JPH04152197A - Ｘ―ｙプロッタのペン交換装置 - 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Ｘ−Ｙプロッタ等におけるペン交換装置、詳し
くは静止状態に配設されている一群のペンストックと、
所要の作図エリア内で移動可能にされたペンホルダーと
の間でペンの受渡しを行わせるためのペン交換装置に関
する。

（従来の技術） 従来、一般に利用されているＸ−Ｙプロッタのペン交換
装置にあっては、例えば第１０図及び第１１図に示すよ
うに、ペンストック６０においてペン５０が当該ペンス
トックフレーム６１に設けられているペンホルダー６２
部分の切込み部６３に、ペン５０に設けであるフランジ
５２を係合させ、ばね機構を所有するペンホルダー６２
の挟持片６２′によるペン５０の軸部５１の挟持とで保
持されている。また、ペン先５３はレバ−６６先端部に
支持されて上下方向に回動変位するペンキャップ３０を
押し当てられてペン先５３の乾燥を防止されるように構
成されている。

これに対するＹレール側のペンキャリッジには、ペンホ
ルダー８０の下側に前記ペンストック６０でのペン交換
作業時、ペンキャップ３ｏを退避させる操作を行わせる
ため操作片８１が付設されている。この操作片８１は、
ペンキャリッジ側とペンストック６０側との両ペンホル
ダー６２．８０間で、ペン５ｏを受渡しする直前に、ペ
ンキャップ３０を下方に退避させるため、ペンキャップ
ホルダー６４に付属させたカム６５を操作して、ペンキ
ャップホルダー６４を下降させるようにしている。

また、Ｙレール側のベンキャリッジ（図示せず）におけ
るペンホルダー８０とペンストック６０例のペンホルダ
ー６２との関係は、例えば第１２図及び第１３図（ａ）
に示すように、いずれも固定挟持片６２ａ、８２ａと、
可動挟持片６２ｂ、８２ｂと、それぞれのペンホルダー
６２．８０に固定形成されている位置決めのための受支
片６７．８４とで構成されている。そしてペンストック
６０側のペンホルダー６２の可動挟持片６２ｂ及びベン
キャリッジ側のペンホルダー８０の可動挟持片８２ｂの
前半部には、いずれもカム６２ｃ、８２ｃが設けられて
いる。ペンストック６０側ペンホルダー６２の固定挟持
片６２ａに対して、ペンキャリッジ側ペンホルダー８０
の固定挟持片８２ａは、ペン交換時ペンキャリッジ側の
固定挟持片８２ａが第１３図（ａ）にて示すようにペン
ストック６０例の固定挟持片６２ａを外側から囲うよう
にして係合する構造になっている。また、ベンキャリッ
ジ側及びペンストック６０側との両可動挟持片６２ｂ、
８２ｂの後半端部には、いずれも挟持力付勢手段として
の圧縮ばね６Ｂ、８５が、それぞれの相対する固定部と
の間に介在当接させである。

上記のような構成のペン交換装置にあっては、ペン５０
の交換を行う際の態様を第１３図（ｂ）乃至（ｆ）によ
って例示するように、ベンキャリッジ側のペンホルダー
８０に保持されているペン５０を、ペンストック６０側
のペンホルダー６２に移すには、まず図（ｂ）のように
ベンキャリッジ側のペンホルダー８０が前進して、当該
ペンホルダー８０の固定挟持片８２ａがペンストック６
０例の固定挟持片６２ａに外嵌係合し、ベンキャリッジ
側の可動挟持片８２ｂがペンストック側の可動挟持片６
２ｂに当接して、両者のカム６２ｃ、　８２ｃの接触に
より、さらに前進すると図（ｃ）で示すように、ベンキ
ャリッジ側の可動挟持片８２ｂがペンストック６０側の
可動挟持片６２ｂのカム６２ｃによって拡開され、挟持
しているペン５０の挟持力が弱まる。そのままベンキャ
リッジ側のペンホルダー８０が前進を続けると、図（ｄ
）のように当該前進するペンホルダー８０側の可動挟持
片８２ｂが最大に押し開かれると共に、前進するペンホ
ルタ−８０により保持されているペン５０の軸部５１が
ペンストック６０例の可動挟持片６２ｂの傾斜面を備え
た先端部６２ｄに接して、さらにこの可動挟持片６２ｂ
の当該先端部６２ｄを押し開くことになる。

