位置出し装置

トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験

【発明の名称】	位置出し装置
【発明者】	【氏名】西多致【氏名】伊藤源昭
【要約】	【課題】平坦でない面即ち傾斜面を含む不整面でも使用できる位置出し装置を提供すること。【解決手段】脚部で床面に支持された架台１３上に相互に間隔をあけて２つの視準器１４を配置すると共に各視準器１４の縦方向中心軸線と同一の軸線を中心として回転可能に２つの伸縮可能なアーム１５、１６を架台１３に取り付け、一方のアーム１５の先端部にはレーザーポインター１７を取り付け、他方のアーム１６の先端部には整合板１８を取り付け、２つのアーム１５、１６の先端部が同一点に位置決めされた時、レーザーポインターと整合板が重なって、レーザーポインターからのレーザー光線が整合板１８のピンホール１８ａを通過して床面にマークできるように構成されていることを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】脚部で床面に支持された架台と、この架台上に設けられ、相互に間隔をあけて配置された２つの視準器と、前記架台に支持され、前記視準器に対して移動可能に支持されたレーザーポインターと、前記視準器に対して前記レーザーポインターの移動位置を座標として算出すべく設けられた位置表示手段とから構成されていることを特徴とする位置出し装置。
【請求項２】前記架台が四角形状の枠体から構成され、前記レーザーポインターが前記枠体における対向する一対の枠部材間にスライド可能に跨架された移動バーに摺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の位置出し装置。
【請求項３】２つの前記視準器が前記枠体の対角線上における角部に設置され、前記位置表示手段が前記枠体を構成する枠部分と前記レーザーポインターを摺動可能に支持する移動バーに付けられた目盛り部であることを特徴とする請求項２に記載の位置出し装置。
【請求項４】前記レーザーポインターが、前記各視準器の縦方向中心軸線と同一の軸線を中心として回転可能に前記架台に取り付けられた２つの伸縮可能なアームの一方の先端部に取り付けられ、他方の前記アームの先端部には前記レーザーポインターからのレーザ光を通過させるピンホールを備える整合板が取り付けられて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の位置出し装置。
【請求項５】前記位置表示手段として、前記各アームの回転中心位置から前記レーザーポインターまでの伸縮長さが分かるように伸縮可能な前記各アームに目盛りが付けられていることを特徴とする請求項４に記載の位置出し装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位置出し装置に関し、更に詳細には平坦でない床面などに墨出しを行う位置出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建物を建てる際、床面に種々の設計予定線即ち墨出し線を引く場合などに３次元位置出し装置が使用されている。従来の３次元位置出し装置は、間隔をあけた２つの視準器を備え、この視準器間を連結する板状のロッドをＸ軸スケールとし、このＸ軸スケールに対して直交する方向即ちＹ軸方向に伸長し、Ｘ軸スケールに対してスライド可能にＹ軸スケールを取り付けて構成されていた。
【０００３】このような３次元位置出し装置は、次のようにして使用される。すなわち、例えば鉄骨で構成された建物躯体における所定のフロアー床面に墨出し線を設計通りに引く場合、予想される墨出し線位置の近傍における床面に３次元位置出し装置を置く。
【０００４】次いで、地上の基準点若しくはこれから所定距離移動した位置に３次元トータルステーションと称する測量用光学測定器を配置し、この測量用光学測定器から３次元位置出し装置の各視準器に照準を合わせてそれぞれの視準器の位置即ち座標を求める。
