JP3657296B2 - 精密機械の軸支装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は精密機械分野における軸支装置に関し、特に顕微鏡の双眼鏡筒部やステージのＸＹハンドルに好適な軸支装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、精密機械の軸支装置には、ガタなく回転できることが求められている。
軸支装置の従来の技術としては、回転軸とその支持筒との隙間を極力少なくする加工を施したはめ合い公差の嵌合にしたり、実開昭53-41545号公報に記載されているように、複数の小径のボールを回転軸と支持軸との間に介在させて、ガタを防止するものであった。
【０００３】
以下に、上記実開昭53-41545号公報に記載の構成について、図７に示す断面図に基づいて説明する。
支持筒１の下端部に形成された内側に傾斜した周壁部１ａと、支持筒１に嵌合した回転軸２のボール接触部２ａ，２ｂとに接触するように、支持筒１と回転軸２との間に複数個の小径のボール３ａを介在させる。
【０００４】
同様に、支持筒１の上端部に設けた周壁部１ｂとボール接触部２ｄ，４ａにボール３ｂを介在させて、回転軸２のネジ部２ｃにねじ込まれた押圧リング４によって、所定の位置まで締め込んで図示しないセットビス等で固定する。
上記構成によって、回転軸２は支持筒１に対してガタなく回転を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７で説明した軸支装置においては、回転軸２は支持筒１に対してガタなく回転することが可能であるが、特にスペースが限られた部分で回転軸２が大きい場合等はボール３ａ，３ｂが小さく、且つ、多くのボールを介在させなければならず、組立作業性を悪くする原因となる。
【０００６】
また、一般に小径のボール３ａ，３ｂには、鋼球を使用するため、長期間使用すると、ボール３ａ，３ｂが周壁部１ａ，１ｂとボール接触部２ａ，２ｂ，２ｄ，４ａとの間で点接触することによって跡がつき、回転摺動時のゴリ感やザラ感の不快感を発生させる原因となる。
また、周壁部やボール接触部の表面粗さ精度も、回転摺動時のゴリ感やザラ感の原因となるので、表面粗さ精度も向上させる必要が生じるが、そのための加工にかかるコストが増すことになる。
【０００７】
さらに、人間の手により操作するステージのＸＹハンドルや、回転した位置を一定の力量をもって保持しなければならないジーデントップ型の双眼鏡筒部等においては、この装置の他に回転力量出しの装置を付けなければならない。
また、上述したはめ合い公差による嵌合では、ガタをなくすことは非常に難しく、加工も容易ではない。
【０００８】
この発明の目的は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、ガタなく、適度な力量で回転させることができ、且つ、加工性を向上させることができる精密機械の軸支装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転摺動部を有し軸方向及び周方向の異なる二位置に開口部が形成され、顕微鏡本体に固定手段を介して固定された固定軸と、前記固定軸の前記開口部に対応させて、前記回転摺動部に回転自在に支持された左右一対のプリズム枠と、一対の前記プリズム枠内部の左右の観察光路を形成するためのプリズムとを備えたジーデントップ型の顕微鏡の双眼鏡筒部において、前記プリズム枠の各々の内側の一端に形成した環状の傾斜周壁部と、前記プリズム枠の各々の内側の他端に形成した前記回転摺動部と回転自在に嵌合する軸側はめ合い部と、前記傾斜周壁部及び前記回転摺動部の少なくとも一方と回転自在に嵌合し、外周に切り欠きが設けられた二つのリング状部材と、前記リング状部材を介して前記プリズム枠に押圧力を加えるための押圧手段とを備え、各々の前記プリズム枠の前記軸側はめ合い部を対向させて前記回転摺動部に嵌合させるとともに、前記傾斜周壁部を互いに離間した位置に前記リング状部材を介して前記回転摺動部に嵌合させるように設置し、前記固定手段に対して一対の前記プリズム枠を前記押圧手段で押圧、支持するものである。
【００１０】
請求項２の発明は、軸側はめ合い部を対向させた、一対の前記プリズム枠の間にワッシャーを設けたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、リング状部材が合成樹脂から成るものである。請求項４の発明は、リング状部材がＣリングから成るものである。
【００１５】
【作用】
請求項１及び２の発明では、ジーデントップ型の顕微鏡の双眼鏡筒部に備えられた押圧手段で、一対のプリズム枠の傾斜周壁部に嵌合するリング状部材を介して、押圧力を加え眼幅調整を行う。
【００１７】
請求項３の発明では、リング状部材を合成樹脂を用いて適度な押圧を行う。
【００１８】
請求項４の発明では、リング状部材をＣリングにすることにより、嵌合部分の径にあった変形を行う。
【００１９】
【実施例】
（第１参考例）図１は、この発明の軸支装置の断面構成を示した概略図の一つである。支持筒１０の下端部に形成された内側に傾斜した環状の周壁部１０ａと、支持筒１０に嵌合した回転軸１１の回転摺動部１１ａ，１１ｂとに接触するように、支持筒１０と回転軸１１との間にＣリング１２を介在させる。
【００２０】
上記Ｃリング１２は、弾性力を有する材料であるポリアセタール樹脂から成り、全周の少なくとも一カ所には切り欠きを設ける。
また、Ｃリング１２の断面形状は、ほぼ直角三角形を成しており、その直角を成す二つの辺１２ａ，１２ｂを、それぞれ回転軸１１の回転摺動部１１ａ，１１ｂに接するように嵌合させ、傾斜辺１２ｃが支持筒１０の周壁部１０ａに接するように嵌合させる。
