JPH0682873U - レーザロッドホルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］レーザロッドの端部を十全にシーリングし、か
つホルダ本体に正確に芯合わせして装着する。 ［構成］弾性変形可能なＯリング２６が、ホルダ本体１
６の開口から内奥へ挿入され、溝部１６ｂに着座させら
れる。レーザロッドＬＲの一端部がホルダ本体１６内に
挿入されると、レーザロッドＬＲの外側面からの圧力で
Ｏリング２６は半径方向に弾力的に縮んでレーザロッド
ＬＲの軸方向に弾力的に膨らみ、これによりＯリング２
６とレーザロッドＬＲとの間に第１のシール面ＳＥ1 が
形成され、Ｏリング２６とホルダ本体１６の溝部１６ｂ
の内壁面１６ｃとの間に第２のシール面ＳＥ2 が形成さ
れる。キャップ２０は、ホルダ本体１６にねじ込まれる
ことにより、ホルダ本体１６の開口端側からバックアッ
プリング２８を介してＯリング２６を押さえつける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、固体レーザ発振装置においてレーザロッドを保持するレーザロッド ホルダに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＹＡＧレーザ等の固体レーザ発振装置では、集光器内の所定位置にレーザロッ ドと励起ランプを平行に配置し、励起ランプより発せられる光をレーザロッドに 集光照射して、レーザロッドを光エネルギで励起し、レーザロッドの両端面より 出射されたレーザ光を全反射ミラーと出力ミラーとからなる光共振器で共振増幅 ののち出力ミラーより発振出力するようにしている。レーザロッドおよび励起ラ ンプは、集光器の外の一対のレーザロッドホルダおよび一対のランプホルダによ ってそれぞれ両端部を保持される。

【０００３】 図４は、従来のレーザロッドホルダの要部の構成を示す断面図である。このレ ーザロッドホルダは、円筒状のホルダ本体１００の開口部の端面１００ａと縦断 面がＬ形の円筒状キャップ１０２の屈曲部付近の平らな内壁面１０２ａとキャッ プ１０２の頭部の内側に挿入されたバックアップリング１０４とで構成される環 状の溝部１０８に閉じ込めたＯリング１０６によって、レーザロッドＬＲの一端 部を保持するようにしている。

【０００４】 ホルダ本体１００の外壁面にはネジ山１００ｂが形成され、このネジ山１００ ｂにキャップ１０２の基端部の内壁面に形成されたネジ山１０２ｂが螺合するよ うになっている。キャップ１０２がホルダ本体１００にねじ込まれると、該溝部 １０８がホルダの軸方向で狭まって、Ｏリング１０６が同方向に圧迫される。一 方、レーザロッドＬＲがホルダ本体１００内に挿入されると、Ｏリング１０６は レーザロッドＬＲの外側面によって半径方向に圧迫される。このように、Ｏリン グ１０６は軸方向にも半径方向にも圧力を受けて弾性変形する。このＯリング１ ０６の弾性変形によって、Ｏリング１０６とホルダ本体１００の開口端面１００ ａとの間に第１のシール面ｓｅ1 が形成されるとともに、Ｏリング１０６とレー ザロッドＬＲとの間に第２のシール面ｓｅ2 が形成される。

