JP2017025771A - エアタービン駆動スピンドル - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の回転効率の低下が抑制されているエアタービン駆動スピンドルを提供する。【解決手段】回転軸１は、軸部１Ａと、軸部１Ａに対しラジアル方向に延びるように形成されているスラスト板部１Ｂとを含み、スラスト板部１Ｂ上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼１５を有する。筐体は、回転軸１を回転可能に収容している。給気部は、筐体内において回転翼１５に向かって駆動用気体を噴出可能に設けられている。排気部は、筐体内において回転翼１５に供給された駆動用気体を排気可能に設けられている。筐体は、スラスト方向においてスラスト板部１Ｂが位置する側である後端側の表面６Ｂと、スラスト板部１Ｂおよび回転翼１５とスラスト方向において対向するとともに、後端側の表面６Ｂよりスラスト板部１Ｂに近い位置に設けられている隔壁２２とを含む。隔壁２２には排気ポート１９が形成されている。排気部は、排気ポート１９と、スラスト方向において排気ポート１９に対して後端側に位置する排気空間２０とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、エアタービンにより回転駆動されるエアタービン駆動スピンドルに関する。

従来のエアタービン駆動スピンドルが、特開２００６−１０２８４１号公報、および特開２０１３−２４５６０７号公報に開示されている。

特開２００６−１０２８４１号公報には、エアタービンの回転翼が主軸の外周部に形成された凹部により構成されているエアタービン駆動スピンドル装置が開示されている。

特開２０１３−２４５６０７号公報には、タービン翼がフランジ部の平面から軸方向後端側に突出するように形成されており、タービン翼の突出方向に沿う平面で切断した境界部分の側面の断面形状が曲線であるスピンドル装置が開示されている。また、フランジ部の平面に気体が吹き付けられることにより生じる反力と釣り合う磁気力を発生させるための磁石が、アキシャル方向においてハウジングの後端側にフランジ部の平面に対向するように設けられていることが記載されている。

特開２００６−１０２８４１号公報 特開２０１３−２４５６０７号公報

ここで、上述のような、エアタービンの回転翼が軸方向後端側に突出するように形成されているスピンドル装置では、タービンノズルから回転翼に向けて噴出されたタービンエア（駆動用気体）は、回転翼を回転させた後、回転翼に対し軸方向後端側に設けられた排気空間を経てスピンドル装置の外部に排気される。

しかしながら、上述のような従来のスピンドル装置では、回転翼に対して軸方向後端側に設けられた排気空間と隣接する回転翼間に挟まれた空間とは、遮られることなく連なっており、同一の空間を成している。そのため、回転軸が高速で回転すると、排気空間に流れた駆動用気体を含む多くの気体も回転軸とともに回転することになる。その結果、回転軸の回転抵抗が大きくなり、回転軸の回転効率が低下するという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、回転軸の回転効率の低下が抑制されているエアタービン駆動スピンドルを提供することにある。

本発明の一態様に係るエアタービン駆動スピンドルは、軸部と、軸部に対しラジアル方向に延びるように形成されているスラスト板部とを含み、スラスト板部上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼を有する回転軸と、回転軸を回転可能に収容している筐体と、筐体内において回転翼に向かって気体を噴出可能に設けられている給気部と、給気部から回転翼に供給された気体を排気可能に設けられている排気部とを備える。回転軸は、複数の回転翼が給気部から噴出された気体を受けることにより回転中心を中心として回転可能に設けられている。筐体は、スラスト方向においてスラスト板部が位置する側である後端側の表面と、スラスト板部および回転翼とスラスト方向において対向するとともに、後端側の表面よりスラスト板部に近い位置に設けられている隔壁とを含む。隔壁には貫通孔が形成されている。排気部は、貫通孔と、スラスト方向において貫通孔に対して後端側に位置する排気空間とを含む。

本発明に依れば、回転軸の回転効率の低下が抑制されているエアタービン駆動スピンドルを提供することができる。

実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドルを説明するための断面図である。 図１中の線分ＩＩ−ＩＩから見た断面図である。 実施の形態１におけるエアタービン駆動スピンドルの隔壁を拡大して示す部分断面図である。 実施の形態１におけるエアタービン駆動スピンドルにおける隔壁の固定方法を説明するための部分断面図である。 実施の形態１におけるエアタービン駆動スピンドルにおいて、駆動用気体の流れを示す部分断面図である。 実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドルの変形例を説明するための断面図である。 実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドルの隔壁を拡大して示す部分断面図である。 図７中の線分ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た断面図である。 実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドルの変形例を説明するための断面図である。 実施の形態１および実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドルにおける隔壁の固定方法の変形例を説明するための部分断面図である。 実施の形態１および実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドルにおける隔壁の固定方法の他の変形例を説明するための部分断面図である。 実施の形態１および実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドルにおける隔壁の変形例を説明するための部分断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１〜図３を参照して、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００について説明する。図１は、エアタービン駆動スピンドル１００を説明するための断面図である。図２は、図１中の線分ＩＩ−ＩＩから見たエアタービン駆動スピンドル１００の筐体を説明するための断面図であり、回転軸１は図示していない。図３は、エアタービン駆動スピンドル１００の隔壁２２を拡大して示す部分断面図である。

エアタービン駆動スピンドル１００は、回転軸１と、回転軸１を回転可能に収容している筐体と、回転軸１に対して気体を噴出可能に設けられている給気部（駆動用給気路１３および駆動用給気ノズル１４）とを主に備える。

＜回転軸１の構成＞
回転軸１は、円筒形状を有する軸部１Ａと、軸部１Ａに対しラジアル方向に延びるように形成されているスラスト板部１Ｂとを含む。スラスト板部１Ｂは、軸部１Ａのアキシャル方向における一方の端部に接続されている。以下、アキシャル方向においてスラスト板部１Ｂが設けられている軸部１Ａの上記一方の端部側を後端側、軸部１Ａのアキシャル方向においてスラスト板部１Ｂと反対側に位置する軸部１Ａの他方の端部側を前端側という。軸部１Ａおよびスラスト板部１Ｂには、スラスト方向に延びる第１貫通孔１７が形成されている。エアタービン駆動スピンドル１００が静電塗装機用に構成されている場合には、回転軸１の前側の端部には円錐形カップ（図示省略）が取り付けられ、第１貫通孔１７の内部には円錐形カップに塗料を供給するための塗料供給管が配置される。

