測量用三脚の求心方法及び求心装置
【課題】測量用の三脚の求心作業を容易にし、その所要時間を短縮する。
【解決手段】目測で、測量用の三脚１１の台座３１が水平に維持されてその中心が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるように、三本の脚部２１の開く角度と長さとを決めて三脚１１を仮設置し（第１の工程）、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器１１１を備える求心装置１０１を、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心から等しい長さの部分で、仮設置した三脚１１の開いた三本の脚部２１の同一位置に連結固定し（第２の工程）、台座３１の孔３２から水準器１１１を通して基点ＢＰを観察し、水準器１１１が水平を示すように三脚１１の脚部２１の長さを個々に調節する水平出し作業と、水準器１１１の中心を通して基点ＢＰが見えるように三脚１１の設置位置を調節する位置出し作業とを繰り返し行なう（第３の工程）。
【解決手段】目測で、測量用の三脚１１の台座３１が水平に維持されてその中心が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるように、三本の脚部２１の開く角度と長さとを決めて三脚１１を仮設置し（第１の工程）、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器１１１を備える求心装置１０１を、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心から等しい長さの部分で、仮設置した三脚１１の開いた三本の脚部２１の同一位置に連結固定し（第２の工程）、台座３１の孔３２から水準器１１１を通して基点ＢＰを観察し、水準器１１１が水平を示すように三脚１１の脚部２１の長さを個々に調節する水平出し作業と、水準器１１１の中心を通して基点ＢＰが見えるように三脚１１の設置位置を調節する位置出し作業とを繰り返し行なう（第３の工程）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測量用の三脚を使用するに際して、その台座を水平に維持しつつ台座と基点とを鉛直線上に一致させる求心作業を支援するための求心方法及びこの方法に用いる求心装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セオドライトを据え付けるための測量用の三脚を用いるに際しては、求心作業を行なうことが必要となる。求心作業では、基点の鉛直線上に中心を一致させて三脚を設置するのだが、それのみならず、セオドライトを据え付ける三脚の台座が水平を維持するように調節しなければならない。かなり微妙な作業である。このため、三脚の求心作業には、相当なスキルが要求されるばかりか、十分なスキルを身に付けたベテランであっても、一度で求心を求めることは殆ど不可能である。特に、傾斜地などの地面に段差があるような場所では、ただでさえ難しい求心作業がより一層困難を極め、いかにベテランであっても、作業完了までには多大な時間がかかってしまう。
【０００３】
そこで、従来、三脚の求心作業を支援する発明として、トランシット測量における三脚設置用定規と題された発明が出願され、開示されている（特許文献１参照）。この発明は、簡単に云うと、頂点からの二辺を１２０度の角度に設定可能な定規であり、各辺には頂点からの長さを等しくした表示（ＩとＪ、Ｉ´とＪ´）を記している。三脚の求心作業に際しては、基点に頂点を位置合わせして地面に置き、三脚の脚部のうち二つの脚部の長さを揃えた上で、長さを揃えた二つの脚部を表示に合わせて設置する。その後、「台座が水平になるように残りの脚Ｃの脚先位置を定める。または脚Ｃの脚長を調整し台座が水平になるようにする（特許文献１の原文通り）」と記載されている（特許文献１の第３頁左欄第４行〜第６行目参照）。こうすることで、三脚の求心作業を行なうことができる、というのが特許文献１の主張である。
【０００４】
なお、特許文献１では、トランシットという用語を用いている。世間では、セオドライトとトランシットとを区別する向きもあるが、本明細書では、セオドライトという用語を、トランシットをも含む広い概念で用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１０６５６公報
【特許文献２】特開２００７−０７１５９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この出願の発明者の分析によれば、特許文献１に記載されている三脚設置用定規を用いたとしても、求心作業がさほど容易にならない。その理由は、次の通りである。
【０００７】
（１）どうやって台座を水平にするのか
特許文献１には、「台座が水平になるように残りの脚Ｃの脚先位置を定める。または脚Ｃの脚長を調整し台座が水平になるようにする」として、二つの方法が示されている（特許文献１の第３頁左欄第４行〜第５行目参照）。ところが、いずれの方法も、台座が水平かどうかの判断を目測に頼るのでので、結局のところ、どうやって台座を水平にするのかが明らかでない。
【０００８】
（２）傾斜地では使えないことがある
特許文献１に記載の発明では、三脚の脚部のうち、定規の二辺に合わせる二つの脚部の長さを等しい長さに揃えなければならない。市街地では問題なさそうであるが、山間部などの起伏が激しい傾斜地では、二つの脚部を等しい長さに揃え難い状況が多々発生する。この場合、三脚設置用定規は全く使い物にならない。あるいは、二つの脚部を等しい長さに揃えることができる状況であっても、基点が傾斜地に位置するなどして三脚設置用定規そのものを地面に置くことができない状況では、やはり、三脚設置用定規を使うことができない。
【０００９】
なお、特許文献２は、特許文献１に記載の発明の課題の解決を謳う発明が記載されている。しかしながら、特許文献２は、セオドライトを据え付けた後の三脚の位置を調節することを内容としており、セオドライトを据え付ける前に三脚を容易に求心作業したいというこの出願の発明者の思いとは、些かずれがある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、測量用の三脚の求心作業を容易にし、その所要時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の測量用三脚の求心方法は、目測で、測量用の三脚の台座が水平に維持されてその中心が基点の鉛直線上に位置付けられるように、三本の脚部の開く角度と長さとを決めて前記三脚を仮設置する第１の工程と、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で前記三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる求心装置を、前記仮設置した三脚の開いた三本の脚部のそれぞれの同一位置に連結固定する第２の工程と、前記三脚の台座の孔から前記水準器を通して前記基点を観察し、前記水準器が水平を示すように前記三脚の脚部の長さを個々に調節する水平出し作業と、前記水準器の中心を通して前記基点が見えるように前記三脚の設置位置を調節する位置出し作業とを実行する第３の工程と、を備えることによって上記課題を解決する。
【００１２】
本発明の測量用三脚の求心装置は、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器と、前記水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、測量用の三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる三個の連結部と、を備えることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、台座を水平に維持する水平出し作業と台座の中心を基点の鉛直線上に位置付ける位置出し作業とからなる求心作業に際して、仮設置した測量用の三脚の脚部に求心装置を連結固定することで個々の脚部の開く角度を等しく揃え、これによって、個々の脚部の開き角度の相違が水平出し作業に与える影響をなくして水平出し作業の単純化を図ることができ、その上で、水準器という視覚的に明確な指標を用いて水平出し作業及び位置出し作業を支援することができ、したがって、三脚の求心作業を容易にし、その所要時間を飛躍的に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態の求心装置の一例を示す平面図。
【図２】求心装置の水準器の正面図。
【図３】求心装置の水準器が備える気泡観察領域を拡大して示す縦断正面図。
【図４】求心装置に補助的に装着して用いる求心補助具であり、（ａ）は保管運搬時の状態、（ｂ）は使用時の状態をそれぞれ示す斜視図。
【図５】求心装置に対する求心補助具の着脱構造を示す求心装置と求心補助具との底面図。
【図６】本実施の形態の求心方法の一態様として、第１の工程を説明するための、測量用の三脚の斜視図。
【図７】第２及び第３の工程を説明するための、測量用の三脚に求心装置を連結固定した状態を示す斜視図。
