(57)【要約】【課題】レーザーラインマーカーのロック機構をバッテリー駆動とした場合、不使用時にロック機構を作動させずにバッテリーが取り外されたり、使用時で何らかの衝撃によってバッテリーが抜け落ちたりすると、ロック機構を動作させることが出来ずに、振り子体を保護することが出来なくなる問題があった。【解決手段】支持台１に設置されてジャイロ機構の振り子体２の揺動を選択的に制限するロック機構と、該ロック機構を作動させる駆動源３２，５５に電源を供給するバッテリー４０と、該バッテリー４０の端子電圧の降下量が基準値に達したことを検出する電圧検出回路４７，４８，５１と、該電圧検出回路からの検出出力に応じて駆動源を制御する制御回路４９，５０，５２，５４とを備え、バッテリーの端子電圧の降下量が基準値に達した際に前記電圧検出回路の検出出力に応じて制御回路により前記駆動源を制御し、前記ロック機構を作動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャイロ機構によって支持台に揺動可能に懸架される振り子体に線状の可視レーザー光を出射するレーザー出射ユニットを備え、水平方向あるいは／及び垂直方向に線状の可視レーザー光を出射するレーザーラインマーカーにおいて、支持台に設置されて前記振り子体の揺動を選択的に制限するロック機構と、該ロック機構を作動させる駆動源と、該駆動源に電源を供給するバッテリーと、該バッテリーの端子電圧を検出する電圧検出回路と、該電圧検出回路によりバッテリーの端子電圧の降下量が基準値に達したことが検出された際に発生される検出出力により前記ロック機構を作動するべく駆動源を制御する制御回路とを備えることを特徴とするレーザーラインマーカー。
【請求項２】
前記バッテリーが抜き取られた際にこのバッテリーにより供給される電圧検出回路の電源電圧を充放電回路により保持し、前記電圧検出回路によりバッテリーの端子電圧の降下量が基準値に達したことを検出することを特徴とする請求項１記載のレーザーラインマーカー。
【請求項３】
不使用状態にするオフスイッチの操作で制御回路によりロック機構を作動させるべく駆動源を制御することを特徴とする請求項１記載のレーザーラインマーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジャイロ機構によって支持台に揺動可能に懸架される振り子体にレーザー出射ユニットを備え、水平方向あるいは／及び垂直方向に線状の可視レーザー光を出射するレーザーラインマーカーに関し、特に、ロック機構により振り子体の揺動を制限するのにバッテリー駆動の駆動源を用いる構成のレーザーラインマーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
建築及び住宅関連部門において、水平方向あるいは／及び垂直方向を正確に測定するために水平方向あるいは／及び垂直方向に線状の可視レーザー光を出射するレーザーラインマーカーが知られている。
【０００３】
このようなレーザーラインマーカーにおいては、一般にジンバル支持方式を用いたジャイロ機構によって支持台に揺動可能に振り子体を懸架し、この振り子体に線状の可視レーザー光を出射するレーザー出射ユニットを備え、これにより被照射物に水平方向あるいは／及び垂直方向に線状の可視レーザー光によりマーキングする（特許文献１参照）。
【０００４】
上述したようにジャイロ機構を用いたレーザーラインマーカーにおいては、傾きに対して高感度に振り子体の姿勢が保持され、出射される線状の可視レーザー光を水平方向あるいは／及び垂直方向に保持することが可能である。
【０００５】
このようなレーザーラインマーカーにおいては、ジャイロ機構が高感度であるために、不使用時に振り子体を保護する目的で振り子体を支持台に固定するロック機構が設けられている。このロック機構は、例えばレバー等の操作により振り子体の変位を規制するべく変位されるストッパーにより構成され、不使用時には前記ストッパーを振り子体の変位を規制するロック位置に変位させるようにしている。
【０００６】
ところで、レーザーラインマーカーは、使用する状況から電池等のバッテリー駆動により動作する構成となっており、ロック機構としては、振り子体の揺動を制限するのにバッテリー駆動の駆動源、プランジャやモータ等を用いる構成とすることが考えられる。
