JPH1113753A - 増速機構及び駆動部を内蔵した高速スピンドル - Google Patents

増速機構及び駆動部を内蔵した高速スピンドル

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JPH1113753A
JPH1113753A JP9178936A JP17893697A JPH1113753A JP H1113753 A JPH1113753 A JP H1113753A JP 9178936 A JP9178936 A JP 9178936A JP 17893697 A JP17893697 A JP 17893697A JP H1113753 A JPH1113753 A JP H1113753A
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retainer
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spindle
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main shaft
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JP9178936A
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Shuhei Takasu
高巣周平
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    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/18—Flexible shafts; Clutches or the like; Bearings or lubricating arrangements; Drives or transmissions
    • A61C1/181—Bearings or lubricating arrangements, e.g. air-cushion bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】軽量で小型の超高速回転スピンドルを提供す
る。 【構成】スピンドル主軸の回転駆動部を挟んで２カ所を
１対のハウジング７内の案内９及びフランジカバー８の
内面の案内１０にそって遊星運動するボール３及び３’
で主軸を支持し、このボール３、３’を保持する保持器
４の中央付近に羽根１２を持ったロータ１１を固定し、
ハウジング７の周上に複数個の空気吹き出し穴１３を設
けている。さらに保持器４はその中央付近において、主
軸１との間に動圧流体軸受け２、２’を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主軸を高速で回転させ
る装置に係わり、回転駆動装置と増速機構を内蔵する高
速スピンドルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のエアータービンあるいは電気モー
タ等の回転駆動部がスピンドルに内蔵されている、歯科
用の高速スピンドルや内面研削用の砥石回転スピンドル
では、たとえば図３に示すように軸中央にエアータービ
ンの駆動部があり、軸の両側を軸受けで支持した構造と
なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】従来の回転駆動部内
蔵型の高速スピンドルでは、回転数が高くなると急激に
トルクが減少し、所要トルクを維持できる回転数に限界
があった。また従来のスピンドルの先端側に増速装置を
付加することにより、より高速回転を実現できるが、こ
の場合増速装置の分サイズが大きくなり、特に歯科治療
用のスピンドルの場合狭い口腔内での使用が出来ないこ
とや、部品数が多くなりコストが高くなるなどの問題が
あった。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】スピンドルの主軸の軸
方向２カ所を、主軸とハウジング内の案内面間で遊星運
動する１対の転動体で支持し、該転動体を保持する保持
器の２カ所の転動体保持部の間に、エアータービンの羽
根を、あるいは電気モータのロータを固着し、保持器を
主軸との間で構成した動圧流体軸受けあるいは、ハウジ
ング内部に設けた軸受けにより支持した回転駆動部と増
速装置を内蔵した構造とする。
【０００５】
【作用】エアータービンあるいはモータを回転すると、
転動体保持器がモータの回転数で回転する。保持器内に
保持された転動体は保持器の回転に伴って、ハウジング
内面を転がる。この時転動体に支持された主軸は転動体
の自転速度と公転速度の和で回転する。すなわち主軸は
増速回転する。その時の回転数は、主軸の直径をｄ、転
動体の転がるハウジング内面の直径をＤとすると、
［（Ｄ＋ｄ）／ｄ］倍に増速され、大きな増速装置を付
加することなく高速回転が実現される。
【０００６】
【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を説明
する。図１は本発明の第１実施例で、スピンドル主軸１
の回転駆動部を挟んで両側を１対のハウジング７内の案
内９及びフランジカバー８の内面に形成した案内９’に
そって遊星運動するボール３及び３’で主軸１を支持
し、このボール３、３’を保持するカップ状の保持器４
の中央付近に円周に多数の羽根６を持ったロータ５を固
定し、ハウジング７の周上に複数個の空気吹き出し穴１
０を設けている。さらに保持器４はその中央付近におい
て、主軸１との間に動圧流体軸受け２、２’を構成して
いる。
【０００７】次に本実施例の作用について説明する。空
気の配管については省略するが、空気穴１０より図１の
矢印a,a'で示す高速の気流を羽根６に吹き付けると、羽
根６に連結した保持器４が回転する。保持器４に保持さ
れたボール３及び３’はそれぞれ案内９及び１０にそっ
て転がる。ボール３及び３’が回転するとこれに支持さ
れた主軸１も回転するが、この時主軸の回転数はボール
案内面の直径をＤ、主軸のボールが接触している部分の
直径をｄとすると、［（ｄ＋Ｄ）／ｄ］倍に増速され
