CN104712656B - 主轴电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能抑制主轴与壳体之间干涉并容易地进行用于保养的分解作业的主轴电机。其具有：具备轴孔(2A)的壳体(2)，轴孔(2A)在负载侧具有开口部(2B)且与负载相反侧连通；具备推力盘(3a)的主轴(3)，主轴(3)同轴收纳在轴孔(2A)内；收纳在轴孔(2A)内的径向轴承(10、20A、30A)，以非接触方式从径向方向支承主轴(3)；收纳在轴孔(2A)内的推力轴承(20B、30B)，以非接触方式从轴向方向支承推力盘(3a)；具有转子(4a)和定子(4b)的电机(4)，径向轴承(10、20A、30A)与推力轴承(20B、30B)分别配置在推力盘(3a)的负载侧与负载相反侧双方，开口部(2B)构成为，能在轴向上插拔相比推力盘而更靠近负载侧而配置的径向轴承(30A)及推力轴承(30B)、以及包含推力盘(3a)在内的主轴(3)。

Description

主轴电机

技术领域

本发明涉及一种以非接触状态支承主轴的主轴电机。

背景技术

在专利文献1中记载了一种主轴单元，其具有：收纳于壳体内的主轴(旋转主轴)；从径向方向支承主轴的两个径向轴承(径向空气轴承)；两面相对型的推力轴承(推力空气轴承)，配置成夹持在主轴上设置的推力盘(推力轴承凸缘)的轴向两侧，用于从轴向方向支承主轴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-25667号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

这样使用主轴电机的情况较多：以较高定位精度将壳体安装于生产机械而使用。因此，希望能够不从生产机械上卸下壳体而分解、保养主轴电机。然而，如上述现有技术，以抑制由于主轴的旋转振摆而干涉壳体为目的而采用在推力盘的轴向两侧设有径向轴承与推力轴承的结构，致使从壳体的附加侧拔出主轴的作业变得复杂。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能够抑制主轴与壳体之间的干涉并且能够容易地进行用于保养的分解作业的主轴电机。

为解决技术问题的方法

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，适用这样一种主轴电机，其具有：具备轴孔的壳体，所述轴孔在负载侧具有开口部并且与负载相反侧连通；具备推力盘的主轴，所述主轴在所述轴孔内大致同轴收纳；收纳在所述轴孔内的径向轴承，以非接触方式从径向方向支承所述主轴；收纳在所述轴孔内的推力轴承，以非接触方式从轴向方向支承所述推力盘；以及电机，具有设置在所述主轴上的转子以及在所述轴孔的内周侧与所述转子相对而设置的定子，所述径向轴承与所述推力轴承分别配置在所述推力盘的负载侧与负载相反侧双方，所述开口部构成为，能在轴向上插拔相比所述推力盘而更靠近负载侧而配置的所述径向轴承及所述推力轴承、以及包含所述推力盘在内的所述主轴。

发明效果

根据本发明，能够抑制主轴与壳体的干涉并且能够容易地进行用于保养的分解作业。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的主轴电机的整体结构的纵截面图。

图2是表示实施方式涉及的主轴电机的整体结构的另一个纵截面图。

图3是表示比较例涉及的主轴电机的整体结构的纵截面图。

图4是用于说明轴承的更换步骤的说明图。

附图标记说明

1：主轴电机

2：壳体

2A：轴孔

2B：开口部

3：主轴

3a：推力盘

3b：径向方向排气路

3c：轴向方向排气路

4：电机

4a：转子

4b：定子

7：供气通路(第一供给路)

9：前置板

10：径向轴承

20：负载相反侧径向、推力轴承

20A：径向轴承部

20B：推力轴承部

30：负载侧径向、推力轴承

30A：径向轴承部

30B：推力轴承部

40：垫片

50、51：固定螺栓

60：排气迂回路

64：排气口

100：磨削刀片

具体实施方式

以下，参照附图来说明一个实施方式。

＜本实施方式的主轴电机的整体结构＞

首先，使用图1和图2来说明本实施方式涉及的主轴电机的整体结构。此外，图1和图2是关于同一主轴电机的围绕中心轴的角度不同的纵截面图。此外，图1中以纵截面表示主轴的一部分，图2中以外观表示主轴。另外以下以图1与图2中的右侧作为安装加工工具的负载侧、以左侧作为负载相反侧来进行说明。

