JPH04170511A - オシレートミラー装置 - Google Patents
オシレートミラー装置Info
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- JPH04170511A JPH04170511A JP2296477A JP29647790A JPH04170511A JP H04170511 A JPH04170511 A JP H04170511A JP 2296477 A JP2296477 A JP 2296477A JP 29647790 A JP29647790 A JP 29647790A JP H04170511 A JPH04170511 A JP H04170511A
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- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
- B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
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- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
レーザ加工装置の如き加工装置に使用されるオシレート
ミラー装置に係る。
る如く、レーザ加工装置等に使用されるオシレートミラ
ー装置は、従来より一般に、ミラーと、ミラーに固定さ
れ互いに共働して揺動軸線を郭定する一対の回動輪と、
回動軸を回動可能に支持する支持手段と、揺動軸線より
離れた位置にてミラーに係合し揺動軸線に対しねじれの
関係をなす直線に沿ってミラーを揺動軸線の周りに加振
する一つの加振手段とを有している。かかるオシレート
ミラー装置に於ては、ミラーが加振手段によって加振さ
れることにより揺動軸線の周りに往復揺動せしめられ、
これによりミラーに入射された光が反射されると共にオ
シレートされる。
ーは揺動軸線の一方の側に於てのみ加振手段によって加
振されることにより揺動軸線の周りに往復揺動せしめら
れるので、ミラーに固定された回動輪は揺動軸線に垂直
な応力及び曲げ応力を繰り返し受け、そのため回動輪及
びこれを支持する支持手段の軸受部が比較的早期に摩損
し、その結果光が適正にオシレートされなくなったりオ
シレートミラー装置自体が比較的大きく振動し易くなり
、また加振手段によりミラーに与えられたエネルギの一
部が回動輪及びその軸受部に於て消費されるため、高い
振動数にて効率よく光をオシレートさせることが困難で
ある。
如き問題に鑑み、耐久性に優れ、オシレートミラー装置
自体の振動か小さく、高い振動数にて効率よく光をオシ
レートすることができるよう改良されたオシレートミラ
ー装置を提供することを目的としている。
ラーを揺動軸線の周りに揺動可能に支持する支持手段と
、前記揺動軸線の両側にて前記ミラーに係合し相互に逆
位相にて前記ミラーを前記揺動軸線の周りに加振する一
対の加振手段とを有するオシレートミラー装置によって
達成される。
振する一対の加振手段により揺動軸線の両側にて揺動軸
線の周りに加振され、これにより支持手段のミラーを支
持する部分に作用する応力及び該部分により消費される
エネルギが低減されるので、オシレートミラー装置の耐
久性か改善されると共にオシレートミラー装置自体の振
動が低減され、またオシレートミラー装置を従来に比し
て高い振動数にて効率よく作動させることか可能になる
。
に説明する。
ラー装置の一つの実施例を示す正面図及び側面図、第3
図及び第4図はそれぞれ第1図及び第2図に示された実
施例に組込まれた一方の加振器をそのシャフト等を除去
した状態にて示す背面図及び縦断面図である。
が照射される円板形のミラーを示しており、12はミラ
ーホールダを示している。ミラーホールダ12はその正
面より見て垂直方向に延在する一対の上下のアーム部と
水平方向に延在する一対の左右のアーム部とを有する実
質的に十字形をなし、ミラーはホールダの上下のアーム
部の先端にボルトにより固定された板状のミラー押え1
4及び16によりホールダに固定されている。
の十字ばね18及び20の一端が固定されており、これ
らのばねの他端はオシレートミラー装置の正面より見て
実質的に「ヨ」の字をなすフレーム22の中央フレーム
部22aに固定された接続板24及び26とこれらの接
続板に固定されたばね押え28及び30との間に固定さ
れている。十字ばね18及び20は、それらの軸線が互
いに整合し且第1図に示されている如くオシレートミラ
ー装置の正面より見てミラー10の中心を通るよう配設
されており、これによりミラー10及びホールダ12は
二つの十字ばねの軸線と同軸の揺動軸線32の周りにフ
レーム22に対し相対的に揺動し得るようになっている
。またミラーホールダ12には冷却水通路34が設けら
れており、ホース36より通路34を経てホース38へ
冷却水か流れることにより、ミラー及びホールダが冷却
されるようになっている。
フレーム22等はミラー10を揺動軸線32の周りに揺
動可能に支持する支持手段を構成している。尚十字ばね
18及び20は一端にてミラーホールダ12又は接続板
24.26に固定され他端にて接続板又はホールダによ
り軸受を介して回転可能に支持された剛固な軸に置換え
られてもよい。
0及び4′2がフレーム22により固定されている。加
振器40及び42は各々の軸線41U及び41Lに沿っ
て延在するシャフト44U及び44Lを有し、これらの