【０００５】その後、Ｙ軸スケールを移動し、その目盛りを見ながら２つの座標点を床面にマークする。床面にマークされた各座標は、視準器の位置座標とＸ軸スケール及びＹ軸スケールの目盛りとから計算式で算出できる。
【０００６】そして、マークされた２つの座標を結ぶ直線を引き、設計図上でこの直線と墨出し線との交点を計算式で割出して２つの座標点のいずれか一方からの距離を求め、これを実寸に換算して実際の床面上にマークした座標点から測って直線上にしるす。この点が墨出し線上の第１の座標点となる。
【０００７】次に、３次元位置出し装置を移動させて、前述したと同じ操作を繰り返して２つの座標点を床面にマークし、同時に図面上でこれら２つの座標点を結ぶ直線と墨出し線との交点を割り出して、実際の床面にこの交点即ち墨出し線上の第２の座標点を取る。そして、第１の座標点と第２の座標点とを結ぶと、この線が墨出し線となる。このようにして床面にしるした墨出し線は設計上の位置出し線と正確に一致することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の３次元位置出し装置は、その構造から平坦な床面などでの使用に限られるという問題があった。従って、施工途中の建造物などでは、各施工階の躯体床が波形のデッキボードの状態であったりする時には、この３次元位置出し装置を用いて墨出しを行うことはできず、このような凹凸のある床面（不整面）でも使用できる３次元位置出し装置の開発が望まれていた。
【０００９】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、平坦でない面即ち傾斜面を含む不整面でも使用できる位置出し装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は位置出し装置であり、前述した技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明の位置出し装置は、脚部で床面に支持された架台と、この架台上に設けられ、相互に間隔をあけて配置された２つの視準器と、前記架台に支持され、前記視準器に対して移動可能に支持されたレーザーポインターと、前記視準器に対して前記レーザーポインターの移動位置を座標として算出すべく設けられた位置表示手段とから構成されることを特徴とする。
【００１１】＜本発明における具体的構成＞本発明の位置出し装置は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立する。その具体的構成要素とは、前記架台が四角形状の枠体から構成され、前記レーザーポインターが前記枠体における対向する一対の枠部材間にスライド可能に跨架された移動バーに摺動可能に支持されていることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の位置出し装置では、２つの視準器が枠体の対角線上における角部に設置され、位置表示手段が枠体を構成する枠部分とレーザーポインターを摺動可能に支持する移動バーに付けられた目盛り部であることを特徴とする。
【００１３】更に、本発明の位置出し装置では、レーザーポインターが各視準器の縦方向中心軸線と同一の軸線を中心として回転可能に前記架台に取り付けられた２つの伸縮可能なアームの一方の先端部に取り付けられ、他方のアームの先端部にはレーザーポインターからのレーザ光を通過させるピンホールを備える整合板が取り付けられて構成されていることを特徴とする。
【００１４】この場合の位置表示手段としては、伸縮可能な各アームに付けられた目盛りであり、この目盛りを読んで各アームの回転中心位置からレーザーポインターまでの伸縮長さを測るようにされている。
【００１５】本発明の位置出し装置によると、墨出しを行う施工階の床面にこれを配置し、例えば２つのアームをそれぞれ視準器の垂直軸線（座標点）を中心として回転し、それぞれの先端部を床面を臨む位置に張り出して相互に重ね合わせる。その時の各アームの長さを当該アームにしるされている目盛りを読んで計測する。
