CN109690026B - 空气涡轮驱动主轴 - Google Patents

Abstract

一种空气涡轮驱动主轴，该主轴设置成能够抑制通孔内的压力增加。该主轴包括旋转轴(1)和外周构件(外壳组件(2)、盖子(5)和喷嘴板(6))。旋转轴(1)设有通孔(17)。外周构件包括轴承套筒(4)，该外周构件构造成围绕旋转轴(1)的外周表面的至少一部分。外周构件包括气体供应部分和气体排出孔(11)。主轴包括第二气体排出部分(第一气体排出孔(25)和第一气体流动通道(26))。第二气体排出部分独立于气体排出孔(11)并从气体排出空间(20)连续到外部。

Description

空气涡轮驱动主轴

技术领域

本发明涉及一种适用于精密加工器械、静电涂覆设备等的空气涡轮驱动主轴。

背景技术

以往，已知一种用于精密加工器械或静电涂覆设备的(以下也简称为主轴的)空气涡轮驱动主轴。例如，WO2015/004966(专利文献1)公开了一种用于涂覆机的主轴。如专利文献1中公开的用于涂覆机的主轴不是通过电动机而是通过空气涡轮来驱动旋转轴。具体地，压缩空气从涡轮喷嘴喷出并且吹向设置在旋转轴的后端部侧上的转子叶片，由此驱动旋转轴旋转。

从涡轮喷嘴喷出并流过转子叶片的涡轮空气从邻近转子叶片的涡轮空气排出通道通过气体排出空间而流到转子叶片。然后，涡轮空气通过气体排出孔排出到外部。该气体排出孔与涂覆机侧上的气体排出孔连通。因此，涡轮空气通过连接到涂覆机侧上的气体排出孔的气体排出管排放到涂覆机的外部。

在这种情况下，在气体排出管中发生管道阻力。因此，涡轮空气的一部分没有流过气体排出管，而是流过与气体排出空间连续的旋转轴的通孔然后到达放置在旋转轴的前端部部分的杯部的内部。此时气体排出空间和通孔内部的压力高于大气压。此外，该压力随着涡轮空气的流量增加而上升。

放置在旋转轴的前端部部分的杯部用于通过离心力喷射从设置在旋转轴的通孔内的涂覆材料喷嘴喷涂的涂覆材料，使得涂覆材料雾化。然后，当涡轮空气如上所述到达杯部内部以升高杯部内部的压力时，该压力将涂覆材料推出，这导致涂覆材料不能均匀雾化的问题。

上述专利文献1公开了一种构造，在该构造中在旋转轴的前端部部分侧上形成有气体排出孔，以便从旋转轴的通孔的内部延伸到旋转轴的外周上的所述表面，从而如上所述地抑制在旋转轴的通孔内部的压力增加。

引用列表

专利文献

专利文献1：WO2015/004966

发明内容

技术问题

然而，在如上所述的、在旋转轴的前端部部分侧上形成有气体排出孔的构造中，气体排出孔位于靠近旋转轴的前端部部分处的杯部的位置。因此，例如，当通孔内部的压力大大增加时，可能会抑制杯部中涂覆材料的均匀雾化。

作出本发明以解决上述问题。本发明的目的是提供一种能够抑制通孔内部的压力增加的空气涡轮驱动主轴。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的空气涡轮驱动主轴包括旋转轴和外周构件。该旋转轴设有通孔。旋转轴包括：前端部部分；基端部部分，该基端部部分定位成与前端部部分相对；多个转子叶片，这些转子叶片沿旋转轴的旋转方向设置在基端部部分处。外周构件包括轴承套筒，该外周构件构造成围绕旋转轴的外周表面的至少一部分。外周构件包括气体供应部分和第一气体排出部分。该气体供应部分构造成将气体喷射到多个转子叶片中的每一个上，以使旋转轴旋转。第一气体排出部分构造成将喷射到多个转子叶片中的每一个上的气体从面向多个转子叶片中的每一个的气体排出空间排放到外周构件的外部。该气体排出空间与通孔连续。空气涡轮驱动主轴包括第二气体排出部分。第二气体排出部分独立于第一气体排出部分，并且从气体排出空间和气体排出区域中的至少一个连续到外部。该气体排出区域被包括在通孔的内部空间中并且定位成相对于靠近前端部部分的轴承套筒的端部来说靠近气体排出空间。

