RU137491U1

RU137491U1 - SPINDLE DEVICE

Info

Publication number: RU137491U1
Application number: RU2013126772/02U
Authority: RU
Inventors: Кендзо АРАМАКИ
Original assignee: Кабусики Кайся Яскава Денки
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-02-20
Also published as: JP5614555B2; CN203390211U; JP2014111951A

Abstract

1. Шпиндельное устройство, содержащеекорпус;главный вал, расположенный в корпусе, при этом нагрузка установлена на главный вал;двигатель, расположенный на ненагруженной стороне главного вала в корпусе, для приведения во вращение главного вала;диск, прикрепленный к главному валу;первый опорный элемент, который поддерживает главный вал бесконтактным образом, содержит радиальное подающее отверстие, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к главному валу в радиальном направлении, первое подающее отверстие упора, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к диску от ненагруженной стороны вдоль направления упора, и первый подшипниковый элемент, расположенный на внешнем периферийном участке первого опорного элемента в корпусе;второй опорный элемент, расположенный на нагруженной стороне диска и содержащий второй подшипниковый элемент, расположенный на его внешнем периферийном участке; ипрокладочный элемент, расположенный между первым подшипниковым элементом и вторым подшипниковым элементом.2. Шпиндельное устройство по п.1, в которомпервый опорный элемент содержит втулку, размещенную на внешнем периферийном участке главного вала, и упор, расположенный на нагруженной стороне втулки,радиальное подающее отверстие содержит первое радиальное подающее отверстие и второе радиальное подающее отверстие, расположенные во втулке, при этом второе радиальное подающее отверстие расположено на нагруженной стороне по отношению к первому радиальному подающему отверстию, ипервое подающее отверстие упора расположено в участке нанагруженной стороне по отношению ко второму радиальному подающему отве1. A spindle device containing a housing; a main shaft located in the housing, the load being mounted on the main shaft; an engine located on the unloaded side of the main shaft in the housing to drive the main shaft into rotation; a disk attached to the main shaft; first support element which supports the main shaft in a non-contact manner, comprises a radial feed hole configured to supply compressed air to the main shaft in a radial direction, a first stop feed hole made with the possibility of supplying compressed air to the disk from the unloaded side along the direction of the stop, and a first bearing element located on the outer peripheral portion of the first support element in the housing; a second support element located on the loaded side of the disk and containing a second bearing element located on its outer peripheral portion ; and a spacer element located between the first bearing element and the second bearing element. 2. The spindle device according to claim 1, in which the first support element comprises a sleeve located on the outer peripheral portion of the main shaft, and a stop located on the loaded side of the sleeve, the radial feed hole contains a first radial feed hole and a second radial feed hole located in the sleeve, the second radial feed hole is located on the loaded side with respect to the first radial feed hole, and the first stop feed hole is located in the area side relative to the second radial feeding otve

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУCROSS REFERENCE TO A RELATED APPLICATION

Эта заявка основана на патентных заявках Японии № 2012-265927, поданных Патентным ведомством Японии 5 декабря 2012, полное содержание которой включено здесь ссылкой.This application is based on Japanese Patent Applications No. 2012-265927 filed by the Japanese Patent Office on December 5, 2012, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH A USEFUL MODEL IS

Вариант выполнения этого раскрытия относится к шпиндельному устройству.An embodiment of this disclosure relates to a spindle device.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

JP 09-257037 (патентный документ 2) раскрывает наиболее близкий аналог к заявленной полезной модели, выбранный в качестве прототипа. Патентный документ 2 раскрывает шпиндельное устройство, содержащее: корпус; главный вал, расположенный в корпусе, нагрузку, устанавливаемую на главный вал; двигатель, расположенный на ненагруженной стороне главного вала в корпусе для приведения во вращение главного вала; диск, прикрепленный к главному валу; воздушный подшипник, который поддерживает главный вал бесконтактным образом, воздушный подшипник содержит радиальное подающее отверстие, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к главному валу в радиальном направлении, и подающее отверстие упора, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к диску от ненагруженной стороны вдоль направления упора.JP 09-257037 (Patent Document 2) discloses the closest analogue to the claimed utility model, selected as a prototype. Patent Document 2 discloses a spindle device comprising: a housing; the main shaft located in the housing, the load mounted on the main shaft; an engine located on the unloaded side of the main shaft in the housing to drive the main shaft into rotation; a disk attached to the main shaft; an air bearing that supports the main shaft in a non-contact manner, the air bearing comprises a radial feed hole configured to supply compressed air to the main shaft in a radial direction, and a stop supply hole configured to supply compressed air to the disk from the unloaded side along the stop direction.