【００１６】次いで、基準点に設置された３次元トータルステーションと称する測量用光学測定器を用いて２つの視準器の座標を計測する。その後、一方のアームの先端部に取り付けたレーザーポインターからレーザー光線を出すと、そのレーザー光線は他方のアームの先端部に取り付けられピンホールを通過して床面の一点を照射する。この照射点を座標としてマークする。
【００１７】この座標は、２つの視準器の各位置座標と各アームの長さから計算で求められる。この計算は、計算機を用いれば非常に簡単に行うことができる。このようにして求めた座標を設計図上にも書き込む。次いで、相互に重なっている２つのアームの先端部を移動し、前述したと同様な手順で床面に別な座標をマークする。
【００１８】この座標も設計図上に書き込み、先に書き込んだ座標とを結んで直線を引き、墨出し線との交点の位置を２つの座標のいずれか一方からの長さを測って求める。この交点は、実際の床面でも２つの座標を結ぶ直線上にあることになるため、設計図上で割り出した２つの座標のいずれか一方からの長さを実際の距離に換算して直線上にとり、その位置を墨出し線上位置として床面にマークする。
【００１９】次に、この位置出し装置を移動して別な位置に設置し、前述したと同じ手順で２つの座標点を床面にマークすると共にその各座標点を設計図上に書き込み、これらの座標点を通る直線と墨出し線との交点を割り出す。設計図上で割り出したこの交点を、前述したと同じようにして床面に墨出し線上位置としてマークする。この２つの墨出し線上位置を結ぶ直線が設計上の墨出し線となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の位置出し装置を図に示される実施形態について更に詳細に説明する。図１～図３には本発明の第１の実施形態に係る位置出し装置１０が示されている。この実施形態に係る位置出し装置１０は、三脚台１１の支持テーブル１１ａに３つの高さ調整ネジ装置１２を介して取り付けられた架台１３を備える。
【００２１】この架台１３上には、２つの視準器１４が間隔をあけて取り付けられている。各視準器１４は、架台１３に回転可能に立脚された支持棒１４ａの上部にＵ字形の取付け枠１４ｂが取り付けられ、この取付け枠１４ｂの内側に反射板１４ｃがその両側部を取付け枠１４ｂに枢着して構成されている。
【００２２】この反射板１４ｃの表面には反射性能の高いシートが張り付けられており、その中心部には照準を合わせるため十字のマーク１４ｄが設けられている。各視準器１４を構成している支持棒１４ａの下端にはそれぞれアーム１５、１６の一端が、支持棒１４ａの軸中心線を中心として回転可能に取り付けられている。
【００２３】一方のアーム１５の他端即ち先端部にはレーザーポインター１７が下向きに取り付けられている。また、他方のアーム１６の他端即ち先端部には、２つのアーム１５、１６の先端部が同一位置にあることを確実にするために整合板即ち円盤状の穴あき板１８が取り付けられ、この穴あき板１８の中心部には、図３にレーザーポインター１７から照射されたレーザービームを通過させる程度の小さな穴即ちピンホール１８ａが形成されている。
【００２４】各アーム１５、１６は、それぞれ２つの筒状体１５ａ、１６ａとこれに一端開口部から摺動可能に収納されたロッド１５ｂ、１６ｂとから構成された入れ子状の伸縮部材として構成され、ロッド１５ｂ、１６ｂを筒状体１５ａ、１６ａから出し入れすることによりアーム１５、１６の長さを可変できるようにされている。
【００２５】このような各アーム１５、１６におけるロッド１５ｂ、１６ｂの外面には、伸縮時のアームの一端から他端までの全長を読みとる位置表示手段としての目盛り（図示せず）が表示されている。具体的には、アーム１５の筒状体１５ａの長さ（一端の回転中心位置から他端開口部までの長さ）をＳとすると、ロッド１５ｂの外面に表示される目盛りとしては、先端部に取り付けられたレーザーポインター１７の光軸線からアーム１５の軸方向反対端への各目盛り位置までの実質長さに前述した長さＳを加えた数値が伸縮位置でのアーム全長寸法として表示されている。