【０００５】 このレーザロッドホルダおよびレーザロッドＬＲの回りには冷却水が供給され るため、冷却水がホルダの中に入ってレーザロッドＬＲの端面ＬＲE に付着する のを防止する必要がある。レーザロッドＬＲの端面ＬＲE に水が付着すると、そ こでレーザ光が屈折してレーザ発振効率が低下したり、レーザエネルギが集積し てロッド端面ＬＲE が焼損するおそれがあるからである。このレーザロッドホル ダでは、第１のシール面ｓｅ1 が、ホルダ本体１００とキャップ１０２のネジ部 １００ｂ，１０２ｂを通って溝部１０８に侵入してきた水を遮断し、第２のシー ル面ｓｅ2 が、バックアップリング１０４とレーザロッドＬＲ間の隙間を通って 溝部１０８に侵入してきた水を遮断するようになっている。なお、Ｏリング１０ ６とキャップ１０２の内壁面１０２ａとの間にもシール面が形成されるが、この シール面はレーザロッド端面ＬＲE のシーリングに寄与するものではない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記したように、従来のレーザロッドホルダでは、Ｏリング１０６の弾性変形 によってその内周側および内奥側にそれぞれ形成される第１および第２のシール 面ｓｅ1 ，ｓｅ2 でレーザロッドＬＲの端面ＬＲE をシーリングするようにして いる。これら第１および第２のシール面ｓｅ1 ，ｓｅ2 のシーリング能力（遮断 性）は、それぞれの面積に比例するが、互いに直交しているため二律背反の関係 にある。たとえば、図４に示すようにＯリング１０６が半径方向で縮まって軸方 向に膨らんでいるときは、第２のシール面ｓｅ2 の面積が大きくて第１のシール 面ｓｅ1 の面積が小さいため、前者ｓｅ2 では十分なシーリング能力が得られて も後者ｓｅ1 のシーリング能力は不十分であり、ここで水がレーザロッド端面Ｌ ＲE 側へ漏れるおそれがある。このように、両シール面ｓｅ1 ，ｓｅ2 の一方が 大きくなると、そのぶん他方が減少するため、両者のシーリング能力を同時に高 めることはできない。しかも、ホルダ本体１００に対するキャップ１０２の締め 具合によってＯリング１０６に加わる応力が変わるため、両シール面ｓｅ1 ，ｓ ｅ2 のシール面積ないしシーリング能力がアンバランスになりやすい。このため レーザロッド端面ＬＲE のシーリングを十全に行うのが難しい。

【０００７】 また、従来のレーザロッドホルダでは、レーザロッドＬＲがＯリング１０６を 介してキャップ１０２の内壁面１０２ａによって保持される。ところが、ネジ部 １００ｂ，１０２ｂの間にどうしてもガタが生じるために、キャップ１０２はホ ルダ本体１００に対して傾きやすい。このため、ホルダ本体１００にレーザロッ ドＬＲを正確に芯合わせするのが難しい。

【０００８】 本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、レーザロッドの端部を十全 にシーリングし、かつホルダ本体に正確に芯合わせして装着できるレーザロッド 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、本考案のレーザロッドホルダは、円柱状のレー ザロッドの端部を弾性変形可能なリング状のシール部材を介して円筒状のホルダ 本体の内周面で保持し、前記シール部材と前記レーザロッドとの間に第１のシー ル面が形成され、前記シール部材と前記ホルダ本体の内周面との間に第２のシー ル面が形成されるように構成した。

【００１０】

【作用】

本考案では、シール部材の内周側および外周側に形成される第１および第２の シール面がレーザロッド端面のシーリングに寄与する。これらのシール面は互い に平行であるから、シール部材を一定方向に弾性変形させることで、両シール面 の面積ないしシーリング能力を同時に増大させることが可能であり、レーザロッ ド端面のシーリングを十全に行うことができる。また、レーザロッドの端部は、 シール部材を介してホルダ本体の内周面によって保持されるから、常にホルダ本 体の軸方向に平行に装着される。

【００１１】

【実施例】

以下、図１〜図３を参照して本考案の実施例を説明する。 図１および図２は本考案の一実施例によるレーザロッドホルダの構成を示す図 であって、図１は固体レーザ発振装置内に設けられたこの実施例によるレーザロ ッドホルダの外観を示す一部断面平面図、図２は図１のＡ−Ａ線についての断面 図である。

【００１２】 図１において、固体レーザ発振装置のケーシング本体１２に貫通孔１４が穿設 され、この貫通孔１４の内側にホルダ本体１６が挿着固定される。ホルダ本体１ ６はたとえばステンレスからなる円筒体で、その先端部または開口部の内側にレ ーザロッドたとえばＹＡＧロッドＬＲの一端部が挿入され、外側にたとえばステ ンレスからなるキャップ２０が螺着される。

【００１３】 貫通孔１４の開口部の回りに環状の突出部またはフランジ部１２ａがケーシン グ本体１２に一体に設けられ、このフランジ部１２ａにガラス管２２の一端が嵌 合取付される。ケーシング本体１２には貫通孔１４と交差するように冷却水通路 １２ｂが設けられており、外部の冷却水供給装置（図示せず）よりこの冷却水通 路１２ｂを通って貫通孔１４内に導入された冷却水は、ホルダ本体１６の回りの 隙間ＧＡを通ってガラス管２２内に供給され、ガラス管２２の中を他端側に向か って流れながらレーザロッドＬＲを冷却する。

