WO1990010328A1 - Turboblower for lasers and laser oscillator - Google Patents

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WO1990010328A1
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bearing
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Tsutomu Funakubo
Norio Karube
Original Assignee
Fanuc Ltd
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/059—Roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/06—Lubrication
    • F04D29/063—Lubrication specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607—Retaining the grease in or near the bearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Definitions

  • the present invention relates to a laser beam generator and a laser oscillator for forcibly circulating a laser gas, such as a processing gas laser device, and more particularly to a laser for laser bearings having a longer bearing life and improved reliability and maintainability.
  • the present invention relates to a touch panel and a laser oscillator. Background technology
  • Recent carbon dioxide (CO 2 ) gas laser oscillating device has high output, good laser beam quality, widely used for laser processing such as cutting of metal or non-metal material and welding of metal material etc. Is becoming increasingly common.
  • CO 2 carbon dioxide
  • CNC numerical control device
  • Figure 4 is a diagram showing the overall configuration of a conventional carbonate (C ⁇ 2) gas laser device.
  • optical resonators comprising an output coupling mirror 2 and a total reflection mirror 3 are installed.
  • Metal electrodes 4 and 5 are mounted on the outer circumference of the discharge tube 1.
  • the metal electrode 4 is grounded, and the metal electrode 5 is connected to the high frequency power supply 6.
  • the high frequency power supply 6 A wave voltage is applied.
  • a high-frequency gray discharge is generated in the discharge tube 1, and laser excitation is performed.
  • the optical axis of the laser beam in the discharge tube 1 is indicated by 13
  • the optical axis of the laser beam extracted from the output coupling mirror 2 to the outside is indicated by 14.
  • evacuation by the vacuum pump 12 and introduction of make-up gas by the valve 11 continue, and part of the laser gas is continuously replaced with fresh gas while the gas pressure in the device is kept at the specified value. This prevents gas contamination in the equipment.
  • the laser gas is circulated in the apparatus by the blower 9.
  • the purpose is to cool the laser gas.
  • C02 carbon dioxide
  • the laser oscillation gain is proportional to the first power (3Z 2) of the absolute temperature T, so that it is necessary to forcibly cool the laser gas in order to increase the oscillation efficiency.
  • the laser gas passes through the discharge tube 1 at a flow rate of about 100 mZsec, flows in the direction indicated by the arrow, and is guided to the cooler 8.
  • the cooler 8 mainly removes heating energy due to discharge from the laser gas.
  • the blower 9 compresses the cooled laser gas.
  • the compressed laser gas is led to the discharge tube 1 via the cooler 7. This is because the heat of compression generated by the blower 9 is cooled before being guided again to the discharge tube 1. This is for removal by the vessel 7. Since these coolers 7 and 8 are well-known, detailed description is omitted.
  • Fig. 5 shows the structure of the mouthpiece used as the blower 9.
  • the turbo wing 16 and the shaft 26 are mechanically connected.
  • a rotor 17 is attached to the shaft 26, and the rotor 17 and the stator 18 constitute a motor.
  • the motor is rotated at a high speed of about 100,000 RPM by this motor. For this reason, the volume is smaller in inverse proportion to the rotation speed compared to a low-speed roots blower.
  • rolling bearings 19 and 20 are used to support the shaft 26.
  • the turbo blower is because a high-speed rotation, this Rogari bearing 1 9 and 2 0 lubrication.
  • the Oiru supply in the FIG c regularly Oirujiwe' preparative Ya oil air lubrication supplied to the bearing oil is used
  • the unit 21 atomizes the oil using gas and supplies it to the rolling bearings 19 and 20 through the passages 22 or 23.
  • the laser gas is sucked into the laser turbo blower from the cooler 8 as indicated by an arrow 81, and is discharged from the laser turbo blower to the cooler 7 as indicated by an arrow 71.
  • the conventional laser oscillation devices shown in FIGS. 4 and 5 have the following problems.
  • the first is that oil is used for lubricating oil, so that oil components are mixed into the laser gas and contaminate the optical components, resulting in lower output and mode deformation.
  • C_ ⁇ 2 carbon dioxide
  • the turbo blower rotates at high speed (for example, D When used with an mN value of 800,000 or more), grease is repelled by the rotational centrifugal force of the inner ring, the cage and the rolling element, and is pushed out of the bearing. For this reason, the grease between the raceway surface of the inner ring or the outer ring and the raceway body is reduced, making it impossible to withstand long-time operation, and it is necessary to periodically replace or replenish grease. Was. When replacing or refilling, stop the laser oscillator and Bob Koryo had to be removed, and the blower had to be disassembled.
