JP2009068542A - Spindle device - Google Patents

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Hiroshi Aizawa
浩志 相沢
Atsushi Takahashi
淳 高橋
Naoya Kobayashi
直也 小林
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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely restrain the generation of an air hammer caused by the compressibility of air. <P>SOLUTION: A spindle 14 is rotatably supported to a housing 12 via porous air bearings 26 and 28. The spindle 14 is connected to a motor rotary shaft 44 of an electric motor 38 via a flange 18. The housing 12 has air passages 30 and 32 exhausting air introduced from an air supply port 34 from an exhaust port 36 via the porous air bearings 26 and 28. The porous air bearings 26 and 28 are constituted by integrating a radial bearing and a thrust bearing. The porous air bearings 26 and 28 have pockets 50 and 52 introducing and storing air flowing on thrust receiving surfaces 26b and 28b of the porous air bearings 26 and 28, air exhaust passages 54 and 56 introducing air stored in the pockets 50 and 52 to the air passage 32, and orifices 58 and 60 adjusting flow rates of air passing through the air exhaust passages 54 and 56. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、静圧気体軸受によって回転自在に支持されたスピンドルを電動モータによって回転駆動し、スピンドルの回転力を精密な計測器や加工機などに伝達するのに好適なスピンドル装置に関する。   The present invention relates to a spindle device suitable for rotating a spindle rotatably supported by a static pressure gas bearing by an electric motor and transmitting the rotational force of the spindle to a precision measuring instrument or processing machine.

スピンドル装置は、切削、研削などの工具を回転駆動する工作機械の一要素として、あるいは磁気ディスクなどを回転駆動する検査機械の一要素として用いられている。この種のスピンドル装置は、円筒状のハウジングに、回転軸であるスピンドル(スピンドルシャフト)が静圧気体軸受を介して支持され、スピンドルには電動モータのモータ回転軸が連結され、電動モータの駆動によってスピンドルが回転駆動されるようになっている。この際、静圧気体軸受は、エアの供給を受けてスピンドルとの間に隙間を形成し、スピンドルを非接触で回転自在に支持し、スピンドルが高速で回転できるようになっている。   The spindle device is used as an element of a machine tool that rotationally drives a tool such as cutting and grinding, or as an element of an inspection machine that rotationally drives a magnetic disk or the like. In this type of spindle device, a spindle (spindle shaft), which is a rotating shaft, is supported by a cylindrical housing via a static pressure gas bearing, and a motor rotating shaft of an electric motor is connected to the spindle to drive the electric motor. Thus, the spindle is driven to rotate. At this time, the static pressure gas bearing is supplied with air to form a gap with the spindle, and supports the spindle in a non-contact manner so that the spindle can rotate at high speed.

一方、精密加工機、精密測定器等に使用されるスピンドル装置は、高い剛性が要求される。そのため、スピンドル装置の静圧気体軸受として、空気軸受の中で最も剛性の高い多孔質空気軸受が採用されている。   On the other hand, high rigidity is required for a spindle device used for precision processing machines, precision measuring instruments, and the like. Therefore, the most rigid porous air bearing among the air bearings is adopted as the static pressure gas bearing of the spindle device.

しかし、静圧気体軸受として、空気軸受を用いた場合、エアの圧縮性に起因するエアハンマーと呼ばれる自励振動が発生することがある。特に、空気軸受に多孔質空気軸受を用いた場合、多孔質自体が空気溜りとなり、エアハンマーがより発生し易くなる。   However, when an air bearing is used as the static pressure gas bearing, self-excited vibration called an air hammer may occur due to air compressibility. In particular, when a porous air bearing is used as the air bearing, the porous itself becomes an air reservoir, and an air hammer is more easily generated.

そこで、この発明の目的は、エアの圧縮性に起因するエアハンマーの発生を確実に抑制することが出来るスピンドル装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spindle device that can reliably suppress the generation of an air hammer due to air compressibility.

