸７
の軸線上に配置されている。本体軸部９には他端面から
軸線方向の略中央部まで延びる筆記具挿入孔１１が形成
されており、該筆記具挿入孔１１には圧縮コイルばね１
２及び鉛筆（筆記具）１３が順次挿入されている。これ
により、鉛筆１３が先端芯部１３ａを本体軸部９の他端
部から突出させた状態で軸方向に伸縮自在に取り付けら
れており、取付状態においては該先端芯部１３ａは作図
面１４に接触している。また、主軸５のスリット６に
は、傾動板１５が主軸５の軸線方向に移動可能に、且
つ、主軸５の軸線方向に傾動可能に取り付けられてい
る。

【０００９】傾動板１５は図２において右半分が大径半
円部１６、左半分が小径半円部１７とされており、大径
半円部１６と小径半円部１７との中心は一致している。
傾動板１５の略中央部には主軸５の断面形状より大きい
切欠き部１８が形成されており、該切欠き部１８は主軸
５に外挿されている。切欠き部１８の主軸５の図１にお
いて前側面に対向する縁部１８ａは該前側面と平行な直
線状に形成されており、該縁部１８ａには主軸５の幅寸
法より若干長い直径を有する円板１９がその中心を縁部
１８ａに重ねた状態で、且つ、大径半円部１６の径方向
に向けた状態で固定されている。

【００１０】円板１９の中心からはスリット６の幅寸法
より若干小径のねじ軸２０が同心に突設されており、該
ねじ軸２０はその先端を主軸５の後側面から突出させた
状態でスリット６に挿入されている。主軸５の後側面か
ら突出するねじ軸２０には円板１９と略同形のナット部
材（規制手段）２１が螺合されている。ここで、ナット
部材２１を緩めると、傾動板１５が主軸５の軸線方向に
移動可能、且つ、主軸５の軸線方向に傾動可能とされ、
ナット部材２１を締め付けると、円板１９とナット部材
２１によって主軸５が挟まれて傾動板１５が主軸５に固
定され、傾動板１５の主軸５の軸線方向の移動及び該軸
線方向の傾動が規制される。規制状態においては、傾動
板１５の大径半円部１６の中心は主軸５の軸心に一致し
ており、また、大径半円部１６の外周縁には筆記用軸８
が当接するようになっている。

【００１１】次に、かかる構成のコンパス１の使用方法
を説明する。まず、ナット部材２１を緩め、傾動板１５
を主軸５の軸線方向に動かして所定の高さにセットする
とともに、傾動板１５を主軸５の軸線方向に揺動させて
所定の角度にセットする。次いで、ナット部材２１を締
め付けて傾動板１５の主軸５の軸線方向の移動及び該軸
線方向の傾動を規制する。この状態で、回転軸７を回転
させて、筆記用軸８を傾動板１５の大径半円部１６の外
周縁に沿わせつつ該回転軸７と一体に回転させる。

【００１２】この時、傾動板１５が傾いているため、該
傾動板１５の大径半円部１６を平面視すると、半楕円形
状をなしている。したがって、大径半円部１６の中心
（主軸５の軸心）から大径半円部１６の外周縁までの水
平方向の寸法が周方向に沿って異なって、筆記用軸８を
大径半円部１６の外周縁に沿わせて回転させる際に、筆
記用軸８の揺動中心から鉛筆１３の先端芯部１３ａの作
図面１４接触位置までの寸法が変化するが、筆記用軸８
は上述したように鉛筆１３が伸縮自在に取り付けられて
いるため、大径半円部１６の外周縁までの水平方向の寸
法が長い場合は鉛筆１３が伸長し、短い場合には鉛筆１
３が収縮して常に鉛筆１３の先端芯部１３ａが作図面１
４に接触し、これにより、図３に示すように、作図面１
４に半楕円が描かれる。なお、筆記用軸８を大径半円部
１６の外周縁に沿わせて１／４周分（９０°）だけ回転
させると、作図面１４に放物線が描かれる。

【００１３】ここで、傾動板１５の主軸５の軸線方向の
セット位置（高さ）を変えることにより、作図面１４に
描かれる楕円或いは放物線の大きさを連続的に変化させ
ることができ、また、傾動板１５の傾き角度を変えるこ
とにより、楕円或いは放物線の前倒し角度を連続的に変
化させることができる。この場合、図示は省略するが、
主軸５のスリット６に沿って楕円や放物線の大きさに対
応した目盛りを付し、また、主軸５に傾動板１５の傾動
角度を測定する目盛り板を取り付け、更には、傾動板１
５の大径半円部１６の外周縁に周方向に沿って目盛りを
付し、これにより、楕円或いは放物線の大きさや楕円の
前倒し角度等を前もって把握できるようにするのが好ま
しい。