  • the present invention has been made in view of the above points, and prevents the reduction of grease between a raceway surface of an inner ring or an outer ring and a raceway body in grease lubrication, and periodically replenishes grease. It is another object of the present invention to provide a laser turbo blower and a laser oscillation device that can achieve a longer bearing life without replacement.
  • a laser tab bob comprising: a shaft having a tongue blade at a tip; a pair of bearings for supporting the shaft; and a motor for rotating the shaft.
  • a space for holding grease is formed on both sides of the bearing, and a non-contact seal portion for preventing the grease from flowing out of the space is provided, and the grease is filled in the space and the space inside the bearing.
  • a turbo-blower for a laser characterized by the following is proposed. Further, the present invention provides a laser oscillation device using the turbo-blower for a laser.
  • a space for holding grease is formed on both sides of the bearing of the laser taper port, and a non-contact seal is provided to prevent grease from flowing out of this space. Then, grease is filled in this space and the space volume inside the bearing. At this time, the amount of grease is filled so that the space volume is filled with about 100%.
  • the rotation of the shaft rotates the inner ring, cage, rolling elements, etc. c Grease in the bearing tends to scatter from the bearing due to the centrifugal force of this rotation.
  • due to the non-contact seals provided on both sides of the bearing grease does not flow out of this empty volume. Therefore, the grease between the raceway surfaces of the inner and outer rings and the raceway body does not always decrease.
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a laser port having a laser output of about 1 KW according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a structure of a laser turbo blower having a laser output of about 2 KW according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a structure of a laser tapping device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the overall configuration of a conventional carbon dioxide (C 0 2 ) gas laser oscillation device
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional laser tape bobber. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a laser turbo port with a laser output of about 1 KW according to one embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. Therefore, the explanation is omitted.
  • the turbo blade 16 is a centrifugal blade, but may be a mixed flow or an axial flow blade.
  • non-contact seal portions 35, 36, 37 and 38 are provided on both sides of the rolling bearings 19 and 20 to prevent grease from flowing out. That is, the space 31, 32, 33, and 34 for holding grease is formed by the non-contact seal portion. The space and the space inside the bearing are filled with grease by about 100% (the non-contact seal portions 35, 36, 37 and 38 have a shaft 26). It uses the fact that it rotates at a high speed, and works in a non-contact gap of about 0.2 mm.
  • the grease used is lithium grease, sodium grease, or the like.
  • the shaft is installed so that the rotation axis of the shaft 26 is parallel to the ground.
  • the turbo blower is installed in the horizontal direction, so that the grease is efficiently collected in the spaces 31, 32, 33 and 34. Life time is 500 to 100 hours According to the turbo blower of the present embodiment, 500
  • a lifetime of 500 hours can be achieved. This eliminates the need for regular grease replenishment or replacement, which dramatically improves the reliability and maintainability of the turbo blower.
  • Fig. 1 shows the structure of a turbo blower with a laser output of about 2 kW.
  • the bearings of the turbo blower are omitted because they are the same as in FIG.
  • Arrows 82 and 83 in the figure indicate the direction in which the laser gas flows from the cooler 8 to the laser turbo port.
  • the bearing and drive motor can rotate two turbo blades in one set, which is cost-effective.
  • the motor 17 is composed of the rotor 17 and the stator 18.
  • the thrust wings are attached to the same shaft to cancel the thrust-direction load fluctuation, the thrust load becomes very small, the stability is improved, and the service life becomes very long. .
  • a roll film damper is mounted around the bearing of the laser tapper for the laser to absorb the vibration of the bearing.
  • the oil film dampers are filled with sleeves 39 and 40 and oil filled between the sleeves 39 and 40 and the housing 42.
  • the inner rings of the rolling bearings 19 and 20 are fixed to the shaft 6, and the outer rings are fixed to the sleeves 39 and 40.
  • the sleeves 39 and 40 are provided with the same non-contact seal portions 47 and 48 as those shown in FIG. 1, and the non-contact seal portions 49 and 50 are provided on a part of the housing 42. ing. With such a configuration, the vibration when the turbo gear 16 and the shaft 26 rotate are damped by the hydrodynamic damping effect of the oil film damper, and the space on both sides of the bearing is reduced. The grease inside is prevented from flowing out by the non-contact seal portions 47, 48, 49 and 50.