【００２１】
同様に、支持筒１０の上端部に設けた周壁部１０ｂにＣリング１３を介在させて、回転軸１１のネジ部１１ｃにねじ込まれた押圧リング１４によって、所定の位置まで締め込んで図示しないセットビスで固定する。
すなわち、支持筒１０の上端部には、Ｃリング１３を介して押圧リング１４が配置されており、このＣリング１３も上述したのと同様に辺１３ａ，１３ｂを、それぞれ押圧リング１４の回転摺動部１４ａと回転軸１１の回転摺動部１１ｄとに接するように嵌合させ、さらに、傾斜辺１３ｃが支持筒１０の傾斜した周壁部１０ｂに接するように嵌合させる。
【００２２】
押圧リング１４は、回転軸１１のネジ部１１ｃに螺合されており、押圧リング１４により支持筒１０両端のＣリング１２，１３を適度な押圧力で押圧させる。上記構成によれば、回転摺動部１１ｂ，１１ｄの外径が多少の誤差を有する場合でも、押圧リング１４の締め込み位置を変えることにより、Ｃリング１２，１３を介して支持筒１０に押圧力が加わり、支持筒１０の位置は回転軸１１の軸方向に移動する。
【００２３】
支持筒１０の軸方向の移動は、周壁部１０ａ，１０ｂを介して、Ｃリング１２の内径を半径方向に変化させるとともに、押圧リング１４の回転摺動部１４ａと支持筒１０の傾斜した周壁部１０ｂとによって、押圧リング１４の締め込み位置に追従させて、Ｃリング１３の内径を半径方向に変化させる。
回転軸１１の回転摺動部１１ｂ，１１ｄにＣリング１２，１３の辺１２ｂ，１３ｂを接するように押圧する。
【００２４】
これにより、回転軸は支持筒に対して、ガタなく、精度の良い回転をすることができる。また、Ｃリングは合成樹脂から構成されているため、各摺動面の面精度も高精度に仕上げる必要がなくなる。さらに、各摺動面において、押圧リングの締め込み位置により、押圧力を変えて摩擦力を調節することができるので、回転軸の回転力量を可変することができる。
（第２参考例）第１参考例では固定した支持筒１０の内側で回転軸１１をＣリング１２，１３を介して、回転するように構成したが、第２参考例では、回転軸１１を固定軸にして、支持筒１０を回転筒に変え、Ｃリング１２，１３を介して回転筒を回転させるようにする。
【００２５】
他の部分については、第１参考例と同様なため説明を省略する。上記構成によれば、固定軸の周りで回転筒をガタなく精度の良い回転をすることができる。
（第１実施例）図２及び図３は、この発明を顕微鏡の双眼鏡筒部に適用した実施例を示したものである。図２は双眼鏡筒部の断面図を示しており、図３は図２の分解斜視図を示している。
【００２６】
図に記した双眼鏡筒部の基本構造は、双眼鏡筒等に用いられているジーデントップ型と呼ばれるもので、一般的に良く知られているものである。
固定軸２０は、下端面が開放した円筒形状を有しており、その下端面近傍の外周縁にはフランジ２０’が形成されている。
固定軸２０の顕微鏡本体２１への固定は、フランジ２０’にネジ等を用いて行う。
【００２７】
固定軸２０の側壁は、軸方向には下端面から中間位置までであって、且つ、径方向には約半分の位置までの領域が切り欠かれて開口部Ａが形成されている。
同様に、固定軸２０の側面は、軸方向には中間位置から上端位置まで径方向には開口部Ａと１８０゜ズレた位置までの領域が切り欠かれて開口部Ｂが形成されている。
【００２８】
また、固定軸２０の上端部には、押圧リング２２を係合するためのネジ部２０’ａが形成されている。この固定軸２０には、第２参考例中の回転筒に相当する右接眼部２３を取り付けた右プリズム枠２４と、左接眼部２５を取り付けた左プリズム枠２６とを、Ｃリング２７ａ，２７ｂとワッシャー２８を介して嵌合しており、押圧リング２２を、固定軸２０のネジ部２０’ａに係合させて、右プリズム枠２４と左プリズム枠２６とを適度に押圧させて固定する。
【００２９】
詳述すると、右プリズム枠傾斜周壁部２４ａと固定軸２０の回転摺動部２０ａ，２０ｂとの間にＣリング２７ａを介して、右プリズム枠２４を固定軸２０に嵌合させる。
次に、左プリズム枠２６を右プリズム枠２４上にワッシャー２８を介在させて、固定軸２０に嵌合させる。
【００３０】
さらに、左プリズム枠傾斜周壁部２６ａと固定軸の回転摺動部２０ｃとの間にＣリング２７ｂを嵌合させ、押圧リング２２をネジ部２０’ａに螺合させる。
押圧リング２２により、Ｃリング２７ｂを固定軸２０の方向に移動させて、左右のプリズム枠傾斜周壁部２４ａ，２６ａを適度に押圧するようにして、押圧リング２２をねじ込んでセットビス２９で固定する。
【００３１】
この右プリズム枠２４と左プリズム枠２６との固定軸２０と嵌合する部分の内径は、固定軸２０の左右のプリズム枠２４，２６と嵌合する部分の外径より若干大きめにしてあるが、ワッシャー２８が介在している付近の左右のプリズム枠２４，２６の固定軸２０と嵌合する部分にのみ、高精度に加工が施され、固定軸２０に精度良くはめ合うことができる軸側はめ合い部２４ｂ，２６ｂが形成されている。
【００３２】
なお、この実施例のＣリング２７ａ，２７ｂは、第１及び第２参考例で記載したものと同様に、全周の少なくとも一カ所に切り欠きが設けられており、断面形状は三角形のものを用いているものとする。また、右プリズム枠２４の内部には、顕微鏡本体２１からの観察光路上に配置されたプリズム３０と、右接眼部２３に観察光路を導くプリズム３１とを固定しており、左プリズム枠２６の内部には、左接眼部２５にプリズム３０からの観察光路を導くプリズム３２が顕微鏡本体２１の観察光路上に固定している。
【００３３】
プリズム３０は、顕微鏡本体２１からの観察光路を内部で５０％は透過させ、残り５０％は反射させるプリズム面３０ａと、その５０％反射した光量を右接眼部２３上に来るように、向きを内部で９０゜変える全反射を行わせるプリズム面３０ｂとを有している。
