JP2000074046A - スピンドル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スピンドル装置の更なる小型化を図り、内径の
小さな円筒状部材の内周面の研削加工等を高速で且つ高
精度に行い得るスピンドル装置を提供する。 【解決手段】クイル軸１と、ツール１０が装着されるロ
ータ３と、上記クイル軸１の軸方向に対して所定角度傾
斜した状態で該クイル軸１に固定されたステータ２と、
このステータ２に対して上記ロータ３の回転を支承する
ラジアル動圧軸受と、上記ロータ３の軸方向への移動を
規制する一対のスラスト動圧軸受と、上記クイル軸１内
に挿通されると共に上記ロータ３にモータの回転動力を
伝達する駆動ワイヤ４とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等におい
て工具もしくは被加工物をスピンドル主軸たるロータに
保持して回転するスピンドル装置に係り、詳細には、動
圧軸受を用いてロータの回転を支承した小型で且つ高速
回転に適したスピンドル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、研削盤等の工作機械に用いられる
スピンドル装置では、工具あるいは被加工物が固定され
るロータを転がり軸受で回転自在に支承すると共に、こ
のロータに対してプーリ及びベルトからなる動力伝達系
を介してモータの回転動力を伝達するものが一般的であ
った。

【０００３】しかしながら、近年では被加工物に対する
高精密加工の要請から小型で且つ主軸回転数の高いスピ
ンドル装置が必要とされており、ベルトによってモータ
とロータを結合する従来のスピンドル装置では、このよ
うな小型化及び高速化の要求に十分に応えることかでき
なかった。また、従来のスピンドル装置ではロータの回
転数を高速化した場合に、ロータを支えている転がり軸
受に振動あるいは焼きつきが発生し、ロータの回転数を
高精密加工に十分な速度にまで高めることができなかっ
た。

【０００４】そこで、このような小型化及び高速化の要
請に応えるものとして、特開平９−８８９５７号公報、
特開平１０−９６４２４号公報には、タービンを用いて
ロータを回転駆動するるスピンドル装置が提案されてい
る。具体的には、固定軸の外径に対して所定の軸受隙間
を保って円筒状ロータを遊嵌させると共に、かかるロー
タの両端にはやはり所定の軸受隙間を保って一対のスラ
スト板を固定軸に配設し、上記固定軸とロータとの間で
ラジアル動圧軸受を構成する一方、上記ロータの一方の
端面とこれに対向するスラスト板との間でスラスト動圧
軸受を構成し、更に、上記ロータの他方の端面には上記
固定軸を通して径方向へ加圧流体が吹き込まれるタービ
ンを形成したものである。

【０００５】そして、このようなタービン駆動のスピン
ドル装置によれば、ロータの端面に形成されたタービン
に対して僅かな流量の加圧流体を吹き込むだけで、かか
るロータに対して毎分数万回転の極めて高い回転数を与
えることができ、しかもロータの回転に伴って発生する
動圧で該ロータの回転を支承していることから、極めて
コンパクトに該スピンドル装置を構成することができ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなタ
ービン駆動によるスピンドル装置では、例えばロータに
保持した砥石で円筒状部材の内周面の研削加工を実施す
る場合等には、タービンの外径を大きく設計することが
できず、結果的にタービンの発生する回転トルクが不足
してしまうといった不都合があった。特開平１０−９６
４２４号公報に記載のスピンドル装置ではタービンから
排出される加圧流体を整流カバーで特定の方向へ導き、
タービンに吹き込まれる加圧流体の流量の増加等によっ
てかかる問題点の解決を試みたが、より一層小さな径の
内周面を研削するためには更なるタービンの小型化が必
要であり、タービン駆動によって研削加工に必要とする
回転トルクを発生させるのには限界があった。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、スピンドル装置
の更なる小型化を図り、内径の小さな円筒状部材の内周
面の研削加工等を高速で且つ高精度に行い得るスピンド
ル装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスピンドル装置は、クイル軸と、ツールが
装着されるロータと、上記クイル軸の軸方向に対して所
定角度傾斜した状態で該クイル軸に固定されたステータ
と、このステータに対して上記ロータの回転を支承する
ラジアル動圧軸受と、上記ロータの軸方向への移動を規
制する一対のスラスト動圧軸受と、上記クイル軸内に挿
通されると共に上記ロータにモータの回転動力を伝達す
る駆動ワイヤとから構成されることを特徴とするもので
ある。

