KR101876482B1

KR101876482B1 - 가스 베어링 스핀들 및 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리

Info

Publication number: KR101876482B1
Application number: KR1020147017754A
Authority: KR
Inventors: 니일 스파이서; 크리스 비슬리
Original assignee: 노반타 테크놀로지스 유케이 리미티드
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2018-07-10
Also published as: CN103133543B; CN103133543A; CN202971613U; JP6212729B2; KR20140100548A; GB201208599D0; TW201321619A; EP2786030A1; EP2786030B1; GB201120593D0; JP2015501910A; TWI421417B; WO2013079896A1

Abstract

가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리가 개시된다. 본 가스 베어링 어셈블리는 하우징부(11) 및 이 하우징부 내부에 배치되어 그에 대해 탄력적으로 장착되는 내측 레이디얼 베어링부(10)를 포함한다. 내측 레이디얼 베어링부는 베어링 면을 갖는 내측 쉘 베어링부(12) 및 이 내측 쉘 베어링부와 상기 하우징부 사이에 배치되는 중간 슬리브부(14)를 포함한다. 내측 베어링 쉘부(12)와 중간 슬리브부(14) 사이에는 액체 냉각제 통로(7)가 제공되어 있다. 본 가스 베어링 어셈블리는, 하우징부(11)와 내측 베어링부(10) 모두에 수용되어 그 하우징부와 내측 베어링부를 상대 회전 안 되게 결합시키는 회전 방지 플러그(601, 901)를 더 포함한다.

Description

가스 베어링 스핀들 및 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리{GAS BEARING SPINDLES AND GAS BEARING ASSEMBLIES FOR GAS BEARING SPINDLES}

본 발명은 가스 베어링 스핀들 및 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리에 관한 것이다.

예컨대 PCB(Printed Circuit Board) 드릴링에서 고속 드릴링에 사용되는 데에 적합한 가스 베어링 스핀들이 특히 관심을 끌고 있다. PCB 드릴링 기계에서는, 다른 직경들의 넓은 범위에 걸쳐 또한 이에 따라 다른 속도들의 넓은 범위에 걸쳐 구멍을 뚫을 수 있는 기계를 갖고자 하는 바람이 있다. 따라서, 예컨대 스케일의 일 끝에서 약 15,000 ∼ 20,000 rpm 의 속도에서 6.3 mm 직경의 구멍을 뚫을 수 있고 스케일의 다른 끝에서는 약 200,000 또는 300,000 rpm 에서 약 0.1 mm ∼ 0.2 mm 직경의 구멍을 뚫을 수 있는 기계를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 그러한 구멍은 높은 정확도로 뚫려야 하며, 또한 일반적으로 양호한 질의 구멍들을 인쇄 회로 기판에 제공해야 한다.

전부는 아니더라도 대부분의 속도에서 구멍을 뚫을 때, 장치에서의 반경 방향 및/또는 축방향 진동이 뚫리는 구멍의 질을 저하시키는 경향이 있을 수 있다. 그러한 진동을 감쇠시키기 위한 감쇠의 제공은 이 문제를 줄이는데 상당히 도움을 줄 수 있다.

추가로, 이 감쇠로 인해, 베어링 가스 막 내에서 반속도 훨(half speed whirl)의 발생이 억제되므로, 축은 상당히 더 큰 최고 속도를 얻을 수 있다(반속도 훨은 초임계 공기정역학적 베어링 시스템에서 일어나는 잘 이해된 공진 조건인데, 반속도 선회가 발생하면 일반적으로 가스 막의 불안정한 성질 때문에 스핀들 고장이 일어나게 된다). 이는 베어링 가스 막 임계 속도의 대략 두 배의 속도에서 일어난다).

감쇠를 제공하기 위한 기존의 일 방법은, 스핀들의 베어링을 탄성중합 O 링에 장착하는 것이다. 이러한 경우, 원리적으로, 베어링은 설정된 구속 내에서의 축의 움직임과 함께 O 링에서 반경 방향 및 축방향으로 움직일 수 있다. 따라서, 드릴링 공정 중에 발생되는 진동 에너지는 O 링 재료의 연속적인 변형으로 흡수될 수 있고 그리하여 축에 대의 양호한 감쇠가 얻어진다. 그러나, 이 기술을 PCB 스핀들에 적용할 때의 일 단점으로서, 매우 작은 구멍을 뚫는데 필요한 고속에서는 가스 막 전단(shear)으로 인해 상당한 열이 베어링 내부에서 발생될 수 있다는 것이다. 이 문제를 극복하기 위한 일 방안은, 냉각(예컨대 수냉)을 제공하여 과열을 방지하고 공기 막 틈의 열팽창을 제어하는 것이다.

그러나 이는 어려운 일인데, 냉각은 정확한 곳에 제공되어야 하고 또한 감쇠 효과가 유지되어야 한다.

본 출원인은 이러한 기능 중의 적어도 일부를 제공하는 스핀들을 개발하였는데, 이 스핀들에서 내측 베어링부는 하우징부에 대해 O 링에서 지지되며 또한 내측 베어링부는 실제로 내부 냉각제 통로를 갖는다. 이는 내측 베어링부가 중간부와 내측 쉘 베어링부 및 이들 사이에 제공되는 냉각제 통로를 갖기 때문이다. 이러한 스핀들은 도 2에 나타나 있는데 아래에서 더 자세히 설명하도록 한다.

그러나, 어떤 경우에 이러한 설계에서는, 매우 높은 하중 하에서 또는 고장 모드에서 내측 베어링부가 하우징부에 대해 회전할 수 있고 그리하여 냉각제 공급 경로 및/또는 가스 공급 경로의 무결성(integrity)가 손상될 수 있고 또한 베어링 스핀들의 파국적인 고장이 일어날 수 있다는 문제가 생기게 된다.

본 발명은 스핀들 고장을 막을 수 있고 또한 스핀들 내의 바람직한 감쇠를 없애지 않으면서 냉각이 제공될 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리가 제공되는데, 이 가스 베어링 어셈블리는, 하우징부 및 이 하우징부 내부에 배치되어 그에 대해 탄력적으로 장착되는 내측 레이디얼 베어링부를 포함하고, 상기 내측 레이디얼 베어링부는 베어링 면을 갖는 내측 쉘 베어링부 및 이 내측 쉘 베어링부와 상기 하우징부 사이에 배치되는 중간 슬리브부를 포함하고, 상기 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에는 액체 냉각제 통로가 제공되어 있으며,

상기 가스 베어링 어셈블리는, 상기 하우징부와 내측 베어링부 모두에 수용되어 그 하우징부와 내측 베어링부를 상대 회전 안 되게 결합시키는 회전 방지 플러그를 더 포함하며, 또한 선택적으로, 상기 플러그에 의해 형성되는 상기 하우징부와 내측 베어링부 사이의 결합에서 탄력성이 있도록 하우징부와 내측 베어링부 중의 적어도 하나와 상기 플러그 사이에 탄력적인 부재가 제공된다.

이러한 구성은, 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이의 탄력적인 장착의 유효성을 손상시킴이 없이 베어링 부품들 사이의 바람직하지 않은 회전을 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 적어도 어떤 경우에는, 플러그와 하우징부/내측 베어링부 사이에 탄력적인 부재를 제공하지 않고도 상기 탄력적인 장착의 유효성이 유지될 수 있다.

상기 하우징부와 내측 베어링부 중의 적어도 하나와 상기 플러그 사이에 제공되는 상기 탄력적인 부재는 상기 플러그 상에 유지되는 O 링을 포함할 수 있다.

상기 O 링은 시일로서 작용할 수 있다. 그 링은 베어링 어셈블리에 제공되어 있는 가스 및/또는 냉각제의 누설을 막을 수 있다.

상기 플러그는 반경 방향으로 상기 하우징부로부터 내측 베어링부 안으로 진입할 수 있다. 플러그는 축방향으로 상기 하우징부로부터 내측 베어링부 안으로 진입할 수 있다.

현재의 바람직한 실시 형태에서, 상기 플러그는 블랭크 플러그이다. 대안적으로, 플러그는 일반적으로 축방향인 관통공을 가질 수 있다. 이 관통공은 상기 베어링 어셈블리에 있는 유체 공급 경로의 일 부분일 수 있다. 상기 관통공은 냉각제를 냉각제 통로에 공급하기 위한 냉각제 공급 경로의 일 부분을 형성할 수 있다. 관통공은 가스를 베어링 면에 공급하기 위한 가스 공급 경로의 일 부분을 형성할 수 있다.

한쌍의 탄력적인 부재가 한편으로 상기 플러그와 다른 한편으로는 상기 하우징부 및 내측 베어링부 사이에 제공될 수 있다. 상기 탄력적인 부재들 중의 하나는 플러그와 하우징부 사이에 제공될 수 있고, 다른 탄력적인 부재는 플러그와 내측 베어링부 사이에 제공될 수 있다.