プリズム３１は、ガラスブロックから成り、光量を１００％通過させる。
【００３４】
プリズム３２は、内部で光量を１００％反射させる二つのプリズム面３２ａ，３２ｂを有している。
そのため、左右のプリズム枠２４，２６が回転しても、顕微鏡本体２１からの観察光路は、右プリズム枠２４内のプリズム３０のプリズム面３０ａで、反射光と透過光との二つに分けられ、反射された観察光路は、該プリズム３０内のプリズム面３０ｂで右接眼部２３の方向に全反射され、プリズム３１を通って観察光路は右接眼部２３まで導かれると共に、プリズム３０を透過した観察光路は、左プリズム枠２６内のプリズム３２により左接眼部２５に観察光路が導かれる。
【００３５】
上述した構成により、固定軸２０を中心として、右プリズム枠２４と左プリズム枠２６とを、それぞれ独立に回転させることにより、各々の観察者の眼幅に合わせて右接眼部２３と左接眼部２５との間の距離を可変することができる。
固定軸２０の回転摺動部２０ａの外径の寸法と右プリズム枠２４の摺動部の内径の寸法にバラつきがある場合、押圧リング２２でＣリング２７ｂ，左プリズム枠２６，ワッシャー２８及び右プリズム枠２４を介して、Ｃリング２７ａを押圧し、右プリズム枠傾斜周壁部２４ａを介して、Ｃリング２７ａの内径を小さくする方向に押圧力が働き、回転摺動部２０ａに摩擦力が働いて固定軸を締め付ける。
【００３６】
同様に、Ｃリング２７ｂも、左プリズム枠傾斜周壁部２６ａの押圧力により、回転摺動部２０ｃを締め付ける。
そのため、左右のプリズム枠を固定軸にガタなく回転可能に軸支することができるので、ガタなく眼幅調整を行うことができる。
またＣリングにポリアセタール樹脂を用いたから、眼幅を調整する場合、軸側回転摺動部及び右プリズム枠傾斜周壁部、左プリズム枠傾斜周壁部の面精度を高精度に仕上げなくても、ゴリ感やザラ感は発生しない。
【００３７】
また、押圧リングの押圧力によって、眼幅調整をする場合に特に重さだし機構を設けることなく、眼幅調整の力量を調整することができる。
実施例中でプリズム枠に高精度の軸側はめ合い部を形成したのは、回転筒が概略図で説明したように一つの場合ならば、両端にＣリングを介在させても何等影響はないが、回転筒を上下に分けて、それぞれ両端にＣリングを介在させると、Ｃリングの互いに接する位置で回転筒にズレが生じてしまう。
【００３８】
これを解消させるために、回転筒同士接する側の、回転筒端部には高精度に加工を施した軸側はめ合い部が必要となる。
なお、実施例中では、左右のプリズム枠２４，２６の双方に高精度の加工を施した軸側はめ合い部２４ｂ，２６ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、右プリズム枠２４だけに軸側はめ合い部２４ｂを設けることもできる。
【００３９】
この時の左プリズム枠２６は、両端に傾斜した周壁部が設けられ、左プリズム枠２６側に形成した周壁部と、右プリズム枠２４のはめ合い部２４ｂとの間にＣリングが介在される。この様にすることにより、右プリズム枠２４を固定面としたＣリングは、左右プリズム枠のズレが生じるのを防止することができる。
（第３参考例）次に、図４は、この発明を顕微鏡のステージのＸＹハンドルに適用した参考例を示したものである。図４はＸＹハンドルの断面図を示している。
【００４０】
上ステージ４０には、下方に突出する円筒部４０ａが設けられており、その円筒部４０ａの内側には、雌ねじ４０ａ’が形成されている。
また、中筒４１は、中空の円筒形状を成しており、この円筒形状の中筒４１の上端部の内側には、環状の傾斜した周壁部４１ａが形成され、さらに、その周壁部４１ａに沿在して雄ねじ４１ａ’が接続部として形成されている。
【００４１】
また、中筒４１の下端部の内側にも、環状の傾斜した周壁部４１ｂが形成されている。
円筒部４０ａ及び中筒４１の内周には、Ｘ回転軸４２が回転自在に挿入されている。
このＸ回転軸４２の先端部には、Ｘピニオン４３がピン４４で固定されおり、円筒部４０ａ内部に配置される。
【００４２】
Ｘピニオン４３の端面４３ａと傾斜した周壁部４１ａとの間には、Ｃリング４５が嵌合配置されており、さらに、中筒４１の下端部内側の傾斜した周壁部４１ｂとＸ回転軸４２に螺合したＸ押圧リング４６との間にもＣリング４７が配置されている。
Ｘ押圧リング４６は、Ｃリング４５，４７を適度に押圧する位置まで締め込んだ後、セットビス４８で固定される。
【００４３】
さらに、Ｘ回転軸４２の下端部には、Ｘ方向にステージを操作するためのＸハンドル４９が固定される。
なお、円筒部４０ａの雌ねじ４０ａ’には、上記中筒４１の雄ねじ４１ａ’を螺合させて固定する。
また、中筒４１の外周には、円筒形状のＹピニオン軸５０が回転自在に嵌合している。
【００４４】
このＹピニオン軸５０の先端部は、ピニオンが一体形成されている。
さらに、上端部の円筒内側には、環状の傾斜した周壁部５０ａが、また、下端部の円筒内側にも、環状の傾斜した周壁部５０ｂが形成されている。
中筒摺動部４１ｃと傾斜した周壁部５０ａとの間には、Ｃリング５１が配置されており、さらに、Ｙピニオン軸５０の下端部の傾斜した周壁部５０ｂと中筒４１に螺合したＹ押圧リング５２との間にも、Ｃリング５３を配置する。
【００４５】
Ｙ押圧リング５２は、Ｃリング５１，５３を適度に押圧する位置まで締め込んだ後、セットビス５４で固定される。Ｙピニオン軸５０の下端部には、Ｙ方向にステージを操作するためのＹハンドル５５がビス５６で固定されている。なお、この参考例のＣリング４５，４７，５１，５３は、ポリアセタール樹脂から成り、全周の少なくとも一カ所に切り欠きが設けられており、断面形状はほぼ三角形のものを用いているものとする。