【００１４】 図２において、レーザロッドＬＲを挿着するホルダ本体１６の開口部付近の外 壁面にはネジ山１６ａが形成されており、内壁面には段状の溝部１６ｂが環状に 形成されている。図示のように、弾性変形可能なリング状のシール部材たとえば シリコンからなるＯリング２６が、ホルダ本体１６の開口から内奥へ挿入され、 溝部１６ｂに着座させられる。ホルダ本体１６にレーザロッドＬＲが挿入されて いないときはＯリング２６の内周部がホルダ本体１６の内周面よりも半径方向内 側にはみ出るように、溝部１６ｂの深さおよびＯリング２６の太さが選ばれる。 Ｏリング２６とキャップ２０の頭部２０ａとの間にはたとえばテフロンからなる 遮光性のバックアップリング２８が挿入される。キャップ２０の胴部の内壁面に はネジ山２０ｂが形成されており、このネジ山２０ｂがホルダ本体１６のネジ山 １６ａと螺合するようになっている。

【００１５】 レーザロッドＬＲの一端部がホルダ本体１６内に挿入されると、レーザロッド ＬＲの外側面からの圧力でＯリング２６は半径方向に弾力的に縮んでレーザロッ ドＬＲの軸方向に弾力的に膨らみ、これによりＯリング２６とレーザロッドＬＲ との間に第１のシール面ＳＥ1 が形成され、Ｏリング２６とホルダ本体１６の溝 部１６ｂの内壁面１６ｃとの間に第２のシール面ＳＥ2 が形成される。これら第 １および第２のシール面ＳＥ1 ，ＳＥ2 は、互いに平行で、キャップ２０の締め 具合に関係なくＯリング２６の太さ、溝部１６ｂの深さおよびレーザロッドＬＲ の直径で決まるシール面積を有している。

【００１６】 キャップ２０は、ホルダ本体１６にねじ込まれることにより、ホルダ本体１６ の開口端側からバックアップリング２８を介してＯリング２６を押さえつける。 このように、キャップ２０は、第１および第２シール面ＳＥ1 ，ＳＥ2 の形成に 関与するものではなく、Ｏリング２６の抜けを防止するための押さえ部材として 機能する。

【００１７】 このレーザロッドホルダにおいては、周囲の水（冷却水）が、キャップ２０の 頭部２０ａの内周面ないしバックアップリング２８の内周面とレーザロッドＬＲ の外側面との間の隙間を通って、あるいはネジ山１６ａ，２０ｂ間の隙間、ホル ダ本体１６の開口端面とキャップ２０の頭部２０ａの内側面との間の隙間および ホルダ本体１６の内壁面とバックアップリング２８の外周面との間の隙間を通っ て、ホルダ内部のＯリング２６まで達するおそれはある。しかし、第１および第 ２シール面ＳＥ1 ，ＳＥ2 のどちらも十二分に大きな面積を有するため、ここで 水は確実に遮断され、レーザロッド端面ＬＲE 側へ水が侵入するおそれはない。 このように、レーザロッド端面ＬＲE に水の付着するおそれがないため、レーザ 光が散乱したり、レーザロッド端面ＬＲE が焼損することはなく、安全なレーザ 発振が保証される。

【００１８】 また、このレーザロッドホルダでは、レーザロッドＬＲがＯリング２６を介し てホルダ本体１６の内壁面１６ｃによって保持される。ホルダ本体１６は、ケー シング本体１２に固定され、軸方向において正確な平行度を有している。この正 確な平行度を有するホルダ本体１６の内壁面１６ｃによってレーザロッドＬＲが 保持されるため、レーザロッドＬＲはホルダ本体３０の軸方向に平行に装着され る。したがって、光共振器（全反射ミラー、出力ミラー）の光軸との芯合わせも 容易であり、安定したレーザ発振効率が得られる。

【００１９】 図３は、本考案の別の実施例によるレーザロッドホルダの要部の構成を示す。 この実施例では、筒状ホルダ本体３０の内壁面においてＯリング３２を着座させ る段状溝部３０ａよりも外側つまり開口端側の位置に環状の切込み３０ｂを形成 し、この切込み３０ｂにリング状キャップ３４の環状突起部３４ａを嵌合させる ことによって、キャップ３４をホルダ本体３０に着脱可能に取付し、Ｏリング３ ２を段状溝部３０ａに固定する。