Недостатком данного устройства является недостаточно надежное размещение подшипниковых элементов в направлении упора.The disadvantage of this device is the insufficiently reliable placement of the bearing elements in the direction of the stop.

Задача варианта выполнения раскрытия заключается в обеспечении шпиндельного устройства, которое содержит подшипник под статическим давлением с более надежным размещением относительных положений подшипниковых элементов в направлении упора, а также с улучшенным свойством сборки участка радиально-упорного подшипника. Еще одной задачей варианта выполнения раскрытия является обеспечение шпиндельного устройства, которое содержит подшипник под статическим давлением с высокой жесткостью.The objective of the embodiment of the disclosure is to provide a spindle device that comprises a bearing under static pressure with more reliable placement of the relative positions of the bearing elements in the direction of the stop, as well as with an improved assembly property of the angular contact bearing portion. Another objective of the embodiment of the disclosure is to provide a spindle device that comprises a bearing under static pressure with high rigidity.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИESSENCE OF A USEFUL MODEL

Шпиндельное устройство согласно аспекту раскрытия содержит:A spindle device according to an aspect of the disclosure comprises:

корпус; главный вал, расположенный в корпусе, при этом нагрузка установлена на главный вал; двигатель, расположенный на ненагруженной стороне главного вала в корпусе, для приведения во вращение главного вала; диск, прикрепленный к главному валу; первый опорный элемент, который поддерживает главный вал бесконтактным образом, содержит радиальное подающее отверстие, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к главному валу в радиальном направлении, первое подающее отверстие упора, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к диску от ненагруженной стороны вдоль направления упора; и первый подшипниковый элемент, расположенный на внешнем периферийном участке первого опорного элемента в корпусе; второй опорный элемент, расположенный на нагруженной стороне диска, указанный второй опорный элемент содержит второй подшипниковый элемент, расположенный на его внешнем периферийном участке; и прокладочный элемент, расположенный между первым подшипниковым элементом и вторым подшипниковым элементом.housing; the main shaft located in the housing, while the load is installed on the main shaft; an engine located on the unloaded side of the main shaft in the housing to drive the main shaft into rotation; a disk attached to the main shaft; the first supporting element that supports the main shaft in a non-contact manner, comprises a radial feed hole configured to supply compressed air to the main shaft in a radial direction, a first stop supply hole configured to supply compressed air to the disk from the unloaded side along the stop direction; and a first bearing member located on an outer peripheral portion of the first support member in the housing; a second support element located on the loaded side of the disk, said second support element comprises a second bearing element located on its outer peripheral portion; and a spacer element located between the first bearing element and the second bearing element.

Это шпиндельное устройство увеличивает надежность размещения относительных положений подшипниковых элементов в направлении упора, обладает улучшенными свойствами сборки участка радиально-упорного подшипника, а также увеличивает жесткость подшипника под статическим давлением.This spindle device increases the reliability of the relative positions of the bearing elements in the direction of the stop, has improved assembly properties of the angular contact bearing portion, and also increases the stiffness of the bearing under static pressure.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг.1 представляет собой аксиальный вид в поперечном сечении, иллюстрирующий полную конфигурацию шпиндельного устройства согласно варианту выполнения;Figure 1 is an axial cross-sectional view illustrating a complete configuration of a spindle device according to an embodiment;

Фиг.2А представляет собой аксиальный вид в поперечном сечении первого опорного элемента нагруженной стороны участка радиально-упорного подшипника шпиндельного устройства, и Фиг. 2B представляет собой вид сбоку справа вышеупомянутого опорного элемента;FIG. 2A is an axial cross-sectional view of a first support member of a loaded side of a portion of an angular contact bearing of a spindle device, and FIG. 2B is a right side view of the aforementioned support member;

Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе первого опорного элемента шпиндельного устройства;FIG. 3 is a perspective view of a first support member of a spindle device;