本发明的有利效果

根据以上说明，可以抑制空气涡轮驱动主轴中的旋转轴的通孔内部的压力增加。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的主轴的示意性剖视图。

图2是图1所示的主轴的示意性平面图。

图3是沿图2中的线III-III迫切所得的局部示意性剖视图。

图4是示出将图1所示的主轴安装在涂覆设备中的情况下的结构的示意图。

图5是用于示出根据本发明第一实施例的主轴的操作的示意性剖视图。

图6是图5中的区域VI的放大的局部示意性剖视图。

图7是图5中的区域VII的放大的局部示意性剖视图。

图8是示出根据本发明第一实施例的主轴的第一变形例的示意性剖视图。

图9是示出根据本发明第一实施例的主轴的第二变形例的示意性剖视图。

图10是示出根据本发明第一实施例的主轴的第二变形例的示意性剖视图。

图11是根据本发明的第二实施例的主轴的示意性剖视图。

图12是根据本发明的第三实施例的主轴的示意性剖视图。

具体实施方式

下文将参照附图描述本发明的实施例，其中相同或相应的组件由相同的附图标记来指示，并且其描述将不再重复。

(第一实施例)

<主轴的构造>

参照图1至图4，下面将描述根据本实施例的主轴。每一个图1至图4中所示的主轴均为空气涡轮驱动主轴。

主轴主要包括：旋转轴1；轴颈轴承7，该轴颈轴承7构造成在径向方向上支承旋转轴1；推力轴承8，该推力轴承8构造成在推力方向上支承旋转轴1；外壳组件2，该外壳组件2构造成使用轴颈轴承7和推力轴承8可转地支承旋转轴1；盖子5，该盖子5位于外壳组件2的外周侧；后端部侧O形环23和前端部侧O形环24，该后端部侧O形环23和该前端部侧O形环24设置在盖子5与外壳组件2之间；以及气体供应部分，该气体供应部分设置成能够将气体喷射到旋转轴1上(驱动气体供应通道13和驱动气体供应喷嘴14)。喷嘴板6固定地设置在盖子5中以便在推力方向上覆盖转轴1。喷嘴板6设有上述气体供应部分。轴颈轴承7和推力轴承8各自构造成例如静压气体轴承。

旋转轴1包括：轴部分22a，该轴部分具有圆筒形状；以及推力板部分22b，该推力板部分22b形成为相对于轴部分22a在径向方向上延伸。推力板部分22b在轴向上连接到轴部分22a的一个端部。在下面的描述中，“后侧”表示轴部分22a的上述一个端部的那侧，其中推力板部分在轴向上设置在该侧上，而“前侧”表示轴部分22a的在轴部分22a的轴向上相对于推力板部分22b的另一个端部一侧。

轴部分22a和推力板部分22b均设有在推力方向上延伸的通孔17。当主轴被构造成用于静电涂覆设备时，具有形成为圆锥形状的杯状表面36的杯部35在前侧上附接到旋转轴1的端部部分，如图1所示。在通孔17内部，设置有用于向杯部35供应涂覆材料的涂覆材料喷嘴34。推力板部分22b设有：转子叶片15；以及旋转检测部分19，该旋转检测部分19设置在相对于该转子叶片15的内周侧上。

旋转轴1构造成使得轴部分22a的一部分容纳在外壳组件2中。外壳组件2包括轴承套筒4，该轴承套筒4在前侧上形成为围绕轴部分22a的一部分并且形成为面向旋转轴1的轴部分22a的外周表面的一部分和推力板部分22b的平面的一部分。此外，外壳组件2包括外壳3，该外壳3在径向上相对于轴承套筒4设置在外周侧上并且固定到轴承套筒4。

在旋转轴1中，设有作为压力释放孔的第一气体排出孔25，该第一气体排出孔25从推力板部分22b在后侧上的表面跨越该推力板部分22b延伸到其在前侧上的表面。如图2和图3所示，多个第一气体排出孔25可以设在推力板部分22b中。第一气体排出孔25可环形地布置在推力板部分22b中。多个第一气体排出孔25可以彼此以规则的间隔布置。