前記目的を達成するために、本発明は、筒状のハウジングに、スピンドルが静圧気体軸受を介して回転自在に支持され、前記ハウジングに電動モータが並設され、前記スピンドルの長手方向一端側に、前記電動モータのモータ回転軸が連結され、前記ハウジングには、給気口から導入したエアを前記静圧気体軸受を介して排気口から排出するエア通路が形成されてなるスピンドル装置において、前記静圧気体軸受は、前記スピンドルからラジアル方向の荷重を受けるラジアル軸受と前記スピンドルのフランジからスラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受とが一体化されて構成され、前記静圧気体軸受には、前記静圧気体軸受と前記スピンドルとの間隙に生じるエアを貯留するポケットと、前記ポケットに貯留したエアを前記エア通路に導くエア排出路と、前記エア排出路を通過するエアの流量を調整する絞りが形成されてなることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a spindle is rotatably supported by a cylindrical housing via a static pressure gas bearing, and an electric motor is provided in parallel in the housing, and one end side in the longitudinal direction of the spindle. In addition, in the spindle device, the motor rotating shaft of the electric motor is connected, and the housing is formed with an air passage for discharging the air introduced from the air supply port from the exhaust port through the static pressure gas bearing. The static pressure gas bearing is configured by integrating a radial bearing that receives a radial load from the spindle and a thrust bearing that receives a thrust load from a flange of the spindle. A pocket for storing air generated in a gap between the hydrostatic gas bearing and the spindle, and the air stored in the pocket is guided to the air passage. And A discharge passage, is characterized in that the aperture to adjust the flow rate of air is formed passing through the air discharge channel.

係る構成によれば、軸受隙間を流れるエアや静圧気体軸受を通過したエアがポケットに導入されると、ポケットは、導入したエアを貯留し、貯留したエアをエア排出路に排出するバッファとして機能し、軸受隙間のエアの圧力を高めることができ、結果として、剛性を高めることができる。また、ポケットに導入されたエアがエア排出路を流れる過程で、絞りによってその流量が制御される。その際、絞りによるエアの減衰作用が高まり、エアの圧縮性に起因するエアハンマー(自励振動)が発生するのを確実に抑制することができる。   According to such a configuration, when air flowing through the bearing gap or air passing through the static pressure gas bearing is introduced into the pocket, the pocket stores the introduced air and serves as a buffer for discharging the stored air to the air discharge path. It can function and can increase the pressure of air in the bearing gap, and as a result, the rigidity can be increased. Further, the flow rate is controlled by the throttle in the process in which the air introduced into the pocket flows through the air discharge path. At that time, the air attenuation action by the throttle is enhanced, and the occurrence of an air hammer (self-excited vibration) due to the compressibility of the air can be reliably suppressed.

前記スピンドル装置を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。好適には、前記ポケットは、前記静圧気体軸受のスラスト受面に形成されてなる。   In configuring the spindle device, the following elements can be added. Preferably, the pocket is formed on a thrust receiving surface of the hydrostatic gas bearing.

係る構成によれば、ポケットは、静圧気体軸受のスラスト受面に相対向して形成されているので、軸受隙間を流れるエアや静圧気体軸受を通過したエアのうち静圧気体軸受のスラスト受面を流れるエアをポケットに円滑に導くことができる。   According to such a configuration, since the pocket is formed opposite to the thrust receiving surface of the static pressure gas bearing, the thrust of the static pressure gas bearing out of the air flowing through the bearing gap and the air passing through the static pressure gas bearing. Air flowing on the receiving surface can be smoothly guided to the pocket.

好適には、前記スピンドルの長手方向両端側にはそれぞれフランジが形成され、前記各フランジに隣接して前記スピンドル外周には静圧気体軸受がそれぞれ配設されてなる。   Preferably, flanges are formed on both ends of the spindle in the longitudinal direction, and static pressure gas bearings are disposed on the outer periphery of the spindle adjacent to the flanges.

係る構成によれば、各フランジに隣接して静圧気体軸受をそれぞれ配設することで、各静圧気体軸受でスピンドルを円滑に支持することができる。   According to such a configuration, the static pressure gas bearing is disposed adjacent to each flange, so that the spindle can be smoothly supported by each static pressure gas bearing.

