JPH08323504A - 静圧空気軸受スピンドル - Google Patents
静圧空気軸受スピンドルInfo
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- JPH08323504A JPH08323504A JP7133512A JP13351295A JPH08323504A JP H08323504 A JPH08323504 A JP H08323504A JP 7133512 A JP7133512 A JP 7133512A JP 13351295 A JP13351295 A JP 13351295A JP H08323504 A JPH08323504 A JP H08323504A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
- B05B5/0415—Driving means; Parts thereof, e.g. turbine, shaft, bearings
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量、コンパクト化
【構成】 第１軸受部Ｘの外径壁を構成するハウジング
２３’および第２軸受部Ｙの外径壁を構成するハウジン
グ２５’は、セラミックス、合成樹脂、黒鉛等の金属材
料よりも比重の小さい非金属材料で形成されている。ま
た、結合用ボルト２７の螺合する雌ねじ１ａを有する金
属製の環状部材１が、ハウジング２３’の外径に固定さ
れている。
２３’および第２軸受部Ｙの外径壁を構成するハウジン
グ２５’は、セラミックス、合成樹脂、黒鉛等の金属材
料よりも比重の小さい非金属材料で形成されている。ま
た、結合用ボルト２７の螺合する雌ねじ１ａを有する金
属製の環状部材１が、ハウジング２３’の外径に固定さ
れている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主軸を静圧空気軸受で
非接触支持する静圧空気軸受スピンドル装置に関し、穴
加工機、精密加工機、静電塗装機等のスピンドル装置と
して利用することができる。
非接触支持する静圧空気軸受スピンドル装置に関し、穴
加工機、精密加工機、静電塗装機等のスピンドル装置と
して利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】静圧空気軸受は、主軸を非接触で支持す
るので、摩擦損失が小さく、また、運動の案内精度が非
常に良いという特徴がある。そのため、穴加工機、精密
加工機、静電塗装機等の高速スピンドルあるいは精密ス
ピンドルの主軸軸受として用いられている。
るので、摩擦損失が小さく、また、運動の案内精度が非
常に良いという特徴がある。そのため、穴加工機、精密
加工機、静電塗装機等の高速スピンドルあるいは精密ス
ピンドルの主軸軸受として用いられている。
【０００３】図３は、静圧空気軸受を用いた従来の静圧
空気軸受スピンドルを例示している。この静圧空気軸受
スピンドルはエアータービン駆動方式、すなわち、主軸
２１のスラスト板２１ａの外周に複数の凹部２１ａ１を
設けると共に、凹部２１ａ１に対向する位置で接線方向
に開口するタービンノズル２２を設け、タービン給気口
２２ａから供給した圧縮空気を、タービンノズル２２か
らスラスト板２１ａの凹部２１ａ１に接線方向に吹き付
けて主軸２１を回転させる方式のものである。そして、
このようにして回転駆動させた主軸２１を、以下に説明
する第１軸受部Ｘおよび第２軸受部Ｙで非接触支持す
る。
空気軸受スピンドルを例示している。この静圧空気軸受
スピンドルはエアータービン駆動方式、すなわち、主軸
２１のスラスト板２１ａの外周に複数の凹部２１ａ１を
設けると共に、凹部２１ａ１に対向する位置で接線方向
に開口するタービンノズル２２を設け、タービン給気口
２２ａから供給した圧縮空気を、タービンノズル２２か
らスラスト板２１ａの凹部２１ａ１に接線方向に吹き付
けて主軸２１を回転させる方式のものである。そして、
このようにして回転駆動させた主軸２１を、以下に説明
する第１軸受部Ｘおよび第２軸受部Ｙで非接触支持す
る。
【０００４】第１軸受部Ｘは、その外径壁を構成する円
筒状のハウジング２３と、ハウジング２３の内径に焼
嵌、圧入または接着等の適宜の手段で固定された軸受ス
リーブ２４とで構成される。軸受スリーブ２４の内径に
は、主軸２１の外径面と微小なジャーナル軸受隙間を介
して対向するジャーナル軸受面２４ａが設けられ、軸受
スリーブ２４の後端には、主軸２１のスラスト板２１ａ