  • the non-contact seal may be provided on both sides of the sleeves 39 and 40.
  • the rolling bearing has been described, but a ball bearing or an end bearing may be used. Further, a ceramic bearing using ceramic as a material of the bearing may be used.
  • the non-contact seal portion of the present embodiment may be constituted by a labyrinth seal.
  • This labyrinth seal has a complicated structure, but is desirable in terms of grease encapsulation.
  • the grease lubrication of the bearings of the blower is used, and the spaces provided on both sides of the bearings are filled with grease, so that periodic inspection and replacement of the grease is unnecessary. Be.
  • the supply unit is not required, so the cost is reduced.

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Description

明 細 書 レーザ用ターボブロア及びレーザ発振装置 技 術 分 野
本発明は加工用ガスレーザ装置等のレーザガスを強制的に 循環させるレーザ用タ一ボブ口ァ及びレーザ発振装置に係り、 特に軸受の長寿命化を実現させ、 信頼性、 保守性を改良した レーザ用タ一ボブ口了及びレーザ発振装置に関する。 背 景 技 術
最近の炭酸 （C 0 2 ) ガス レーザ発振装置は髙出力が得ら れ、 レーザビームの質もよく 、 金属又は非金属材料等の切断 及び金属材料等の溶接等といつたレーザ加工に広く利用され るようになってきている。 特に、 C N C (数値制御装置） と 結合した C N C レーザ加工機として、 複雑な形状を高速かつ 高精度で切断する分野において急速に発展しつつある。
以下図面を用いて従来の炭酸 （C 〇 2 ) ガス レーザ発振装 置を説明する。
第 4図は従来技術による炭酸 （C 〇 2 ) ガス レーザ装置の 全体構成を示す図である。 放電管 1の両端には出力結合鏡 2 と全反射鏡 3 とからなる光共振器が設置されている。 放電管 1の外周上には金属電極 4および 5が取り付けられている。 金厲電極 4は接地され、 金厲電極 5 は高周波電源 6に接続さ れている。 金属電極 5及び 6の問には高周波電源 6から高周 波電圧が印加される。 これによつて、 放電管 1内に高周波グ ロ ー放電が発生し、 レーザ励起が行われる。 放電管 1内のレ 一ザビーム光軸を 1 3で、 また出力結合鏡 2から外部に取り 出されるレーザビーム光軸を 1 4でそれぞれ示す。
このようなガスレーザ発振装置を起動する時には先ず最初 に真空ポンプ 1 2によって装置内部全体の気体が排気される c ついでバルブ 1 1が開放になり所定流量のレーザガスがガス ボンべ 1 0から導かれ装置内のガス圧は規定値に達する。
その後は真空ポンプ 1 2による排気とバルブ 1 1 による補給 ガス導入が続き、 装置内ガス圧は規定値に保たれたまま、 レ 一ザガスの一部は継続して新鮮ガスに置換される。 これによ つて装置内のガス汚染は防止される。
さらに第 4図では送風機 9によってレーザガスを装置内で 循環している。 この目的はレーザガスの冷却にある。 炭酸 （ C 0 2 ) ガス レーザでは注入電気エネルギーの約 2 0 %がレ 一ザ光に変換され、 他はガス加熱に消費される。 ところが理 論によればレーザ発振利得は絶対温度 Tの一 （ 3 Z 2 ) 乗に 比例するので発振効率を上昇させるためにはレーザガスを強 制的に冷却してやる必要がある。 本装置ではレーザガスは約 1 0 0 m Z s e cの流速で放電管 1内を通過し矢印で示す方 向に流れ、 冷却器 8に導かれる。 冷却器 8は主として放電に よる加熱エネルギーをレーザガスから除去する。 そして、 送 風機 9は冷却されたレーザガスを圧縮する。 圧縮されたレー ザガスは冷却器 7を介して放電管 1 に導かれる。 これは、 送 風機 9で発生した圧縮熱を放電管 1 に再度導かれる前に冷却 器 7で除去するためである。 これらの冷却器 7及び 8は周知 であるので詳細な説明は省略する。