轴承气体排出空间39设在面向第一气体排出孔25的端部开口的区域的部分中，以便与外壳组件2相邻，该第一气体排出孔25位于前侧上的推力板部分22b的表面中。在外壳组件2的内部，设置有作为轴承气体排出通道的第一气体流动通道26，以便与轴承气体排出空间39连续。第一气体流动通道26设在构成外壳组件2的轴承套筒4内部。第一气体流动通道26形成为从面向轴承气体排出空间39的表面部分延伸通过轴承套筒4到达位于旋转轴1的前侧上的表面部分。

例如，外壳组件2构造成使得外壳3通过后端部侧O形环23和前端部侧O形环24连接到盖子5。前端部侧O形环24位于在沿旋转轴1的旋转中心轴线的方向上相对于轴承套筒4的中心位于靠近旋转轴1的前端部的前端部侧区域中。后端部侧O形环23位于在沿旋转中心轴线的方向上相对于轴承套筒4的中心位于靠近旋转轴1的后端部侧上的后端部侧区域中。后端部侧O形环23和前端部侧O形环24均设置在形成于外壳3的表面上的环形沟槽内部，以便围绕旋转中心轴线延伸。

前端部侧O形环24和后端部侧O形环23由例如对溶剂具有高度耐受性的材料适当地制成。这种材料的实例可以是如氟基树脂的全氟弹性体。

此外，如图1所示，在旋转轴1的推力板部分22b中，位于在径向上的外周侧的区域具有的薄部分在在推力方向上的厚度上比位于旋转中心轴线侧(中心侧)的区域(厚部分)薄。上述厚部分形成为围绕通孔17。上述薄部分形成为围绕上述厚部分。

转子叶片15形成为从位于后侧的推力板部分22b的薄部分的表面在推力方向上延伸。旋转轴1设置成当转子叶片15接纳从气体供应部分喷出的气体时可旋转。多个转子叶片15设置成在转轴1的旋转方向上彼此间隔开。优选地，多个转子叶片15中的相邻的转子叶片15以规则的间隔设置。多个转子叶片15沿着推力板部分22b的外周设置。多个转子叶片15中的每个转子叶片15的、垂直于推力方向的剖面形状可以是任何形状。例如，转子叶片15的这种剖面形状具有：前弯曲部分，该前弯曲部分在旋转方向上位于前侧上，并且在旋转方向上形成为突出的；以及，后侧弯曲部分，该后侧弯曲部分在旋转方向上位于后侧上，并且在旋转方向上形成为突出的。

如图1所示，在推力板部分22b中，薄部分与厚部分之间的边界区域设置成在推力方向上的厚度逐渐改变。即，在后侧上的推力板部分22b在薄部分与厚部分之间具有曲面。在转子叶片15后侧的一部分以及在厚部分后侧的一部分形成于在径向上延伸的相同平面上。

在位于厚部分后侧的表面上，形成旋转检测部分19。旋转检测部分19可以以任何构造形成，以用于光学地检测旋转轴1的旋转。例如，旋转检测部分19可以被表面处理，以便对于在旋转方向上划分的多个区域中的每一个具有不同的反射率。具体地，在厚部分后侧的表面中，在用诸如激光的光照射时，旋转轴1在旋转方向上的一半区域被设置成具有比另一半区域高的反射光强度。

由外壳3和轴承套筒4形成的外壳组件2和盖子5形成为在旋转轴1的轴部分22a与轴承套筒4之间具有轴承间隙，并且在推力板部分22b与轴承套筒4之间具有轴承间隙。此外，外壳组件2和盖子5设置成能够向轴承间隙供应气体。具体地，外壳组件2和盖子5具有彼此连接的相应的轴承气体供应通道10。轴承气体供应通道10各自具有：一个端部，该一个端部连接到盖子5的外周表面上的轴承气体供应端口9；以及另一个端部，该另一个端部连接到旋转轴1的轴部分22a与轴承套筒4之间的轴承间隙以及旋转轴1的推力板部分22b与轴承套筒4之间的轴承间隙中的相应一个轴承间隙。连接到轴承间隙的轴承气体供应通道10的一部分在孔尺寸方面小于轴承气体供应端口9。在轴承气体供应通道10的与轴承间隙连接的这部分中，形成所谓的变窄部分。轴颈轴承7通过从轴承气体供应端口9经由轴承气体供应通道10将气体供应到旋转轴1的轴部分22a与轴承套筒4之间的轴承间隙而形成。推力轴承8通过下述力而形成：压力，该压力通过从轴承气体供应端口9经由轴承气体供应通道10将气体供应到旋转轴1的推力板部分22b和轴承套筒4之间的轴承间隙而产生；以及磁体16(在后面描述)的吸引力。

