(57)【要約】【課題】任意の角度傾いたレーザーライン光を投射でき、回転台と墨出し器本体との相対回転をロックして、傾斜したライン光のずれを無くすことができるレーザー墨出し器を提供する。【解決手段】ベース２０に対し回転可能に設けられている回転ベース３１、回転ベースにより支持されている吊り下げ手段、吊り下げ手段で吊り下げられているレーザーユニットホルダー、このユニットホルダーに取り付けられレーザーライン光を射出する光源ユニットを具備する。ユニットホルダーの揺動をロックする揺動ロック手段と、ベース２０に設けられ操作することにより回転ベース３１に当接し回転ベースを回転不能にロックする回転ロック手段２５を備え、回転ロック手段２５が回転ベース２０の回転をロックしかつ揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックしているときベース２０を傾けて設置する。【選択図】図１
2009002874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、ベースに対し回転可能に設けられている回転ベースと、回転ベースと一体の墨出し器本体を備え、墨出し器本体は、吊り下げ手段と、吊り下げ手段によって揺動自在に吊り下げられているレーザーユニットホルダーと、レーザーユニットホルダーに取り付けられていてレーザーライン光を射出する光源ユニットを具備するレーザー墨出し器であって、
レーザーユニットホルダーの揺動をロックする揺動ロック手段と、
上記ベースに回転操作可能に設けられていて回転操作することにより上記回転ベースに当接し回転ベースを回転不能にロックする回転ロック手段と、を備え、
回転ロック手段が回転ベースの回転をロックしかつ揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックしているときベースを傾けて設置することにより斜めのライン光を投射することができるレーザー墨出し器。
【請求項２】
回転ロック手段の動作に連動して動作する回転ロック連動スイッチを備え、回転ロック手段が回転ベースの回転をロックしているときは上記回転ロック連動スイッチが光源ユニットに給電するように切り替わる請求項１記載のレーザー墨出し器。
【請求項３】
揺動ロック手段に連動する揺動ロック連動スイッチと、回転ロック手段の動作に連動する回転ロック連動スイッチを備え、
これらの連動スイッチは、揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックしかつ回転ロック手段が回転ベースの回転をロックしているときと、揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動ロックを解除しかつ回転ロック手段が回転ベースの回転ロックを解除しているとき光源ユニットに給電する請求項１記載のレーザー墨出し器。
【請求項４】
回転ロック手段は、ベースに軸を中心に回転可能に取り付けられ、軸を挟んで一端側が操作部、他端側が回転ベースとの当接部となっている請求項１記載のレーザー墨出し器。
【請求項５】
回転ロック手段の当接部が当接すべき回転ベースの周面には弾性体からなるリングが装着されている請求項１記載のレーザー墨出し器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜めのライン光を投射することを可能にしたレーザー墨出し器に関するもので、特に、斜めのライン光を投射するときの墨出し器本体の回転を防止するための機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築現場などにおいて、墨出し用のレーザー光を、建築物の壁、天井、床などの投射対象面に投射するレーザー墨出し器が使用されている。レーザー墨出し器は、レーザー光源として一般に半導体レーザーが用いられている。半導体レーザーから射出されるレーザー光は拡散光であるため、これをコリメートレンズによってほぼ平行光束とし、これを円柱状のロッドレンズに透過させることにより一方向にのみ拡散させ、これを壁、天井、床などの投射対象面に投射して、レーザー光による鉛直線あるいは水平線を投射するようになっている。レーザー光による鉛直線あるいは水平線を「輝線」ともいう。
【０００３】