第 5図に送風機 9 として採用されるタ一ボブ口了の構造を 示す。 ターボ翼 1 6 とシャ フ ト 2 6 とは機械的に結合されて いる。 シャ フ ト 2 6にはロータ 1 7が取り付けられており、 ロータ 1 7 とステ一タ 1 8とでモータ一を構成している。 タ —ボ ¾ 1 6はこのモータによって、 回転数約 1 0万 R P Mの 高速で回転される。 そのため低速回転のルーツブロワに比較 して回転数に逆比例して体積が小さ くなっている。 さらに、 シャ フ ト 2 6の支持にころがり軸受 1 9及び 2 0が使用され ている。 このようにターボブロアは高速回転であるため、 こ ろがり軸受 1 9及び 2 0の潤滑に.はオイルを定期的に軸受に 供給するオイルジヱッ トゃオイルエア潤滑が使用されている c 第 図ではォィル供給ュニッ ト 2 1 はガスを利用してオイ ルを霧化し、 通路 2 2又は 2 3を介してころがり軸受 1 9及 び 2 0に供給している。
このような構成によつて、 レーザガスは矢印 8 1のように 冷却器 8からレーザ用ターボブロアへ吸入され、 矢印 7 1の ようにレーザ用ターボブロアから冷却器 7へ吐出される。 第 4図及び第 5図に示す従来のレーザ発振装置では以下の ような課題がある。
第一は潤滑油にォィルを使用しているので油成分がレーザ ガス中に混入して光学部品を汚染し、 出力低下ゃモ一 ド変形 をもたらすことである。 このため高出力の炭酸 （C〇 2 ) ガ ス レーザでは常時レーザガスの置換をおこなっており運転経 費のかなりの部分を占める。 それを行っても定期的に光学部 品を交換したりク リ一二ングしたりする必要があり、 メ ンテ ナンスに多大な労力を必要としている。
第二はオイルを多く供給しすぎると軸受内部のオイルの攛 拌作用によって軸受損失が増大するおそれがあり、 また、 温 度にも影響を受ける。 そのため、 オイル供給ュニッ 卜が高度 の制御を必要としコス トが非常に大きくなつてしまう。
第三はオイル通路の穴搔が小さいためよく 目づまりを発生 しオイルが供給不能となり、 軸受の焼き付けの原因となる。 そこで、 本願発明者等はオイルミ ス トによるレーザガスの
- 汚染を防止するためにグリ一ス潤滑を採用したものを先に出 願している （特願昭 6 3— 1 4 8 .9 1 8号） 。 このグリース 潤滑の採用によって、 オイルが最小必要分しかしみだしてこ ないためオイルによる光学部品等の汚染がなくなり、 レーザ 出力及びビーム特性の劣化が無くなり、 しかも組立時に所定 量のグリースを封入してやるだけであとの供給の必要がなく なり注油等のメ ンテナンスが不要となるといった効果がある c しかしながら、 グリース封入量は軸受内部の空間容積の 3 0〜 5 0 %であるため、 ターボブロアを高速回転 （例えば D m N値 8 0万以上） で使用した場合に、 内輪、 保持器及び転 道体の回転遠心力によってグリ ースがはじきとばされ軸受外 部に押し出される。 このため、 内輪又は外輪の転道面と、 転 道体との間のグリースが減少し、 長時間の運転に耐えられな くなり、 グリ ースの交換又は補充を定期的に行う必要があつ た。 この交換又は補充時にはレーザ発振装置を停止し、 ター ボブ口了を取り外し、 さらにタ一ボブロアの分解等をしなけ ればならなかった。
また、 グリースの封入量が極端に少ないと、 潤滑不足によ る転動面の摩擦増大から軸受疲れ寿命の低下、 摩擦による発 熱等が発生し、 軸受自身を交換しなければならないといった 間題もあった。
従って、 グリ一ス潤滑に際してはグリ ースの封入量を厳し く管理してやらなければならず、 これを間違えるとダリース 潤滑による効果が生じないばかりか、 かえって上述のような ^9題を生じさせる結果となる。 発 明 の .開 示
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 グリ ―ス潤滑における内輪又は外輪の転道面と、 転道体との間の グリースの減少を防止し、 グリースを定期的に補充及び交換 することなく軸受の長寿命化を達成することのできるレーザ 用タ一ボブロア及びレーザ発振装置を提供することを目的と する。
本発明では上記課題を解決するために、
