JP5849535B2 - エアスピンドル - Google Patents
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Description
特許文献2には、ビルトインモータを有するエアスピンドルであって、エアスピンドルの軸受ハウジングとモータハウジングにエア導入通路を設け、ラジアル軸受およびスラスト軸受から排出されたエアを前記エア導入通路からモータに導いて、モータの冷却を行うことが記載されている。
前記凹部が前記突出部の軸方向中央位置で前記気体排出経路と連通していると、前記凹部内の気体が均一に冷却される。
前記凹部が前記回転体の周方向全体に形成されていると、前記凹部に導入される気体の量が多くなるため、前記凹部内の気体による冷却効率が高くなる。
[第1実施形態]
この実施形態のエアスピンドルは、軸が固定体でハウジングが回転体の例であり、図1〜3に示すように、固定軸(固定体)1と、細長い円筒状のハウジング(回転体)2と、固定軸1とハウジング2との間に配置された1対の静圧気体軸受3と、1対の円環状の端部材(回転体)4とで構成されている。
固定軸1は、ハウジング2の軸方向中央部に配置される部分に、ラジアル方向への突出部1aを有する。1対の静圧気体軸受3は円筒体からなり、軸方向で固定軸1の突出部1aを挟んだ両側の部分(軸受部)1bに外嵌されている。
固定軸1の内部には、また、静圧気体軸受3の排気穴35の位置に、排気路13から分岐して径方向に延び、固定軸1の外周面に至る回収穴(気体排出経路)15が形成されている。固定軸1の内部には、さらに、静圧気体軸受3の周溝36の位置に、給気路12から分岐して径方向に延びる給気穴(気体供給経路)12aが形成されている。
ラジアル軸受面31を通った気体は、気体導入隙間5から積極的に凹部21に入って凹部21に溜まる。凹部21に溜まった気体で回転するハウジング2が冷却される。凹部21にはラジアル軸受面31を通った気体が連続的に導入されるため、凹部21に入った気体は一定時間この凹部21にとどまってハウジング2の熱を吸収した後、連通穴14から排気路13に回収されて外部に排出される。
この実施形態のエアスピンドルによれば、簡単な構造でハウジング(回転体)2が冷却される。また、ハウジング2に凹部21を設けたことで、回転体であるハウジング2が軽量化される。
この実施形態のエアスピンドルは、軸が回転体でハウジングが固定体の例であり、図4に示すように、軸(回転体)7と、軸7に外嵌された円筒体(回転体)71と、1対の端部材(回転体)72と、ハウジング(固定体)8と、円筒体71と端部材72とハウジング8との間に配置された1対の静圧気体軸受9とで構成されている。
ハウジング8は、円筒部81の軸方向中央部の内周面にラジアル方向への突出部82を有する形状である。1対の静圧気体軸受9は穴開き円板状で、軸方向でハウジング8の突出部82を挟んだ両側に配置されている。静圧気体軸受9は、円筒体71の外周面と対向するラジアル軸受面91と、端部材72と対向するアキシアル軸受面92を有する。静圧気体軸受9の外周面に気体導入用の周溝96が形成されている。
この実施形態のエアスピンドルでは、ハウジング8の雌ねじ穴81cに接続された気体供給管から導入された加圧気体が、第2の給気穴81bから静圧気体軸受9の外周溝96に入り、静圧気体軸受9のラジアル軸受面91とアキシアル軸受面92に供給される。これにより、静圧気体軸受9が機能する。
この実施形態のエアスピンドルによれば、簡単な構造で軸(回転体)7および円筒体(回転体)2が冷却される。また、円筒体71に周溝71aを設けたことで、回転体である円筒体71が軽量化される。
1a 固定軸(固定体)の突出部
1b 固定軸(固定体)の軸受部
12 給気路(気体供給経路)
12a 給気穴(気体供給経路)
13 排気路(気体排出経路)
14 連通路
15 回収穴(気体排出経路)
2 ハウジング(回転体)
21 凹部
3 静圧気体軸受
31 ラジアル軸受面
32 アキシアル軸受面
35 排気穴
36 周溝
4 端部材(回転体)
41 端部材の大径部
42 端部材の中径部
43 端部材の小径部
44 排気穴
5 気体導入隙間
50 気体導入隙間
6 気体排出隙間
7 軸(回転体)
71 円筒体(回転体)
71a 周溝(凹部)
72 端部材(回転体)
8 ハウジング(固定体)
81 ハウジング(固定体)の円筒部
81a 給気路(気体供給経路)
81b 給気路(気体供給経路)
81c 雌ねじ穴(気体供給経路)
82 ハウジング(固定体)の突出部
83 排気路(気体排出経路)
9 静圧気体軸受
91 ラジアル軸受面
92 アキシアル軸受面
96 周溝
Claims (4)
- 固定体である軸と、回転体であるハウジングと、
前記軸と前記ハウジングとの間に配置されて、前記ハウジングを前記軸に対して回転可能に支持する静圧気体軸受と、
を有し、
前記軸はラジアル方向への突出部を有し、
前記静圧気体軸受は、前記ハウジングの内周面と対向するラジアル軸受面を有し、
前記静圧気体軸受は円筒体からなり、前記軸の軸方向で前記突出部を挟んだ両側の部分に外嵌され、
前記軸は、前記軸受面に加圧気体を供給する気体供給経路と、前記軸受面を通った気体を回収して外部に排出する気体排出経路を有し、
前記気体排出経路を構成する排気穴が、前記円筒体を径方向に貫通する貫通穴として形成され、
前記円筒体の内周面の軸方向で前記排気穴を挟んだ両側となる位置に、気体導入用の周溝が形成され、
前記軸の外周部の前記周溝の位置に、前記気体供給経路を構成する給気穴が形成され、
前記ハウジングは、前記軸の前記突出部と対向する位置に、前記軸受面を通った気体を導入する凹部を有し、前記凹部が前記気体排出経路と連通していることを特徴とするエアスピンドル。 - 前記凹部と前記静圧気体軸受との間に、気体導入隙間を有する請求項1記載のエアスピンドル。
- 前記凹部は前記突出部の軸方向中央位置で前記気体排出経路と連通している請求項1記載のエアスピンドル。
- 前記凹部は前記回転体の周方向全体に形成されている請求項1記載のエアスピンドル。
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- 2011-08-30 JP JP2011187716A patent/JP5849535B2/ja not_active Expired - Fee Related
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