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公開番号2024060986
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022168614
出願日2022-10-20
発明の名称角度の3等分、5等分用作図器
出願人個人
代理人個人
主分類B43L 13/00 20060101AFI20240425BHJP(筆記用または製図用の器具;机上付属具)
要約【課題】鋭角または鈍角を3分割または5分割する作図において、簡便な手順でありながら、従来の作図方法に比べて、実用に供するように誤差を小さくしたCAD作図方法を提供する。
【解決手段】3等分用作図器10は、一方の表面12に、正三角形O1ABと正三角形に外接する外接円Cとが表示された透明薄板状作図器本体と、透明薄板状作図器に設けられた直線状スリット14と、直線状スリット14を摺動可能な可動ピン16と、定辺ABの各端の頂点A、B上にピン止めされた固定ピン18と、可動ピン16と固定ピン18の各々とを連結する、一対の中央角形成ロッド20A、20Bと、透明中央角度表示プレートとから構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
透明薄板状作図器であって、
一方の表面に、正三角形Ｏ１ＡＢと該正三角形に外接する外接円とが表示され、
該正三角形Ｏ１ＡＢの定辺ＡＢに対向する対向頂点Ｏ１と、該外接円の中心Ｏとを通る直線状スリットが設けられ、
中心Ｏと前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂそれぞれを結ぶ線分ＯＡおよび線分ＯＢが表示され、
直線状スリットを摺動可能な可動ピンＺと、
前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂ上にピン止めされた固定ピンと、
前記可動ピンＺと前記固定ピンの各々とを連結する、一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢとを有し、
一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢそれぞれ、対応する前記固定ピンに対して、前記可動ピンＺと前記固定ピンとを結ぶ方向に摺動可能に設けられ、
各中央角形成ロッドは、前記可動ピンＺが前記直線状スリットを摺動することにより、前記固定ピンが回動して、両中央角形成ロッド間に所定中央角を形成可能であり、
任意角度ＸＯＹで交差する２直線の各々に、前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂが位置するように、該透明薄板状作図器を位置決めし、
任意角度ＸＯＹに応じて定まる所与中央角度を形成するように、前記可動ピンＺを前記直線状スリット上で位置決めし、
該外接円の中心Ｏを通り、定辺ＡＢの各頂点Ａ、Ｂと対向頂点Ｏ１とを結ぶ各辺Ｏ１Ａ、Ｏ１Ｂに平行な線分が各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉを求め、
各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉそれぞれと対向頂点Ｏ１とを結ぶ線分が線分ＯＡおよび線分ＯＢそれぞれと交わる点Ｐ、Ｑを求め、
Ｏと点Ｐ、Ｑそれぞれを通る線分ＯＬ、ＯＭを引くことにより、任意角度ＸＯＹの３等分に相当する角XOL、角LOMおよび角MOYを作図する、
ことを特徴とする角度の３等分用作図器。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
透明薄板状作図器であって、
一方の表面に、正三角形Ｏ１ＡＢと該正三角形に外接する外接円とが表示され、
該正三角形Ｏ１ＡＢの定辺ＡＢに対向する対向頂点Ｏ１と、該外接円の中心Ｏとを通る直線状スリットが設けられ、
中心Ｏを通り、定辺ＡＢに平行な平行線CDが表示され、
直線状スリットを摺動可能な可動ピンＺと、
前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂ上にピン止めされた固定ピンと、
前記可動ピンＺと前記固定ピンの各々とを連結する、一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢとを有し、
一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢそれぞれ、対応する前記固定ピンに対して、前記可動ピンＺと前記固定ピンとを結ぶ方向に摺動可能に設けられ、
各中央角形成ロッドは、前記可動ピンＺが前記直線状スリットを摺動することにより、前記固定ピンが回動して、両中央角形成ロッド間に所定中央角を形成可能であり、
任意角度ＸＯＹで交差する２直線の各々に、前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂが位置するように、該透明薄板状作図器を位置決めし、
任意角度ＸＯＹに応じて定まる所与中央角度を形成するように、前記可動ピンＺを前記直線状スリット上で位置決めし、
該外接円の中心Ｏを通り、定辺ＡＢの各頂点Ａ、Ｂと対向頂点Ｏ１とを結ぶ各辺Ｏ１Ａ、Ｏ１Ｂに平行な線分が各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉを求め、
各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉそれぞれと対向頂点Ｏ１とを結ぶ線分が平行線CDと交わる点Ｐ、Ｑを求め、
Ｏと点Ｐ、Ｑそれぞれを通る線分ＯＬ、ＯＭを引くことにより、任意角度ＸＯＹの２/５、１/５および２/５それぞれに相当する角XOL、角LOMおよび角MOYを作図する、