【００１４】なお、主軸５の上端部に取り付けられた回
転軸７を軸方向に伸縮可能にして長さ調整ができるよう
にしてもよい。このようにすると、傾動板１５の高さ位
置及び傾動角度を固定して回転軸７の長さを変えた場合
に、筆記用軸８の揺動中心までの高さが変わるため、異
なる楕円或いは放物線を描くことができ、より多様な形
状に対応することができる。

【００１５】また、回転軸７に光発振器（図示せず。）
を設け、該光発振器から傾動板１５に向けて光を照射す
ることにより、該傾動板１５の形状を作図面１４に投影
させるようにしてもよい。このようにすると、図形の形
状を描く前に知ることができるので、該形状を調整する
ことができる。

【００１６】更に、上記実施の形態では、傾動板１５を
楕円に対応する形状としているが、必ずしもこのように
する必要はなく、種々の形状の傾動板を用いることによ
り、任意の形状を描くことができる。

【００１７】次に、図４〜図７を参照して、本発明の第
２の実施の形態であるコンパスについて説明する。この
コンパス３１は、基板３２の略中央部に円筒部３３が立
設された固定台３４を備える。円筒部３３はその軸線が
鉛直方向を向いており、該円筒部３３には断面四角形状
の細長い主軸３５が同心に挿入されている。この場合、
主軸３５の下端部を尖らせておくと、円筒部３３への主
軸３５の挿入（位置決め）を容易に行うことができる。
主軸３５の軸線方向の略中央部には、図４において前側
面から後側面まで貫通するスリット３６が該主軸３５の
軸線に沿って形成されている。主軸３５の上端部には、
回転軸３７が同心に配置されて主軸３５に対して回転可
能に取り付けられている。回転軸３７には、筆記用軸３
８が揺動可能に連結されている。

【００１８】筆記用軸３８は、本体軸部３９、筆記具取
付部４０及び鉛筆（筆記具）４１から構成されている。
本体軸部３９は第１の軸部４２を備える。第１の軸部４
２の一端部は回転軸３７に揺動可能に連結されており、
該連結位置（揺動中心）は該回転軸３７の軸線上に配置
されている。第１の軸部４２は、略中央部が主軸３５に
接近する側に折れ曲がった後、該第１の軸部４２の一端
部の軸線に対して平行に他端部先端まで延設されてい
る。第１の軸部４２の他端部には円筒部材４３が該第１
の軸部４２の一端部の軸線と同心に外装されており、第
１の軸部４２の他端部の主軸３５を向く側面は円筒部材
４３の内周面に固着されている。第１の軸部４２の他端
部の主軸３５から離間する側の側面にはラック４４が形
成されている。

【００１９】また、円筒部材４３には第２の軸部４５の
一端部がラック４４に対向して軸方向に移動可能に挿入
されており、該第２の軸部４５の一端部のラック４４を
向く側面にはラック４６が形成されている。ラック４６
とラック４４との間には小歯車４７が介在されており、
また、第２の軸部４５のラック４６の裏側面は円筒部材
４３の内周面によってガイドされるようになっている。
第２の軸部４５は、略中央部が主軸３５に接近する側に
折れ曲がった後、第１の軸部４２の一端部の軸線に沿っ
て他端部先端まで延設されて円筒部材４３から突出して
おり、これにより、第２の軸部４５がラック４４，４６
及び小歯車４７により、第１の軸部４２の一端部の軸線
に沿って伸縮可能になっている。第２の軸部４５の他端
部先端には、筆記具取付部４０が取り付けられている。

【００２０】筆記具取付部４０は、第２の軸部４５の他
端部先端にリンク４９を介して回動可能に連結された円
筒部４８を備える。円筒部４８の下端部にはフランジ５
０が形成されており、該フランジ５０は円筒部４８が第
２の軸部４５に対して相対回動することにより、第２の
軸部４５の伸縮動作に係わらず作図面５１に接触するよ
うになっている。