の先端面と微小なスラスト軸受隙間を介して対向するス
ラスト軸受面２４ｂが設けられている。また、軸受スリ
ーブ２４には、ジャーナル軸受面２４ａに開口した複数
の微細な絞り穴２４ｃ、２４ｄ、および、スラスト軸受
面２４ｂに開口した複数の微細な絞り穴２４ｅが設けら
れている。絞り穴２４ｃ、２４ｄ、２４ｅは、それぞ
れ、軸受スリーブ２４の軸線と直交する同一横断面内に
配置されている。
筒状のハウジング２３と、ハウジング２３の内径に焼
嵌、圧入または接着等の適宜の手段で固定された軸受ス
リーブ２４とで構成される。軸受スリーブ２４の内径に
は、主軸２１の外径面と微小なジャーナル軸受隙間を介
して対向するジャーナル軸受面２４ａが設けられ、軸受
スリーブ２４の後端には、主軸２１のスラスト板２１ａ
の先端面と微小なスラスト軸受隙間を介して対向するス
ラスト軸受面２４ｂが設けられている。また、軸受スリ
ーブ２４には、ジャーナル軸受面２４ａに開口した複数
の微細な絞り穴２４ｃ、２４ｄ、および、スラスト軸受
面２４ｂに開口した複数の微細な絞り穴２４ｅが設けら
れている。絞り穴２４ｃ、２４ｄ、２４ｅは、それぞ
れ、軸受スリーブ２４の軸線と直交する同一横断面内に
配置されている。
【０００５】第２軸受部Ｙは、ハウジング２３の後端に
同軸一体に結合された円筒状のハウジング２５と、ハウ
ジング２５の内径に焼嵌、圧入または接着等の適宜の手
段で固定された軸受スリーブ２６とで構成される。軸受
スリーブ２６の先端には、主軸２１のスラスト板２１ａ
の後端面と微小なスラスト軸受隙間を介して対向するス
ラスト軸受面２６ｂが設けられている。また、軸受スリ
ーブ２６には、スラスト軸受面２６ｂに開口した複数の
微細な絞り穴２６ｃが設けられている。絞り穴２６ｃ
は、軸受スリーブ２６の軸線と直交する横断面内に配置
されている。
同軸一体に結合された円筒状のハウジング２５と、ハウ
ジング２５の内径に焼嵌、圧入または接着等の適宜の手
段で固定された軸受スリーブ２６とで構成される。軸受
スリーブ２６の先端には、主軸２１のスラスト板２１ａ
の後端面と微小なスラスト軸受隙間を介して対向するス
ラスト軸受面２６ｂが設けられている。また、軸受スリ
ーブ２６には、スラスト軸受面２６ｂに開口した複数の
微細な絞り穴２６ｃが設けられている。絞り穴２６ｃ
は、軸受スリーブ２６の軸線と直交する横断面内に配置
されている。
【０００６】図３（ｂ）に示すように、第１軸受部Ｘの
ハウジング２３と第２軸受部Ｙのハウジング２５との結
合は、それぞれに設けた固定部２３ａ、２５ａの合せ面
同士を合せ、固定部２５ａの側から挿通した結合用ボル
ト２７を、固定部２３ａに設けた雌ねじ２３ａ１に螺合
させて、締め付けることにより行なう。
ハウジング２３と第２軸受部Ｙのハウジング２５との結
合は、それぞれに設けた固定部２３ａ、２５ａの合せ面
同士を合せ、固定部２５ａの側から挿通した結合用ボル
ト２７を、固定部２３ａに設けた雌ねじ２３ａ１に螺合
させて、締め付けることにより行なう。
【０００７】軸受スリーブ２４および軸受スリーブ２６
の各絞り穴（２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２６ｃ）から軸
受隙間に流入する圧縮空気によって、主軸２１のラジア
ル方向およびスラスト方向の変位が規制される。この軸
受用の圧縮空気は、給気口２８から供給され、半径方向
給気通路２９、３０、および、軸方向給気通路３１、３
２を通って、各絞り穴（２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２６
ｃ）を円周方向に連通させる円周方向給気通路３３、３
４、３５に入り、各絞り穴（２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、
２６ｃ）から軸受隙間に流入する。軸受隙間に流入した
圧縮空気は、軸受隙間を通って軸受端に至り、そこから
直接または排気通路３６、３７を経由してスピンドル外
部に排出される。この時の、軸受隙間に生じる圧縮空気
の圧力分布によって、主軸２１がジャーナル軸受面２４
ａ、スラスト軸受面２４ｂ、２６ｂに対して非接触支持
される。
の各絞り穴（２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２６ｃ）から軸
受隙間に流入する圧縮空気によって、主軸２１のラジア
ル方向およびスラスト方向の変位が規制される。この軸
受用の圧縮空気は、給気口２８から供給され、半径方向