如图1与图2所示，本实施方式涉及的主轴电机1具有：筒状的壳体2；具有相比中央而更靠近负载侧的推力盘3a的主轴3，所述主轴3收纳在与壳体2的中心连通的轴孔2A内；设置在负载相反侧的电机4。电机4具有设置在主轴3的负载相反侧的转子4a与在壳体2的轴孔2A的内周侧经由套筒5与转子4a相对而设置的定子4b。在壳体2的负载相反侧设有具有排出孔6a的后置板6。另外在壳体2的负载侧设有具有与轴孔2A连通并且使主轴3贯通的连通孔9a的前置板9。另外壳体2的轴孔2A在相比电机4而更靠近负载侧的范围中，负载相反侧部分成为内径较小的轴孔小径部2a，负载侧部分成为内径较大的轴孔大径部2b。在轴孔2A的轴孔小径部2a与轴孔大径部2b的内部中，对主轴3与其推力盘3a分别以中心轴大致一致且大致同轴的配置方式进行收纳。

另外，在主轴3的轴向上，主轴电机1具有：径向轴承，其在电机4的附近以非接触方式从径向方向支承主轴3；负载相反侧径向、推力轴承20，其在推力盘3a的负载相反侧以非接触方式从径向方向支承主轴3以及从轴向方向支承推力盘3a；负载侧径向、推力轴承30，其在推力盘3a的负载侧以非接触方式从径向方向支承主轴3以及从轴向方向支承推力盘3a。负载相反侧径向、推力轴承20具有一体的以非接触方式从径向方向支承主轴3的径向轴承部20A与以非接触方式从轴向方向支承推力盘3a的推力轴承部20B。负载侧径向、推力轴承30具有一体的以非接触方式从径向方向支承主轴3的径向轴承部30A与以非接触方式从轴向方向支承推力盘3a的推力轴承部30B。

轴承10、20、30是通过喷出流体而在该轴承与主轴3及推力盘3a之间形成流体膜并以非接触方式进行支承的流体轴承。在本实施方式中，作为一例说明使用压缩空气作为流体的情况，但不限于此，也能够使用高压水或高压油等其他的流体。

如图1所示，在壳体2上设有用于向轴承10、20、30供给压缩空气的供气通路7与用于排出空气的排气通路8。该供气通路7与排气通路8被设置在壳体2的圆周方向的适当位置(能够是一个位置也能够是多个位置)。在图1所示的例中，供气通路7与排气通路8在圆周方向上相对配置。此外，供气通路7相当于权利要求书所记载的第一供给路的一例。

＜径向轴承的结构等＞

接着，说明径向轴承10的结构。径向轴承10被嵌合在壳体2的轴孔小径部2a的内周侧。径向轴承10具有轴承主体部11与经由粘结等设置在轴承主体部11的内周侧并且面对主轴3的表面而配置的径向轴承用套筒12。轴承主体部11由刚性较高的材料(例如不锈钢)而构成，径向轴承用套筒12由自润滑性较高的材料(例如碳)而构成。轴承主体部11上设有与供气通路7连通的供气通路13a、13b，径向轴承用套筒12上设有分别与供气通路13a、13b连通并且向主轴3的表面喷出压缩空气的供气喷嘴14a、14b。在圆周方向的多个位置上设置该供气通路13以及供气喷嘴14。此外，在图1所示的例中，将供气通路13以及供气喷嘴14设置在轴向的两个位置上，但也能够设置在一个位置或者三个位置以上。另外，在径向轴承10的轴承主体部11的外周面上，分别在上述供气通路13a、13b的轴向两侧嵌入O型环52，对供气通路7与供气通路13a、13b之间的连通部进行密封。