ことを特徴とする角度の５等分用作図器。
【請求項３】
前記直線状スリットを構成する直線状縁には、前記可動ピンＺの位置に応じて定まる両中央角形成ロッド間により形成される角度目盛りが付されている、請求項１または請求項２に記載の作図器。
【請求項４】
等分すべき角度と中央角度との関係を示す透明グラフプレートをさらに有し、透明作図器上に重ね合わせることにより、前記可動ピンの位置を決定可能とする、請求項１または請求項２に記載の作図器。
【請求項５】
前記可動ピンは、前記一方の表面上で摺動可能に、軸線を中心として回転可能である拡径本体部と、該拡径本体部の下面に対して同心状に設けられ、下方に延びる縮径部とを有し、該縮径部は、前記直線状スリットに嵌合可能な径を有し、前記中央角形成ロッドそれぞれは、一方の端部に、前記拡径本体部の外周面に対して摺動可能に嵌合するリング部を有する、請求項１または請求項２に記載の作図器。
【請求項６】
前記固定ピンはそれぞれ、前記一方の表面上で摺動可能に、軸線を中心として回転可能である拡径本体部と、該拡径本体部の下面に対して同心状に設けられ、下方に延びる縮径部と、対応する前記中央角形成ロッドが摺動可能な貫通穴とを有し、対応する中央角形成ロッドが、該貫通穴の長手方向に並進移動可能としている、請求項１または請求項２に記載の作図器。
【請求項７】
前記可動ピンおよび前記固定ピンはそれぞれ、前記透明薄板状作図器に対して、前記縮径部を介して着脱自在に差し仕込まれる、請求項５または請求項６に記載の作図器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、角度の３等分、５等分用作図器に関し、より詳細には、精度良く、かつ簡便に任意角度の３等分の作図が可能な、角度の３等分、５等分用作図器に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
コンパスと定規だけを用いた角度の等分の厳密な作図方法に関し、特に角度の３等分の作図方法はあり得ないことが数学的に証明されている。より詳細には、ギリシャの３大作図問題のひとつである、『角の３等分問題』について、角の３等分問題とは、『任意に与えられた角度を三等分することは可能か？』という問題であり、通常の作図方法、すなわち、コンパスと目盛りの無い定規を用いた作図法では、一般に与えられた角の三等分を作図することが不可能であることが知られている。しかしながら、目盛りのついた定規を使用する作図方法、折り紙を用いた作図方法、放物線を描ける小道具を用いた作図方法等、道具の使い方を変更したり、新しい道具を追加することにより、角の三等分を作図できる場合があることも知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１は、角の３等分作図補助器を開示する。より詳細には、任意角の３等分作図方法の、習得のため、容易に３等分の作図を行う際の補助となる器具を目的として、一方の端部の縁が円弧状になっている略長方形の透明板の円弧側の上面には、扇形の４分円とその中心点を上端とする中心線が引かれ、その中心線の下端では、１５度の狭角で傾斜線が４分円の左角でつながっている。以上の図形を表示し、そして４分円の中心点には指示針とその指示針を軸支する為の中心軸を基板上に設けた角の３等分作図補助器が開示されている。このような補助器によれば、ノートなどの用紙に任意角と４等分線と中心角が直角となる直線の一辺を書き入れた図面の上に、発案した３等分作図法の法則をつかって３等分線の印を書き入れられる基板１を置き指示針などを、操作することによって、任意角の４分の１である４等分線に、１２分の１の角度を加えることにより３等分線が引ける印を書き入れられる。以上の構成により容易に作図がかけるとされている。
【０００４】
たとえば、特許文献２は、等分線作図定規器を開示する。より詳細には、等分線を簡単な手法で求めることのできる定規を提供することを目的として、直角２辺と、この２辺間を結ぶ傾斜辺とからなる三角定規において、直角２辺の一辺と傾斜辺との合点を基点とし、この基点と直角２辺の他の一辺の等分点とを結ぶ直線上にスリットによる辺を設けたことを特徴とする等分線作図定規器である。このような等分線作図定規器によれば、測定すべき直線上の２点間の１点に直角２辺の一辺を合わせ、そのときの他の一辺が傾斜辺に交わった点で前記1辺に直交する直線の測定線を引き、この測定線とスリットとが交差する交点が等分点となる。
【０００５】
よって、CADにおいても、角度の等分の作図アルゴリズムは、厳密な等分となっておらず、CADのデータに基づいてCAMにより、実際に加工する場合、たとえば、底面が正多角形（正１１角形）の正角錐形を加工する場合には、１１面の側面が厳密に形成されないことから、たとえば、１１面の側面の各々に対する光の反射は、微妙に異なってしまう。そのため、光学系機器において、厳密な光経路の実現が重要となるような用途においては、誤差をなるべく小さくすることが要求されている。
また、ＣＡＤにおいて、直線または曲線を作図する線の太さは、細いほど好ましく、作図自体が厳密になるほど、線の太さ自体がクローズアップされる。よって、特に、角度の等分の作図方法が厳密になるほど、作図する線の太さ自体を細くすることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００１－１３１５９３号
実開平０３－９５９０１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、本発明の目的は、精度良く、かつ簡便に任意角度の３等分の作図が可能な、角度の３等分用作図器を提供する。
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、精度良く、かつ簡便に任意角度の５等分の作図が可能な、角度の５等分用作図器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明の角度の３等分用作図器は、