給気通路２９、３０、および、軸方向給気通路３１、３
２を通って、各絞り穴（２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２６
ｃ）を円周方向に連通させる円周方向給気通路３３、３
４、３５に入り、各絞り穴（２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、
２６ｃ）から軸受隙間に流入する。軸受隙間に流入した
圧縮空気は、軸受隙間を通って軸受端に至り、そこから
直接または排気通路３６、３７を経由してスピンドル外
部に排出される。この時の、軸受隙間に生じる圧縮空気
の圧力分布によって、主軸２１がジャーナル軸受面２４
ａ、スラスト軸受面２４ｂ、２６ｂに対して非接触支持
される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した加
工機等の分野では、近時、加工能率の向上等を目的とし
て、スピンドルの位置決めをより多次元化し、あるい
は、高速化しようとする傾向にあり、そのための一つの
要素として、スピンドルの重量軽減が重要な課題になっ
てきている。例えば、静電塗装機では、塗装作業をより
柔軟にきめ細かく行なうために、従来、往復動テーブル
に搭載していたスピンドルを多関節ロボットに取り付け
たいという要求が増えているが、ロボットの可搬重量の
制限等から、スピンドルのより一層の軽量化は大きなメ
リットになる。
工機等の分野では、近時、加工能率の向上等を目的とし
て、スピンドルの位置決めをより多次元化し、あるい
は、高速化しようとする傾向にあり、そのための一つの
要素として、スピンドルの重量軽減が重要な課題になっ
てきている。例えば、静電塗装機では、塗装作業をより
柔軟にきめ細かく行なうために、従来、往復動テーブル
に搭載していたスピンドルを多関節ロボットに取り付け
たいという要求が増えているが、ロボットの可搬重量の
制限等から、スピンドルのより一層の軽量化は大きなメ
リットになる。
【０００９】一方、この種のスピンドルにおいて、主軸
の寸法形状および材質は、スピンドルの負荷容量、剛
性、熱変形による伸び、耐摩耗性等の機能上の必要から
決まる場合が多いので、スピンドルの軽量化は軸受部の
軽量化が中心になる。そのための手段として、軸受部と
くにハウジングをセラミックス、合成樹脂、黒鉛等、金
属材料よりも比重の小さい非金属材料で形成することが
考えられる（一般に、ハウジングはステンレス鋼、軸受
スリーブは青銅系合金で形成する場合が多い。）。
の寸法形状および材質は、スピンドルの負荷容量、剛
性、熱変形による伸び、耐摩耗性等の機能上の必要から
決まる場合が多いので、スピンドルの軽量化は軸受部の
軽量化が中心になる。そのための手段として、軸受部と
くにハウジングをセラミックス、合成樹脂、黒鉛等、金
属材料よりも比重の小さい非金属材料で形成することが
考えられる（一般に、ハウジングはステンレス鋼、軸受
スリーブは青銅系合金で形成する場合が多い。）。
【００１０】しかし、上記のような非金属材料は、一般
に、脆性材料であったり、あるいは、金属材料に比べて
弾性係数や強度が小さい場合が多いので、外部からの力
による変形や、繰り返し荷重による影響が懸念される。
したがって、図３に示す従来スピンドルの軸受部とくに
ハウジングをこれら非金属材料で形成すると、以下のよ
うな不具合が予想される。
に、脆性材料であったり、あるいは、金属材料に比べて
弾性係数や強度が小さい場合が多いので、外部からの力
による変形や、繰り返し荷重による影響が懸念される。
したがって、図３に示す従来スピンドルの軸受部とくに
ハウジングをこれら非金属材料で形成すると、以下のよ
うな不具合が予想される。
【００１１】（１）結合用ボルトが螺合する固定部の雌
ねじ部分の損傷が懸念される。
ねじ部分の損傷が懸念される。
【００１２】（２）結合用ボルトを十分なトルクで締め
付けることができないので、軸受部の剛性が小さくな
り、運転時に主軸の不釣り合いによる加振力でスピンド
ル全体が振動して主軸の振れ回りが拡大され、その結
果、十分な回転精度が得られないという問題が生じる。
付けることができないので、軸受部の剛性が小さくな
り、運転時に主軸の不釣り合いによる加振力でスピンド
ル全体が振動して主軸の振れ回りが拡大され、その結
果、十分な回転精度が得られないという問題が生じる。
【００１３】（３）ジャーナル軸受面の加工を行なう
際、チャック力で内径面が変形することにより、ジャー
ナル軸受面が正確な真円形状に仕上がらず、十分な軸受