그러한 경우에, 상기 두 탄력적인 부재는 시일로서 작용할 수 있고 또한 결합에서의 탄력성을 제공할 수 있다. 그러나 어떤 경우에는, 상기 탄력적인 부재들 중의 하나 또는 각각의 탄력적인 부재는 이들 기능들 중의 하나만 제공할 수 있다. 따라서 예컨대, 플러그와 이를테면 하우징부 사이에 강성적인 연결이 있을 수 있고 이들 플러그와 하우징부 사이에 제공되어 시일로서 작용하는 탄력적인 부재가 있을 수 있으며, 플러그와 내측 베어링부 사이에 제공되는 탄력적인 부재는 결합에서의 탄력성을 제공한다.

시일로서 작용하는 한 쌍의 탄력적인 부재가 있는 경우, 그 쌍에 있는 제1 부재는 가스의 누설을 막기 위해 제공될 수 있고 제2 부재는 냉각제의 누설을 막기 위해 제공될 수 있다.

따라서, 한 시일은 냉각제 공급 경로의 무결성이 상기 플러그에 의해 훼손되지 않는 것을 보장할 수 있고, 다른 시일은 가스 공급 경로의 무결성이 플러그에 의해 훼손되지 않는 것을 보장할 수 있다.

서로 정반대 쪽에 있을 수 있는 한쌍의 회전 방지 플러그가 제공될 수 있다.

상기 각각의 플러그는 상기 베어링 면에 대해 축방향 중앙에 제공될 수 있다. 상기 각각의 플러그는 상기 냉각제 통로와 축방향으로 정렬될 수 있다. 상기 각각의 플러그는 상기 베어링 면에 대해 축 대칭적으로 제공될 수 있다.

상기 각각의 플러그는 상기 하우징부 및/또는 내측 베어링부 안에 압입 끼워맞춤될 수 있다. 상기 플러그는 상기 하우징부가 스핀들 몸체부의 보어 안에 수용됨으로써 제 위치에 유지될 수 있고, 그 플러그의 머리부는 상기 보어의 벽과 접촉하게 된다.

상기 액체 냉각제 통로는 부분적으로 상기 중간 슬리브부의 표면에 의해 규정될 수 있다. 액체 냉각제 통로는 부분적으로 상기 내측 쉘 베어링부에 의해 규정될 수 있다.

적어도 하나의 탄력적인 감쇠 부재가 상기 내측 레이디얼 베어링부와 하우징 부 사이에 제공될 수 있다. 이러한 부재는 내측 레이디얼 베어링부와 하우징부 사이의 탄력적인 장착을 제공하거나 또는 그러한 장착을 적어도 용이하게 할 수 있다.

상기 적어도 하나의 탄력적인 감쇠 부재는 내측 레이디얼 베어링부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 적어도 하나의 탄력적인 감쇠 부재는 중간 슬리브부 상에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 배치되어 그 내측 레이디얼 베어링부를 둘러싸는 한쌍의 탄력적인 감쇠 부재가 있다. 상기 쌍의 탄력적인 감쇠 부재들은 축방향으로 서로 떨어져 있을 수 있다. 상기 쌍의 탄력적인 감쇠 부재들은 내측 레이디얼 베어링부의 각각의 상호 반대쪽 단부들 부근에 배치될 수 있다. 상기 쌍의 탄력적인 감쇠 부재들은 중간 슬리브부 상에 배치될 수 있다.

적어도 하나의 감쇠 O 링이 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 제공될 수 있다. 그 적어도 하나의 감쇠 O 링은 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이의 탄력적인 장착을 제공하거나 또는 적어도 그러한 장착에 기여할 수 있다.

상기 적어도 하나의 감쇠 O 링은 내측 레이디얼 베어링부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 적어도 하나의 감쇠 O 링은 그의 축선이 일반적으로 내측 레이디얼 베어링부의 축선에 평행하게, 바람직하게는 일반적으로 그 내측 레이디얼 베어링부의 축선과 일치하도록 배치될 수 있다. 적어도 하나의 감쇠 O 링은 중간 슬리브부 상에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 배치되어 그 내측 레이디얼 베어링부를 둘러싸는 한쌍의 감쇠 O 링이 있다. 상기 쌍의 감쇠 O 링들은 축방향으로 서로 떨어져 있다. 상기 쌍의 감쇠 O 링들은 내측 레이디얼 베어링부의 각각의 상호 반대쪽 단부들 부근에 배치될 수 있다. 상기 쌍의 감쇠 O 링들은 중간 슬리브부 상에 배치될 수 있다.

내측 쉘 베어링부는 일반적으로 환형일 수 있다. 중간 슬리브부는 일반적으로 환형일 수 있다.

내측 쉘부는 중간부 내부에 밀착 끼워맞춤되는데, 이는 억지 끼워맞춤일 수 있다.

상기 하우징부는 내측 레이디얼 베어링부가 배치되는 보어를 가질 수 있으며, 내측 레이디얼 베어링부는 상기 보어의 벽과 대향하는 외측 만곡 표면을 가지며 또한 내측 레이디얼 베어링부의 외측 만곡 표면과 보어 사이에는 틈새가 제공된다. 내측 레이디얼 베어링부의 외측 만곡 표면은 상기 중간부의 외측 만곡 표면일 수 있다. 상기 틈새는 적어도 하나의 탄력적인 감쇠 부재에 의해 유지될 수 있다.

상기 보어는 원통형 보어일 수 있다. 내측 레이디얼 베어링부의 외측 만곡 표면은 원통형 표면일 수 있다.

상기 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에 제공되는 액체 냉각제 통로는 내측 레이디얼 베어링부의 외측 만곡 표면에 있는 출구를 가질 수 있다.

상기 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에 제공되는 액체 냉각제 통로는 내측 레이디얼 베어링부의 외측 만곡 표면에 있는 입구를 가질 수 있다.

상기 가스 베어링 어셈블리는, 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에 제공되는 액체 냉각제 통로에 들어가는 입구 또는 그로부터 나가는 출구 주위에 배치되는 적어도 하나의 보조 O 링을 포함할 수 있다. 한쌍의 보조 O 링이 있을 수 있는데, 이중의 하나는 액체 냉각제 통로에 들어가는 입구 주위에 배치되고 다른 하나는 액체 냉각제 통로로부터 나가는 출구 주위에 배치된다. 각각의 보조 O 링은 중간 슬리브부 상에 배치될 수 있다. 각각의 보조 O 링은 그의 주 축선이 가스 베어링 어셈블리의 축선을 가로지르게 배치될 수 있다. 각각의 보조 O 링의 주 축선은 가스 베어링 어셈블리의 반경을 따라 배향될 수 있다.

유사하게, 내측 베어링부, 특히 중간부의 외측 만곡 표면에 있는 보어 주위에 보조 O 링이 제공될 수 있으며, 그 보어는 회전 방지 플러그를 수용하기 위해 제공되는 것이다.

대안적으로, 상기 회전 방지 플러그가 관통공을 가지며 냉각제를 냉각제 통로에 공급하는 냉각제 공급 경로의 일 부분으로서 배치되는 경우에, 보조 O 링은 없어도 되며, 플러그 상에 제공되어 내측 베어링부, 특히 중간부를 시일링하게 되는 O 링으로 기능상 대체될 수 있다. 2개의 그러한 플러그가 있을 수 있는데, 하나는 냉각제 입구를 위한 것이고 다른 하나는 냉각제 출구를 위한 것이다.

일반적으로, 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 시일을 이루기 위한 시일링 수단이 제공될 수 있다. 상기 O 링 및/또는 보조 O 링이 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 시일을 이루기 위해 제공될 수 있다.

시일링 수단이 내측 쉘 베어링부와 중간 슬리브부 사이에 제공될 수 있다. 시일링용 O 링이 내측 쉘 베어링부와 중간 슬리브부 사이에 제공될 수 있다.

상기 베어링 면은 일반적으로, 이 베어링 면과 베어링 어셈블리 안에 배치되는 축 사이에 가스 막을 생성하기 위해 가스를 공급하기 위한 적어도 한 열의 가스 출구를 포함한다.

각각의 가스 출구는 분출구(jet)를 포함할 수 있다.

축방향으로 서로 떨어져 있는 각 쌍의 시일, 예컨대 시일링용 O 링이 각 열의 가스 출구를 위해 내측 레이디얼 베어링부에 제공될 수 있는데, 그 쌍에 있는 한 시일은 가스 출구 열의 일 측에 배치되고 상기 쌍에 있는 다른 시일은 가스 출구 열의 다른 측에 배치된다.

상기 베어링 어셈블리는 두 열의 가스 출구를 포함할 수 있으며, 이들 가스 출구 열은 축방향으로 서로 떨어져 있고, 축방향으로 두 가스 출구 열 사이에는 액체 냉각제 통로가 있다.