好適には、前記各静圧気体軸受には、前記ポケットとエア排出路及び絞りが形成され、前記各静圧気体軸受のポケットは、前記各静圧気体軸受のスラスト受面に形成されてなる。   Preferably, each of the static pressure gas bearings is formed with the pocket, an air discharge path and a throttle, and the pocket of each of the static pressure gas bearings is formed on a thrust receiving surface of each of the static pressure gas bearings. .

係る構成によれば、ポケットとエア排出路及び絞りは、固定部材としての各静圧気体軸受に形成され、エア排出路がエア通路に連通されているので、エアの排出を円滑にすることができる。また、各静圧気体軸受のポケットは、各静圧気体軸受のスラスト受面に相対向して形成されているので、軸受隙間を流れるエアや各静圧気体軸受を通過したエアのうち静圧気体軸受のスラスト受面を流れるエアをポケットに円滑に導くことができる。   According to such a configuration, the pocket, the air discharge path, and the throttle are formed in each static pressure gas bearing as a fixing member, and the air discharge path communicates with the air passage, so that air can be discharged smoothly. it can. Moreover, since the pocket of each static pressure gas bearing is formed opposite to the thrust receiving surface of each static pressure gas bearing, the static pressure of the air flowing through the bearing gap and the air passing through each static pressure gas bearing Air flowing on the thrust receiving surface of the gas bearing can be smoothly guided to the pocket.

好適には、前記静圧気体軸受は、多孔質空気軸受で構成されてなる。これによって、エアの通気性を高めることができる。   Suitably, the said static pressure gas bearing is comprised with the porous air bearing. Thereby, air permeability can be improved.

本発明によれば、エアハンマーの発生を確実に抑制することができ、高剛性なスピンドル装置を実現できる。   According to the present invention, generation of an air hammer can be reliably suppressed, and a highly rigid spindle device can be realized.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例を示すスピンドル装置の断面図である。図1において、スピンドル装置10は、ほぼ円筒状に形成された金属製(ステンレス製)ハウジング12を備えており、ハウジング12内には円筒状のスピンドル(スピンドルシャフト)14が回転軸として回転自在に収納されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a spindle apparatus showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a spindle device 10 includes a metal (stainless steel) housing 12 formed in a substantially cylindrical shape, and a cylindrical spindle (spindle shaft) 14 is rotatable in the housing 12 as a rotation axis. It is stored.

スピンドル14の長手方向両端部には円筒状のフランジ16、18が配置されており、各フランジ16、18はスピンドル14の長手方向両端部にそれぞれボルト(図示せず)を介して連結されている。フランジ16、18には、スピンドル14の貫通孔20に連なる貫通孔22、24がそれぞれ形成されており、貫通孔20または貫通孔22は、例えば、チャック機構として機能し、貫通孔20または貫通孔22には、切削、研磨などの工具、あるいは磁気ディスクなどが連結されるようになっている。なお、フランジ16、18は、スピンドル14の長手方向両端部に一体に形成することもできる。   Cylindrical flanges 16 and 18 are disposed at both ends in the longitudinal direction of the spindle 14, and the flanges 16 and 18 are respectively connected to both ends in the longitudinal direction of the spindle 14 via bolts (not shown). . The flanges 16 and 18 are respectively formed with through holes 22 and 24 connected to the through hole 20 of the spindle 14. The through hole 20 or the through hole 22 functions as, for example, a chuck mechanism, and the through hole 20 or the through hole 22 is connected to a tool such as cutting and polishing, or a magnetic disk. Note that the flanges 16 and 18 can be integrally formed at both ends in the longitudinal direction of the spindle 14.