【０００９】このような技術的手段によれば、クイル軸
内に挿通された駆動ワイヤをモータによって回転させる
と、かかる駆動ワイヤは捩れながらモータの回転をロー
タに伝達し、これによってロータが回転を開始する。ロ
ータが回転を開始すると、上記ラジアル動圧軸受及びス
ラスト動圧軸受ではその軸受隙間に高圧の流体潤滑膜が
形成され、ロータはステータに対して非接触の状態で軽
く回転する。この場合、モータの回転トルクは駆動ワイ
ヤによってロータに伝達されるから、駆動ワイヤの捩じ
り剛性が十分に大きい場合はロータに対して十分に大き
な回転トルクを伝達することができる。従って、タービ
ンでロータを駆動する場合のように該ロータの径が回転
トルクの大きさに影響を及ぼすことはなく、タービン駆
動の場合よりもロータの径を小さくすることができる。

【００１０】このようなスピンドル装置は、上記ロータ
がステータの外側で回転する所謂アウターロータタイプ
のものでも、ロータがステータの内側で回転する所謂イ
ンナーロータタイプのものでも差し支えない。すなわ
ち、前者のアウターロータタイプにあっては、上記ステ
ータが中空軸状に形成されて上記クイル軸に固定される
と共に、上記ロータが中空軸状ステータの外径に僅かな
隙間を介して遊嵌し、かかる中空軸状ステータの外周面
とロータの内周面とで上記ラジアル動圧軸受が構成され
る一方、上記駆動ワイヤが中空軸状ステータに挿通され
ると共に、その先端が中空軸状ステータを覆うようにし
てロータに装着されたツール固定部材に固定される。

【００１１】但し、このようなアウターロータタイプと
した場合には、ステータを中空軸状に形成する分だけロ
ータが大型化し、また、ツール固定部材を介して駆動ワ
イヤをロータに固定する分だけ装置構成が複雑になる。
従って、かかる観点からすれば後者のインナーロータタ
イプ、すなわち上記ステータが円筒状に形成されて上記
クイル軸に固定されると共に、上記ロータが円筒状ステ
ータの内径に僅かな軸受隙間を介して遊嵌し、かかる円
筒状ステータの内周面とロータの外周面とで上記ラジア
ル動圧軸受が構成される一方、上記駆動ワイヤの先端が
上記ロータの軸方向の一端に固定されているのが好まし
い。

【００１２】また、上記駆動ワイヤはクイル軸内におい
てロータと同一の回転数で高速回転することとなるが、
かかる駆動ワイヤがクイル軸の内壁と擦れ合って焼きつ
くのを防止するという観点からすれば、上記駆動ワイヤ
は金属繊維や炭素繊維からなる素線を寄り合わせてその
表面にスパイラル状の凹凸が表れるように形成するのが
好ましい。このように駆動ワイヤを形成すれば、かかる
駆動ワイヤがクイル軸内で回転すると、クイル軸内に潤
滑液を注油した際に駆動ワイヤ自らが潤滑液を巻き込む
結果となり、駆動ワイヤの表面に対する潤滑液の供給を
自ずと行うことが可能となる。