시일, 예컨대 위에서 언급한 O 링들은 함께 시일링을 제공하여, 베어링 어셈블리를 통과하여 각 열의 가스 출구로 가는 가스 경로 및 베어링 어셈블리를 통과하여 액체 냉각제 통로로 가는 액체 경로를 제공할 수 있다.

상기 액체 냉각제 통로는 환형 통로일 수 있는데, 이 환형 통로는 베어링 어셈블리의 주 축선과 일치하는 축선을 가질 수 있다.

상기 가스 베어링 어셈블리는 액시얼 베어링부를 포함할 수 있다. 가스 베어링 어셈블리는 제2 액체 냉각제 통로를 포함할 수 있는데, 이 통로는 상기 액시얼 베어링부의 영역에 제공되고, 또한 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에 제공되는 액체 냉각제 통로와 유체 연통하게 된다. 상기 제2 액체 냉각제 통로는 환형 통로일 수 있다.

상기 가스 베어링 어셈블리는 하우징부를 내측 레이디얼 베어링부에 전기적으로 연결하기 위한 탄력적인 전기 접촉 요소를 포함할 수 있다.

상기 접촉 요소는, 베어링 어셈블리를 통과하고 전기적 공구 터치 다운 기술(드릴링 및 기계 가공 공정에서 종종 사용됨)에 사용되는 전기적 경로를 제공하면서, 내측 레이디얼 베어링부의 탄력적인 장착에 크게 영향을 주지 않도록 배치되어야 한다.

그러한 접촉 요소를 위한 최초 후보는 탄소 필라멘트 브러쉬일 것이다. 그러나, 이러한 브러쉬는 마모 및/또는 유지 보수 때문에 필라멘트가 손실되어 O 링 시일에 끼여 물 누설을 야기할 수 있기 때문에 바람직하지 않은 것으로 밝혀졌다. 따라서, 탄력적인 전기 접촉 요소는 바람직하게는 압축 스프링을 포함한다.

어떤 경우에는, 내측 쉘 베어링은 함께 수축 끼워맞춤되는 두 부분으로 형성될 수 있다.

상기 가스 베어링 어셈블리는 공기정역학적 가스 베어링 어셈블리일 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 전술한 바와 같은 가스 베어링 어셈블리 및 이 가스 베어링 어셈블리 내부에 저널 지지되는 축을 포함하는 가스 베어링 스핀들이 제공된다.

이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태들을 단지 예시적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 이해에 유용한 제1 드릴링 스핀들의 일 부분을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 이해에 유용한 제2 드릴링 스핀들을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 도 2에 나타나 있는 스핀들의 베어링 어셈블리를 개략적으로 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 나타나 있는 베어링 어셈블리의 중간 슬리브 및 이 슬리브에 제공되어 있는 O 링 홈을 개략적으로 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 탄력적인 전기 접촉 요소를 포함하는 도 3에 나타나 있는 베어링 어셈블리의 수정된 버젼을 개략적으로 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명을 구현하는 제3 드릴링 스핀들의 일 부분을 개략적으로 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명을 구현하는 제4 드릴링 스핀들의 일 부분을 개략적으로 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명을 구현하는 제5 드릴링 스핀들의 일 부분을 개략적으로 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명을 구현하는 다른 수정된 베어링 어셈블리의 일 부분을 개략적으로 나타낸다.

도 1은 많은 점에서 통상적인 고속 PCB 드릴링 스핀들의 일 부분을 개략적으로 나타낸다. 이 PCB 드릴링 스핀들은 공기 베어링 스핀들이고, 스핀들의 몸체부(2) 내부에 수용되는 2개의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)를 포함한다. 공구 홀더(4)를 지니고 있는 축(3)이 레이디얼 공기 베어링(1) 내부에서 저널 지지된다. 몸체부(2) 안에 배치되는 고정자(51) 및 축(3)에 위치되는 권선(52)으로 구성된 모터(5)가 몸체부(2)에 대해 축(3)을 회전 구동시키기 위해 제공되어 있다. 공구 홀더(4)는 공구(이 경우, PCB 소재에 구멍을 뚫기 위한 드릴링 공구)를 유지하도록 되어 있다. 공구 홀더(4)로부터 먼쪽에 있는 축(3)의 단부에 제공되어 있는 스러스트 러너(thrust runner)(31)에 작용하는 액시얼 공기 베어링 장치(6)가 제공되어 있다.

도 1의 드릴링 스핀들에 대해 전술한 바는 통상적인 것이다. 따라서, 그 드릴링 스핀들의 일반적인 구조 및 작동에 대한 상세한 설명은 간결성을 위해 본 명세서에서는 생략한다. 구동될 공구를 유지하기 위한 공구 홀더와 함께 적절한 공기 베어링 및 모터 구동기를 포함하는 공기 베어링 스핀들을 제공함에 있어 잘 확립된 기술이 있음을 이해할 것이다.

본 출원은 주로 그러한 스핀들에 제공될 수 있는 베어링(1, 6)의 몇몇 양태의 구조와 기능에 관한 것이다.

도 1에 나타나 있는 스핀들의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1) 각각에는 2개의 주 구성품이 있다. 제1 주 구성품은 외측 베어링 하우징부(11)인데, 이 하우징부 내부에는 내측 쉘 베어링부(12)가 장착된다. 외측 베어링 하우징부(11)와 내측 쉘 베어링부(12) 둘다는 일반적으로 환형 구성품이다. 따라서, 내측 쉘 베어링(12)은 외측 베어링 하우징부(11)의 보어 내부에 장착된다. 그러나, 내측 쉘 베어링부(12)의 외측 만곡 표면과 외측 베어링부(11)의 보어의 내측 만곡 표면 사이에는 상당한 틈새가 제공된다.

내측 쉘 베어링부(12)는 한 쌍의 0 링(13)을 통해 외측 베어링 하우징부(11)에 장착된다. 그 O 링들 중의 하나는 베어링 어셈블리(1)의 일 단부 부근에 제공되고 다른 O 링(13)은 베어링 어셈블리(1)의 타 단부 부근에 제공된다. 이들 O 링(13)은 외측 베어링 하우징부(11) 내부에 있는 내측 쉘 베어링부(12)를 탄력적인 방식으로 지지하는 역할을 한다.

위에서 언급한 이들 외측 베어링 하우징부(11) 및 내측 쉘 베어링부(12) 사이의 틈새 및 O 링(13)의 탄력성 때문에, 내측 쉘 베어링부(12)는 외측 베어링 하우징부(11)에 대해 축방향 및 반경 방향으로 어느 정도 자유롭게 움직일 수 있다.

물론 그러한 움직임이 일어남에 따라 O 링(13)은 변형될 것이다. 이는 도 1의 스핀들에 제공되어 있는 양쪽 베어링 어셈블리(1)에서 마찬가지다.

따라서, 축(3)이 스핀들의 작동 중에 진동하는 경향이 있기 때문에, 내측 쉘 베어링부(12)는 O 링(13) 상에서 움직일 수 있고, 그 O 링(13)은 이 진동 에너지를 흡수하여 축(3)에서의 진동을 감쇠시킬 수 있다. 그리하여 드릴링 성능이 더 양호하게 될 수 있다. 본 명세서의 서두에서 암시한 바와 같이, 그러한 감쇠를 이용하는 기존의 시스템이 있다.

그러나 본 스핀들에서, 환형의 수냉 통로(7)가 베어링 어셈블리(1) 내부에 제공되어 있는데, 이 수냉 통로에 의해 냉각제(특히 이 경우에는 물)가 적절한 통로를 경유하여 냉각제 통로(7)에 공급되어 베어링 어셈블리(1) 및 특히 내측 쉘 베어링부(12)를 냉각시킬 수 있다.

그러한 구성에 의해 베어링 어셈블리(1)의 성능이 개선되며 그래서 스핀들 전체의 성능도 개선되는 것으로 처음에 생각할 것이다.

그러나, 그러한 통로에 냉각제를 제공하면 베어링 어셈블리(1)의 감쇠 성능에 아주 나쁜 영향을 주게 되는 것으로 밝혀졌다. 그 이유는, 일단 환형 냉각제 통로(7)가 물로 채워지면, 그 통로는 내측 쉘 베어링부(12)로부터 외측 베어링 하우징(11)에 에너지를 전달하는 솔리드(solid) 에너지 전달자로서 작용하여 O 링(13)의 감쇠 효과를 급격히 감소시키게 된다. 또한, 베어링 내부의 수압이 높을수록, 순(net) 감쇠 효과는 더 낮아지게 된다.

따라서, 도 1에 나타나 있는 스핀들의 구성이 언뜻 보기에는 매력적인 것으로 생각되지만, 실제는 오히려 다르다.

