JP2964212B2 - レーザ励起ランプ用ホルダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザ等に用いら
れるレーザ励起ランプを支持するためのホルダに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】レーザ加工によく使われるＹＡＧレーザ
やガラスレーザ等の固体レーザでは、励起ランプを発光
（点灯）させて、その光エネルギをＹＡＧロッドやガラ
スロッド等のレーザロッド（レーザ媒質）に照射してレ
ーザロッドをレーザ発振させ、レーザロッドの両端面よ
りレーザ光を発生させるようにしている。一般に、この
種の励起ランプは、石英ガラス製の透明管の中にキセノ
ンもしくはクリプトン等の希ガスを封入し、管の両端内
部に一対の電極すなわち陽極（アノード）および陰極
（カソード）を設け、それらの電極と電気的に接続して
いる電極端子を管の両端より外へ突出または延在させて
なるランプ構造を有している。レーザ発振器において、
励起ランプの管はレーザロッドと平行に配置され、励起
ランプの両電極端子はランプ用ホルダに接続される。

【０００３】図１１および図１２は、従来の代表的なレ
ーザ励起ランプ用ホルダの構成を示す斜視図および側面
図である。このホルダでは、耐食性の導電材たとえばＳ
ＵＳ（ステンレス鋼）からなる上部および下部保持板１
０２，１０４が励起ランプ１００の電極端子１００ａを
両側から挾むようにして保持する。両保持板１０２，１
０４の相対向する面の中央部にＶ溝型の凹部１０２ａ，
１０４ａが形成され、これらの凹部１０２ａ，１０４ａ
の間にランプ電極端子１００ａが挟着される。凹部１０
２ａ，１０４ａの両側でボルト１０６が上部保持板１０
２を貫通して下部保持板１０４にねじ込まれ、これらの
ボルト１０６の締め付けによってランプ電極端子１００
ａが下部保持板１０４に加圧接触している。

【０００４】下部保持板１０４の外側面には、たとえば
ベリリウム銅からなる湾曲型の板バネ１０８の上端部が
溶接で接合されている。板バネ１０８の下端部は、導電
性の中間部材１１０を介して端子台１１２の上面にボル
ト１１４で固定取付されている。板バネ１０８は、ラン
プ１００の長手方向に弾性変形可能であり、ランプ１０
０の伸縮応力を吸収する。中間部材１１０は補強材であ
り、板バネ１０８の下端部とは溶接で一体に接合されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
レーザ励起ランプ用ホルダでは、ボルト１０６の締め付
けによって励起ランプ１００の電極端子１００ａが下部
保持板１０４と加圧接触で電気的に接続するが、良好な
電気接続を得るのが難しく、接触不良に起因して電蝕が
発生しやすかった。電蝕が発生すると、励起ランプ１０
０、保持板１０４の寿命が短くなるだけでなく、励起ラ
ンプ１００に供給される電圧、電流に誤差が生じ、結果
的にレーザ出力にも誤差が出るという不具合がある。こ
のような接触不良ないし電蝕を避けるためにボルト１０
６の締め付けを強くすると、締め付けのトルク（回転モ
ーメント）がランプ１００にせん断応力として作用し、
具合が悪かった。

【０００６】同様に、板バネ１０８の下端部を端子台１
１２に固定取付するためにボルト１１４を締め付ける
と、その締め付けのトルクがランプ１００にせん断応力
として作用し、ランプ１００のランプ管１００ｂが割れ
るおそれがあった。ボルト１１４の締め付けを弱くする
と、中間部材１１０と端子台１１２との間の接触面で電
蝕が起こりやすかった。

【０００７】このように、従来のレーザ励起ランプ用ホ
ルダでは、接触不良による電蝕とボルト締め付けによる
ランプ破損という二律相反の問題があった。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、励起ランプを安全かつ強固に取り付け、電蝕を
確実に防止するようにしたレーザ励起ランプ用ホルダを
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のレーザ励起ランプ用ホルダは、レーザ励
起ランプの電極端子と金属接合する接合部と、前記接合
部の一端から延在し、前記ランプの長手方向の力に対し
て弾性変形する板バネ部と、前記板バネ部の一端から延
在し、取付ボルトを通すための開口が形成されている取
付部とを有する導電性の電極支持部材と、前記電極支持
部材の取付部を回転方向の移動を規制する状態で保持す
る保持部と、前記保持部の前記取付部と接触する面に設
けられ、前記取付部の開口を介して前記取付ボルトと螺
合するネジ部とを有する導電性の固定部材とを具備する
構成とした。