ハウジング12とスピンドル14との間には、静圧気体軸受として、一対の多孔質空気軸受26、28がスピンドル14の長手方向(軸方向)に沿って配置されている。多孔質空気軸受26、28は、スピンドル14からラジアル荷重(ラジアル方向の荷重)を受けるラジアル軸受と、スピンドル14からスラスト荷重を受けるスラスト軸受(スラスト方向の荷重)とが一体化されて構成されている。多孔質空気軸受26、28のうちスピンドル14外周との対向面は、ラジアル荷重を受けるラジアル受面26a、28aとして構成され、多孔質軸受26、28のうちフランジ16、18との対向面は、スラスト荷重を受けるスラスト受面26b、28bとして構成されている。   A pair of porous air bearings 26 and 28 are disposed between the housing 12 and the spindle 14 along the longitudinal direction (axial direction) of the spindle 14 as a static pressure gas bearing. The porous air bearings 26 and 28 are configured by integrating a radial bearing that receives a radial load (a load in the radial direction) from the spindle 14 and a thrust bearing (a load in the thrust direction) that receives a thrust load from the spindle 14. Yes. The opposed surfaces of the porous air bearings 26, 28 to the outer periphery of the spindle 14 are configured as radial receiving surfaces 26a, 28a for receiving a radial load, and the opposed surfaces of the porous bearings 26, 28 to the flanges 16, 18 are The thrust receiving surfaces 26b and 28b are configured to receive a thrust load.

また、ハウジング12には、多孔質空気軸受26、28にエアを供給するためのエア通路30、そして供給したエアを排気するためのエア通路32が形成されており、エア通路30の給気口34にはエア供給源からのエアが供給されるようになっている。給気口34に導入されたエアは、エア通路30を介して多孔質空気軸受26、28に供給され、多孔質空気軸受26、28を通過したエアは、エア通路32を介して排気口36から排出されるようになっている。エア供給源からのエアがエア通路30と多孔質空気軸受26、28およびエア通路32を介して排気口36から排気される過程では、エアの一部がスピンドル14外周と各多孔質空気軸受26、28との間の軸受隙間から排出されるとともに、多孔質空気軸受26とフランジ16との軸受隙間および多孔質空気軸受28とフランジ18との間の軸受隙間から排出される。   The housing 12 is formed with an air passage 30 for supplying air to the porous air bearings 26 and 28 and an air passage 32 for exhausting the supplied air. 34 is supplied with air from an air supply source. The air introduced into the air supply port 34 is supplied to the porous air bearings 26, 28 through the air passage 30, and the air that has passed through the porous air bearings 26, 28 passes through the air passage 32 to the exhaust port 36. It comes to be discharged from. In the process in which the air from the air supply source is exhausted from the exhaust port 36 through the air passage 30, the porous air bearings 26, 28 and the air passage 32, a part of the air is outside the spindle 14 and each porous air bearing 26. , 28 and the bearing gap between the porous air bearing 26 and the flange 16 and the bearing gap between the porous air bearing 28 and the flange 18.

この際、多孔質空気軸受26、28は、ハウジング12に支持された状態で、スピンドル14との対向面が、ラジアル荷重を受けるラジアル受面26a、28aとして機能し、フランジ16、18との対向面が、スラスト荷重を受けるスラスト受面26b、28bとして機能し、スピンドル14とフランジ16、18を非接触状態で回転自在に支持することができる。   At this time, the porous air bearings 26, 28 are supported by the housing 12, and the surfaces facing the spindle 14 function as radial receiving surfaces 26 a, 28 a for receiving a radial load, and facing the flanges 16, 18. The surfaces function as thrust receiving surfaces 26b and 28b for receiving a thrust load, and the spindle 14 and the flanges 16 and 18 can be rotatably supported in a non-contact state.

一方、ハウジング12には、ハウジング12に隣接して電動モータ38が並設されており、電動モータ38は円筒状のモータブラケット40内に収納されて固定されている。モータブラケット40は、その長手方向一端部がハウジング12に連結され、長手方向他端部がカバー42によって閉塞されている。   On the other hand, an electric motor 38 is juxtaposed to the housing 12 adjacent to the housing 12, and the electric motor 38 is housed and fixed in a cylindrical motor bracket 40. One end of the motor bracket 40 in the longitudinal direction is connected to the housing 12, and the other end in the longitudinal direction is closed by a cover 42.