精度が得られないという問題が生じる。ただし、チャッ
ク力は半径方向に加わるので、スラスト軸受面の加工精
度にはあまり影響しない。
際、チャック力で内径面が変形することにより、ジャー
ナル軸受面が正確な真円形状に仕上がらず、十分な軸受
精度が得られないという問題が生じる。ただし、チャッ
ク力は半径方向に加わるので、スラスト軸受面の加工精
度にはあまり影響しない。
【００１４】本発明は、上記のような問題点を解決し、
軽量、コンパクトで精度の高い静圧空気軸受スピンドル
を提供しようとするものである。
軽量、コンパクトで精度の高い静圧空気軸受スピンドル
を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明では、少なくとも
第１軸受部の外径壁を構成する部材をセラミックス、合
成樹脂、黒鉛等の比重の小さい非金属材料で形成すると
共に、いずれかの軸受部の固定部の雌ねじ部分を金属材
料で形成した。
第１軸受部の外径壁を構成する部材をセラミックス、合
成樹脂、黒鉛等の比重の小さい非金属材料で形成すると
共に、いずれかの軸受部の固定部の雌ねじ部分を金属材
料で形成した。
【００１６】ここで、「少なくとも外径壁を構成する部
材」とは、例えば、ハウジングの内径に軸受スリーブを
固定する構造の軸受部では、ハウジングのみを上記非金
属材料で形成した構成、および、ハウジングと軸受スリ
ーブの双方を上記非金属材料で形成した構成を含む意で
ある。ハウジングにジャーナル軸受面やスラスト軸受面
を直接形成する構造の軸受部（ハウジングのみの単一円
筒構造の軸受部）では、ハウジングを上記非金属材料で
形成する。
材」とは、例えば、ハウジングの内径に軸受スリーブを
固定する構造の軸受部では、ハウジングのみを上記非金
属材料で形成した構成、および、ハウジングと軸受スリ
ーブの双方を上記非金属材料で形成した構成を含む意で
ある。ハウジングにジャーナル軸受面やスラスト軸受面
を直接形成する構造の軸受部（ハウジングのみの単一円
筒構造の軸受部）では、ハウジングを上記非金属材料で
形成する。
【００１７】上記固定部は、上記軸受部の端部外径に、
合せ面を有する鍔部を一体に設けると共に、この鍔部を
挟んで、雌ねじを有する金属製の環状部材を固定するこ
とにより構成することができる。
合せ面を有する鍔部を一体に設けると共に、この鍔部を
挟んで、雌ねじを有する金属製の環状部材を固定するこ
とにより構成することができる。
【００１８】また、結合用ボルトを挿通する側の軸受部
の固定部に、結合用ボルトの頭部が着座する座面を有す
る金属製の環状又は円形の部材を配置しても良い。
の固定部に、結合用ボルトの頭部が着座する座面を有す
る金属製の環状又は円形の部材を配置しても良い。
【００１９】
【作用】少なくとも第１軸受部の外径壁を構成する部材
をセラミックス、合成樹脂、黒鉛等の比重の小さい非金
属材料で形成することにより、軸受部の軽量化を図るこ
とができる。しかも、固定部の雌ねじ部分を金属材料で
形成することにより、雌ねじ部分の損傷の心配がなくな
るので、結合用ボルトを十分なトルクで締め付けること
ができ、これにより、軸受部に必要な剛性を確保するこ
とができる。
をセラミックス、合成樹脂、黒鉛等の比重の小さい非金
属材料で形成することにより、軸受部の軽量化を図るこ
とができる。しかも、固定部の雌ねじ部分を金属材料で
形成することにより、雌ねじ部分の損傷の心配がなくな
るので、結合用ボルトを十分なトルクで締め付けること
ができ、これにより、軸受部に必要な剛性を確保するこ
とができる。
【００２０】金属製の環状部材を予め上記軸受部の外径
に固定しておき、環状部材の外径をチャックしながらジ
ャーナル軸受面の加工を行なうことにより、チャック力
による軸受部の変形が防止できるので、ジャーナル軸受
面を精度良く加工することができる。
に固定しておき、環状部材の外径をチャックしながらジ
ャーナル軸受面の加工を行なうことにより、チャック力
による軸受部の変形が防止できるので、ジャーナル軸受
面を精度良く加工することができる。
【００２１】結合用ボルトを挿通する側の軸受部の固定
部に、結合用ボルトの頭部が着座する座面を有する金属
製の環状又は円形の部材を配置することにより、結合用
ボルトの締付け力による座面部分の損傷を防止できる。
とくに、環状の部材を配置すると、結合用ボルトの締付
け力がこの部材を介して軸受部の円周方向に均一に加え
られるので、より大きなトルクで結合用ボルトを締め付
けることができる。これにより、軸受部の剛性をさらに
向上させることができる。
部に、結合用ボルトの頭部が着座する座面を有する金属