【図８】第３の工程を説明するための、求心装置を連結固定した測量用の三脚を上方から見た平面図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、求心装置の水準器が備える気泡観察領域での気泡の動きを例示する平面図。
【図１０】求心作業が完了した測量用の三脚にセオドライトを据え付けた状態を示す斜視図。
【図１１】本実施の形態の求心方法の別の一態様として、第１の工程を説明するための、測量用の三脚の斜視図。
【図１２】第２及び第３の工程を説明するための、測量用の三脚に求心装置を連結固定した状態を示す斜視図。
【図１３】求心作業が完了した測量用の三脚にセオドライトを据え付けた状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の一形態を図面に基づいて説明する。説明項目は次の通り。
１．測量用三脚の求心装置
（１）求心装置の基本構成 （主に、図１〜図３に基づき説明）
（２）求心装置の変形例
（３）求心補助具とその着脱構造（主に、図４〜図５に基づき説明）
２．測量用三脚の求心方法
（１）三脚の基本構成
（２）態様１ （主に、図６〜図１０に基づき説明）
≪第１の工程≫
≪第２の工程≫
≪第３の工程≫
≪セオドライトの据え付け工程≫
（３）態様２ （主に、図１１〜図１３に基づき説明）
≪第１の工程≫
≪第２の工程≫
≪第３の工程≫
≪セオドライトの据え付け工程≫
３．本実施の形態の作用効果
【００１６】
１．測量用三脚の求心装置
（１）求心装置の基本構成
求心装置の基本構成を、主に図１〜図３に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、求心装置１０１は、水準器１１１と、この水準器１１１に取り付けられた三本のベルト１２１とから構成されている。水準器１１１としては、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式のものが採用されている。ベルト１２１は、測量用の三脚１１（図６〜図１３参照）に水準器１１１を連結固定させる連結部として機能する。
【００１８】
水準器１１１について説明する。水準器１１１は、正三角形をした基体１１２を備え、その中心位置に半球形状の気泡観察領域１１３を配置している。基体１１２は、平べったいハウジングであり、内部に空洞１１４を有している。空洞１１４には、アルコールやエーテルなどの液体１１５が密閉的に充填されている。液体１１５は、空洞１１４の内部に完全に充填されておらず、ほんの僅か空間を残している。この空間が、気泡ＡＢとなる。気泡ＡＢは、平べったい基体１１２が水平姿勢に維持されると、気泡観察領域１１３の頂部に位置付けられ、水準器１１１が水平であることを視覚的に示す。このような水準器１１１は、一例として、全体が透光性を有する樹脂によって基体１１２を形成しており、これによって、気泡観察領域１１３の部分に、鉛直方向の透光性を持たせている。
【００１９】
三本のベルト１２１について説明する。三本のベルト１２１は、それぞれ、水準器１１１の基体１１２に根元部分を固定されている。基体１１２がなす三角形の頂点となる位置に、固定部Ｆによって固定されているわけである。固定部Ｆは、ベルト１２１と基体１１２とを貫通して抜け止め固定されるピン形状の固定具である。基体１１２において、固定部Ｆが貫通する部分までは空洞１１４が達していないので、この部分から内部の液体１１５が漏れ出すことはない。
【００２０】
三本のベルト１２１は、前述したように、測量用の三脚１１（図６〜図１３参照）に水準器１１１を連結固定させる役割を担っている。この役割を果たすために、三本のベルト１２１には、それぞれ、同じ位置に複数個の長さ調節孔１２２が開けられ、バックル１２３が設けられている。バックル１２３は、一つの長さ調節孔１２２を選択的に抜け止め固定し、ベルト１２１の長さを調節する。三脚１１の三本の脚部２１のそれぞれに三本のベルト１２１を掛け渡し、選択した一つの長さ調節孔１２２をバックル１２３で固定することで、水準器１１１を三脚１１に連結固定することができる。この際、三本のベルト１２１は、同じ位置の長さ調節孔１２２を用いることで、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、三脚１１に水準器１１１を連結固定させることが可能となる。
【００２１】
ベルト１２１にとっての重要な属性は、
◎ 経時変化や気候変動に伴う伸縮が少ないこと
◎ たとえ伸縮したとしても、三本のベルト１２１が均等に伸縮すること
である。これらの属性を満足するのに適した材質は、皮革である。したがって、ベルト１２１の材料としては、皮革が優れている。
【００２２】
（２）求心装置の変形例
水準器１１１の変形例を紹介する。
【００２３】
水準器１１１は、気泡観察領域１１３の部分に鉛直方向の透光性を持たせることを目的として、透光性を有する部材によって基体１１２を形成している。このため、少なくとも気泡観察領域１１３の部分のみが透光性を有していればよい。そこで、別の一例としては、基体１１２において、気泡観察領域１１３以外の部分の透光度を落としたり、非透光性にしたりしてもよい。
【００２４】
水準器１１１は、基体１１２に気泡観察領域１１３を一体に形成している。この構造は、構造の単純化やそれに基づく製造の容易化という大きな利点をもたらす。けれども、水準器１１１に求められる本質的な構造ではない。そこで、別の一例としては、気泡観察領域１１３の部分にのみ、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器を用い、これを別体の基体で保持するようにしてもよい。この場合の基体は、必ずしも内部に空洞１１４を有するようなハウジングである必要はなく、例えば一枚の平板状部材でも、そのような平板状部材にリブを設けて構造補強したような部材でもよい。
【００２５】
基体１１２の正三角形の形状は、気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向にベルト１２１を延ばす上で、極めて好都合な形状であると共に、視覚的な安定感も生む。けれども、水準器１１１に求められる本質的な形状ではない。そこで、別の一例としては、基体１１２を正三角形以外の形状、例えば円形状、四角形以上の多角形形状に形成してもよい。
【００２６】
ベルト１２１の変形例を紹介する。
【００２７】
ベルト１２１の長さ調節構造として、複数あるうちから選択した一つの長さ調節孔１２２をバックル１２３で抜け止め固定する構造を紹介した。これに対して、バックル１２３は、圧力を加えてベルト１２１を所望長さに固定する構造のものでもよい。この構造は、本来的にベルト１２１の長さを無段階調節するものであるが、ベルト１２１に印を付けておくことで、ベルト１２１の長さを複数段階に調節することができる。
【００２８】
ベルト１２１の使命は、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、三脚１１に水準器１１１を連結固定する連結部の役割を果たすということである。この使命を全うできる限り、連結部としてベルト１２１を用いなければならない必然性はなく、他の構造に置き換えてもよい。例えば、ワイヤ、ロープ、固定構造物などを連結部として採用してもよい。もっとも、ベルト１２１の優れた点は、他段階の長さ調節が可能であるという点である。そこで、ワイヤ、ロープ、固定構造物などを連結部として採用する場合にも、三個の連結部それぞれを等しい長さに長さ調節可能な構造を併せて設けることが望ましい。
【００２９】
（３）求心補助具とその着脱構造
求心補助具１５１を、主に図４及び図５に基づいて説明する。
【００３０】
図４に示すように、求心補助具１５１は、筒状の補助具基体１５２の一端にフランジ１５３が設けられた構造物である。筒状であるが故に、求心補助具１５１の中心部分は空孔１５４となっている。補助具基体１５２は、大径部１５２ａと中径部１５２ｂと小径部１５２ｃとがスライド自在に入子状になっており、小さく畳み込むことができる。保管時や運搬時には、図４（ａ）に示すように、補助具基体１５２を畳んで求心補助具１５１を小さくすることができる。使用時には、図４（ｂ）に示すように、補助具基体１５２を伸ばして求心補助具１５１を所期状態にする。
【００３１】
図５に示すように、水準器１１１には、求心補助具１５１を着脱自在に保持するホルダ１３１が形成されている。ホルダ１３１は、水準器１１１の基体１１２の底面に突出して形成されたＵ字形状の部材である。Ｕ字形状であるが故に、ホルダ１３１の主体をなすホルダ基体１３２は、一面に開口ＯＰを開け、二辺を対面させている。このようなホルダ基体１３２は、水準器１１１の基体１１２に連なる付け根部分に溝部１３３を形成し、対面する二辺において、溝部１３３の部分の対向間隔をそれ以外の部分の対向間隔よりも広げている。ホルダ基体１３２において、溝部１３３の部分の対向間隔は、求心補助具１５１のフランジ１５３の直径よりも僅かに広く、溝部１３３以外の部分の対向間隔は、フランジ１５３の直径よりも狭く補助具基体１５２の大径部１５２ａの直径よりも僅かに広く設定されている。これにより、フランジ１５３を開口ＯＰから溝部１３３に差し込んでスライド移動させれば、水準器１１１に求心補助具１５１を取り付けてホルダ１３１で保持することができる。反対に、ホルダ１３１に保持された求心補助具１５１をスライド移動させてフランジ１５３を開口ＯＰから抜き取れば、水準器１１１から求心補助具１５１を取り外すことができる。
【００３２】