【特許文献１】登録実用新案第３０３０１５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、レーザーラインマーカーのロック機構をバッテリー駆動とした場合、不使用時にロック機構をロック状態に切り替えずにバッテリーが取り外されたり、使用時で何らかの衝撃によってバッテリーが抜け落ちたりすると、ロック機構を動作させることが出来ずに、振り子体を保護することが出来なくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、支持台に設置されてジャイロ機構の振り子体の揺動を選択的に制限するロック機構と、該ロック機構を作動させる駆動源に電源を供給するバッテリーと、該バッテリーの端子電圧の降下量が基準値に達したことを検出する電圧検出回路と、該電圧検出回路からの検出出力に応じて駆動源を制御する制御回路とを備え、バッテリーの端子電圧の降下量が基準値に達した際に前記電圧検出回路の検出出力に応じて制御回路により前記駆動源を制御し、前記ロック機構を作動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレーザーラインマーカーは、バッテリーの端子電圧の降下量が基準値に達した際にロック機構を作動させて振り子体の揺動を制限するので、不使用時にロック機構を作動させずにバッテリーが取り外されたり、使用時で何らかの衝撃によってバッテリーが抜け落ちたりした際に手動操作なしに振り子体の揺動が制限されて振り子体の損傷を防止し、高精度なジャイロ機構を保護することができる。
【００１０】
この場合、ロック機構を作動させるのに、時定数回路により保持したバッテリーからの電圧検出回路の電源電圧を利用しているので、補助バッテリーを用いる必要がない。
【００１１】
また、不使用状態にする際のオフスイッチの操作により振り子体の変位を規制するのに用いられるロック機構を兼用しており、合理的な構成によりバッテリー駆動の駆動源を用いるロック機構とすることができる。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明のレーザーラインマーカーの全体像を示す斜視図である。１は支持台、２はジンバル方式のジャイロ機構により支持台１に揺動可能に懸架された振り子体である。支持台１には対向して配置される各マグネットが付設される断面コ字状のヨーク３が左右側壁間の下方に架設されており、振り子体２に設けられた銅板の舌片４が前記各マグネット間に配置されるようなっている。これにより振り子体２の振れに応じて前記舌片４に渦電流が発生し、振り子体２が制動される構成となっている。
【００１３】
５は振り子体２に組み込まれたレーザー出射ユニットである。このレーザー出射ユニット５は図２の部分断面図に示す如く、レーザー光源のレーザーダイオード６と、このレーザーダイオード６から発光された拡散光のレーザービームを平行光にするコリメータレンズ７と、このコリメータレンズ７を介した平行光のレーザービームを水平方向の一方向に広げる円柱状のシリンドリカルレンズ８とを備えている。
【００１４】
９は支持台１が固定されるドーナツ状の鋼板により構成される台座である。この台座９には、振り子体２の揺動を選択的に制限するロック機構が図３に示す展開斜視図の如く設置される。
【００１５】
このロック機構を組み立てた状態の平面図を図４及び図５に示す。図４はロック機構により振り子体２の揺動を制限していない非ロック状態を示し、図５はロック機構により振り子体２の揺動を制限しているロック状態を示している。
【００１６】
ロック機構は、台座９の上に重ねられる合成樹脂製のシャーシ１０上に組み立てられ、台座９には回転軸となる各ピンが圧入により取り付けられており、シャーシ１０にはロック機構を構成する各部品を支持する各種突起が一体的に形成されている。
【００１７】
また、シャーシ１０上には、使用開始時に操作されるオンスイッチ１１及び使用終了時に操作されるオフスイッチ１２がハンダ付け固定されると共に、衝撃を検知して衝撃の強度に応じた衝撃信号を発生する衝撃センサー１３がハンダ付け固定されるプリント基板１４がネジ止め固定される。
【００１８】
オンスイッチ１１のノブを押圧する押圧部１５ａが形成されると共に、オフスイッチ１２のノブを押圧する押圧部１５ｂが形成されるスイッチレバー１５は、台座９上に圧入されたピン１６に軸支され、時計方向の回転力がバネ１７により付与されている。
【００１９】