図１に示されるように、スラスト板部１Ｂは、ラジアル方向において外周側に位置する領域が中央側に位置する領域（厚肉部１Ｃ）よりもスラスト方向における厚みが薄い薄肉部１Ｄを有している。厚肉部１Ｃは上記第１貫通孔１７を囲うように形成されており、薄肉部１Ｄは当該厚肉部１Ｃを囲うように形成されている。図１に示されるように、スラスト板部１Ｂにおいて、薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの境界領域は、スラスト方向における厚みがゆるやかに変化するように設けられている。スラスト板部１Ｂの後側に位置する面は、薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの間に曲面を有している。

回転翼１５は、スラスト板部１Ｂの当該薄肉部１Ｄ上において、後側に位置する面からスラスト方向に延びるように形成されている。回転軸１は、回転翼１５が駆動用給気ノズル１４から噴出された気体を受けることにより回転可能に設けられている。回転翼１５は円周方向に等間隔で複数形成されている。複数の回転翼１５は、回転軸１の回転方向に互いに間隔（隙間部）を隔てて設けられている。複数の回転翼１５は、スラスト板部１Ｂの外周に沿って配置されている。回転翼１５と厚肉部１Ｃとは、ラジアル方向において間隔を隔てて設けられている。

＜筐体の構成＞
筐体は、図１に示されるように、回転軸１のスラスト板部１Ｂに対して前側に位置する部分と後側に位置する部分とを含んでいる。筐体は、当該前側に位置する部分において、ハウジングアッシ２とカバー５とを含んでいる。筐体は、当該後側に位置する部分において、ノズル板６および隔壁２２を含んでいる。

＜ノズル板６および隔壁２２の構成＞
ノズル板６は、図１に示されるように、筐体において回転軸１のスラスト板部１Ｂに対して後側に配置されている。ノズル板６は、スラスト方向においてスラスト板部１Ｂが位置する側である後端側の表面６Ｂを含む。ノズル板６は、表面６Ｂを有し、かつスラスト板部１Ｂとスラスト方向において対向する後方壁部２８をさらに含む。

隔壁２２は、スラスト板部１Ｂおよび回転翼１５とスラスト方向において対向するとともに、後端側の表面６Ｂよりスラスト板部１Ｂに近い位置に設けられている。隔壁２２は、後方壁部２８に対しスラスト方向の前端側に間隔を隔てて設けられている。隔壁２２は、筐体においてスラスト板部１Ｂおよび回転翼１５と対向する領域の、スラスト方向において最も前端側に位置する表面２２Ａを構成している。隔壁２２を構成する材料は、ノズル板６を構成する材料または他の周辺部材（たとえば回転軸１）を構成する材料と比べて熱伝導率の低い材料であるのが好ましい。隔壁２２を構成する材料は、たとえばポリエチレン、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ポリカーボネートなどからなる群から選択される少なくとも１つである。さらに、エアタービン駆動スピンドル１００が静電塗装機において使用される場合、隔壁２２を構成する材料は、耐溶剤性を有する材料であるのが好ましく、たとえばポリプロピレン、ポリアセタール、ＰＥＥＫ、ポリカーボネートなどからなる群から選択される少なくとも１つである。また、隔壁２２は、断熱効果を奏する任意の表面処理が施されていてもよい。隔壁２２は、たとえばノズル板６を構成する材料または回転軸１を構成する材料と同等の熱伝導率を有する材料からなる母材と、当該母材上に形成され、ノズル板６を構成する材料または回転軸１を構成する材料と比べて熱伝導率の低い材料（ポリエチレン、アクリル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ＰＥＥＫ、ポリカーボネートなどからなる群から選択される少なくとも１つ）からなる皮膜とで構成されていてもよい。隔壁２２における上記皮膜は、任意の方法で形成され得るが、たとえば溶射または塗装により形成される。さらに、エアタービン駆動スピンドル１００が静電塗装機において使用される場合、隔壁２２における上記皮膜を構成する材料は、耐溶剤性を有する材料であるのが好ましく、たとえばポリプロピレン、ポリアセタール、ＰＥＥＫ、ポリカーボネートなどからなる群から選択される少なくとも１つである。

駆動用気体を回転翼１５に給気する給気部は、図１に示されるように、ノズル板６の内部に形成されている。具体的には、ノズル板６には、給気部として、駆動用気体給気口１２、駆動用給気路１３、および駆動用給気ノズル１４が形成されている。図１および図２に示されるように、給気部はラジアル方向においてスラスト板部１Ｂよりも外周側に位置するノズル板６の領域上に設けられている。言い換えると、給気部は、ノズル板６において隔壁２２および後方壁部２８よりもラジアル方向の外周側に設けられている。

駆動用気体を回転翼１５から排気する排気部は、ノズル板６の後方壁部２８と隔壁２２との間に位置する領域内に形成されている。具体的には、排気部として、隔壁２２には駆動用気体排気ポート１９（貫通孔、以下「排気ポート」ともいう）が、隔壁２２と後方壁部２８との間には排気空間２０が、後方壁部２８には排気孔１１が、それぞれ形成されている。排気部はスラスト方向においてスラスト板部１Ｂと重なるとともに、スラスト板部１Ｂよりも後端側に位置する筐体上に設けられている。駆動用気体は、給気部により回転翼１５に対しラジアル方向の外周側から供給され、排気部により回転翼１５に対しスラスト方向の後端側へ排気される。

図１に示されるように、排気ポート１９は、隔壁２２に形成されている。排気ポート１９は、スラスト板部１Ｂよりもスラスト方向の後端側に位置する空間であって、回転翼１５よりもラジアル方向の内周側に位置しかつスラスト板部１Ｂの厚肉部１Ｃよりもラジアル方向の外周側に位置する空間２１と接するように設けられている。排気ポート１９は、スラスト方向において当該空間２１の少なくとも一部と重なるように設けられている。好ましくは、排気ポート１９は、スラスト方向において当該空間２１の全体と重なるように設けられている。排気ポート１９は、上記空間２１と排気空間２０とを接続している。

図１に示されるように、排気ポート１９のラジアル方向の外周側に位置する外周端部は、回転翼１５のラジアル方向の内周側に位置する内周端部とスラスト方向において重なるように設けられていている。なお、排気ポート１９の上記外周端部は、回転翼１５の当該内周端部よりもラジアル方向の内周側に位置するように設けられていてもよい。排気ポート１９のラジアル方向の内周側に位置する内周端部は、厚肉部１Ｃのラジアル方向の外周側に位置する外周端部とスラスト方向において重なるように設けられている。なお、排気ポート１９の上記内周端部は、厚肉部１Ｃの当該外周端部よりもラジアル方向の内周側に位置するように設けられていてもよい。