磁体16设置在推力方向上面向推力板部分22b的区域内、在外壳3内。磁体16设置成向推力板部分22b施加磁力。磁体16例如是永磁体。由此，磁体16用磁力吸引推力板部分22b。例如，磁体16设置成在推力方向上面向推力板部分22b的设置有转子叶片15的薄部分。例如，磁体16具有在推力方向上看形成为环形的平面。

盖子5在推力方向上固定至喷嘴板6。喷嘴板6形成为围绕未收容在外壳组件2和盖子5内旋转轴1的部分(推力板部分22b在径向上的外周端面以及推力板部分22b后侧的表面)。

喷嘴板6相对于旋转轴1设置在后侧。在喷嘴板6的内部形成(供驱动气体流动通过)的流动通道，当驱动气体从形成在旋转轴1的推力板部分22b上的转子叶片15供应/排出时，驱动气体通过该流动通道流动。上述驱动气体例如是压缩的空气。

喷嘴板6设有(供驱动气体通过的)驱动气体供应通道13和驱动气体供应喷嘴14，驱动气体通过该驱动气体供应通道13和驱动气体供应喷嘴14供应到转子叶片15。驱动气体供应通道13具有：一个端部，该一个端部连接到喷嘴板6的外周表面上的涡轮气体供应端口12；另一个端部，该另一个端部连接到驱动气体供应喷嘴14。驱动气体供应喷嘴14设置成能够从旋转轴1的外部朝向其内部在径向上向转子叶片15喷出驱动气体。多个驱动气体供应通道13以及多个驱动气体供应喷嘴14可以形成为在旋转方向上在其间具有间隔。换言之，驱动气体供应应通道13和驱动气体供应喷嘴14可设置成允许驱动气体在相同的旋转方向上供应到设置成在旋转方向上隔着适当的间隔的转子叶片15。

喷嘴板6设置有驱动气体排出空间20和气体排出孔11，从驱动气体供应喷嘴14供应到转子叶片15的驱动气体通过该驱动气体排出空间20和该气体排出孔11排放到主轴的外部。在喷嘴板6与推力板部分22b之间形成驱动气体排出空间20。面向推力板部分22b后侧(薄部分)并且被夹在彼此相邻的转子叶片15之间的空间21连接到驱动气体供应喷嘴14和驱动气体排出空间20。喷嘴板6进一步设有通孔。喷嘴板6设置有在径向上位于中央的通孔，以便在推力方向上与通孔17连续。

喷嘴板6还设置有在相对于上述通孔在径向上的外周侧的旋转传感器插入端口18。旋转传感器插入端口18形成为在推力方向上面向位于推力板部分22b中的旋转检测部分19。旋转传感器插入端口18形成为使得在该旋转传感器插入端口18内设置有旋转传感器，该旋转传感器用于将诸如激光之类的光发射至旋转检测部分19并且接纳反射的光。例如，这种旋转传感器的示例可以是光学传感器32等，其作为设备放置在涂覆设备侧的主轴保持件27中，如图4所示。如图4所示，例如，光学传感器32容纳在放置在主轴保持件27中的圆筒形传感器保持件33中。光学传感器32与该传感器保持件33一起插入旋转传感器插入孔18中。通过这种构造，可以在上述主轴中光学地测量旋转轴1的旋转速度。

在喷嘴板6中，在相对于驱动气体供应通道13和驱动气体供应喷嘴14在径向上的中央侧设置有气体排出孔11。气体排出孔11形成为从气体排出空间20延伸以与喷嘴板6的外侧连通。气体排出空间20设置在推力板部分22b与气体排出孔11之间的喷嘴板6中。

