JPS61104895A - 自在平行定規における定規の平衡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自在平行定規において、傾斜図板上で直定規を
非回転部材に対してフリーの状態にしたとき、直定規が
図板面に沿って落下方向に急回転せず、安定静止状態を
保持するようにするための定規の平衡装置に関する。

〔従来の技術］ 此種の平衡装置は種々の構成のものが案出されているが
、大別すると、バランスウェイト方式、偏心カム方式、
ばね方式が存する。

バランスウェイト方式は、直定規の落下方向の回転と連
動する部材に該回転方向とは反対方向にバランスウェイ
トの重量を作用させて。

これにより定規をバランスさせている。偏心カム方式は
、直定規の回転と連動する偏心カムに弾発体を弾接し、
この弾発体の弾接力によって偏心カムに直定規の自重に
よる回転方向とは反対方向に回転トルクを発生させ、こ
れにより直定規をバランスさせている。ばね方式は、直
定規と連動して回転する円盤の偏心部にばねを作用させ
てこのばね力によって円盤にバランス用の回転トルクを
発生させ、これにより直定規をバランスさせている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記バランスウェイト方式は重量が大きくなり、装置が
大型となるとともに、バランスウェイトの慣性力によっ
て直定規の回転が重くなるという欠陥が存する。上記偏
心カム方式は、弾発体と偏心カムとの弾接力に摩擦力が
生じ、この摩擦力によって直定規の回転が重くなるとい
う欠陥が存した。

上記ばね方式は、上記二つの方式の欠陥が存しないが、
その替りに次のような問題点が存する。この問題点を第
５図に示す説明図を参照して説明する。

直定規２が連結する回転体４に、ヘッドの非回転体側に
取付けたばね６を取付け、該ばね６の引張力を回転体４
の偏心部に作用させる構成において直定規２が略＋９０
度位置にあるとき、ばね６の引張力をゼロ、回転体４の
複軸８を中心とする回転トルクをゼロと設定する。上記
構成において、第５図（ｂ）の如く直定規２がゼロ度と
なるように回転体４を回転させると、ばね６の引張荷重
が例えば５ｋｇ回転体４に作用するとする。このときの
回転体４のばね６による回転トルクは最大となる。更に
、回転体４を時針回転方向に定規５２が一９０度となる
まで回転すると（第５１１Ｃ参照）、ばね力が１０ｋｇ
となり、回転体６０の回転トルクはゼロとなる。この場
合、回転体４と複軸８との間にはばね力によって１０ｋ
ｇの荷重が作用する。これにより回転体４の複軸８に対
する圧力荷重が大きくなってヘッドの耐久性と定規２の
角度精度に悪影響を及ぼすことになる。しかるに、第５
図ｄ乃至ｆに示す如く、非回転体側に第２の回転体１０
を回転自在に軸１２支し、該回転体１０と、回転体４の
それぞれの外周に設けた歯を噛合させ、第２の一転体１
０の偏心部にばね６を取付けた構成において、定規２が
＋９０度のとき、ばね力はゼロ、回転体６２のトルクを
ゼロと設定すると、定規２がゼロ度のときは、ばね力は
５ｋｇとなり、回転体１０のトルクは最大となる。第５
図ｆの如く定規２が一９０度になるまで回転体１０を回
転させるとばね力は１０ｋｇとなるが回転体１０の回転
トルクはゼロである。この場合、回転体４には、回転体
トルクのみが作用するため回転体４と複軸８との間に作
用する圧力荷重はゼロである。上記の説明から明らかな
如く、定規が連結する回転体を、ヘッドの非回転体側に
設けた第２の回転体に係合させ、該第２の回転体にばね
力を作用させるようにすれば、回転体と複軸との間の圧
力荷重を軽減させることができる。

本発明の主たる目的−は、ヘッドの非回転部材側に第２
の回転体を回転自在に支承し、該第２の回転体に非回転
部材に設けた定規のバランスをとるためのばねを作用さ
せるとともに、該第２の回転体をヘッドの回転体に係合
させて、該ヘッドの回転体の、複軸を中心とする回転運
動をスムーズに行い得るようにすることである。