도 2 ∼ 도 4 는 본 출원인의 기존의 개선된 장치에 관한 것이므로, 여기서는 도 1의 장치에서 나타나는 감쇠에 대한 상당한 나쁜 영향이 없이 냉각이 달성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 이해에 유용한 PCB 드릴링 스핀들을 나타낸다. 이 PCB 드릴링 스핀들은 예컨대 대략 200,000 rpm 또는 300,000 rpm 까지의 속도에서 고속 드릴링에 사용될 수 있도록 되어 있는데, 하지만 또한 15,000 ∼ 20,000 rpm 과 같은 비교적 느린 속도에서도 사용될 수 있도록 되어 있다.

도 2에 나타나 있는 스핀들의 설계 및 구성의 많은 부분은 통상적인 것이고, 도 1과 관련하여 전술한 바와 유사하다.

따라서, 여기서도 스핀들은 스핀들 몸체(2) 내부에 장착되는 한 쌍의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)를 포함한다. 공구 홀더(4)를 보지하는 축(3)이 레이디얼 공기 베어링(1) 내부에서 저널 지지된다. 여기서도, 스핀들의 주 몸체(2)에 대해서 축을 회전 구동시키고 그래서 공구 홀더(4) 및 지탱되는 공구를 회전 구동시키기 위한 모터(5)가 제공되어 있다. 여기서도, 스러스트 러너(31)에 작용하는 액시얼 베어링 장치(6)가 제공되어 있으며, 이 경우 상기 스러스트 러너는 공구 홀더(4)가 제공되는 축(3)의 단부와 동일한 단부에 제공된다.

도 2에 나타나 있는 바와 같은 본 스핀들에 있는 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)는 도 1에 나타나 있는 스핀들에 있는 것과는 다르다. 공구 홀더(4)가 제공되어 있는 스핀들의 영역과 동일한 영역에 배치되는 전방 베어링 어셈블리(1)는 스핀들의 다른 단부에 제공되어 있는 후방 베어링 어셈블리(1)와 유사하지만, 동일하지는 않다.

전방 베어링 어셈블리(1)에 대한 더 상세한 점은 도 3에 나타나 있다. 전방 베어링 어셈블리(1)를 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 아래에서 더 자세히 설명하도록 한다.

도 2에 나타나 있는 스핀들의 전방 베어링 어셈블리에서도, 외측 베어링 하우징부(11)가 있으며, 이 하우징부 내부에는 내측 쉘 베어링부(12)가 장착된다. 그러나, 이 경우에는 중간 슬리브부(14)가 내측 쉘 베어링부(12)와 외측 베어링 하우징부(11) 사이에 제공되어 있다. 내측 쉘 베어링부(12) 및 중간 슬리브부(14)는 함께 내측 베어링부(10)를 구성하는 것으로 생각할 수 있다.

여기서도, 이 경우 외측 베어링 하우징부(11)는 일반적으로 환형이고, 내측 베어링부(10)가 제공되는 보어를 갖고 있다. 또한, 도 2의 스핀들에 있는 내측 쉘 베어링부(12)는 일반적으로 환형이고 중간 슬리브부(14)도 마찬가지로 일반적으로 환형이다. 중간 슬리브부(14)는 내측 쉘 베어링부(12) 상에 수축 끼워맞춤된다.

내측 쉘 베어링부(12)가 도 1의 스핀들에 있는 외측 베어링 하우징부(11) 내부에 장착되는 방식과 유사한 방식으로 내측 베어링부(10)가 외측 베어링 하우징부(11) 내부에 탄력적으로 장착된다. 따라서, 내측 베어링부(10)는 O 링(13)을 통해 외측 베어링 하우징부(11) 안에 장착되며, 내측 베어링부(10)의 외측 만곡 벽과 외측 베어링 하우징부(11)에 있는 보어의 내측 만곡 벽 사이에는 틈새가 있다.

이 장치에서는, 환형 홈(7)의 형태로 된 냉각제 통로가 내측 베어링부(10)에 제공되어 있다. 구체적으로, 이 냉각제 통로(7)는 내측 쉘 베어링부(12)와 중간 슬리브부(14) 사이에 제공된다. 냉각제 통로(7)는, 한편으로 내측 쉘 베어링부(12)의 표면 및 다른 한편으로는 중간 슬리브부(14)의 표면에 의해 규정된다. 따라서, 냉각제 통로(7)는 이 냉각제 통로(7)와 외측 베어링 하우징부(11) 사이에 있는 중간 슬리브부(14)에 의해 사실상 외측 베어링 하우징부(11)로부터 차폐된다. 이는 사용 중인 냉각 통로 내부에 제공되어 있는 냉각제와 외측 베어링 하우징부(11)의 보어의 표면 사이에 직접적인 접촉 또는 기계적 접촉이 없음을 의미한다.

그러나 물론, 내측 베어링부(10)에 제공되어 있는 환형 냉각제 통로(7) 안으로 또한 그 밖으로 물이 공급되어야 한다. 따라서, 냉각제 통로(7)의 입구(71)는 외측 베어링 하우징부(11)에 제공되어 있는 공급 포트(11a)와 정렬되어 있고, 냉각제 통로(7)의 출구(72)는 외측 베어링 하우징부(11)에 있는 배출 포트(11b)와 정렬되어 있다. 따라서 물은 입구 포트(11a)를 통해 냉각제 통로 안으로 공급되어 통로(7)를 돌아 흐른 다음에 출구(72)를 통해 그 통로(7) 밖으로 나가 배출 포트(11b) 안으로 들어가게 된다.

유념해야 할 것으로는, 냉각제 통로(7)는 내측 베어링부(10) 주위 전체를 따라 연장되어 있다는 것이다. 본 장치에서 통로(7)에 들어가는 입구(71)는 출구(72)의 정반대 쪽에 있는데, 따라서 냉각제는 입구(71) 안으로 유입한 다음에 2개의 경로로 나누어지고, 출구(72)에서 다시 만나서 내측 베어링부(10)에서 나가기 전에 베어링 어셈블리의 양측 주위로 흐르게 된다.

제2 냉각제 통로(73)가 전방 레이디얼 베어링 어셈블리(1)에서 외측 베어링 하우징부(11)에 제공되어 있다. 이 제2 냉각제 통로(73)는 액시얼 베어링 장치(6)를 냉각하기 위해 제공된다. 액시얼 베어링 장치(6)의 액시얼 베어링 플레이트(61)가 전방 레이디얼 베어링 어셈블리(1)의 외측 베어링 하우징부(11)에 접해 있고 제2 냉각제 통로(73)는, 액시얼 베어링 플레이트(61)와 대향하여 그에 접하는 외측 베어링 하우징부(11)의 표면에 있는 환형 홈으로 형성된다.

제2 냉각제 통로(73)는 공급 통로(74)를 통해 제1 냉각제 통로(7)와 유체 연통하며, 상기 공급 통로는 외측 베어링 하우징부(11) 내부에서 축방향으로 이어져 있어 배출 포트(11b)를 제2 냉각제 통로(73)에 연결한다. 따라서, 사용시, 먼저 내측 베어링부(10)에 제공되어 있는 제1 냉각제 통로(7) 안으로 유입하여 이 통로를 관류하는 물은 내측 베어링부(10) 밖으로 유출하여 공급 통로(74)를 지나 제2 냉각제 통로(73) 안으로 들어가게 된다.

도 4a 및 도 4b는 전방 레이디얼 베어링 어셈블리(1)의 중간 슬리브(14)를 개략적으로 나타낸다. 특히 그 도들에는 냉각제 통로(7)를 위한 입구(71)와 출구(72)가 도시되어 있다. 입구(71) 및 출구(72)는 각각의 O 링 홈(71a, 72a)에 의해 둘러싸여 있으며, 이들 홈 각각은 각각의 O 링(71b, 72b)(도 3 참조)을 수용한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 이들 O 링(71b, 72b)은 입구(71) 및 출구(72) 각각의 주위에서, 상기 O 링들과 대향하는 외측 베어링 하우징부(11)의 보어의 벽에 대한 시일로서 작용한다.

위에서 언급한 바와 같이, 내측 베어링부(10)의 각 단부에 제공되는 O 링(13)은, 외측 베어링 하우징부(11)에 대해 내측 베어링부(10)가 탄력적으로 장착되게 해주어 필요한 감쇠를 제공하게 된다. 입구(71) 및 출구(72) 주위에 제공되어 있는 상기 O 링(71b, 72b)은, 이 탄력적인 장착을 훼손함이 없이, 입구 포트(11a)와 입구(71) 사이 및 출구(72)와 배출 포트(11b) 사이의 시일을 제공할 필요가 있다. 이는 그 영역에서 중간 슬리브(14)의 표면과 외측 베어링 하우징부(11)의 보어 사이에 적절한 틈새를 보장하고 또한 적절한 O 링(71b, 72b)를 선택함으로써 달성될 수 있다.