先端にタ一ボ翼を有するシャ フ ト と、 前記シャ フ トを支持 する一対の軸受と、 前記シャ フ トを回転させるためのモータ とから構成されるレーザ用タ一ボブ口了において、 前記軸受 の両側にグリース保持用の空間を形成し、 前記空間内の前記 グリースの流出を防止するための非接触シール部を設け、 前 記空間及び前記軸受内部の空間容積中に前記グリースを充壏 したことを特徴とするレーザ用ターボブロアが、 提洪される さらに、 本発明では上記レーザ用ターボブロアを用いたレ 一ザ発振装置が、 提供される。
レーザ用タ一ボブ口ァの軸受の両側にグリース保持用の空 間を形成し、 この空間内のグリースの流出を防止するための 非接触シール部を設ける。 そして、 この空間及び軸受内部の 空間容積にグリ一スを充塡する。 このときグリ一スの量は空 間容積中に約 1 0 0パーセン ト満たされるように充塡する。 シャフ トの回転によって内輪、 保持器、 転動体等が回転する c この回転の遠心力によって軸受内のグリ一スは軸受から飛散 しょうとする。 しかし、 軸受の両側に設けられた非接触シー ル部によって、 グリースはこの空 j¾]容積中から外へ流出する ことはない。 従って、 常に内輪及び外輪の転道面と、 転道体 との間のグリースは減少することはない。 図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1図は本発明の一実施例であるレーザ出力 1 K W程度の レーザ用タ一ボブ口ァの構造を示す図、
第 2図は本発明の他の実施例であるレーザ出力 2 K W程度 のレーザ用ターボブロアの構造を示す図、
3図は本発明の他の実施例であるレーザ用タ一ボブ口了 の構造を示す図、
第 4図は従来の炭酸 （C 0 2 ) ガスレーザ発振装置の全钵 構成を示す図、
第 5図は従来のレーザ用タ一ボブ口了の構成を示す図であ る 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
%% 1図は本発明の一実施例であるレーザ出力 1 K W程度の レーザ用ターボブ口ァの構造を示す図であり、 第 5図と同一 の 成要素には同一の符合が付してあるので、 その説明は省 略する。 ここで、 ターボ翼 1 6は遠心翼を示しているが斜流 であっても軸流翼であってもよい。
本実施例が従来のものと本質的に異なる部分は、 ころがり 軸受 1 9及び 2 0の両側にグリースの流出防止用の非接触シ ール部 3 5、 3 6、 3 7及び 3 8が設けられ、 この非接触シ ール部によってグリース保持用の空間 3 1、 3 2、 3 3及び 3 4が形成されている点である。 そして、 その空間及び軸受 内部の空間容積中にグリ一スを約 1 0 0パーセン ト充塡する ( この非接触シール部 3 5、 3 6、 3 7及び 3 8はシャ フ ト 2 6が髙速で回転することを利用しており、 非接触の 0 . 2 m m程度の間隙で機能するものである。 グリ ースにはリチウム グリ ース、 ナ ト リ ゥムグリ一ス等を使用する。 このような構 成によって、 軸受の空間容積中にグリ ースを常に充塡するこ とができる。 さらに、 本実施例ではシャフ ト 2 6の回転軸が 地面に対して平行になるように設置してある。 即ち、 ターボ ブロアを横方向に設置している。 これによつて、 グリースは 空間 3 1、 3 2、 3 3及び 3 4に効率よく溜まるようになる, 従来構造のタ一ボブロアの寿命は 5 0 0〜 1 0 0 0時間で あつたが、 本実施例のターボブロアによれば、 5 0 0 0〜 1
5 0 0 0時間という寿命を達成することができる。 これによ つて従来、 定期的に行っていたグリ ースの補充又は交換が不 要になり、 ターボブロアの信頼性及び保守性が飛躍的に向上 する。
第 1図のターボブ πァは出力 1 K W程度のレーザ発振装置 に適甩されるが、 さらに高出力化のためには大型のタ一ボ翼 を使用してもよい。 しかし、 コス ト的には同一翼を使用する ことが望ましい。 第 2図にレーザ出力 2 K W程度のタ一ボブ ロワの構造を示す。 図においてターボブロワの軸受は第 1図 と同じであるので省略してある。 なお、 図中の矢印 8 2及び 8 3は冷却器 8からレーザ用ターボブ口ァへのレ一ザガスの 流れる方向を示す。 シャフ トの左右にターボ翼 1 6 a及び 1
6 bが 2個取り付けられている。 この構成で軸受けと駆動モ —タが 1セッ トでターボ翼 2個を回転できるのでコス ト上有 利である。 ロータ 1 7とステ一タ 1 8とでモータ一を構成す る。 ここでは、 タ一ボ翼を同一シャフ トに取り付けることに より、 スラス ト方向の荷重変動を打ち消しあい、 スラス ト荷 重が非常に小さ くなり、 安定性が向上し、 寿命も非常に長く なる。