製の環状又は円形の部材を配置することにより、結合用
ボルトの締付け力による座面部分の損傷を防止できる。
とくに、環状の部材を配置すると、結合用ボルトの締付
け力がこの部材を介して軸受部の円周方向に均一に加え
られるので、より大きなトルクで結合用ボルトを締め付
けることができる。これにより、軸受部の剛性をさらに
向上させることができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。尚、図３に示す従来構成と実質的に同一の部材およ
び部分には同一の符号を付して示し、重複する説明は省
略する。
る。尚、図３に示す従来構成と実質的に同一の部材およ
び部分には同一の符号を付して示し、重複する説明は省
略する。
【００２３】図１は、この実施例に係わる静圧空気軸受
スピンドルの軸線に沿った縦断面を示している｛図１
（ａ）と図１（ｂ）とは異なる縦断面を示してい
る。｝。この実施例の静圧空気軸受スピンドルが図３に
示す従来構成と異なる点は、第１軸受部Ｘの外径壁を構
成するハウジング２３’および第２軸受部Ｙの外径壁を
構成するハウジング２５’をセラミックス、合成樹脂、
黒鉛等の金属材料よりも比重の小さい非金属材料で形成
した点、これに伴い、雌ねじ１ａを有する金属製の環状
部材１をハウジング２３’の外径に固定した点にある。
軸受スリーブ２４、２６は青銅系合金等の金属材料で形
成してあるが、上記非金属材料で形成しても良い。
スピンドルの軸線に沿った縦断面を示している｛図１
（ａ）と図１（ｂ）とは異なる縦断面を示してい
る。｝。この実施例の静圧空気軸受スピンドルが図３に
示す従来構成と異なる点は、第１軸受部Ｘの外径壁を構
成するハウジング２３’および第２軸受部Ｙの外径壁を
構成するハウジング２５’をセラミックス、合成樹脂、
黒鉛等の金属材料よりも比重の小さい非金属材料で形成
した点、これに伴い、雌ねじ１ａを有する金属製の環状
部材１をハウジング２３’の外径に固定した点にある。
軸受スリーブ２４、２６は青銅系合金等の金属材料で形
成してあるが、上記非金属材料で形成しても良い。
【００２４】ハウジング２３’の端部外径には、合せ面
２ａを有する鍔部２が一体に設けられており、環状部材
１は、この鍔部２の合せ面２ａと反対側に圧入または接
着等の適宜の手段で固定されている。環状部材１は鋼、
ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料からな
り、結合用ボルト２７の数（６本程度）に対応した数の
雌ねじ１ａを備えている。また、鍔部２には、環状部材
１の雌ねじ１ａと位相を同じくする複数のボルト穴２ｂ
が貫通形成されている。第１軸受部Ｘの固定部３は、こ
のような鍔部２と環状部材１とで構成される。
２ａを有する鍔部２が一体に設けられており、環状部材
１は、この鍔部２の合せ面２ａと反対側に圧入または接
着等の適宜の手段で固定されている。環状部材１は鋼、
ステンレス鋼、アルミニウム合金等の金属材料からな
り、結合用ボルト２７の数（６本程度）に対応した数の
雌ねじ１ａを備えている。また、鍔部２には、環状部材
１の雌ねじ１ａと位相を同じくする複数のボルト穴２ｂ
が貫通形成されている。第１軸受部Ｘの固定部３は、こ
のような鍔部２と環状部材１とで構成される。
【００２５】第２軸受部Ｙの固定部５は、従来構成と同
様に、第１軸受部Ｘの固定部３の合せ面２ａと適合する
合せ面５ａ、固定部３のボルト穴２ｂおよび雌ねじ１ａ
と位相を同じくして貫通形成された複数のボルト穴５
ｂ、および、結合用ボルト２７の頭部２７ａが着座する
座ぐり部５ｃを備えている。この実施例では、各座ぐり
部５ｃの底に、それぞれ、円形の平座金５ｄを配置して
ある。
様に、第１軸受部Ｘの固定部３の合せ面２ａと適合する
合せ面５ａ、固定部３のボルト穴２ｂおよび雌ねじ１ａ
と位相を同じくして貫通形成された複数のボルト穴５
ｂ、および、結合用ボルト２７の頭部２７ａが着座する
座ぐり部５ｃを備えている。この実施例では、各座ぐり
部５ｃの底に、それぞれ、円形の平座金５ｄを配置して
ある。
【００２６】第１軸受部Ｘのハウジング２３’と第２軸
受部Ｙのハウジング２５’との結合は、固定部３、５の
合せ面２ａ、５ａを相互に合せた後、結合用ボルト２７
を固定部５の側からボルト穴５ｂ、２ｂに挿通し、これ
を、環状部材１の雌ねじ１ａに螺合させて締め付けるこ
とにより行なう。固定部３の雌ねじ１ａが金属製の環状
部材１に設けられているので、ハウジング２３’および
ハウジング２５’を上記のような非金属材料で形成し、