＜负载相反侧径向、推力轴承的结构等＞

接着，说明负载相反侧径向、推力轴承20的结构。负载相反侧径向、推力轴承20的径向轴承部20A嵌合在壳体2的轴孔小径部2a的内周侧，推力轴承部20B在径向轴承部20A的负载侧嵌合在壳体2的轴孔大径部2b的内周侧。负载相反侧径向、推力轴承20具有跨越径向轴承部20A与推力轴承部20B而设置的剖视呈大致L字型的轴承主体部21、在径向轴承部20A经由粘结等而设置在轴承主体部21的内周侧并且面对主轴3的表面而配置的径向轴承用套筒22、以及在推力轴承部20B经由粘结等而设置在轴承主体部21的内周侧并且面对主轴3与推力盘3a的表面而配置的剖视呈大致L字型的推力轴承用套筒23。与径向轴承10相同，轴承主体部21由刚性较高的材料(例如不锈钢)构成，径向轴承用套筒22以及推力轴承用套筒23由自润滑性较高的材料(例如碳)构成。

在轴承主体部21的径向轴承部20A部分上，设有与供气通路7连通的供气通路24a、24b，在径向轴承用套筒22上设有分别与供气通路24a、24b连通并且向主轴3的表面喷出压缩空气的两个供气喷嘴25a、25b。另外，在轴承主体部21的推力轴承部20B部分上，设有与供气通路7连通的供气通路24c，在径向轴承用套筒23上设有与供气通路24c连通并且向推力盘3a的表面喷出压缩空气的供气喷嘴25c。在圆周方向的多个位置上设有该供气通路24以及供气喷嘴25。此外，在图1所示的例中，在径向轴承部20A的轴向的两个位置上设有供气通路24与供气喷嘴25，但也能够设置在一个位置或者三个位置以上。另外，在推力轴承部20B的半径方向的一个位置上设有供气喷嘴25c，但也能够设置在两个位置以上。另外，在轴承主体部21的径向轴承部20A部分的外周面上，以与上述径向轴承10同样的配置方式嵌入有O型环52，对供气通路7与供气通路24a、24b之间的连通部进行密封。

如图2所示，在推力轴承部20B的圆周方向的多个位置上设有通孔29，分别将多个固定螺栓50沿主轴3的轴向贯穿这些通孔29，并且与壳体2的螺纹孔(省略图示)旋合，由此负载相反侧径向、推力轴承20被固定在壳体2。

＜垫片的结构等＞

接着，说明垫片40的结构。在负载相反侧径向、推力轴承20的推力轴承部20B的负载侧设有垫片40。如图2所示，在垫片40的圆周方向的多个位置(与通孔29对应的位置)上设有固定螺栓50用的通孔41。垫片40通过贯穿通孔41的固定螺栓50而固定在推力轴承部20B的负载侧，由此配置在推力盘3a的外周侧。如图1所示，垫片40具有与推力轴承部20B的供气通路24c连通并且在轴向贯穿垫片40的供气通路42。

＜负载侧径向、推力轴承的结构等＞

接着，说明负载侧径向、推力轴承30的结构。在垫片40的负载侧设有负载侧径向、推力轴承30。负载侧径向、推力轴承30的径向轴承部30A与推力轴承部30B均嵌合在壳体2的轴孔大径部2b的内周侧。负载侧径向、推力轴承30具有跨越径向轴承部30A与推力轴承部30B而设置的剖视呈大致矩形型的轴承主体部31、在径向轴承部30A经由粘结等而设置在轴承主体部31的内周侧并且面对主轴3的表面而配置的径向轴承用套筒32、以及在推力轴承部30B经由粘结等而设置在轴承主体部31的内周侧并且面对主轴3与推力盘3a的表面而配置的剖视呈大致L字型的推力轴承用套筒33。与径向轴承10或负载相反侧径向、推力轴承20相同，轴承主体部31由刚性较高的材料(例如不锈钢)构成，径向轴承用套筒32以及推力轴承用套筒33由自润滑性较高的材料(例如碳)构成。

在轴承主体部31的径向轴承部30A部分上，设有与垫片40的供气通路42连通的供气通路34a、34b，在径向轴承用套筒32上设有分别与供气通路34a、34b连通并且向主轴3的表面喷出压缩空气的两个供气喷嘴35a、35b。另外，在轴承主体部31的推力轴承部30B部分上，设有与垫片40的供气通路42连通的供气通路34c，在推力轴承用套筒33上设有与供气通路34c连通并且向推力盘3a的表面喷出压缩空气的供气喷嘴35c。在圆周方向的多个位置上设有这些供气通路34与供气喷嘴35。此外，在图1所示的例中，在径向轴承部30A的轴向的两个位置上设有供气通路34与供气喷嘴35，但能够设置在一个位置或者三个位置以上。另外，在推力轴承部30B的半径方向的一个位置上设有供气喷嘴35c，但也能够设置在两个位置以上。