Фиг. 4а представляет собой половину аксиального вида в поперечном сечении, иллюстрирующую первый опорный элемент и первый подшипниковый элемент на участке радиально-упорного подшипника на нагруженной стороне шпиндельного устройства, и Фиг. 4B представляет собой вид сбоку справа вышеупомянутого опорного элемента;FIG. 4a is a half axial cross-sectional view illustrating a first support member and a first bearing member in a portion of an angular contact bearing on the loaded side of the spindle device, and FIG. 4B is a right side view of the aforementioned support member;

Фиг. 5А представляет собой аксиальный вид в поперечном сечении, иллюстрирующий часть прокладочного участка радиально-упорного подшипника на нагруженной стороне шпиндельного устройства, и Фиг. 5B представляет собой вид сбоку справа вышеупомянутой части; иFIG. 5A is an axial cross-sectional view illustrating a portion of a spacer portion of an angular contact bearing on the loaded side of a spindle device, and FIG. 5B is a right side view of the above portion; and

Фиг. 6 представляет собой аксиальный вид в поперечном сечении, иллюстрирующий полную конфигурацию типичного шпиндельного устройства, которая является сравнительным примером по отношению к этому шпиндельному устройству.FIG. 6 is an axial cross-sectional view illustrating the complete configuration of a typical spindle device, which is a comparative example with respect to this spindle device.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

В следующем далее подробном описании, в целях объяснения, многочисленные специальные детали изложены для того, чтобы обеспечивать полное понимание раскрытого варианта выполнения. Будет ясно, однако, что один или более вариантов выполнения могут быть осуществлены на практике без этих специальных деталей. В других примерах схематически показаны хорошо известные конструкции и устройства для того, чтобы упростить чертеж.In the following detailed description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiment. It will be clear, however, that one or more embodiments may be practiced without these special details. In other examples, well-known structures and devices are schematically shown in order to simplify the drawing.

Далее, один вариант выполнения будет описан со ссылкой на сопровождающие чертежи.Next, one embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

<ПОЛНАЯ СХЕМАТИЧЕСКАЯ КОНФИГУРАЦИЯ><FULL SCHEMATIC CONFIGURATION>

Сперва, полная конфигурация шпиндельного устройства согласно этому варианту выполнения будет описана на Фиг. 1. Как проиллюстрировано на Фиг. 1, шпиндельное устройство 1 содержит главный вал 3, двигатель 4, участок 5 радиального подшипника на ненагруженной стороне, участок 6 радиально-упорного подшипника на нагруженной стороне и проход 7 для воздушного потока.First, the complete configuration of the spindle device according to this embodiment will be described in FIG. 1. As illustrated in FIG. 1, the spindle device 1 comprises a main shaft 3, a motor 4, a radial bearing portion 5 on the unloaded side, an angular contact bearing portion 6 on the loaded side and an air flow passage 7.

Главный вал (шпиндель) 3 заключен в корпус 2, имеющий приблизительно цилиндрическую форму. Двигатель 4 расположен на ненагруженной стороне (левая сторона на Фиг. 1) в корпусе 2 и приводит в движение с возможностью вращения главный вал 3.The main shaft (spindle) 3 is enclosed in a housing 2 having an approximately cylindrical shape. The engine 4 is located on the unloaded side (the left side in Fig. 1) in the housing 2 and drives the main shaft 3 rotatably.

Участок 5 радиального подшипника на ненагруженной стороне поддерживает бесконтактным образом ненагруженную сторону главного вала 3 в радиальном направлении сжатым воздухом. Участок 6 радиально-упорного подшипника на нагруженной стороне поддерживает бесконтактным образом нагруженную сторону главного вала 3 (правая сторона на Фиг. 1) в радиальном направлении и в направлении упора сжатым воздухом. Проход 7 для воздушного потока проходит вдоль направления упора. Проход 7 для воздушного потока подает сжатый воздух в участок 5 радиального подшипника и участок 6 радиально-упорного подшипника.The radial bearing portion 5 on the unloaded side supports in a non-contact manner the unloaded side of the main shaft 3 in the radial direction with compressed air. Section 6 of the angular contact bearing on the loaded side supports in a non-contact manner the loaded side of the main shaft 3 (the right side in Fig. 1) in the radial direction and in the direction of the stop by compressed air. The passage 7 for the air flow passes along the direction of the stop. The air flow passage 7 supplies compressed air to the radial bearing portion 5 and the angular contact bearing portion 6.