透明薄板状作図器であって、
一方の表面に、正三角形Ｏ１ＡＢと該正三角形に外接する外接円とが表示され、
該正三角形Ｏ１ＡＢの定辺ＡＢに対向する対向頂点Ｏ１と、該外接円の中心Ｏとを通る直線状スリットが設けられ、
中心Ｏと前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂそれぞれを結ぶ線分ＯＡおよび線分ＯＢが表示され、
直線状スリットを摺動可能な可動ピンＺと、
前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂ上にピン止めされた固定ピンと、
前記可動ピンＺと前記固定ピンの各々とを連結する、一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢとを有し、
一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢそれぞれ、対応する前記固定ピンに対して、前記可動ピンＺと前記固定ピンとを結ぶ方向に摺動可能に設けられ、
各中央角形成ロッドは、前記可動ピンＺが前記直線状スリットを摺動することにより、前記固定ピンが回動して、両中央角形成ロッド間に所定中央角を形成可能であり、
任意角度ＸＯＹで交差する２直線の各々に、前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂが位置するように、該透明薄板状作図器を位置決めし、
任意角度ＸＯＹに応じて定まる所与中央角度を形成するように、前記可動ピンＺを前記直線状スリット上で位置決めし、
該外接円の中心Ｏを通り、定辺ＡＢの各頂点Ａ、Ｂと対向頂点Ｏ１とを結ぶ各辺Ｏ１Ａ、Ｏ１Ｂに平行な線分が各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉを求め、
各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉそれぞれと対向頂点Ｏ１とを結ぶ線分が線分ＯＡおよび線分ＯＢそれぞれと交わる点Ｐ、Ｑを求め、
Ｏと点Ｐ、Ｑそれぞれを通る線分ＯＬ、ＯＭを引くことにより、任意角度ＸＯＹの３等分に相当する角XOL、角LOMおよび角MOYを作図する、
構成としている。
【０００９】
以上の構成によれば、任意鋭角または任意鈍角ＸＯＹの３等分用作図器を利用して、任意角度ＸＯＹで交差する２直線の各々に、前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂが位置するように、透明薄板状作図器を位置決めし、任意角度ＸＯＹに応じて定まる所与中央角度を形成するように、可動ピンＺを直線状スリット上で位置決めし、外接円の中心Ｏを通り、定辺ＡＢの各頂点Ａ、Ｂと対向頂点Ｏ１とを結ぶ各辺Ｏ１Ａ、Ｏ１Ｂに平行な線分が各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉを求め、各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉそれぞれと対向頂点Ｏ１とを結ぶ線分が線分ＯＡおよび線分ＯＢそれぞれと交わる点Ｐ、Ｑを求め、Ｏと点Ｐ、Ｑそれぞれを通る線分ＯＬ、ＯＭを引くことにより、任意角度ＸＯＹの３等分に相当する角XOL、角LOMおよび角MOYを作図することが可能であり、精度良く、かつ簡便に任意角度の３等分の作図が可能である。
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明の角度の５等分用作図器は、
透明薄板状作図器であって、
一方の表面に、正三角形Ｏ１ＡＢと該正三角形に外接する外接円とが表示され、
該正三角形Ｏ１ＡＢの定辺ＡＢに対向する対向頂点Ｏ１と、該外接円の中心Ｏとを通る直線状スリットが設けられ、
中心Ｏを通り、定辺ＡＢに平行な平行線CDが表示され、
直線状スリットを摺動可能な可動ピンＺと、
前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂ上にピン止めされた固定ピンと、
前記可動ピンＺと前記固定ピンの各々とを連結する、一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢとを有し、
一対の中央角形成ロッドZＡ、ZＢそれぞれ、対応する前記固定ピンに対して、前記可動ピンＺと前記固定ピンとを結ぶ方向に摺動可能に設けられ、
各中央角形成ロッドは、前記可動ピンＺが前記直線状スリットを摺動することにより、前記固定ピンが回動して、両中央角形成ロッド間に所定中央角を形成可能であり、
任意角度ＸＯＹで交差する２直線の各々に、前記定辺ＡＢの各端の頂点Ａ、Ｂが位置するように、該透明薄板状作図器を位置決めし、
任意角度ＸＯＹに応じて定まる所与中央角度を形成するように、前記可動ピンＺを前記直線状スリット上で位置決めし、
該外接円の中心Ｏを通り、定辺ＡＢの各頂点Ａ、Ｂと対向頂点Ｏ１とを結ぶ各辺Ｏ１Ａ、Ｏ１Ｂに平行な線分が各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉを求め、
各中央角形成ロッドと交わる点Ｈ、Ｉそれぞれと対向頂点Ｏ１とを結ぶ線分が平行線CDと交わる点Ｐ、Ｑを求め、
Ｏと点Ｐ、Ｑそれぞれを通る線分ＯＬ、ＯＭを引くことにより、任意角度ＸＯＹの２/５、１/５および２/５それぞれに相当する角XOL、角LOMおよび角MOYを作図する、構成としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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