次に本発明の他の目的について説明する。

図版が垂直方向に傾斜している場合において、回転体４
には、該回転体４及びこれに連結する定規２等の総重量
によって複軸８を中心とする時針方向の回転トルクが生
じる。この回転トルクは定規２がゼロ度の状態において
最大となる。従って回転体１０の回転トルクもこのとき
最大とならなければならない。しかるに回転体１０の回
転トルクが最大のとき、定規２の角度が例えば＋９０度
であったならば、回転体６２を停止した状態で回転体６
０を定規５２がゼロ度となるまで回転させなければなら
ない。しかるに回転体１０，４が係合していると、定規
２の角度をゼロ度に調整することができない。定規２を
ゼロ度に回転すると回転体４と連動して回転体１０が回
転してしまうことになる。回転体１０が回転するとその
回転トルクも変化してしまう。

本発明は上記欠陥を除去することを目的とするものであ
る。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は上記目的を達成するため図板上を。

所定の向きを保持した状態で任意の位置に移動可能なヘ
ッドと、該ヘッドの非回転部材側に垂設された管状の複
軸と、該複軸に回転自在に嵌挿された主軸と、該主軸に
取付けられた定規取付板と、該定規取付板に取付けられ
た直定規とを備えた自在平行定規において。

前記主軸側にこれと連動して回転するように第１の回転
体を取付け、前記ヘッドの非回転部材側に第２の回転体
を回転自在に支承し、該第２の回転体に回転伝達体を取
付け、該回転伝達体に対して前記第２の回転体を回転調
整可能と成し、前記回転伝達体と前記第１の回転体とを
互いに回転方向に連動すべく係合し、前記第２の回転体
に、前記第１の回転体の前記直定規等の重量による回転
トルクに対してほぼ相殺する方向の回転トルクを生じさ
せるためのばね手段を連係したことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

上記した構成において、傾斜図板上でヘッドを静止した
状態において、定規取付板及び直定規等の重量によって
主軸に、管状の複軸の内周面を中心とする回転トルクが
発生し、直定規等は１図版に沿って落下方向に急回転し
ようとする。一方、ばね手段のばね力は。

第２の回転体に作用し、該回転体にバランス用回転トル
クが発生する。この第２の回転体の回転トルクは回転伝
達体及び第２の回転体を介して上記主軸に伝達され、こ
の回転トルクは、主軸の直定規等の重量による回転トル
クと相殺し、主軸はバランスする。第１の回転体を静止
した状態において、第２の回転体は、回転伝達体に対し
て回転＠整することができる。これにより、第２の回転
体を、第１の回転体に対し、該第１の回転体を静止させ
た状態で、回転調整することができ、第２の回転体の回
転トルクの変化特性の位相を第１の回転体の直定規等の
重量による回転トルクの変化特性の位相と一致させるこ
とができる。

〔実施例〕

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例に基いて詳
細に説明する。

第４図において、２２は図版であり、所望の傾斜角度で
固定し得るように傾斜自在な製図台の支持枠に支持され
ている。２４は前記図板２２の上辺に配設された横レー
ルであり、これに横カーソル２６が移動自在に取付けら
れている。前記横カーソル２６には縦レール２８の上端
が連結している。前記縦レール２８の下端は尾部コロを
介して図板２２上に走行自在に載置されている。３２は
前記縦レール２８に移動自在に取付けられた縦カーソル
であり、これに公知のダブルヒンジ機構３４を介してヘ
ッド３６の支持基板３８が連結している。前記支持基板
３８の管部に、管状の複軸４０がナツト４１によって固
定されている。第１図中、４２は管状の主軸であり、こ
れの外周面は前記複軸４０の内周面に回転自在に嵌挿さ
れ、且つ該主軸４２の上部にはナツトによって取付板４
４が固定されている。前記取付板４４には握りハンドル
４６がねじ４７により固定されている。４８は主＠４２
の下端鍔部に固定されたスケール取付板であり、これに
、第４図に示すように、直定規５２゜５４が固定されて
いる。前記スケール取付板４８と、支持基板３８に固定
された分度盤５６との間には、スケール取付板４８を分
度盤５６に、１５度ごとに解除可能に固定するための公
知のインデックス機構及びスケール取付板を分度盤５６
に所望の角度で解除可能に固定するための公知の角度固
定機構が設けられている。６０は筒状体の外周部に歯車
が形成された回転体であり、ねじによって前記取付板４
２に固定されている。６２は前記支持基板３８の突部外
周面にボールベアリングを介して回転自在に支承された
中間歯車であり。