Проход 7 для воздушного потока проходит через внутреннюю область корпуса 2 в направлении упора (в направлении вправо-влево на Фиг. 1). На ненагруженной стороне прохода 7 для воздушного потока в корпусе 2 расположен впуск 7а воздуха. Проход 7 для воздушного потока на нагруженной стороне проходит через первый подшипниковый элемент 17 (а именно, участок 17b в форме круглой пластины, описанный ниже) участка 6 радиально-упорного подшипника и второй подшипниковый элемент 18. Проход 7 для воздушного потока достигает конца нагруженной стороны в корпусе 2. Впуск 7а воздуха соединен с источником подачи воздуха (не показан), таким как компрессор. Сжатый воздух, поданный от источника подачи входящего воздуха, вводится в проход 7 для воздушного потока.The passage 7 for the air flow passes through the inner region of the housing 2 in the direction of the stop (in the right-left direction in Fig. 1). On the unloaded side of the air flow passage 7, an air inlet 7a is located in the housing 2. The airflow passage 7 on the loaded side passes through the first bearing element 17 (namely, the circular plate-shaped portion 17b described below) of the angular contact bearing portion 6 and the second bearing element 18. The airflow passage 7 reaches the end of the loaded side at housing 2. An air inlet 7a is connected to an air supply source (not shown), such as a compressor. Compressed air supplied from the input air supply is introduced into the air passage 7.

Двигатель 4 содержит магнитный ротор 4а, цилиндрический статор 4b и выходной вал 4с двигателя. Магнитный ротор 4а крепится к ненагруженной стороне главного вала 3. Статор 4b расположен так, чтобы окружать магнитный ротор 4а внутри корпуса 2.The motor 4 comprises a magnetic rotor 4a, a cylindrical stator 4b and an output shaft 4c of the engine. The magnetic rotor 4a is attached to the unloaded side of the main shaft 3. The stator 4b is located so as to surround the magnetic rotor 4a inside the housing 2.

Выходной вал 4с двигателя соединен с главным валом 3. Главный вал 3 имеет конец нагруженной стороны, который проходит наружу в направлении оси от участка 6 радиально-упорного подшипника. На конце проходящей нагруженной стороны главного вала 3 устанавливается нагрузка, например, инструмент. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 1, лезвие 9 установлено на главном валу 3 посредством фланца 8. Лезвие 9 содержит, например, режущую кромку 9а с покрытием из аморфного алмаза. Лезвие 9 вращается в соответствии с вращательным движением главного вала 3 двигателем 4. Шпиндельное устройство 1 используется, например, в процессе нарезания для нарезания полупроводниковой пластины на полупроводниковые кристаллы.The output shaft 4c of the engine is connected to the main shaft 3. The main shaft 3 has an end of the loaded side, which extends outward in the axis direction from the portion 6 of the angular contact bearing. At the end of the passing loaded side of the main shaft 3, a load is installed, for example, a tool. In the example illustrated in FIG. 1, the blade 9 is mounted on the main shaft 3 by means of a flange 8. The blade 9 contains, for example, a cutting edge 9a coated with an amorphous diamond. The blade 9 rotates in accordance with the rotational movement of the main shaft 3 by the motor 4. The spindle device 1 is used, for example, in the cutting process for cutting a semiconductor wafer into semiconductor crystals.