そして、前記スイッチレバー１５は、このスイッチレバー１５と同軸上にピン１６に軸支されると共に、バネ１８により反時計方向の回転力が付与された補助レバー１９の規制
片１９ａによって時計方向の変位が規制されており、前記補助レバー１９がシャーシ１０に一体に形成された突起２０に当接されて規制される位置に対応して前記スイッチレバー１５の位置は規制されている。
【００２０】
振り子体２の最下端部分２ａに当接する当接部２１ａを有するロックレバー２１は、スイッチレバー１５と同軸上にピン１６に軸支されると共に、バネ２２により時計方向の回転力が付与され、スイッチレバー１５上に圧入されたピン２３に当接されて位置規制されている。
【００２１】
台座９上に圧入された回転軸２４に軸支されるトリガー作動レバー２５は、バネ２６により反時計方向の回転力が付与され、シャーシ１０に形成された孔２７の縁にトリガー作動レバー２５の折曲片２５ａが係合されることにより位置規制されている。そして、このトリガー作動レバー２５の一端にはソレノイド３２の可動チップ３２ａが係合されている。
【００２２】
台座９上の回転軸２４にトリガー作動レバー２５と同軸上に軸支されるトリガーレバー２８は、バネ２９により時計方向の回転力が付与され、トリガー作動レバー２５の縁にトリガーレバー２８の突起２８ａが係合されることにより位置規制されている。
【００２３】
スライダー３０は、スライダー３０に形成される各孔３０ａにシャーシ１０上に一体に形成される各突起が挿入されることによりシャーシ１０上を往復移動可能に設置され、バネ３１によりトリガー作動レバー２５から離れる方向の可動限界位置まで変位されるようになっている。
【００２４】
このように構成されるロック機構は駆動源となるソレノイド３２により非ロック状態が保持されるようになっており、このソレノイド３２は図６の回路図に示す回路により制御される。
【００２５】
図６において、バッテリー４０から供給される直流電圧はＤＣ／ＤＣコンバータ４１により所定の直流電圧に変換され、該ＤＣ／ＤＣコンバータ４１は図６の各回路の電源電圧を発生する。
【００２６】
オンスイッチ４２（オンスイッチ１１に相当）及びオン・オフロジック回路４３には、それぞれ一端にＤＣ／ＤＣコンバータ４１により発生される電源電圧が印加され、オンスイッチ４２が閉じられると、オン・オフロジック回路４３は導通のオン状態に切り替えられてそのオン状態がオン・オフロジック回路４３のラッチ機能により保持される。その為、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１により発生される電源電圧が後段の回路に供給される。前記オンスイッチ４２は使用開始時に機構的に閉じた状態なり、使用終了時に機構的に開放した状態となる。
【００２７】
オン・オフロジック回路４３の後段には抵抗４４及びコンデンサ４５より成る充放電回路４６が構成されており、このコンデンサ４５の正の端子電圧が抵抗４７及び４８により成る第１分圧回路と、抵抗４９及び５０により成る第２分圧回路とにそれぞれ印加される。
【００２８】
第１分圧回路の抵抗４７及び４８の接続点に発生される分圧電圧Ｖ１は、Ｐチャネルのエンハンスメント型の第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のソースにバイアス電圧として印加される。この第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のゲートにはバッテリー４０の端子電圧が印加されるようになっており、バッテリー４０が発生する直流電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ４１を正常に動作させるのに十分であり、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のゲート電圧がソース電圧に比べて
高い場合には第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１はオフ状態にあり、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のゲート電圧が第１分圧回路の抵抗４７及び４８の分圧電圧Ｖ１により設定される第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のソース電圧に対して規定値より低くなると第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１はオン状態になる。この第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１がオン状態になると、第１分圧回路の抵抗４７及び４８の分圧電圧Ｖ１がコンパレータ５２の非反転入力端子に印加される。