該歯車６２は前記第１の回転体６０の歯車に噛み合って
いる６６６は支持基板３８に固設された軸体であり、こ
れに筒状の回転体６８の上部水平部の中心が回転自在に
支承されている。前記回転体６８の上部水平部の段部外
周面には、該回転体６８と回転中心を一致させて環状の
回転伝達体７０が回転自在に嵌合している。前記回転体
６８の上部水平部の同心円線上に一対のねじ穴が穿設さ
れ、該ねじ穴にねじ７８．７４が螺入している。前記回
転伝達体７０には、回転体６４の回転中心を中心とする
円に沿って一対の弧状の長大７６゜７８が透設され、該
長穴７６．７８に前記ねじ７：３，７４が嵌挿配置され
ている。前記回転伝達体７０の外周部には歯車が形成さ
れ、該歯車は前記中間歯車６２に噛み合っている。

前記回転体６８の直径方向にはガイド溝が形成され、こ
れに駒部材７２が上記ガイド溝の長手方向に沿ってスラ
イド自在に配置されている。７匂は回転体６８下部の周
壁に、回転体６８の直径方向に架設されたねじ軸であり
、これにモール７６が螺合している。前記モール７６の
円周溝は前記駒部材７２に回転自在に嵌合し、前記駒部
材７２は前記モール７６のねじ軸７号に沿った移動と連
動するように構成されている。７８は一端が前記支持基
板３８に突設されたピンに引掛けられたコイルスプリン
グであり、これの他端に柔軟性のある屈曲自在なワイヤ
ーロープ８０の一端が連結も、該ワイヤロープ８０は、
前記支持基板３８に回転自在に軸支されたガイドプーリ
８２゜８４に掛けられ、該ワイヤロープ８０の他端は金
具端子８６を介して前記駒部材７２に回転自在に連結し
ている。前記金具端子８６の中心を前記ガイドプーリ８
４のロープ規制端Ｅに位置させたときに、丁度スプリン
グ７８によるロープ８０の張力がゼロとなるようにスプ
リング７８の初期ゼロ位置が設定され、且つ、前記スプ
リング７８は、前記スケール取付板４８、及び直定規５
２．５４等の重量に対応したバネ定数を有するものが採
用されている。次に本実施例の作用について説明する。

ねじ７３，７４を緩めると、回転体６４は回転伝達体７
０に対して所定範囲で回転自在となる。水平直定規５２
が第４図に示す如く横レール２４に対して略水平のとき
、主軸４２の直定規５２等の重量による回転トルクが最
大となる。従って該状態のとき１回転体６８を回転して
スプリング７８による回転体６４の回転トルクを最大に
設定する。次にねじ７３．７４を締めて回転体６８を回
転伝達体７０に固定する。該状態においてまず、図板２
２を床面に対して起立方向に所望の傾斜角度に設定する
。ヘッド３６のハンドル４６を手で握って、ハンドル４
６を図版２２面に対して平行な任意の方向に加圧すると
、ヘッド３６を図板２２上の所望の箇所に平行移動させ
ることができる。ヘッド３６を図板２２上の任意の位置
に、公知のヘッドバランス機構により静止させた状態で
、公知のインデックス機構を操作し、スケール取付板４
８を、複軸管４０を中心として自由に回転自在な状態と
する。即ち、スケール取付板４８の、非回転部材に対す
る固定を解除する。該状態において、スケール取付板４
８．及び直定規５２゜５４等の自重によって、回転体６
０即ちスケール取付板４２と連動する第１の回転体６０
に主軸４２を中心とする回転トルクＴ′が発生する。こ
の回転トルクＴＩと、スプリング７８の弾力によって、
回転体６８に作用する回転トルクＴの大きさは同一で、
該回転トルクＴは中間歯車６２を介して第１の回転体６
０に、上記回転トルクＴ′と相殺する方向に作用する。