Участок 5 радиального подшипника содержит цилиндрический элемент 11 и подшипниковый элемент 12. Цилиндрический элемент 11 (втулка) расположен на ненагруженной стороне главного вала 3 в прямой цилиндрической форме. Подшипниковый элемент 12 расположен в корпусе 2. Подшипниковый элемент 12 имеет внутреннюю периферийную сторону, прикрепленную к внешнему периферийному участку цилиндрического элемента 11. Цилиндрический элемент 11 содержит радиальные подающие отверстия 13 и 14. Радиальное подающее отверстие 13 подает сжатый воздух от радиального направления к главному валу 3. Радиальное подающее отверстие 14 размещено на нагруженной стороне относительно радиального подающего отверстия 13. Множество радиальных подающих отверстий 13 и множество радиальных подающих отверстий 14 расположены вдоль окружного направления цилиндрического элемента 11 (радиально расположенного от центра главного вала 3).Section 5 of the radial bearing contains a cylindrical element 11 and a bearing element 12. The cylindrical element 11 (sleeve) is located on the unloaded side of the main shaft 3 in a straight cylindrical shape. The bearing element 12 is located in the housing 2. The bearing element 12 has an inner peripheral side attached to the outer peripheral portion of the cylindrical element 11. The cylindrical element 11 contains radial feed holes 13 and 14. The radial feed hole 13 supplies compressed air from the radial direction to the main shaft 3 The radial feed hole 14 is arranged on the loaded side with respect to the radial feed hole 13. A plurality of radial feed holes 13 and a plurality of radial feed holes guide holes 14 are arranged along the circumferential direction of the cylindrical member 11 (located radially from the center of the main shaft 3).

Подшипниковый элемент 12 содержит множество радиальных проходов 30. Радиальные проходы 30 сообщаются с проходом 7 для воздушного потока. Дополнительно, радиальные проходы 30 сообщаются с радиальными подающими отверстиями 13 и 14 в радиальном направлении. Радиальные проходы 30 направляют сжатый воздух, введенный из прохода 7 для воздушного потока, в радиальные подающие отверстия 13 и 14. Сжатый воздух, введенный в радиальные подающие отверстия 13 и 14, подается к главному валу 3 от радиального направления. Сжатый воздух поддерживает бесконтактным образом ненагруженную сторону главного вала 3 в радиальном направлении. Внутри радиальных подающих отверстий 13 и 14, расположен ограничитель (отверстие), который не показан. Этот ограничитель управляет скоростью потока сжатого воздуха, подаваемого к главному валу 3.The bearing element 12 comprises a plurality of radial passages 30. The radial passages 30 communicate with the passage 7 for air flow. Additionally, the radial passages 30 communicate with the radial feed holes 13 and 14 in the radial direction. The radial passages 30 direct the compressed air introduced from the air flow passage 7 to the radial feed holes 13 and 14. Compressed air introduced to the radial feed holes 13 and 14 is supplied to the main shaft 3 from the radial direction. Compressed air supports in a non-contact manner the unloaded side of the main shaft 3 in the radial direction. Inside the radial feed holes 13 and 14, there is a stop (hole), which is not shown. This limiter controls the flow rate of compressed air supplied to the main shaft 3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ УЧАСТКА РАДИАЛЬНО-УПОРНОГО ПОДШИПНИКАDETAILED DESCRIPTION OF THE PLACE OF A RADIALLY THrust BEARING

Участок 6 радиально-упорного подшипника содержит первый опорный элемент 15, второй опорный элемент 16, первый подшипниковый элемент 17 и второй подшипниковый элемент 18. Первый опорный элемент 15 и второй опорный элемент 16 расположены на внешнем периферийном участке главного вала 3 на нагруженной стороне. Первый подшипниковый элемент 17 расположен в корпусе 2. На внутренней периферийной стороне первого подшипникового элемента 17 закреплен внешний периферийный участок первого опорного элемента 15. То есть, первый подшипниковый элемент 17 расположен на внешнем периферийном участке первого опорного элемента 15. Второй подшипниковый элемент 18 расположен в корпусе 2. На внутренней периферийной стороне второго подшипникового элемента 18 закреплен внешний периферийный участок второго опорного элемента 16. То есть, второй подшипниковый элемент 18 расположен на внешнем периферийном участке второго опорного элемента 16.The angular contact bearing portion 6 comprises a first support member 15, a second support member 16, a first bearing member 17 and a second bearing member 18. The first support member 15 and the second support member 16 are located on the outer peripheral portion of the main shaft 3 on the loaded side. The first bearing member 17 is located in the housing 2. On the inner peripheral side of the first bearing member 17, an outer peripheral portion of the first supporting member 15 is fixed. That is, the first bearing member 17 is located in the outer peripheral portion of the first supporting member 15. The second bearing member 18 is located in the housing 2. On the inner peripheral side of the second bearing member 18, an outer peripheral portion of the second supporting member 16 is fixed. That is, the second bearing member 18 is laid on the outer peripheral portion of the second support element 16.

