JPH06736A - 空気コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空チャック等のワークを保存するスピンド
ルにおいて、回転スピンドルと吸気管とを非接触かつ高
気密状態に接続する空気コネクタ装置を提供する。 【構成】 空気流通用の通孔８が穿設された回転スピン
ドル１と、通孔８から吸気を行う非回転の吸気管９とを
コネクタ部材１３で接続する。コネクタ部材は、一端が
回転スピンドル１の通孔８に臨み他端が吸気管９に連結
されて回転スピンドル１の軸方向に移動可能に、かつ軸
心周りには回転不能に支持された管部１１と、この管部
１１に一体的に設けられて回転スピンドル１の軸端に対
向するディスク部１２とからなる構成とする。コネクタ
部材１３のディスク部１２に、回転スピンドル１の軸端
面へ向けて空気を吹込む空気吹込み手段１４を設け、こ
れによりディスク部１２と回転スピンドル１の軸端とが
空気圧によって離間保持されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気コネクタ装置に係
り、例えば、真空チャックを有する回転スピンドルと真
空引きのための吸気管との接続等に適用される空気コネ
クタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、研削装置等において、高速回転す
る回転スピンドルの一端にワークを真空チャックを介し
て保持させる構成のものが知られている。このような装
置では、回転スピンドルの軸心に真空チャックと連通す
る空気流通用の通孔が穿設され、その回転スピンドルの
他端側に真空引きのための非回転の吸気管が空気コネク
タを介して接続される。

【０００３】空気コネクタとして従来多用されている構
成は、回転スピンドルの軸端に一体回転する筒体を突設
し、この筒体を吸気管側の管端に嵌合させるものであ
る。これらの嵌合部には、リング状の凹凸を形成して嵌
合隙間を低減し、空気漏れを防止する等の対策が採られ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の空気コネクタでは、回転部と非回転部とが接触する
構造であることから、プラスチック等の摩耗の少い材料
を利用した場合でも比較的耐用寿命が短く、メンテナン
スやコネクタ交換等の頻度が高い等の不都合がある。

【０００５】嵌合部に潤滑油を供給して耐用寿命を向上
させることも行われているが、この場合には潤滑油の飛
沫が発生するため、例えば、精密加工のようにクリーン
ルームでの利用には不向きである。また、嵌合接触構成
では振動も生じ易く、この振動が回転スピンドルの回転
に悪影響を及ぼすため、高精度加工機器や高速回転機器
等では運転上の不具合を生じる場合も多い。

【０００６】なお、コネクタの嵌合接触部を平坦面とし
て嵌合度を緩める一方、嵌合長さを深くすれば、摩擦を
低減しつつ気密性が維持できると考えられるが、この場
合にはスラスト荷重が支持できなくなるため、回転スピ
ンドルを非接触軸受によって支持するような場合、回転
スピンドルが吸気側に移動する等の不具合が生じる。

【０００７】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、回転スピンドルと吸気管とを非接触か
つ高気密状態で、しかも振動発生の虞れなく接続するこ
とができ、それにより接続部の長寿命化およびクリーン
ルームでの利用性向上等が図れ、さらに高精度加工機器
や高速回転機器等での運転性向上および回転スピンドル
を非接触軸受によって支持する場合の移動防止等が図れ
る空気コネクタ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、空気流通用の通孔が軸心部に穿設さ
れた回転スピンドルと、この回転スピンドルの通孔から
軸端の開口部を介して吸気を行う非回転の吸気管とを接
続する空気コネクタ装置であって、一端が前記スピンド
ルの通孔に臨み他端が前記吸気管に連結されて前記スピ
ンドルの軸方向に移動可能に、かつ軸心周りには回転不
能に支持された管部と、この管部に設けられて前記スピ
ンドルの軸端に対向するディスク部とからなるコネクタ
部材を備え、このコネクタ部材のディスク部に、前記ス
ピンドルの軸端面へ向けて空気を吹込み両者を空気圧に
より非接触とする空気吹込み手段を、空気コネクタ装置
に設ける。