図２に示されるように、排気ポート１９は、ラジアル方向において、駆動用給気ノズル１４の内周側に位置する先端部Ｐ２，Ｐ１から間隔を隔てた隔壁２２上に形成されている。言い換えると、排気ポート１９は、隔壁２２において、外周端部２２Ｅからラジアル方向に間隔を隔てた位置に形成されている。排気ポート１９の上記外周端部と隔壁２２の外周端部２２Ｅとのラジアル方向における当該間隔は、回転翼１５のラジアル方向における長さと同等以上であるのが好ましい。

図２に示されるように、排気ポート１９は、回転軸１（図１参照）の回転中心Ｏから見て、少なくとも一部が駆動用給気ノズル１４の先端部の位置する方向に重なる隔壁２２の領域上に形成されている。具体的には、駆動用給気ノズル１４は周方向に３箇所設けられており、それぞれの駆動用給気ノズル１４にはノズルが２本（第１ノズル１４ａ、第２ノズル１４ｂ）が設けられている。排気ポート１９は、隔壁２２上において、回転軸１の回転方向Ｒの進行側に位置する駆動用給気ノズル１４の第１ノズル１４ａの先端部Ｐ１と回転中心Ｏとを結ぶ第１線分Ａと、回転軸１の回転方向Ｒにおいて先端部Ｐ１よりも後側に位置する第２ノズル１４ｂの先端部Ｐ２と回転中心Ｏとを結ぶ第２線分Ｂのそれぞれと重なる位置に設けられている。好ましくは、排気ポート１９は、隔壁２２上において、回転方向Ｒにおいて上記第１線分Ａと重なる位置から上記第２線分Ｂと重なる位置まで延びるように設けられている。このとき、排気ポート１９は、回転方向Ｒの進行側に位置する端部Ｐ３と、回転方向Ｒにおいて端部Ｐ３よりも後側に位置する端部Ｐ４とを有している。排気ポート１９の端部Ｐ３は、第１線分Ａに対し回転方向Ｒの進行側に位置している。なお、排気ポート１９の端部Ｐ３は上記第１線分Ａと重なる位置に形成されていてもよい。排気ポート１９の端部Ｐ４は、第２線分Ｂに対し回転方向Ｒの後側に位置している。図２に示されるように、排気ポート１９の端部Ｐ３と上記第１線分Ａとの回転方向Ｒにおける距離Ｌ１は、排気ポート１９の端部Ｐ４と上記第２線分Ｂとの回転方向Ｒにおける距離Ｌ２以上であるのが望ましい。

駆動用給気ノズル１４が回転方向Ｒに沿って互いに間隔を隔てて複数形成されている場合には、排気ポート１９は回転方向Ｒに沿って互いに間隔を隔てて複数形成されているのが好ましい。このとき、個々の排気ポート１９は、それぞれ１つの駆動用給気ノズル１４と上述した位置関係を満たすように設けられていればよい。

スラスト方向から見た排気ポート１９の平面形状は、任意の形状であればよいが、たとえば回転軸１の回転方向Ｒに沿って延びる長穴形状である。具体的には、排気ポート１９は、ラジアル方向の上記外周端部および上記内周端部が回転軸１の回転中心Ｏと中心とする円弧に沿うように形成されており、かつ、回転方向Ｒの両端部Ｐ３，Ｐ４がそれぞれ上記外周端部と上記内周端部とのラジアル方向における距離を直径とする円弧に沿うように形成されている。排気ポート１９は、任意の方法により形成されていればよいが、たとえばドリルなどによって隔壁２２に対して穴開け加工されることにより形成され得る。

図１に示されるように、排気空間２０は、隔壁２２と後方壁部２８との間に形成されている。言い換えると、排気空間２０は、隔壁２２によってスラスト板部１Ｂよりも後端側に形成されている上記空間２１と仕切られており、排気ポート１９を介して上記空間２１と接続されている。また、排気空間２０は、後方壁部２８によってノズル板６の後端側の表面６Ｂよりも後端側に位置するエアタービン駆動スピンドル１００の外部空間と仕切られており、排気孔１１を介して当該外部空間と接続されている。

排気孔１１は、ノズル板６の表面６Ｂ上に開口するように後方壁部２８に形成されている。排気孔１１は、スラスト方向において排気ポート１９の少なくとも一部と重なるように設けられている。言い換えると、排気孔１１は、スラスト方向において排気空間２０と接続するように設けられている。排気孔１１は、たとえば排気ポート１９と比べて開口面積が大きく設けられている。

図３に示されるように、スラスト方向における隔壁２２と回転翼１５との距離Ｈ２は、回転翼１５のスラスト方向における幅Ｈ１よりも短い。スラスト方向における隔壁２２とスラスト板部１Ｂにおいて回転翼１５が形成されていない部分（厚肉部１Ｃ）との距離Ｈ３は回転翼１５のスラスト方向における幅Ｈ１よりも短い。また、スラスト方向における隔壁２２とスラスト板部１Ｂにおいて回転翼１５が形成されていない部分（厚肉部１Ｃ）との距離Ｈ３は、スラスト方向における隔壁２２と回転翼１５との距離Ｈ２と同等以下である。このとき、隔壁２２において回転翼１５とスラスト方向において対向する部分（排気ポート１９よりもラジアル方向の外周側に位置する部分）と、隔壁２２において厚肉部１Ｃとスラスト方向において対向する部分（排気ポート１９よりもラジアル方向の内周側に位置する部分）とは、スラスト方向における厚みが同等に設けられている。さらに、厚肉部１Ｃのスラスト方向における厚みが回転翼１５のスラスト方向における幅Ｈ１よりも厚くなるように設けられている。

なお、厚肉部１Ｃのスラスト方向における厚みが回転翼１５のスラスト方向における幅Ｈ１と同等に設けられていてもよい。この場合、隔壁２２において回転翼１５とスラスト方向において対向する部分（排気ポート１９よりもラジアル方向の外周側に位置する部分）が、隔壁２２において厚肉部１Ｃとスラスト方向において対向する部分（排気ポート１９よりもラジアル方向の内周側に位置する部分）と比べてスラスト方向における厚みが薄くなるように設けられていればよい。

図１に示されるように、駆動用気体給気口１２は、後方壁部２８よりもラジアル方向において外周側に位置するノズル板６の後端側の表面６Ｂ上に形成されている。図１および図２に示されるように、駆動用給気路１３は、駆動用気体給気口１２と接続されておりスラスト方向に延びる給気路１３ａと、給気路１３ａおよび駆動用給気ノズル１４と接続されており、回転軸１の回転方向Ｒに沿って延びる給気路１３ｂとを有する。