【００１３】更に、クイル軸内における駆動ワイヤの振
れ回りを防止するためには、クイル軸内に所定の間隔で
駆動ワイヤのガイドリングを配設し、かかるガイドリン
グ内に駆動ワイヤを挿通させるのが好ましい。この場
合、駆動ワイヤがガイドリングに焼きつくのを防止する
という観点からすれば、かかるガイドリングの内径は駆
動ワイヤの挿通方向に沿って曲面状に形成されているの
が好ましい。このように構成すれば、ガイドリングと駆
動ワイヤの接触面積を可及的に減じることができ、ま
た、ガイドリングと駆動ワイヤとの間に潤滑液が侵入し
易くなるので、前述した焼きつきの問題を回避すること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のスピンドル装置を詳細に説明する。◎第１実施例 図１は本発明をボールねじナットの研削加工用スピンド
ル装置に適用した第１実施例を示すものである。同図に
おいて、符号１は砥石の送り量に応じて軸方向（紙面左
右方向）へ進退するクイル軸、符号２はクイル軸１の先
端に突設された中空軸状のステータ、符号３はこのステ
ータの外径に遊嵌すると共にツールである砥石１０を装
着したロータ、符号４は上記クイル軸及びステータに挿
通されると共に図示外のモータの回転駆動力を上記ロー
タに伝達する駆動ワイヤである。

【００１５】先ず、上記ステータ２はセラミクス材から
形成され、その一端には上記クイル軸１に固定される取
付部２１を備えると共に他端には上記ロータ３が遊嵌す
るジャーナル部２２を備え、これら取付部２１とジャー
ナル部２２との間にはロータ３の一方の端面に対向する
フランジ状のスラスト板２３が突設されている。また、
ステータ２の中心には上記駆動ワイヤ４を挿通させるた
めの貫通孔２４が形成されており、この貫通孔２４には
駆動ワイヤ４を極僅かな隙間を介して案内するガイドシ
ャフト５が嵌合している。

【００１６】このガイドシャフト５は上記ステータ２の
貫通孔２４に対して取付部２１側から挿入され、後端の
フランジ部５１が上記ステータ２の取付部２１の内径に
螺合して固定されるようになっている。また、ステータ
２に固定された状態では、ガイドシャフト５の先端がス
テータ２のジャーナル部２２から突出するように構成さ
れており、この突出したガイドシャフト５の先端に止め
ねじ６を用いてスラスト板７が固定され、かかるスラス
ト板７がロータ３の端面と対向するようになっている。

【００１７】上記ロータ３の内周面はステータ２のジャ
ーナル部２２の外周面と７．５μｍの軸受隙間を介して
対向してラジアル動圧軸受を構成しており、上記ジャー
ナル部２２の外周面にはヘリングボーンパターンの動圧
発生溝（図示せず）が形成されている。また、上記スラ
スト板２３，７の一面は各々ロータ３の端面と７．５μ
ｍの軸受隙間を介して対向してスラスト動圧軸受を構成
しており、ロータ３の両端面にはスパイラルパターンの
動圧発生溝（図示せず）が形成されている。これらラジ
アル動圧軸受とスラスト動圧軸受の軸受隙間は連通連結
されており、これらの軸受隙間に対してはクイル軸１に
形成された流体供給路１１から潤滑流体が流入するよう
になっている。

【００１８】ここで、上記ラジアル動圧軸受において
は、ロータ３の回転に伴って軸受隙間の潤滑流体がスラ
スト板２３からスラスト板７の方向へ加圧されるように
動圧発生溝が形成される一方、上記スラスト動圧軸受に
おいては、ロータ３の回転に伴って軸受隙間の潤滑流体
が各スラスト板２３，７の内径から外径へ向けて加圧さ
れるように動圧発生溝が形成されている。従って、ロー
タ３が回転すると、潤滑流体は上記流体供給路１１から
図１中の白抜き矢印の如く流動し、最終的に各スラスト
動圧軸受の外周側から排出される。

【００１９】一方、上記砥石１０は砥石ホルダ８を介し
てロータ３の外周に嵌合しており、かかる砥石ホルダ８
はロータ３に螺合する砥石固定部材（ツール固定部材）
９によって該ロータ３上に固定されている。この砥石固
定部材９はステータ２の貫通孔２４から突出したガイド
シャフト５の先端を覆うように設けられており、その回
転中心にはガイドシャフト５から突出した駆動ワイヤ４
の先端が固定されている。すなわち、この砥石固定部材
９は駆動ワイヤ４の回転をロータ３に伝達するジョイン
トの役割を果たしている。