【０００９】

【作用】このように構成された空気コネクタ装置によれ
ば、コネクタ部材のディスク部に設けた空気吹込み手段
からの空気吹込みによって、そのディスク部と回転スピ
ンドルの軸端とが空気圧によって離間保持される。この
場合、吹込まれた空気の一部は、回転スピンドルの通孔
から吸気管側への流れに合流して吸気側に導かれるの
で、ディスク部とスピンドルとの隙間では空気遮蔽機能
が与えられ、空気漏れが生じることなく、必要な吸気作
用が行われる。

【００１０】また、コネクタ部材は回転スピンドルの軸
方向に移動可能に支持されているので、吸気によるディ
スク部と回転スピンドル軸端との間の負圧と、空気吹込
み手段からの空気吹込みによる加圧との差に応じて、コ
ネクタ部材がスピンドルの軸方向に移動し、両者間の隙
間寸法が自動的にバランスされる。

【００１１】したがって、回転スピンドルと非回転の吸
気管とは、互いに非接触でありながら高気密保持状態を
保持しつつ、振動発生等の虞れなく、しかもスピンドル
の軸方向移動の虞れなく確実に接続される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の空気コネクタ装置における好
適な一実施例について、図面を参照してながら詳細に説
明する。図１〜図３は本発明の一実施例を示し、図１は
空気コネクタ装置を使用した回転機器の全体構成を示す
概略図、図２および図３はそれぞれ同空気コネクタ装置
を拡大して示す斜視図および断面図である。

【００１３】本実施例における回転機器は研削機械等の
ワーク支持台とされており、図１に示すように、回転ス
ピンドル１がケース２内で非接触軸受、例えば、空気式
のラジアルベアリング３およびスラストベアリング４に
よって支持されており、モータ５によって高速回転可能
なようになっている。

【００１４】回転スピンドル１の軸方向一端側には、真
空チャック６が配置されており、この真空チャック７に
よりワーク７を吸着保持するようになっている。この回
転スピンドル１の軸心部には、真空チャック６に連通す
る空気流通用の通孔８が軸方向全体に亘って穿設されて
いる。通孔８は回転スピンドル１の軸方向他端側で開口
している。

【００１５】回転スピンドル１の他端側には、その軸端
で開口する通孔８から吸気を行う非回転の吸気管９が配
置され、この吸気管９は、図示しないエアポンプ装置に
連結されている。そして、回転スピンドル１の他端側の
軸端と、吸気管９の先端とが、空気コネクタ装置１０に
よって接続されている。

【００１６】空気コネクタ装置１０は、回転スピンドル
１と吸気管９とを連通する一定長さの管部１１と、この
管部１１の先端に設けられたディスク部１２とからなる
コネクタ部材１３を有し、このコネクタ部材１３に空気
吹込み手段１４が付設されている。

【００１７】詳述すると、コネクタ部材１３の管部１１
は図２に示すように、ケース２から突出したブラケット
２ａに嵌合支持されて、回転スピンドル１の軸方向に移
動可能に支持されている。この管部１１の外周軸対象位
置に、軸方向に沿う一対の凸条１５が突設されており、
これらの凸条１５がブラケット２ａにあけた支持孔１６
の凹部１７に係合することにより、軸心周りに回転不能
とされている。

【００１８】なお、図３に示すように、吸気管９の先端
にはフランジ部９ａが形成され、このフランジ部９ａが
袋ナット１８を介してコネクタ部材１３の管部１１の一
端に締結されている。コネクタ部材１３の他端部には、
回転スピンドル１の軸端と対向するディスク部１２が一
体的に設けられ、このディスク部１２に、回転スピンド
ル１の軸端面へ向けて空気を吹込む空気吹込み手段１４
が設けられている。空気吹込み手段１４は、ディスク部
１１に軸対象的に穿設した一対の空気吹吹込み孔１９
と、この各空気吹込み孔１９に図示しないコンプレッサ
から空気を送り込むホース２０とにより構成され、ホー
ス２０は二手に分れて空気吹出し孔に袋ナット２１によ
り接続されている。