この時点で前進するペンホルダー８０はなおも前進を続
けているので、当該ペンホルダー８０に保持された状態
にあるペン５０には、当然推進力が働いている。然るに
当該ペン５０の軸部５１は円筒形をしているので、先に
押し広げたペンストック６０例の可動挟持片６２ｂの先
端部６２ｄを通り過ぎると、両可動挟持片６２ｂ、８２
ｂはそれまで共に拡開回動により後半部にて圧縮蓄勢さ
れていたばね６８．８５力で、直ちに閉方向に押し戻さ
れ、図（ｅ）に示すように瞬間的にペンストック６０側
の可動挟持片６２ｂが固定挟持片６２ａによってペン５
０をペンストック６０例のペンホルダー６２の支配下に
て保持することになる。以上の動作は極短時間に行われ
る。

次にペンストック６０側のペンホルダー６２にて保持さ
れているペン５０を、ペンキャリッジ側のペンホルダー
８０が保持するために受け取る際は、前記と同様にして
ベンキャリッジ側のペンホルダー８０が、両ペンホルダ
ー６２．８０の軸心を同一軸線上に合致対向させて前進
すると、ペン５０を保持する側の可動挟持片６２または
（この場合はペンストック６０側）は、ペン５０を受け
取る側の可動挟持片６２ｂよりも固定挟持片６２ａと可
動挟持片６２ｂ先端内爪部６２ｄとの間隔Ｂが、ペン５
０の軸部５１を挟持する力を得られるよう狭まる構成に
なっているので、今度は図（ｆ）で示すようにペン５０
を保持しているペンホルダー６２の可動挟持片６２ｂの
先端部カム６２Ｃの内側にベンキャリッジ側のペンホル
ダー８０の可動挟持片８２ｂ先端が進入して、ペン５０
を挟持していた可動挟持片６２ｂを押し広げ、ペンスト
ック６０側のペンホルダー６２からベンキャリッジ側の
ペンホルダー８０側にペン５０を受け取ることになる。

（解決しようとする課Ｂ） ペン交換に際しては、上記したようなペンホルダー６２
．８０間でのペン５０の受渡しと、これに併行して行わ
れるペンキャップ３０の退避動作とを行わせる必要があ
り、特に、両ペンホルダー６２．８０間でのペン５０の
受渡し時には、前記したようにペンホルダー６２または
８０の可動挟持片６２ｂまたは８２ｂ先端内爪部６２ｄ
または８２ｄをペン５０の軸部５１が通過する際、瞬間
的にペン５０が移動することになって、その際先端内爪
部６２ｄまたは８２ｄとの接触抵抗によって、ペン５０
に回動力が与えられることになる。

そのため、ペン５０の受渡し時には殆ど回動する傾向を
示し、ペン５０のペン先精度に僅かではあるが誤差があ
るため、ペン５０が回動すると精度の高い作図ができな
いと言う問題点があった。

また、ペンキャップ３０を退避操作する機構についても
、レバー機構を採用しているためにペンストック６０の
幅寸法が広くなり、全体的に太き（なることは避けられ
なかった。