【００４６】
Ｘ回転軸４２と中筒４１との径のバラつきを、Ｘ押圧リング４６を締め込むことにより、両端のＣリング４５，４７に適度な押圧力を加え、Ｘ回転軸４２をガタなく軸支することができる。
同様に、中筒４１とＹピニオン軸５０との径のバラつきも、Ｙ押圧リング５２を締め込むことにより、両端のＣリング５１，５３に適度な押圧力を加え、Ｙピニオン軸５０をガタなく軸支することができる。
【００４７】
このように、嵌合のバラつきがあったとしても、上記Ｃリングによってガタをなくすことができる。
さらに、押圧リングの締め込み具合によっては、ＸＹハンドルの力量をも調節することができる。
Ｃリングとしては、図５（ａ）に示す様な断面形状が三角形を成すものが良く、傾斜角は３０°〜６０°程度が適当である。
【００４８】
また、図５（ｂ）に示す様な断面形状の丸型のものでも代用することができる。
さらに、双眼部の様に防塵性能が要求されるものについては、図５（ｃ）に示す様にリングを鍵状に割り、常に重なり合う部分を設ける構成も考えられる。また、重なり合う部分を設ける構成としては、他に図５（ｄ）に示す如き斜めの切り欠き部分を作ることによっても可能である。
【００４９】
また、第１及び第２参考例で記載した周壁部の他にも、図６に示す如く、軸部外側に環状の傾斜した周壁部を形成することも考えられる。なお、図６に示す如き構成では、Ｃリング６０ａ，６０ｂは軸部６１の両側からでないと介在させることが不可能なため、筒部６２に対して軸部６１の両端に押圧リング６３ａ，６３ｂを取り付けて、軸部６１両端から押圧リング６３ａ，６３ｂを適度に締め込み、Ｃリング６０ａ，６０ｂを押圧できるようにする。
【００５０】
よって、上記構成を用いても、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。
また、Ｃリングには、上記実施例中に記載のポリアセタール樹脂の他に、ポリイミド樹脂や、ポリフェニレンサルファイドのような合成樹脂を用いることも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ガタなく、適度な力量で回転させることができ、且つ、加工性を向上させることができる精密機械の軸支装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の軸支装置の断面構成の概略図を示したものである。
【図２】 この発明の軸支装置を用いた顕微鏡の双眼鏡筒部の断面図を示したものである。
【図３】 図２に示した顕微鏡の双眼鏡頭部の分解斜視図を示したものである。
【図４】 この発明の軸支装置を用いた顕微鏡ステージのＸＹハンドルの断面図を示したものである。
【図５】（ａ） 断面形状が三角形状のＣリングを示したものである。
（ｂ） 断面形状が円形状のＣリングを示したものである。
（ｃ） Ｃリングの切り欠き部分が鍵状であることを示したものである。
（ｄ） Ｃリングの切り欠き部分が斜めに重なり合わせていることを示したものである。
【図６】 この発明の軸支装置の他の構成の断面図を示したものである。
【図７】 この発明の軸支装置の従来技術の断面構成を示したものである。
【符号の説明】
１ 支持筒
１ａ，１ｂ 周壁部
２ 回転軸
２ａ，２ｂ，２ｄ ボール接触部
２ｃ ネジ部
３ａ，３ｂ，４ａ ボール
４ 押圧リング
１０ 支持筒
１０ａ，１０ｂ 周壁部
１１ 回転軸
１１ａ，１１ｂ，１１ｄ，１４ａ 回転摺動部
１１ｃ ネジ部
１２，１３ Ｃリング
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 辺
１２ｃ，１３ｃ 傾斜辺
１４ 押圧リング
２０ 固定軸
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 回転摺動部
２０’ フランジ
２０’ａ ネジ部
Ａ，Ｂ 開口部
２１ 顕微鏡本体
２２ 押圧リング
２３ 右接眼部
２４ 右プリズム枠
２４ａ 右プリズム枠傾斜周壁部
２４ｂ，２６ｂ 軸側はめ合い部
２５ 左接眼部
２６ 左プリズム枠
２６ａ 左プリズム枠傾斜周壁部
２７ａ，２７ｂ Ｃリング
２８ ワッシャー
２９ セットビス
３０，３１，３２ プリズム
３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ プリズム面
４０ 上ステージ
４０ａ 円筒部
４０ａ’ 雌ねじ
４１ 中筒
４１ａ，４１ｂ 周壁部
４１ａ’ 雄ねじ
４１ｃ 中筒摺動部
４２ Ｘ回転軸
４３ Ｘピニオン
４３ａ 端面
４４ ピン
４５，４７ Ｃリング
４６ Ｘ押圧リング
４８ セットビス
４９ Ｘハンドル
５０ Ｙピニオン軸
５０ａ，５０ｂ 周壁部
５１，５３ Ｃリング
５２ Ｙ押圧リング
５４ セットビス
５５ Ｙハンドル
５６ ビス
６０ａ，６０ｂ Ｃリング
６１ 軸部
６２ 筒部
６３ａ，６３ｂ 押圧リング
【産業上の利用分野】
この発明は精密機械分野における軸支装置に関し、特に顕微鏡の双眼鏡筒部やステージのＸＹハンドルに好適な軸支装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、精密機械の軸支装置には、ガタなく回転できることが求められている。
軸支装置の従来の技術としては、回転軸とその支持筒との隙間を極力少なくする加工を施したはめ合い公差の嵌合にしたり、実開昭53-41545号公報に記載されているように、複数の小径のボールを回転軸と支持軸との間に介在させて、ガタを防止するものであった。
【０００３】
以下に、上記実開昭53-41545号公報に記載の構成について、図７に示す断面図に基づいて説明する。