<ПЕРВЫЙ ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ПЕРВЫЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ><FIRST BEARING ELEMENT AND FIRST BEARING ELEMENT>

Первый опорный элемент 15 проиллюстрирован на Фиг. 2А, 2B и 3. Первый опорный элемент 15 содержит втулку 19 и упор 20. Втулка 19 размещена на внешнем периферийном участке главного вала 3 и имеет прямую цилиндрическую форму. Упор 20 расположен на нагруженной стороне втулки 19. Упор 20 имеет приблизительно круглую форму пластины. Упор 20 расположен коаксиально с втулкой 19. Упор 20 и втулка 19 образованы как одно целое.The first support member 15 is illustrated in FIG. 2A, 2B and 3. The first support element 15 comprises a sleeve 19 and a stop 20. The sleeve 19 is located on the outer peripheral portion of the main shaft 3 and has a straight cylindrical shape. The stop 20 is located on the loaded side of the sleeve 19. The stop 20 has an approximately circular plate shape. The stop 20 is located coaxially with the sleeve 19. The stop 20 and the sleeve 19 are formed as a single unit.

Втулка 19 содержит первое радиальное подающее отверстие 21 и второе радиальное подающее отверстие 22. Первое радиальное подающее отверстие 21 подает сжатый воздух к главному валу 3 от радиального направления. Второе радиальное подающее отверстие 22 размещено на нагруженной стороне относительно первого радиального подающего отверстия 21. Множество первых радиальных подающих отверстий 21 и множество вторых радиальных подающих отверстий 22 расположены вдоль окружного направления втулки 19 (радиально расположенного от центра главного вала 3).The sleeve 19 comprises a first radial feed hole 21 and a second radial feed hole 22. The first radial feed hole 21 supplies compressed air to the main shaft 3 from a radial direction. A second radial feed hole 22 is arranged on the loaded side with respect to the first radial feed hole 21. A plurality of first radial feed holes 21 and a plurality of second radial feed holes 22 are located along the circumferential direction of the sleeve 19 (radially located from the center of the main shaft 3).

Упор 20 имеет больший внешний диаметр, чем втулка 19. Кольцевая углубленная канавка 25 расположена в периферийном крайнем участке на поверхности на ненагруженной стороне упора 20. Упор 20 содержит множество первых подающих отверстий 23 упора. Сжатый воздух подается к диску 10, прикрепленному к главному валу 3, из первых подающих отверстий 23 упора. Сжатый воздух подается от ненагруженной стороны вдоль направления упора. Первые подающие отверстия 23 упора расположены во множестве положений вдоль окружного направления упора 20. Первые подающие отверстия 23 упора размещены на нагруженной стороне относительно второго радиального подающего отверстия 22 в направлении оси. Первые подающие отверстия 23 упора сообщаются с углубленной канавкой 25.The stop 20 has a larger outer diameter than the sleeve 19. An annular recessed groove 25 is located in the peripheral extreme portion on the surface on the unloaded side of the stop 20. The stop 20 comprises a plurality of first supply holes 23 of the stop. Compressed air is supplied to the disk 10, attached to the main shaft 3, from the first supply holes 23 of the stop. Compressed air is supplied from the unloaded side along the stop direction. The first stop supply holes 23 are arranged in a variety of positions along the circumferential direction of the stop 20. The first stop supply holes 23 are located on the loaded side with respect to the second radial feed hole 22 in the axis direction. The first feed openings 23 of the stop are in communication with the recessed groove 25.

