技術描画ツール

製図ツールは、図面の測定やレイアウト、または標準的な図面要素の作成の一貫性と速度を改善するために使用されます。ペンや鉛筆などのツールは、描画媒体に印を付けます。直定規などの他のツールは、オペレーターが直線を描画するのを助けたり、オペレーターが複雑な形状を繰り返し描画するのに役立ちます。さまざまなスケールと分度器を使用して線と角度の長さを測定し、正確なスケールの描画を実行できるようにします。コンパスは円弧と円を描くのに使用します。製図板は、描画媒体を所定の位置に保持するために使用されました。後の製図板には、直線と角度のレイアウトを高速化する製図機が含まれていました。テンプレートやレタリング ガイドなどのツールは、円、楕円、概略記号、テキストなどの繰り返し要素の描画を支援しました。その他の補助ツールは、特別な描画目的や、図面の準備と修正に関連する機能に使用されました。手動の技術描画に使用されていたツールは、コンピューター支援描画、製図、設計 ( CADD ) の出現によって置き換えられました。

古代エジプト人は木製の角定規を使用していたことが知られています。[1] サルデーニャ島の古代ヌラギック人は、サッサリのG​​Aサンナ国立考古学博物館のヌラギック部門のショーケース25に展示されているような青銅製のコンパスを使用して^いました。古代ギリシャでは、スタイラスと金属ノミ、スケール定規、三角定規の使用の証拠が見つかっています。ポンペイの発掘調査では、ローマ人が使用した青銅製の道具一式が発見されており、その中には三角定規、コンパス、ペンと一緒に使用する定規が含まれていました。^[2]

古代には様々なスタイラスが開発され、18世紀にも使用されていましたが、一般的には羽ペンが主な描画ツールとして使用されていました。スタイラスは象牙や黒檀の鉛筆の形でも使用されていました。^[2]

分度器は13世紀頃から角度や円弧を正確に測定したり描いたりするのに使われてきましたが^[1]、数学や科学ではより詳細な描画器具が必要でした。調整可能な角定規は17世紀に開発されましたが、ネジで締めるタイプが実用化されたのは1920年代になってからでした^{[2] 。}

17 世紀には、特定の幅の線を引くことができるスタイラスペンが開発されました。このスタイラスペンは、ねじでつながれた 2 つの湾曲した金属片で構成されていました。インクはブレードの間から滴り落ち、そこから紙全体に均一に流れました。基本モデルは、ドイツの製図用ペンが市場に登場した 1930 年代まで、小さな変更を加えながら長い間維持されました。^[2]

芸術家（レオナルド・ダ・ヴィンチ、アルブレヒト・デューラー、ニコラ・ビオン、ジョージ・アダムスなど）は、一般的に自分用の描画用具を製作していました。^[1]製図用具の工業生産は、1853年にイギ​​リス人のウィリアム・スタンレー（1829-1909）がロンドンで技術製造会社を設立したときに始まりました。しかし、当時でもほとんどの道具はまだ手作業で作られていました。^[2]

1930年代には、利用できる機器が拡大しました。描画装置とラピドグラフ描画ペンが登場し、線の質が向上し、特に一貫した線幅を実現しました。^[2]ラピドグラフスタイラスに加えて、ペン先を変えることでさまざまな線幅を実現できる、より伝統的なグラフォスタイプのスタイラスが長い間使用されていました。たとえば、フィンランドでは、1970年代初頭でもグラフォスは主要な描画ツールとして一般的に使用されていました。

1990 年代には、コンピュータ支援設計が手描きの描画をほぼ完全に駆逐し、機器が劇的に変化しました。技術設計は手描きからコンピュータ支援設計図面の作成に変わりました。図面はもはや「描画」されるのではなく、仮想的に作成されたモデルから作成されます。図面は必ずしもハード コピーで作成されるわけではなく、必要な場合はコンピュータ プログラムによって自動的に印刷されます。ただし、手描きの設計は、設計案の段階では依然として広く使用されています。

技術図面に使用される伝統的かつ典型的なスタイラスは、鉛筆とテクニカルペンです。

使用される鉛筆は通常、標準的な芯の太さのシャープペンシルです。通常の線幅は 0.35 mm、0.5 mm、0.7 mm、1.0 mm です。硬度は通常 HB から 2H までです。芯が柔らかいほどコントラストは良くなりますが、芯が硬いほど線は正確になります。一般的に芯線のコントラストが悪いとコピー時に問題になりますが、新しいスキャン コピー技術により最終結果が改善されています。紙やプラスチックの表面にはそれぞれ異なる芯の種類が必要です。

ほとんどの場合、最終的な図面はプラスチックまたはトレーシングペーパーの上にインクで描かれます。ペンは一般にラピドグラフタイプのテクニカルペン、つまり一定の幅の線を引くマーカーペン（いわゆるスチールマーカーペン）です。ペンには金属チューブが入ったインク容器があり、その中には細い金属針またはワイヤ（ソウル）があります。インクは針とチューブの壁の間に吸収され、過剰な量のインクが放出されるのを防ぎます。針には重りが付いており、ペンを前後に振ると針が外れてインクが流れます。元々、タンクはインクボトルから充填されていましたが、新しいペンでは代わりにインクカートリッジを使用することもあります。