支持筒１の下端部に形成された内側に傾斜した周壁部１ａと、支持筒１に嵌合した回転軸２のボール接触部２ａ，２ｂとに接触するように、支持筒１と回転軸２との間に複数個の小径のボール３ａを介在させる。
【０００４】
同様に、支持筒１の上端部に設けた周壁部１ｂとボール接触部２ｄ，４ａにボール３ｂを介在させて、回転軸２のネジ部２ｃにねじ込まれた押圧リング４によって、所定の位置まで締め込んで図示しないセットビス等で固定する。
上記構成によって、回転軸２は支持筒１に対してガタなく回転を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７で説明した軸支装置においては、回転軸２は支持筒１に対してガタなく回転することが可能であるが、特にスペースが限られた部分で回転軸２が大きい場合等はボール３ａ，３ｂが小さく、且つ、多くのボールを介在させなければならず、組立作業性を悪くする原因となる。
【０００６】
また、一般に小径のボール３ａ，３ｂには、鋼球を使用するため、長期間使用すると、ボール３ａ，３ｂが周壁部１ａ，１ｂとボール接触部２ａ，２ｂ，２ｄ，４ａとの間で点接触することによって跡がつき、回転摺動時のゴリ感やザラ感の不快感を発生させる原因となる。
また、周壁部やボール接触部の表面粗さ精度も、回転摺動時のゴリ感やザラ感の原因となるので、表面粗さ精度も向上させる必要が生じるが、そのための加工にかかるコストが増すことになる。
【０００７】
さらに、人間の手により操作するステージのＸＹハンドルや、回転した位置を一定の力量をもって保持しなければならないジーデントップ型の双眼鏡筒部等においては、この装置の他に回転力量出しの装置を付けなければならない。
また、上述したはめ合い公差による嵌合では、ガタをなくすことは非常に難しく、加工も容易ではない。
【０００８】
この発明の目的は、以上のような実情に鑑みてなされたもので、ガタなく、適度な力量で回転させることができ、且つ、加工性を向上させることができる精密機械の軸支装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、回転摺動部を有し軸方向及び周方向の異なる二位置に開口部が形成され、顕微鏡本体に固定手段を介して固定された固定軸と、前記固定軸の前記開口部に対応させて、前記回転摺動部に回転自在に支持された左右一対のプリズム枠と、一対の前記プリズム枠内部の左右の観察光路を形成するためのプリズムとを備えたジーデントップ型の顕微鏡の双眼鏡筒部において、前記プリズム枠の各々の内側の一端に形成した環状の傾斜周壁部と、前記プリズム枠の各々の内側の他端に形成した前記回転摺動部と回転自在に嵌合する軸側はめ合い部と、前記傾斜周壁部及び前記回転摺動部の少なくとも一方と回転自在に嵌合し、外周に切り欠きが設けられた二つのリング状部材と、前記リング状部材を介して前記プリズム枠に押圧力を加えるための押圧手段とを備え、各々の前記プリズム枠の前記軸側はめ合い部を対向させて前記回転摺動部に嵌合させるとともに、前記傾斜周壁部を互いに離間した位置に前記リング状部材を介して前記回転摺動部に嵌合させるように設置し、前記固定手段に対して一対の前記プリズム枠を前記押圧手段で押圧、支持するものである。
【００１０】
請求項２の発明は、軸側はめ合い部を対向させた、一対の前記プリズム枠の間にワッシャーを設けたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、リング状部材が合成樹脂から成るものである。請求項４の発明は、リング状部材がＣリングから成るものである。
【００１５】
【作用】
請求項１及び２の発明では、ジーデントップ型の顕微鏡の双眼鏡筒部に備えられた押圧手段で、一対のプリズム枠の傾斜周壁部に嵌合するリング状部材を介して、押圧力を加え眼幅調整を行う。
【００１７】
請求項３の発明では、リング状部材を合成樹脂を用いて適度な押圧を行う。
【００１８】
請求項４の発明では、リング状部材をＣリングにすることにより、嵌合部分の径にあった変形を行う。
【００１９】
【実施例】
（第１参考例）図１は、この発明の軸支装置の断面構成を示した概略図の一つである。支持筒１０の下端部に形成された内側に傾斜した環状の周壁部１０ａと、支持筒１０に嵌合した回転軸１１の回転摺動部１１ａ，１１ｂとに接触するように、支持筒１０と回転軸１１との間にＣリング１２を介在させる。
【００２０】
上記Ｃリング１２は、弾性力を有する材料であるポリアセタール樹脂から成り、全周の少なくとも一カ所には切り欠きを設ける。
また、Ｃリング１２の断面形状は、ほぼ直角三角形を成しており、その直角を成す二つの辺１２ａ，１２ｂを、それぞれ回転軸１１の回転摺動部１１ａ，１１ｂに接するように嵌合させ、傾斜辺１２ｃが支持筒１０の周壁部１０ａに接するように嵌合させる。
【００２１】
同様に、支持筒１０の上端部に設けた周壁部１０ｂにＣリング１３を介在させて、回転軸１１のネジ部１１ｃにねじ込まれた押圧リング１４によって、所定の位置まで締め込んで図示しないセットビスで固定する。
すなわち、支持筒１０の上端部には、Ｃリング１３を介して押圧リング１４が配置されており、このＣリング１３も上述したのと同様に辺１３ａ，１３ｂを、それぞれ押圧リング１４の回転摺動部１４ａと回転軸１１の回転摺動部１１ｄとに接するように嵌合させ、さらに、傾斜辺１３ｃが支持筒１０の傾斜した周壁部１０ｂに接するように嵌合させる。
【００２２】
押圧リング１４は、回転軸１１のネジ部１１ｃに螺合されており、押圧リング１４により支持筒１０両端のＣリング１２，１３を適度な押圧力で押圧させる。上記構成によれば、回転摺動部１１ｂ，１１ｄの外径が多少の誤差を有する場合でも、押圧リング１４の締め込み位置を変えることにより、Ｃリング１２，１３を介して支持筒１０に押圧力が加わり、支持筒１０の位置は回転軸１１の軸方向に移動する。