여기서 유념해야 할 점으로는, 중간 슬리브(14)는 환형이고 일반적으로 원통형인 외측 표면을 갖고 있지만, 환형체의 두께는 슬리브(14)의 축방향 길이를 따라 일정하지 않다는 것이다. 특히, 슬리브(14)는 입구(71)와 출구(72)가 형성되어 있는 중앙 영역에서 외경이 더 크게 되어 있다. 따라서, 슬리브(14)의 외측 만곡 표면은 단차형으로 되어 있다. 그에 따라, 도 3 에서 보는 바와 같이 베어링 어셈블리(1)의 중앙 영역, 즉 입구(71)와 출구(72)의 영역에서 슬리브(14)와 외측 베어링 하우징부(11)의 보어 사이의 틈새는 더 작게 되어 있다.

유념해야 할 점으로, 입구(71)와 출구(72) 주위의 O 링(71b, 72b)은 이들 O 링의 축선이 실질적으로 베어링 어셈블리의 반경을 따라 있도록 배향되어 중간 슬리브부(14)의 외측 표면에 배치되지만, 주 감쇠 O 링(13)은 내측 베어링부(10) 및 중간 슬리브부(14)를 둘러싸도록 제공되고 또한 그의 주 축선이 일반적으로 베어링 어셈블리(1)의 축선과 일치하도록 배향된다.

물론, 레이디얼 베어링 어셈블리(1)는 공기 베어링 어셈블리임을 기억할 것이다. 따라서, 공기 베어링 안으로 공기를 공급하기 위한 공기 공급 경로에 대한 시일링 및 냉각을 위해 베어링 어셈블리를 통과하는 적절한 수로에 대한 시일링이 필요하다.

이와 관련하여 유념해야 할 점은, 베어링 어셈블리(1)의 양 단에 제공되는 감쇠 O 링(13) 및 입구(71)와 출구(72) 주위에 제공되는 시일링용 O 링(71b, 72b)은 공기 베어링으로 가는 적절한 공기 공급 통로를 제공하기 위한 시일링 기능을 또한 제공한다.

도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 베어링 어셈블리는 내측 쉘 베어링부(12)의 베어링 면(12a)에 제공되는 두 열의 분출구(8)를 포함한다. 작동시, 그 분출구(8)는 공기를 공기 베어링 안으로 공급하여 베어링 면(12a)과 축(3) 사이에 필요한 가스 막을 생성하게 된다. 상기 분출구(8)의 열들은 축방향으로 서로 떨어져 있고 또한 냉각제 통로(7)로부터도 떨어져 있으며 이 냉각제 통로(7)의 입구(71)와 출구(72)는 축방향으로 분출구의 두 열 사이에 배치된다.

분출구 열의 양 측에는 다른 시일링용 O 링(12b)이 내측 쉘 베어링부와 중간 슬리브부(14) 사이에 제공되어 있다. 이들 쌍의 O 링(12b) 각각은 분출구(8) 쪽으로의 공기 공급에 대한 시일을 제공한다. 여기서도 이들 시일링용 O 링(12b)들은 그들의 축선이 일반적으로 베어링 어셈블리(1)의 주 축선과 일치하도록 배향된다.

위의 설명은 스핀들에 있어서 공구 홀더(4)에 의해 또한 차지되는 영역에 있는 전방 레이디얼 베어링 어셈블리(1)에 대한 것이었다. 그러나, 위의 설명은 대부분의 점에서 후방 레이디얼 베어링 어셈블리(1)에도 마찬가지로 해당될 수 있다. 특히, 후방 레이디얼 베어링 어셈블리의 경우에도, 내측 쉘 베어링부(12)는 중간 슬리브부(14)에 의해 둘러싸이며 그리고 이 중간 슬리브부는 외측 베어링 하우징부(11) 내부에 배치되는 유사한 구성을 갖는다. 냉각제 통로(7)가 마찬가지로 중간 슬리브부(14)와 내측 쉘 베어링부(12) 사이에 제공된다. 본 장치에 있는 두 레이디얼 베어링 어셈블리(1)의 주된 차이점은, 후방 베어링 어셈블리(1)는 액시얼 베어링 장치(6)에 가까이 있지 않기 때문에 제2 냉각제 통로(73)를 포함하지 않는다는 것 뿐이다.

상기 두 레이디얼 베어링 어셈블리(1)는 함께 스핀들의 작동시 여전히 진동 감쇠를 제공하면서 베어링에 대한 수냉을 가능케 해준다.

위의 설명은 PCB 드릴링에서 현재의 아이디어를 사용하는 것에 기술한 것이지만, 그 아이디어는 다른 기계 가공용 베어링에도 사용될 수 있음을 유념해야 한다. 그러한 기계 가공은 위에서 언급한 고속형을 포함하거나 포함하지 않을 수 있고 또한 위에서 언급한 바와 같은 넓은 작동 속도 범위에서의 기계 작동을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.

PCB 드릴링 및 다른 기계 가공 공정에서, 기계에는 종종 공구 터치다운 검출 시스템이 제공되는데, 이 시스템은 드릴 팁(또는 다른 공구)이 가공물(예컨대, PCB)과 최초로 접촉하는 정확한 지점을 검출하기 위한 것이다. 일반적으로, 이들 공구 터치다운 시스템은 전기적 검출을 이용하고, 또한 공구가 가공물과 접촉하면 전기 회로가 형성된다는 점에 기초하여 작동한다. 일반적으로, 그러한 검출 시스템이 작동하기 위해서는, 기계 가공 스핀들 및 특히 베어링 어셈블리를 통과하는 전도 경로가 필요하다.

대부분의 종래 베어링 어셈블리에는, 스핀들과 베어링 어셈블리의 구성으로 인해 스핀들을 통과하는 전기적 전도 경로가 이미 형성되어 있다.

그러나, 도 3에 나타나 있고 도 2에 나타나 있는 스핀들에 포함되어 있는 종류의 베어링 어셈블리에서는, 외측 베어링 하우징부(11)와 내측 베어링부(10)의 사이 또는 보다 구체적으로는 외측 베어링 하우징부(11)와 중간 슬리브부(14)의 사이에 제공되는 탄력적인 O 링 장착물(13)에 의해 상기 전기적 전도 경로가 단절되어 있다.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 나타나 있는 베어링 어셈블리의 수정된 형태를 개략적으로 나타내는데, 이 수정된 형태는 베어링 어셈블리 및 그래서 드릴링 스핀들 전체를 통과하는 상기 전기적 전도 경로를 복원하도록 설계되어 있다.

도 5a는 도 3에 나타나 있는 베어링 어셈블리와 거의 모든 점에서 동일한 제1 수정 베어링 어셈블리를 나타낸다. 그러나, 이 제1 수정 베어링 어셈블리는 도 3 에서와 다른 단면을 따라 나타나 있고, 또한 탄소 브러쉬(501)의 제공으로 수정되어 있는데, 그 탄소 브러쉬는 외측 베어링 하우징부(11) 안에 장착되고 축방향 그러브(grub) 스크류(502)에 의해 위치 고정되며, 이 그러브 스크류는 순간 접착제의 사용으로 제 위치에서 시일링된다. 탄소 브러쉬(501)는 구리 홀더에 붙잡히는 복수의 탄소 브러쉬 필라멘트 또는 섬유를 포함한다. 탄소 필라멘트는 가요적이며 그래서 외측 베어링 하우징부(11)와 내측 베어링부(10) 사이의 탄력적인 장착을 불리하게 방해하지 않는다. 또한, 상기 탄소 필라멘트는 양호한 전기적 접촉을 제공한다.

그러나, 사용 및/또는 유지 보수 중에 브러쉬로부터 하나 이상의 필라멘트가 풀리는 경향이 있는 것으로 밝혀졌다. 일단 그러한 필라멘트가 풀리면, 특히 어셈블리가 유지 보수 등을 위해 분해되는 경우에 그 필라멘트가 어셈블리 내의 O 링 시일들 중의 하나에 잡힐 수가 있다. 잡힌 그러한 필라멘트는 영향 받는 O 링에 의해 제공되는 시일을 방해하여 물 누설을 야기하는 경향이 있을 것이다.

도 5b는 도 3에 나타나 있는 베어링 어셈블리에 대한 현재의 바람직한 수정된 버젼을 나타낸다. 여기서도, 탄력적인 전기 접촉 요소가 제공되어 외측 베어링 하우징부(11)를 내측 베어링부(10)에 전기적으로 연결한다. 그러나, 이 경우에는 나선형 압축 스프링(503)이 외측 베어링 하우징부(11)에 제공된다. 그 스프링(503)은 외측 베어링 하우징부(11)에 있는 반경 방향 구멍에 제공되는데, 잠금 그러브 스크류(504)에 의해 내측 베어링부(10) 및 특히 중간 슬리브부(14)에 접촉해 장입된다. 그런 다음 이 그러브 스크류는 순간 접착제로 제 위치에서 시일링된다. 따라서 나선형 압축 스프링(53)은 베어링 어셈블리를 통한 전기적 접속 가능성을 회복하게 되며, 도 5a에 나타나 있는 베어링 어셈블리의 제1 수정 버전에 포함되어 있는 탄소 섬유 브러쉬와 관련된 문제를 나타내지 않는다. 대안적으로, 배치가 반대로 될 수 있는데, 이 경우에 상기 스프링은 내측 베어링부에 장착된다. 또한, 필요한 경우, 하나 이상의 그러한 접촉 요소가 제공될 수도 있다.