本発明の他の実施例を第 3図を用いて説明する。 本実施例 はレ一ザ用タ一ボブ口ァの軸受の周囲にォィルフィルムダン パーを取り付け、 軸受の振動を吸収したものである。 オイル フィ ルムダンパーはス リーブ 3 9及び 4 0 と、 このス リーブ 3 9及び 4 0 とハウジング 4 2 との間に充塡されたオイルと. 〇 リ ング 4 3、 4 4、 4 5及び 4 6 とによって構成される。 ころがり軸受 1 9及び 2 0の内輪はシャ フ ト 6に固定され、 外輪はス リ一ブ 3 9及び 4 0 に固定されている。 ハウジング 4 2 とス リーブ 3 9及び 4 0 との間には 1 0〜： L 0 0 mの すきまが設けられ、 そこにグリ ース又はオイルが充塡される c そして、 0 リ ング 4 3、 4 4、 4 5及び 4 6はすきまに充塡 されたグリース又はオイルとレーザガスとを遮断するための ものである。 ス リーブ 3 9及び 4 0 には第 1図と同様の非接 触シール部 4 7及び 4 8が設けられ、 さらに、 ハウジング 4 2の一部に非接触シール部 4 9及び 5 0が設けられている。 このような構成にすることによって、 ターボ冀 1 6及びシャ フ ト 2 6が回転したときの振動は,オイルフ ィ ル厶ダンパーの 流侔力学的な減衰効果によつて減衰し、 軸受両側の空間内の グリ ースは非接触シール部 4 7、 4 8、 4 9及び 5 0によつ て流出が防止される。 この非接触シール部はス リーブ 3 9及 び 4 0の両側に設けてもよい。
以上の実施例ではころがり軸受について説明したが、 玉軸 受又はコ口軸受でもよい。 さらに、 軸受の材料としてセラ ミ ッ クを用いたセラ ミ ック軸受を用いてもよい。
尚、 本実施例の非接触シール部をラ ビ リ ンス シールで構成 してもよい。 このラビリ ンス シールは構造が複雑であるが、 グリ 一ス封入の点では望ましいものである。
以上説明したように本発明では、 送風機の軸受をグリース 潤滑とし、 軸受の両側に設けた空間内にグリ一スを充塡させ てあるので、 グリ ースの定期的な点検及び交換が不要になり . さらに軸受の交換も不要となる。 また、 グリース充塡時の封 入量の管理も不要になる。 これらの効果によってより信頼性 及び保守性の向上したレーザ用タ一ボブロアを実現すること が可能になる。
また、 当然供給ュニッ ト も必要がないのでコ ス トが低減さ れる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 先端にタ一ボ翼を有するシャ フ トと、 前記シャ フ トを 支持する一対の軸受と、 前記シャ フ トを回転させるためのモ ータとから構成されるレーザ用ターボブロアにおいて、
前記軸受の両側にグリース保持用の空間を形成し、 前記空 間内の前記グリースの流出を防止するための非接触シール部 を設け、
前記空間及び前記軸受内部の空間容積中に前記グリースを 充填したことを特徴とするレーザ用ターボブ口了。
2 . 前記シャ フ ト の回転軸方向が地面に対して平行である ことを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載のレーザ用タ一 ボブ口ァ。
3 . 前記シャ フ トに逆方向のスラス ト荷重がかかるように 2個のタ一ボ翼を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載のレーザ用タ一ボブロア。
4 . 前記軸受にォィルフィル厶ダンパーを設けたことを特 徴とする特許請求の範囲第 1項記載のレーザ用タ一ボブロア,
5 . 前記軸受が玉軸受であることを特徴とする特許請求の 範囲第 1項記載のレーザ用タ一ボブロア。
6 . 前記軸受がころ軸受であることを特徴とする特許請求 の範囲第 1項記載のレーザ用タ一ボブロア。
？ . 前記軸受がセ ラ ミ ック軸受であることを特徴とする特 許請求の範囲第 1項記載のレーザ用タ一ボブロア。
8 . 気体放電によってレーザ励起をする放電管と、 レーザ 発振を行わせる光共振器と、 送風機及び冷却器によってレー ザガスを強制冷却させるガス循 装置とから構成される レ一 ザ発振装置において、
前記送風機が特許請求の範囲第 1項から第 7項までのいず れかに記載のレーザ用タ一ボブ口ァで構成されることを特徴 とするレーザ発振装置。
9 . レーザ励起が高周波気体放電によって行われることを 特徴とする特許請求の範匪第 8項記載のレーザ発振装置。
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