【００２９】
一方、コンパレータ５２の反転入力端子には、第２分圧回路の抵抗４９及び５０の接続点に発生される分圧電圧Ｖ２が印加される。
【００３０】
ここで、第１分圧回路の抵抗４７及び４８により発生される第１の分圧電圧Ｖ１と第２分圧回路の抵抗４９及び５０により発生される第２の分圧電圧Ｖ２とは、前記第１の分圧電圧Ｖ１が前記第２の分圧電圧Ｖ２より所定値高くなるように設定されており、その為、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１がオン状態になると、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１がオフ状態では出力レベルがアースレベルの「Ｌ」であったコンパレータ５２の出力レベルが電源電圧レベルの「Ｈ」となる。
【００３１】
コンパレータ５２の出力は抵抗５３を介してＮチャネルのエンハンスメント型の第２ＭＯＳ−ＦＥＴ５４のゲートに印加される。この第２ＭＯＳ−ＦＥＴ５４はソースがアースされているので、コンパレータ５３の出力レベルが「Ｈ」となるとオンし、ソレノイド５５（ソレノイド３２に相当）のコイル部分に電流が流れ、ソレノイド５５が励磁される。このソレノイド５５が励磁によりソレノイド３２の可動チップ３２ａが解放され、ロック機構がロック状態となる。
【００３２】
一方、コンパレータ５２の出力はオン・オフロジック回路４３を非導通のオフ状態にする切り替え信号となり、コンパレータ５２の出力レベルが「Ｈ」となると、オン・オフロジック回路４３はオフ状態に切り替えられる。オン・オフロジック回路４３のオフ状態において、オン・オフロジック回路４３の後段の各回路への動作電圧の供給は停止され、充放電回路４６のコンデンサ４５は放電されて初期状態に戻る。
【００３３】
また、コンパレータ５２の反転入力端子には、オフスイッチ５６（オフスイッチ１２に相当）が接続されており、このオフスイッチ５６が閉じられると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１から発生される電源電圧がオン・オフロジック回路４３及び抵抗４４を介してコンパレータ５２の反転入力端子に印加され、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１がオン状態になった際と同様にコンパレータ５２の出力レベルが「Ｈ」となり、ソレノイド５５が励磁され、ロック機構がロック状態となる。
【００３４】
尚、ソレノイド５５には並列にコイル部分で発生する逆起電力を吸収するダイオード５７が接続されている。
【００３５】
図６の回路において、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１、第１分圧回路の抵抗４７及び４８はバッテリー４０の端子電圧を検出する電圧検出回路を構成し、第２分圧回路の抵抗４９及び５０、コンパレータ５２及び第２ＭＯＳ−ＦＥＴ５４はロック機構を作動するソレノイド５５を制御する制御回路を構成している。
【００３６】
次に、ロック機構の機構的な動作について説明する。
【００３７】
使用開始時において、スイッチレバー１５の操作片１５ｃを操作し、図７に示す如く、スイッチレバー１５を反時計回りに回動させる。すると、オンスイッチ１１（オンスイッチ４２）が押圧部１５ａによって押圧されると共に、スイッチレバー１５上のピン２３によりロックレバー２１も反時計回りに回動される。同時に、スライダー３０が押圧されて
トリガー作動レバー２５が時計回りに回動され、ソレノイド３２の可動チップ３２ａが押圧され、ソレノイド３２のラッチ機能により可動チップ３２ａの位置が保持される。
【００３８】
また、トリガー作動レバー２５が時計回りに回動されることによりトリガーレバー２８が時計回りに回動され、これによりロックレバー２１はトリガーレバー２８の爪部が係合されて反時計回りに回動された状態に保持される。
【００３９】
