JPS59600Y2 - 微調整機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、分光計などに用いられる固定板に設けた座ぐ
り穴内に調整ネジを挿入し、固定板と基板との間に弾性
体を設け、この固定板に被微調物体を固定した構造の微
調整機構であり、調整ネジを調整することによって被微
調物体の傾き角度が変えられ、信頼性が高く、小形で安
価な微調整機構に関する。

以下、一例として、分光学的手段による力゛ス用セルに
使用した従来の微調整機構について第１図〜第２図によ
って説明する。

第１図において、１は被微調物体、２は被微調物体の第
１固定板であり、被微調物体１は第１固定板２に固着さ
れて両者一体となっている。

３は第２固定板、４は引張バネ、５は調整ネジ、６は支
持体、７はピン、８は穴、９は穴８に加工した座ぐり、
１０は座ぐり、１１は穴、１２は溝、１３は基板、１４
は取付ネジである。

そこで、第１固定板２には（イ）、引張バネ４の外径よ
りも大きい逃げ穴８が加工されており、（ロ）、逃げ穴
８の片側にピン７を埋込むための細い座ぐり９が加工さ
れており、（ハ）、調整ネジ５のネジ軸先端の位置決め
のための座ぐり１０がピン７埋込座ぐり９とは反対面に
加工されており、に）、支持体６を保持するための座ぐ
り６′が加工されている。

また、第２固定板３には第１固定板同様に、（イ）、引
張バネ４の外径の大きさよりも大きい逃げ穴８が加工さ
れており、（ロ）、逃げ穴８の片側にピン７を埋込むた
めの細い座ぐり９が加工されており、（ハ）、調整ネジ
５のネジ径の大きさよりも大きい逃げ穴１１が加工され
ており、に）、微調整機構を基板１３に取付ける時、取
付ネジ１４をネジ込むための雌ネジ１４′が加工されて
おす、（ホ）、支持体６を保持するための座ぐり６′が
加工されている。

次に、被微調物体１を第１固定板２におけるピン埋込用
圧ぐり９側の面に固着して両者一体とし、その後に第１
固定板２と第２固定板３は、ピン埋込用圧ぐり９がお互
に外側に向け、同層となる位置にして合わせ、さらに、
ピン埋込用圧ぐり９にピン７を各々に埋込み、引張バネ
４を埋込んだピン７に引掛け、引張バネ４の自由長さの
状態にしておく。

また、支持体６は第１固定板２と、第２固定板３の座ぐ
り６′に挿入し、さらには、基板１３側から取付ネジ１
４を第２固定板３の雌ネジ１４′にネジ締結すれば微調
整機構が基板１３に固定される。

最後に、調整ネジ５を溝１２にドライバーを挿入して基
板１３側よりネジ込めば、第２固定板３は同層に調整ネ
ジ５のネジ軸径よりも大きい逃げ穴１１が加工されてい
るから、逃げ穴１１を通過して第１固定板２の調整ネジ
位置決め用の座ぐり１０の座面に調整ネジ５のネジ軸先
端が接触し、その状態で調整ネジのネジ込みを止めれば
微調整機構の組立が完了する。

ここで、第１固定板２の傾き角度を調整するにあたって
、その基本原理について以下に述べる。

第４図は第１図における従来の微調整機構が、第３図に
示したように傾く状態について基本原理的に表わした簡
略図であり、水平状態から固定板２が傾いた角度をθ、
ａ点の調整ネジ部で国定板２が傾いた時の下辺までの高
さをＨｌ、外径部の下辺までの傾いた高さをＮ２、支持
体６からａ点の調整ネジ５までの寸法をＬｌ、ａ点の調
整ネジ５から固定板２の外径部までの寸法をＬ２、調整
ネジ５のネジピッチをＰ、調整ネジ５の調整回転数をＮ
１とすると、調整ネジ５の調整ストロークと固定板２の
傾きの関係は次式で表わされる。