【００１０】

【作用】本発明のホルダでは、励起ランプの電極端子が
電極支持部材の接合部と金属接合で一体に接続している
ため、両者の間に安定かつ良好な電気的接続が得られ、
電蝕が発生するおそれはない。また、電極支持部材と固
定部材との間では、電極支持部材の取付部が回転方向の
移動を規制された状態で固定部材の保持部に保持される
ため、取付ボルトを強く締めても、励起ランプのランプ
管が割れるおそれはなく、ボルトの強い締め付け力によ
る十分な加圧接触で安定かつ良好な電気的接触が得ら
れ、電蝕が防止される。

【００１１】

【実施例】以下、図１〜図１０を参照して本発明の実施
例を説明する。

【００１２】図１および図２は、本発明の一実施例によ
るレーザ励起ランプ用ホルダの構成を示す分解斜視図お
よび組立体斜視図である。

【００１３】このホルダは、励起ランプ１００の電極端
子１００ａを一体に支持する導電性の電極支持部材１０
と、この電極支持部材１０を着脱可能に固定取付する端
子台１２とから構成される。

【００１４】電極支持部材１０は、たとえばＳＵＳ（ス
テンレス量）、ニッケル、金メッキ等でメッキ処理され
たリン青銅または銅等の導電性の金属薄板からなり、ラ
ンプ電極端子１００ａと溶接またはろう付け等で金属接
合する断面コ字形の筒状接合部１０ａと、この接合部１
０ａの外側端から下方へ延在し、励起ランプ１００の長
手方向の力に対して弾性変形する蛇腹形の板バネ部１０
ｂと、この板バネ部１０ｂの下端からランプ長手方向で
外側へほぼ水平に延在する矩形の平板状の取付部１０ｃ
とを有している。取付部１０ｃの中心部には、取付ボル
ト１４を通すための開口１０ｄが形成されている。

【００１５】電極支持部材１０は、接合部１０ａにて予
めランプ電極端子１００ａに一体に金属接合される。図
３に示すように、接合部１０ａの各辺の壁面がランプ電
極端子１００ａを三方から包むようにして囲み、接点部
分ＣＴにて金属接合たとえば溶接される。図３の点線１
０ａ’で示すように、接合部１０ａを４辺にし、接合箇
所を周回方向で４点に増やしてもよい。ランプ電極端子
１００ａに接合部１０ａを金属接合する際には、適当な
治具でランプ電極端子１００ａの根元部分を固定すれば
よい。この金属接合における加圧力は、ランプ電極端子
１００ａに対して軸と垂直方向（半径方向）に直線的に
作用するので、励起ランプ１００に望ましくない応力が
加わることはない。したがって、ランプ管１００ａが割
れるおそれはない。

【００１６】端子台１２は、たとえばＳＵＳ（ステンレ
ス鋼）等の導電性ブロックからなり、レーザ発振器ユニ
ット内で固定配置されており、上面中心部に直角面の凹
部１２ａが形成され、この凹部１２ａの底面中心部にネ
ジ穴１２ｂが穿設されている。この凹部１２ａの幅は、
図４に示すように電極支持部材１０が凹部１２ａと嵌合
できる寸法に選ばれている。なお、端子台１２は、図示
しない導体またはケーブルによって電源回路に接続され
ている。

【００１７】このホルダを組み立てるには、つまり励起
ランプ１００を交換または取付するには、図１に示すよ
うに、励起ランプ１００がその両電極端子１００ａに予
め一体に接合されている一対の電極支持部材１０，１０
を介して一対の端子台１２，１２の間に架かるようにし
て、各電極支持部材１０の取付部１０ｃを各端子台１２
の凹部１２ａに嵌合載置し、ボルト１４を取付部１０ｃ
の開口１０ｄを通して凹部１２ａのネジ穴１２ｂにねじ
込めばよい。ボルト１４と取付部１０ｃとの間にスプリ
ングワッシャ１６を介在させることで、取付部１０ｃに
より強い締付力または加圧力を与えることができる。