【００２０】従って、この研削加工用スピンドル装置で
は、図示外のモータに連結された駆動ワイヤ４を回転さ
せると、上記砥石固定部材９を介して駆動ワイヤ４の回
転がロータ３に伝達され、かかるロータ３が回転する。
ロータ３が回転を開始すると、上記ラジアル動圧軸受及
びスラスト動圧軸受の各軸受隙間に介在する潤滑流体が
加圧されて、かかる軸受隙間には高圧の流体潤滑膜が形
成され、ロータ３はステータ２及びスラスト板７，２３
に対して非接触の状態で軽快に回転する。

【００２１】もっとも、このスピンドル装置はボールね
じナットの内周面に形成された螺旋状のボール転走溝を
研削する目的で使用されることから、ロータ３及びステ
ータ２は上記ボール転走溝のリード角αと同一の角度だ
けクイル軸１の軸方向に対して傾斜しており、上記駆動
ワイヤ４はクイル軸１からステータ２に挿通される手前
で角度αだけ屈曲し、ドライブシャフトとしての機能の
他、自在継手としての機能をも併せて発揮している。

【００２２】このように駆動ワイヤ４をクイル軸１から
ステータ２へ挿通させる手前で屈曲させた場合、かかる
位置では駆動ワイヤ４の振れ回りが生じ易いことから、
この実施例のスピンドル装置では駆動ワイヤ４をステー
タ２内のガイドシャフト５に導く位置に振れ回り防止リ
ング１２を設け、当該位置で駆動ワイヤ４に曲げ応力が
集中するのを可及的に防止している。この振れ回り防止
リング１２にはクイル軸１からガイドシャフト５へ向け
て先細りとなったテーパ状のガイド孔１３が形成されて
おり、このガイド孔１３に挿通された駆動ワイヤ４が極
端に屈曲するのを防止している。また、このガイド孔１
３の内周面にはスパイラル状の溝（図示せず）が形成さ
れており、駆動ワイヤ４に付着した潤滑油が該駆動ワイ
ヤ４の回転に伴ってガイドシャフト５内に流入し易いよ
うに構成されている。

【００２３】そして、以上のように構成された本実施例
のスピンドル装置によれば、クイル軸及びステータ内を
挿通された駆動ワイヤによってモータの回転駆動力をロ
ータに伝達しているので、タービンによってロータを回
転駆動している従来のスピトンドル装置に比べ、かかる
ロータの径を小型化することができ、しかもロータに対
して研削加工に必要十分な回転トルクを与えることがで
きるものである。この実施例のスピンドル装置を実際に
製作して使用して見たところ、内径１４ｍｍ、ボール転
走溝のリード角１５°のボールねじナットの研削加工を
行うことができ、そのときのロータの回転数は２０００
０ｒｐｍ、ロータの剛性は１２ｋＮ／μｍ、負荷容量は
２６ｋＮであった。

【００２４】◎第２実施例 図２は本発明を適用した研削加工用スピンドル装置の第
２実施例を示すものである。前述の第１実施例のスピン
ドル装置はステータ２の周囲を円筒状のロータ３が回転
する所謂アウターロータタイプに構成したが、ロータの
更なる小型化及び構成の簡略化を図るため、この第２実
施例のスピンドル装置は円筒状のステータ６１の内径で
ロータ６２が回転する所謂インナーロータタイプに構成
されている。

【００２５】すなわち、図２に示すように、ステータ６
１は円筒状に形成されると共に、クイル軸６０に所定の
角度で傾斜して形成された貫通孔６３の内径に固定され
ている。また、砥石６４が装着されたロータ６２は上記
ステータ６１の内径に遊嵌している。かかるロータ６２
はステータ６１の内径に遊嵌するジャーナル部６５及び
このジャーナル部６５の一端にフランジ状に突設された
スラスト板６６を具備しており、上記ジャーナル部６５
は上記スラスト板６６をステータ６１の一方の端面に対
向させるようにして該ステータ６１の内径に挿入されて
いる。また、ステータ６１に挿入されたジャーナル部６
５の先端はステータ６１の内径から突出しており、かか
る突出端には砥石６４を保持した砥石ホルダ６７が止め
ねじ６８によって固定され、砥石ホルダ６７の側面がス
テータ６１の端面と対向している。