従来のレーザー墨出し器は、上記のように、投射対象面に鉛直方向のライン光あるいは水平方向のライン光を投射するものである。しかし、建築現場などにおいては、全ての材料を鉛直線または水平線に沿って造作するとは限らず、例えば、階段の造作などを想定すれば明らかなように、鉛直線または水平線に対して適宜の角度をもって傾けて造作する必要がある場合が頻繁に生じる。このような場合、従来一般のレーザー墨出し器を用いて所定の傾き角度を求めるとすると、鉛直方向または水平方向のライン光を投射し、この鉛直方向または水平方向のライン光に対して所定角度傾けたラインを求めざるを得なかった。
【０００４】
本発明は、鉛直方向または水平方向のラインに対し任意の角度傾いたライン光を投射することができるレーザー墨出し器に関するものであるが、かかるレーザー墨出し器の公知技術は見つからなかった。本発明に関連があると思われる公知技術として以下のような技術がある。その一つは、レーザー墨出し器と、その三脚を載せた状態で水平面内において回転させることができる回転台とを組み合わせたレーザー照射システムである（例えば、特許文献１参照）。固定ベースに回転テーブルを回転可能に嵌合して微調整スタンドを構成し、調整ねじの回転で回転テーブルを微小回転させるレーザー照射システムも知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献１、特許文献２記載の発明はいずれもレーザー墨出し器を水平面内において回転させることができるようにして、鉛直方向のライン光の投射位置を調整することができるようにしたものであって、所定の傾き角度をもったライン光を投射するものではない。
【０００５】
本発明は、所定の傾き角度をもったライン光を投射することを可能にするために、ジンバル機構などで揺動可能に吊り下げることにより常時鉛直方向の姿勢を保つレーザーユニットホルダーを、揺動不可能にロックするロック手段を備えていることを必須の条件としている。このようなロック手段はレーザー墨出し器が一般的に備えているものであり、ロック手段に連動する電源スイッチを備え、ロック手段によってロックされているとき電源スイッチがオフとなってレーザー光源への電源供給を停止するようにしたレーザー墨出し器が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−１８４１７１号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５２６０号公報
【特許文献３】特開２００５−１２１６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したとおり、レーザーユニットホルダーをジンバル機構などで揺動可能に吊り下げてなる従来のレーザー墨出し器においては、鉛直方向又は水平方向に対して任意の角度傾いたレーザーライン光を投射することができるようにしたものはない。ただし、ジンバル機構などを使用することなく、角度センサによって墨出し器本体の傾きを検出し、検出された傾きに応じてモータなどのアクチュエータで傾きを修正するようにした電子ジャイロ式墨出し器においては、ライン光を意図的に傾けて投射することを可能にしたものが提案されている。
【０００７】
本発明は、電子ジャイロ式墨出し器ではなく、レーザーユニットホルダーをジンバル機構などで揺動可能に吊り下げてなるレーザー墨出し器において、鉛直方向又は水平方向に対して任意の角度傾斜したレーザーライン光を投射することができ、かつ、傾斜したライン光を投射しているときの回転台と墨出し器本体との相対回転をロックして、傾斜したライン光のずれを無くすことができるレーザー墨出し器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ベースと、ベースに対し回転可能に設けられている回転ベースと、回転ベースによって支持されている吊り下げ手段と、吊り下げ手段によって揺動自在に吊り下げられているレーザーユニットホルダーと、レーザーユニットホルダーに取り付けられていてレーザーライン光を射出する光源ユニットを具備するレーザー墨出し器であって、
レーザーユニットホルダーの揺動をロックする揺動ロック手段と、
上記ベースに回転操作可能に設けられていて回転操作することにより上記回転ベースに当接し回転ベースを回転不能にロックする回転ロック手段と、を備え、
回転ロック手段が回転ベースの回転をロックしかつ揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックしているときベースを傾けて設置することにより斜めのライン光を投射することができることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