本発明ではこのような問題点を解決して、ペン交換時に
おけるペン先位置を変位させることなく、ペンストック
の構造をコンパクトにできる構成としたＸ−Ｙプロッタ
のペン交換装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、作図ボードを備えたＸ−Ｙプロッタのペン交
換装置において、 ペンストックは、そのフレームの区画仕切り壁に付設の
案内条に沿って上下方向にのみ移動可能で、上向き推力
が付勢されているペンキャップホルダーと、フレームの
上方位置でペンの軸部受け入れ切欠き部を形成して下面
にペンのフランジ面を受け止める受け座を備えた棚状の
ペン保持片と、ペン受け入れ時にペンがその軸心を前記
ペンキャップホルダーにて支持されるペンキャップの中
心と合致して、ペンキャップにかかる推力で当該ペンが
前記受け座と共同して保持されるペンの軸保持リプとを
備え、 ペンキャリッジのペンホルダーは、前記ペンストックの
区画仕切り壁間に進入できる幅で平行に配されてペンの
フランジを支持するアームと、当該アームの基部に設け
られた係止部と、前記アーム対の間に設けられて前記ペ
ンストックの区画仕切り壁間でペン保持位置に達すると
開放できるばね性を備えたペン挟持片とを有している、
ことを特徴とするＸ−Ｙプロッタのペン交換装置である
。

本発明において、ペンストックのフレームにおける棚状
のペン保持片下面に設けられる受け座は、下向き凹所に
形成されていることが好ましい。また前記ペン保持片の
先端部下面は前上がりの傾斜面にしておくことが好まし
い。さらに、ベンキャリッジ側のペンホルダーにおける
ペンのフランジ係止部として、一対のアームを繋ぐ基部
にペンのフランジが挿入される切込み溝を設けておくこ
とが好ましい。

（作　用） 本発明装置は、ペンがペンストックに収められている際
、ペンのフランジ上面がペン保持片下面の受け座に当接
するとともにペンの軸保持リブとによって保持軸心を垂
直に維持され、かつペン先部分に被嵌係合するペンキャ
ップを介して、当該ペンキャップに作用する押上ばね力
で保持されている。

ペンキャリッジのペンホルダーにペンを受け渡す際には
、ペンキャリッジ側のペンホルダーの前進によって、当
該ペンホルダーに併設されている操作片により、まずペ
ンストックのペンキャップホルダーが、当該ペンキャッ
プホルダー付設のカムを介して押し下げられ、ペンに対
する推力を解除すると同時にペンの移動が可能な状態に
なる。

そのままペンホルダーが前進すると、ペンホルダー付設
のペン挟持片がペンの軸部に当接して自動的に押し開か
れ、ペンホルダー（ベンキャリッジ）が移動限界に達し
たならばペン挟持片がペンストックにて保持されていた
ペンを抱え込む。そのままペンホルダーをベンキャリッ
ジ側の操作で、受け座からペンのフランジが外脱するよ
うに少し下げて後退し、その後ペン引き下げ力を除いた
後、作図位置へ移動する。ペンキャップはベンキャリッ
ジの後退移動によって復帰する。

ベンキャリッジからペンストックへのペン交換は、概ね
前記の操作と逆に動かせることによりペンを移し替える
ことができる。この場合は、ベンキャリッジの前進によ
ってペンストックのペン受け入れ切欠き部にペンを進入
させる途中で、ペンのフランジがペン保持片の先端下面
で押し下げられ、ペンがペンストックの保持位置に達し
たならば、ベンキャリッジのペンホルダーに予め組み込
まれている例えばペンアップばねにより押し上げられて
受け座に嵌入される。ペンの収容保持状態でベンキャリ
ッジが後退すると、ペンのフランジが受け座に端縁を係
止されて移動を阻止されることになるので、ペンホルダ
ー内のペン挟持片は自動的にペンの軸部から離れてペン
ストック内から離脱する。ペンストック内に受け入れら
れたペンは、ベンキャリッジ側のペンホルダーの後退と
共に、上昇するペンキャップ内にペン先部分が受け入れ
られ、正規の保持位置で保持される。