如上所述的主轴安装在主轴保持件27中以待使用，如图4所示。主轴保持件27设有供主轴固定地插入到其中的凹部部分。涂覆材料喷嘴34放置成从凹部部分的底部部分突出。主轴保持件27设置有从底部表面延伸到外周表面的涂覆材料供应孔31，涂覆材料喷嘴34放置在该底部表面上。此外，在主轴保持件27中的凹部部分的底部部分设置有位于(定位成)面向主轴气体排出孔11的气体排出孔30。主轴保持件27中的凹部部分的底部部分在主轴保持件27侧设置有涡轮气体供应端口29，以便面向主轴的涡轮气体供应端口12。此外，主轴保持件27设置有气体供应通道通道，该气体供应通道从凹部部分的内壁的、面向主轴的轴承气体供应端口9的部分延伸到主轴保持件27的轴承气体供应端口28。

<空气涡轮驱动主轴的操作>

然后，下面将描述根据本实施例的主轴的操作。

从诸如空气压缩机(未示出)之类的驱动气体供应源供应的驱动气体从涡轮气体供应端口12经由驱动气体供应通道13供应到驱动气体供应喷嘴14。供应到驱动气体供应喷嘴14的驱动气体沿着基本平行于推力板部分22b的正切方向(旋转方向)的方向、朝向旋转轴1的推力板部分22b的转子叶片15喷出。转子叶片15在后侧曲面部分接纳喷出的驱动气体。在这种情况下，朝向转子叶片15喷出的驱动气体到达后侧弯曲部分的外周侧，沿着后侧弯曲部分流动以改变方向，然后从空间21到达气体排出空间20以便通过气体排出孔11排放到外部。转子叶片15接纳施加到驱动气体的力的反作用力，并且旋转轴1的推力板部分22b接纳旋转扭矩。因此，旋转轴1沿着旋转方向旋转。旋转轴1的转速能够大于或等于例如数万rpm(转每分钟)。换句话说，上述主轴适合例如用于静电涂覆设备的主轴。

<功能和效果>

作为上述主轴的特征构造，该主轴包括旋转轴1和外周构件(外壳组件2、盖子5和喷嘴板6)。旋转轴1设有通孔17。转轴1包括：前端部部分；基端部部分，该基端部部分定位成与前端部部分相对；以及多个转子叶片15，这些转子叶片15沿旋转轴1的旋转方向设置在基端部部分处。外周构件(外壳组件2、盖子5和喷嘴板6)包括轴承套筒4，该轴承套筒4构造成围绕旋转轴1的外周表面的至少一部分。外周构件包括气体供应部分(驱动气体供应通道13和驱动气体供应喷嘴14)和第一气体排出部分(气体排出孔11)。该气体供应部分构造成将气体喷射到转子叶片15上以使旋转轴1旋转。第一气体排出部分(气体排出孔11)构造成将喷射到转子叶片15上的气体从面向转子叶片15的气体排出空间20排放到外周构件的外部。气体排出空间20与通孔17连续。主轴包括第二气体排出部分(第一气体排出孔25和第一气体流动通道26)。第二气体排出部分独立于第一气体排出部分(气体排出孔11)，并且从气体排出空间20和气体排出区域中的至少一个连续到外部。该气体排出区域被包括在通孔17的内部空间中并且定位成相对于靠近前端部部分的轴承套筒4的端部来说靠近气体排出空间20。在主轴中，第二气体排出部分包括：至少一个第一气体排出孔25，该第一气体排出孔25穿过面向气体排出空间20的旋转轴1的部分(推力板部分22b)；以及第一气体流动通道26，该第一气体流动通道26从面向至少一个第一气体排出孔25的表面部分通过外周构件(轴承套筒4)延伸到定位成靠近旋转轴1的前端部部分的表面部分。