상기한 설계의 잠재적으로 유용한 다음과 같은 점들이 확인되었다.

비정상적인 하중 하에서 내측 베어링부(10)가 외측 베어링 하우징부에 대해 회전할 수 있도록 내측 베어링부(10) 및 외측 베어링 하우징부(11)가 배치되면, 스핀들이 고장나는, 예컨대 충돌하거나 잼(jam)되는 경우에 일어나는 손상의 위험 및/또는 정도가 줄어들 수 있다. 어셈블리내의 O 링은 정상적인 사용시에 내측 베어링부(10)와 외측 베어링 하우징부(11)의 상대 회전을 저지할 것이다. 그러나, 매우 높은 하중 하에서는, 손상을 줄이는데 도움을 줄 수 있는 어느 정도의 회전적 순응성이 있을 수 있다.

상기 베어링 어셈블리의 구조로 인해, 내측 베어링부(10)(내측 쉘(12) 및/또는 중간 슬리브(14))에 손상이 일어난 경우에, 베어링의 나머지 부분은 손상되지 않았다면 그것들을 교체할 수 있다. 이는 전체 베어링 어셈블리를 교체하는 것보다 분명 비용이 덜 든다.

내측 베어링부(10)가 외측 베어링부(11)에 대해 회전할 수 있다는 것이 전술한 드릴링 스핀들의 일 잠재적인 이점이 되는 것으로 생각하였지만, 실제로는 이러한 상대 회전이 일어날 수 있다는 사실은 어떤 경우에는 문제가 되는 것으로 밝혀졌다. 특히, 그러한 상대 회전이 일어나면, 내측 베어링부 안으로 냉각제를 공급하기 위한 냉각제 공급 경로의 무결성(integrity)이 손상되어 냉각제가 베어링 안으로 빠져나갈 수 있다. 또한, 공기 베어링에 대한 공기 공급이 단절된 경우, 일단 상대 회전이 일어나 공기 공급 경로에 압력이 없게 되면, 물이 그 공기 공급 경로 및 베어링의 다른 부분 안으로 들어갈 수 있고 이로 인해 베어링 및/또는 스핀들의 파국적인 고장이 일어날 수 있다. 따라서, 본 출원인은 베어링의 성능 및 특히 그의 탄력적인 감쇠 특성을 훼손시킴이 없이 이 문제를 줄이거나 제거하기 위한 더 수정된 드릴링 스핀들을 개발하려고 하였다.

도 6a 및 도 6b는 도 2에 나타나 있는 것과 유사한 제3 PCB 드릴링 스핀들의 일 부분을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 6a 및 도 6b에 나타나 있는 스핀들에 대한 설명이 생략된 경우에는, 문맥상 허용되지 않는 경우를 제외하고는, 이들 점이 전술한 스핀들 및 베어링에서와 동일하거나 적어도 동일할 수 있다는 것을 생각해야 한다. 이는 도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b에 나타나 있는 스핀들에 대해서도 마찬가지다.

도 6a는 PCB 드릴링 스핀들의 축선을 따른 그 스핀들의 전방 부분의 단면을 나타내고 도 6b는 스핀들의 축선을 따른 그 스핀들의 단면을 나타낸다.

위에서 언급한 바와 같이, 도 6a 및 도 6b에 나타나 있는 제3 드릴링 스핀드들의 구조 및 작동은, 도 2에 나타나 있고 도 2 ∼ 도 5a 및 도 5b와 관련하여 전술한 바와 유사하다. 그러나, 이 드릴링 스핀들에서는 약간 하지만 중요하게 다른 형태의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)가 사용되고 있다.

도 6a 및 도 6b는 스핀들의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)들 중의 하나를 나타내는데, 하지만 도 2에 나타나 있는 스핀들의 경우에서 처럼, 사실은 2개의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리가 있을 것이다. 본 경우의 관심 사항에 있어서, 제3 PCB 드릴링 스핀들에 제공되어 있는 이들 2개의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)는 서로 동일하다.

상기 PCB 드릴링 스핀들 역시 스핀들 몸체부(2)를 포함하고, 이 스핀들 몸체부 내부에는 각각의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)가 제공되며, 그리고 이 공기 베어링 어셈블리 내부에는 축(3)이 저널 지지된다.

각각의 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)는 마찬가지로 외측 베어링부(11)를 포함하고, 이 외측 베어링부 내부에는 내측 베어링부(10)가 장착되며, 이들 외측 베어링부와 내측 베어링부 사이에는 감쇠 O 링(13)이 제공된다. 내측 베어링부(10)는 마찬가지로 내측 쉘 베어링부(12) 및 중간 슬리브부(14)를 포함한다. 또한, 내측 쉘 베어링부(12)와 중간 슬리브부(14) 사이에는 냉각제 통로(7)가 형성되어 있다. 이 냉각제 통로(7)에 들어가는 입구(71)가 제공되어 있고 또한 냉각제 통로(7)에서 나가는 출구(72)가 또한 제공되어 있다. 전술한 스핀들에서처럼, 이 입구(71) 및 출구(72)는 중간 슬리브부(14)의 외측 만곡 표면에 제공되고 상기 입구와 출구는 각각의 O 링(71b, 72b)에 의해 둘러싸여 있고 이들 링은 각각의 O 링 홈(71a, 72a) 안에 안착된다. 따라서, 이들 모든 점에서 상기 레이디얼 공기 베어링 어셈블리는, 도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b에 나타나 있고 또한 이들 도를 참조하여 설명한 바와 동일하다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 외측 베어링부(11)와 내측 베어링부(10) 사이의 상대 회전을 저지하기 위해 회전 방지 플러그 또는 핀(601)이 제공되어 있다. 도 6b에서 그 플러그(601)는 제 위치에 있는 것으로 나타나 있고 도 6a에서는 스핀들로부터 분리되어 나타나 있다.

도 6b에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 상기 플러그(601)는 외측 베어링부(11)에 있는 적절한 보어 안에 수용되며 내측 베어링부(10) 안으로 돌출된다. 특히, 플러그(601)의 일 단부는 내측 베어링부(10)에 있는 보어 안에 수용되며, 그 보어는 적어도 이 실시 형태에서는 중간 슬리브부(14)에 있다.

플러그(601)는 외측 베어링부(11) 및 내측 베어링부(10)와 압입 끼워맞춤된다. 중간 슬리브부(14) 안에 수용되는 단부에서 O 링(602)이 플러그(601) 주위에 제공된다. 따라서, 플러그(601)와 내측 베어링부(10) 사이의 접촉은 상기 O 링(602)의 탄력적인 재료를 통해서만 이루어지게 된다. 한편, 플러그(601)와 외측 베어링부(11) 사이에는 직접적인 금속-금속 접촉이 있게 된다.

상기 O 링(602)은 플러그(601)와 내측 베어링부(10) 사이에 탄력성을 제공하는데, 이 탄력성으로 인해, 플러그에 의해 제공되는 외측 베어링부(11)와 내측 베어링부 사이의 결합이 탄력적으로 된다. 이것이 의미하는 바는, 플러그(601)가 실제로 내측 베어링부(10)외 외측 베어링부(11) 사이의 상대 회전을 방지하는 역할을 할 수 있으면서, 외측 베어링부(11) 안에 내측 베어링부(10)가 탄력적으로 장착되는 것이 훼손되지 않는다. 또한 플러그(601)에 있는 O 링(602)은 냉각제 통로(7) 내의 냉각제가 플러그(601)를 지나 빠져나가지 못하게 보장해주는 시일로서 작용한다는 것이다.

플러그(601)가 외측 베어링부(11) 및 내측 베어링부(10)와 압입 끼워맞춤되어 있는 상태에서, 레이디얼 공기 베어링 어셈블리(1)가 스핀들의 몸체부(2)의 보어 내부에 수용됨으로써 상기 플러그는 제 위치에 유지된다. 물론, 대안적으로 플러그(601)가 다른 수단에 의해 유지될 수도 있다.

도 6a 및 도 6b의 설계로, 중간 슬리브부(14)의 외측 만곡 표면을 둘러싸는 (감쇠 O 링(13)이 둘러싸는 것처럼) 추가적인 O 링(13a)들이 플러그(601)가 제공되는 위치의 양 측에 축방향으로 제공된다. 이들 추가적인 O 링(13a)은 내측 베어링부(10)에 있는 분출구(8)로 가는 공기 경로를 시일링하기 위해 제공된다.