ホルダ１３１において重要なことは、水準器１１１の気泡観察領域１１３の下部に、求心補助具１５１を着脱自在に保持するという位置関係である。この位置関係により、溝部１３３を上から覗き込んだ場合、求心補助具１５１の空孔１５４を通して地面を見通すことができる。
【００３３】
２．測量用三脚の求心方法
測量用の三脚１１の求心作業は、セオドライト５１（図１０、図１３参照）を据え付ける台座３１を水平に維持し、かつ、基点ＢＰの鉛直線上に中心を一致させて三脚１１を設置する作業である。求心作業が正しく行なわれることで、セオドライト５１の望遠鏡５２を覗いての測量作業の正確性を期することができる。ここでは、このような求心作業を遂行するに際しての画期的な求心方法を紹介する。
【００３４】
求心方法について、二つの態様を紹介する。最初に紹介する態様は、比較的平坦な地面に測量用の三脚１１を設置するのに適した態様である（態様１）。次に紹介する別の態様は、起伏が激しい傾斜地に測量用の三脚１１を設置するのに適した態様である（態様２）。これらの各態様を説明する前に、三脚１１の基本構成について確認する。
【００３５】
（１）三脚の基本構成
図６に示すように、測量用の三脚１１は、セオドライト５１（図１０、図１３参照）を据え付ける台座３１を有している。台座３１は、セオドライト５１を据え付けるための孔３２を有している。台座３１に対するセオドライト５１の据え付け構造については、従来構造と変わる点はないので、その説明を省略する。ここで重要なことは、台座３１の孔３２の中心が、三脚１１の中心に位置付けられている、ということである。
【００３６】
三脚１１は、台座３１に、三本の脚部２１を１２０度間隔で取り付けている。これらの脚部２１は、任意の角度に開くことができる。このような三本の脚部２１は、それぞれ、三本の第１脚部２２を台座３１に取り付け、これらの第１脚部２２から第２脚部２３を引き伸ばし、長さを調節することができる。三本の第２脚部２３は、第１脚部２２にスライド自在に取り付けられ、締着部２４の締め付けによって任意の位置に固定可能である。
【００３７】
（２）態様１
態様１の求心方法を、主に図６〜図１０に基づいて説明する。三脚１１の求心方法は、次に述べる第１の工程〜第３の工程によって実行される。
【００３８】
≪第１の工程≫
図６に示すように、三脚１１を仮設置する。この際、三本の脚部２１の開く角度と長さとを決める。どのように決めるかというと、目測で、
（条件１）
三脚１１の台座３１が水平に維持されるようにすること
（条件２）
台座３１の中心が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるようにすること
という条件を満たすように決める。台座３１の中心は、その孔３２の中心位置である。この作業は、あくまで目測で行なえばよいのだが、後々の作業を難しくしないためには、できるだけ正確に行なうことが望ましい。
【００３９】
もっとも、態様１は、比較的平坦な地面に測量用の三脚１１を設置することを想定している。この場合、三本の脚部２１の長さをほぼ一致させれば、台座３１は概ね水平に維持されるはずである。したがって、上記条件１及び２をおおよそ満足すればよい第１の工程においては、台座３１の水平度について、然程神経質になる必要はない。
【００４０】
≪第２の工程≫
図７に示すように、三脚１１の脚部２１に、求心装置１０１を取り付ける。求心装置１０１は、前述したように、三本の脚部２１のそれぞれに三本のベルト１２１を掛け渡し、長さ調節孔１２２のうちの一つをバックル１２３で抜け止め固定することによって、三脚１１に取り付けることができる。
【００４１】
この際、重要なことが二つある。一つは、三本のベルト１２１のそれぞれにおいて同一の長さ調節孔１２２を用い、三本のベルト１２１の長さを全て等しい長さに揃える、ということである。もう一つは、三本の脚部２１に対する三本のベルト１２１の連結固定位置を、それぞれの脚部２１において同一位置とする、ということである。一例として、第１脚部２２の先端部、締着部２４の当たりにベルト１２１を連結固定すれば、締着部２４が目印となり、三本の脚部２１の同一位置にベルト１２１を連結固定することが容易となる。こうすることで、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上において、中心からの長さが等しくなる位置で、三本の脚部２１に水準器１１１が取り付けられる。その結果、
（現象１）
三本の脚部２１の開く角度が等しく揃う
（現象２）
台座３１の孔３２の中心と水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心とが、鉛直線上で一致する
という二つの重要な現象が発生する。
【００４２】
≪第３の工程≫
この工程は、三脚１１の求心作業の中核をなす。先に説明したとおり、三脚１１の求心作業は、
（目的１）
セオドライト５１（図１０、図１３参照）を据え付ける台座３１を水平に維持する
（目的２）
基点ＢＰの鉛直線上に中心を一致させて三脚１１を設置する
ことを目的として実施される。
【００４３】
図８に示すように、第３の工程では、三脚１１の台座３１の孔３２から水準器１１１を通して基点ＢＰを観察し、上記目的１を水平出し作業によって実現し、上記目的２を位置出し作業によって実現する。水平出し作業は、水準器１１１が水平を示すように、三脚１１の脚部２１の長さを個々に調節する作業である。位置出し作業は、水準器１１１の中心を通して基点ＢＰが見えるように、三脚の設置位置を調節する作業である。
【００４４】
図９に示すように、水平出し作業において、台座３１が水平から大きく傾いている場合、水準器１１１の気泡観察領域１１３から気泡ＡＢが外れる（図９（ａ）参照）。この状態から、三脚１１の脚部２１の長さを適宜調節すると、気泡観察領域１１３に気泡ＡＢが出現し始める（図９（ｂ）参照）。更に脚部２１の長さを調節すると、気泡ＡＢが気泡観察領域１１３の中心に近づく（図９（ｃ）参照）。最終的に、気泡観察領域１１３の中心に気泡ＡＢが位置付けられれば（図９（ｄ）参照）、水平出し作業が完了する。
【００４５】
位置出し作業は、三脚の設置位置を微妙にずらしながら、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心を通して基点ＢＰが見えるようにする作業である。気泡観察領域１１３の中心を通して基点ＢＰを見ることができたならば、位置出し作業が完了する。
【００４６】
水平出し作業と位置出し作業とは、いずれを先に行なうようにしてもよい。もっとも、一方の作業が完了した後にもう一方の作業を行なうと、完了したはずの一方の作業での結果にずれが発生する可能性がある。例えば、位置出し作業を完了した後、水平出し作業をしていずれかの脚部２１の長さを調節すると、一旦は位置出し作業が完了したはずなのに、気泡観察領域１１３の中心から基点ＢＰがずれることがある。このときには、水平出し作業と位置出し作業とを何度か繰り返す。こうすることで、いずれは、そのようなずれが収束する。こうして、求心作業が完了する。
【００４７】
≪セオドライトの据え付け工程≫
図１０に示すように、三脚１１の求心作業が完了したら、台座３１にセオドライト５１を据え付ける。セオドライト５１は、水平度微調整機構と水平移動機構とを備えており、水平度微調整機構による水平度の微調整と、水平移動機構による基点ＢＰを通る鉛直線に対する微調整とを行なうことができる。ただし、三脚１１の求心作業がラフすぎると、セオドライト５１の微調整範囲を逸脱し、微調整不可能になってしまう。この場合、三脚１１の求心作業が再度必要となり、極めて煩わしい。この点、本実施の形態によれば、三脚１１の求心作業を高精度に行なうことができるので、セオドライト５１の微調整範囲の逸脱という現象を確実に防止することができる。
【００４８】
（３）態様２
態様２の求心方法を、主に図１１〜図１３に基づいて説明する。態様２の求心作業は、基本的には態様１の求心作業を踏襲している。このため、態様１の求心作業と同じ部分については、説明を省略する。
【００４９】
≪第１の工程≫
態様２は、比較的起伏が激しい傾斜地に測量用の三脚１１を設置することを想定している。傾斜地において、上記条件１、つまり、三脚１１の台座３１が水平に維持されるようにするという条件を満足するためには、三本の脚部２１の長さを傾斜状態に合わせた長さに調節する必要がある。図１１に示すように、相対的に低い位置の地面に設置する脚部２１ほど、その長さを長くしなければならないのである。
【００５０】
第１の工程は、あくまでも三脚１１の仮設置である。上記条件１及び２を、厳密に満足させる必要はない。ただ、三本の脚部２１の長さを傾斜状態に合わせた長さに調節する作業は、態様１の三本の脚部２１を等しい長さに揃えることよりも、若干難しかろう。この意味では、態様１との比較において、第１の工程の作業を幾分慎重に行なう必要がある。
【００５１】
≪第２の工程≫
態様１での第１の工程を示す図６と態様２での第１の工程を示す図１１とを比較すると明らかなように、上記条件１の三脚１１の台座３１が水平に維持されるようにするための作業をするにしても、上記条件２の台座３１の中心が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるようにするための作業をするにしても、平坦地で行なうよりも傾斜地で行なう方が難しい。これは、三本の脚部２１の長さを等しく揃えればよいか適宜異なる長さに揃えていかなければならないかという作業上の問題のみならず、目の錯覚という現象を原因としている面がある。上記条件１のための作業は水平度を感受する感覚、上記条件２の作業は鉛直度を感受する感覚が要求されるところ、地面の傾斜は、そのような水平度及び鉛直度を感受する人間の視覚を麻痺させるからである。
