JPH05330291A

JPH05330291A - 輪郭描画装置

Info

Publication number: JPH05330291A
Application number: JP14267592A
Authority: JP
Inventors: Yukio Harada; 幸男原田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-12-14

Abstract

(57)【要約】【目的】楕円定規等を使用することなく二次曲線を簡
単に描くことを可能とする。【構成】回転軸１８と、回転軸を投影面１１ａに対し
て所望の角度に保持する保持手段１２〜１７と、回転軸
の先端に所望の長さ及び角度に可変可能に支持された腕
２１と、腕の先端に所望の角度に可変可能に取り付けら
れ回転軸の回転に伴い投影面に先端の軌跡を描く描画手
段２３とを備えた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次曲線等を描くこと
が可能な輪郭描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】二次曲線例えば、楕円を描く場合、図１
に示すように紙面１に二点Ｆ、Ｆ’を設定し、これらの
点Ｆ、Ｆ’に夫々所定の長さＬの糸２の両端を固定し、
当該糸２上の任意の点Ｐを頂点とする三角形△ＰＦＦ’
を形成し、頂点Ｐの軌跡を求めればよい。しかしなが
ら、かかる楕円を描く方法は、原理であり実際の製図に
使用することは極めて困難である。そこで、製図特に、
立体製図（テクニカルイラストレーション）においては
種々の傾斜角及び大きさの楕円が切り抜かれた楕円定規
が使用される。

【０００３】この楕円定規は、傾斜角、長軸及び短軸が
段階的に設定された多数の楕円が切抜き形成されてお
り、例えば、傾斜角が１５°から６０°まで５°毎に、
長軸及び短軸が夫々２mm及び１mm毎に数mm〜数十mmまで
の大きさで設定されており、一枚のプレートにこれらの
楕円が多数形成されているもの、或いは傾斜角毎に異な
るプレートに多数の楕円が形成されているものとがあ
る。この楕円定規は、特に、アクソメトリック投影法に
よる立体製図を描く場合に使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記楕
円定規は、傾斜角、長軸及び短軸が段階的に設定されて
いるために、例えば、図２に示すように任意の半径Ｒの
円柱３を、中心軸Ｏａに垂直な平面ＰＬａに対して任意
の角度θをなす平面ＰＬｂで切った場合、その切口３ａ
は、切口の面に垂直な方向から見た形状（輪郭）が楕円
形となるが、傾斜角θ、長軸及び短軸が前記楕円定規の
規格に合わない場合には当該楕円定規を使用して描くこ
とができない。更に図３に示すような円錐４の中心軸Ｏ
ｂに垂直な平面ＰＬｃに対して任意の傾斜角θをなす平
面ＰＬｄで切った場合の切口４ａは、切口の面に垂直な
方向から見た形状が所謂卵形となるが、やはり前記楕円
定規では描くことができない。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、楕円形、卵形、放物線等の二次曲線を簡単に描くこ
とが可能な輪郭描画装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、回転軸と、前記回転軸を投影面に対
して所望の角度に保持する保持手段と、前記回転軸の先
端に所望の長さ及び角度に可変可能に支持された腕と、
前記腕の先端に所望の角度に可変可能に取り付けられ前
記回転軸の回転に伴い前記投影面に先端の軌跡を描く描
画手段とを備えた構成としたものである。

【０００７】

【作用】回転軸を投影面に対して所望の角度に設定し、
当該回転軸に対して所定の長さに横方向に所望の長さに
張り出させると共に所望の傾斜角に設定する。更に腕に
対して所望の角度に描画器を設定して投影面に投影可能
とする。次いで、回転軸を回転させると、投影面に楕
円、卵形等の二次曲線が投影される。従って、描画器に
カーボン芯を取り付けることにより、紙面に前記曲線を
簡単に描くことができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図４において輪郭描画装置１０は、基台１
１、基台１１の上面１１ａに支持機構１２を介して立設
された支柱１３、支柱１３に支持機構１４を介して支持
された腕１５、腕１５の先端に支持機構１６及びホルダ
１７を介して支持された回転軸１８、回転軸１８の下部
に支持機構２０を介して支持された腕２１、腕２１の先
端に支持機構２２を介して支持された描画器２３等によ
り構成されている。

【０００９】支持機構１２は、基台上面１１ａの所定位
置に載置固定されている。尚、基台１１が鉄板で形成さ
れている場合には、支持機構１２の底面にマグネットを
設けて当該基台の上面に吸着固定させるようにしてもよ
く、かかる固定方法は、所望の箇所に簡単に設置するこ
とができ、取り扱いも容易である。この支持機構１２
は、支柱１３を基台１１に対して起伏可能、回転可能に
支持し、且つ所望の傾斜角及び回転位置に固定し得るよ
うになっている。また、支持機構１２には、支柱１３の
傾斜角を設定するための目盛りが刻設されている。