レーザーユニットホルダーをジンバル機構などで揺動可能に吊り下げてなる従来のレーザー墨出し器は、ベースを傾けてもレーザーユニットホルダーは所定の垂下姿勢を保つため、斜めのライン光を投射することはできない。レーザーユニットホルダーの揺動をロックし、ベースを傾けて斜めのライン光を投射しようとすると、揺動ロック手段による揺動ロック動作に連動するスイッチが光源ユニットへの給電を停止するので、斜めのライン光を投射することはできない。
その点、本願発明によれば、回転ロック手段が回転ベースの回転をロックしかつ揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックしていることを条件として、ベースを傾けた状態で光源ユニットからライン光を投射することが可能であり、よって、鉛直ラインまたは水平ラインに対して任意の角度をもった斜めのライン光を投射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかるレーザー墨出し器の実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、図４を参照しながら本発明にかかるレーザー墨出し器の実施例を概略的に説明する。図４において、符号１０は、レーザー光束によるライン光を照射するレーザー墨出し器を示している。墨出し器１０は円筒状の本体部１２と、本体部１２を水平面内で回転可能に支持し本体部１２の平面形状と略同じ平面形状で、かつ、本体部１２の下端面の半径と略同じ半径のベース２０を具備してなる。
【００１１】
図示されていないが、本体部１２の内部には、支柱などからなる支持体が立てられ、この支持体によりジンバル機構などからなる吊り下げ手段が支持されている。吊り下げ手段によってレーザーユニットホルダーが振り子のように吊り下げられ、レーザーユニットホルダーには光源ユニットが取り付けられている。光源ユニットは、例えば、半導体レーザーなどの光源と、この光源から放射されるレーザー光を所定の径の平行光束に変換するコリメートレンズと、平行光束を一方向にのみ拡散させるロッドレンズと、これらの光学素子を一体に保持した鏡筒を有してなる。光源ユニットは、そのロッドレンズが鉛直方向に向けて設置されていれば水平方向のライン光を照射する光源ユニットであり、ロッドレンズが水平方向に向けて設置されていれば鉛直方向のライン光を照射する光源ユニットである。図４に示す実施例では少なくとも３個の光源ユニットを備え、各光源ユニットからは鉛直方向のライン光を投射するようになっている。これらのライン光はそれぞれに対応する投射窓１４から出射される。これらのライン光の出射方向は平面内において相互間に９０度の角度をなすように各光源ユニットが配置されている。なお、水平方向のライン光を投射するための光源ユニットと、この光源ユニットからのレーザー光を出射する窓を備えている場合もある。
【００１２】
図１ないし図３に示すように、ベース２０は、円形の周壁を有するとともに、周壁の外周３箇所に、外方に向かう突出部が周方向に等間隔で一体に形成され、これらの突出部の下面側にはそれぞれ脚２１が取り付けられて三脚を構成している。各脚２１は、ベース２０からの突出長さを調節してベース２０の高さを調整することができる調整ねじ２２を備えている。ベース２０の周壁内周面側には補助部材２３が配置され、補助部材２３はベース２０に一体に固定されている。補助部材２３も円形の周壁を有するとともに、補助部材２３の上下方向に円筒状の中心孔２８を有している。この中心孔２８の周壁に三脚取り付けねじを形成し、このねじに三脚（上記各脚２１からなる三脚とは別の、より高い位置に取り付けるための独立の三脚）の雲台の締め付けねじをねじ込むことにより、墨出し器を三脚上に取り付けるようにしてもよい。あるいは、上記中心孔２８を通して「地墨」投射用のレーザー光を直下の床面に向かって投射するようにしてもよい。
【００１３】
各脚２１はベース２０の下面からの突出量を調整ねじ２２によって調整することにより、ベース２０が略水平の姿勢をとり、本体部１２が所定の姿勢になるように調整可能となっている。