【００１８】この場合、図４に示すように、電極支持部
材１０の取付部１０ｃが印ろう形式で端子台１２の凹部
１２ａに嵌まっているため、ボルト１４を幾ら強く締め
ても取付部１０ｃは回転ずれすることなく保持され、電
極支持部材１０の他の部分（板バネ部１０ｂおよび接合
部１０ａ）や励起ランプ１００に回転モーメントないし
せん断応力が加わることはことはない。したがって、ラ
ンプ管１００ｂが割れることはない。

【００１９】図２に示す取付状態において、ランプ点灯
中つまりレーザ発振中は、電源回路からのランプ電圧が
端子台１２，１２および電極支持部材１０，１０を介し
て励起ランプ１００の電極端子１００ａ，１００ａ間に
印加され、ランプ電流が各端子台１２，各電極支持部材
１０および各電極端子１００ａを流れる。

【００２０】本実施例のホルダでは、ランプ電極端子１
００ａが電極支持部材１０の接合部１０ａと金属接合で
一体に接続しているため、両者の間に安定かつ良好な電
気的接続が得られ、電蝕が発生するおそれはない。ま
た、電極支持部材１０と端子台１２との間でも、ボルト
１４を強く締めて構わないので（ランプ管１００ｂが割
れるおそれがないため）、十分な加圧接触による安定か
つ良好な電気的接触が得られ、電蝕を防止できる。

【００２１】本実施例のホルダにおいて、電極支持部材
１０と端子台１２との接触面における電蝕をより確実に
防止するには、図５の（Ａ），（Ｂ）に示すように、端
子台１２の凹部１２ａの底面と接触する電極支持部材１
０の取付部１０ｃの面積をできるだけ小さくするのが好
ましい。また、ボルト１４は、各取付板１０ｃにつき複
数本用いてもよいが、取付・取外しの作業性からする
と、図５の（Ａ），（Ｂ）に示すように太径のもの１本
で済ますのが便利である。

【００２２】本実施例のホルダにおける電極支持部材１
０は、プレス加工等によって金属薄板から容易かつ低コ
ストで製作できるため、励起ランプ１００と一体に使い
捨てされても、ランニングコストが嵩むことはない。励
起ランプ１００と一緒に交換されることで、新品状態が
維持されるという利点がある。

【００２３】このように、本実施例のホルダによれば、
接触不良による電蝕とボルト締め付けによるランプ破損
という二律相反の問題を解決することができる。

【００２４】以上、好適な一実施例について説明した
が、本発明は上記した実施例に限定されるものではな
く、その技術的思想の範囲内で種々の変形・変更が可能
である。

【００２５】たとえば、上記実施例では、電極支持部材
１０の板バネ部１０ｂが蛇腹形であったが、ランプの伸
縮応力を吸収できるように少なくともランプの長手方向
の力に対して弾性変形可能なものであれば任意の形状が
可能であり、たとえば図６および図７に示すようにほぼ
垂直に延在する平板形であってもよい。

【００２６】図７に示す構成例では、接合部１０ａを短
くして垂直板バネ部１０ｂの中心部に開口１０ｅを設
け、ランプ電極端子１００ａの先端部がこの開口１０ｅ
から突出するようにしている。このように電極支持部材
１０の全長を短くすることで、端子台１２，１２間の距
離を短くすることもでき、レーザ発振器の小型化に対応
可能である。

【００２７】図８に示す構成例は、接合部１０ａをほぼ
垂直な平板状に形成してランプ電極端子１００ａの端面
にシーム溶接等によって金属接合したものである。さら
に、この構成例では蛇腹形の板バネ部１０ｂおよび平板
状の取付部１０ｃをランプ電極端子１００ａの延長線上
に延在させている。このような構成の電極支持部材１０
は、励起ランプ１００を冷却水供給管１８の中に入れて
取り付ける場合に有利である。

【００２８】図９は、陽極側と陰極側とで電極端子１０
０ａのロッド径が相違する励起ランプ１００’に本発明
のホルダを適用した場合の構成例を示す。この励起ラン
プ１００’では、陽極の電極端子１００ａ（Ｐ）のロッ
ド径ＤＰが陰極の電極端子１００ａ（Ｎ）のロッド径Ｄ
Ｎよりも一回り大きなサイズにつくられている。これに
合わせて、本ホルダ側でも、陽極の電極端子１００ａ
（Ｐ）と金属接合する一方の筒状接合部１０ａ（Ｐ）の
内径が陰極の電極端子１００ａ（Ｎ）と金属接合する他
方の筒状接合部１０ａ（Ｎ）の内径よりも一回り大きな
サイズにつくられている。