【００１０】支持機構１４は、支柱１３の上部に当該支
柱１３に沿って上下に摺動可能に、且つ所望の位置に固
定可能とされており、腕１５を横方向に摺動可能に、且
つ支柱１３に対して上下方向に回動可能に支持し、当該
腕１５を所望の長さ及び回動位置に固定し得るようにな
っている。この支持機構１４には腕１５の傾斜角を設定
するための目盛りが刻設されている。また、腕１５には
長手方向に沿って目盛りが刻設されており、支柱１３か
らの横方向への張り出し長さを設定し得るようになって
いる。また、支持機構１６は、腕１５の先端に取り付け
られており、ホルダ１７を上下方向に支持しており、腕
１５に対して上下方向に回動可能に、且つ所望の回動角
に固定し得るようになっている。そして、この支持機構
１６にはホルダ１７の傾斜角を設定するための目盛りが
刻設されている。

【００１１】回転軸１８は、ホルダ１７に回転可能に支
持されており、下端には針１９が設けられている。支持
機構２０は、回転軸１８に軸方向に沿って上下に摺動可
能に取り付けられており、所望の位置に固定可能とされ
ている。この支持機構２０は、腕２１を横方向に摺動可
能に、且つ上下方向に回動可能に支持しており、所望の
長さ及び角度に固定し得るようになっている。この支持
機構２０には腕２１の傾斜角を設定するための目盛りが
刻設されている。また、腕２１には長手方向に沿って目
盛りが刻設されており、回転軸１８からの横方向への張
り出し長さを設定し得るようになっている。

【００１２】支持機構２２は、腕２１の先端に取り付け
られており、描画器２３を上下方向に回動可能に支持し
ており、所望の傾斜角に固定し得るようになっている。
この支持機構２２には描画器２３の傾斜角を設定するた
めの目盛りが刻設されている。描画器２３は、図５のよ
うに円筒状のホルダ２４と、ホルダ２４内に収納された
軸２５とスプリング２６等により構成され、軸２５の上
端にはホルダ２４の内面に摺動するフランジ２５ａが形
成されており、フランジ２５ａとホルダ２４の対抗する
上端面との間にはスプリング２６が縮設されている。軸
２５は、ホルダ２４の下端面中央の孔を貫通して下方に
突出しており、下端には例えば、カーボン芯２７が着脱
可能に装着されている。この軸２５は、スプリング２６
のばね力によりホルダ２４から押し出され、芯２７が基
台１１の上面１１ａに載置された例えば、用紙に圧接す
る。

【００１３】以下に作用を説明する。先ず、図２に示す
円柱３を、軸Ｏａに直交する平面ＰＬａと傾斜角θをな
す平面ＰＬｂで切った場合の切口３ａの輪郭３ｂを描く
場合について図７及び図８により説明する。尚、図中輪
郭描画装置１０は、分かり易くするために骨子のみを描
いてある。

【００１４】図７に示すように支柱１３、腕１５、支持
機構１２、１４等を調節して回転軸１８を基台１１の上
面１１ａに対して垂直に設定し、下端の針１９を所定の
位置Ｏに位置決めする。また、腕２１を回転軸１８に対
して直角（水平）に、且つ所定の長さＲに設定し、描画
器２３を腕２１に対して直角即ち、上面１１ａに垂直に
設定する。描画器２３の先端の芯２７は、スプリング２
６のばね力により上面１１ａに垂直に圧接される。この
状態において回転軸１８を回転させると、描画器２３の
軌跡は、半径Ｒの円筒３’を描き図２に示す円柱３と同
形となり、回転軸１８は、中心線Ｏａと一致する。

【００１５】次いで、回転軸１８を前記垂直な状態から
角度θ傾斜させると円筒３’は、図８に示すように上面
１１ａに対して角度θ傾斜することになり、上面１１ａ
は、図２に示す平面ＰＬａに対して傾斜角θをなす平面
ＰＬｂに相当する。尚、回転軸１８の針１９と上面１１
ａとの交点をＯとする。描画器２３の軸２５は、スプリ
ング２６のばね力により伸縮可能とされ、且つ先端の芯
２７は、上面１１ａに圧接している。従って、回転軸１
８を回転させることにより上面１１ａに円柱３の切口３
ａの輪郭３ｂが描かれる。この輪郭３ｂは、長軸（Ｑ−
Ｑ’）の長さが２（Ｒ／ｃｏｓθ）、短軸（Ｓ−Ｓ’）
の長さが２Ｒの楕円となる。