（発明の効果） 本発明のペン交換装置は、上記したようにペンストック
とベンキャリッジのペンホルダーとの間で、ペンの受渡
しを行うに際し、ペンはそのほぼ静止状態で受渡しされ
るので、ペン交換時にペンが回動することがなくなり、
作図精度を向上させることができる。

また、ペンストックはペンをペンキャップに作用する推
力で、ペンのフランジを受け座に押し付けて固定保持で
きるので、可動構造部分を最小限にとどめることができ
、加工精度を高め得ると共に、部品点数の削減によるコ
ストダウンができることになる。

（実施例） 以下本発明を一実施例について図面を参照して説明すれ
ば、次の通りである。

第１図乃至第５図に示すのは、本発明のペンストックの
一部を表している。ペンストック１０のフレーム１１は
所要数（一般に８本のペンを収納できるようになってい
る）の区画に仕切り壁１２によって仕切られている。こ
の仕切り壁１２により区切られた各区画１３部には、そ
れぞれペンキャップホルダー２０が、その外側面に付設
されている案内溝２５を両仕切り壁１２の各側面に、第
４図で示すように逆り字状に突設された案内条１５と滑
合させて組み込まれている。フレーム１１の各区画１３
部の最上部は、第２図に示されているように、棚状のペ
ン保持片１４にペン５０の軸部５１が出入りできる切欠
き部１６をそれぞれ設けである。この切欠き部１６は第
１図及び第２図から了解できるように、その最深部がペ
ン５０の軸部５１をほぼ半周で受けるようにされている
。また、棚状のペン保持片１４の下面には、ペン５０の
フランジ５２部分を受け入れ得る凹所になっている受け
座１７が設けられ、フレーム１１の背板から内側に突き
出したリブ１８が補助的にペン５０の軸心を垂直に保た
れるようになっている。また、フレーム１１の各区画１
３の底上面には、それぞれ前記ペン５０が収容保持され
た状態での垂直軸心線と合致する位置で下部ばね係止片
１９が突設されている。この下部ばね係止片１９と前記
ペンキャップホルダー２０の座板２１下面の凹所２６と
の間に、コイルハネ３５を介在させて、当該ペンキャッ
プホルダー２０の上面側に取り付けられている柔らかい
ゴム質材テ形成されたペンキャップ３０を、定位置に保
たれるように配されている。なお、ペンキャップ３０の
定位置は、前記案内条１５の屈曲部分１５゛　によって
ペンキャップホルダー２０の上限が設定されるようにな
っている。そしてペンキャップ３０がこの上限位置に位
置する状態では、ペン５０を保持した状態でのペン先５
３部分に係合する位置よりもやや高く設定されている。

ペンキャリッジのペンホルダー４０は、第６図乃至第８
図にて示されているように、図示省略したソレノイド電
磁石によって上下動される平行に配された一対のアーム
４１と、当該アーム４１の基部上側に設けられたペン５
０のフランジ５２を係合させる係止部４３と、前記アー
ム４１対の間に設けられたペン挟持片４５と、ペン交換
時にペンキャップを操作するための操作片４６とを備え
ている。

アーム４１はその幅Ｂが前記ペンストック１０の区画１
３の幅よりやや狭くして、当該区画１３内に進入できる
寸法にされている。アーム基部４２の上面とその上側に
設けられた突片４４とによってペン５０のフランジ５２
が保合できる間隔の溝になった係止部４３が設けられて
いる。さらに、一対のアーム４１の内側には、期間部を
当該アーム４１の基部に固定されて、ペン５０の軸部５
１を抱持する板ばねで形成されているペン挟持片４５が
組み込まれている。このペン挟持片４５はペン受け入れ
側をくびれさせて対向する間隔が狭まる形状になってい
る。これら各部はソレノイド電磁石によって上下動操作
されて、当該ソレノイド電磁石を覆うカバー４７と一体
に形成されている。操作片４６は、前記アーム４１の下
部に平行して前方へ突き出して設けられている。