シャフトの一端はミラー押え14及び16の側とは反対
の側にてミラーホールダ12の上下アーム部の先端にね
じ込みにより連結固定されている。第2図に示されてい
る如く、これらのシャフトの軸線41U及び41Lは揺
動軸線32より上下方向に等距離隔置されており、揺動
軸線32に対しねじれの関係をなすよう水平に且互いに
平行に延在している。
面ヨーク形のハウジング48Uと、一端にてハウジング
の端壁に固定された永久磁石50Uと、ボルト51Uに
よりハウジングの開口端に固定され永久磁石の他端を遊
嵌状態にて受入れるエンドプレート52Uとを有してい
る。エンドプレート52Uはそれにボルト53Uによっ
て固定された支持リング54Uと、該リングに当接し周
方向に均等に隔置された三つのダイヤフラム56Uと、
一端にてダイヤフラム56Uに当接し周方向に均等に隔
置された三つの円筒形のスペーサ58Uと、ダイヤフラ
ム56Uに整合して配置されスペーサ58Uによりダイ
ヤフラム56Uより軸線方向に隔置されたダイヤフラム
60Uとを担持している。これらのリング54U1スペ
ーサ58U及びダイヤフラム56U、60Uは軸線41
Uに整合されており、スペーサ58U及びダイヤフラム
56U、60Uはボルト59Uによりリング54Uに固
定されている。またこれらのリング、スペーサ及びダイ
ヤフラムの内側には振動子62Uがリング及びスペーサ
に対し相対的に軸線41Uに沿って往復動可能に配置さ
れている。
60Uは実質的に円弧状をなす板状の可撓性材料にて形
成されており、その中央部に径方向内方へ突出する突部
5QUaを有している。また各ダイヤフラム60Uは実
質的にその幅方向中央に設けられ突部60Uaに於て径
方向内方へ変位されたスリット60Ubを有している。
Uの円筒状の外周面に接着により固定されたスリーブ6
4Uとリング66Uとの間に挾持されることにより振動
子に固定されている。各ダイヤフラム56Uもダイヤフ
ラム60Uと同様に形成されており、その突部が振動子
62Uの円筒状の外周面に接着により固定されたスリー
ブ64Uと振動子62Uの肩部との間に挾持されること
により振動子に固定されている。第4図に示されている
如く、振動子62Uにはそれが良好に振動し得るよう加
振器の内外を連通接続する連通孔62Uaが設けられて
いる。
定されており、該コイルは永久磁石50Uとエンドプレ
ート52Uとの間にこれらより僅かに隔置された状態に
て軸線に沿って延在している。駆動コイル68Uはそれ
に交流電流が通電されることにより励磁されると、永久
磁石50Uと共働してハウジング48Uに対し相対的に
振動子62Uを軸線41Uに沿って往復動させる作用を
なす。
Uにはそれぞれ軸線41Uに沿って延在しシャツ)44
Uを往復動可能に受入れる孔49U、51Ua、63U
が設けられている。振動子62Uの孔63Uにはフラン
ジを有するスリーブ70Uが第4図には示されていない
ビスにより固定されている。スリーブ70Uにはシャフ
ト44Uの他端が挿通され、その先端に螺合するナツト
72Uによりシャフト44Uの他端がスリーブ70U及
び振動子62Uに固定されている。永久磁石50Uの孔
51Uaの他端にはばね座部材74Uが嵌込まれており
、該ばね座部材と振動子62Uとの間には圧縮コイルば
ね76Uが弾装されている。
Uの端壁に設けられた孔49Uは雌ねじを有し、該孔に
はシャフト44Uを遊嵌状態にて受入れる中空のボルト
78Uがねじ込まれている。
ジング48Uの端壁に固定されている。ミラーホールダ
12にはこれに隣接した位置にてシャフト44Uに螺合
するナツト82Uによりばね座部材84Uが固定されて
おり、ばね座部材84Uとボルト78Uのヘッド部との
間には圧縮コイルばね86Uが弾装されている。
1図及び第2図に於ては第3図及び第4図に示された加
振器40の構成部材に対応する加振器42の構成部材に
はUの記号に代えてLの記号か添えられている点を除き
同一の符号か付されている。
を示す回路図である。図示の実施例に於ては、駆動コイ
ル68U及び68Lは互いに逆方向に電流が流れること
により互いに逆の極性にて励磁されるよう直列に接続さ
れているか、互いに逆の極性にて励磁される限り並列に
接続されていてもよい。これらの駆動コイルには駆動電
源90より交流電流が供給されるようになっており、そ
の交流電流の周波数は発振器92により制御されるよう
になっている。尚第2図に示されている如く、エンドプ
レート52Uには可動部分の振幅を検出する振幅センサ
94がブラケット96を介して固定されており、該振幅
センサの検出結果は図には示されていない表示パネルに
表示されるようになっている。
成されると、発振器92により設定された周波数にて駆
動電源90により駆動コイル68U及び68Lへ交流電
流か供給され、これによりこれらのコイルか励磁される
。この場合駆動コイル68U及び68Lは第7図に示さ
れている如く互いに逆方向に電流か流れるよう直列に接
続されているので、これらのコイルは常に互いに逆の極
性にて励磁される。
0及び42のシャフト44U及び44Lは第2図で見て
左右の方向に互いに逆方向に繰返し往復動せしめられ、
これによりミラー10及びミラーホールダ12か十字ば
ね18及び20の周りに、即ち揺動軸線32の周りに繰
返し往復揺動せしめられ、ミラーの中央に照射された光
が第2図で見て上下方向にオシレートされる。
子、シャフト、ダイヤフラム等の可動部材の慣性重量及
び慣性モーメントを調整したり、ボルト78U及び78
Lのねじ込み量を調節することによってばね86U及び
86Lの押圧力を調整することにより、可動部分の共振
振動数を対応する加振器の駆動周波数に一致させること