【００２３】
支持筒１０の軸方向の移動は、周壁部１０ａ，１０ｂを介して、Ｃリング１２の内径を半径方向に変化させるとともに、押圧リング１４の回転摺動部１４ａと支持筒１０の傾斜した周壁部１０ｂとによって、押圧リング１４の締め込み位置に追従させて、Ｃリング１３の内径を半径方向に変化させる。
回転軸１１の回転摺動部１１ｂ，１１ｄにＣリング１２，１３の辺１２ｂ，１３ｂを接するように押圧する。
【００２４】
これにより、回転軸は支持筒に対して、ガタなく、精度の良い回転をすることができる。また、Ｃリングは合成樹脂から構成されているため、各摺動面の面精度も高精度に仕上げる必要がなくなる。さらに、各摺動面において、押圧リングの締め込み位置により、押圧力を変えて摩擦力を調節することができるので、回転軸の回転力量を可変することができる。
（第２参考例）第１参考例では固定した支持筒１０の内側で回転軸１１をＣリング１２，１３を介して、回転するように構成したが、第２参考例では、回転軸１１を固定軸にして、支持筒１０を回転筒に変え、Ｃリング１２，１３を介して回転筒を回転させるようにする。
【００２５】
他の部分については、第１参考例と同様なため説明を省略する。上記構成によれば、固定軸の周りで回転筒をガタなく精度の良い回転をすることができる。
（第１実施例）図２及び図３は、この発明を顕微鏡の双眼鏡筒部に適用した実施例を示したものである。図２は双眼鏡筒部の断面図を示しており、図３は図２の分解斜視図を示している。
【００２６】
図に記した双眼鏡筒部の基本構造は、双眼鏡筒等に用いられているジーデントップ型と呼ばれるもので、一般的に良く知られているものである。
固定軸２０は、下端面が開放した円筒形状を有しており、その下端面近傍の外周縁にはフランジ２０’が形成されている。
固定軸２０の顕微鏡本体２１への固定は、フランジ２０’にネジ等を用いて行う。
【００２７】
固定軸２０の側壁は、軸方向には下端面から中間位置までであって、且つ、径方向には約半分の位置までの領域が切り欠かれて開口部Ａが形成されている。
同様に、固定軸２０の側面は、軸方向には中間位置から上端位置まで径方向には開口部Ａと１８０゜ズレた位置までの領域が切り欠かれて開口部Ｂが形成されている。
【００２８】
また、固定軸２０の上端部には、押圧リング２２を係合するためのネジ部２０’ａが形成されている。この固定軸２０には、第２参考例中の回転筒に相当する右接眼部２３を取り付けた右プリズム枠２４と、左接眼部２５を取り付けた左プリズム枠２６とを、Ｃリング２７ａ，２７ｂとワッシャー２８を介して嵌合しており、押圧リング２２を、固定軸２０のネジ部２０’ａに係合させて、右プリズム枠２４と左プリズム枠２６とを適度に押圧させて固定する。
【００２９】
詳述すると、右プリズム枠傾斜周壁部２４ａと固定軸２０の回転摺動部２０ａ，２０ｂとの間にＣリング２７ａを介して、右プリズム枠２４を固定軸２０に嵌合させる。
次に、左プリズム枠２６を右プリズム枠２４上にワッシャー２８を介在させて、固定軸２０に嵌合させる。
【００３０】
さらに、左プリズム枠傾斜周壁部２６ａと固定軸の回転摺動部２０ｃとの間にＣリング２７ｂを嵌合させ、押圧リング２２をネジ部２０’ａに螺合させる。
押圧リング２２により、Ｃリング２７ｂを固定軸２０の方向に移動させて、左右のプリズム枠傾斜周壁部２４ａ，２６ａを適度に押圧するようにして、押圧リング２２をねじ込んでセットビス２９で固定する。
【００３１】
この右プリズム枠２４と左プリズム枠２６との固定軸２０と嵌合する部分の内径は、固定軸２０の左右のプリズム枠２４，２６と嵌合する部分の外径より若干大きめにしてあるが、ワッシャー２８が介在している付近の左右のプリズム枠２４，２６の固定軸２０と嵌合する部分にのみ、高精度に加工が施され、固定軸２０に精度良くはめ合うことができる軸側はめ合い部２４ｂ，２６ｂが形成されている。
【００３２】
なお、この実施例のＣリング２７ａ，２７ｂは、第１及び第２参考例で記載したものと同様に、全周の少なくとも一カ所に切り欠きが設けられており、断面形状は三角形のものを用いているものとする。また、右プリズム枠２４の内部には、顕微鏡本体２１からの観察光路上に配置されたプリズム３０と、右接眼部２３に観察光路を導くプリズム３１とを固定しており、左プリズム枠２６の内部には、左接眼部２５にプリズム３０からの観察光路を導くプリズム３２が顕微鏡本体２１の観察光路上に固定している。
【００３３】
プリズム３０は、顕微鏡本体２１からの観察光路を内部で５０％は透過させ、残り５０％は反射させるプリズム面３０ａと、その５０％反射した光量を右接眼部２３上に来るように、向きを内部で９０゜変える全反射を行わせるプリズム面３０ｂとを有している。
プリズム３１は、ガラスブロックから成り、光量を１００％通過させる。
【００３４】
プリズム３２は、内部で光量を１００％反射させる二つのプリズム面３２ａ，３２ｂを有している。
そのため、左右のプリズム枠２４，２６が回転しても、顕微鏡本体２１からの観察光路は、右プリズム枠２４内のプリズム３０のプリズム面３０ａで、反射光と透過光との二つに分けられ、反射された観察光路は、該プリズム３０内のプリズム面３０ｂで右接眼部２３の方向に全反射され、プリズム３１を通って観察光路は右接眼部２３まで導かれると共に、プリズム３０を透過した観察光路は、左プリズム枠２６内のプリズム３２により左接眼部２５に観察光路が導かれる。
【００３５】
上述した構成により、固定軸２０を中心として、右プリズム枠２４と左プリズム枠２６とを、それぞれ独立に回転させることにより、各々の観察者の眼幅に合わせて右接眼部２３と左接眼部２５との間の距離を可変することができる。