電動モータ38は、モータ回転軸44、ロータ46、ステータ48を備え、モータ回転軸44の長手方向(軸方向)一端側がフランジ18にボルト(図示せず)を介して連結され、モータ回転軸44の外周にはロータ46が圧入されて固定されている。ロータ46の外側には回転磁界を発生するステータ48が配置されており、ステータ48は、モータブラケット40内壁面に固定されている。この電動モータ38は、ロータ46の回転に伴う回転力をモータ回転軸44を介してフランジ18に伝達し、スピンドル14を回転駆動するようになっている。   The electric motor 38 includes a motor rotating shaft 44, a rotor 46, and a stator 48, and one end side in the longitudinal direction (axial direction) of the motor rotating shaft 44 is connected to the flange 18 via a bolt (not shown). A rotor 46 is press-fitted and fixed to the outer periphery. A stator 48 that generates a rotating magnetic field is disposed outside the rotor 46, and the stator 48 is fixed to the inner wall surface of the motor bracket 40. The electric motor 38 transmits the rotational force accompanying the rotation of the rotor 46 to the flange 18 via the motor rotation shaft 44, and rotationally drives the spindle 14.

上記構成によるスピンドル装置10において、エア供給源からのエアを多孔質空気軸受26、28に供給し、多孔質空気軸受26、28でスピンドル14とフランジ16、18を非接触状態で回転自在に支持するとともに、電動モータ38でスピンドル14を回転駆動するに際して、エア供給源からのエアがエア通路30と多孔質空気軸受26、28およびエア通路32を介して排気口36から排気される過程で、フランジ16と多孔質空気軸受26との交差部やフランジ18と多孔質空気軸受18との交差部に、多孔質空気軸受16、18の面取り等に伴う微小ポケットが形成されていると、エアの圧縮性に起因するエアハンマー(自励振動)が発生することがある。エアハンマーが発生すると、高い給気圧力では使用できず、高い剛性が得られなくなる。   In the spindle device 10 having the above-described configuration, air from an air supply source is supplied to the porous air bearings 26 and 28, and the spindle 14 and the flanges 16 and 18 are rotatably supported by the porous air bearings 26 and 28 in a non-contact state. In addition, when the spindle 14 is rotationally driven by the electric motor 38, the air from the air supply source is exhausted from the exhaust port 36 through the air passage 30, the porous air bearings 26 and 28, and the air passage 32. If micro pockets associated with chamfering of the porous air bearings 16 and 18 are formed at the intersection between the flange 16 and the porous air bearing 26 or at the intersection between the flange 18 and the porous air bearing 18, An air hammer (self-excited vibration) may occur due to compressibility. If an air hammer is generated, it cannot be used at a high supply pressure and high rigidity cannot be obtained.

そこで、本実施例においては、多孔質空気軸受26、28を通過したエアを外部に速やかに排出するために、スピンドル装置10の固定部材、例えば、ハウジング12や多孔質空気軸受26、28のうち多孔質空気軸受26、28に、図2に示すように、軸受隙間に排出されたエアや多孔質空気軸受26、28を通過したエアを導入して貯留するポケット50、52と、ポケット50、52に貯留したエアをエア通路32に導くエア排出路54、56と、エア排出路54、56を通過するエアの流量を調整する絞り58、60を設けることとしている。   Therefore, in the present embodiment, in order to quickly discharge the air that has passed through the porous air bearings 26 and 28 to the outside, among the fixing members of the spindle device 10 such as the housing 12 and the porous air bearings 26 and 28. As shown in FIG. 2, the porous air bearings 26 and 28 introduce pockets 50 and 52 for storing air discharged into the bearing gap and air that has passed through the porous air bearings 26 and 28, and pockets 50, Air discharge paths 54 and 56 for guiding the air stored in 52 to the air passage 32 and throttles 58 and 60 for adjusting the flow rate of the air passing through the air discharge paths 54 and 56 are provided.

