JPH0643348U - エアスピンドル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転軸の軸端部に設けたワークへの異物の付
着を防止する。 【構成】 エアベアリング３の、反モータ側の端部に防
塵カバー３１を設けて、エアベアリング３の端部との間
に防塵室３２を形成する。防塵カバー３１を貫通する回
転軸４の軸端部４ａに、塵埃等の付着を嫌うディスク５
を取付ける。防塵室３２に負圧通路３３を通じて真空ポ
ンプ３４を接続し、防塵室３２を負圧状態にする。これ
によって、ファインギャップ部Ｇにおいて外部から防塵
室３２への空気の流れを生じさせ、ディスク５に向けて
の、塵埃等を含む排気の流出を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、モータとエアベアリングとを直列一体化してなるエアスピンドルに 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、図６に示すように、モータａとエアベアリングｂとを直列一体化し てなるエアスピンドルｃは知られている（NTN TECHNICAl REVIEW No.58(1990)参 照）。そのようなエアスピンドルｃは、モータａにて回転駆動される回転軸ｄが 、エアベリングｂに回転可能に支承されると共に軸端部が突出し、該軸端部にワ ークｅが設けられている。

【０００３】 そして、モータ冷却用給気口ｆ及びエアベアリング用給気口ｇからクリーンな 空気が供給され、それによってモータａが冷却されたりエアベアリングｂの軸受 面に空気膜が形成されたりし、それから排気口ｈから排気されると共に、エアベ リングｂと回転軸ｄとの間から、該回転軸ｄの軸端部の外周面に沿って、ワーク ｅ側にも上記空気の一部が排気されるようになっている。尚、ｉはエンコーダ、 ｋはアース板である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、そのようなエアスピンドルｃは、回転軸ｄの軸端部ｄ1 に設けられ ているワークｅ側へモータａ及びエアベアリングｂに供給された空気が排気され るようになっているので、排気中に含まれている塵埃がワークｅに付着するおそ れがあり、ワークｅが例えば５インチディスクのように異物の付着を嫌うもので ある場合には用いることができない。

【０００５】 本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、回転軸の軸端部に設けたワークへ の異物の付着を防止することができるエアスピンドルを提供することを目的とす るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、モータとエアベアリングとを直列一体化してなり、該モータにて回 転駆動される回転軸が、エアベリングに回転可能に支承されると共に軸端部が突 出し、該軸端部にワークが設けられ、該軸端部の外周面に沿って、エアベアリン グに供給された空気の少なくとも一部が排気されるエアスピンドルを前提とする ものである。

【０００７】 請求項１の考案は、上記エアベアリングの、反モータ側の端部に設けられて上 記エアベアリングの端部との間に防塵室を形成し、上記回転軸の軸端部が貫通せ しめられる防塵カバーと、該防塵カバーによって形成される防塵室に関連せしめ られ、該防塵室を負圧にする負圧手段とを備える構成とする。

【０００８】 請求項２の考案においては、上記負圧手段が、防塵カバーと回転軸との間のフ ァインギャップ部に形成され外部から防塵室内への空気の流れを形成するねじ手 段を有するものである。

【０００９】 また、請求項３の考案においては、上記負圧手段が、防塵カバー内の防塵室に おいて回転軸に固設され外部から防塵室内への空気の流れを形成する羽根車を有 するものである。

【００１０】

【作用】

請求項１の考案によれば、モータ及びエアベアリングに供給された空気が、防 塵カバーによって、エアベアリングの、反モータ側の端部側に流出するのが抑制 され、そして負圧手段によって防塵室内が負圧となるようにしているので、軸端 部に設けられているワーク側へは排気が流出せず、逆に外部から防塵室内への空 気の流れが生じる。

【００１１】 請求項２の考案によれば、ねじ手段のポンプ作用によって、外部から防塵室内 への空気の流れが積極的に生じせしめられる。

【００１２】 請求項３の考案によれば、羽根車のブロア効果によって、外部から防塵室内へ の強力な空気の流れが積極的に生じせしめられる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

【００１４】 概略構成を示す図１及び図２において、１はエアスピンドルで、モータ２とエ アベアリング３とが直列一体化されて構成され、該モータ２にて回転駆動される 回転軸４が、エアベリング３に回転可能に支承されている。それと共に、回転軸 ４の軸端部４ａがエアベアリング３より突出し、該軸端部４ａに、塵埃等の付着 を嫌うワークとしてのディスク５が設けられている。