如图2所示，在轴承主体部31的圆周方向的多个位置(与通孔29、41对应的位置)上设有固定螺栓50用的通孔39。负载侧径向、推力轴承30由贯穿通孔39的固定螺栓50的头部被限制在负载侧，由此在垫片40的负载侧位置上被固定在壳体2上。在这种配置下，推力轴承部20B与推力轴承部30B夹持推力盘3a而相对配置。

＜排气迂回路的结构等＞

接着说明排气迂回路的结构。负载侧径向、推力轴承30以及前置板9具有连通它们之间的排气迂回路60。在图2中，径向轴承用套筒32的供气喷嘴35a的负载相反侧，即推力盘3a与径向轴承部30A之间的位置上设有进气口61。另外在轴承主体部31上设有与进气口61连通的主体部排气路62，在前置板9上设有与主体部排气路62连通的板排气路63。另外在前置板9的连通孔9A上设有与板排气路63连通并且向主轴3的表面喷出排气空气的排气口64。这些进气口61、主体部排气路62、板排气路63以及排气口64连通呈一体而构成排气迂回路60。并且，相比径向轴承10、20A、30A的任一方，前置板9的排气口64在更靠近负载侧的位置而喷出排气空气而发挥作为在径向方向上支承主轴3的径向轴承的功能。在与上述供气通路34a、34b与通孔39不重复的圆周方向的多个位置上设有该排气迂回路60。

＜推力盘的结构等＞

接着说明主轴3所具有的推力盘3a的结构。相比主轴3的其他部分，推力盘3a是直径最大的大致圆盘形状的部位，并且与主轴3形成一体。该推力盘3a在圆周方向的多个位置上分别具有从外周侧面开通并且延设至内周侧的径向方向排气路3b、和在轴向方向开通两侧端面间的轴向方向排气路3c，径向方向排气路3b与轴向方向排气路3c在该推力盘3a的内部连通。此外，各径向方向排气路3c被配置在推力盘3a周边的与主轴3的外周侧面大致相同的径向位置，并且能够在轴向两侧之间流通空气。

＜其他各部的结构等＞

主轴3在其负载侧具有相比其他部位直径较小的小径部3d，另外在负载侧的最端部具有直径最小的工具安装部3e。另外，在负载侧径向、推力轴承20的负载侧设有前置板9。在前置板9的圆周方向的多个位置(与供气通路34a、34b、通孔39以及排气迂回路不重复的位置)上设有固定螺栓51用的通孔91。前置板9由贯穿通孔91的固定螺栓51的头部被限制在负载侧，由此被固定在负载侧径向、推力轴承20的负载侧。此外在图2中，为了便于图示，与用于固定负载侧径向、推力轴承20等的固定螺栓50重复来表示前置板用的固定螺栓51。另外前置板9具有如上所述的使主轴3贯穿的连通孔9a，该连通孔9a的内径相比主轴3的大部分的外径小，相比上述主轴小径部3d略大。这样，前置板9能够经由该连通孔9a与主轴小径部3d的径向的轴承间隙排出从供气喷嘴35a、35b等喷出的空气，并且能够防止向主轴3的负载侧脱出。

另外，如上所述，壳体2的轴孔2A在相比电机4而更靠近负载侧的范围中，负载相反侧部分成为内径较小的轴孔小径部2a，负载侧部分成为内径较大的轴孔大径部2b。径向轴承10与轴孔小径部2a的内周侧嵌合，负载相反侧径向、推力轴承20中的径向轴承部20A与轴孔小径部2a的内周侧，径向轴承部20B与轴孔大径部2b的内周侧分别嵌合，垫片40与轴孔大径部2b的内周侧嵌合，负载侧径向、推力轴承30的整体与轴孔大径部2b的内周侧嵌合。即，所有轴承10、20、30与垫片40嵌合在壳体2的轴孔2A内的内周侧，能够经由该轴孔2A的最靠近负载侧的开口部2B在轴向负载侧插拔(也参照后面叙述的图4)。