ｔａｎθ＝−二 ・・・・・・・・・・・・（１）ま
た、 ′・ Ｈ，＝ＰＮ１・・・・・・・・・・・・（２）の関係に
ある。

そこで（１）、 （２）式かられかるように、θが小さ
くなるには」が小さくなれば良いので・あるが、１ ＬおよびＰが一定であり、しかも、構造上、支持体や引
張バネ、および固定板取付ネジ等が固定板において外側
に存るので、調整ネジ位置はどうしても内側に設けるこ
とになり、Ｌ２寸法が比較的大となるので、逆にＬｌが
小さくなる傾向となり、有効に面積が活用されていない
。

それ故に回転数Ｎ１が少し増しても工÷が大きくなり安
く、傾きに要する奥イ丁スペースが大きくなる。

すなわちわずかな調整ストークでもθが急激に大きくな
り、微調整機構として使うには不適当である。

また、構造上かられかるように、支持体が他の固定板と
の間にあるために可動方向は片側のみで、光学的にも片
面反射としてのみしか使えず、光学的活用範囲も狭いも
のとなっている。

次に、前記した原理にもとすいた従来の微調整機構につ
いて、傾き角度の調整方法を以下具体的に実施例によっ
て述べる。

そこで、第１図において、第１固定板２の傾き角度を調
整する際には、溝１２にドライバーを挿入して調整ネジ
５を基板１３にネジ込んだり、手前にもどしたりすると
、引張バネ４の弾性限界内においては、調整ネジ５の調
整ストークに応じた伸縮をする。

その際、支持体６は、てこの原理である支点となり、ま
た、調整ネジ５は公知である三点調整法を利用して任意
の方向の角度を得て調整出来るように３本使用し、調整
ネジ５の調整ストロークに応じて引張バネ４が伸縮し、
第１固定板２の傾き角度を変え得るようになっている。

なお、従来の微調整機構の調整ネジを１ケ所調整した状
態を第３図に示す。

しかしながら、第１図でわかる通り、引張バネは被微調
物体１の大きさよりも外側の位置の固定板に取付けなけ
ればならず、また、調整ネジ５のネジ軸先端を第１固定
板２に接触させるには、その位置決定用の座ぐりを設け
なければならない。

そのため、被微調物体１の大きさに比べて第１固定板２
がどうしても大きくなる結果となっていた。

この弊害は、弾性体４が大きくなった時に、あるいは、
隣接して微調整機構を取付ける時に著しく助長される。

以上のような欠点があるので、従来の微調整機構では、
分光学的手段、とりわけ小形のミラー用微調整機構とし
て利用するには問題が多かった。

本考案は上記したような実情に鑑みて、前述した欠陥を
除去した微調整機構を提供することを目的とするもので
ある。

そのため、（イ）、ネジが支点となるように、固定板と
基板の中間に圧縮させた弾性体を設け、調整ネジと前記
弾性体の復元力とによって、被微調物体を取付けた固定
板を基板上に保持し、調整ネジを軸方向に移動させると
、固定板に取付けられた被微調物体の角度を微調整出来
る構造とした。

（ロ）、固定板は、板厚内に３個所のテーパまたは球面
部に調整ネジのネジ類が位置するように調整ネジを挿入
した。

（ハ）、次に固定板に被微調物体を固着し、調整ネジと
固定板と被微調物体とを三者一体にし、但し調整ネジは
座ぐり穴とネジとにおいて、隙間を設け、調整ネジが自
由に動けるようにした。

この他に、調整ネジは、ネジ類の首下の角部に丸みを持
たせ、テーパまたは球面部との摩擦抵抗を少なくして、
固定板がスムースに傾き運動をするようにした。

さらに、固定板を別の基板に取付ける際、弾性体を調整
ネジのネジ部にはめ込み、同時に取付ければ良く、組立
ても非常に簡単である。

前述のことから、固定板は被微調物体とほぼ等しいかそ
れ以下の大きさで充分可能であり、有効に面積が活用さ
れている。

また、調整ネジも固定板の板厚内のテーパ部または球面
部にネジを挿入する際、小さな穴には指も入らないこと
が多いので、それを改善するため、調整ネジのネジ類に
溝を設け、小さな穴にも簡単に挿入出来るようにした。