【００２１】そして、該接触状態においては、円筒部４
８の軸線は鉛直方向を向いており、且つ、円筒部４８の
軸線と第２の軸部４５の他端部の軸線とは作図面５１上
で交差している。円筒部４８の上端部には鉛筆４１の外
径と略同径の鉛筆保持筒５２が内嵌されており、該鉛筆
保持筒５２には鉛筆４１が円筒部４８と同心にはめ込ま
れている。はめ込まれた状態においては鉛筆４１の先端
芯部４１ａは作図面５１に接触している。また、主軸３
５のスリット３６には、傾動板５３が主軸３５の軸線方
向に移動可能に、且つ、主軸３５の軸線方向に傾動可能
に取り付けられている。

【００２２】傾動板５３は円形状をなしており、中央部
で径方向に分割されて図５において左半分が半円部５
４、右半分が半円部５５とされている。半円部５４，５
５は分割位置でヒンジ５６を介して互いに傾動可能に連
結されている。傾動板５３の略中央部には主軸３５の断
面形状より大きい切欠き部５７が半円部５４，５５に跨
がって形成されており、該切欠き部５７は傾動板５３の
中心を主軸３５の軸心に一致させて該主軸３５に外挿配
置されている。切欠き部５７の主軸３５の図４において
前側面側には二枚の同じ大きさのかさ歯車５８，５９が
軸線を半円部５４，５５の分割線に一致させた状態で互
いに同心に対向配置されており、主軸３５に近い側のか
さ歯車５８には半円部５４が固定され、主軸３５から離
間する側のかさ歯車５９には半円部５５が固定されてい
る。

【００２３】かさ歯車５８，５９の周方向の上下側部に
はかさ歯車５８，５９にそれぞれ噛合する二枚の同じ大
きさのかさ歯車６０，６１が軸線を主軸３５の軸線と平
行にして互いに同心に対向配置されている。かさ歯車６
０及びかさ歯車６１は軸部材６２によって互いに同心に
連結されて一体に回転するようになっている。下側のか
さ歯車６１は下方において支持軸６３によって回転可能
に支持されており、該支持軸６３の下端部からはスリッ
ト３６の幅寸法より若干小径の取付軸６４が主軸３５の
スリット３６に向けて水平に延設されている。取付軸６
４の軸方向の中央部には円板６５が取り付けられてお
り、該円板６５より先端側の部分が該先端部に形成され
たねじ部６６を主軸３５の後側面から突出させた状態で
スリット３６に挿入されている。主軸３５の後側面から
突出するねじ部６６には円板６５と略同形のナット部材
（規制手段）６７が螺合されている。

【００２４】ここで、ナット部材６７を緩めると、傾動
板５３が主軸３５の軸線方向に移動可能とされ、ナット
部材６７を締め付けると、該ナット部材６７と円板６５
とによって主軸３５が挟まれて傾動板５３の主軸３５の
軸線方向の移動が規制され、該傾動板５３の高さ方向の
位置が固定される。また、かさ歯車６１を手などで回す
と、該かさ歯車６１に直交噛合するかさ歯車５８，５９
が互いに逆方向に回転し、これにより、傾動板５３の半
円部５４，５５が互いに主軸３５の軸線方向の同方向に
同角度傾動し、かさ歯車６１を回すのをやめると、各か
さ歯車５８，５９，６０，６１（規制手段）の噛合摩擦
により半円部５４，５５の傾動が規制される。傾動板５
３の主軸３５の軸線方向の移動及び該軸線方向の傾動が
規制された状態においては、傾動板５３の中心は主軸３
５の軸心に一致しており、また、傾動板５３の外周縁に
は筆記用軸３８の円筒部材４３が当接するようになって
いる。

【００２５】次に、かかる構成のコンパス３１の使用方
法を説明する。まず、ナット部材６７を緩め、傾動板５
３を主軸３５の軸線方向に動かして所定の高さにセット
するとともに、かさ歯車６１を回して傾動板５３の半円
部５４，５５を主軸３５の軸線方向の同方向に同角度傾
動させて所定の角度にセットする。次いで、ナット部材
６７を締め付けて傾動板５３の主軸３５の軸線方向の移
動及び該軸線方向の傾動を規制する。この状態で、回転
軸３７を回転させて、筆記用軸３８の円筒部材４３を傾
動板５３の半円部５４，５５の外周縁に沿わせつつ該筆
記用軸３８を回転軸３７と一体に回転させる。