【００１９】そして、運転時には、モータ５によって回
転スピンドル１が高速回転すると共に、図３に矢印ａで
示すように、回転スピンドル１の通孔８から吸気管９側
に吸気が行われて、図１に示す真空チャック６にワーク
７が吸着保持される。この場合、コネクタ部材１３のデ
ィスク部１２に設けた空気吹込み孔１９から、空気が回
転スピンドル１の軸端に向って矢印ｂで示すように吹込
まれ、そのディスク部１２と回転スピンドル１の軸端と
が空気圧によって離間保持される。吹込まれた空気の一
部は、回転スピンドル１の通孔８から吸気管９側への流
れに合流して吸気側に導かれるので、ディスク部１２と
回転スピンドル１との隙間では空気遮蔽機能が与えら
れ、空気漏れが生じることなく、必要な吸気作用が行わ
れる。

【００２０】また、コネクタ部材１３は回転スピンドル
１の軸方向に移動可能に支持されているので、吸気によ
るディスク部１２と回転スピンドル１の軸端との間の負
圧と、空気吹込み手段１４からの空気吹込みによる加圧
との差に応じて、コネクタ部材１３が回転スピンドル１
の軸方向に移動し、両者間の隙間寸法が自動的にバラン
スされる。

【００２１】したがって、回転スピンドル１と非回転の
吸気管９とは、互いに非接触でありながら、高気密状態
を保持しつつ、振動発生等の虞れがなく確実に接続さ
れ、しかも回転スピンドル１が吸気側に移動する虞もな
い。よって、本実施例によれば、接続部が非接触である
ことにより長寿命化が図られ、摩耗屑や潤滑油の飛沫等
の発生もないためクリーンルームでの利用性が向上す
る。さらに、非接触支持であることから振動の発生もな
く、高精度加工機器や高速回転機器等での運転性が向上
でき、また回転スピンドル１が吸気側に移動することも
ないため支持が安定し利用性向上も図られる。

【００２２】なお、前記実施例では、コネクタ部材１３
の管部１１を非回転とする手段として、管部外周に凸条
１５を設けたが、本発明はこのようなものに限らず、例
えば図４に示すように、管部１１に軸方向に沿う係合孔
２２を設け、この係合孔２２に固定軸２３を挿通し、軸
方向移動は許容するが軸心周りの回転を阻止するように
してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、回転ス
ピンドルと吸気管とを非接触かつ高気密状態で、しかも
振動発生の虞れなく接続することができ、それにより接
続部の長寿命化およびクリーンルームでの利用性向上等
が図れ、さらに高精度加工機器や高速回転機器等での運
転性向上および回転スピンドルを非接触軸受によって支
持する場合の移動防止が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気コネクタ装置における一実施例を
示す概略断面図である。

【図２】同上、実施例の要部を拡大して示す斜視図であ
る。

【図３】同上、実施例の要部を拡大して示す横断面図で
ある。

【図４】本発明における空気コネクタ装置の他の実施例
を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ 回転スピンドル ８ 通孔 ９ 吸気管 １０ 空気コネクタ装置 １１ 管部 １２ ディスク部 １３ コネクタ部材 １４ 空気吹込み手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流通用の通孔が軸心部に穿設された
   回転スピンドルと、この回転スピンドルの通孔から軸端
   の開口部を介して吸気を行う非回転の吸気管とを接続す
   る空気コネクタ装置であって、 一端が前記スピンドルの通孔に臨み他端が前記吸気管に
   連結されて前記スピンドルの軸方向に移動可能に、かつ
   軸心周りには回転不能に支持された管部と、この管部に
   設けられて前記スピンドルの軸端に対向するディスク部
   とからなるコネクタ部材を備え、 このコネクタ部材のディスク部に、前記スピンドルの軸
   端面へ向けて空気を吹込み両者を空気圧により非接触と
   する空気吹込み手段を設けたことを特徴とする空気コネ
   クタ装置。