중간 슬리브부(14)의 만곡 표면을 둘러싸는(각 O 링의 링 축선이 베어링과 동축이 되도록) 이들 추가적인 O 링(13a)의 제공으로 인해, 베어링이 더 강성적으로 되는 단점이 생길 수 있다. 이 때문에, 내측 베어링부(10)를 외측 베어링부(11)에 대해 O 링에 장착할 때의 바람직한 감쇠 효과가 저해된다. 베어링이 너무 강성적이면, 원하는 정도의 진동이 흡수되지 않을 수 있다. 따라서, 도 6a 및 도 6b에 나타나 있는 스핀들은 내측 베어링부(10)와 외측 베어링부(11) 사이의 바람직하지 않은 상대 회전을 방지하는 데 도움을 줄 수 있지만, 베어링의 전체적인 감쇠 성능은 최적의 경우 보다 낮을 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 도 6a 및 도 6b에 나타나 있는 것과 유사하지만 감쇠 특성을 개선하는데 도움을 주도록 수정된 제4 PCB 드릴링 스핀들을 나타낸다.

도 7a 및 도 7b에 나타나 있는 드릴링 스핀들에서, 플러그(601)는 2개의 O 링(602, 602a)을 지니고 있다. 여기서도 이들 O 링 중 제1 O 링(602)은 플러그(601)의 단부쪽에 제공되며 중간 슬리브부(14)와 접촉하여 그를 시일링하게 된다. 여기서도 다른 O 링(602a)은 플러그(601)의 주위에 제공된다. 그러나 이 O 링(602a)은 플러그(601)의 머리부 쪽에 더 가까이 제공된다. 또한 이 제2 O 링(602a)은 외측 베어링부(11)와 접촉하여 그를 시일링하게 된다. 이는 상기 분출구(8)로 가는 공기 경로가 플러그(601)의 제공으로도 훼손되지 않고 시일링됨을 의미한다. 이는 도 7a를 보면 가장 잘 이해할 수 있다.

따라서, 도 7a 및 도 7b에 나타나 있는 드릴링 스핀들에서, 도 6a에 나타나 있는 스핀들에 포함되어 있는 것과 같은 제2 쌍의 O 링(13a)은 생략될 수 있다. 따라서, 도 6a의 스핀들에 포함되어 있는 그들 O 링(13a)으로 인한 베어링의 감쇠 특성에 대한 나쁜 영향을 피할 수 있다.

도 7a에서 플러그(601)는 스핀들에서 제 위치에 있는 것으로 나타나 있다. 또한, 도 7a의 단면은 도 6a의 단면과는 다르다. 도 7a의 단면은 제 위치에 있는 플러그를 볼 수 있는 선을 따라 취해진 것이고, 반면 도 6a의 단면은 냉각 통로(7)에 대한 입구(71) 및 출구(72)를 볼 수 있는 선을 따라 취해진 것이다. 따라서 이들 단면은 서로 90도에서 취해진 것이다.

플러그(601)에 제공되는 제2 O 링(602a)은 플러그(601)와 외측 베어링부(11) 사이에 시일이 존재함을 의미하지만, 이는 이들 플러그와 외측 베어링부 사이에 탄력적인 결합이 있다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 플러그(601)의 머리부와 O 링(602a)을 지니고 있지 않는 섕크(shank)의 나머지 부분은 여전히 외측 베어링부(11)와 밀접하게 접촉할 수 있다. 즉, 외측 베어링부(11)와 내측 베어링부(10) 사이의 회전 방지 결합에서의 요망되는 탄력성이, 내측 베어링부(10)와 접촉하는 O 링(602)에 의해 제공될 수 있으며, 제2 O 링(602a)은 이에 영향을 거의 주지 않거나 전혀 주지 않는다.

도 6a, 6b 및 도 7a, 7b에 나타나 있는 두 실시 형태에서, 플러그(601)는 베어링 어셈블리(1)를 따라 축방향 중앙에 또한 베어링의 베어링 면을 따라 축방향 중앙에 제공된다. 또한, 플러그(601)는 냉각제 통로(7)와 정렬된다. 플러그(601)는 또한 냉각제 통로(7)의 입구 및 출구와는 별개로 제공되며 이들 입구 및 출구로부터 떨어져 있다. 본 실시 형태에서, 플러그(601)는 입구(71)와 출구(72) 각각으로부터 90도로 떨어져 있다.

도 8a 및 8b는 도 6a, 도 6b, 도 7a 및 도 7b에서 전술한 것에 대한 대안적인 구성을 갖는 제5 드릴링 스핀들을 나타낸다.

여기서도, 외측 베어링부(11)에 대한 내측 베어링부(10)의 상대 회전을 방지하는 것을 도와 주기 위한 대책이 마련되어 있다. 그러나, 이 경우 2개의 플러그(801)가 이러한 목적으로 제공되어 있으며, 이들의 기능은 냉각제 통로(7)에 대한 입구와 출구를 제공하는 기능에 통합되어 있다. 따라서, 도 8b에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 도 8a 및 8b에 나타나 있는 스핀들에서는, 전술한 스핀들의 입구(71)와 출구(72) 및 특히 그의 주변 O 링(71b, 72b)은 플러그(801)로 대체되어 있다. 각 플러그(801)는 관통공 또는 보어(803)를 갖는다. 이들 보어는 플러그(801)를 축방향으로 관통해 형성되어 있다. 어떤 경우에는 외측 단부(즉, 냉각제 통로(7)로부터 먼쪽에 있는 단부)는 폐쇄될 수 있다. 각각의 관통공 또는 보어(803)는 냉각제를 냉각제 통로(7) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지는 방향으로 공급하기 위해 외측 베어링부(11)에 있는 적절한 공급 경로와 연결되어 있다.

각각의 플러그(801)는 한쌍의 O 링(802, 802a)을 지니고 있다. 여기서도 이들 O 링들 중의 제1 O 링(802)은 플러그(801)의 단부 부근에 제공되고, 내측 베어링부(10)와 플러그(801) 사이의 탄력적인 결합을 제공하고 또한 이러한 결합으로 상기 내측 베어링과 플러그 사이를 시일링하게 된다. 제2 O 링(802a)은 플러그(801)와 외측 베어링부(11) 사이의 시일링을 제공한다.

따라서, 두 O 링(802, 802a)은 함께 시일을 제공하여 플러그(801)가 분출구(8)로 가는 공기 공급 경로의 무결성을 해치는 것을 방지하며, 제1 O 링(802) 또한 시일을 제공하여, 내측 베어링부(10)에 있는 냉각제 통로(7)의 무결성을 보장해 준다. 여기서도 플러그(801)들은 외측 베어링부(11)와 내측 베어링부(10) 사이의 상대 회전을 함께 저지할 수 있으며, 플러그(801)와 중간 슬리부(14) 사이의 결합에서의 탄력성은 스핀들의 전체적인 감쇠 특성이 훼손되지 않는 것을 보장하는데 도움을 줄 수 있다.

도 8a 및 8b에 나타나 있는 구성에 의해, 도 7a 및 7b에 나타나 있는 구성 보다 더 강성적인 스핀들이 얻어질 수 있다. 따라서 현재 도 7a 및 7b에 나타나 있는 구성이 바람직한데, 왜냐하면, 더 많은 구성품들이 사용되고 있더라도, 대부분의 경우에는 도 7a 및 7b의 구성을 사용하여 더 나은 감쇠 특성을 갖는 스핀들을 제공하는 것이 더 쉽기 때문이다.

이상과 같이 설명했지만, 예컨대 본래 더 강성적인 구성이 허용될 수 있거나 또는 완화될 수 있을 때 어떤 경우에는 도 8a 및 8b의 구성이 바람직할 수 있다.

도 6a ∼ 도 8b에 나타나 있는 바와 같은 제3 드릴링 스핀들, 제4 드릴링 스핀들 및 제5 드릴링 스핀들 각각은 반경 방향 회전 방지 플러그 또는 핀을 포함하는 베어링 어셈블리를 포함하는 스핀들의 예이다. 즉, 회전 방지 플러그는 반경 방향으로 내측 베어링부(10)로부터 외측 베어링부(11) 안으로 진입하게 된다.

도 9a 및 9b는 수정된 베어링 어셈블리를 나타내는데, 이 베어링 어셈블리는 축방향 회전 방지 플러그 또는 핀(901)을 이용하여 내측 베어링부(10)와 외측 베어링부(11) 사이의 상대 회전을 저지하도록 되어 있다. 도 9a는 플러그(901)를 통과하지 않고 베어링 어셈블리를 통과하는 일 직경을 따른 등각 단면도이고, 도 9b는 플러그(901)를 통과하는 다른 직경을 따른 단순 단면도이다.