図２に示されるように、駆動用給気ノズル１４は、回転翼１５に対し、ラジアル方向において回転軸１の外側から内側に向かって駆動用気体を噴出可能に設けられている。駆動用給気ノズル１４は、上述のように、回転方向Ｒの進行側に位置する先端部Ｐ１と、回転方向Ｒにおいて先端部Ｐ１よりも後側に位置する先端部Ｐ２とを有している。

駆動用給気ノズル１４は、回転方向Ｒに沿って互いに間隔を隔てて設けられており、第１ノズル１４ａと第２ノズル１４ｂとを有している。駆動用給気ノズル１４（第１ノズル１４ａおよび第２ノズル１４ｂ）は、隔壁２２の外周端部２２Ｅに対して鋭角を成すように設けられている。好ましくは、駆動用給気ノズル１４（第１ノズル１４ａおよび第２ノズル１４ｂ）は、スラスト板部１Ｂの接線方向（回転方向）とほぼ平行な方向に延びるように設けられている。このとき、駆動用給気ノズル１４（第１ノズル１４ａおよび第２ノズル１４ｂ）は、回転翼１５に面している部分の回転方向Ｒの進行側に位置する端部が、駆動用給気路１３と接続されている部分の回転方向Ｒの進行側に位置する端部よりも、回転方向Ｒの進行側に位置している。回転翼１５に面している部分において、駆動用給気ノズル１４の先端部Ｐ１は、第１ノズル１４ａの回転方向Ｒの進行側に位置する端部により構成されている。回転翼１５に面している部分において、駆動用給気ノズル１４の先端部Ｐ２は、第２ノズル１４ｂの回転方向Ｒの進行側に位置する端部とは後側に位置する端部により構成されている。第２ノズル１４ｂの上記先端部Ｐ２は、第２ノズル１４ｂの駆動用給気路１３と接続されている部分の回転方向Ｒの進行側に位置する端部よりも、回転方向Ｒの進行側に位置しているのが好ましい。同様に、第１ノズル１４ａの上記先端部Ｐ１は、第１ノズル１４ａの駆動用給気路１３と接続されている部分の回転方向Ｒの進行側に位置する端部よりも、回転方向Ｒの進行側に位置しているのが好ましい。

駆動用給気ノズル１４（第１ノズル１４ａおよび第２ノズル１４ｂ）は、回転方向Ｒにおいて互いに間隔を隔てて複数形成されていてもよい。つまり、駆動用給気ノズル１４は、回転方向に任意の間隔を隔てて設けられている回転翼１５に対して、同一の回転方向に同時に駆動用気体を供給可能に設けられていてもよい。

図４は、ノズル板６と隔壁２２との固定方法を説明するための断面図である。図４を参照して、隔壁２２は、排気ポート１９よりもラジアル方向の外周側においてノズル板６と接している。ノズル板６と隔壁２２とは、排気ポート１９よりもラジアル方向の外周側において固定具６０により互いに固定されている。具体的には、隔壁２２には、排気ポート１９よりもラジアル方向の外周側に固定具用貫通孔２９が形成されている。言い換えると、隔壁２２には、ノズル板６と固定されたときに回転翼１５とスラスト方向において重なる領域上に、隔壁２２の前端側の表面２２Ａから後端側の表面２２Ｂまで達する固定具用貫通孔２９が形成されている。ノズル板６には、回転翼１５とスラスト方向において重なる領域上に固定具用挿入孔６１が形成されている。固定具用貫通孔２９および固定具用挿入孔６１は、固定具６０が内部に挿入されたときに互いに固定可能に設けられている。固定具６０は、たとえばねじとして構成されており、少なくとも固定具用挿入孔６１の内周面には螺旋状に設けられたねじ溝が形成されている。固定具用貫通孔２９および固定具用挿入孔６１は、回転方向Ｒに沿って互いに間隔を隔てて複数形成されており、一対の固定具用貫通孔２９と固定具用挿入孔６１とが固定具６０により固定されている（図２参照）。固定具用貫通孔２９は、隔壁２２上において、図２に示されるように、中心（回転軸１の回転中心Ｏと重なる点）から見て少なくとも一部が排気ポート１９と重なる領域に形成されているのが好ましい。言い換えると、固定具用挿入孔６１は、ノズル板６上において、少なくとも一部が駆動用給気ノズル１４よりもラジアル方向において内周側に位置する領域に形成されている。

なお、隔壁２２および後方壁部２８には、図１に示されるように、さらにそれぞれ２つの貫通孔が形成されている。隔壁２２には、ラジアル方向の中央側に位置し第１貫通孔１７とスラスト方向に連なるように第６貫通孔２６が形成されている。隔壁２２には、第６貫通孔２６よりもラジアル方向の外周側であって駆動用気体排気ポート１９よりもラジアル方向の中央側に第７貫通孔２７が形成されている。後方壁部２８には、図１に示すように、ラジアル方向の中央側に位置し第１貫通孔１７および第６貫通孔２６とスラスト方向に連なるように第４貫通孔２３が形成されている。後方壁部２８には、第４貫通孔２３よりもラジアル方向の外周側であって駆動用気体排気ポート１９よりもラジアル方向の中央側に第５貫通孔２５が形成されている。第５貫通孔２５および第７貫通孔２７は、スラスト板部１Ｂ上に設けられている後述する被検出部２４とスラスト方向において対向するように形成されている。第５貫通孔２５および第７貫通孔２７は、被検出部２４に対してレーザ光などの光を照射し、反射光を得る回転検出センサ（図示省略）を挿入し、信号線を配線するために設けられている。回転検出センサは、被検出部２４と対向するようにエアタービン駆動スピンドル１００の外部から第５貫通孔２５および第７貫通孔２７内に挿入され、固定される。このような構成を備えることにより、エアタービン駆動スピンドル１００では回転軸１の回転数を光学的に測定することができる。