軸受部の軽量化を図った場合でも、雌ねじ１ａ部分の損
傷の心配はない。そのため、結合用ボルト２７を十分な
トルクで締め付けることができ、これにより、軸受部に
必要な剛性を確保することができる。また、座ぐり部５
ｃに平座金５ｄを配置してあるので、結合ボルト２７の
頭部２７ａが着座する座ぐり部５ｃの損傷も予防でき
る。さらに、金属製の環状部材１を予め（ジャーナル軸
受面２４ａの加工を行なう前に）ハウジング２３’の外
径に固定しておき、環状部材１の外径をチャックしなが
らジャーナル軸受面２４ａの加工を行なうことにより、
チャック力によるハウジング２３’の変形が防止できる
ので、ジャーナル軸受面２４ａを精度良く加工すること
ができる。
受部Ｙのハウジング２５’との結合は、固定部３、５の
合せ面２ａ、５ａを相互に合せた後、結合用ボルト２７
を固定部５の側からボルト穴５ｂ、２ｂに挿通し、これ
を、環状部材１の雌ねじ１ａに螺合させて締め付けるこ
とにより行なう。固定部３の雌ねじ１ａが金属製の環状
部材１に設けられているので、ハウジング２３’および
ハウジング２５’を上記のような非金属材料で形成し、
軸受部の軽量化を図った場合でも、雌ねじ１ａ部分の損
傷の心配はない。そのため、結合用ボルト２７を十分な
トルクで締め付けることができ、これにより、軸受部に
必要な剛性を確保することができる。また、座ぐり部５
ｃに平座金５ｄを配置してあるので、結合ボルト２７の
頭部２７ａが着座する座ぐり部５ｃの損傷も予防でき
る。さらに、金属製の環状部材１を予め（ジャーナル軸
受面２４ａの加工を行なう前に）ハウジング２３’の外
径に固定しておき、環状部材１の外径をチャックしなが
らジャーナル軸受面２４ａの加工を行なうことにより、
チャック力によるハウジング２３’の変形が防止できる
ので、ジャーナル軸受面２４ａを精度良く加工すること
ができる。
【００２７】図２に示す実施例は、第２軸受部Ｙの固定
部５に、結合用ボルト２７の頭部２７ａが着座する座面
を有する金属製の環状部材６を配置したものである。こ
の環状部材６は鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等
の金属材料からなり、結合用ボルト２７の数に対応した
数のボルト穴６ａを備えている。環状部材６は、固定部
５の端部外径に設けられた段部５ｅに配置される。
部５に、結合用ボルト２７の頭部２７ａが着座する座面
を有する金属製の環状部材６を配置したものである。こ
の環状部材６は鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等
の金属材料からなり、結合用ボルト２７の数に対応した
数のボルト穴６ａを備えている。環状部材６は、固定部
５の端部外径に設けられた段部５ｅに配置される。
【００２８】ハウジング２３’と２５’の肉厚部分を金
属製の環状部材１と環状部材６とで左右から挟み込んだ
状態で結合ボルト２７を締め付けると、その締付け力が
環状部材１、６を介してハウジング２３’、２５’の円
周方向に均一に加えられるので、より大きなトルクで結
合用ボルト２７を締め付けることができる。これによ
り、軸受部の剛性をさらに向上させることができる。
属製の環状部材１と環状部材６とで左右から挟み込んだ
状態で結合ボルト２７を締め付けると、その締付け力が
環状部材１、６を介してハウジング２３’、２５’の円
周方向に均一に加えられるので、より大きなトルクで結
合用ボルト２７を締め付けることができる。これによ
り、軸受部の剛性をさらに向上させることができる。
【００２９】尚、本発明は、軸受部をハウジングと軸受
スリーブの嵌合一体構造とした静圧空気軸受スピンドル
に限らず、軸受部をハウジングの単一円筒構造とした
（ハウジングにジャーナル軸受面、スラスト軸受面を直
接形成した）静圧空気軸受スピンドルにも同様に適用で
き、その場合でも同様の効果を奏する。また、本発明
は、エアータービン駆動方式の静圧空気軸受スピンドル
に限らず、誘導モータや各種サーボモータ等の電動機に
よる駆動方式の静圧空気軸受スピンドルにも同様に適用
でき、その場合でも同様の効果を奏する。
スリーブの嵌合一体構造とした静圧空気軸受スピンドル
に限らず、軸受部をハウジングの単一円筒構造とした
（ハウジングにジャーナル軸受面、スラスト軸受面を直
接形成した）静圧空気軸受スピンドルにも同様に適用で
き、その場合でも同様の効果を奏する。また、本発明
は、エアータービン駆動方式の静圧空気軸受スピンドル
に限らず、誘導モータや各種サーボモータ等の電動機に