这样，当供应转子叶片15的驱动气体不能通过气体排出孔11从气体排出空间20充分地排放到外部时，该驱动气体可以从气体排出空间20通过第一气体排出孔25和第一气体流动通道26排放到外部。因此，可以抑制气体排出空间20内的压力增加，以便由此防止经由旋转轴1的通孔17的气体的流入。下面将参考图5至图7具体描述上述特征。图5是用于示出根据本实施例的主轴的效果的示意图。图6是图5中的区域VI的局部示意性剖视图。图7是图5中的区域VII的局部示意性剖视图。为了简化说明，图5示出了具有第一气体排出孔25和第一气体流动通道26形成为靠近驱动气体供应喷嘴14的构造的主轴。

如图5至图7所示，驱动气体从驱动气体供应喷嘴14供应到转子叶片15，如图6中的箭头所示。然后，驱动气体通过气体排出孔11从气体排出空间20排放到外部。在这种情况下，当驱动气体没有通过气体排出孔11充分排放时，气体排出空间20内的气体的压力可能增加，使得气体可以从气体排出空间20流入到旋转轴1的通孔17中。

然而，在根据本实施例的主轴中，第一气体排出孔25形成在旋转轴1的推力板部分22b中。因此，气体排出空间20内的气体通过第一气体排出孔25排放。然后，通过第一气体排出孔25排放的气体流过轴承套筒4的第一气体流动通道26并到达旋转轴1的前侧。在旋转轴1的前侧，第一气体流动通道26连续到盖子5与旋转轴1之间的间隙流动通道。因此，从第一气体流动通道26排放的气体从旋转轴1的前侧通过该间隙流动通道排放到外部，如图7中的箭头所示。

因此，可以抑制气体从气体排出空间20流入旋转轴1的通孔17，使得可以抑制通孔17内的压力增加。

<变形>

第一变形：

图8是根据本实施例的第一变形的主轴的示意性剖视图。图8所示的主轴的构造与图1所示的主轴的构造基本相同，但与图1所示的主轴的不同之处在于，设置第二气体排出孔125代替图1所示的第一气体排出孔25。具体地，在图8所示的主轴中，第二气体排出孔125设置在旋转轴1的通孔17内，以便从在轴向方向上相对于通孔17的中心部分来说靠近气体排出空间20的位置在径向上朝向旋转轴1的外周延伸。图8所示的第二气体排出孔125只需设置在通孔17的内部空间中，并且位于相对于靠近前端部部分的轴承套筒4的端部来说靠近气体排出空间20的区域中。换言之，在图8所示的主轴中，第二气体排出部分包括至少一个第二气体排出孔125和第二气体流动通道126。第二气体排出孔125穿过面向气体排出区域的旋转轴1的部分。第二气体流动通道126从面向至少一个第二气体排出孔125的表面部分通过外周构件(轴承套筒4)延伸到位于靠近旋转轴1的前端部部分的表面部分。

同样通过这种构造，可以实现与图1中所示的主轴相同的效果。换言之，即使当气体排出空间20中的内部压力增加以使气体从气体排出空间20流入到旋转轴1的通孔17中时，该气体也可以通过第二气体排出孔125立即排放到外部。

第二变形：

图9是根据本实施例的第二变形的主轴的示意性剖视图。图9所示的主轴在构造上与图1所示的主轴基本相同，但与图1所示的主轴的不同之处在于它还包括设置在气体排出空间20与通孔17之间的连接部分处的密封构件37。密封构件37的一部分插入到通孔17中。密封构件37的该部分设置成与通孔17的内壁接触，或者面向内壁，而在它们之间设有极窄的间隙。由此，可以抑制气体从气体排出空间20直接流入到通孔17中。第一气体排出孔25形成在与密封构件37间隔开的位置处。因此，密封构件37不会阻止气体通过第一气体排出孔25排放。

具有上述构造的主轴可以实现与图1中所示的主轴相同的效果。

第三变形：

图10是根据本实施例的第三变形的主轴的示意性剖视图。图10所示的主轴在构造上与图8所示的主轴基本相同，但与图8所示的主轴的不同之处在于它还包括设置在气体排出空间20与通孔17之间的连接部分处的密封构件37。密封构件37在构造方面基本上与图9所示的主轴中的密封构件37相同。此外，第二气体排出孔125定位在通孔17内部、在轴向上与密封构件37相邻。在不同的观点中，在通孔17内，第二气体排出孔125定位成相对于密封构件37来说靠近旋转轴1的前端部部分。