【００１６】次に、図３に示す底面の半径がＲ、当該底
面と母線とのなす角がαの円錐体４の底面に対して傾斜
角θをなす平面ＰＬｄによる切口４ａの輪郭４ｂを描く
場合について説明する。図７の状態において描画器２３
を腕２１に対して角度α傾斜させて図９図のように設定
し、回転軸１８を回転させると、描画器２３の軌跡は、
二点鎖線４’のように底面が半径Ｒの円をなし、母線が
底面と角度αをなす円錐形となる。この円錐形４’は、
図３に示す円錐４と同形となる。この状態で回転軸１８
を所定の高さまで下げる。尚、図では上面１１ａを二点
鎖線１１ａ’の位置まで高くしている。

【００１７】次いで、回転軸１８の針１９を点Ｏに位置
決めした状態で腕１５を延ばしながら、回転軸１８を前
記垂直な状態から角度θ傾斜させると、円錐４’は、図
１０に示すように上面１１ａに対して角度θ傾斜するこ
ととなり、上面１１ａは、図３の平面ＰＬｄに相当す
る。そして、回転軸１８を回転させると上面１１ａに円
錐４の切口４ａの輪郭４ｂが描かれる。この輪郭４ｂ
は、所謂卵形となる。

【００１８】また、図７図において回転軸１８を固定し
た状態で腕２１の長さを水平方向に変化させると直線を
描くことができる。更に、前記楕円、卵形等の二次曲線
の外、放物線等の二次曲線も描くことも可能である。
尚、回転軸１８は、下端を上面１１ａに当接させる必要
は無く、ホルダ１７に回転可能、且つ軸方向に摺動不能
に支持して上面１１ａから離隔させるようにしてもよ
い。

【００１９】また、描画器２３は、図６に示すように構
成してもよい。図６において描画器２３’は、円筒状の
ホルダ３０内に電池３１、ランプ３２、レンズ系３３、
色スクリーン例えば、赤色スクリーン３４、スリット３
５、３６等を内蔵し、ランプ３２の発光した光をレンズ
系３３により集光して平行光線とし、赤色スクリーン３
４により視認し易い赤色光とし、スリット３５、３６に
より赤色ビームＬｂを形成し、当該ビームＬｂにより前
記切口の輪郭を描くようにしたものである。このような
光ビームＬｂを使用することにより、感光材に照射して
投影像を得ることもでき、或いは遠方の傾斜面等に投影
することもできる。

【００２０】更に、前記ビームＬｂに替えてレーザビー
ムを照射させるようにしても良く、例えば、図１１に示
すような金属板４０に円柱４１を所望の傾斜角θで貫通
させる孔４０ａを明けるような場合には、レーザビーム
描画器によりレーザビームを照射させることにより簡単
に明けることができる。しかも、加工面は、図のような
平面ではなく凹凸をなしていてもよい。また、描画器に
溶接トーチを設けることにより、溶断することもでき
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転軸と、前記回転軸を投影面に対して所望の角度に保持
する保持手段と、前記回転軸の先端に所望の長さ及び角
度に可変可能に支持された腕と、前記腕の先端に所望の
角度に可変可能に取り付けられ前記回転軸の回転に伴い
前記投影面に先端の軌跡を描く描画手段とを備えたこと
により種々の二次曲線を簡単に描くことが可能となり、
広範囲に応用することができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】楕円を描く原理を示す図である。

【図２】円柱を或る傾斜角で切った場合を示す斜視図で
ある。

【図３】円錐を或る傾斜角で切った場合を示す斜視図で
ある。

【図４】本発明に係る輪郭描画装置の一実施例を示す図
である。

【図５】図４の描画器の断面図である。

【図６】図４の描画器の他の実施例を示す断面図であ
る。

【図７】図４の輪郭描画装置の一使用例を示す図であ
る。

【図８】図４の輪郭描画装置により楕円を描く場合の説
明図である。

【図９】図４の輪郭描画装置の他の使用例を示す図であ
る。

【図１０】図４の輪郭描画装置により卵形を描く場合の
説明図である。

【図１１】図４の輪郭描画装置により平板に斜めに交差
する円柱を通す孔を明ける場合の説明図である。

【符号の説明】

３円柱４円錐１０輪郭描画装置１１基台１２、１４、１６、２０、２２支持機構１３支柱１５、２１腕１８回転軸２３、２３’ 描画器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸と、前記回転軸を投影面に対して
所望の角度に保持する保持手段と、前記回転軸の先端に
所望の長さ及び角度に可変可能に支持された腕と、前記
腕の先端に所望の角度に可変可能に取り付けられ前記回
転軸の回転に伴い前記投影面に先端の軌跡を描く描画手
段とを備えたことを特徴とする輪郭描画装置。