それぞれの線幅には独自のスタイラスがあります。線幅は標準化されています。フィンランドでは、最も一般的に使用されているセットは次のとおりです。0.13 mm、0.18 mm、0.25 mm、0.35 mm、0.50 mmと0.70 mm。トレーシング ペーパーとプラスチックには別々のスタイラスを使用します。プラスチックにはより硬いペン先が必要なためです。特に最高級のマーカー ペンは、正常に機能させるには定期的なメンテナンスが必要です。

製図板は欠かせない道具です。正確に描画できるよう、紙を貼り付けてまっすぐ静止させます。一般に、描画にはさまざまな種類の補助定規が使用されます。製図板は通常、床の台座に取り付けられ、台座の中で板をさまざまな位置に回転させたり、高さを調整したりできます。小型の製図板は卓上用に製造されています。18世紀と19世紀には、画用紙を湿らせてからその端を製図板に接着していました。乾燥すると紙は平らで滑らかになります。完成した図面は切り離されました。^{[3] : 1-2}紙は、画鋲^[4]やCクランプで製図板に固定することもできます。最近の慣習では、粘着製図テープを使用して紙をボードに固定しており、ディスペンサーロールからの個別の粘着ドットを巧みに使用する方法もあります。一部の製図板は磁化されており、長いスチールストリップで紙を押さえることができます。オーバーレイ製図やアニメーションに使用されるボードには、描画メディアの複数のレイヤーの位置合わせを確実に行うための登録ピンまたはペグ バーが含まれる場合があります。

T定規は、製図板の端を支えとして使用する定規です。製図板と一緒に使用して水平線を引いたり、他の製図器具の位置を合わせたりします。30° と 60° の角度、または 2 つの 45° の角度を持つ木製、金属製、またはプラスチック製の三角形は、これらのよく使用される角度で線を引くのを高速化するために使用されます。0 ～ 90° の範囲で連続的に調整可能な分度器も使用されています。T 定規の代わりに、製図板に恒久的に取り付けられている平行棒を使用できます。平行棒にはケーブルと滑車のセットが付いており、製図板の底部と平行を保ちながら、製図面のどこにでも配置できます。製図機は、T 定規と三角形の代わりに使用します。

製図機は製図板に取り付けられた装置である。定規は制御機構によって角度を正確に調整できる。 ^[5] 製図機には主に 2 つのタイプがある。ヒンジ付きアームをベースとするアーム型平行四辺形装置と、製図板の上部に取り付けられたレール上を移動するトラック型装置である。アーム型装置の精度は製図板の中央で高く、端に向かって低下するが、トラック型装置は製図板全体にわたって一定の精度を保つ。トラック型製図機の製図ヘッドは垂直レールのベアリング上をスライドし、そのレールは上部に取り付けられた水平レールに沿って移動する。どちらのタイプの装置も、定規の角度を調整できるように、分度器スケールに取り付けられた定規を備えた調整可能な製図ヘッドを備えている。^{[6] : 35–36}

製図機を使用すると、紙の上に平行線を簡単に引くことができます。定規間の角度を調整できるため、さまざまな角度で正確な線を引くことができます。定規は、別の特殊定規や文字テンプレートのサポートとして使用することもできます。定規は交換可能で、たとえばスケール定規にすることができます。

描画装置は、平行定規が取り付けられた描画板と、調整可能なサイズの比率で物体をコピーするために使用される装置である パンタグラフから進化しました。

フランス曲線は木、プラスチック、セルロイドで作られる。三角定規の中には、これらの曲線の中央が切り取られているものもある。フランス曲線は、コンパスでは描けない曲線を描くのに使われる。まず、既知の点を通るかすかなフリーハンド曲線を描き、次に、フリーハンド曲線と正確に一致する最長の曲線をフランス曲線から見つけ出す。最後に、フランス曲線の助けを借りて、きれいな連続曲線を描く。^{[7] : 12–13}

製図で使用する定規は、通常、ポリスチレン製です。線を引いたり、点を結んだりするのに使用します。定規には、刃のデザインによって 2 種類あります。直線刃の定規は鉛筆やフェルトペンで使用できますが、製図ペンを使用する場合は、インクが広がらないように刃に溝を付ける必要があります。

スケール定規は、側面に 6 つの異なるスケールが刻まれた、目盛り付きの 3 辺定規です。建物の詳細の一般的な組み合わせは、1:20、1:50、1:100、1:25、1:75、1:125 です。区画作業用とインチ単位用の定規が別々にあります。今日のスケール定規はプラスチック製ですが、以前は硬材で作られていました。ポケットサイズのバージョンもあり、スケールは柔軟なプラスチック ストリップに印刷されています。

コンパスは、円または円弧を描くのに使用されます。コンパスには、ヒンジで接続された 2 本の直線脚があります。一方の脚には鋭い回転軸があり、もう一方の脚にはテクニカル ペンまたは鉛筆用のホルダーがあります。もう 1 つの形状であるビーム コンパスは、回転軸とペン ホルダーがトラメル バーで接続されており、非常に大きな半径の円弧を描くときに便利です。定義済みの円サイズが必要な場合は、コンパスの代わりに円テンプレートが使用されることがよくあります。

