JPH0311901Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ガスレーザー発振器、特にミラー
（反射鏡）の軸芯方向合わせ用の調整機構に関す
るものである。

（従来技術及びその問題点） レーザー光は、その強い指向性や高エネルギー
密度の特性を利用して、各種材料の切断、加工ま
たは溶接等に用いられている。レーザー光の発生
装置の一つにガスレーザー発振器があるが、強い
発振を引き起こすためにはレーザー菅の両端に設
けたミラーの軸芯方向が平行になるよう精密に合
わせる必要がある。第４図は従来の軸流型炭酸ガ
スレーザー発振器１の要部を示すもので、レーザ
ー菅２は基台３の支持体３ａによつて支持されて
おり、レーザー菅２の端部にはレーザー菅２とは
別個にインバー４により支持されたミラーマウン
ト５が気密に設けられている。そして、ミラー６
は、ミラー押え７によつてミラーフランジ８に固
定され、このミラーフランジ８は４個のボルト９
と４対のナツト９ａとによつてミラーマウント５
に調整可能に取付けられているとともに、べロー
ズ１０によつて気密性が保たれている。

この従来の軸流型炭酸ガスレーザー発振器１で
は、各ナツト９ａを調整してミラー６の軸芯合わ
せを行うのであるが、いずれか一対のナツト９ａ
を調整すると必ず他のナツトをも調整しなければ
ならず、また調整した後でナツト９ａの一方を締
めつけてロツクするとまた軸芯がずれるというこ
とがあつて、これら各対のナツト９ａをうまく調
整することがなかなか容易ではなく、この調整に
多大の労力を要しているとともに、軸芯を精密に
合わせることは非常に困難であつた。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するための本考案のガスレー
ザー発振器は、ミラー１９を固定したミラーフラ
ンジ２２をレーザー菅１１の端部に設けたミラー
マウント１５の外側に軸芯方向を調整可能に取付
けるようにしたガスレーザー発振器であつて、前
記ミラーフランジ２２には前記ミラー１９と同心
状に該ミラーフランジ２２の内側に突出する円筒
部２３が設けられ、該円筒部２３が前記ミラーマ
ウント１５に設けられた穴部１６にその外側から
若干変位可能に嵌入しており、また前記ミラーフ
ランジ２２と前記ミラーマウント１５とは両者間
に設けたばね２８，２９によつて互いに引き合う
ように連結されていると共に、前記ミラーフラン
ジ２２と前記ミラーマウント１５とは、所要位置
において軸方向にピボツト状に接触するように設
けられた１つのピボツト部材２５と、前記ピボツ
ト部材２５を中心に互いに直角となる位置におい
てそれぞれミラーフランジ２２及びミラーマウン
ト１５間の距離を微調整可能に設けられた２つの
調整ねじ部材２６，２７と、によつて押当支持さ
れており、前記各調整ねじ部材は、前記ミラーマ
ウント１５にその内側から取付けられたマイクロ
メータヘツド３４と、前記ミラーフランジ２２に
取付けられていて該マイクロメータヘツド３４の
スピンドル３４ｂの先端面に当接する基準部材３
５とよりなることを特徴とするものである。

（作用） 本考案の構成によれば、ミラーフランジとミラ
ーマウントとは、１つのピボツト部材と２つの調
整ねじ部材とにより３点支持され、しかしていず
れか一方の調整ねじ部材のマイクロメータヘツド
を回転操作してそのスピンドルを進退移動させる
ことによつて、他方の調整ねじ部材のマイクロメ
ータヘツドのスピンドル先端面と基準部材との接
点とピボツト部材とを結ぶ直線を軸にしてミラー
フランジが微小角度だけ回転することになる。こ
の場合、両方の調整ねじ部材がピボツト部材を中
心として互いに直角となる位置に配設されている
ことから、いずれか一方の調整ねじ部材を回転操
作することによつて、ミラーフランジは他方の調
整ねじ部材とピボツト部材とを結ぶ直線を回転軸
として回転し、また他方の調整ねじ部材を操作す
ることによつて、ミラーフランジは、前記一方の
調整ねじ部材とピボツト部材とを結ぶ直線であつ
て前記回転軸と直交する軸を回転軸として回転す
ることになり、従つてこれら２種類の回転軸を中
心するミラーフランジの２方向（例えば水平方向
と鉛直方向）の回転操作のみでミラーの軸芯を任
意の角度に調整することができる。