通过如上所述的构造，由图8中所示的主轴实现的效果以及由图9中所示的主轴实现的与之相同的效果都可以实现。

(第二实施例)

<空气涡轮驱动主轴的结构>

图11是根据本实施例的主轴的示意性剖视图。图11所示的主轴在构造方面与图1所示的主轴基本相同，但与图1所示的主轴的不同之处在第二气体排出部分的气体排出孔的构造，气体从气体排出空间20通过该第二气体排出部分排放到外部。换言之，在图11所示的主轴中，作为第二气体排出部分，用作压力释放孔的第三气体流动通道40设置成从作为面向气体排出空间20的外周构件的喷嘴板6的表面部分延伸到定位成靠近旋转轴1的前端部部分的外周构件(盖子5)的表面部分。第三气体流动通道40在喷嘴板6中、在径向上具有在气体排出空间20的内周表面处开口的一个端部。此外，第三气体流动通道40在径向上从其在气体排出空间20侧的一个端部延伸，然后，延伸通过在轴向上朝向旋转轴1的前端部部分的弯曲部分。在轴向上延伸的第三气体流动通道40的部分从喷嘴板6延伸到盖子5。第三气体流动通道40具有在前端部部分侧的盖子5的表面处开口的另一个端部。

<功能和效果>

同样通过如上所述的构造，气体可以从气体排出空间20的内部通过第三气体流动通道40直接排放到外部，使得可以实现与图1所示的主轴相同的效果。而且，第三气体流动通道40形成在喷嘴板6和盖子5中。因此，与形成在旋转轴1中的第一气体排出孔25不同，第三气体流动通道40的内径等可以增加而不受旋转轴1的尺寸的限制。

(第三实施例)

<空气涡轮驱动主轴的结构>

图12是根据本实施例的主轴的示意性剖视图。图12所示的主轴在构造方面与图1所示的主轴基本相同，但与图1所示的主轴的不同之处在第二气体排出部分的气体排出孔的构造，气体从气体排出空间20通过该第二气体排出部分排放到外部。图12示出了由涂覆设备的主轴保持件27保持主轴的状态。

在图12所示的主轴中，作为第二气体排出部分，第四气体流动通道41形成为从面向气体排出空间20的外周构件(喷嘴板6)的表面部分延伸到定位成朝向与旋转轴1延伸的方向交叉的侧表面的方向(径向)的外周构件(喷嘴板6)的表面部分。第四气体流动通道41形成为延伸到主轴保持件27，并且形成为到达主轴保持件27的外周表面。第四气体流动通道41在喷嘴板6中、在径向上具有在气体排出空间20的内周表面处开口的一个端部。此外，第四气体流动通道41在径向上从其在气体排出空间20侧的一个端部延伸，并穿过喷嘴板6和主轴保持件27的部分。

<功能和效果>

同样通过如上所述的构造，气体可以从气体排出空间20的内部通过第四气体流动通道41直接排放到外部。因此，可以实现与图1中所示的主轴相同的效果。此外，第四气体流动通道41设置在喷嘴板6和主轴保持件27中。因此，与形成在旋转轴1中的第一气体排出孔25不同，第四气体流动通道41的内径等可以增加而不受旋转轴1的尺寸的限制。

另外，上述第一气体排出孔25、第二气体排出孔125、第一气体流动通道26、第二气体流动通道126、第三气体流动通道40以及第四气体流动通道41中的每一个的数量不必是一个，而可能是两个或更多。此外，当每个上述流动通道的数量多于一个时，这些流动通道可在旋转轴1的圆周方向上以规则的间隔设置。此外，至少一个第一气体排出孔25的总剖面面积可等于或小于至少一个第一气体流动通道26的总剖面面积。此外，至少一个第二气体排出孔125的总剖面面积可等于或小于至少一个第二气体流动通道126的总剖面面积。

尽管已经如上描述了本发明的实施例，但是可以对上述实施例进行各种修改。此外，本发明的范围不受上述实施例的限制。本发明的范围由权利要求书的范围限定，并且旨在包括在与权利要求书的范围等同的意思和范围内的任何改型。