＜加工工具的结构例＞

本实施方式的主轴电机1是在主轴3的上述工具安装部3e上安装旋转型的加工工具并且进行旋转驱动。在图1、图2所示的例中，安装有作为加工工具的磨削刀片100。该磨削刀片100是由两个凸缘部102、103在轴向夹持其外周侧缘部具有刀尖的圆盘形状的刀具101，由在圆周方向上以相等间隔配置的多个螺栓104将它们固定呈一体。该磨削刀片100以与在主轴3的最靠近负载侧位置的工具安装部3e呈同轴安装的状态下被旋转驱动，通过刀具101的外周缘部的刀尖对加工对象物的表面进行加工而形成槽等(省略图示)。这样，在加工作业中，经由磨削刀片100而向主轴3的负载侧端部施加径向方向的负荷F。此外，在该例中，作为安装在主轴3的加工工具的一例说明了磨削刀片100，但也能够安装其他用于切削的刀具等。此时也是共同的，在加工作业中，向主轴3的负载侧端部施加径向方向的负荷F。

＜主轴电机的动作＞

接着，说明主轴电机1的动作。在主轴电机1中，当向供气通路7供给压缩空气时，压缩空气通过供气喷嘴14a、14b流入径向轴承10与主轴3之间的轴承间隙而形成气体膜。另外，压缩空气通过供气喷嘴25a、25b流入负载相反侧径向、推力轴承20的径向轴承部20A与主轴3之间的轴承间隙而形成气体膜，并且通过供气喷嘴25c流入推力轴承部20B与推力盘3a之间的轴承间隙而形成气体膜。另外，压缩空气通过供气喷嘴35a、35b流入负载侧径向、推力轴承30的径向轴承部30A与主轴3之间的轴承间隙而形成气体膜，并且通过供气喷嘴35c流入推力轴承部30B与推力盘3a之间的轴承间隙而形成气体膜。这样，主轴3在径向方向与轴向方向双方以非接触方式被支承。由此，主轴3在通过轴承10、20、30以非接触方式进行支承的状态下由电机4进行驱动。

另外，以下是向轴承10、20、30供给的压缩空气的排气路径。如图1所示，供给至负载侧径向、推力轴承30的径向轴承30A的空气，从前置板9的连通孔9a与主轴小径部3d的轴承间隙直接向外部排气，或者经由排气迂回路60从连通孔9a与主轴小径部3d的轴承间隙向外部排气。此外，供给至推力轴承30B的空气中向推力盘3a的外周侧绕回的一部分通过推力盘3a内的径向方向排气路3b与轴向方向排气路3c而流入排气迂回路60并向外部排气。另外，供给至负载相反侧径向、推力轴承20的推力轴承部20B的空气的一部分经由推力盘3a内的径向方向排气路3b与轴向方向排气路3c而流入排气迂回路90，或者经由排气路径74与排气通路8而流入排气路径73，并且均向外部排气。另外，供给至径向轴承10的空气直接流入排气路径73，或者经由排气路径74与排气通路8，流入排气路径73，并且均向外部排气。流入排气路径73的空气在通过电机4的转子4a与定子4b之间的磁性空隙75时，通过伴随强制对流的热传递来冷却发生在定子4b上的热量，并且经由排出孔6a向壳体2的外部散热。

此外，发生在定子4b上的热量的散热路径除了所述的由通过磁性空隙75的空气获取的路径以外，还存在以下的两个路径。一个路径是经由套筒5向壳体2热传递发生在定子4b的热量，并且从壳体2的外周面向空气中散热。另一个路径是经由磁性空隙75向主轴3热辐射发生在定子4b的热量并且经由主轴3散热。热传递至主轴3的热量扩散至整个主轴3而从主轴3的负载侧轴端面直接向空气中散热，或者从轴承10、20、30传递至向主轴3与推力盘3a的表面喷出的压缩空气，或者经由轴承间隙传递至轴承10、20、30直接地或者经由壳体2等向空气中散热。