＜ハウジングアッシ２およびカバー５の構成＞
図１に示されるように、ハウジングアッシ２は、回転軸１の軸部１Ａの一部を収容しており、ハウジング３および軸受スリーブ４からなる。カバー５は、ハウジングアッシ２を収容しており、Ｏリングなどを介してハウジング３と接続されている。ハウジングアッシ２、およびカバー５は、回転軸１の軸部１Ａと軸受スリーブ４との間およびスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との間にそれぞれ軸受隙間を形成可能に設けられている。また、ハウジングアッシ２およびカバー５は、当該軸受隙間に気体を供給可能に設けられている。具体的には、ハウジングアッシ２およびカバー５は、それぞれ軸受気体供給路１０を有しており、それぞれの軸受気体供給路１０は互いに接続されている。軸受気体供給路１０は、その一方端がカバー５の外周面上の軸受気体供給口９と接続されており、他方端が回転軸１の軸部１Ａと軸受スリーブ４との軸受隙間、および回転軸１のスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との軸受隙間に接続されている。軸受気体供給路１０において軸受隙間と接続されている部分の孔径は軸受気体供給口９の孔径よりも小さく、軸受気体供給路１０において軸受隙間と接続されている部分にはいわゆる絞りが形成されている。ジャーナル軸受７は、軸受気体供給口９から軸受気体供給路１０に供給された気体が回転軸１の軸部１Ａと軸受スリーブ４との軸受隙間に供給されることにより構成される。スラスト軸受８は、軸受気体供給口９から軸受気体供給路１０に供給された気体が回転軸１のスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との軸受隙間に供給されることにより押圧力と後述する磁石１６の吸引力により構成される。

図１に示されるように、ハウジング３には、スラスト板部１Ｂとスラスト方向において対向する領域に磁石１６が配置されている。磁石１６はスラスト板部１Ｂに対して磁気力を印加可能に設けられている。磁石１６は、たとえば永久磁石である。これにより磁石１６はスラスト板部１Ｂを磁気力により吸引する。磁石１６は、たとえば回転翼１５が形成されているスラスト板部１Ｂの薄肉部１Ｄとスラスト方向において対向するように設けられている。磁石１６は、スラスト方向から見たときの平面形状がたとえば円環形状である。

図１に示されるように、カバー５は、スラスト方向においてノズル板６と固定されている。ノズル板６は、上述した構成を備えており、回転軸１においてハウジングアッシ２およびカバー５に収容されていない部分（スラスト板部のラジアル方向における外周端面およびスラスト板部の後側に位置する面）を囲むように形成されている。

＜エアタービン駆動スピンドルの動作＞
次に、図２および図５を参照して、本実施の形態に係るエアタービン駆動スピンドルの動作について説明する。図示しないエアコンプレッサなどの駆動用気体供給源から供給された駆動用気体は、駆動用気体給気口１２から駆動用給気路１３を通じて駆動用給気ノズル１４に供給される。駆動用給気ノズル１４に供給された駆動用気体は、回転軸１のスラスト板部の回転翼１５に向けて、スラスト板部１Ｂの接線方向（回転方向Ｒ）とほぼ平行な方向に沿って噴出される。回転翼１５が噴出された駆動用気体を受けることにより、回転翼１５には駆動用気体に与えた力の反力が作用し、回転軸１のスラスト板部は回転トルクを与えられる。これにより、回転軸１は回転方向Ｒに沿って回転する。回転翼１５に噴出された駆動用気体は上記空間２１に到達し、さらに駆動用気体排気ポート１９から排気空間２０に達して排気孔１１から外部に排気される。回転軸１の回転数は、たとえば数万ｒｐｍ以上とすることができる。つまり、上述したエアタービン駆動スピンドル１００は、たとえば静電塗装機用スピンドルに好適である。

＜作用効果＞
エアタービン駆動スピンドル１００は、回転軸１と、筐体と、給気部と、排気部とを備える。回転軸１は、軸部１Ａと、軸部１Ａに対しラジアル方向に延びるように形成されているスラスト板部１Ｂとを含み、スラスト板部１Ｂ上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼１５を有する。筐体は、回転軸１を回転可能に収容している。給気部は、筐体内において回転翼１５に向かって駆動用気体を噴出可能に設けられている。排気部は、筐体内において回転翼１５に供給された駆動用気体を排気可能に設けられている。回転軸１は、複数の回転翼１５が給気部から噴出された気体を受けることにより回転中心を中心として回転可能に設けられている。筐体は、スラスト方向においてスラスト板部１Ｂが位置する側である後端側の表面６Ｂと、スラスト板部１Ｂおよび回転翼１５とスラスト方向において対向するとともに、後端側の表面６Ｂよりスラスト板部１Ｂに近い位置に設けられている隔壁２２とを含む。隔壁２２には排気ポート１９（貫通孔）が形成されている。排気部は、排気ポート１９と、スラスト方向において排気ポート１９に対して後端側に位置する排気空間２０とを含む。

このようにすれば、回転翼１５に供給された駆動用気体を排気するための排気部（排気空間２０、隔壁２２を含む）は、空間２１よりも後端側に形成される。つまり、エアタービン駆動スピンドル１００において、排気空間２０はスラスト板部１Ｂと接していない。そのため、回転軸１が高速回転されるときにも、排気空間２０内の気体は回転軸１によって回転されることが抑制されており、回転翼１５の近傍での気流の乱れが抑制されている。その結果、エアタービン駆動スピンドル１００は、回転軸１の回転効率の低下が抑制されている。

上記エアタービン駆動スピンドル１００において、排気ポート１９（貫通孔）は、隔壁２２上において、回転軸１の回転中心Ｏから見て、少なくとも一部が給気部（駆動用給気ノズル１４）の位置する方向に重なる領域に形成されているのが好ましい。

このようにすれば、給気部（駆動用給気ノズル１４）と排気ポート１９は、ラジアル方向において、回転翼１５を挟んで連なるように設けられている。そのため、給気部によってラジアル方向の外周側から回転翼１５に供給された駆動用気体を、回転翼１５に対してラジアル方向の内周側において当該回転翼１５の近傍に位置する空間（回転翼１５よりもラジアル方向の内周側に位置しかつスラスト板部１Ｂの厚肉部１Ｃよりもラジアル方向の外周側に位置する空間２１）から速やかに排気することができる。

上記エアタービン駆動スピンドル１００において、好ましくは、隔壁２２とスラスト板部１Ｂにおいて回転翼１５が形成されていない部分（厚肉部１Ｃ）との距離Ｈ３は回転翼１５のスラスト方向における幅Ｈ１よりも短く、隔壁２２と回転翼１５との距離Ｈ２は、回転翼１５のスラスト方向における幅Ｈ１よりも短い。

このようにすれば、スラスト板部１Ｂと隔壁２２の間に位置する空間の体積を抑制することができる。この結果、回転軸と共に高速回転する気体の量が減ることで回転抵抗を抑制することができる。