また本考案の構成によれば、各調整ねじ部材の
マイクロメータヘツドがミラーフランジの内側に
あるミラーマウントに取付けられているため、各
マイクロメータヘツドはミラーマウントの内側
へ、即ちレーザー菅の方へ突出することになる。
また、各マイクロメータヘツドはミラーマウント
に取付けてあるため、回転操作時にこのマイクロ
メータヘツドの取付位置は移動せず常に定位置に
ある。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図および第２図において、レーザー菅１１
は、高強度で且つ熱膨脹率の小さいガラスよりな
り適度な直径と肉厚を有する本体１２の端部に、
コバール等の金属よりなる円筒菅１３が溶着して
おり、円筒菅１３は例えば溶接により環状の取付
けフランジ１４と一体となつている。この取付け
フランジ１４には、側面視方形状で且つ対角状の
２隅部から互に直角方向に突出するアーム部１５
ａ，１５ｂを有し、レーザー菅１１と同軸位置に
テーパ状の穴部１６を設けたミラーマウント１５
が、Ｏリング１８を介してボルト１７により取付
けられている。一方、ミラー１９は、ミラーマウ
ント１５とほぼ同形状のミラーフランジ２２に、
Ｏリング２０，２０を介してミラー押え２１によ
り固定されており、このミラーフランジ２２にミ
ラー１９と同軸位置に突出して設けられた円筒部
２３が、前述の穴部１６内に若干のすき間を有し
て嵌入するとともに、Ｏリング２４によつてほぼ
同軸状に保持され且つ気密に保たれている。それ
によつて、ミラーフランジ２２はミラーマウント
１５と対向してほぼ平行に配置されることとな
り、且つミラーフランジ２２の軸芯がレーザー菅
１１の軸芯に対して微少角度内で変位が可能とな
つている。

ミラーマウント１５及びミラーフランジ２２に
は、第２図の右下方隅部において、軸方向に互に
押し合う方向にピボツト状に接触するようにした
ピボツト部材２５が、アーム部１５ａ，２２ａ，
１５ｂ，２２ｂにおいて、ピボツト部材２５を中
心に互に直角となる位置に調整ねじ部材２６，２
７が、また、ピボツト部材２５と各調整ねじ部材
２６，２７とを結ぶ線分上の各位置に引張りばね
２８，２９が、それぞれ設けられている。尚、第
２図で明らかなように、一方の調整ねじ部材２７
とピボツト部材２５とは水平線上に、また他方の
調整ねじ部材２６とピボツト部材２５とは鉛直線
上に並置する状態となつている。

ピボツト部材２５は、頭部３０ａ，３０ａにそ
れぞれ円錐状の凹面３１，３１を有する球座部材
３０，３０と、鋼球３２とよりなつており、各球
座部材３０は互に凹面３１が対向する状態で孔３
３ａ，３３ｂに嵌入し、凹面３１間に鋼球３２が
挟まれて保持されている。

調整ねじ部材２６，２７は、それぞれマイクロ
メータヘツド３４，３４と基準部材３５，３５と
からなつている。ミラーマウント１５のアーム部
１５ａ，１５ｂには、それぞれ基準部材３５より
も径大の凹穴３６および取付穴３７からなる２段
状の穴と切り溝３８とが設けられおり、マイクロ
メータヘツド３４のスリーブ部３４ａが取付穴３
７に嵌入するとともに、ボルト３９およびナツト
３９ａにより締付けられて固定されている。ま
た、それぞれの基準部材３５は球面状の頭部３５
ａを有しており、ねじ部３５ｂがミラーフランジ
２２のアーム部２２ａ，２２ｂにねじ込まれて固
定されている。しかしてマイクロメータヘツド３
４のスピンドル３４ｂの先端面は、基準部材３５
の頭部３５ａとほぼ点接触しており、つまみ部３
４ｃを回転させることによつてスピンドル３４ｂ
が進退してミラーマウント１５とミラーフランジ
２２との間の距離を精密に調整できるようになつ
ている。