従って直定規５２．５４は、フリー回転状態となっても
、図板２２上に静止し、自重によって急回転することが
ない。前記直定規５２を縦レール８に対して上向き略平
行となるまで即ち略＋９０度強程回転すると、回転体６
０の直定規５２．５４等の重量による回転トルクがゼロ
となる。このとき端子８６はガイドプーリ８４に最も接
近し、スプリング７８による第２の回転体６８の回転ト
ルク発生要素としてのいわゆる回転半径がゼロとなる。

直定規５２を略−９０度弱程回転すると、回転体６０の
直定規５２．５４の重量による回転トルクがゼロとなる
。このとき端子８６はガイドプーリ８４から最も離反し
、ロープ８０は第２の回転体６８の回転中心軸６６の中
心延長線上に位置し、スプリング７８の引張力が最大と
なる。しかしながらこの引張力は、軸体６６によって非
回転部材側で支えられ、回転体６０に作用することがな
い。

次に、上記回転半径を調整する動作について説明する。

モール７６を回転すると、駒部材７２がねじ軸７４４に
沿って移動し、ロープ端子８６は、駒部材７２と連動し
て回転体６４上を、その半径方向に移動する。上記ロー
プ端子８６の移動によって回転体６８の回転中心に対す
るロープ連結点の距離が変化する。直定規の自重等によ
ってスケール取付板４８にかかる荷重の値は１図板２２
の傾斜角度を変化させると、この変化に伴って変化する
。従って、図板２２の傾斜角度を変化させたときは、モ
ール７６を回転調整することによって、前記荷重によっ
て回転体６８に生じる回転トルクＴ′に対して、スプリ
ング７８の引張荷重によって回転体６８に生じる回転ト
ルクＴの大きさを一致させることができる。尚、第６図
及び第８＠に示す如く、第１の回転体６０’と、第ユの
回転体６′ｇ′に嵌合する回転伝達体７０′のそれぞれ
にタイミングベルト用のプーリ部を形成し、該プーリ部
間を無端状タイミングベルト９０によって連結するよう
にしても良ｔ１゜ 尚、タイミングベルトの替りに瞥通のベルトを用いても
良い、第２の回転体６８′はその外周部がボールベアリ
ングを介して支持基板合し、モール７６′を回転すると
、モール７６′と係合する駒部材７２′がねじ軸’１４
４に沿って移動するように構成されている。駒部材７２
′にはワイヤロープ８０′の金具端子８６′鬼が嵌着し
ている。９２は支持基板３８にねじによって固定された
ブラケットであり、該ねじにコイルスプリング７８′の
一端が係合し、コイルスプリング７８′の他端にはワイ
ヤーロープ８０’の一端が連結している。

ワイヤーロープ８０′の他端は前記金具端子８６′鬼を
介して前記駒部材７２′に連結している。９４．９６は
支持基板３８に回転自在に設けられたプーリーから成る
ロープガイド。

９８はブラケット９２に回転自在に設けられたベルトガ
イドプーリである。前記回転伝達体７０′は、これに形
成された弧状の長穴７６’、７８’及びねじ７２’、７
Ｂ’の、第２図に示す構造と同様の構造により、前記回
転体６８′に取付けられている。尚、他の、ヘッドの構
造は第１図に示す構造とほぼ同一なのでその説明を省略
する。