上記エアタービン駆動スピンドル１００において、スラスト方向から見た排気ポート１９（貫通孔）の平面形状は、たとえば回転軸１の回転方向に沿って延びる長穴形状である。

上記エアタービン駆動スピンドル１００において、図２に示されるように、排気ポート１９（貫通孔）は、進行側の駆動用給気ノズル１４の先端部Ｐ１（一端）と回転軸１の回転中心Ｏとを結ぶ第１線分Ａ、および先端部Ｐ１（一端）よりも後側に位置する先端部Ｐ２（他端）と回転軸１の回転中心Ｏとを結ぶ第２線分Ｂのそれぞれと重なる位置に設けられている。排気ポート１９（貫通孔）は、隔壁２２上において、回転方向Ｒにおいて第１線分Ａと重なる位置から第２線分Ｂと重なる位置まで延びるように設けられている。

このようにすれば、駆動用給気ノズル１４と排気ポート１９とは、回転方向Ｒのより広い領域に渡って、回転翼１５を挟んでラジアル方向に連なるように設けられている。そのため、駆動用給気ノズル１４によりラジアル方向の外周側から回転翼１５に供給された駆動用気体を、回転翼１５に対してラジアル方向の内周側において当該回転翼１５の近傍に位置する空間（上記空間２１）から速やかに排気することができる。

上記エアタービン駆動スピンドル１００において、駆動用給気ノズル１４（給気口）の先端部Ｐ１（一端）は、回転方向Ｒにおける排気ポート１９（貫通孔）の端部Ｐ３（一端）に対し回転方向Ｒに第１の距離Ｌ１を隔てて設けられている。駆動用給気ノズル１４（給気口）の先端部Ｐ２（他端）は、回転方向Ｒにおける排気ポート１９（貫通孔）の端部Ｐ４（他端）に対し回転方向Ｒと反対方向に（回転方向Ｒにおける後側に）第２の距離Ｌ２を隔てて設けられている。このとき、第１の距離Ｌ１は、第２の距離Ｌ２以上であるのが好ましい。

上述のように、駆動用給気ノズル１４（第１ノズル１４ａおよび第２ノズル１４ｂ）は、隔壁２２の外周端部２２Ｅに対して鋭角を成すように設けられている。これにより、駆動用給気ノズル１４に供給された駆動用気体は、回転軸１のスラスト板部１Ｂの回転翼１５に向けて、スラスト板部１Ｂの接線方向（回転方向Ｒ）とほぼ平行な方向に沿って噴出される。回転翼１５に噴出された駆動用気体は、駆動用給気ノズル１４よりも回転方向Ｒの進行側において上記空間２１に到達することになる。そのため、排気ポート１９の回転方向Ｒの進行側に位置する端部Ｐ３が駆動用給気ノズル１４の回転方向Ｒの進行側に位置する先端部Ｐ１よりも上記第１の距離Ｌ１だけ当該進行側に位置し、かつ第１の距離Ｌ１が第２の距離Ｌ２以上であることにより、上記空間２１に到達した駆動用気体をより効率的に排気することができる。

上記エアタービン駆動スピンドル１００において、隔壁２２を構成する材料は、ノズル板６（収容部）を構成する材料と異なっていてもよい。この場合、隔壁２２を構成する材料は、ノズル板６を構成する材料を構成する材料と比べて熱伝導率の低い材料であるのが好ましい。

回転翼１５に供給された駆動用気体は、回転翼１５から空間２１へ排気される際に断熱膨張する。そのため、上記空間２１と上記排気空間２０とを仕切る隔壁２２は、エアタービン駆動スピンドル１００が駆動している間−２０℃以下の低温環境下に置かれることになる。そこで、隔壁２２を構成する材料をノズル板６を構成する材料と比べて熱伝導率の低い材料とすれば、エアタービン駆動スピンドル１００の駆動に伴い隔壁２２に隣接するノズル板６の温度が急激に低下することを防止することができる。

図６は、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００の変形例を説明するための図である。図６に示されるように、排気ポート１９は、スラスト方向から見た平面形状が円形状である複数の微小貫通孔部（たとえば第１微小貫通孔部１９ａ，第２微小貫通孔部１９ｂ，第３微小貫通孔部１９ｃ，第４微小貫通孔部１９ｄ）を含んでいてもよい。複数の微小貫通孔部は、回転方向Ｒに沿って互いに間隔を隔てて配置されている。複数の微小貫通孔部は、それぞれ隔壁２２の外周端部２２Ｅからの距離が等しい。複数の微小貫通孔部は、任意の方法により形成され得るが、たとえばドリルなどを用いて容易に形成され得る。

このようにしても、回転翼１５に供給された駆動用気体を排気するための排気部（排気空間２０を含む）は、隔壁２２よりも後端側に形成される。そのため、回転軸１が高速回転されるときにも、排気空間２０内の気体は回転軸１によって回転されることが抑制されている。その結果、図６に示されるエアタービン駆動スピンドルは、図１〜図３に示されるエアタービン駆動スピンドル１００と同様に、回転軸１の回転効率の低下が抑制されている。

図６に示されるように、このとき、排気ポート１９を構成する複数の微小貫通孔部の少なくとも一部が、回転軸１の回転中心Ｏから見て、駆動用給気ノズル１４（給気部）の位置する方向に重なる隔壁２２の領域上に形成されている。具体的には、排気ポート１９において、第２および第４微小貫通孔部１９ｂ，１９ｄは、隔壁２２上において、駆動用給気ノズル１４の回転方向Ｒの進行側に位置する先端部Ｐ１と回転中心Ｏとを結ぶ第１線分Ａと、駆動用給気ノズル１４の回転方向Ｒにおいて先端部Ｐ１よりも後側に位置する先端部Ｐ２と回転中心Ｏとを結ぶ第２線分Ｂのそれぞれと重なる位置に設けられている。

好ましくは、排気ポート１９において、第２および第４微小貫通孔部１９ｂ，１９ｄの少なくとも一部と、第３微小貫通孔部１９ｃは、隔壁２２上において、回転方向Ｒにおいて上記第１線分Ａと上記第２線分Ｂとの間に位置する領域上に設けられている。このとき、第１微小貫通孔部１９ａは、回転方向Ｒの進行側に位置する端部Ｐ３を有している。第４微小貫通孔部１９ｄは、回転方向Ｒにおいて端部Ｐ３よりも後側に位置する端部Ｐ４を有している。上記端部Ｐ３は、第１線分Ａに対し回転方向Ｒの後側に位置している。なお、上記端部Ｐ３は上記第１線分Ａと重なる位置に形成されていてもよい。上記端部Ｐ４は、第２線分Ｂに対し回転方向Ｒの後側に位置している。図６に示されるように、排気ポート１９の端部Ｐ３と上記第１線分Ａとの回転方向Ｒにおける距離Ｌ１は、排気ポート１９の端部Ｐ４と上記第２線分Ｂとの回転方向Ｒにおける距離Ｌ２よりも長く設けられているのが好ましい。このようにすれば、上記空間２１に到達した駆動用気体をより効率的に排気することができる。