引張りばね２８，２９は、ミラーマウント１５
及びミラーフランジ２２に設けた横ピン４０，４
１に引掛けられて貫通穴４２，４２内に装着され
ており、これによつて、ミラーフランジ２２はミ
ラーマウント１５に引き付けられるように連結さ
れているとともに、ピボツト部材２５及び２個の
調整ねじ部材２６，２７によつて３点支持された
状態となつている。また、ミラーフランジ２２に
は、ミラー１９の周辺に流通穴４３が設けられて
おり、両ポート４３ａ，４３ｂを利用してここに
冷却水を流通させ、ミラー１９を冷却するように
なつている。４３ｃは盲プラグである。

このように構成された軸流型炭酸ガスレーザー
発振器では、いずれか一方の調整ねじ部材、例え
ば調整ねじ部材２６のマイクロメータヘツド３４
のつまみ部３４ｃを回転させてスピンドル３４ｂ
を進退移動させれば、他方の調整ねじ部材２７の
マイクロメータヘツド３４のスピンドル３４ｂ先
端面と基準部材３５との接点、及び鋼球３２の中
心点を結ぶ直線、即ち水平線を軸にして、ミラー
フランジ２２が、したがつてミラー１９が微少角
度だけ回転することとなり、また他方の調整ねじ
部材２７のマイクロメータヘツド３４を操作して
そのスピンドル３４ｂを進退移動させれば、前記
一方の調整ねじ部材２６のマイクロメータヘツド
３４のスピンドル３４ｂ先端面と基準部材３５と
の接点、及び鋼球３２の中心点を結ぶ直線、即ち
鉛直線を軸にして、ミラーフランジ２２が回転す
ることになる。両方のマイクロメータヘツド３４
を交互に調整することによつて、ミラー１９の軸
芯方向をレーザー菅１１の軸芯方向と精密に一致
させることができる。しかも、マイクロメータヘ
ツド３４には微少値の読取りが可能な目盛りが設
けられているから、調整が容易に且つ迅速に行え
る。ピボツト部材２５を球座部材３０，３０と鋼
球３２とより構成したので、鋼球３２に中心点が
全ての方向に対する回転の中心となるため、調整
が非常に容易となるとともに、構造が簡単で製作
が容易である。基準部材３５の頭部３５ａが球面
状であるため、マイクロメータヘツド３４のスピ
ンドル３４ｂの先端面の中央が常にほぼ点接触状
に当接し、したがつて互に相手方のマイクロメー
タヘツド３４の調整状態に影響されずに調整が可
能であり、両マイクロメータヘツド３４が鋼球３
２を中心として互に直角方向に位置していること
と相まつて、ミラー１９の軸芯を鉛直方向および
水平方向に互にほぼ独立して調整することが可能
となり、このため調整が非常に行い易い。

マイクロメータヘツド３４はミラーマウント１
５に取付けられているため、これの調整によつて
マイクロメータヘツド３４自体が移動するという
ことがなく、調整が行い易い。また、マイクロメ
ータヘツド３４がレーザー菅１１の方へ突出して
いるので、これによつては装置全体の外形寸法を
増大させることがない。

第３図は、前述の実施例の軸流型炭酸ガスレー
ザー発振器の全体を概略的に示すもので、レーザ
ー菅１１は、基台４４に設けられた断面半円状の
保持部材４５上に載せられ、断面半円状のカバー
４６で覆われた後、バンド４７で締付けられて保
持されている。両側のマイクロメータヘツド３
４，３４は、いずれも内方へ突出するように取付
けられているので、これによつて装置全体がコン
パクトになるとともに、使用中にマイクロメータ
ヘツド３４を不用意に引つ掛けて調整を狂わせる
という事故が防止されることとなる。

また、ミラーフランジ２２やミラーマウント１
５がレーザー菅１１により直接的に支持されてい
るため、従来のようなインバーやインバー支持構
造が不要となり、それだけ構造が簡単となつて製
作が容易となるとともに、インバーとレーザー菅
の熱膨脹率の相異によるレーザー菅の損傷や出力
の変動が防止されることとなる。