【００５２】
そこで、傾斜地で三脚１１の求心作業をする際に活躍するのが、求心補助具１５１である。求心補助具１５１は、第１の工程での三脚１１の仮設置を、より正確にするのに役立つ。このような求心補助具１５１の取り扱いは、第２の工程における第１のサブ工程と第２のサブ工程とで定められている。
【００５３】
≪第２の工程の第１のサブ工程≫
図１２に示すように、第１のサブ工程では、求心補助具１５１を水準器１１１に装着する。装着位置は、気泡観察領域１１３の下部である。図５に示すように、ホルダ１３１の開口ＯＰから、ホルダ基体１３２の溝部１３３に求心補助具１５１のフランジ１５３を滑らせるようにして奥まで差し込めば、求心補助具１５１を水準器１１１に容易に装着することができる。
【００５４】
水準器１１１に対する求心補助具１５１の装着タイミングは、第２のサブ工程の前であれば、いつでもよい。より詳しく云うと、三脚１１に連結固定する前の水準器１１１に対して求心補助具１５１を予め装着してもよいし、三脚１１に連結固定した後の水準器１１１に求心補助具１５１を装着してもよい。具体的な状況の一例として、求心補助具１５１が役立ちそうだと思えば、水準器１１１に予め求心補助具１５１を装着しておけばよい。これに対して、仮設置した三脚１１に第２の工程で求心装置１０１を連結固定したところ、どうも、上記条件１及び２の何れか一方又は両方を満足していないのではないかと感じた場合には、その時点で水準器１１１に求心補助具１５１を装着すればよい。
【００５５】
≪第２の工程の第２のサブ工程≫
図１２に示すように、第２のサブ工程では、第３の工程に先立ち、求心補助具１５１と基点ＢＰとを横方向から観察し、仮設置した三脚１１の設置位置を修正する。
【００５６】
観察は、次のように行なう。第一に、求心補助具１５１が鉛直線に沿って配置されているかどうかを観察する。そうなっていれば、三脚１１の台座３１も水平に維持されることになり、上記条件１を満足させることができるからである。第二に、求心補助具１５１の先端部が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられているかどうかを観察する。そうなっていれば、台座３１の中心も基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられることになり、上記条件２を満足させることができるからである。
【００５７】
設置位置の修正は、次のように行なう。上記観察と並行して、求心補助具１５１が鉛直線に沿って配置されるよう、三本の脚部２１の長さを微妙に調節しつつ、求心補助具１５１の先端部が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるように、それらの脚部２１の設置位置を微妙に調節する。
【００５８】
以上説明した第２のサブ工程を実施するに際して、求心補助具１５１は、三脚１１に連結固定された水準器１１１に装着された状態で垂直方向に長いので、その鉛直度を感受し易く、また、下方に延びて基点ＢＰに近づくので、基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられているかどうかを感受しやすい。したがって、求心補助具１５１は、一旦仮設置した三脚１１の設置位置を、上記条件１及び２をより厳格に満たすように修正するのに、大いに貢献する。
【００５９】
≪第３の工程≫
態様２の第３の工程では、三脚１１の台座３１の孔３２から水準器１１１と求心補助具１５１の空孔１５４とを通して基点ＢＰを観察する。それ以外の点は、態様１での第３の工程と変わるところはない。
【００６０】
≪セオドライトの据え付け工程≫
図１３に示すように、三脚１１の求心作業が完了したら、台座３１にセオドライト５１を据え付ける。この工程も、態様１でのセオドライトの据え付け工程と変わるところはない。
【００６１】
３．本実施の形態の作用効果
本実施の形態によれば、三脚１１の求心作業において、台座３１の水平度は、三本の脚部２１について、その長さが個々に変われば変動し、その開き具合が個々に変わっても変動する。このため、脚部２１の長さと開き具合とを共に調節しながら台座３１の水平度を出そうとすると、その作業は極めて複雑化し、困難さを極める。これに対して、本実施の形態の求心装置１０１を使うと、上記第１の工程で仮設置した三脚１１の脚部２１に求心装置１０１を連結固定するだけで、個々の脚部２１の開く角度を等しく揃えることができる。このため、台座３１の水平度を出すに際して、個々の脚部２１の開き具合の相違が与える影響を捨象することが可能となり、水平出し作業の単純化を図ることができる。その上で、本実施の形態によれば、水準器１１１という視覚的に明確な指標を用いて水平出し作業及び位置出し作業を支援することができる。その結果、三脚１１の求心作業を容易にし、その所要時間を飛躍的に短縮することができる。
【００６２】
本実施の形態によれば、求心補助具１５１を用いることにより、上記第１の工程で仮設置した三脚１１の位置を、上記条件１及び２をより厳格に満たすように修正することができる。このような求心補助具１５１の効果は、態様２として例示したように、傾斜地に三脚１１を設置するに際して、絶大な効果をもたらす。もっとも、だからといって、平坦地に三脚１１を設置する場合に求心補助具１５１を用いてはならないわけではなく、必要に応じて求心補助具１５１を用いればよいことは云うまでもない。
【００６３】
本実施の形態によれば、三脚１１の脚部２１に対する水準器１１１の連結固定を、水準器１１１に設けた三本のベルト１２１によって行なうようにしたので、求心装置１０１の構造の簡略化を図ることができる。また、ベルト１２１は柔軟性を有しているので、求心装置１０１の小型化を図ることができ、可搬性の向上も図られる。
【００６４】
しかも、ベルト１２１においては、所望の長さ調節孔１２２をバックル１２３で抜け止め固定するだけで、三本の脚部２１の開き角度にかかわらず、脚部２１の同一部分に水準器１１１を連結固定することができる。例えば、三脚１１の伸縮しない第１脚部２２の先端部にバックル１２３を巻き付け固定することが可能となる。その結果、個々の脚部２１の開く角度を等しく揃えることが容易となり、求心作業の求心精度の向上に一役買うことになる。
【符号の説明】
【００６５】
１１ 三脚
２１ 脚部
２２ 第１脚部
３１ 台座
３２ 孔
１０１ 求心装置
１１１ 水準器
１１２ 基体
１１３ 気泡観察領域
１２１ ベルト（連結部）
１２３ バックル
１３１ ホルダ
１５１ 求心補助具
ＡＢ 気泡
ＢＰ 基点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測量用の三脚を使用するに際して、その台座を水平に維持しつつ台座と基点とを鉛直線上に一致させる求心作業を支援するための求心方法及びこの方法に用いる求心装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セオドライトを据え付けるための測量用の三脚を用いるに際しては、求心作業を行なうことが必要となる。求心作業では、基点の鉛直線上に中心を一致させて三脚を設置するのだが、それのみならず、セオドライトを据え付ける三脚の台座が水平を維持するように調節しなければならない。かなり微妙な作業である。このため、三脚の求心作業には、相当なスキルが要求されるばかりか、十分なスキルを身に付けたベテランであっても、一度で求心を求めることは殆ど不可能である。特に、傾斜地などの地面に段差があるような場所では、ただでさえ難しい求心作業がより一層困難を極め、いかにベテランであっても、作業完了までには多大な時間がかかってしまう。
【０００３】
そこで、従来、三脚の求心作業を支援する発明として、トランシット測量における三脚設置用定規と題された発明が出願され、開示されている（特許文献１参照）。この発明は、簡単に云うと、頂点からの二辺を１２０度の角度に設定可能な定規であり、各辺には頂点からの長さを等しくした表示（ＩとＪ、Ｉ´とＪ´）を記している。三脚の求心作業に際しては、基点に頂点を位置合わせして地面に置き、三脚の脚部のうち二つの脚部の長さを揃えた上で、長さを揃えた二つの脚部を表示に合わせて設置する。その後、「台座が水平になるように残りの脚Ｃの脚先位置を定める。または脚Ｃの脚長を調整し台座が水平になるようにする（特許文献１の原文通り）」と記載されている（特許文献１の第３頁左欄第４行〜第６行目参照）。こうすることで、三脚の求心作業を行なうことができる、というのが特許文献１の主張である。
【０００４】
なお、特許文献１では、トランシットという用語を用いている。世間では、セオドライトとトランシットとを区別する向きもあるが、本明細書では、セオドライトという用語を、トランシットをも含む広い概念で用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１０６５６公報
【特許文献２】特開２００７−０７１５９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この出願の発明者の分析によれば、特許文献１に記載されている三脚設置用定規を用いたとしても、求心作業がさほど容易にならない。その理由は、次の通りである。