（実施の形態２）
次に、図７および図８を参照して、実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０について説明する。図７は、実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０の隔壁２２を説明するための断面図である。図８は、実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０の隔壁２２を説明するための平面図である。実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０は、基本的には実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の構成を備えるが、隔壁２２が凸部５０を有している点で異なる。

図７に示されるように、凸部５０は、回転翼１５側に向かって凸状に設けられている。凸部５０は、ラジアル方向において、スラスト板部１Ｂの厚肉部１Ｃと回転翼１５との間に設けられている。凸部５０は、厚肉部１Ｃおよび回転翼１５のそれぞれのスラスト方向の後端側の表面よりも、スラスト方向の前端側に突出している。凸部５０のラジアル方向およびスラスト方向に対し垂直な断面形状は、任意の形状であればよいが、好ましくはスラスト板部１Ｂの厚肉部１Ｃと薄肉部１Ｄとの境界領域のスラスト方向の後端側の表面形状に沿うように設けられている。このとき、スラスト方向における当該境界領域と凸部５０との距離Ｈ４の最大値は、スラスト方向における厚肉部１Ｃと隔壁２２との距離Ｈ３と同等以下であるのが好ましい。また、スラスト方向における当該境界領域と凸部５０との距離は、一定となるように設けられているのが好ましい。図７に示されるように、薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの境界領域がスラスト方向における厚みがゆるやかに変化するように設けられている場合、すなわち、スラスト板部１Ｂの後側に位置する面は薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの間に曲面を有している場合には、凸部５０はスラスト方向の前端側に位置する表面が当該曲面に沿うように設けられているのが好ましい。

図８に示されるように、凸部５０は、回転軸１の回転方向Ｒにおいて、排気ポート１９と連なるように形成されているのが好ましい。排気ポート１９が回転方向Ｒに沿って互いに間隔を隔てて複数形成されている場合には、凸部５０は各排気ポート１９間を接続するように設けられているのが好ましい。なお、凸部５０は、回転軸１の回転方向Ｒにおいて排気ポート１９に隣接する部分にのみ連なるように形成されていてもよい。凸部５０は、回転軸１のラジアル方向において、排気ポート１９の外周側に位置する端部よりも内周側で、かつ排気ポート１９の内周側に位置する端部よりも外周側に位置する隔壁２２の前端側の表面２２Ａ上に形成されている（図７参照）。

実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０において、隔壁２２は、回転軸１の回転方向Ｒにおいて排気ポート１９（貫通孔）と連なるように形成されており、かつ、回転翼１５側に向かって凸状に設けられている凸部５０を有している。これにより、エアタービン駆動スピンドル１１０におけるラジアル方向における回転翼１５と厚肉部１Ｃとの上記空間２１は、スラスト方向において排気ポート１９と面しておらず凸部５０に面している一部領域と、スラスト方向において排気ポート１９と面している他の一部領域とを有している。上記空間２１の全周における体積は、凸部５０の体積分だけ小さい。そのため、エアタービン駆動スピンドル１１０によれば、回転翼１５に駆動用気体が供給されて回転軸１が回転されたときに、空間２１において回転軸１とともに回転される駆動用気体の量を減じることができる。これにより、エアタービン駆動スピンドル１００と比べて、エアタービン駆動スピンドル１１０は、回転軸１の回転効率の低下が大きく抑制されている。

図９は、実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０の変形例を説明するための図である。図９に示されるように、エアタービン駆動スピンドル１１０における排気ポート１９は、スラスト方向から見た平面形状が円形状である複数の微小貫通孔部（たとえば第１微小貫通孔部１９ａ，第２微小貫通孔部１９ｂ，第３微小貫通孔部１９ｃ，第４微小貫通孔部１９ｄ）を含んでいてもよい。すなわち、エアタービン駆動スピンドル１１０の排気ポート１９は、図６に示される排気ポート１９と同様の構成を備えていてもよい。この場合、凸部５０は、第１微小貫通孔部１９ａと回転方向Ｒの進行側に連なるように設けられている。また、凸部５０は、第４微小貫通孔部１９ｄと回転方向Ｒの進行側とは後側に連なるように設けられている。隔壁２２に複数の排気ポート１９が形成されている場合、凸部５０は、１つの排気ポート１９における第１微小貫通孔部１９ａと、当該１つの排気ポート１９と回転方向Ｒの進行側において隣り合う他の排気ポート１９における第４微小貫通孔部１９ｄとの間において、回転方向Ｒに沿って延びるように設けられているのが好ましい。

図１０は、上記エアタービン駆動スピンドル１００，１１０において、ノズル板６と隔壁２２との固定方法の変形例を説明するための断面図である。図１０に示されるように、隔壁２２には、排気ポート１９よりもラジアル方向の外周側において、後端側の表面２２Ｂからスラスト方向の前端側の表面２２Ａに延びるように形成されている固定具用挿入孔６２が形成されていてもよい。ノズル板６には、回転翼１５とスラスト方向において重なる領域上に、後端側の表面６Ｂから当該表面６Ｂの反対側に位置する面まで達する固定具用貫通孔６３が形成されている。ノズル板６に形成された固定具用貫通孔６３および隔壁２２に形成された固定具用挿入孔６２は、表面６Ｂ側から固定具６０が内部に挿入されたときに互いに固定可能に設けられている。固定具６０は、たとえばねじとして構成されており、少なくとも固定具用挿入孔６２の内周面には螺旋状に設けられたねじ溝が形成されている。これにより、隔壁２２は、固定具６０が固定具用貫通孔６３および固定具用挿入孔６２にねじ止めされることによりノズル板６にされ得る。

図１１（ａ）は、上記エアタービン駆動スピンドル１００，１１０において、ノズル板６と隔壁２２との固定方法の他の変形例を説明するための断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）中の領域ＸＩ（ｂ）の部分拡大図である。図１１（ａ），（ｂ）に示されるように、隔壁２２のラジアル方向における外周端部には、ラジアル方向に凸状に設けられている凸部６４が形成されていてもよい。この場合、ノズル板６において隔壁２２と接続される部分（駆動用給気ノズル１４が形成されている領域においては駆動用給気ノズル１４よりもスラスト方向の後端側に位置する部分）に、ラジアル方向に凹状に設けられており、かつ隔壁２２の凸部６４と係合可能な凹部６５が形成されている。これにより、隔壁２２は、ノズル板６にはめ込まれることにより、ノズル板６に固定され得る。