よる駆動方式の静圧空気軸受スピンドルにも同様に適用
でき、その場合でも同様の効果を奏する。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以下の効果を有する。
【００３１】（１）少なくとも第１軸受部の外径壁を構
成する部材をセラミックス、合成樹脂、黒鉛等の比重の
小さい非金属材料で形成することにより、軸受部ひいて
はスピンドル全体の軽量化を図ることができる。しか
も、固定部の雌ねじ部分を金属材料で形成することによ
り、雌ねじ部分の損傷の心配がなくなるので、結合用ボ
ルトを十分なトルクで締め付けることができ、これによ
り、軸受部に必要な剛性を確保することができる。
成する部材をセラミックス、合成樹脂、黒鉛等の比重の
小さい非金属材料で形成することにより、軸受部ひいて
はスピンドル全体の軽量化を図ることができる。しか
も、固定部の雌ねじ部分を金属材料で形成することによ
り、雌ねじ部分の損傷の心配がなくなるので、結合用ボ
ルトを十分なトルクで締め付けることができ、これによ
り、軸受部に必要な剛性を確保することができる。
【００３２】（２）金属製の環状部材を予め軸受部の外
径に固定しておき、環状部材の外径をチャックしながら
ジャーナル軸受面の加工を行なうことにより、チャック
力による軸受部の変形が防止できるので、ジャーナル軸
受面を精度良く加工することができる。
径に固定しておき、環状部材の外径をチャックしながら
ジャーナル軸受面の加工を行なうことにより、チャック
力による軸受部の変形が防止できるので、ジャーナル軸
受面を精度良く加工することができる。
【００３３】（３）結合用ボルトを挿通する側の軸受部
の固定部に、結合用ボルトの頭部が着座する座面を有す
る金属製の環状又は円形の部材を配置することにより、
結合用ボルトの締付け力による座面部分の損傷を防止で
きる。とくに、環状の部材を配置すると、結合用ボルト
の締付け力がこの部材を介して軸受部の円周方向に均一
に加えられるので、より大きなトルクで結合用ボルトを
締め付けることができ、これにより、軸受部の剛性をさ
らに向上させることができる。
の固定部に、結合用ボルトの頭部が着座する座面を有す
る金属製の環状又は円形の部材を配置することにより、
結合用ボルトの締付け力による座面部分の損傷を防止で
きる。とくに、環状の部材を配置すると、結合用ボルト
の締付け力がこの部材を介して軸受部の円周方向に均一
に加えられるので、より大きなトルクで結合用ボルトを
締め付けることができ、これにより、軸受部の剛性をさ
らに向上させることができる。
【００３４】（４）以上により、軽量、コンパクトで精
度の高い静圧空気軸受スピンドルを提供することができ
る。
度の高い静圧空気軸受スピンドルを提供することができ
る。
【図１】本発明の実施例に係わるスピンドルを示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係わるスピンドルを示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】従来のスピンドルを示す縦断面図である。
１ 環状部材 ２ 鍔部 ３ 固定部 ５ 固定部 ２１ 主軸 ２７ 結合用ボルト Ｘ 第１軸受部 Ｙ 第２軸受部
Claims (3)
- 【請求項１】 主軸の外径面と微小なジャーナル軸受隙
間をもって対向するジャーナル軸受面、および、主軸に
設けたスラスト板の一方の端面に微小なスラスト軸受隙
間をもって対向するスラスト軸受面を有する筒状の第１
軸受部と、主軸のスラスト板の他方の端面に微小なスラ
スト軸受隙間をもって対向するスラスト軸受面を有する
筒状の第２軸受部とを、両者の外径壁を構成する部材に
それぞれ設けた固定部の合せ面同士で合せ、前記第１軸
受部および第２軸受部のうち一方の軸受部の固定部から
挿通した結合用ボルトを、他方の軸受部の固定部に設け
た雌ねじに螺合させて両者を同軸一体に結合した静圧空
気軸受スピンドルにおいて、 少なくとも前記第１軸受部の外径壁を構成する部材をセ
ラミックス、合成樹脂、黒鉛等の比重の小さい非金属材
料で形成すると共に、前記他方の軸受部の固定部の雌ね
じ部分を金属材料で形成したことを特徴とする静圧空気
軸受スピンドル。 - 【請求項２】 前記他方の軸受部の固定部は、この軸受
部の端部外径に、前記合せ面を有する鍔部を一体に設け
ると共に、この鍔部を挟んで、前記雌ねじを有する金属
製の環状部材を固定したものであることを特徴とする請
求項１の静圧空気軸受スピンドル。 - 【請求項３】 前記一方の軸受部の固定部に、前記結合