【０００７】
（１）どうやって台座を水平にするのか
特許文献１には、「台座が水平になるように残りの脚Ｃの脚先位置を定める。または脚Ｃの脚長を調整し台座が水平になるようにする」として、二つの方法が示されている（特許文献１の第３頁左欄第４行〜第５行目参照）。ところが、いずれの方法も、台座が水平かどうかの判断を目測に頼るのでので、結局のところ、どうやって台座を水平にするのかが明らかでない。
【０００８】
（２）傾斜地では使えないことがある
特許文献１に記載の発明では、三脚の脚部のうち、定規の二辺に合わせる二つの脚部の長さを等しい長さに揃えなければならない。市街地では問題なさそうであるが、山間部などの起伏が激しい傾斜地では、二つの脚部を等しい長さに揃え難い状況が多々発生する。この場合、三脚設置用定規は全く使い物にならない。あるいは、二つの脚部を等しい長さに揃えることができる状況であっても、基点が傾斜地に位置するなどして三脚設置用定規そのものを地面に置くことができない状況では、やはり、三脚設置用定規を使うことができない。
【０００９】
なお、特許文献２は、特許文献１に記載の発明の課題の解決を謳う発明が記載されている。しかしながら、特許文献２は、セオドライトを据え付けた後の三脚の位置を調節することを内容としており、セオドライトを据え付ける前に三脚を容易に求心作業したいというこの出願の発明者の思いとは、些かずれがある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、測量用の三脚の求心作業を容易にし、その所要時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の測量用三脚の求心方法は、目測で、測量用の三脚の台座が水平に維持されてその中心が基点の鉛直線上に位置付けられるように、三本の脚部の開く角度と長さとを決めて前記三脚を仮設置する第１の工程と、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で前記三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる求心装置を、前記仮設置した三脚の開いた三本の脚部のそれぞれの同一位置に連結固定する第２の工程と、前記三脚の台座の孔から前記水準器を通して前記基点を観察し、前記水準器が水平を示すように前記三脚の脚部の長さを個々に調節する水平出し作業と、前記水準器の中心を通して前記基点が見えるように前記三脚の設置位置を調節する位置出し作業とを実行する第３の工程と、を備えることによって上記課題を解決する。
【００１２】
本発明の測量用三脚の求心装置は、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器と、前記水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、測量用の三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる三個の連結部と、を備えることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、台座を水平に維持する水平出し作業と台座の中心を基点の鉛直線上に位置付ける位置出し作業とからなる求心作業に際して、仮設置した測量用の三脚の脚部に求心装置を連結固定することで個々の脚部の開く角度を等しく揃え、これによって、個々の脚部の開き角度の相違が水平出し作業に与える影響をなくして水平出し作業の単純化を図ることができ、その上で、水準器という視覚的に明確な指標を用いて水平出し作業及び位置出し作業を支援することができ、したがって、三脚の求心作業を容易にし、その所要時間を飛躍的に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態の求心装置の一例を示す平面図。
【図２】求心装置の水準器の正面図。
【図３】求心装置の水準器が備える気泡観察領域を拡大して示す縦断正面図。
【図４】求心装置に補助的に装着して用いる求心補助具であり、（ａ）は保管運搬時の状態、（ｂ）は使用時の状態をそれぞれ示す斜視図。
【図５】求心装置に対する求心補助具の着脱構造を示す求心装置と求心補助具との底面図。
【図６】本実施の形態の求心方法の一態様として、第１の工程を説明するための、測量用の三脚の斜視図。
【図７】第２及び第３の工程を説明するための、測量用の三脚に求心装置を連結固定した状態を示す斜視図。
【図８】第３の工程を説明するための、求心装置を連結固定した測量用の三脚を上方から見た平面図。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、求心装置の水準器が備える気泡観察領域での気泡の動きを例示する平面図。
【図１０】求心作業が完了した測量用の三脚にセオドライトを据え付けた状態を示す斜視図。
【図１１】本実施の形態の求心方法の別の一態様として、第１の工程を説明するための、測量用の三脚の斜視図。
【図１２】第２及び第３の工程を説明するための、測量用の三脚に求心装置を連結固定した状態を示す斜視図。
【図１３】求心作業が完了した測量用の三脚にセオドライトを据え付けた状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の一形態を図面に基づいて説明する。説明項目は次の通り。
１．測量用三脚の求心装置
（１）求心装置の基本構成 （主に、図１〜図３に基づき説明）
（２）求心装置の変形例
（３）求心補助具とその着脱構造（主に、図４〜図５に基づき説明）
２．測量用三脚の求心方法
（１）三脚の基本構成
（２）態様１ （主に、図６〜図１０に基づき説明）
≪第１の工程≫
≪第２の工程≫
≪第３の工程≫
≪セオドライトの据え付け工程≫
（３）態様２ （主に、図１１〜図１３に基づき説明）
≪第１の工程≫
≪第２の工程≫
≪第３の工程≫
≪セオドライトの据え付け工程≫
３．本実施の形態の作用効果
【００１６】
１．測量用三脚の求心装置
（１）求心装置の基本構成
求心装置の基本構成を、主に図１〜図３に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、求心装置１０１は、水準器１１１と、この水準器１１１に取り付けられた三本のベルト１２１とから構成されている。水準器１１１としては、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式のものが採用されている。ベルト１２１は、測量用の三脚１１（図６〜図１３参照）に水準器１１１を連結固定させる連結部として機能する。
【００１８】
水準器１１１について説明する。水準器１１１は、正三角形をした基体１１２を備え、その中心位置に半球形状の気泡観察領域１１３を配置している。基体１１２は、平べったいハウジングであり、内部に空洞１１４を有している。空洞１１４には、アルコールやエーテルなどの液体１１５が密閉的に充填されている。液体１１５は、空洞１１４の内部に完全に充填されておらず、ほんの僅か空間を残している。この空間が、気泡ＡＢとなる。気泡ＡＢは、平べったい基体１１２が水平姿勢に維持されると、気泡観察領域１１３の頂部に位置付けられ、水準器１１１が水平であることを視覚的に示す。このような水準器１１１は、一例として、全体が透光性を有する樹脂によって基体１１２を形成しており、これによって、気泡観察領域１１３の部分に、鉛直方向の透光性を持たせている。
【００１９】
三本のベルト１２１について説明する。三本のベルト１２１は、それぞれ、水準器１１１の基体１１２に根元部分を固定されている。基体１１２がなす三角形の頂点となる位置に、固定部Ｆによって固定されているわけである。固定部Ｆは、ベルト１２１と基体１１２とを貫通して抜け止め固定されるピン形状の固定具である。基体１１２において、固定部Ｆが貫通する部分までは空洞１１４が達していないので、この部分から内部の液体１１５が漏れ出すことはない。
【００２０】
三本のベルト１２１は、前述したように、測量用の三脚１１（図６〜図１３参照）に水準器１１１を連結固定させる役割を担っている。この役割を果たすために、三本のベルト１２１には、それぞれ、同じ位置に複数個の長さ調節孔１２２が開けられ、バックル１２３が設けられている。バックル１２３は、一つの長さ調節孔１２２を選択的に抜け止め固定し、ベルト１２１の長さを調節する。三脚１１の三本の脚部２１のそれぞれに三本のベルト１２１を掛け渡し、選択した一つの長さ調節孔１２２をバックル１２３で固定することで、水準器１１１を三脚１１に連結固定することができる。この際、三本のベルト１２１は、同じ位置の長さ調節孔１２２を用いることで、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、三脚１１に水準器１１１を連結固定させることが可能となる。
【００２１】
ベルト１２１にとっての重要な属性は、
◎ 経時変化や気候変動に伴う伸縮が少ないこと
◎ たとえ伸縮したとしても、三本のベルト１２１が均等に伸縮すること
である。これらの属性を満足するのに適した材質は、皮革である。したがって、ベルト１２１の材料としては、皮革が優れている。
【００２２】
（２）求心装置の変形例
水準器１１１の変形例を紹介する。
【００２３】