また、上記エアタービン駆動スピンドル１００，１１０において、隔壁２２はノズル板６と別体として設けられているが、これに限られるものでは無い。図１２は、上記エアタービン駆動スピンドル１００，１１０における隔壁２２の変形例を説明するための断面図である。図１２に示されるように、隔壁２２は、ノズル板６と一体として設けられていてもよい。隔壁２２は、筐体におけるスラスト方向の後端側の表面（ノズル板６の表面６Ｂ）と、スラスト板部１Ｂおよび回転翼１５とスラスト方向において対向するとともに、当該後端側の表面６Ｂよりスラスト板部１Ｂに近い位置に設けられている。このようにしても、隔壁２２は上記空間２１と排気空間２０とを仕切っており、排気空間２０はスラスト板部１Ｂと接していない。そのため、上記構成を備え隔壁２２とノズル板６とが一体として設けられているエアタービン駆動スピンドルは、隔壁２２とノズル板６とが別体として設けられているエアタービン駆動スピンドル１００，１１０と同様の効果を奏することができる。

今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。駆動用気体排気ポート１９の長穴形状は、一端が太く他端が細い形状のものでも、第１〜第４の微小貫通孔部は、その数は４個に限られず、適宜設定すれば良いし、その大きさも同じでなくても大小の孔径を組合しても良く、機体の排気効率が良いように適宜採用できるものである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。

本発明は、エアタービンにより回転駆動されるエアタービン駆動スピンドルに適用され、特に高速回転されるエアタービン駆動スピンドルに有利に適用される。

１ 回転軸、１Ａ 軸部、１Ｂ スラスト板部、１Ｃ 厚肉部、１Ｄ 薄肉部、２ ハウジングアッシ、３ ハウジング、４ 軸受スリーブ、５ カバー、６ ノズル板、７ ジャーナル軸受、８ スラスト軸受、９ 軸受気体供給口、１０ 軸受気体供給路、１１ 排気孔、１２ 駆動用気体給気口、１３ 駆動用給気路、１３ａ，１３ｂ 給気路、１４ 駆動用給気ノズル、１４ａ 第１ノズル、１４ｂ 第２ノズル、１５ 回転翼、１６ 磁石、１７ 第１貫通孔、１９ 駆動用気体排気ポート、１９ａ 第１微小貫通孔部、１９ｂ 第２微小貫通孔部、１９ｃ 第３微小貫通孔部、１９ｄ 第４微小貫通孔部、２０ 排気空間、２１ 空間、２２ 隔壁、２２Ｅ 外周端部、２３ 第４貫通孔、２４ 被検出部、２５ 第５貫通孔、２６ 第６貫通孔、２７ 第７貫通孔、２８ 後方壁部、２９ 固定具用貫通孔、５０ 凸部、６０ 固定具、６１ 固定具用挿入孔、１００，１１０ エアタービン駆動スピンドル。

Claims (11)

1. 軸部と、前記軸部に対しラジアル方向に延びるように形成されているスラスト板部とを含み、前記スラスト板部上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼を有する回転軸と、
   前記回転軸を回転可能に収容している筐体と、
   前記筐体内において前記回転翼に向かって気体を噴出可能に設けられている給気部と、
   前記給気部から前記回転翼に供給された気体を排気可能に設けられている排気部とを備え、
   前記回転軸は、複数の前記回転翼が前記給気部から噴出された気体を受けることにより回転中心を中心として回転可能に設けられており、
   前記筐体は、前記スラスト方向において前記スラスト板部が位置する側である後端側の表面と、前記スラスト板部および前記回転翼と前記スラスト方向において対向するとともに、前記後端側の表面より前記スラスト板部に近い位置に設けられている隔壁とを含み、
   前記隔壁には貫通孔が形成されており、
   前記排気部は、前記貫通孔と、前記スラスト方向において前記貫通孔に対して前記後端側に位置する排気空間とを含む、エアタービン駆動スピンドル。
2. 前記貫通孔は、前記隔壁上において、前記回転軸の前記回転中心から見て、少なくとも一部が前記給気部の位置する方向に重なる領域に形成されている、請求項１に記載のエアタービン駆動スピンドル。
3. 前記隔壁と前記スラスト板部において前記回転翼が形成されていない部分との距離は前記回転翼の前記スラスト方向における幅よりも短く、前記隔壁と前記回転翼との距離は、前記回転翼の前記スラスト方向における幅よりも短い、請求項１または請求項２に記載のエアタービン駆動スピンドル。
4. 前記スラスト方向から見た前記貫通孔の平面形状は、前記回転軸の回転方向に沿って延びる長穴形状である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。
5. 前記貫通孔は、前記スラスト方向から見た平面形状が円形状である複数の微小貫通孔部を含んでいる、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。
6. 前記給気部は、前記回転翼に面している給気口を含み、
   前記貫通孔は、前記隔壁上において、少なくとも前記回転軸の回転方向における進行側の前記給気口の一端と前記回転軸の回転中心とを結ぶ第１線分、および前記一端よりも前記回転方向における後側に位置する前記給気口の他端と前記回転軸の回転中心とを結ぶ第２線分のそれぞれと重なる位置に設けられている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。
7. 前記貫通孔は、前記隔壁上において、前記回転方向において前記第１線分と重なる位置から前記第２線分と重なる位置まで延びるように設けられている、請求項６に記載のエアタービン駆動スピンドル。
8. 前記給気口の一端は、前記回転方向における前記貫通孔の一端に対し前記回転方向に第１の距離を隔てて設けられており、
   前記給気口の他端は、前記回転方向における前記貫通孔の他端に対し前記回転方向と反対方向に第２の距離を隔てて設けられており、
   前記第１の距離は、前記第２の距離以上である、請求項６または請求項７に記載のエアタービン駆動スピンドル。
9. 前記隔壁は、前記回転軸の回転方向において前記貫通孔と連なるように形成されており、かつ、前記回転翼側に向かって凸状に設けられている凸部を有している、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。
10. 前記筐体は、前記給気部を収容している収容部をさらに含み、
    前記隔壁は、前記収容部と一体として設けられている、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。
11. 前記筐体は、前記給気部を収容する収容部をさらに含み、
    前記隔壁は、前記収容部と別体として設けられている、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。

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