テンプレートには、シンボルや記号を正確に描くために適切なスケールで寸法が決められた穴が含まれています。

文字テンプレートは、数字や文字などのテキストを描くために使用されます。ダイアグラムは通常、エンコードの標準 (DIN や ANSI など) に準拠した標準的な文字の形とサイズになっています。たとえば、フィンランドで使用されるシリーズは、1.8 mm、2.5 mm、3.5 mm、5.0 mm、7.0 mm です。非常に大きなものを除き、テンプレートはテクニカル ペンによる描画にのみ適しています。

円や円弧を描くには、適切なサイズの穴が一組含まれた円テンプレートを使用します。正方形などの他の幾何学的形状や楕円を描くためのテンプレートも用意されており、他の目的に特化したさまざまなテンプレートも用意されています。

また、さまざまな設計分野で使用されている最も一般的なシンボルをユーザーに提供する特定のテンプレートもあります。たとえば、建築家テンプレートを使用すると、さまざまなサイズのドアとその「開口部の弧」、建物や機器のシンボル、家具を描くことができます。テンプレートには断熱用のシンボルも用意されています。

幾何学テンプレートは、主に小中学生が使用する、切り抜かれた形や曲線のある透明なプラスチック片です。このようなテンプレートには、長さや角度の測定値も記載されていることがよくあります。幾何学テンプレートが一般的な学校備品であるオーストラリアでは、Mathomat や MathAid などのブランドが知られています。

手作業で滑らかな曲線を描く 2 つの方法は、フレンチ カーブとフラット スプライン(柔軟な曲線) の使用です。フレンチ カーブは、滑らかに変化するさまざまな半径の曲線が描かれた描画補助ツールです。手作業で描画する場合、フレンチ カーブをいくつかの既知の参照点に当てはめて、その間に滑らかな曲線を描くことができます。スプラインは柔軟な定規で、通常はゴム製またはプラスチック製で、金属の「バックボーン」でコーティングされています。スプラインは、目的の曲線に沿って滑らかに形を整えることができ、最初の参照点の間に滑らかな線を描くことができます。スプラインは、小さな重りで一時的に所定の位置に保持されることがあります。

透視図作成機は透視図を作成するために設計された装置である。^[8]

絹紙のような半透明の製図用紙で、水に濡らすとシワになります。主に鉛筆やフェルトペンに適しています。鉛筆の跡は消しゴムである程度修正できます。

サンドイッチ ペーパーのような薄い半透明の紙。さまざまな強度で製造されており、表面がわずかに磨かれている場合があります。この紙は、濡れるとしわになります。鉛筆やフェルトペンに適していますが、テクニカル ペンには制限があります。鉛筆の線には消しゴムを使用できます。インクを消すと、損傷する可能性があります。

製図用リネンは、かつては技術図面に使用されていました。耐久性があり、取り扱いにも耐えましたが、現代の複製用ホワイトプリントに使用するのは難しく、縮む懸念がありました。

サンドイッチ紙のような光沢のある半透明の厚紙で、さまざまな強度があります。濡れるとしわになります。鉛筆とテクニカルペンの両方に適しています。修正には消しゴムまたは鋭いスクレーパーを使用します。

半透明のプラスチックフィルムで、通常は灰色または薄いカーキ色です。一般的なタイプの厚さは 0.05、0.07、0.10 mm です。これらのフィルムはコピー機にも使用されます。最も一般的に使用される素材はポリエステルですが、PVCやポリカーボネートが使用されることもあります。おそらく、このフィルムの独自のエポニムまたは一般的な商標はMylarと呼ばれています。

描画用インクは、墨汁とポリマーインクの 2 つのグループに分けられます。墨汁は紙や製図用フィルムプラスチックに使用されます。最も一般的に使用される墨汁は、水とカーボン ブラックのコロイド混合物です。

ドライ トランスファーデカールを使用すると、境界線、タイトル ブロック、線種、シェーディング、シンボルなどの繰り返し描画要素の作成を高速化できます。これらは、概略図、地図、プリント回路基板のアートワークなどの作成によく使用されていました。Letrasetなどのドライ トランスファー レタリングは、特に大きなサイズのドキュメント注釈のレタリングや、レタリングの一貫性が特に必要な場合に使用されていました。

プロジェクトの建設には、技術図面のコピーが多数必要になる場合があります。複製はサイズと形状が正確である必要がありますが、多くの目的において永久的である必要はありません。青写真プロセスは、図面の機械的な複製に最初に使用されました。製図所では、ジアゾまたはホワイトプリントプロセスが使用される場合があります。複製される図面の量が機械のコストに見合う場合、ゼログラフィーを使用する大判コピー機を使用すると、図面を再プロットするよりも低コストで図面を複製できます。

• ウィキメディア・コモンズの描画器具に関連するメディア
• Kliphardt, Raymond A. (2019年1月22日). 「起草」.ブリタニカ百科事典. 2021年10月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2022年1月11日閲覧。