固定軸２０の回転摺動部２０ａの外径の寸法と右プリズム枠２４の摺動部の内径の寸法にバラつきがある場合、押圧リング２２でＣリング２７ｂ，左プリズム枠２６，ワッシャー２８及び右プリズム枠２４を介して、Ｃリング２７ａを押圧し、右プリズム枠傾斜周壁部２４ａを介して、Ｃリング２７ａの内径を小さくする方向に押圧力が働き、回転摺動部２０ａに摩擦力が働いて固定軸を締め付ける。
【００３６】
同様に、Ｃリング２７ｂも、左プリズム枠傾斜周壁部２６ａの押圧力により、回転摺動部２０ｃを締め付ける。
そのため、左右のプリズム枠を固定軸にガタなく回転可能に軸支することができるので、ガタなく眼幅調整を行うことができる。
またＣリングにポリアセタール樹脂を用いたから、眼幅を調整する場合、軸側回転摺動部及び右プリズム枠傾斜周壁部、左プリズム枠傾斜周壁部の面精度を高精度に仕上げなくても、ゴリ感やザラ感は発生しない。
【００３７】
また、押圧リングの押圧力によって、眼幅調整をする場合に特に重さだし機構を設けることなく、眼幅調整の力量を調整することができる。
実施例中でプリズム枠に高精度の軸側はめ合い部を形成したのは、回転筒が概略図で説明したように一つの場合ならば、両端にＣリングを介在させても何等影響はないが、回転筒を上下に分けて、それぞれ両端にＣリングを介在させると、Ｃリングの互いに接する位置で回転筒にズレが生じてしまう。
【００３８】
これを解消させるために、回転筒同士接する側の、回転筒端部には高精度に加工を施した軸側はめ合い部が必要となる。
なお、実施例中では、左右のプリズム枠２４，２６の双方に高精度の加工を施した軸側はめ合い部２４ｂ，２６ｂを設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、右プリズム枠２４だけに軸側はめ合い部２４ｂを設けることもできる。
【００３９】
この時の左プリズム枠２６は、両端に傾斜した周壁部が設けられ、左プリズム枠２６側に形成した周壁部と、右プリズム枠２４のはめ合い部２４ｂとの間にＣリングが介在される。この様にすることにより、右プリズム枠２４を固定面としたＣリングは、左右プリズム枠のズレが生じるのを防止することができる。
（第３参考例）次に、図４は、この発明を顕微鏡のステージのＸＹハンドルに適用した参考例を示したものである。図４はＸＹハンドルの断面図を示している。
【００４０】
上ステージ４０には、下方に突出する円筒部４０ａが設けられており、その円筒部４０ａの内側には、雌ねじ４０ａ’が形成されている。
また、中筒４１は、中空の円筒形状を成しており、この円筒形状の中筒４１の上端部の内側には、環状の傾斜した周壁部４１ａが形成され、さらに、その周壁部４１ａに沿在して雄ねじ４１ａ’が接続部として形成されている。
【００４１】
また、中筒４１の下端部の内側にも、環状の傾斜した周壁部４１ｂが形成されている。
円筒部４０ａ及び中筒４１の内周には、Ｘ回転軸４２が回転自在に挿入されている。
このＸ回転軸４２の先端部には、Ｘピニオン４３がピン４４で固定されおり、円筒部４０ａ内部に配置される。
【００４２】
Ｘピニオン４３の端面４３ａと傾斜した周壁部４１ａとの間には、Ｃリング４５が嵌合配置されており、さらに、中筒４１の下端部内側の傾斜した周壁部４１ｂとＸ回転軸４２に螺合したＸ押圧リング４６との間にもＣリング４７が配置されている。
Ｘ押圧リング４６は、Ｃリング４５，４７を適度に押圧する位置まで締め込んだ後、セットビス４８で固定される。
【００４３】
さらに、Ｘ回転軸４２の下端部には、Ｘ方向にステージを操作するためのＸハンドル４９が固定される。
なお、円筒部４０ａの雌ねじ４０ａ’には、上記中筒４１の雄ねじ４１ａ’を螺合させて固定する。
また、中筒４１の外周には、円筒形状のＹピニオン軸５０が回転自在に嵌合している。
【００４４】
このＹピニオン軸５０の先端部は、ピニオンが一体形成されている。
さらに、上端部の円筒内側には、環状の傾斜した周壁部５０ａが、また、下端部の円筒内側にも、環状の傾斜した周壁部５０ｂが形成されている。
中筒摺動部４１ｃと傾斜した周壁部５０ａとの間には、Ｃリング５１が配置されており、さらに、Ｙピニオン軸５０の下端部の傾斜した周壁部５０ｂと中筒４１に螺合したＹ押圧リング５２との間にも、Ｃリング５３を配置する。
【００４５】
Ｙ押圧リング５２は、Ｃリング５１，５３を適度に押圧する位置まで締め込んだ後、セットビス５４で固定される。Ｙピニオン軸５０の下端部には、Ｙ方向にステージを操作するためのＹハンドル５５がビス５６で固定されている。なお、この参考例のＣリング４５，４７，５１，５３は、ポリアセタール樹脂から成り、全周の少なくとも一カ所に切り欠きが設けられており、断面形状はほぼ三角形のものを用いているものとする。
【００４６】
Ｘ回転軸４２と中筒４１との径のバラつきを、Ｘ押圧リング４６を締め込むことにより、両端のＣリング４５，４７に適度な押圧力を加え、Ｘ回転軸４２をガタなく軸支することができる。
同様に、中筒４１とＹピニオン軸５０との径のバラつきも、Ｙ押圧リング５２を締め込むことにより、両端のＣリング５１，５３に適度な押圧力を加え、Ｙピニオン軸５０をガタなく軸支することができる。
【００４７】
このように、嵌合のバラつきがあったとしても、上記Ｃリングによってガタをなくすことができる。
さらに、押圧リングの締め込み具合によっては、ＸＹハンドルの力量をも調節することができる。
Ｃリングとしては、図５（ａ）に示す様な断面形状が三角形を成すものが良く、傾斜角は３０°〜６０°程度が適当である。
【００４８】
また、図５（ｂ）に示す様な断面形状の丸型のものでも代用することができる。