水準器１１１は、気泡観察領域１１３の部分に鉛直方向の透光性を持たせることを目的として、透光性を有する部材によって基体１１２を形成している。このため、少なくとも気泡観察領域１１３の部分のみが透光性を有していればよい。そこで、別の一例としては、基体１１２において、気泡観察領域１１３以外の部分の透光度を落としたり、非透光性にしたりしてもよい。
【００２４】
水準器１１１は、基体１１２に気泡観察領域１１３を一体に形成している。この構造は、構造の単純化やそれに基づく製造の容易化という大きな利点をもたらす。けれども、水準器１１１に求められる本質的な構造ではない。そこで、別の一例としては、気泡観察領域１１３の部分にのみ、鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器を用い、これを別体の基体で保持するようにしてもよい。この場合の基体は、必ずしも内部に空洞１１４を有するようなハウジングである必要はなく、例えば一枚の平板状部材でも、そのような平板状部材にリブを設けて構造補強したような部材でもよい。
【００２５】
基体１１２の正三角形の形状は、気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向にベルト１２１を延ばす上で、極めて好都合な形状であると共に、視覚的な安定感も生む。けれども、水準器１１１に求められる本質的な形状ではない。そこで、別の一例としては、基体１１２を正三角形以外の形状、例えば円形状、四角形以上の多角形形状に形成してもよい。
【００２６】
ベルト１２１の変形例を紹介する。
【００２７】
ベルト１２１の長さ調節構造として、複数あるうちから選択した一つの長さ調節孔１２２をバックル１２３で抜け止め固定する構造を紹介した。これに対して、バックル１２３は、圧力を加えてベルト１２１を所望長さに固定する構造のものでもよい。この構造は、本来的にベルト１２１の長さを無段階調節するものであるが、ベルト１２１に印を付けておくことで、ベルト１２１の長さを複数段階に調節することができる。
【００２８】
ベルト１２１の使命は、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、三脚１１に水準器１１１を連結固定する連結部の役割を果たすということである。この使命を全うできる限り、連結部としてベルト１２１を用いなければならない必然性はなく、他の構造に置き換えてもよい。例えば、ワイヤ、ロープ、固定構造物などを連結部として採用してもよい。もっとも、ベルト１２１の優れた点は、他段階の長さ調節が可能であるという点である。そこで、ワイヤ、ロープ、固定構造物などを連結部として採用する場合にも、三個の連結部それぞれを等しい長さに長さ調節可能な構造を併せて設けることが望ましい。
【００２９】
（３）求心補助具とその着脱構造
求心補助具１５１を、主に図４及び図５に基づいて説明する。
【００３０】
図４に示すように、求心補助具１５１は、筒状の補助具基体１５２の一端にフランジ１５３が設けられた構造物である。筒状であるが故に、求心補助具１５１の中心部分は空孔１５４となっている。補助具基体１５２は、大径部１５２ａと中径部１５２ｂと小径部１５２ｃとがスライド自在に入子状になっており、小さく畳み込むことができる。保管時や運搬時には、図４（ａ）に示すように、補助具基体１５２を畳んで求心補助具１５１を小さくすることができる。使用時には、図４（ｂ）に示すように、補助具基体１５２を伸ばして求心補助具１５１を所期状態にする。
【００３１】
図５に示すように、水準器１１１には、求心補助具１５１を着脱自在に保持するホルダ１３１が形成されている。ホルダ１３１は、水準器１１１の基体１１２の底面に突出して形成されたＵ字形状の部材である。Ｕ字形状であるが故に、ホルダ１３１の主体をなすホルダ基体１３２は、一面に開口ＯＰを開け、二辺を対面させている。このようなホルダ基体１３２は、水準器１１１の基体１１２に連なる付け根部分に溝部１３３を形成し、対面する二辺において、溝部１３３の部分の対向間隔をそれ以外の部分の対向間隔よりも広げている。ホルダ基体１３２において、溝部１３３の部分の対向間隔は、求心補助具１５１のフランジ１５３の直径よりも僅かに広く、溝部１３３以外の部分の対向間隔は、フランジ１５３の直径よりも狭く補助具基体１５２の大径部１５２ａの直径よりも僅かに広く設定されている。これにより、フランジ１５３を開口ＯＰから溝部１３３に差し込んでスライド移動させれば、水準器１１１に求心補助具１５１を取り付けてホルダ１３１で保持することができる。反対に、ホルダ１３１に保持された求心補助具１５１をスライド移動させてフランジ１５３を開口ＯＰから抜き取れば、水準器１１１から求心補助具１５１を取り外すことができる。
【００３２】
ホルダ１３１において重要なことは、水準器１１１の気泡観察領域１１３の下部に、求心補助具１５１を着脱自在に保持するという位置関係である。この位置関係により、溝部１３３を上から覗き込んだ場合、求心補助具１５１の空孔１５４を通して地面を見通すことができる。
【００３３】
２．測量用三脚の求心方法
測量用の三脚１１の求心作業は、セオドライト５１（図１０、図１３参照）を据え付ける台座３１を水平に維持し、かつ、基点ＢＰの鉛直線上に中心を一致させて三脚１１を設置する作業である。求心作業が正しく行なわれることで、セオドライト５１の望遠鏡５２を覗いての測量作業の正確性を期することができる。ここでは、このような求心作業を遂行するに際しての画期的な求心方法を紹介する。
【００３４】
求心方法について、二つの態様を紹介する。最初に紹介する態様は、比較的平坦な地面に測量用の三脚１１を設置するのに適した態様である（態様１）。次に紹介する別の態様は、起伏が激しい傾斜地に測量用の三脚１１を設置するのに適した態様である（態様２）。これらの各態様を説明する前に、三脚１１の基本構成について確認する。
【００３５】
（１）三脚の基本構成
図６に示すように、測量用の三脚１１は、セオドライト５１（図１０、図１３参照）を据え付ける台座３１を有している。台座３１は、セオドライト５１を据え付けるための孔３２を有している。台座３１に対するセオドライト５１の据え付け構造については、従来構造と変わる点はないので、その説明を省略する。ここで重要なことは、台座３１の孔３２の中心が、三脚１１の中心に位置付けられている、ということである。
【００３６】
三脚１１は、台座３１に、三本の脚部２１を１２０度間隔で取り付けている。これらの脚部２１は、任意の角度に開くことができる。このような三本の脚部２１は、それぞれ、三本の第１脚部２２を台座３１に取り付け、これらの第１脚部２２から第２脚部２３を引き伸ばし、長さを調節することができる。三本の第２脚部２３は、第１脚部２２にスライド自在に取り付けられ、締着部２４の締め付けによって任意の位置に固定可能である。
【００３７】
（２）態様１
態様１の求心方法を、主に図６〜図１０に基づいて説明する。三脚１１の求心方法は、次に述べる第１の工程〜第３の工程によって実行される。
【００３８】
≪第１の工程≫
図６に示すように、三脚１１を仮設置する。この際、三本の脚部２１の開く角度と長さとを決める。どのように決めるかというと、目測で、
（条件１）
三脚１１の台座３１が水平に維持されるようにすること
（条件２）
台座３１の中心が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるようにすること
という条件を満たすように決める。台座３１の中心は、その孔３２の中心位置である。この作業は、あくまで目測で行なえばよいのだが、後々の作業を難しくしないためには、できるだけ正確に行なうことが望ましい。
【００３９】
もっとも、態様１は、比較的平坦な地面に測量用の三脚１１を設置することを想定している。この場合、三本の脚部２１の長さをほぼ一致させれば、台座３１は概ね水平に維持されるはずである。したがって、上記条件１及び２をおおよそ満足すればよい第１の工程においては、台座３１の水平度について、然程神経質になる必要はない。
【００４０】
≪第２の工程≫
図７に示すように、三脚１１の脚部２１に、求心装置１０１を取り付ける。求心装置１０１は、前述したように、三本の脚部２１のそれぞれに三本のベルト１２１を掛け渡し、長さ調節孔１２２のうちの一つをバックル１２３で抜け止め固定することによって、三脚１１に取り付けることができる。
【００４１】
この際、重要なことが二つある。一つは、三本のベルト１２１のそれぞれにおいて同一の長さ調節孔１２２を用い、三本のベルト１２１の長さを全て等しい長さに揃える、ということである。もう一つは、三本の脚部２１に対する三本のベルト１２１の連結固定位置を、それぞれの脚部２１において同一位置とする、ということである。一例として、第１脚部２２の先端部、締着部２４の当たりにベルト１２１を連結固定すれば、締着部２４が目印となり、三本の脚部２１の同一位置にベルト１２１を連結固定することが容易となる。こうすることで、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上において、中心からの長さが等しくなる位置で、三本の脚部２１に水準器１１１が取り付けられる。その結果、
（現象１）
三本の脚部２１の開く角度が等しく揃う
（現象２）
台座３１の孔３２の中心と水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心とが、鉛直線上で一致する
という二つの重要な現象が発生する。
【００４２】
≪第３の工程≫
この工程は、三脚１１の求心作業の中核をなす。先に説明したとおり、三脚１１の求心作業は、