工业上的可利用性

本发明特别有利地适用于静电涂覆设备等中使用的主轴。

附图标记列表

1旋转轴、2外壳组件、3外壳、4轴承套筒、5盖子、6喷嘴板、7轴颈轴承、8推力轴承、9、28轴承气体供应端口、10轴承气体供应通道、11气体排出孔、12、29涡轮气体供应端口、13驱动气体供应通道、14驱动气体供应喷嘴、15转子叶片、16磁体、17通孔、18旋转传感器插入孔、19旋转检测部分、20气体排出空间、21空间、22a轴部分、22b推力板部分、23、24O形环、25第一气体排出孔、26第一气体流动通道、27主轴保持件、30气体排出孔、31涂覆材料供应孔、32光学传感器、33传感器保持件、34涂覆材料喷嘴、35杯部、36杯部表面、37密封构件、39轴承气体排出空间、40第三气体流动通道、41第四气体流动通道、125第二气体排出孔、126第二气体流动通道。

Claims (7)

1.一种空气涡轮驱动主轴，所述空气涡轮驱动主轴包括：

旋转轴，所述旋转轴设有通孔，所述旋转轴包括

前端部部分，

定位成与所述前端部部分相对的基端部部分，以及

多个转子叶片，所述多个转子叶片沿所述旋转轴的旋转方向设置在所述基端部部分处；以及

外周构件，所述外周构件包括轴承套筒，所述外周构件构造成围绕所述旋转轴的外周表面的至少一部分，

所述外周构件包括

气体供应部分，所述气体供应部分构造成将气体喷射到所述多个转子叶片中的每一个上，以使所述旋转轴旋转，以及

第一气体排出部分，所述第一气体排出部分构造成将喷射到所述多个转子叶片中的每一个上的气体从面向所述多个转子叶片中的每一个的气体排出空间排放到所述外周构件的外部，且所述第一气体排出部分构造成将气体排放到所述基端部部分一侧，

所述气体排出空间与所述通孔连续，并相对于所述多个转子叶片位于所述基端部部分一侧，所述空气涡轮驱动主轴还包括：

独立于所述第一气体排出部分的第二气体排出部分，所述第二气体排出部分从所述气体排出空间和气体排出区域中的至少一个连续到外部，所述气体排出区域被包括在所述通孔的内部空间中并且定位成相对于靠近所述前端部部分的所述轴承套筒的端部来说靠近所述气体排出空间，

所述第二气体排出部分构造成将气体排放到所述前端部部分一侧。

2.根据权利要求1所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，

所述第二气体排出部分包括

至少一个第一气体排出孔，所述第一气体排出孔穿过面向所述气体排出空间的所述旋转轴的一部分，以及

第一气体流动通道，所述第一气体流动通道从面向所述至少一个第一气体排出孔的表面部分通过所述外周构件延伸到定位成靠近所述旋转轴的所述前端部部分的表面部分。

3.根据权利要求2所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，还包括密封构件，所述密封构件设置在所述气体排出空间与所述通孔之间的连接部分中。

4.根据权利要求1所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，

所述第二气体排出部分包括

至少一个第二气体排出孔，所述第二气体排出孔穿过面向所述气体排出区域的所述旋转轴的部分，以及

第二气体流动通道，所述第二气体流动通道从面向所述至少一个第二气体排出孔的表面部分通过所述外周构件延伸到定位成靠近所述旋转轴的所述前端部部分的表面部分。

5.根据权利要求4所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，还包括密封构件，所述密封构件设置在所述气体排出空间与所述通孔之间的连接部分中，其中，

所述至少一个第二气体排出孔定位成相对于所述气体排出区域中的所述密封构件来说靠近所述前端部部分。

6.根据权利要求1所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，所述第二气体流动通道包括第三气体排出通道，所述第三气体排出通道从面向所述气体排出空间的所述外周构件的表面部分延伸到定位成靠近所述旋转轴的所述前端部部分的所述外周构件的表面部分。

7.根据权利要求1所述的空气涡轮驱动主轴，其特征在于，

所述第二气体流动通道包括第四气体排出通道，所述第四气体排出通道从面向所述气体排出空间的所述外周构件的表面部分延伸到定位成在径向上与所述旋转轴延伸的方向交叉的所述外周构件的表面部分。

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