用ボルトの頭部が着座する座面を有する金属製の環状又
は円形の部材を配置したことを特徴とする請求項１又は
２の静圧空気軸受スピンドル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13351295A JP3394358B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 静圧空気軸受スピンドル |
| FR9606654A FR2734744B1 (fr) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Broche de palier a air comprime en continu pour des machines de forage, des machines-outils de precision ou analogues |
| GB9611247A GB2302144B (en) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Externally pressurized air bearing spindle |
| DE19621773A DE19621773A1 (de) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Außendruckluftlagerspindel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13351295A JP3394358B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 静圧空気軸受スピンドル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323504A true JPH08323504A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3394358B2 JP3394358B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=15106520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13351295A Expired - Fee Related JP3394358B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 静圧空気軸受スピンドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3394358B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100367987B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2003-01-14 | 대한민국 (창원대학 공작기계기술연구센터) | 에어베어링 스핀들의 구조 |
| CN112893891A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-04 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种电主轴和钻机 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP13351295A patent/JP3394358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100367987B1 (ko) * | 1999-11-04 | 2003-01-14 | 대한민국 (창원대학 공작기계기술연구센터) | 에어베어링 스핀들의 구조 |
| CN112893891A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-04 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种电主轴和钻机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3394358B2 (ja) | 2003-04-07 |
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