したがって、図４に示す如く、振り子体２の最下端部分２ａからロックレバー２１の当接部２１ａが離間しており、振り子体２の揺動を制限していない非ロック状態となっている。
【００４０】
使用開始時において、機構的な動作によってオンスイッチ４２が閉じられるので、バッテリー４０から通常動作可能な範囲の直流電圧が発生される状態であり、オフスイッチ５６を操作しなければ、オン・オフロジック回路４３の後段の各回路に動作電圧は供給され、コンパレータ５２の出力レベルは「Ｌ」となる。その為、第２ＭＯＳ−ＦＥＴ５４はオフ状態であり、ソレノイド５５は励磁されない状態となっている。
【００４１】
尚、スイッチレバー１５の操作片１５ｃを放すと、スイッチレバー１５はバネ１７により時計回りに回動され、図４に示す如く、補助レバー１９の規制片１９ａに当接される位置に戻される。
【００４２】
使用終了時において、スイッチレバー１５の操作片１５ｃによりスイッチレバー１５を時計回りに回動させる。すると、オフスイッチ１２（オフスイッチ５６）が押圧部１５ｂによって閉じられ、コンパレータ５２の出力レベルが「Ｈ」となる。その為、第２ＭＯＳ−ＦＥＴ５４はオン状態となり、ソレノイド５５が励磁されることによりソレノイド３２の可動チップ３２ａは解放され付勢力により元の位置に戻される。その為、バネ２６による付勢力によりトリガー作動レバー２５が反時計回りに回動され、同時にトリガーレバー２８も反時計回りに回動され、これによりトリガーレバー２８とロックレバー２１との係合が外れ、バネ２２の付勢力によりロックレバー２１は時計回りに回動される。
【００４３】
したがって、図５に示す如く、ロックレバー２１の当接部２１ａが振り子体２の最下端部分２ａに当接されてロック機構は振り子体２の揺動を制限するロック状態となる。
【００４４】
一方、ロック機構が図４に示す状態の使用時おいて、バッテリー４０が取り外されたり、抜け落ちたりすると、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のゲートに印加されていたバッテリー４０の端子電圧がなくなると共に、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１のソースには充放電回路４６により発生されるコンデンサ４５の端子電圧により第１分圧回路の抵抗４７及び４８による分圧電圧Ｖ１が印加された状態が保持されるので、第１ＭＯＳ−ＦＥＴ５１がオン状態となる。
【００４５】
その為、コンパレータ５２の出力レベルが「Ｈ」となり、オフスイッチ５６（あるいはオフスイッチ１２）が閉じられた際と同様に第２ＭＯＳ−ＦＥＴ５４がオンし、これによりソレノイド５５（あるいはソレノイド３２）が励磁される。
【００４６】
したがって、バッテリー４０が取り外されると、トリガーレバー２８とロックレバー２１との係合が外れ、ロックレバー２１は時計回りに回動され、この結果、ロック機構が振り子体２の揺動を制限するロック状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のレーザーラインマーカーの全体像を示す斜視図である。
【図２】レーザー出射ユニット５の部分断面図である。
【図３】本発明のレーザーラインマーカーの主要部分のロック機構を示す展開斜視図である。
【図４】ロック機構の非ロック状態を示す平面図である。
【図５】ロック機構のロック状態を示す平面図である。
【図６】ロック機構の駆動源であるソレノイドの制御系を示す回路図である。
【図７】使用開始時の操作状態におけるロック機構の状態を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１        支持台
２        振り子体
５        レーザー出射ユニット
１１、４２        オンスイッチ
１２、５６        オフスイッチ
１５        スイッチレバー
２１        ロックレバー
３２、５５        ソレノイド
４６        時定数回路
５１        第１ＭＯＳ−ＦＥＴ
５２        コンパレータ
５４        第２ＭＯＳ−ＦＥＴ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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