＜本实施方式的特征＞

如上所述，本实施方式的主轴电机1在壳体2内采用以非接触方式支承主轴3的轴承10、20、30，以使主轴3与加工工具100高速旋转并且能抑制噪音、振动。在主轴3的径向方向使用以非接触方式支承主轴3的外周侧面的径向轴承20A、30A。在主轴3的轴向方向使用分别以非接触方式支承主轴3所具有的推力盘3a的轴向两端面的径向轴承20B、30B。

在具有这样的非接触型的轴承10、20、30的主轴电机1中，为了不使主轴3的外周侧面干涉各轴承10、20、30的内周侧面而严格要求主轴3的轴中心的定位精度(对正精度)。但是，伴随主轴越来越高速旋转，在组装加工工具100本身或在该安装时圆周方向质量平衡产生少许变动，或者相对于在加工时的向径向方向的负载而在主轴3的轴中心上生成轴振摆或振动，容易产生主轴3与各轴承10、20、30的内周侧面的干涉、即所谓的被称为“咬死”的烧熔。

例如，在与上述图1所对应的图3所示的主轴电机1′的比较例中，所有的径向轴承10、20A均配置在相比主轴3的推力盘3a而更靠近负载相反侧(在推力盘3a的负载侧未设置径向轴承)。在这样的主轴电机1′中，即使最靠近负载侧位置的径向轴承20A，其至加工工具100的轴向距离L′也因夹持推力盘3a而变长。因此，在负载侧对主轴3的径向方向的支承刚性变低，主轴3容易发生轴振摆或振动，而容易发生主轴3的外周侧面与壳体2的轴孔2A或各径向轴承10、20A的内周侧面之间的干涉。

相对于此，在本实施方式中，分别在主轴3的推力盘3a的负载侧与负载相反侧双方设置径向轴承与推力轴承，即在推力盘3a的负载侧也配置径向轴承30A。这样，能够提高对负载侧的主轴3的支承刚性，并且能够抑制主轴3的轴振摆或振动。另外对于主轴3本身，也能够缩短从作为受力点的加工工具100的位置至作为支点的最靠近负载侧的径向轴承30A的位置之间的轴向距离L，即由于能够缩短主轴3的悬臂梁部分的长度，因此能够抑制施加于主轴3的弯矩，能够避免主轴3的外周侧面与轴孔2A或各径向轴承10、20A、30A的内周侧面的干涉。

另外，这样使用主轴电机1的情况较多：以较高定位精度将壳体2安装于生产机械(省略图示)而使用。因此，希望能够不从生产机械上不卸下壳体2而分解、保养主轴电机1。但是，如上所述，在相比推力盘3a而更靠近负载侧设置径向轴承30A与推力轴承30B的结构中，容易致使从壳体2的负载侧拔出主轴3的作业变得复杂。

相对于此，在本实施方式中，壳体2的轴孔2A的负载侧开口部2B采用如下结构：由相比推力盘3a配置在更靠近负载侧的负载侧径向、推力轴承30与包含推力盘3a在内的主轴3，整体在轴向能插拔的直径的大径部2b构成，由此能容易地从壳体2的负载侧拔出主轴3。

＜轴承的更换步骤＞

接着，使用图4说明轴承的更换步骤。在以非接触状态支承主轴3的主轴电机1中，由于停电等原因而变得不能进行主轴3的浮起控制时，或每次装置停止时主轴3与轴承10、20、30接触，从而可能导致轴承10、20、30损坏。尤其相比电机4附近的径向轴承10，负载侧径向、推力轴承30与负载相反侧径向、推力轴承20更容易发生接触，因此通常更换频率更大。对此，以下说明更换负载侧径向、推力轴承30与负载相反侧径向、推力轴承20的步骤。

为了方便图示，在图4中表示将上侧配置成主轴电机1的负载侧。首先如图4(a)所示，拧松所有的固定螺栓50、51并与前置板9一起从壳体2卸下。接着如图4(b)所示，按照负载侧径向、推力轴承30与垫片40的顺序从壳体2的开口部2B向负载侧拔出它们。接着如图4(c)所示，从壳体2的开口部2B向负载侧拔出并卸下主轴3。之后，如图4(d)所示，从壳体2的开口部2B向负载侧拔出负载相反侧径向、推力轴承20。负载相反侧径向、推力轴承20的径向轴承部30A与轴孔小径部2a的内周侧嵌合，例如，预先在推力轴承部20B的周方向多个位置上设置螺纹孔(省略图示)，使其与另外准备的作为夹具的螺丝旋合，而与壳体2的轴孔小径部2a的负载侧端面2c抵接且拧入，由此使径向轴承部20B离开负载侧端面2c，而能从壳体2拔出整个负载相反侧径向、推力轴承20。