このように構成された本発明のペン交換装置は、プロッ
タの制御機構（図示せず）による指令でベンキャリッジ
が移動して、ペンストック１０の所要位置のペン保持部
でペン交換操作が行われる。このペン交換の操作を、ベ
ンキャリッジのペンホルダー４０からペンストック１０
の所定位置にペン５０を移す状態について、第９図（ａ
）乃至（ｆ）にて示される態様を順を追って説明する。

なお、ペンストック１０のフレーム１１の形状は前記の
ものと少し異なるが、要部は前記と同様である。

まず、ベンキャリッジが該当位置に対向して、図（ａ）
に示すように、ペン５０を所持するペンホルダー４０が
ペンストック１０の区画１３内に進行する。

この時点ではペンストック１０側では何等動きはない。

次いで図（ｂ）で示すように、ペンホルダー４０が前進
すると、まず操作片４６がペンキャンプホルダー２０の
カム２４に接して、このカム２４を介してペンキャップ
ホルダー２０を下降させ、ペンキャップ３０が進行する
ペン５０のペン先５３と接触しないようにする。この動
作に続いてペン５０のフランジ５２がペン保持片１４の
先端傾斜面１６′に接触して、前進と共に押し下げられ
て受け入れ切欠き部１６内に侵入する。さらに、ペンホ
ルダー４０が進行してベンキャリッジの移動限界位置に
達すると、図（ｃ）にて示すように操作片４６によりカ
ム２４を介してペンキャップホルダー２０が最下位に押
し下げられる。

また、ペン５０はそのフランジ５２がペン保持片１６下
面の受け座１７内に嵌入し得る状態となり、ペンホルダ
ー４０に付属しているソレノイド電磁石の戻しばね（図
示省略）によりペン５０のフランジ５２に作用していた
押し下げ力が除かれると、当該プランジ５２は凹所にな
っている受け座１７内に受け入れられる。なお、図（ｃ
）はペンのフランジ５２が受け座１７に収まる直前を表
している。

やがて、ベンキャリッジが後退の動作に移行すると、図
（ｄ）で示すように、受け座１７内に収められているペ
ン５０のフランジ５２が、当該受け座１７とフランジ５
２との遊隙骨ペンホルダー４０の移動に追従し、ペン５
０の軸部５１がペン挟持片４５の先端部におけるくびれ
部による抵抗で、ペン先５３側が引き戻されるようにな
るが、フランジ５２が受け座１７の内周に係止されて最
早ペンホルダー４０と共に後退することはない。そして
図（ｅ）にて示すように、ペン挟持片４５の先端くびれ
部がペン５０の軸部５１により押し開かれてペン軸部５
１から外脱すると、これと同時に操作片４６によるカム
２４を介してのペンキャップホルダー２０の押し下げ操
作が除かれ、ペンキャップ３０はばね３５の復元力で押
し上げられ、当該ペンキャップ３０によって、傾いてい
るペン５０のペン先５３をペンキャップ３０内に受け入
れて、元の位置に戻されることになる。その結果、図（
ｆ）で示すように、ペン５０はペンストック１００区画
１３内に受け入れられて、そのフランジ５２が受け座１
７ニ収まり、ペン先５３がペンキャップ３０に受け入れ
られ、そのペンキャップ３０に作用するばね３５の推力
でペン５０がペンストック１０内に支持される。