【００１５】 上記モータ２は、コイル１１（ステータ）、磁石１２（ロータ）等からなり、 上記回転軸４を回転するように構成されている。１３は回転軸４に設けられたス ラストカラーである。１４はエンコーダ、１５はモータ用給気孔、１６はモータ 用排気通路で、図示しないホース等に接続される。

【００１６】 一方、エアベアリング３は、回転軸４の軸方向に連設された２個のラジアル軸 受部２１，２２と、スラストカラー１３を軸方向の両側から挾むようにして設け られた２個のスラスト軸受部２３，２４とを備えている。

【００１７】 上記モータ２とエアベアリング３のハウジング６には、ジャーナル部４ｂ及び スラストカラー１３に対して静圧により空気膜を形成するための空気が流入する エアベアリング用給気通路２５が設けられ、該給気通路２５には、ラジアル軸受 部２１，２２に通ずる第１及び第２分岐路２５ａ，２５ｂが連通されている。ま た、スラスト軸受部２３，２４に通ずる第３及び第４分岐路２５ｃ，２５ｄのう ち、第３分岐路２５ｃは上記第２分岐路２５ｂに連通せしめられているが、第４ 分岐路２５ｄは、上記第１及び第２分岐路２５ａ，２５ｂと同様に、給気通路２ ５に連通せしめられている。２６はホース等によって構成されるエアベアリング 用排気通路である。

【００１８】 上記給気孔１５及び給気通路２５を通じてモータ２及びエアベアリング３にそ れぞれ給気され、それによって生ずる排気は、排気通路１６，２６を通じてクリ ーンルーム３７の外壁３８（又はクリーンルームの床）の外側に排出せしめられ るようになっている。

【００１９】 また、上記エアベアリング３の、反モータ側の端部には防塵カバー３１が例え ば図示しないビス等によって取付けられ、エアベアリング３の端部との間に防塵 室３２が形成されている。そして、防塵カバー３１には、回転軸４の軸端部４ａ が貫通せしめられ、防塵カバー３１と回転軸４の軸端部４ａとの間に、軸端部４ ａの外周面に沿っての空気の流れを許容するファインギャップ部Ｇが形成されて いる。防塵カバー３１によって形成される防塵室３２には、負圧通路３３を介し て、クリーンルーム３７の外壁３８の外部に配設される真空ポンプ３４（又は吸 込形ブロワ）が連係され、防塵室３２を負圧状態とするようになっている。

【００２０】 これによって、矢符で示すように、ファインギャップ部Ｇにおいて、外部（ク リーンルーム３７）から防塵室３２内へのエアの流れが生じ、エアスピンドル１ より外部のクリーンルーム３７内への排気の流出が確実に抑制されるように構成 されている。

【００２１】 よって、エアスピンドル１内よりクリーンルーム３７内へ直接排気（空気）が 流出することがなくなり、ディスク５に排気中の異物が付着するということがな くなる。また、エアベリング３へ供給した空気の排気、モータ２へ供給した冷却 空気の排気等は、排気通路１６，２６及び負圧通路３３を通じて、クリーンルー ム３７の外部に流出せしめられる。

【００２２】 尚、ファインギャップ部Ｇの長さＬを長くして（図２参照）、ギャップ量（隙 間量）を小さくすれば、ファインギャップ部Ｇの流路抵抗が大きくなり、防塵室 ３２内の排気が外部（クリーンルーム３７内）に流出しにくくなるので、真空ポ ンプ３４の排気容量を低減することができる。

【００２３】 上記実施例では、防塵カバー３１に負圧通路３３の上流端部を接続するように しているが、図３に示すように、防塵カバー３１Ａの肉厚Ｗ（回転軸４の軸線方 向の厚さ）を薄くしてコンパクト化を図った場合には、排気のための負圧通路を 防塵カバー３１Ａの外周部に直接接続することが困難となるので、エアベアリン グ３のハウジング６を経由して防塵室３２Ａに連通するように負圧通路３３Ａを 形成することもできる。