上記した構成において、回転体６０′に、直定規の重量
等によって第８図上、時針回転方向に発生する回転トル
クは、タイミングベルト９０を介して、第２の回転体６
８′に伝達され、この回転トルクはスプリング７８′の
引張力による回転トルクと相殺する。スプリング７８′
の最大引張力は、第２の回転体６８′を支承するボール
ベアリングによって支えられ１回転体６０′に伝達され
ることがない。第２の回転体６８′に生じるトルクの調
整は、モール７６″を回転し、駒部材７２′を回転体６
８″の半径方向に移動調整することにより行うことがで
きる。また、第２の回転体６８′はねじ７２’、７３’
を緩めることにより回転伝達体７０′に対してフリー回
転自在となるため、水平直定規５２に対する第２の回転
体６８′の角度関係を簡単に調整することができる。

〔効果〕

本発明は、上述の如く、バランス用のばねの偏荷重を、
第２の回転体の支持部で支えるようにしたのでばね力が
主軸に偏荷重としてかかることがなく、主軸の回転を軽
くスムーズに行うことができる。また、第２の回転体を
これに取付けられた回転伝達体に対して回転調整可能と
したので、直定規を静止した状態で、第２の回転体の角
度を調整することができる。しかも、第２の回転体は、
ヘッドの支持基板に設けたので第２の回転体の角度調整
操作にヘッドの握りハンドルが邪魔になることがない等
の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は断面図、第２図は要部の平面図、第３図は平面
図、第４図は平面図、第５図は説明図、第６図は他の実
施例を示す断面図。 第７図は同、要部の説明的底面図、第８図は同、平面図
である。 ２・・・・直定規、　４・・・・回転体、　６・・・・
ばね、　　８・・・・複軸、　　１０・・・・回転体。 １２・・・・軸、　２２・・・・図板、　２４・・・・
横レール、　　２６・・・・横カーソル、　　２８・・
・・縦レール、　　３２・・・・縦カーソル、　　３６
・・・・ヘッド、　３８・・・・支持基板、　４０・・
・・複軸、　４１・・・・ナツト、　４２・・・・主軸
。 ４４・・・・取付板、　４６・・・・ハンドル。 ４８°°°゛スケール取付板、　　５２．５４・・・・
直定規、　５６・・・・分度盤、　６０・・・・回転体
、　６２・・・・中間歯車、　６６・・・・軸体。 ６８・・・・回転体、　７０・・・・回転伝達体。 ７２．７３・・・・ねじ、　　７６．７８・・・・長穴
。 ７２・・・・駒部材、７４．−・・・ねじ軸、７６・・
・・モール、　７８・・・・コイルスプリング。 ８０・・・・ワイヤロープ、　　８２．８４・・・・ガ
イドプーリ、　　　９０・・・・タイミングベルト第４
図 第５図 （ｂ）　　　　　　　　　　（ｅ） （ｃ）　　　　　　　　　　（ｆ） Ｕ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、図板上を、所定の向きを保持した状態 で任意の位置に移動可能なヘッドと、該ヘッドの非回転
   部材側に垂設された管状の複軸と、該複軸に回転自在に
   嵌挿された主軸と、該主軸に取付けられた定規取付板と
   、該定規取付板に取付けられた直定規とを備えた自在平
   行定規において、前記主軸側にこれと連動して回転する
   ように第１の回転体を取付け、前記ヘッドの非回転部材
   側に第２の回転体を回転自在に支承し、該第２の回転体
   に回転伝達体を取付け、該回転伝達体に対して前記第２
   の回転体を回転調整可能と成し、前記回転伝達体と前記
   第１の回転体とを互いに回転方向に連動すべく係合し、
   前記第２の回転体に、前記第１の回転体の前記直定規等
   の重量による回転トルクに対してほぼ相殺する方向の回
   転トルクを生じさせるためのばね手段を連係したことを
   特徴とする定規の平衡装置。