【００２６】ステータ６１の内周面とロータ６２のジャ
ーナル部６５の外周面は７．５μｍの軸受隙間を介して
対向してラジアル動圧軸受を構成しており、かかるジャ
ーナル部６５の外周面にはヘリングボーンパターンの動
圧発生溝（図示せず）が形成されている。また、上記ス
ラスト板６６及び砥石ホルダ６７とこれに対向するステ
ータ６１の各端面とは７．５μｍの軸受隙間を介して対
向してスラスト動圧軸受を構成しており、ステータ６１
に対向する砥石ホルダ６７の側面には図３に示すように
スパイラルパターンの動圧発生溝６９が形成されてい
る。また、ロータ６２に具備されたスラスト板６６の側
面にも同様の動圧発生用溝が形成されている。これらラ
ジアル動圧軸受とスラスト動圧軸受の軸受隙間は連通連
結されており、これらの軸受隙間に対してはクイル軸６
０に形成された流体供給路７０から潤滑流体が流入する
ようになっている。このため、上記ステータ６１の軸方
向の中央部分には流体供給路７０からラジアル動圧軸受
の軸受隙間に連通する供給孔７１が外径から内径へ貫通
している。

【００２７】ここで、上記ラジアル動圧軸受において
は、ロータ６２の回転に伴って軸受隙間の潤滑流体がス
テータ６１に対する供給孔７１の開設位置からスラスト
板６６及び砥石ホルダ７７の方向へ加圧されるように動
圧発生溝が形成される一方、上記スラスト動圧軸受にお
いては、ロータ６２の回転に伴って軸受隙間の潤滑流体
がスラスト板６６及び砥石ホルダ６７の内径から外径へ
向けて加圧されるように動圧発生溝が形成されている。
従って、ロータ６２が回転すると、潤滑流体は上記流体
供給路７０から供給孔７１を介して図２中の白抜き矢印
の如く流動し、最終的に各スラスト動圧軸受の外周側か
ら排出される。

【００２８】前述の第１実施例の如くアウターロータタ
イプのスピンドル装置では、図１に示すように、ラジア
ル動圧軸受の半径方向に重ねて砥石６４等のツールを配
置することができるが、この第２実施例の如くインナー
ロータタイプのスピンドル装置では、ラジアル動圧軸受
と砥石６４等のツールを軸方向にずらして配置せざるを
得ず、ツールに作用したラジアル荷重によってラジアル
動圧軸受にはモーメント荷重が作用し易い。従って、前
述の如くラジアル動圧軸受の軸受隙間に存在する潤滑流
体をスラスト板６６及び砥石ホルダ７７の方向へ加圧す
るように構成すると、ラジアル動圧軸受の軸方向の両端
において流体潤滑膜の圧力が高まるので、かかるラジア
ル動圧軸受がより大きなモーメント荷重を負荷するのに
適した構造、すなわちインナーロータタイプのスピンド
ル装置に適した構造となる。

【００２９】一方、クイル軸６０に挿通された駆動ワイ
ヤ７２はその先端がロータ６２の一端に螺合しており、
第１実施例とは異なり、図示外のモータの回転駆動力を
直接ロータ６２に伝達するようになっている。図４に示
すように、クイル軸６０には駆動ワイヤ７２の挿通孔７
３が設けられており、この挿通孔７３の内部には駆動ワ
イヤ７２の回転を支承するためのセラミクス製ガイドリ
ング７４が所定間隔で複数配列されている。このガイド
リング７４は駆動ワイヤ７２の回転中における振れ回り
やおどり現象を防止する目的で設けられており、かかる
目的を達成するためにガイドリング７４の内径と駆動ワ
イヤ７２との隙間量は１００μｍ以下に抑えられてい
る。また、かかる隙間量が余りに小さいとガイドリング
７４の内径と駆動ワイヤ７２との間に潤滑油が入り込み
難く、加えて駆動ワイヤ７２をガイドリング７４に挿通
する作業も困難になることから、かかる隙間は１０μｍ
以上に設定されている。更に、このガイドリング７４
は、図５に示すように、その内径が駆動ワイヤ７２の挿
通方向に沿って曲面状に形成されており、高速で回転す
る駆動ワイヤ７２との接触面積を極力少なくし、ガイド
リング７４に対する駆動ワイヤ７２の焼き付きを防止す
るように構成されている。尚、ガイドリング７４の断面
形状は図６に示す如く円形状であっても良く、この場合
でも同様の効果を得ることができる。