【００２９】これと関連して、両電極支持部材１０，１
０におけるそれぞれの取付部１０ｃの開口１０ｄの径、
端子台１２，１２のネジ穴１２ｂ，１２ｂの径およびボ
ルト１４，１４の径を陽極側と陰極側とで異なるサイズ
にするとよい。そうすると、大きなサイズのボルト１４
は小さなサイズの開口１０ｄおよびネジ穴１２ｂには入
り得ないため、励起ランプ１００は間違った極性の向き
で取り付けられるおそれはなく、常に正しい向きで取り
付けられる。

【００３０】図１０は、電極支持部材１０の取付部１０
ｃおよび端子台１２の保持部の構成の一変形例を示す。
上記実施例では端子台１２の上面に直角形の凹部１２ａ
を設け、これに平板状の取付部１０ｃを印ろう形式で嵌
合せしめるため、取付部１０ｃのサイズひいては保持部
との接触面積を可及的に小さくすることが可能である。
しかし、この例のように、端子台１２の上面を平坦面と
し、ネジ穴１２ｂの回りに複数本の突起１２ｃ，１２ｃ
を突設するとともに、電極支持部材１０の取付部１０ｃ
にそれらの突起１２ｃ，１２ｃと嵌合する開口１０ｅ，
１０ｅを穿設する構成によっても、ボルト１４の締め付
け時に取付部１０ｃの回転方向の移動を規制することが
可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ励
起ランプ用ホルダによれば、励起ランプの電極端子に電
極支持部材の接合部を金属接合で接続するとともに、電
極支持部材の取付部を固定部材の保持部に回転方向の移
動を規制した状態で保持させて取付ボルトの締結力によ
り加圧接触せしめるようにしたので、励起ランプを安全
かつ強固に取り付け、電蝕を確実に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるレーザ励起ランプ用ホ
ルダの構成を示す分解斜視図である。

【図２】実施例におけるホルダの構成を示す組立体斜視
図である。

【図３】実施例のホルダにおいて電極支持部材の接合部
と励起ランプの電極端子との間の接続状態を示す横断面
図である。

【図４】実施例のホルダにおいて電極支持部材の取付部
と端子台の凹部との間の取付状態を示す部分側面図であ
る。

【図５】実施例のホルダにおいて電極支持部材の取付部
と端子台の凹部との間の好ましい接続関係を示す部分断
面図である。

【図６】第１の変形例による電極支持部材の構成を示す
斜視図である。

【図７】第２の変形例による電極支持部材の構成を示す
斜視図である。

【図８】第３の変形例による電極支持部材の構成を示す
斜視図である。

【図９】一変形例による電極支持部材の接合部とランプ
電極端子との間の接続関係を示す部分断面側面図であ
る。

【図１０】一変形例による電極支持部材の取付部と端子
台との間の接続関係を示す斜視図である。

【図１１】従来のレーザ励起ランプ用ホルダの構成を示
す斜視図である。

【図１２】従来のレーザ励起ランプ用ホルダの構成を示
す側面図である。

【符号の説明】

１０ 電極支持部材 １０ａ 接合部 １０ｂ 板バネ部 １０ｃ 取付部 １２ 端子台 １２ａ 凹部（保持部） １２ｂ ネジ穴 １４ ボルト １００ 励起ランプ１００ａ 電極端子 １００ｂ ランプ管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ励起ランプの電極端子と金属接合
   する接合部と、前記接合部の一端から延在し、前記ラン
   プの長手方向の力に対して弾性変形する板バネ部と、前
   記板バネ部の一端から延在し、取付ボルトを通すための
   開口が形成されている取付部とを有する導電性の電極支
   持部材と、 前記電極支持部材の取付部を回転方向の移動を規制する
   状態で保持する保持部と、前記保持部の前記取付部と接
   触する面に設けられ、前記取付部の開口を介して前記取
   付ボルトと螺合するネジ部とを有する導電性の固定部材
   と、を具備することを特徴とするレーザ励起ランプ用ホ
   ルダ。