また、調整ネジの調整時に使う溝は調整ネジのネジ軸先
端部にネジ類の溝とは別に設け、各々の目的に応じて溝
を両段した。

また、弾性体は調整ネジにはめ込まれているから、調整
ネジのネジ軸をガイドとしてスムースに伸縮運動をする
。

したがって、被微調物体と一体になった固定板の角度を
調整するには、調整ネジを基板にネジ込んだり、手前に
もどしたりすることによりスムースに微調整が出来る。

さらに、前述したように固定板が被微調物体とほぼ等し
いか、それ以下の大きさであるため、わずかなスペース
でも隣接して多数の微調整機構を取付けることも可能で
あり、調整ネジが支点となっていることと、三点調整法
を利用して３本の調整ネジ本数を採用しいてることから
して、調整ネジの調整の仕方によって、光学的に両面反
射用としても活用することが出来、従来のものに比べて
格段の利用価値があるものとなっている。

さらには、従来のものに比べて非常に小形化出来ること
から、傾斜時の奥行スペースが小さくてすむことや、弾
性体を除く他の部品は一体化されていることから、部品
の紛失も少なくなると共に、組立上においても非常に簡
単であるなど、幾多の効果を有するものである。

以下、本考案を図面によって示すと、第５図および第６
図は第１実施例、第７図は第１実施例の微調整機構を一
方向に角度調整した状態を示し、第８図は固定板が傾斜
運動をする時の原理図、第９図は第２実施例、第１０図
および第１１図は第３実施例、第１２図〜第１８図は微
調整機構の第４実施例〜第８実施例を示す。

つぎに第５図において説明すると、１は被微調物体、２
は被微調物体の固定板、４は弾性体、５は調整ネジ、１
２は調整ネジ頭部の溝、１３は基板、１６は固定板中間
にあるテーパまたは球面部、１７は調整ネジとのスキマ
、１８は調整ネジ軸先端部の溝、１９は被微調物体１と
固定板２の取付面、２０は調整ネジ５のネジ頭角部の丸
みであり、従来のものとは異なり、固定板２は中間にテ
ーパまたは球面部１６を有する３個の座ぐり穴１５を有
し、前記塵ぐり穴１５のテーパまたは球面部１６に調整
ネジ５のネジ類が位置するように調整ネジ５を固定板２
の座ぐり穴１５に最初に挿入し、次に被微調物体１を固
定板２の座ぐり側の面１９に固着することによって三者
一体とし、調整ネジ５を固定板２に内蔵した。

但し、調整ネジ５は座ぐり穴１５のネジ取付用穴と調整
ネジ５のネジ部との間に隙間１７を設けているから、調
整ネジ５が自由に動けるようになっている。

また、調整ネジ５は固定板２がスムースに傾き運動をす
るように、調整ネジ類の首下の角部に丸み２０を設けて
あり、固定板２のテーパまたは球面部１６との摩擦抵抗
を少なくした。

さらに、固定板２を基板１３に取付ける時、弾性体４
（弾性体はスポンジ、あるいはゴム、あるいはＯリング
、あるいはバネ等いずれで゛も良いが、本考案において
は従来のものとは異なり圧縮バネを使用した。

）を調整ネジ５のネジ部に挿入してから行えば良く、組
立も非常に簡単である。

また、調整ネジ５はネジ類に従来と同じく溝１２を設け
、調整ネジ５を固定板２に挿入する時、ドライバーを使
用して行えるようになっており、とりわけ小さな微調整
機構においては、指も入らない場合などは非常に有効で
ある。