が好ましい。
圧力を調整することにより可動部分の共振周波数が20
0 Hzに設定され、加振器の駆動周波数、従って発振
器92の発振周波数が200Hzに設定された場合に於
ける振動数と振幅センサ94により検出された振幅との
間の関係を示すグラフである。第8図より、可動部分の
共振振動数か加振器の駆動周波数に一致するよう調整さ
れることにより、振動数が共振振動数である場合に可動
部分の振幅が最大になり、これによりオシレートミラー
装置を最も効率的に作動させることができることが解る
。
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
ラーは相互に逆位相にて加振する一対の加振手段により
揺動軸線の両側にて揺動軸線の周りに加振され、これに
より支持手段のミラーを支持する部分に作用する応力及
び該部分により消費されるエネルギが低減されるので、
オシレートミラー装置の耐久性を改善することができ、
オシレートミラー装置を従来に比して高い振動数にて効
率よく作動させることができ、更にはオシレートミラー
装置自体の振動を低減してオシレートミラー装置が組込
まれた一加工装置の他の部分に伝達される振動や周囲環
境に発散される騒音を低減することかできる。
ラー装置の一つの実施例を示す正面図及び側面図、第3
図及び第4図はそれぞれ第1図及び第2図に示された実
施例に組込まれた一方の加振器をそのシャフト等を除去
した状態にて示す背面図及び縦断面図、第5図は第3図
に示された加振器の一つのダイヤフラムを拡大して示す
部分図、第6図は第2図に示された加振器の一端を拡大
して示す部分断面図、第7図は第1図乃至第6図に示さ
れた実施例の電気系統を示す回路図、第8図はオシレー
トミラー装置の具体的実施例に於ける加振器の振動数と
振幅との間の関係を示すグラフである。 10・・・ミラー、12・・・ミラーホールダ、18.
20・・・十字ばね、34・・・冷却水通路、40.4
2・・・加振器、44U、44L・・・シャフト、50
U・・・永久磁石、78U、78L・・・ボルト、86
U、86L・・・圧縮コイルばね、90・・・駆動電源
、92・・・発振器、94・・・振幅センサ 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 明 石 昌
毅s 1 図 12・・ミラーホールダ 18.20・・十字ばね 40.42・・加振器 第 3 図 40・・加振器 54u・・支持リンク 58u・・スペーサ 60U・・ダイヤフラム 62U・・振動子 第4 図 40・・加振器 50U・ ホ久磁石 54u・・支持リング 56U・・ダイヤフラム 58U・・スペーサ 60U・・ダイヤフラム 62LI・・振動子 凍 5 図 兼 6 図 10・・ ミラー 12・・ ミラーホールダ 44u・・シャフト 鷹7 図 振動数(囮
Claims (1)
- ミラーと、前記ミラーを揺動軸線の周りに揺動可能に支
持する支持手段と、前記揺動軸線の両側にて前記ミラー
に係合し相互に逆位相にて前記ミラーを前記揺動軸線の
周りに加振する一対の加振手段とを有するオシレートミ
ラー装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296477A JP2986534B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | オシレートミラー装置 |
| US07/782,342 US5172261A (en) | 1990-11-01 | 1991-10-24 | Oscillatory mirror device with two exciting means |
| DE4136035A DE4136035C2 (de) | 1990-11-01 | 1991-10-31 | Schwingspiegelvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2296477A JP2986534B2 (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | オシレートミラー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170511A true JPH04170511A (ja) | 1992-06-18 |
| JP2986534B2 JP2986534B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17834064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (3)
| Country | Link |
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1990
- 1990-11-01 JP JP2296477A patent/JP2986534B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-24 US US07/782,342 patent/US5172261A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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Legal Events
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