【００２６】従って、ロッド１５ｂを筒状体１５ａに対して伸縮させた時、筒状体１５ａの他端開口部が位置するロッド１５ｂの目盛りを読めば、アーム１５の一端回転中心位置から他端に取り付けられたレーザーポインター１７の光軸線までの全長が正確に且つ直ちに読みとることができる。
【００２７】各アーム１５、１６を構成する筒状体１５ａ、１６ａには、ロッド１５ｂ、１６ｂが筒状体１５ａ、１６ａから引き出され又は押し込まれて所望のアーム長に調整された時、相互の摺動を防止するための止めネジ１９が設けられている。各アーム１５、１６の他端に設けられているレーザーポインター１７と穴あき板１８とは、この他端同士が同一位置にある時、上下に重なるような関係に取り付けられている。
【００２８】次に、前述した実施形態の位置出し装置１０の使用方法を図４を参照して説明する。最初に、この位置出し装置１０を墨出しを行う施工階の床面に配置する。その際、図１に示されるように床面が傾斜している場合には、三脚台１１の各脚部長さを調整し、支持テーブル１１ａがおおよそ水平になるようにする。そして、架台１２に取り付けられた水準器２０を見ながら３つの高さ調整ネジ１２を調整し、架台１３を正確に水平状態にする。
【００２９】そして、２つのアーム１５、１６をそれぞれ視準器１４の支持棒１４ａの中心軸線を中心として回転し、それぞれの先端部に取り付けられているレーザーポインター１７と穴あき板１８とを床面に臨む位置に架台１２から張り出し、且つ相互に重ね合わせる。その時の各アーム１５、１６の長さを当該アームにしるされている目盛りを読んで計測する。
【００３０】次いで、基準点に設置された３次元トータルステーションと称する測量用光学測定器（図示せず）を用いて２つの視準器１４の座標を計測する。その後、一方のアーム１５の先端部に取り付けたレーザーポインター１７からレーザー光線３０を出すと、そのレーザー光線３０は他方のアーム１６の先端部に取り付けられた穴あき板１８のピンホール１８ａを通過して床面の一点を照射する。この照射点を座標点２１としてマークする。
【００３１】この座標点２１は、２つの視準器１４の各座標点と各アーム１５、１６の長さから計算で求められる。この計算は、パーソナルコンピューターなどを用いれば簡単に行うことができる。このようにして求めた座標点２１を設計図上にも書き込む。次いで、相互に重なっている２つのアーム１５、１６の先端部を移動し、前述したと同様な手順で床面に別な座標点２２をマークする。
【００３２】この座標点２２も設計図上に書き込み、先に書き込んだ座標点２１と結んで直線２３を引き、墨出し線との交点の位置を座標点２１又は座標点２２からの長さを測って求める。この交点は、実際の床面でも座標点２１又は座標点２２とを結ぶ直線２３上にあることになるため、設計図上で割り出した、座標点２１又は座標点２２からの長さを実際の長さ（Ｌ₁又はＬ₂）に換算して直線２３上で測り、その位置を墨出し線上位置２４として床面にマークする。
【００３３】次に、この位置出し装置１０を移動して別な位置に設置し、前述したと同じ手順で２つの座標点２５、２６を床面にマークすると共にその各位置を設計図上に書き込み、座標点２５、２６を通る直線２７と墨出し線との交点を割り出す。設計図上で割り出した交点を、前述したと同じようにして床面に墨出し線上位置２８としてマークする。
【００３４】この２つの墨出し線上位置２４、２８を結ぶ直線が設計上の墨出し線２９となる。このように前述した実施形態に係る位置出し装置１０によると、床面が不整面であってもこの床面に墨出しを行うことが高い精度で且つ容易にできる。
【００３５】次に、図５～図７には、本発明の第２の実施形態に係る位置出し装置４０が示されている。この実施形態に係る位置出し装置４０は、架台が四角形状の枠体４１を含む。すなわち、この位置出し装置４０を構成する枠体４１は、４辺の枠部材４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄからなり、１辺の枠部材４１ａの両端部である枠体４１の２つの角部と、この枠部材４１ａに対向する枠部材４１ｃの中間部とにそれぞれ三脚台１１の各脚部１１ａ、１１ｂ、１１ｃが取り付けられている。