【００３０】本実施例のスピンドル装置もボールねじナ
ットの研削加工用であるため、クイル軸６０の軸方向と
ロータ６２の回転軸方向とが所定の角度で交わってお
り、上記駆動ワイヤ７２は第１実施例と同様に動力の伝
達方向を偏向する自在継手の役割を果たしている。従っ
て、ロータ６２に高速回転を与えつつ長期にわたって使
用するためには、かかる駆動ワイヤ７２が曲げ応力に強
いものでなければならない。そのため、本実施例では金
属繊維又は炭素繊維等を寄り合わせて駆動ワイヤ７２を
製作した。また、駆動ワイヤ７２に付着した潤滑油がガ
イドリング７４と駆動ワイヤ７２との隙間に入り込み易
くするため、図５に示すように、駆動ワイヤ７２の表面
にスパイラル状の凹凸が形成されるようにした。駆動ワ
イヤ７２の表面にこのようなスパイラル状の凹凸を形成
すれば、かかる駆動ワイヤ７２の回転に伴って潤滑油が
ガイドリング７４の内径に巻き込まれ、ガイドリング７
４と駆動ワイヤ７２との隙間を容易に潤滑することが可
能となる。

【００３１】また、このスピンドル装置では、図４に示
すように、駆動ワイヤがロータへの連結のために湾曲す
る位置に多数のガイドリング７４を配列し、駆動ワイヤ
を緩やかに湾曲させることで該駆動ワイヤの局所に曲げ
応力が集中するのを防止している。

【００３２】そして、以上のように構成された本実施例
の研削加工用スピンドル装置では、図示外のモータに連
結された駆動ワイヤ４を回転させると、第１実施例と同
様に駆動ワイヤ４の回転がロータ３に伝達され、かかる
ロータ３が砥石と共に回転する。また、ロータ３が回転
を開始すると、上記ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧
軸受の各軸受隙間に介在する潤滑流体が加圧されて、か
かる軸受隙間には高圧の流体潤滑膜が形成され、ロータ
３はステータ２及びスラスト板７，２３に対して非接触
の状態で軽快に回転する。この点も第１実施例の装置と
同じである。

【００３３】但し、本実施例のスピンドル装置はインナ
ーロータタイプに構成していることから、駆動ワイヤ７
２をロータ６２の回転中心に対して直接連結することが
でき、また、ロータ６２に対する止めねじ６８の螺合の
みで砥石６４をロータ６２から取り外すことができるよ
うになっている。従って、第１実施例のスピンドル装置
に比べて簡易な構成となっており、また、ロータ６２の
外径を更に小型化することができるといった利点を備え
ている。この第２実施例のスピンドル装置を実際に製作
して使用して見たところ、第１実施例のスピンドル装置
では研削することができなかった内径５ｍｍ、ボール転
走溝のリード角３０°のボールねじナットの研削加工を
行うことができ、そのときのロータの回転数は５０００
０ｒｐｍ、ロータの剛性は３０ｋＮ／μｍ、負荷容量は
６５ｋＮであった。

【００３４】◎第３実施例 図７は第２実施例のスピンドル装置を多関節のロボット
ハンドに応用した例を示すものである。本発明のスピン
ドル装置では駆動ワイヤでモータの回転駆動力をロータ
に伝達しており、モータからロータ経動力を伝達する経
路においてその伝達方向が偏向しても駆動ワイヤそれ自
体が自在継手として機能するので、かかる伝達方向が大
きく偏向しない限りは支承なくロータを回転駆動するこ
とができる。