さらに、調整ネジ５のネジ軸先端にも溝１８が設けてあ
り、微調整機構を基板１３に取付ける時に、基板１３に
おける調整ネジ５の締結用ネジを通して小さなドライバ
ーで調整ネジ５を引込むことが出来る。

したがって前述した二つのドライバー溝は目的別に応じ
て設けられており、非常に効果がある。

また、弾性体４は調整ネジ５にはめ込まれているから、
伸縮運動をする際は、調整ネジ５のネジ軸をガイドとし
てスムースに行うことが出来る。

したがって、固定板２の角度調整をするには、調整ネジ
５を基板１３にネジ込んだり、手前にもどしたりすれば
、調整ネジ５の調整ストロークに即した量を固定板２と
基板１３との間隙に即した伸縮を行い、かつ、弾性体４
が持っている張力を固定板２と基板１３に与えているの
で安定した調整角度を維持することが可能である。

それ故に、ここでも公知の三点調整法を利用して、３本
の調整ネジ５において、各々が必要量に応じた角度調整
を行うことによって、固定板はあらゆる任意の角度調整
が出来る。

なお、第１実施例の微調整機構の調整ネジを１個所調整
した状態を第７図に示す。

ここで、従来の微調整機構の項でも述べたと同様に、本
考案のものの固定板２の傾き角度を調整する基本原理に
ついて以下に述べる。

第８図は第５図における本考案の微調整機構が第７図に
示したように傾く状態について基本原理的に表わした簡
略図であり、水平状態から固定板２が傾いた角度をθ、
ｄ点の調整ネジ部で国定板２が傾いた時の下辺までの高
さをＨ３、外径部の下辺までの傾いた高さをＨ４、支点
となるネジ６点と調整するネジ６点との寸法をＬ３、ｄ
点の調整ネジ５から固定板２の外径部までの寸法をＬ４
、調整ネジ５のネジピッチをＰ、調整ネジ５の調整回転
数をＮ２とすると、調整ネジ５の調整ストロークと固定
板２の傾きの関係は次式で表わされる。

ｔａｎθ−止・・・・・・・・・（３） 、え、′・ Ｈ３−ＰＮ２・・・・・・・・・・・・（４）の関係に
ある。

そこで（３）、（４）式かられかるように、θが小さく
なるにはｆ十が小さくなれば良い。

従来のものと同様にＬおよびＰは一定であり、しかも本
考案のものは前記したように調整ネジが各々支点となっ
たり、調整ネジとなったりする両方の機能を有しており
、その取付位置も他の邪魔となる物がないために調整ネ
ジ取付用の穴加工が出来る限りの許容範囲内において極
力外側に設けることが出来るのでＬ４が小さく、Ｌ３を
比較的大きくすることが可能である。

したがって、従来のものの場合におけるＬｌと本考案に
おけるＬ３を比較すると、前記のことがらがらＬｌ〈Ｌ
３であり、調整回転数Ｎ２が少し増えても°ヒ“は小さ
°゛値となる・すなわち・わずかな調整ストロークでは
θの変化率は小さく、傾きに要する奥行スペースも小さ
くてすむ。

また同じ角度θ傾けさせるには調整回転数Ｎ２を従来の
ものより多く必要とする。

言い換えれば、本発明のものはゆるやかに傾斜角度θを
変えさせることが出来るので、微調整機構として最適で
ある。

以上の説明から明らかなように、本考案による微調整機
構は、分光学的ミラー角度調整用の微調整機能を有する
ことは勿論、他の分野における微調整機構としても有用
であり、コンパクトで精確な調整が出来、かつ、調整後
の変動の少ない安定した信頼性の高いものである。

次に第２実施例である第９図および第１０図においては
、第１実施例と類似した構造となっているが、弾性体４
は固定板２に設けられた突起部２′に挿入され、第１実
施例とは異なって調整ネジ５とは別の位置に設けられて
いる。