この際、各ポケット50、52は、多孔質空気軸受26、28のスラスト受面26b、28bに形成されている。すなわち、各多孔質空気軸受26、28のポケット50、52は、軸受隙間に排出されたエアや多孔質空気軸受26、28を通過したエアのうち多孔質空気軸受26、28のスラスト受面26b、28bを流れるエアを導入して貯留し、貯留したエアをエア排出路54、56に排出するバッファとして機能し、エアが軸受隙間や多孔質空気軸受26、28を通過する過程で、軸受隙間のエアの圧力を高めることができ、結果として、剛性を高めることができる。   At this time, the pockets 50 and 52 are formed on the thrust receiving surfaces 26b and 28b of the porous air bearings 26 and 28, respectively. That is, the pockets 50 and 52 of the porous air bearings 26 and 28 are thrust receiving surfaces 26b of the porous air bearings 26 and 28 among the air discharged into the bearing gap and the air passing through the porous air bearings 26 and 28, respectively. , 28b is introduced and stored, functions as a buffer for discharging the stored air to the air discharge passages 54 and 56, and in the process in which the air passes through the bearing gap and the porous air bearings 26 and 28, the bearing gap The air pressure can be increased, and as a result, the rigidity can be increased.

一方、軸受隙間を流れるエアや多孔質空気軸受26、28を通過したエアのうちスラスト受面26b、28bを流れるエアがポケット50、52に導入されると、このエアは、ポケット50、52を介してエア排出路54、56を流れる過程で、絞り58、60によってその流量が制御される。その際、絞り58、60によるエアの減衰作用が高まり、エアの圧縮性に起因するエアハンマー(自励振動)が発生するのを確実に抑制することができる。   On the other hand, when the air flowing through the bearing clearance and the air passing through the porous air bearings 26 and 28 and flowing through the thrust receiving surfaces 26b and 28b are introduced into the pockets 50 and 52, the air passes through the pockets 50 and 52. In the process of flowing through the air discharge paths 54 and 56, the flow rate is controlled by the throttles 58 and 60. At this time, the air attenuation action by the throttles 58 and 60 is enhanced, and the occurrence of an air hammer (self-excited vibration) due to the compressibility of the air can be reliably suppressed.

本実施例によれば、軸受隙間を流れるエアや多孔質空気軸受26、28を通過したエアのうちスラスト受面26b、28bを流れるエアをポケット50、52に導入して貯留し、貯留したエアをエア排出路54、56に排出するようにしたため、軸受隙間のエアの圧力を高めることができ、結果として、剛性を高めることができる。   According to the present embodiment, the air flowing through the thrust receiving surfaces 26b and 28b out of the air flowing through the bearing gap and the air passing through the porous air bearings 26 and 28 is introduced and stored in the pockets 50 and 52. Since the air is discharged to the air discharge passages 54 and 56, the air pressure in the bearing gap can be increased, and as a result, the rigidity can be increased.

また、本実施例によれば、ポケット50、52に導入されたエアがエア排出路54、56を流れる過程で、絞り58、60によってその流量を制御するようにしたため、絞り58、60によるエアの減衰作用が高まり、エアの圧縮性に起因するエアハンマー(自励振動)が発生するのを確実に抑制することができる。 In addition, according to the present embodiment, the flow rate is controlled by the throttles 58 and 60 in the process in which the air introduced into the pockets 50 and 52 flows through the air discharge passages 54 and 56, so Therefore, the occurrence of an air hammer (self-excited vibration) due to air compressibility can be reliably suppressed.

さらに、本実施例によれば、ポケット50、52とエア排出路54、56及び絞り58、60を、固定部材としての多孔質空気軸受26、28に形成し、エア排出路54、56をエア通路32に連通させるようにしたため、エアの排出を円滑にすることができる。   Further, according to this embodiment, the pockets 50 and 52, the air discharge paths 54 and 56, and the throttles 58 and 60 are formed in the porous air bearings 26 and 28 as the fixing members, and the air discharge paths 54 and 56 are formed in the air. Since the passage 32 is communicated, air can be discharged smoothly.