【００３５】従って、図７の如くクイル軸８０を多数の
腕部材８１を連結した多関節に構成しても、各腕部材８
１に配列されたガイドリング７４によって駆動ワイヤ７
２を緩やかに湾曲させて案内すれば、かかるクイル軸８
０の先端に装着したロータ６２に対してモータの回転駆
動力を伝達することができる。そして、このようにクイ
ル軸８０を自在に屈曲可能な多関節に構成すれば、図７
如く小型カメラ８２をクイル軸８０の先端に搭載し、こ
れをロボットハンドに応用することにより、一層複雑な
形状の機械加工等にこのスピンドル装置を適用すること
も可能となる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のスピ
ンドル装置によれば、駆動ワイヤによってモータの回転
駆動力がツールを装着したロータに伝達され、タービン
によってロータを回転駆動する場合と比べ、ロータの径
を小型化しても十分な回転トルクをロータに対して与え
ることができるので、スピンドル装置の一層の小型化を
図ることができ、内径の小さな円筒状部材の内面の研削
加工等を高速で且つ高精度に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスピンドル装置の第１実施例を示す
断面図である。

【図２】 本発明のスピンドル装置の第２実施例を示す
断面図である。

【図３】 第２実施例に係るスピンドル装置のクイル軸
の全体を示す断面図である。

【図４】 第２実施例に係るスピンドル装置の砥石ホル
ダを示す断面図及び側面図ある。

【図５】 第２実施例に係るスピンドル装置のガイドリ
ングと駆動ワイヤとの関係を示す図である。

【図６】 第２実施例に係るスピンドル装置のガイドリ
ングのその他の例を示す図である。

【図７】 本発明のスピンドル装置の第３実施例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１…クイル軸、２…ステータ、３…ロータ、４…駆動ワ
イヤ、１０…砥石（ツール）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早坂 悟 東京都品川区西五反田３丁目11番６号、テ イエチケー株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA07 BA02 CA02 KA02 KA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クイル軸と、ツールが装着されるロータ
   と、上記クイル軸の軸方向に対して所定角度傾斜した状
   態で該クイル軸に固定されたステータと、このステータ
   に対して上記ロータの回転を支承するラジアル動圧軸受
   と、上記ロータの軸方向への移動を規制する一対のスラ
   スト動圧軸受と、上記クイル軸内に挿通されると共に上
   記ロータにモータの回転動力を伝達する駆動ワイヤとか
   ら構成されることを特徴とするスピンドル装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスピンドル装置におい
   て、上記ステータは中空軸状に形成されて上記クイル軸
   に固定されると共に、上記ロータは中空軸状ステータの
   外径に僅かな隙間を介して遊嵌し、かかる中空軸状ステ
   ータの外周面とロータの内周面とで上記ラジアル動圧軸
   受が構成される一方、上記駆動ワイヤは中空軸状ステー
   タに挿通されると共に、その先端が中空軸状ステータを
   覆うようにしてロータに装着されたツール固定部材に固
   定されていることを特徴とするスピンドル装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスピンドル装置におい
   て、上記ステータは円筒状に形成されて上記クイル軸に
   固定されると共に、上記ロータは円筒状ステータの内径
   に僅かな軸受隙間を介して遊嵌し、かかる円筒状ステー
   タの内周面とロータの外周面とで上記ラジアル動圧軸受
   が構成される一方、上記駆動ワイヤの先端は上記ロータ
   の軸方向の一端に固定されていることを特徴とするスピ
   ンドル装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のスピンドル装置におい
   て、上記駆動ワイヤは素線を寄り合わせて形成すること
   によってその表面にスパイラル状の凹凸が形成されてお
   り、上記クイル軸内での回転に伴ってその周面に潤滑液
   を巻き込むことを特徴とするスピンドル装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は４記載のスピンドル装置に
   おいて、上記駆動ワイヤはクイル軸内に所定間隔で設け
   られた複数個のガイドリングに挿通された状態で回転自
   在に支承され、かかるガイドリングの内径は駆動ワイヤ
   の挿通方向に沿って曲面状に形成されていることを特徴
   とするスピンドル装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載のスピンドル装置におい
   て、上記クイル軸が多数の腕部材を連結して多関節に形
   成されていることを特徴とするスピンドル装置。