これは、３本の調整ネジ５に内接する円の面積内に設け
たものであり、従来のように調整ネジより外側に弾性体
を設けることによって固定板が被微調物体の大きさより
も大きくなる欠陥は起きて来ない。

したがって、本考案第１実施例のものと固定板の大きさ
は同じであり、前記した内接する円面積内の範囲におい
て、許せる限り任意の大きさに選定することも出来るし
、弾性体４の数も調整ネジ５の本数に関係なく少なくす
ることも出来る。

それ故に、部品数を少しでも少なくすることによって、
製品コストを安くすることも出来るし、組立がより容易
になるなど、幾多の利点を有している。

次に、第３実施例である第１１図および第１２図におい
て、第１実施例または第２実施例に示した微調整機構を
複数個使用して、分光学的に光束を繰返えす反射系に用
いた場合を示している。

前述したようにコンパクトで信頼性の高い安定した調整
角度を維持する本考案の微調整機構であるが故に、第３
実施例に示すような利用は非常に効果的であり、その応
用範囲は多岐にも渡ることは当然である。

次に、被微調物体と固定板の取付は方について、第１実
施例および第２実施例とは別な方式の実施例を第１３図
〜第１９図に示し、調整ネジ５を固定板３に挿入して内
蔵することの構造は第１実施例と同じで゛ある。

第４実施例である第１３図においては、１は被微調物体
、３は第２固定板、４は弾性体、５は調整ネジであり、
被微調物体１の中心部に雄ネジ２６を加工し、第２固定
板３にはそれと螺合する雌ネジ２６′が同層に加工され
ている。

これは微調整機構に内蔵された調整ネジ５を組立完了後
において、調整ネジ５の点検、あるいは部品の交換等の
際に簡単に行えるので非常に効果的であり、被微調物体
１と第２固定板３が完全に固着されていない実施例であ
る。

また、従来の微調整機構においては、前述した通り、調
整ネジ５は微調整機構本体に内蔵されておらず、調整ネ
ジ５と微調整機構本体が最終的に別の基板に取付くまで
は別体となっており、部品の紛失の恐れがあったり、組
立が容易でないなどの構造的欠陥が多かったものである
。

また、前述したものと同様な効果が発揮出来るように、
さらに他の実施例を示すと、 第５実施例である第１４図においては、１は被微調物体
、２は第１固定板、３は第２固定板、４は弾性体、５は
調整ネジであり、第４実施例とは異なって、被微調物体
１と第１固定板２の合わせ面１９は完全に固着されて両
者一体となり、第１固定板２と第２固定板の合わせ面３
０が図に示す通り、第１固定板２の中心部における雄ネ
ジ２６と第２固定板３の中心部における雌ネジ２６′が
螺合している構造である。

これは被微調物体１がミラーのようなガラス系の材質の
場合などは出来る限り簡単な範囲の加工にとどめ、他の
材質に機械的加工を施すことの効果を示している。

さらに、第６実施例である第１５図においては、１は被
微調物体、３は第２固定板、４は弾性体、５は調整ネジ
である。

これは、第４実施例あるいは第５実施例に示した被微調
物体あるいは固定板の中心部で螺合させた構造とは異な
って、被微調物体１の大きさを、第２固定板３の大きさ
よりも少し大きいコ字形とし、そのコ字形の内側と、第
２固定板３の外周に各々ネジ加工しておき、お互に螺合
させた構造である。

これは、螺合強度も増し、しつかりした構造であること
の効果が大きい。

さらに第７実施例である第１６図および第１７図におい
ては、１は被微調物体、３は第２固定板、４は弾性体、
５は調整ネジ、２８は接続金具、２９はバンドである。

これは、被微調物体１と第２固定板３を外側から円弧状
の二分割した接続金具２８を被せ、その接続金具の突合
せ面はスキマ２８′があり、接続金具２８の外側からさ
らにリング状のバンド２９をはめ込んで被微調物体１と
第２固定板３を固定した構造である。