【００２０】 この実施例でも、上記第１の実施例と同様に、ホルダ本体３０にレーザロッド ＬＲが挿入されていない状態ではＯリング３２の内周部がホルダ本体３０の内周 面よりも半径方向内側にはみ出るように、段状溝部３０ａの深さおよびＯリング ３２の太さが選ばれる。そして、レーザロッドＬＲの一端部がホルダ本体３０内 に挿入されると、レーザロッドＬＲの外側面からの圧力でＯリング３２は半径方 向に弾力的に縮んでレーザロッドＬＲの軸方向に弾力的に膨らみ、これによりＯ リング３２とレーザロッドＬＲとの間に面積の大きな第１のシール面ＳＥ1 が形 成されるとともに、Ｏリング３２とホルダ本体３０の溝部３０ａの内壁面との間 にも同様に面積の大きなシール面ＳＥ2 が形成される。

【００２１】 これにより、キャップ２０の内周面とレーザロッドＬＲの外側面との間の隙間 を通って、あるいはキャップ２０の外周面とホルダ本体３０の内周面との間の隙 間を通って外から水（冷却水）がホルダの内側に入ってきても、Ｏリング３２の 内周側および外周側に形成されている互いに平行でどちらも面積の大きな第１お よび第２のシール面ＳＥ1 ，ＳＥ2 がそれぞれ十二分に効果的なシーリング機能 を発揮するため、ここで水が確実に遮断され、レーザロッド端面ＬＲE 側へ水が 侵入するおそれはない。したがって、上記第１実施例と同様に、安定なレーザ発 振が保証される。また、この実施例でも、レーザロッドＬＲがＯリング３２を介 してホルダ本体３０の内壁面によって保持されるため、レーザロッドＬＲはホル ダ本体３０の軸方向に平行に装着され、安定したレーザ発振効率が得られる。

【００２２】 さらに、この実施例においては、ホルダ本体３０の内側にキャップ３４が取付 されるため、ホルダ全体の径方向のサイズを縮小化することができ、ひいてはフ ランジ部１２ａの径を小さくし、ガラス管２２を細くすることも可能となる。ま た、ホルダ本体３０やキャップ３４にネジ山を設ける必要がない。また、キャッ プ３４をテフロン樹脂等の軟らかい材質で構成することにより、Ｏリング３２を 傷つけずにホルダ本体３０に挿着することができる。

【００２３】 なお、ホルダ本体１６，３０の材質はステンレスに限らず、任意の剛体が可能 であり、Ｏリング２６，３２の材質もシリコンに限らず任意の弾性変形可能なシ ール材が可能である。また、キャップの形状・取付構造も上述した実施例のもの は一例であり、種々の形態が可能である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のレーザロッドホルダによれば、シール部材とレ ーザロッドとの間およびシール部材とホルダ本体の内周面との間にそれぞれ形成 される互いに平行な第１および第２のシール面をレーザロッド端面のシーリング に用いるので、各部のシール面積を同時に大きくしてシーリング能力を同時に増 大させるのが容易であり、シーリングを十全に行うことができる。また、レーザ ロッドの端部を弾性変形可能なシール部材を介してホルダ本体の内周面で保持す るので、レーザロッドの端部をホルダ本体に正確に芯合わせして装着することが できる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】固体レーザ発振装置内に設けられた本考案の一
実施例によるレーザロッドホルダの外観を示す一部断面
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線についての断面図である。

【図３】本考案の別の実施例によるレーザロッドホルダ
の要部を示す断面図である。

【図４】従来のレーザロッドホルダの要部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１６，３０ ホルダ本体 ２０，３４ キヤップ ２６，３２ Ｏリング １６ｂ，３０ａ 段状溝部 ＳＥ1 第１のシール面 ＳＥ2 第２のシール面 ＬＲ レーザロッド

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状のレーザロッドの端部を弾性変形
   可能なリング状のシール部材を介して円筒状のホルダ本
   体の内周面で保持し、前記シール部材と前記レーザロッ
   ドとの間に第１のシール面が形成され、前記シール部材
   と前記ホルダ本体の内周面との間に第２のシール面が形
   成されるように構成したことを特徴とするレーザロッド
   ホルダ。
2. 【請求項２】 前記ホルダ本体の内周面に前記シール部
   材を着座させるための段状の溝部を設けたことを特徴と
   する請求項１に記載のレーザロッドホルダ。
3. 【請求項３】 前記ホルダ本体の開口部に前記シール部
   材の抜けを防止するための押さえ部材を着脱可能に取付
   してなることを特徴とする請求項１に記載のレーザロッ
   ドホルダ。