ベース２０と一体の上記補助部材２３には、補助部材２３の外周壁に沿って上端側から形成された円形の段部に回転リング３０が載せられている。回転リング３０は、上記のように姿勢を調整されたベース２０の円形の突堤内周面に沿って水平面内において回転可能となっている。回転リング３０の上にはリング状の回転ベース３１が載せられている。回転ベース３１は中心孔の周縁に沿って円筒部３２を一体に有し、円筒部３２の外周は回転リング３０の内周部に嵌まっている。ただし、回転ベース３１の上記円筒部３２の外周には、ゴムなどの弾性体からなる弾性リング３３が嵌められ、弾性リング３３の介在のもとに回転ベース３１と回転リング３０が一体化されている。回転リング３０の一部は周方向の所定の角度範囲において切り欠かれ、この切り欠き部において上記弾性リング３３の外周面が露呈している。回転リング３０とこれと一体の回転ベース３１は、ベース２０およびこれと一体の補助部材２３に対して水平面内において回転可能であり、また、補助部材２３に対する適宜の脱落防止構造が採用されている。レーザー墨出し器１０の本体部１２は、回転ベース３１の上に載せられて回転ベース３１と一体に回転可能に結合されている。
【００１４】
ベース２０は、上記弾性リング３３の外周面が露呈している部分に対応する位置において、突堤の一部が上側から切り欠かれ、この切り欠き部２９に、回転ベース３１を回転不能にロックする回転ロック手段２５が配置されている。回転ロック手段２５は、上記切り欠き部２９において補助部材２３に打ち込まれた軸２４を中心にして水平面内において回転可能に取り付けられている。軸２４を挟んで回転ロック手段２５の一方側の端部は墨出し器本体１２の外側面から外方に突出し、手動により操作可能な操作部となっている。軸２４を挟んで回転ロック手段２５の他端側は、回転ロック手段２５の回転位置によって回転ベース３１と一体の弾性リング３３の外周面に当接し、また、弾性リング３３の外周面から離間することができる当接部２６となっている。
【００１５】
ベース２０には、その周壁を半径方向に貫いて揺動ロック手段４０が取り付けられている。揺動ロック手段４０は軸を中心に回転操作可能になっていて、揺動ロック手段４０の回転操作により、前記レーザーユニットホルダーの揺動をロックする態様と、レーザーユニットホルダーの揺動を許容する態様とをとることができる。揺動ロック手段４０の具体的構成は図示していないが、従来提案されている各種のものから適宜選択して適用することができる。例えば、揺動ロック手段４０の操作により、レーザーユニットホルダーを所定の向きに揺動させ、かつ、受部材に押し付けて揺動をロックするもの、レーザーユニットホルダーを両側から挟み込んで揺動をロックするものなどがある。後者の方が、ロック時のレーザーユニットホルダーの揺動量が少なく、ライン光の位置ずれも少ない利点がある。また、特開２００１−３２４３２５号公報に記載されているように、レーザーユニットホルダーの下端外周を包み込むすり鉢状の受部を有するロック部材と、このロック部材を上下動させるロック部材移動機構を設け、ロック部材が上方に移動したときこのロック部材をレーザーユニットホルダーの下端外周に当接させてレーザーユニットホルダーの左右上下動を止めるように構成したレーザー墨出し器における耐衝撃構造を揺動ロック手段として採用してもよい。
【００１６】
レーザー墨出し器は一般に、揺動ロック手段の操作に連動して動作し前記光源ユニットへの給電をオン、オフする揺動ロック連動スイッチを備えている。レーザー墨出し器は、使用時にレーザーユニットホルダーの揺動ロックを解除し、不使用時は揺動をロックするものであるから、揺動ロック連動スイッチは、揺動ロック手段の操作によって揺動ロックを解除している状態では光源ユニットへの給電をオンし、揺動をロックしている状態では光源ユニットへの給電をオフする。
【００１７】
しかしながら、水平ライン光または垂直ライン光を意図的に傾けて投射しようとする場合は、揺動ロック手段によってレーザーユニットホルダーの揺動をロックするので、光源ユニットへの給電がオフし、ライン光を投射することができなくなる。そこで、揺動ロック手段によってレーザーユニットホルダーの揺動をロックしている状態にあっても、その状態で回転ロック手段４０が回転ベース３１の回転をロックしているときは、上記回転ロック連動スイッチが光源ユニットに給電するように切り換える揺動ロック連動スイッチを設けるものとする。
【００１８】
ベース２０に対して回転ベース３１を回転不能にロックするのは、投射対象面に対して傾いたライン光を投射することを実現するためである。傾いたライン光を投射するために、レーザー墨出し器全体を傾けて設置するのであるが、ベース２０に対して回転ベース３１が自由に回転できる状態になっていると、レーザー墨出し器全体を傾けたとき、重心位置のずれによって墨出し器の姿勢が定まらず不安定となる。