这样，根据需要对卸下的负载侧径向、推力轴承30与负载相反侧径向、推力轴承20进行推力轴承用套筒23、33与径向轴承用套筒22、32的更换。在更换套筒之后，根据与上述相反的步骤，将负载相反侧径向、推力轴承20、主轴3、垫片40、负载侧径向、推力轴承30安装在壳体2上并拧紧固定螺栓50，之后，安装前置板9并拧紧固定螺栓51。由此，结束轴承的更换。

＜实施方式的效果＞

根据以上说明的实施方式，在主轴3的推力盘3a的负载侧与负载相反侧双方分别设置径向轴承与推力轴承，即在推力盘3a的负载侧也配置径向轴承30A。这样，能够提高位于负载侧的主轴3的支承刚性，抑制主轴3的轴振摆或振动。另外，对于主轴3本身，也能够抑制施加于主轴3的弯矩，避免主轴3的外周侧面与壳体2的轴孔2A或轴承10、20、30的内周侧面干涉。另外，在本实施方式中，轴孔2A的负载侧的开口部2B采用如下结构：由相比推力盘3a配置在更靠近负载侧的径向轴承30A以及推力轴承30B与包含推力盘3a在内的主轴3，整体在轴向能插拔的轴孔大径部2b构成，由此能容易地从壳体2的负载侧拔出主轴3。其结果，能够抑制主轴3与壳体2的干涉并且能够容易地进行用于保养的分解作业。

另外，尤其在本实施方式中，径向轴承10、20A、30A与推力轴承20B、30B采用喷出作为流体的压缩空气来支承主轴3与推力盘3a的流体轴承结构，壳体2具有用于向径向轴承10、20A、30A与推力轴承20B、30B供给压缩空气的供气通路7。这样，径向轴承10、20A、30A与推力轴承20B、30B能够分别对主轴3以非接触方式进行径向方向与轴向方向的支承，并且经由壳体2内的供气通路7使所使用的流体循环，由此还能够得到冷却该主轴电机1的效果。

另外，尤其在本实施方式中，负载侧径向、推力轴承30与前置板9具有用于从推力盘3a与配置在负载侧的径向轴承30A之间向轴孔开口部2A的附近排出空气的排气迂回路60。由于空气集中在负载侧径向、推力轴承30的推力轴承30B与径向轴承30A之间，因此需要从这里向壳体2的外部排出空气。由于相比推力盘3a而更靠近负载侧而配置的排气迂回路60能够缩短从上述集中位置至轴孔2A的开口部2B附近的排气口64的全长，因此能够不使壳体2直径变大而顺利地排出空气。此外，排气迂回路60被设为至少通过壳体2、径向轴承部30A以及推力轴承部30B中的某一个而进行配置，因此能够使至轴孔开口部2B附近的排气口64的全长较短。

另外，尤其在本实施方式中，排气迂回路60的排气口64在相比径向轴承10、20A、30A而更靠近负载侧的位置喷出空气并且作为在径向方向支承主轴3的径向轴承来发挥功能。这样，能够对流体轴承上已经利用的空气进行再利用而进一步提高对位于负载侧的主轴3的支承刚性，并且由于能够缩短主轴3的悬臂梁部分而进一步抑制弯矩。

另外，尤其在本实施方式中，推力盘3a具有从外周侧面开通并且延设至内周侧的径向方向排气路3b与在轴向方向上开通两侧端面的轴向方向排气路3c，径向方向排气路3b与轴向方向排气路3c在该推力盘3a的内部连通。由此，能够经由轴向方向排气路3c在推力盘3a的轴向两侧之间顺利地进行空气的流通。另外，集中在推力盘3a的外周侧的流体也能够经由径向方向排气路3b与轴向方向排气路3c流通至推力盘3a的轴向的一侧(本实施方式的例的负载侧)。这样，能够促使向推力盘3a的周围喷出的空气顺利地向推力盘3a的轴向的一侧排气。尤其如本实施方式的例子这样，当具有空气排气性能较高的上述排气迂回路60时，能够不使壳体2直径变大而经由排气迂回路60顺利地对推力盘3a周围的空气进行排气。