本発明の一実施例を示すスピンドル装置の断面図である。It is sectional drawing of the spindle apparatus which shows one Example of this invention. エア排出路の断面図である。It is sectional drawing of an air discharge path.

符号の説明Explanation of symbols

10 スピンドル装置、12 ハウジング、14 スピンドル、16、18 フランジ、26、28 多孔質空気軸受、30、32 エア通路、38 電動モータ、44 モータ回転軸、46 ロータ、48 ステータ、50、52 ポケット、54、56 エア排出路 、58、60 絞り   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Spindle apparatus, 12 Housing, 14 Spindle, 16, 18 Flange, 26, 28 Porous air bearing, 30, 32 Air passage, 38 Electric motor, 44 Motor rotating shaft, 46 Rotor, 48 Stator, 50, 52 Pocket, 54 , 56 Air discharge path, 58, 60 Aperture

Claims (5)

筒状のハウジングに、スピンドルが静圧気体軸受を介して回転自在に支持され、前記ハウジングに電動モータが並設され、前記スピンドルの長手方向一端側に、前記電動モータのモータ回転軸が連結され、前記ハウジングには、給気口から導入したエアを前記静圧気体軸受を介して排気口から排出するエア通路が形成されてなるスピンドル装置において、
前記静圧気体軸受は、前記スピンドルからラジアル方向の荷重を受けるラジアル軸受と前記スピンドルのフランジからスラスト方向の荷重を受けるスラスト軸受とが一体化されて構成され、前記静圧気体軸受には、前記静圧気体軸受と前記スピンドルとの間隙に生じるエアを貯留するポケットと、前記ポケットに貯留したエアを前記エア通路に導くエア排出路と、前記エア排出路を通過するエアの流量を調整する絞りが形成されてなる、ことを特徴とするスピンドル装置。
A spindle is rotatably supported by a cylindrical housing via a static pressure gas bearing, an electric motor is arranged in parallel with the housing, and a motor rotation shaft of the electric motor is connected to one end side in the longitudinal direction of the spindle. In the spindle device in which the housing is formed with an air passage for discharging air introduced from the air supply port from the exhaust port through the static pressure gas bearing,
The static pressure gas bearing is configured by integrating a radial bearing that receives a radial load from the spindle and a thrust bearing that receives a thrust load from a flange of the spindle. A pocket for storing air generated in a gap between the static pressure gas bearing and the spindle, an air discharge path for guiding the air stored in the pocket to the air passage, and a throttle for adjusting a flow rate of air passing through the air discharge path A spindle device characterized in that is formed.
前記ポケットは、前記静圧気体軸受のスラスト受面に形成されてなる、ことを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。   The spindle device according to claim 1, wherein the pocket is formed on a thrust receiving surface of the hydrostatic gas bearing. 前記スピンドルの長手方向両端側にはそれぞれフランジが形成され、前記各フランジに隣接して前記スピンドル外周には静圧気体軸受がそれぞれ配設されてなる、ことを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。   2. The spindle according to claim 1, wherein flanges are formed at both ends in the longitudinal direction of the spindle, and static pressure gas bearings are respectively disposed on the outer periphery of the spindle adjacent to the flanges. Spindle device. 前記各静圧気体軸受には、前記ポケットとエア排出路及び絞りが形成され、前記各静圧気体軸受のポケットは、前記各静圧気体軸受のスラスト受面に形成されてなる、ことを特徴とする請求項3に記載のスピンドル装置。   Each of the static pressure gas bearings is formed with the pocket, an air discharge path, and a throttle, and the pocket of each of the static pressure gas bearings is formed on a thrust receiving surface of each of the static pressure gas bearings. The spindle device according to claim 3. 前記静圧気体軸受は、多孔質空気軸受で構成されてなる、ことを特徴とする請求項1、2、3または4のうちいずれか1項に記載のスピンドル装置。   5. The spindle device according to claim 1, wherein the static pressure gas bearing is formed of a porous air bearing. 6.
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