【００１９】
図示の実施例では、回転ベース３１の周面には弾性体からなるリング３３が装着され、図２において回転ロック手段２５を時計方向に回転させたとき、上記リング３３に回転ロック手段２５の当接部２６が当接することにより、回転ベース３１の回転をロックするようになっている。弾性体からなるリング３３に回転ロック手段２５の当接部２６が当接するため、回転ロック状態を安定に維持することができる。図１に示すように、回転ロック手段２５を反時計方向に回転させると、上記当接部２６がリング３３から離間し、回転リング３１はベース２０に対し水平面内において回転することができる。
【００２０】
以上、本発明に係るレーザー墨出し器の実施例の構成を中心に説明した。以下、この実施例の作用ないしは動作を説明する。
レーザー墨出し器の不使用時には、レーザーユニットホルダーがみだりに揺れないようにその揺動をロックする前記揺動ロック手段が設けられている。墨出し器の収納時あるいは運搬時などにレーザーユニットホルダーが揺れると、ジンバル機構などからなる吊り下げ手段に衝撃力が加わり、摩擦抵抗が限りなくゼロに近くなるように調整されている吊り下げ手段が所期の機能を果たすことができなくなり、精度のよいライン光を投射できなくなるからである。そして、揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーをロックしているときはレーザー墨出し器を使用しないときであるから、揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックすることに連動して光源ユニットへの給電を停止する揺動ロック連動スイッチを備えている。
【００２１】
また、前記回転ロック手段２５が回転ベース３１を回転不能にロックしたとき、この動作に連動して動作する回転ロック連動スイッチを動作させる。傾斜したライン光を投射しようとする場合は、前述のように回転ベース３１を回転不能にロックするので、この動作を上記回転ロック連動スイッチで検出し、光源ユニットに給電するようにする。前記揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動ロックを解除しかつ回転ロック手段が回転ベース３１の回転ロックを解除しているときは、通常の水平ライン光または垂直ライン光の投射モードであるから、上記回転ロック連動スイッチは光源ユニットに給電するように構成する。換言すれば、揺動ロック連動スイッチと回転ロック連動スイッチは、揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動をロックしかつ回転ロック手段２５が回転ベース３１の回転をロックしているときと、揺動ロック手段がレーザーユニットホルダーの揺動ロックを解除しかつ回転ロック手段２５が回転ベース３１の回転ロックを解除しているとき光源ユニットに給電することになる。
【００２２】
意図的に斜めのライン光を投射しようとする場合は、回転ロック手段２５を回転ロック側に操作して上記のように光源ユニットに給電するようにスイッチを切り換える。また、揺動ロック手段によってレーザーユニットホルダーを揺動不能にロックする。この状態でレーザー墨出し器全体を傾けて設置する。レーザー墨出し器全体を傾ける手段としては、前記三脚の調整によって行う。光源ユニットに電源が供給され、半導体レーザーからなる光源からライン光が投射対象面に投射される。レーザー墨出し器の傾きを適宜調整することにより、投射されるライン光の傾き角度を任意に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかるレーザー墨出し器の実施例の要部を示す平面図である。
【図２】上記実施例の要部の異なる作動態様を示す平面図である。
【図３】上記実施例の要部を示す正面断面図である。
【図４】上記実施例の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０    レーザー墨出し器
１２    墨出し器本体
２０    ベース
２５    回転ロック手段
２６    当接部
３１    回転ベース
３３    弾性体からなるリング
４０    揺動ロック手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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