另外，尤其在本实施方式中，相比推力盘3a而更靠近负载侧而配置的径向轴承部30A与推力轴承部30B作为负载侧径向、推力轴承30而形成一体，该负载侧径向、推力轴承30由固定螺栓50贯穿主轴3的轴向被固定在壳体2。这样，能够一同进行相比推力盘3a而更靠近负载侧而配置的径向轴承部30A与推力轴承部30B的拆装作业而提高主轴电机1的保养性。另外，由于能够由固定螺栓50承受施加在相比推力盘3a而更靠近负载侧的径向方向与轴向方向双方负荷，所以能够不使壳体2直径变大而增大双方向的耐负荷性，从而能够提高主轴电机1的耐久性、可靠性。

＜变形例＞

此外，不限于上述实施方式，能在不脱离其宗旨及技术思想的范围内进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，作为一例说明了具有三个径向轴承(径向轴承10、径向轴承部20A与径向轴承部30A)的情况，但也能采用两个径向轴承的结构(例如不设置径向轴承部20A而仅设置径向轴承10与径向轴承部30A)。

另外，在上述实施方式中，采用电机4配置在负载相反侧的结构，但是例如也可采用将电机4配置在径向轴承10与负载相反侧径向、推力轴承20之间等、配置在轴向中央位置的结构。

另外，在上述实施方式中，作为一例说明了各轴承为流体轴承的情况，但例如也可以为通过磁力以非接触方式支承主轴的磁性轴承。

另外，除了以上已经说明的以外，也能够适当地组合并利用上述实施方式或各变形例的方法。其他，虽未逐一例示，但上述实施方式或各变形例在不脱离其宗旨的范围内，能够进行各种变更而实施。

Claims (5)

1.一种主轴电机，其特征在于，具有:

壳体，其具备轴孔，所述轴孔在负载侧具有开口部且与负载相反侧连通；

主轴，其具备推力盘，所述主轴在所述轴孔内大致同轴收纳；

径向轴承，其收纳在所述轴孔内，以非接触方式从径向方向支承所述主轴；

推力轴承，其收纳在所述轴孔内，以非接触方式从轴向方向支承所述推力盘；

电机，其具有设置在所述主轴上的转子及在所述轴孔的内周侧与所述转子相对而设置的定子；以及

前置板，其设于所述壳体的负载侧，具有与所述轴孔连通并且使所述主轴贯通的连通孔，

所述径向轴承与所述推力轴承分别配置在所述推力盘的负载侧与负载相反侧双方，

所述开口部构成为，能够在轴向上插拔相比所述推力盘而更靠近负载侧而配置的所述径向轴承及所述推力轴承、以及包含所述推力盘在内的所述主轴，

所述径向轴承与所述推力轴承为流体轴承，用于喷出流体来支承所述主轴与所述推力盘，

相比所述推力盘而更靠近负载侧配置的所述壳体、所述径向轴承以及所述推力轴承中的至少一个和所述前置板，具有用于从所述推力盘与在负载侧配置的所述径向轴承之间向所述开口部的附近排出所述流体的排气迂回路。

2.根据权利要求1所述的主轴电机，其特征在于，

所述壳体具有用于向所述径向轴承与所述推力轴承供给所述流体的第一供给路。

3.根据权利要求1所述的主轴电机，其特征在于，

所述排气迂回路的排气口为在相比任一所述径向轴承而更靠近负载侧的位置喷出流体并且从径向方向支承所述主轴的径向轴承。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的主轴电机，其特征在于，

所述推力盘具有从外周侧面开通并且延设至内周侧的径向方向排气路、和在轴向方向开通两侧端面间的轴向方向排气路，所述径向方向排气路与所述轴向方向排气路在该推力盘的内部连通。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的主轴电机，其特征在于，

相比所述推力盘而更靠近负载侧配置的所述径向轴承与所述推力轴承形成一体，

成一体化的所述径向轴承与所述推力轴承部被固定螺栓沿所述主轴的轴向贯穿而被固定在所述壳体上。