このようにしてペンストック１０に収容されているペン
５０をペンキャリッジのペンホルダー４０に受け取ると
きは、概ね前記と逆の動作によって交換することができ
る。この場合は、ペンホルダー４０が前進して、ペン挟
持片４５がペン５０の軸部５１を挟持した後において、
図（ｇ）に示すように、ペンホルダー４０をソレノイド
電磁石にて作図時開様のペンダウン操作をさせ、ペン５
０のフランジ５２がペン保持片１４の受け座１７から外
脱させ、その後に当該ペンホルダー４０を後退させるこ
とにより、ペンストック１０からペン５０を取り出すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明のＸ−Ｙプロッタのペン交換
装置の一具体例を示す図であって、第１図はペンストッ
クの縦断面図、 第２図はペンストックの一部を切断して表した一部省略
平面図、 第３図は第１図の一部省略右側面図、 第４図はペンストックフレームの要部縦断面図、第５図
はペン保持片の下面を表す拡大図、第６図はベンキャリ
ッジのペンホルダー平面図、第７図は第６図のＶｌ−Ｖ
ｌ視図、 第８図は第６図の■−■視縦断面で要部のみを表した図
、 第９図（ａ）〜軸）はペンの交換態様を示す説明図であ
り、 第１０図及び第１１図は従来装置のペンストックのペン
キャップ操作部とその作動態様を表す図であり、 第１２図は従来装置におけるペンストックのペンホルダ
ーとベンキャリッジのペンホルダーとの可動挟持片の一
態様を表す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面
図であり、 第１３図（ａ）〜（ｆ）は従来装置のペンの交換態様を
示す説明図である。 １０・・・ペンストック １１・・・ペンストックのフレーム １３・・・区　画　　　　　　１４・・・ペン保持片１
５・・・ペンキャップホルダーの案内条１６・・・ペン
受け入れの切欠き部 １６゛・・・ペン保持片の先端部の傾斜面１７・・・受
け座　　　　　　１８・・・補助リブ２０・・・ペンキ
ャップホルダー ２１・・・座　板　　　　　２４・・・カ　ム２５・・
−案内溝　　　　　　３０・・・ペンキャップ３５・・
・ば　ね ４０・・・ベンキャリッジのペンホルダー４１・・・ア
ーム　　　　　　４２・・・操作片４３・・・係止部 ４５・・・ペン挟持片 ５１・・・ペンの軸部 ５３・・・ペン先 ４４・・・突　片 ５０・・・ペ　ン ５２・・・ペンのフランジ ■ 鍼 第１１！ｉ！１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　作図ボードを備えたＸ−Ｙプロッタのペン交換装置
   において、 ペンストックは、そのフレームの区画仕切り壁に付設の
   案内条に沿って上下方向にのみ移動可能で、上向き推力
   が付勢されているペンキャップホルダーと、フレームの
   上方位置でペンの軸部受け入れ切欠き部を形成して下面
   にペンのフランジ面を受け止める受け座を備えた棚状の
   ペン保持片と、ペン受け入れ時にペンがその軸心を前記
   ペンキャップホルダーにて支持されるペンキャップの中
   心と合致して、ペンキャップにかかる推力で当該ペンが
   前記受け座と共同して保持されるペンの軸保持リブとを
   備え、 ペンキャリッジのペンホルダーは、前記ペンストックの
   区画仕切り壁間に進入できる幅で平行に配されてペンの
   フランジを支持するアーム対と、当該アームの基部に設
   けられた係止部と、前記アーム対の間に設けられて前記
   ペンストックの区画仕切り壁間でペン保持位置に達する
   と開放できるばね性を備えたペン挟持片とを有している
   、 ことを特徴とするＸ−Ｙプロッタのペン交換装置。 ２　ペンストックのフレームにおける前記棚状のペン保
   持片下面に設けられる受け座は、下向き凹所に形成され
   ている請求項１に記載のＸ−Ｙプロッタのペン交換装置
   。 ３　前記ペン保持片の先端部下面は、前上がりの傾斜面
   になっている請求項１または２に記載のＸ−Ｙプロッタ
   のペン交換装置。 ４　ペンキャリッジ側のペンホルダーにおけるペンのフ
   ランジ係止部として、一対のアームを繋ぐ基部にペンの
   フランジが挿入される切込み溝を設けてある、請求項１
   に記載のＸ−Ｙプロッタのペン交換装置。