上述の実施例ではピボツト部材２５として鋼球
３２を用いたが、他の金属や合成樹脂の球でもよ
く、または半球状、円錐状、針状のピボツト軸受
や直交する２枚の切刃等を用いた構造としてもよ
い。基準部材３５は、その頭部３５ａがマイクロ
メータヘツド３４のスピンドル３４ｂ端面より面
積の小さなものでもよい。マイクロメータヘツド
３４の取付け構造、引張りばね２８，２９の取付
け構造、ミラー１９の取付け構造、レーザー菅１
１とミラーマウント１５との取付け構造、その他
の各部の構造は適宜変更することができる。

（考案の効果） 本考案によれば、２つの調整ねじ部材を回転操
作することによつてミラーの軸芯方向を容易に調
整することができる。特に、２つの調整ねじ部材
が１つのピボツト部材を中心に互いに直角となる
位置に配設されているため、いずれか一方の調整
ねじ部材を操作した場合にはミラーフランジは他
方の調整ねじ部材とピボツト部材とを結ぶ直線を
回転軸として回転し、また他方の調整ねじ部材を
操作した場合には、前記一方の調整ねじ部材とピ
ボツト部材とを結ぶ直線であつて前記回転軸と直
交するような直線を回転軸として回転することに
なり、従ってこれら２種類の回転軸を中心とする
ミラーフランジの２方向（例えば水平方向と鉛直
方向）の回転操作のみでミラーの軸芯を任意の角
度に調整することが可能となり、このためミラー
の軸芯の調整が非常に容易となる。

また、各調整ねじ部材のマイクロメータヘツド
がミラーフランジの内側に配設されたミラーマウ
ントに取付けてあるため、各マイクロメータヘツ
ドがミラーマウントの内側へ、即ちレーザー菅の
方へ突出することになり、装置全体の長さを縮小
でき、装置のコンパクト化を図ることができると
共に、使用中にマイクロメータヘツドを不用意に
引っ掛けて調整を狂わせるといつた事故を防止す
ることができる。更に、各マイクロメータヘツド
はミラーマウントに取付けてあるため回転操作に
よつてマイクロメータヘツド自体が移動せず、従
って調整が容易に且つ精密に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例を示すも
ので、第１図は軸流型炭酸ガスレーザー発振器の
要部を示す要部断面図（第２図の−線断面矢
視図）、第２図は同左側面図、第３図は軸流型炭
酸ガスレーザー発振器の全体を示す正面図、第４
図は従来のガスレーザー発振器の一例を示す要部
断面図である。 １１……レーザー菅、１５……ミラーマウン
ト、１６……穴部、１９……ミラー、２２……ミ
ラーフランジ、２３……円筒部、２５……ピボッ
ト部材、２６，２７……調整ねじ部材、２８，２
９……引張ばね（ばね）、３０……球座部材、３
１……凹面、３２……鋼球、３４……マイクロメ
ータヘッド、３４ｂ……スピンドル、３５……基
準部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ミラーを固定したミラーフランジをレーザー
   菅の端部に設けたミラーマウントの外側に軸芯
   方向を調整可能に取付けるようにしたガスレー
   ザー発振器であつて、前記ミラーフランジには
   前記ミラーと同心状に該ミラーフランジの内側
   に突出する円筒部が設けられ、該円筒部が前記
   ミラーマウントに設けられた穴部にその外側か
   ら若干変位可能に嵌入しており、また前記ミラ
   ーフランジと前記ミラーマウントとは両者間に
   設けたばねによつて互に引き合うように連結さ
   れていると共に、前記ミラーフランジと前記ミ
   ラーマウントとは、所要位置において軸方向に
   ピボツト状に接触するように設けられた１つの
   ピボツト部材と、前記ピボツト部材を中心に互
   いに直角となる位置においてそれぞれミラーフ
   ランジ及びミラーマウント間の距離を微調整可
   能に設けられた２つの調整ねじ部材と、によつ
   て押当支持されており、前記各調整ねじ部材
   は、前記ミラーマウントにその内側から取付け
   られたマイクロメータヘツドと、前記ミラーフ
   ランジに取付けられていて該マイクロメータヘ
   ツドのスピンドルの先端面に当接する基準部材
   とよりなることを特徴とするガスレーザー発振
   器。 ２ 前記ピボツト部材は、相対向する凹面を有す
   る２個の球座部材と核両球座部材間に挿入され
   た鋼球とよりなる実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のガスレーザー発振器。