【００２４】 また、図４に示すように、ファインキャップ部において、防塵カバー３１Ｂ（ あるいは回転軸４Ｂでもよい）に形成され、空気の送り方向が矢符の方向となる ようなねじ部よりなるねじ手段４１を形成し、回転軸４Ｂの回転により、ねじ手 段４１のポンプ作用によって矢符に示す方向の空気の流れが積極的に生ずるよう にすることもできる。

【００２５】 このようにすれば、回転軸４Ｂが高速回転になるほどねじ手段４１のポンプ作 用は強くなるので、真空ポンプ等の排気容量の低減を図ることができる。尚、場 合によっては、高速回転時において、真空ポンプの作動を停止するようにするこ ともできる。

【００２６】 さらに、上記実施例では、いずれも防塵室に負圧通路を接続し、真空ポンプで 吸引するようにしているが、図５に示すように構成して、真空ポンプを省略する こともできる。即ち、防塵カバー３１Ｃ内の防塵室３２Ｃにおいて、回転軸４Ｃ に、羽根車５１を固設し、回転軸４Ｃが回転したときに発生する羽根車５１のブ ロア効果によって、矢符で示す方向のエアの流れ、即ち外部から防塵室３２Ｃ内 への空気の強力な流れが積極的に発生するようにすることもできる。

【００２７】

【考案の効果】

請求項１の考案は、上記のように、エアベアリングの、反モータ側の端部に防 塵カバーを設けて防塵室を形成したので、モータ及びエアベアリングに供給され る空気が、防塵カバーによってエアベアリングの、反モータ側の端部側に流出す るのが抑制され、また、負圧手段によって防塵室内が負圧となるようにしている ので、回転軸の軸端部側へは排気（空気）が流出せず、塵埃等の付着を嫌うワー クに適用する場合であっても、ワークに塵埃等が付着することがなくなる。また 、発塵がなくなるので、クリーンルーム内での使用が可能となる。。

【００２８】 請求項２の考案は、ファインギャップ部に設けたねじ手段のポンプ作用によっ て、外部から防塵室内への空気の流れが生じるようにしているので、回転軸の軸 端部のワーク側への排気の流出を抑制することができる。

【００２９】 請求項３の考案は、ファインギャップ部に設けた羽根車のブロア効果によって 、外部から防塵室内への空気の流れが生じるようにしているので、回転軸の軸端 部のワーク側への排気の流出を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エアスピンドルの全体構成図である。

【図２】エアスピンドルの内部構造の一部を示す概略構
成図である。

【図３】別の実施例について、回転軸の軸端部付近を示
す図である。

【図４】さらに別の実施例についての図３と同様の図で
ある。

【図５】他の実施例についての図３と同様の図である。

【図６】従来例を示す図である。

【符号の説明】

G ファインギャップ部 1 エアスピンドル 2 モータ 3 エアベリング 4,4B,4C 回転軸 4a 軸端部 5 ディスク（ワーク） 13 スラストカラー 31,31A,31B,31C 防塵カバー 32,32A,32C 防塵室 33,33A 負圧通路 41 ねじ手段 51 羽根車

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータとエアベアリングとを直列一体化
   してなり、該モータにて回転駆動される回転軸が、エア
   ベリングに回転可能に支承されると共に軸端部が突出
   し、該軸端部にワークが設けられ、該軸端部の外周面に
   沿って、モータ及びエアベアリングに供給された空気の
   少なくとも一部が排気されるエアスピンドルであって、 上記エアベアリングの、反モータ側の端部に設けられて
   上記エアベアリングの端部との間に防塵室を形成し、上
   記回転軸の軸端部が貫通せしめられる防塵カバーと、 該防塵カバーによって形成される防塵室に関連せしめら
   れ、該防塵室を負圧にする負圧手段とを備えることを特
   徴とするエアスピンドル。
2. 【請求項２】 負圧手段は、防塵カバーと回転軸との間
   のファインギャップ部に形成され外部から防塵室内への
   空気の流れを形成するねじ手段を有するところの請求項
   １記載のエアスピンドル。
3. 【請求項３】 負圧手段は、防塵カバー内の防塵室にお
   いて回転軸に固設され外部から防塵室内への空気の流れ
   を形成する羽根車を有するところの請求項１記載のエア
   スピンドル。