도 9a 및 9b의 수정된 베어링 어셈블리는 도 3에 나타나 있는 것과 유사하다. 유일한 큰 차이점은, 외측 베어링부(11)의 일 부분인 엔드 커버(904), 6개의 축방향 회전 방지 플러그(901)(이들 중 3개만 도 9a에서 볼 수 있고 도 9b에서는 4개만 볼 수 있음) 및 6개의 대응하는 O 링(902)(이들 중 2개만 도 9b에서 볼 수 있고 도 9a에서는 생략되어 있음)이 제공되어 있다는 것이다.

알 수 있는 바와 같이, 2개의 그러한 수정된 베어링 어셈블리가 도 2에 나타나 있는 종류의 스핀들에 사용될 수 있다. 도 3의 베어링 어셈블리와 공통적인 도 9a 및 9b의 베어링 어셈블리의 양태들에 대한 상세한 설명은 간결성을 위해 생략하였고 동일한 참조 번호를 사용할 것이다.

상기 엔드 커버(904)는 외측 베어링부(11)의 나머지 부분에(스크류(905)를 통해)에 장착된다. 엔드 커버는 내측 베어링부(10)(구체적으로는, 중간부(14)와 내측 쉘 베어링부(12))의 단부 뒤로 적어도 부분적으로 돌출되도록 외측 베어링부(11)의 주 보어에 대해 반경 방향 안쪽에 있게 된다.

엔드 커버(904)의 내측 둘레 가장자리(904a)는 복수의(이 경우에는 6개) 슬롯(904b)을 규정한다. 이들 슬롯 각각은 각각의 회전 방지 플러그(901)를 수용하게 된다. 각 플러그(901)의 일 단부는 그의 각각의 슬롯(904b)에 수용됨에 반해, 다른 단부는 내측 베어링부(구체적으로, 이 실시 형태에서는 내측 쉘 베어링부(12))에 있는 각각의 보어(906)에 수용된다.

본 실시 형태에서, 각각의 플러그(901)는 이 플러그(901)와 슬롯(904b) 사이에서 O 링(902)을 지니고 있다. 그러나, 적어도 어떤 경우에는 이들 O 링(902)은 베어링 어셈블리의 탄력적인 성능을 훼손함이 없이 생략될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그 이유는, O 링(902)이 없는 경우에 플러그(101)와 엔드 커버(904) 사이에는 점접촉만 있을 수 있고 이러한 점접촉은 특정 조건하에서의 성공적인 작동을 위한 충분한 탄력성을 어셈블리 내에 가능하게 할 수 있기 때문이다.

밀착 끼워맞춤을 위한 구멍/보어와는 대조적으로 슬롯(904b)을 엔드 커버(904)에 제공함으로써, 기계 가공, 조립 및 탄력적 성능에 도움이 될 수 있다(특히, O 링(902)이 생략되면). 보다 일반적으로, 플러그(901)는 내측 베어링부(10)와 외측 베어링부(11) 중의 일방에 장착될 수 있고 또한 O 링과 함께 또는 그것이 없이 타방에 있는 슬롯에 수용될 수 있다.

Claims

가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리로서, 하우징부 및 이 하우징부 내부에 배치되어 그에 대해 탄력적으로 장착되는 내측 레이디얼 베어링부를 포함하고,
상기 내측 레이디얼 베어링부는 베어링 면을 갖는 내측 쉘 베어링부 및 이 내측 쉘 베어링부와 상기 하우징부 사이에 배치되는 중간 슬리브부를 포함하고,
상기 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에는 액체 냉각제 통로가 제공되어 있으며,
상기 가스 베어링 어셈블리는, 상기 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 모두에 수용되어 그 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부를 상대 회전 안 되게 결합시키는 회전 방지 플러그를 더 포함하되, 상기 회전 방지 플러그는 축방향으로 상기 하우징부로부터 내측 레이디얼 베어링부 안으로 진입하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 플러그에 의해 형성되는 상기 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이의 결합에서 탄력성이 있도록 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 중의 적어도 하나와 상기 플러그 사이에 탄력적인 부재가 제공되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제2항에 있어서,
상기 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 중의 적어도 하나와 상기 플러그 사이에 제공되는 상기 탄력적인 부재는 상기 플러그 상에 유지되는 O 링을 포함하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제3항에 있어서,
상기 O 링은 시일로서 작용하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 플러그는 상기 가스 베어링 어셈블리에 있는 유체 공급 경로의 일부분인 관통공을 갖는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
한쌍의 탄력적인 부재가 한편으로 상기 플러그와 다른 한편으로는 상기 하우징부 및 내측 레이디얼 베어링부 사이에 제공되며, 상기 탄력적인 부재들 중의 하나는 플러그와 하우징부 사이에 제공되고 다른 탄력적인 부재는 플러그와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 제공되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
한쌍의 회전 방지 플러그를 포함하고, 이들 회전 방지 플러그는 서로 정반대 쪽에 있는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 각각의 플러그는 상기 베어링 면에 대해 축방향 중앙에 제공되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 각각의 플러그는 상기 액체 냉각제 통로와 축방향으로 정렬되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 각각의 플러그는 상기 하우징부 및/또는 내측 레이디얼 베어링부 안에 압입 끼워맞춤되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제10항에 있어서,
상기 플러그는 상기 하우징부가 스핀들 몸체부의 보어 안에 수용됨으로써 제 위치에 유지되며, 그 플러그의 머리부는 상기 보어의 벽과 접촉하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항에 있어서,
한 쌍의 회전 방지 플러그가 있으며, 이중의 한 플러그는 상기 액체 냉각제 통로에 들어가는 입구로서 작용하고 다른 플러그는 그 액체 냉각제 통로의 출구로서 작용하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리로서, 하우징부 및 이 하우징부 내부에 배치되어 그에 대해 탄력적으로 장착되는 내측 레이디얼 베어링부를 포함하고,
상기 내측 레이디얼 베어링부는 베어링 면을 갖는 내측 쉘 베어링부 및 이 내측 쉘 베어링부와 상기 하우징부 사이에 배치되는 중간 슬리브부를 포함하고,
상기 내측 베어링 쉘부와 중간 슬리브부 사이에는 액체 냉각제 통로가 제공되어 있으며,
상기 가스 베어링 어셈블리는, 상기 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 모두에 수용되어 그 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부를 상대 회전 안 되게 결합시키는 회전 방지 플러그를 더 포함하되, 가스 베어링 어셈블리는 서로 정반대 쪽에 있는 한 쌍의 회전 방지 플러그를 포함하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
각각의 회전 방지 플러그가 반경 방향으로 상기 하우징부로부터 내측 레이디얼 베어링부 안으로 진입하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
상기 플러그에 의해 형성되는 상기 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 사이의 결합에서 탄력성이 있도록 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 중의 적어도 하나와 각각의 플러그 사이에 탄력적인 부재가 제공되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 하우징부와 내측 레이디얼 베어링부 중의 적어도 하나와 각 플러그 사이에 제공되는 상기 탄력적인 부재는 각각의 플러그 상에 유지되는 O 링을 포함하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제16항에 있어서,
상기 O 링은 시일로서 작용하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
각각의 플러그는 상기 가스 베어링 어셈블리에 있는 유체 공급 경로의 일부분인 관통공을 갖는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
한 쌍의 탄력적인 부재가 한편으로 각각의 플러그와 다른 한편으로는 상기 하우징부 및 내측 레이디얼 베어링부 사이에 제공되되, 상기 탄력적인 부재들 중의 하나는 각각의 플러그와 하우징부 사이에 제공되고 다른 탄력적인 부재는 각각의 플러그와 내측 레이디얼 베어링부 사이에 제공되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
각각의 플러그는 상기 베어링 면에 대해 축방향 중앙에 제공되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
각각의 플러그는 상기 액체 냉각제 통로와 축방향으로 정렬되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제14항에 있어서,
각각의 플러그는 상기 하우징부 및/또는 내측 레이디얼 베어링부 안에 압입 끼워맞춤되는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제10항에 있어서,
각각의 플러그는 상기 하우징부가 스핀들 몸체부의 보어 안에 수용됨으로써 제 위치에 유지되며, 각각의 플러그의 머리부는 상기 보어의 벽과 접촉하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제13항에 있어서,
한 쌍의 회전 방지 플러그 중에서 한 회전 방지 플러그는 상기 액체 냉각제 통로에 들어가는 입구로서 작용하고 다른 회전 방지 플러그는 그 액체 냉각제 통로의 출구로서 작용하는, 가스 베어링 스핀들을 위한 가스 베어링 어셈블리.
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 가스 베어링 어셈블리 및 이 가스 베어링 어셈블리 내부에 저널 지지되는 축을 포함하는 가스 베어링 스핀들.