さらに、双眼部の様に防塵性能が要求されるものについては、図５（ｃ）に示す様にリングを鍵状に割り、常に重なり合う部分を設ける構成も考えられる。また、重なり合う部分を設ける構成としては、他に図５（ｄ）に示す如き斜めの切り欠き部分を作ることによっても可能である。
【００４９】
また、第１及び第２参考例で記載した周壁部の他にも、図６に示す如く、軸部外側に環状の傾斜した周壁部を形成することも考えられる。なお、図６に示す如き構成では、Ｃリング６０ａ，６０ｂは軸部６１の両側からでないと介在させることが不可能なため、筒部６２に対して軸部６１の両端に押圧リング６３ａ，６３ｂを取り付けて、軸部６１両端から押圧リング６３ａ，６３ｂを適度に締め込み、Ｃリング６０ａ，６０ｂを押圧できるようにする。
【００５０】
よって、上記構成を用いても、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。
また、Ｃリングには、上記実施例中に記載のポリアセタール樹脂の他に、ポリイミド樹脂や、ポリフェニレンサルファイドのような合成樹脂を用いることも可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ガタなく、適度な力量で回転させることができ、且つ、加工性を向上させることができる精密機械の軸支装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の軸支装置の断面構成の概略図を示したものである。
【図２】 この発明の軸支装置を用いた顕微鏡の双眼鏡筒部の断面図を示したものである。
【図３】 図２に示した顕微鏡の双眼鏡頭部の分解斜視図を示したものである。
【図４】 この発明の軸支装置を用いた顕微鏡ステージのＸＹハンドルの断面図を示したものである。
【図５】（ａ） 断面形状が三角形状のＣリングを示したものである。
（ｂ） 断面形状が円形状のＣリングを示したものである。
（ｃ） Ｃリングの切り欠き部分が鍵状であることを示したものである。
（ｄ） Ｃリングの切り欠き部分が斜めに重なり合わせていることを示したものである。
【図６】 この発明の軸支装置の他の構成の断面図を示したものである。
【図７】 この発明の軸支装置の従来技術の断面構成を示したものである。
【符号の説明】
１ 支持筒
１ａ，１ｂ 周壁部
２ 回転軸
２ａ，２ｂ，２ｄ ボール接触部
２ｃ ネジ部
３ａ，３ｂ，４ａ ボール
４ 押圧リング
１０ 支持筒
１０ａ，１０ｂ 周壁部
１１ 回転軸
１１ａ，１１ｂ，１１ｄ，１４ａ 回転摺動部
１１ｃ ネジ部
１２，１３ Ｃリング
１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 辺
１２ｃ，１３ｃ 傾斜辺
１４ 押圧リング
２０ 固定軸
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 回転摺動部
２０’ フランジ
２０’ａ ネジ部
Ａ，Ｂ 開口部
２１ 顕微鏡本体
２２ 押圧リング
２３ 右接眼部
２４ 右プリズム枠
２４ａ 右プリズム枠傾斜周壁部
２４ｂ，２６ｂ 軸側はめ合い部
２５ 左接眼部
２６ 左プリズム枠
２６ａ 左プリズム枠傾斜周壁部
２７ａ，２７ｂ Ｃリング
２８ ワッシャー
２９ セットビス
３０，３１，３２ プリズム
３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ プリズム面
４０ 上ステージ
４０ａ 円筒部
４０ａ’ 雌ねじ
４１ 中筒
４１ａ，４１ｂ 周壁部
４１ａ’ 雄ねじ
４１ｃ 中筒摺動部
４２ Ｘ回転軸
４３ Ｘピニオン
４３ａ 端面
４４ ピン
４５，４７ Ｃリング
４６ Ｘ押圧リング
４８ セットビス
４９ Ｘハンドル
５０ Ｙピニオン軸
５０ａ，５０ｂ 周壁部
５１，５３ Ｃリング
５２ Ｙ押圧リング
５４ セットビス
５５ Ｙハンドル
５６ ビス
６０ａ，６０ｂ Ｃリング
６１ 軸部
６２ 筒部
６３ａ，６３ｂ 押圧リング
Claims (4)
- 回転摺動部を有し軸方向及び及び周方向の異なる二位置に開口部が形成され、顕微鏡本体に固定手段を介して固定された固定軸と、
前記固定軸の前記開口部に対応させて、前記回転摺動部に回転自在に支持された左右一対のプリズム枠と、
一対の前記プリズム枠内部の左右の観察光路を形成するためのプリズムとを備えたジーデントップ型の顕微鏡の双眼鏡筒部において、
前記プリズム枠の各々の内側の一端に形成した環状の傾斜周壁部と、
前記プリズム枠の各々の内側の他端に形成した前記回転摺動部と回転自在に嵌合する軸側はめ合い部と、
前記傾斜周壁部及び前記回転摺動部の少なくとも一方と回転自在に嵌合し、外周に切り欠きが設けられた二つのリング状部材と、
前記リング状部材を介して前記プリズム枠に押圧力を加えるための押圧手段とを備え、
各々の前記プリズム枠の前記軸側はめ合い部を対向させて前記回転摺動部に嵌合させるとともに、前記傾斜周壁部を互いに離間した位置に前記リング状部材を介して前記回転摺動部に嵌合させるように設置し、前記固定手段に対して一対の前記プリズム枠を前記押圧手段で押圧、支持することを特徴とする精密機械の軸支装置。 - 前記軸側はめ合い部を対向させた、一対の前記プリズム枠の間にワッシャーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の精密機械の軸支装置。
- 上記リング状部材は、合成樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の精密機械の軸支装置。
- 上記リング状部材は、Ｃリングから成ることを特徴とする請求項１乃至３に記載の精密機械の軸支装置。
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