本構造のものは、ネジ加工部分が１個所もなく、嵌合に
よる簡単な構造であると共に、被微調物体１と第２固定
板３の外周部からしっかりと押える効果を有している。

つぎに、第８実施例である第１８図および第１９図にお
いては、１は被微調物体、３は第２固定板、４は弾性体
、５は調整ネジ、３０は板バネである。

これは、被微調物体１と第２固定板３の外周部に、被微
調物体１と第２固定板３の合わせた厚み寸法に即したバ
ネ力を有する板バネで固定したもので、部品の組立も簡
単にすむ効果を有する構造である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の微調整機構を切断した側面図、第２図は
第１図の微調整機構の正面図、第３図は第１図の微調整
機構の調整ネジを１個所調整し、ある角度傾けさせた場
合の状態で、その側面図である。 第４図は第１図の第１固定板２の傾き運動の原理図、第
５図は本考案の第１実施例を示すもので、第６図の微調
整機構を切断した側面図、第６図は、第５図の微調整機
構の正面図で、第７図は第５図の微調整機構の調整ネジ
を１個所調整し、ある角度傾けさせた場合の状態で、第
８図は本考案微調整機構において、固定板２の傾き運動
の原理図、第９図および第１０図は本考案の第２実施例
を示すもので、弾性体は調整ネジとは別の位置に設けら
れている。 第１１図および第１２図は本考案微調整機構を使用した
分光計に用いるガス用セルの側面図と正面配置図である
。 第１３図〜第１９図は被微調物体と固定板の取付は方に
おける種々の実施例であり、第１３図の被微調物体と第
２固定板が合わせ面において、中心部で螺合しているも
の、第１４図は、被微調物体と第１固定板の合せ面は固
着し、第１固定板と第２固定板の合せ面中心部で螺合し
ているもの、第１５図は被微調物体と第２固定板が外周
部で螺合しているもの、第１６図および第１７図は被微
調物体と第２固定板は接続金具で被せた後、接続金具の
外側からさらにバンドで固定したもので、第１６図は本
構造の１部切断した側面図、第１７図は第１６図の微調
整機構の正面図、第１８図および第１９図は被微調物体
と第２固定板を板バネで１定したもので、第１８図は本
構造の一部を切断した側面図、第１９図は第１８図微調
整機構の正面図である。 １・・・・・・被微調物体、２・・・・・・第１固定板
、３・・・・・・第２固定板、４・・・・・・弾性体、
５・・・・・・調整ネジ、６・・・・・・支持体、７・
・・・・・ピン、１３・・・・・・基板、２０・・・・
・・ガス用セル、２８・・・・・・接続金具、２９・・
・・・・バンド、３０・・・・・・板バネ。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）被微調整物体を取付ける固定板と基板の中間に弾
   性体を設け、この弾性体の復元力と調整ネジの支持によ
   って被微調整物体を取付けた固定板を基板上に保持し、
   前記調整ネジの移動によって前記固定板に取付けられた
   被微調整物体の角度を微調整する微調整機構において；
   ３本の調整ネジが、固定板の板厚内をテーパ状または球
   面状に座ぐった前記調整ネジの任意の１本を調整する際
   に他の２本の調整ネジの位置のみが支点となるような関
   係を保ち得る位置にある３個所の座ぐり穴に、受入れら
   れていることを特徴とする微調整機構。
2. （２）調整ネジが、ネジ類の首下角部に丸みを設けてい
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の微調整機構。
3. （３）調整ネジが、ネジ類およびネジ先端に溝を設けて
   いる実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記載の微
   調整機構。
4. （４）弾性体が、調整ネジにはめ込まれている実用新案
   登録請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の微調
   整機構。
5. （５）被微調整物体が、ミラーである実用新案登録請求
   の範囲第１項又は第２項又は第３項又は第４項記載の微
   調整機構。