る。またこれにより、保持器４と主軸の回転速度が異な
るので、これらの間に成形した動圧流体軸受け２、２’
内に動圧が発生し、保持器４が支持される。
【０００８】図２は第２の実施例で、主軸２１が主軸に
成形した同一直径の転動面２０、２０’の周りに複数個
配置した転がり軸受けのローラ２３及び２３’より支持
されている。ハウジング２７の内面にはローラ２３が転
がる案内溝２９が、フランジカバー２８の内面にはロー
ラ２３’が転がる案内溝２９’が成形されている。ロー
ラ２３及び２３’は円筒状の保持器２４の両端面にピン
３０を介して回転自由に保持される。保持器２４の中央
付近にはロータ２５が固着されており、ロータ２５に対
面して、ステータ２６がハウジング２７の内面に固定さ
れて電気モータを構成している。さらに保持器２４は軸
受け２２及び２２’によりハウジング２７内に支持され
ている。
【０００９】次に、本実施例の作用を説明する。いま電
気モータのステータ２６の巻線に通電してロータ２５を
回転させると、これに結合された保持器２４が回転す
る。保持器２４にピン３０を介して結合されたローラ２
３及び２３’は案内２９及び２９’にそって転がる。ロ
ーラ２３及び２３’が回転するとこれに支持された主軸
２１も回転する。この時の回転数は上記の第１実施例と
同様に、ローラ案内面の直径をＤ、主軸のローラが接触
している転動面２０、２０’の直径をｄとすると、
［（ｄ＋Ｄ）／ｄ］倍に増速される。駆動装置として電
気モータを用いた場合、モータの振動が大きいので、主
軸２１と保持器２４の間で軸受けを形成することは好ま
しくない。本実施例では、主軸２１と電気モータは剛に
は結合されていないので、振動が主軸へ２１へ伝わりに
くい効果もある。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、増速機構と回転駆動装
置とを少ないスペースの中に納めることができ、特別の
大きな増速装置を付加すること無しに、高速回転が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の高速スピンドルの要部断
面図。
【図２】本発明の第２実施例の高速スピンドルの要部断
面図。
【図３】従来の高速スピンドルの要部断面図。
【符号の説明】
１ ，２１ 主軸 ２ 動圧流体軸受け ３ ボール ４，２４ 保持器 ５，２５ ロータ ６、２６ ステータ ７，２７ ハウジング ８，２８ フランジカバ
ー ９，２９ 案内面 １０ 空気吹き出し口 ２０ 転動面 ２３ ローラ ３０ ピン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部に主軸回転駆動装置を内蔵するスピン
    ドルにおいて、主軸を軸方向２カ所でハウジング内の案
    内面を遊星運動する１対の転動体により支持し、該転動
    体を保持する保持器の２カ所の転動体保持部の間に、該
    保持器を回転させるエアータービンあるいは電気モータ
    などの回転駆動装置のロータを固着し、該保持器を支持
    する軸受けを主軸の外周面あるいはハウジング内面に設
    けたことを特徴とする高速スピンドル。
JP9178936A 1997-06-19 1997-06-19 増速機構及び駆動部を内蔵した高速スピンドル Pending JPH1113753A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9178936A JPH1113753A (ja) 1997-06-19 1997-06-19 増速機構及び駆動部を内蔵した高速スピンドル

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JP9178936A JPH1113753A (ja) 1997-06-19 1997-06-19 増速機構及び駆動部を内蔵した高速スピンドル

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JPH1113753A true JPH1113753A (ja) 1999-01-22

Family

ID=16057242

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JP9178936A Pending JPH1113753A (ja) 1997-06-19 1997-06-19 増速機構及び駆動部を内蔵した高速スピンドル

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JP (1) JPH1113753A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8382426B2 (en) 2008-04-04 2013-02-26 Koushi Itoh High-speed air spindle
CN103697070A (zh) * 2013-12-27 2014-04-02 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 冗余滚动轴承机构
CN103697070B (zh) * 2013-12-27 2016-11-30 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 冗余滚动轴承机构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8382426B2 (en) 2008-04-04 2013-02-26 Koushi Itoh High-speed air spindle
CN103697070A (zh) * 2013-12-27 2014-04-02 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 冗余滚动轴承机构
CN103697070B (zh) * 2013-12-27 2016-11-30 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 冗余滚动轴承机构

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