【００２６】この時、傾動板５３の半円部５４，５５が
同方向に同角度が傾いているため、該傾動板５３を平面
視すると、楕円形状をなしている。したがって、傾動板
５３の中心（主軸３５の軸心）から半円部５４，５５の
外周縁までの水平方向の寸法が周方向に沿って異なっ
て、筆記用軸３８の円筒部材４３を半円部５４，５５の
外周縁に沿わせて該筆記用軸３８を回転させる際に、筆
記用軸３８の揺動中心から鉛筆４１の先端芯部４１ａの
作図面５１接触位置までの寸法が変化するが、筆記用軸
３８は上述したように第２の軸部４５が伸縮自在とされ
ているため、半円部５４，５５の外周縁までの水平方向
の寸法が長い場合は第２の軸部４５が伸長し、短い場合
には第２の軸部４５が収縮して常に鉛筆４１の先端芯部
４１ａが作図面５１に接触し、これにより、図７に示す
ように、作図面５１に楕円が描かれる。

【００２７】楕円を描く際には、筆記具取付部４０に鉛
筆４１が常に鉛直方向を向いた状態で取り付けられてい
るため、主軸３５と筆記用軸３８とのなす角度が小さく
なっても、スムーズに線を描くことができる。なお、筆
記用軸３８の円筒部材４３を半円部５４，５５の外周縁
に沿わせて１／２周分（１８０°）回転させると、作図
面５１に放物線が描かれる。

【００２８】ここで、傾動板５３の主軸３５の軸線方向
のセット位置（高さ）を変えることにより、作図面５１
に描かれる楕円或いは放物線の大きさを連続的に変化さ
せることができ、また、傾動板５３の傾き角度を変える
ことにより、楕円或いは放物線の前倒し角度を連続的に
変化させることができる。この場合、図示は省略する
が、主軸３５のスリット３６に沿って楕円や放物線の大
きさに対応した目盛りを付し、また、主軸３５に傾動板
５３の傾動角度を測定する目盛り板を取り付け、更に
は、傾動板５３の半円部５４，５５の外周縁に周方向に
沿って目盛りを付し、これにより、楕円或いは放物線の
大きさや楕円の前倒し角度等を前もって把握できるよう
にするのが好ましい。

【００２９】なお、主軸３５の上端部に取り付けられた
回転軸３７を軸方向に伸縮可能にして長さ調整ができる
ようにしてもよい。このようにすると、傾動板５３の高
さ位置及び傾動角度を固定して回転軸３７の長さを変え
た場合に、筆記用軸３８の揺動中心までの高さが変わる
ため、異なる楕円或いは放物線を描くことができ、より
多様な形状に対応することができる。

【００３０】また、回転軸３７に光発振器（図示せ
ず。）を設け、該光発振器から傾動板５３に向けて光を
照射することにより、該傾動板５３の形状を作図面５１
に投影させるようにしてもよい。このようにすると、図
形の形状を描く前に知ることができるので、該形状を調
整することができる。

【００３１】更に、上記実施の形態では、傾動板５３を
楕円に対応する形状としているが、必ずしもこのように
する必要はなく、種々の形状の傾動板を用いることによ
り、任意の形状を描くことができる。

【００３２】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、前倒し角度が異なる楕円や放物線を含む任意
の形状を簡単に描くことができ、しかも、構造簡単で低
コストなコンパスを提供することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態であるコンパスの正
面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】該コンパスで描いた軌跡である。

【図４】本発明の第２の実施の形態であるコンパスの正
面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線拡大断面図である。

【図６】図４の矢印ＶＩ方向から見た拡大図である。

【図７】該コンパスで描いた軌跡である。

【符号の説明】

１，３１…コンパス ４，３４…固定台 ５，３５…主軸 ７，３７…回転軸 １３，４１…鉛筆（筆記具） ８，３８…筆記用軸 １５，５３…傾動板 ２１，６７…ナット部材（規制手段） ５８，５９，６０，６１…かさ歯車（規制手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定台と、該固定台に鉛直方向に立設さ
   れた主軸と、該主軸の上端部に同心配置され、前記主軸
   に対して回転可能に取り付けられた回転軸と、該回転軸
   の軸線上に一端部が揺動可能に連結され、他端部に筆記
   具が取り付けられた伸縮可能な筆記用軸と、前記主軸に
   該主軸の軸線方向に移動可能に、且つ、前記主軸の軸線
   方向に傾動可能に取り付けられて周縁部に前記筆記用軸
   が当接する所定形状の傾動板と、該傾動板の前記主軸の
   軸線方向の移動及び該軸線方向の傾動を規制する規制手
   段とを備えたことを特徴とするコンパス。