（目的１）
セオドライト５１（図１０、図１３参照）を据え付ける台座３１を水平に維持する
（目的２）
基点ＢＰの鉛直線上に中心を一致させて三脚１１を設置する
ことを目的として実施される。
【００４３】
図８に示すように、第３の工程では、三脚１１の台座３１の孔３２から水準器１１１を通して基点ＢＰを観察し、上記目的１を水平出し作業によって実現し、上記目的２を位置出し作業によって実現する。水平出し作業は、水準器１１１が水平を示すように、三脚１１の脚部２１の長さを個々に調節する作業である。位置出し作業は、水準器１１１の中心を通して基点ＢＰが見えるように、三脚の設置位置を調節する作業である。
【００４４】
図９に示すように、水平出し作業において、台座３１が水平から大きく傾いている場合、水準器１１１の気泡観察領域１１３から気泡ＡＢが外れる（図９（ａ）参照）。この状態から、三脚１１の脚部２１の長さを適宜調節すると、気泡観察領域１１３に気泡ＡＢが出現し始める（図９（ｂ）参照）。更に脚部２１の長さを調節すると、気泡ＡＢが気泡観察領域１１３の中心に近づく（図９（ｃ）参照）。最終的に、気泡観察領域１１３の中心に気泡ＡＢが位置付けられれば（図９（ｄ）参照）、水平出し作業が完了する。
【００４５】
位置出し作業は、三脚の設置位置を微妙にずらしながら、水準器１１１の気泡観察領域１１３の中心を通して基点ＢＰが見えるようにする作業である。気泡観察領域１１３の中心を通して基点ＢＰを見ることができたならば、位置出し作業が完了する。
【００４６】
水平出し作業と位置出し作業とは、いずれを先に行なうようにしてもよい。もっとも、一方の作業が完了した後にもう一方の作業を行なうと、完了したはずの一方の作業での結果にずれが発生する可能性がある。例えば、位置出し作業を完了した後、水平出し作業をしていずれかの脚部２１の長さを調節すると、一旦は位置出し作業が完了したはずなのに、気泡観察領域１１３の中心から基点ＢＰがずれることがある。このときには、水平出し作業と位置出し作業とを何度か繰り返す。こうすることで、いずれは、そのようなずれが収束する。こうして、求心作業が完了する。
【００４７】
≪セオドライトの据え付け工程≫
図１０に示すように、三脚１１の求心作業が完了したら、台座３１にセオドライト５１を据え付ける。セオドライト５１は、水平度微調整機構と水平移動機構とを備えており、水平度微調整機構による水平度の微調整と、水平移動機構による基点ＢＰを通る鉛直線に対する微調整とを行なうことができる。ただし、三脚１１の求心作業がラフすぎると、セオドライト５１の微調整範囲を逸脱し、微調整不可能になってしまう。この場合、三脚１１の求心作業が再度必要となり、極めて煩わしい。この点、本実施の形態によれば、三脚１１の求心作業を高精度に行なうことができるので、セオドライト５１の微調整範囲の逸脱という現象を確実に防止することができる。
【００４８】
（３）態様２
態様２の求心方法を、主に図１１〜図１３に基づいて説明する。態様２の求心作業は、基本的には態様１の求心作業を踏襲している。このため、態様１の求心作業と同じ部分については、説明を省略する。
【００４９】
≪第１の工程≫
態様２は、比較的起伏が激しい傾斜地に測量用の三脚１１を設置することを想定している。傾斜地において、上記条件１、つまり、三脚１１の台座３１が水平に維持されるようにするという条件を満足するためには、三本の脚部２１の長さを傾斜状態に合わせた長さに調節する必要がある。図１１に示すように、相対的に低い位置の地面に設置する脚部２１ほど、その長さを長くしなければならないのである。
【００５０】
第１の工程は、あくまでも三脚１１の仮設置である。上記条件１及び２を、厳密に満足させる必要はない。ただ、三本の脚部２１の長さを傾斜状態に合わせた長さに調節する作業は、態様１の三本の脚部２１を等しい長さに揃えることよりも、若干難しかろう。この意味では、態様１との比較において、第１の工程の作業を幾分慎重に行なう必要がある。
【００５１】
≪第２の工程≫
態様１での第１の工程を示す図６と態様２での第１の工程を示す図１１とを比較すると明らかなように、上記条件１の三脚１１の台座３１が水平に維持されるようにするための作業をするにしても、上記条件２の台座３１の中心が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるようにするための作業をするにしても、平坦地で行なうよりも傾斜地で行なう方が難しい。これは、三本の脚部２１の長さを等しく揃えればよいか適宜異なる長さに揃えていかなければならないかという作業上の問題のみならず、目の錯覚という現象を原因としている面がある。上記条件１のための作業は水平度を感受する感覚、上記条件２の作業は鉛直度を感受する感覚が要求されるところ、地面の傾斜は、そのような水平度及び鉛直度を感受する人間の視覚を麻痺させるからである。
【００５２】
そこで、傾斜地で三脚１１の求心作業をする際に活躍するのが、求心補助具１５１である。求心補助具１５１は、第１の工程での三脚１１の仮設置を、より正確にするのに役立つ。このような求心補助具１５１の取り扱いは、第２の工程における第１のサブ工程と第２のサブ工程とで定められている。
【００５３】
≪第２の工程の第１のサブ工程≫
図１２に示すように、第１のサブ工程では、求心補助具１５１を水準器１１１に装着する。装着位置は、気泡観察領域１１３の下部である。図５に示すように、ホルダ１３１の開口ＯＰから、ホルダ基体１３２の溝部１３３に求心補助具１５１のフランジ１５３を滑らせるようにして奥まで差し込めば、求心補助具１５１を水準器１１１に容易に装着することができる。
【００５４】
水準器１１１に対する求心補助具１５１の装着タイミングは、第２のサブ工程の前であれば、いつでもよい。より詳しく云うと、三脚１１に連結固定する前の水準器１１１に対して求心補助具１５１を予め装着してもよいし、三脚１１に連結固定した後の水準器１１１に求心補助具１５１を装着してもよい。具体的な状況の一例として、求心補助具１５１が役立ちそうだと思えば、水準器１１１に予め求心補助具１５１を装着しておけばよい。これに対して、仮設置した三脚１１に第２の工程で求心装置１０１を連結固定したところ、どうも、上記条件１及び２の何れか一方又は両方を満足していないのではないかと感じた場合には、その時点で水準器１１１に求心補助具１５１を装着すればよい。
【００５５】
≪第２の工程の第２のサブ工程≫
図１２に示すように、第２のサブ工程では、第３の工程に先立ち、求心補助具１５１と基点ＢＰとを横方向から観察し、仮設置した三脚１１の設置位置を修正する。
【００５６】
観察は、次のように行なう。第一に、求心補助具１５１が鉛直線に沿って配置されているかどうかを観察する。そうなっていれば、三脚１１の台座３１も水平に維持されることになり、上記条件１を満足させることができるからである。第二に、求心補助具１５１の先端部が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられているかどうかを観察する。そうなっていれば、台座３１の中心も基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられることになり、上記条件２を満足させることができるからである。
【００５７】
設置位置の修正は、次のように行なう。上記観察と並行して、求心補助具１５１が鉛直線に沿って配置されるよう、三本の脚部２１の長さを微妙に調節しつつ、求心補助具１５１の先端部が基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられるように、それらの脚部２１の設置位置を微妙に調節する。
【００５８】
以上説明した第２のサブ工程を実施するに際して、求心補助具１５１は、三脚１１に連結固定された水準器１１１に装着された状態で垂直方向に長いので、その鉛直度を感受し易く、また、下方に延びて基点ＢＰに近づくので、基点ＢＰの鉛直線上に位置付けられているかどうかを感受しやすい。したがって、求心補助具１５１は、一旦仮設置した三脚１１の設置位置を、上記条件１及び２をより厳格に満たすように修正するのに、大いに貢献する。
【００５９】
≪第３の工程≫
態様２の第３の工程では、三脚１１の台座３１の孔３２から水準器１１１と求心補助具１５１の空孔１５４とを通して基点ＢＰを観察する。それ以外の点は、態様１での第３の工程と変わるところはない。
【００６０】
≪セオドライトの据え付け工程≫
図１３に示すように、三脚１１の求心作業が完了したら、台座３１にセオドライト５１を据え付ける。この工程も、態様１でのセオドライトの据え付け工程と変わるところはない。
【００６１】
３．本実施の形態の作用効果
本実施の形態によれば、三脚１１の求心作業において、台座３１の水平度は、三本の脚部２１について、その長さが個々に変われば変動し、その開き具合が個々に変わっても変動する。このため、脚部２１の長さと開き具合とを共に調節しながら台座３１の水平度を出そうとすると、その作業は極めて複雑化し、困難さを極める。これに対して、本実施の形態の求心装置１０１を使うと、上記第１の工程で仮設置した三脚１１の脚部２１に求心装置１０１を連結固定するだけで、個々の脚部２１の開く角度を等しく揃えることができる。このため、台座３１の水平度を出すに際して、個々の脚部２１の開き具合の相違が与える影響を捨象することが可能となり、水平出し作業の単純化を図ることができる。その上で、本実施の形態によれば、水準器１１１という視覚的に明確な指標を用いて水平出し作業及び位置出し作業を支援することができる。その結果、三脚１１の求心作業を容易にし、その所要時間を飛躍的に短縮することができる。