【００３６】枠体４１において、対向する枠部材４１ａ、４１ｃの間に位置する一対の枠部材４１ｂ、４１ｄの間には図５に示されるように移動バー４２が跨架されている。具体的は、図７に示されるように対向する一対の枠部材４１ｂ、４１ｄの内側面にコ字形の溝部４３が形成され、この溝部４３に移動バー４２の両端部が摺動可能に配置されている。そして、この移動バー４２には更にレーザーポインター１７がスライド可能に支持されている。
【００３７】すなわち、移動バー４２の側面にはあり溝４２ａが形成され、このあり溝４２ａにスライダー４４が摺動可能に取り付けられている。レーザーポインター１７は、このスライダー４４の上に取り付けらて支持されている。その際、レーザーポインター１７は、真下に向かって照射されるレーザービームがスライダー４４に邪魔されないように適当な支持部材を利用してスライダー４４から張り出すように設置されている。
【００３８】２つの視準器１４は、図６に示されるように枠体４１の対角線上における２つの角部に設置されている。すなわち、１つの視準器１４は、枠部材４１ｂと枠部材４１ｃとの接続点である枠体４１の１つの角部上に設置され、また他の１つの視準器１４は、枠部材４１ａと枠部材４１ｄとの接続点である枠体４１の１つの角部上に設置されている。
【００３９】各視準器１４の構造は前述した第１の実施形態の場合とまったく同じである。各視準器１４に対するレーザーポインター１７の位置を算出するための位置表示手段として移動バー４２とこれを摺動可能に支持する対向する枠部分４１ｂ、４１ｄとの表面に目盛りが付けられている。
【００４０】これにより、前述した第１の実施形態と同様に各視準器１４の位置座標が３次元トータルステーションと称する測量用光学測定器により計測されると、レーザーポインター１７の位置座標は、移動バー４２と枠部分４１ｂ、４１ｄとの表面に付けられた目盛りを読みとって簡単な計算をすることにより算出することができる。
【００４１】なお、この第２の実施形態に係る位置出し装置４０の使用方法としては、最初に、枠体４１を構成する２つの隣接する枠部材４１ａ、４１ｂに取り付けられた水準器４５、４６を見ながら、枠体４１が水平になるように三脚台１１の各脚部１１ａ、１１ｂ、１１ｃを調整して不整地にこの位置出し装置４０を立てる。
【００４２】次いで、３次元トータルステーションと称する測量用光学測定器により、枠体４１上に取り付けられた２つの視準器１４の位置座標を計測し、次いで移動バー４２とスライダー４３を適宜移動させ、その位置でレーザーポインター１７が照射するレーザービームによる床面の位置をマーキングする。これ以後の使用方法は前述した第１の実施形態の場合とまったく同じであるので省略する。
【００４３】この第２の実施形態における位置出し装置４０では、架台が四角形の枠体４１を使用し、レーザーポインター１７がその内部空間をＸ方向及びＹ方向に自由に移動して床面にマーキングできるようにしたことから、非常に使い勝手がよくなるという優れた効果を奏する。特に、土木工事などで、傾斜地面における測量には非常に効果があり、従って屋外工事傾斜地の基準測量に有効に使用することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置出し装置によれば、架台を例えば三脚台によって支持し、その架台上に取り付けたレーザーポインターを２つ視準器に対してＸ方向及びＹ方向に自由に移動して床面に簡単にマーキングでき、しかもそのマーキング点の位置座標を簡単に計算で割り出せるようにしたことから、この位置出し装置を用いることによって平坦でない面即ち傾斜面を含む不整面でも高精度に且つ容易に墨出しを行うことができる。

【出願人】	【識別番号】０００２０１４７８【氏名又は名称】前田建設工業株式会社
【出願日】	平成１１年７月１２日（１９９９．７．１２）
【代理人】	【識別番号】１０００８９２４４【弁理士】【氏名又は名称】遠山勉（外２名）
【公開番号】	特開２００１－２１３５８（Ｐ２００１－２１３５８Ａ）
【公開日】	平成１３年１月２６日（２００１．１．２６）
【出願番号】	特願平１１－１９８０８９