【００６２】
本実施の形態によれば、求心補助具１５１を用いることにより、上記第１の工程で仮設置した三脚１１の位置を、上記条件１及び２をより厳格に満たすように修正することができる。このような求心補助具１５１の効果は、態様２として例示したように、傾斜地に三脚１１を設置するに際して、絶大な効果をもたらす。もっとも、だからといって、平坦地に三脚１１を設置する場合に求心補助具１５１を用いてはならないわけではなく、必要に応じて求心補助具１５１を用いればよいことは云うまでもない。
【００６３】
本実施の形態によれば、三脚１１の脚部２１に対する水準器１１１の連結固定を、水準器１１１に設けた三本のベルト１２１によって行なうようにしたので、求心装置１０１の構造の簡略化を図ることができる。また、ベルト１２１は柔軟性を有しているので、求心装置１０１の小型化を図ることができ、可搬性の向上も図られる。
【００６４】
しかも、ベルト１２１においては、所望の長さ調節孔１２２をバックル１２３で抜け止め固定するだけで、三本の脚部２１の開き角度にかかわらず、脚部２１の同一部分に水準器１１１を連結固定することができる。例えば、三脚１１の伸縮しない第１脚部２２の先端部にバックル１２３を巻き付け固定することが可能となる。その結果、個々の脚部２１の開く角度を等しく揃えることが容易となり、求心作業の求心精度の向上に一役買うことになる。
【符号の説明】
【００６５】
１１ 三脚
２１ 脚部
２２ 第１脚部
３１ 台座
３２ 孔
１０１ 求心装置
１１１ 水準器
１１２ 基体
１１３ 気泡観察領域
１２１ ベルト（連結部）
１２３ バックル
１３１ ホルダ
１５１ 求心補助具
ＡＢ 気泡
ＢＰ 基点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目測で、測量用の三脚の台座が水平に維持されてその中心が基点の鉛直線上に位置付けられるように、三本の脚部の開く角度と長さとを決めて前記三脚を仮設置する第１の工程と、
鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で前記三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる求心装置を、前記仮設置した三脚の開いた三本の脚部のそれぞれの同一位置に連結固定する第２の工程と、
前記三脚の台座の孔から前記水準器を通して前記基点を観察し、前記水準器が水平を示すように前記三脚の脚部の長さを個々に調節する水平出し作業と、前記水準器の中心を通して前記基点が見えるように前記三脚の設置位置を調節する位置出し作業とを実行する第３の工程と、
を備えることを特徴とする測量用三脚の求心方法。
【請求項２】
筒状の求心補助具を前記水準器の気泡観察領域の下部に装着する前記第２の工程における第１のサブ工程と、
前記第３の工程に先立ち、前記求心補助具と前記基点とを横方向から観察し、前記仮設置した三脚の設置位置を修正する前記第２の工程における第２のサブ工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項３】
前記三脚の脚部に対する前記水準器の連結固定は、前記水準器に設けた三本のベルトによって行なう、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項４】
前記三脚の三本の脚部の開き角度に応じて、前記三本のベルトを等しい長さに長さ調節する、ことを特徴とする請求項３に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項５】
前記三脚の伸縮しない第１脚部の先端部に前記ベルトを連結固定する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項６】
鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器と、
前記水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、測量用の三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる三個の連結部と、
を備えることを特徴とする測量用三脚の求心装置。
【請求項７】
筒状の求心補助具と、
前記水準器の気泡観察領域の下部に前記求心補助具を着脱自在に保持するホルダと、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の測量用三脚の求心装置。
【請求項８】
前記連結部は、折り返した部分をバックルで固定するベルトによって形成されている、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の測量量三脚の求心装置。
【請求項９】
前記連結部は、前記バックルの固定位置を複数段階に調節自在である、ことを特徴とする請求項８に記載の測量用三脚の求心装置。
【請求項１０】
前記水準器は、前記気泡観察領域の中心を中心とする正三角形の基体を備え、
前記ベルトは、前記基体の頂点に根元部分を取り付けられている、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の測量用三脚の求心装置。
【請求項１】
目測で、測量用の三脚の台座が水平に維持されてその中心が基点の鉛直線上に位置付けられるように、三本の脚部の開く角度と長さとを決めて前記三脚を仮設置する第１の工程と、
鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で前記三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる求心装置を、前記仮設置した三脚の開いた三本の脚部のそれぞれの同一位置に連結固定する第２の工程と、
前記三脚の台座の孔から前記水準器を通して前記基点を観察し、前記水準器が水平を示すように前記三脚の脚部の長さを個々に調節する水平出し作業と、前記水準器の中心を通して前記基点が見えるように前記三脚の設置位置を調節する位置出し作業とを実行する第３の工程と、
を備えることを特徴とする測量用三脚の求心方法。
【請求項２】
筒状の求心補助具を前記水準器の気泡観察領域の下部に装着する前記第２の工程における第１のサブ工程と、
前記第３の工程に先立ち、前記求心補助具と前記基点とを横方向から観察し、前記仮設置した三脚の設置位置を修正する前記第２の工程における第２のサブ工程と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項３】
前記三脚の脚部に対する前記水準器の連結固定は、前記水準器に設けた三本のベルトによって行なう、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項４】
前記三脚の三本の脚部の開き角度に応じて、前記三本のベルトを等しい長さに長さ調節する、ことを特徴とする請求項３に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項５】
前記三脚の伸縮しない第１脚部の先端部に前記ベルトを連結固定する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の測量用三脚の求心方法。
【請求項６】
鉛直方向に透光性を有する丸型気泡式の水準器と、
前記水準器の気泡観察領域の中心から１２０度間隔で水平方向に延びる三本の仮想線上の中心からの長さが等しくなる位置で、測量用の三脚の開いた三本の脚部に前記水準器を連結固定させる三個の連結部と、
を備えることを特徴とする測量用三脚の求心装置。
【請求項７】
筒状の求心補助具と、
前記水準器の気泡観察領域の下部に前記求心補助具を着脱自在に保持するホルダと、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の測量用三脚の求心装置。
【請求項８】
前記連結部は、折り返した部分をバックルで固定するベルトによって形成されている、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の測量量三脚の求心装置。
【請求項９】
前記連結部は、前記バックルの固定位置を複数段階に調節自在である、ことを特徴とする請求項８に記載の測量用三脚の求心装置。
【請求項１０】
前記水準器は、前記気泡観察領域の中心を中心とする正三角形の基体を備え、
前記ベルトは、前記基体の頂点に根元部分を取り付けられている、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の測量用三脚の求心装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２２５６７３（Ｐ２０１２−２２５６７３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１０６９（Ｐ２０１１−９１０６９）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
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