Первый подшипниковый элемент 17 проиллюстрирован на Фиг. 4А, 4B и 1. Первый подшипниковый элемент 17 содержит прямой цилиндрический участок 17а и участок 17b в форме круглой пластины. Прямой цилиндрический участок 17а окружает внешний периферийный участок втулки 19. Участок 17b в форме круглой пластины окружает внешний периферийный участок упора 20. Участок 17b в форме круглой пластины интегрирован с нагруженной стороной прямого цилиндрического участка 17а. Участок 17b в форме круглой пластины имеет приблизительно круглую форму (в варианте круглой формы пластины) с бóльшим внешним диаметром чем, у прямого цилиндрического участка 17а. Нижний участок участка 17b в форме круглой пластины горизонтально срезается.The first bearing element 17 is illustrated in FIG. 4A, 4B and 1. The first bearing element 17 comprises a straight cylindrical portion 17a and a circular plate-shaped portion 17b. A straight cylindrical portion 17a surrounds the outer peripheral portion of the sleeve 19. A circular plate-shaped portion 17b surrounds the outer peripheral portion of the abutment 20. A circular-shaped portion 17b is integrated with the loaded side of the straight cylindrical portion 17a. The circular plate-shaped portion 17b has an approximately circular shape (in the round-shaped version of the plate) with a larger outer diameter than that of the straight cylindrical portion 17a. The lower portion of the circular plate-shaped portion 17b is horizontally cut.

Прямой цилиндрический участок 17а содержит радиальный проход 31. Радиальный проход 31 сообщается с проходом 7 для воздушного потока, а также сообщается с первым радиальным подающим отверстием 21. Дополнительно, участок 17b в форме круглой пластины содержит радиальный проход 32 упора. Радиальный проход 32 упора сообщается с проходом 7 для воздушного потока с помощью потокового прохода 41 упора. Радиальный проход 32 упора также сообщается с первым подающим отверстием 23 упора с помощью второго радиального подающего отверстия 22 и углубленной канавки 25.The straight cylindrical section 17a comprises a radial passage 31. The radial passage 31 communicates with the air flow passage 7 and also communicates with the first radial feed opening 21. Additionally, the circular plate-shaped portion 17b contains a radial stop passage 32. The radial passage 32 of the emphasis communicates with the passage 7 for air flow using the flow passage 41 of the emphasis. The radial stop passage 32 is also in communication with the first stop supply hole 23 by a second radial feed hole 22 and a recessed groove 25.

Радиальный проход 31 направляет сжатый воздух, который вводится из прохода 7 для воздушного потока, в первое радиальное подающее отверстие 21. Радиальный проход 32 упора вводит сжатый воздух, который вводится из прохода 7 для воздушного потока, в радиальном направлении. Введенный сжатый воздух разветвляется в радиальном направлении и в направлении упора. Один сжатый воздух после разветвления вводится во второе радиальное подающее отверстие 22 и. Второе радиальное подающее отверстие 22 сообщается с радиальным проходом 32 упора в радиальном направлении. Другой сжатый воздух после разветвления вводится в первое подающее отверстие 23 упора. Первое подающее отверстие 23 упора сообщается с радиальным проходом 32 упора в радиальном направлении.The radial passage 31 directs the compressed air that is introduced from the air flow passage 7 to the first radial feed hole 21. The radial stop passage 32 introduces the compressed air, which is introduced from the air flow passage 7, in the radial direction. The introduced compressed air forks in the radial direction and in the direction of the stop. One compressed air after branching is introduced into the second radial feed opening 22 and. The second radial feed opening 22 communicates with the radial passage 32 of the stop in the radial direction. After the branching, other compressed air is introduced into the first supply opening 23 of the stop. The first supply hole 23 of the emphasis communicates with the radial passage 32 of the emphasis in the radial direction.

Сжатый воздух, введенный в первое радиальное подающее отверстие 21 и второе радиальное подающее отверстие 22, подается к главному валу 3 от радиального направления. Сжатый воздух поддерживает бесконтактным образом нагруженную сторону главного вала 3 в радиальном направлении. Здесь, ограничитель (не показан) расположен внутри первого радиального подающего отверстия 21 и второго радиального подающего отверстия 22. Ограничители управляют скоростью потока сжатого воздуха, поданного к главному валу 3. Сжатый воздух, введенный в первое подающее отверстие 23 упора, подается к диску 10, прикрепленному к нагруженной стороне главного вала 3. Этот сжатый воздух подается от ненагруженной стороны вдоль направления упора. Этот сжатый воздух поддерживает бесконтактным образом нагруженную сторону главного вала 3 в направлении упора.Compressed air introduced into the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22 is supplied to the main shaft 3 from the radial direction. Compressed air supports in a non-contact manner the loaded side of the main shaft 3 in the radial direction. Here, a restrictor (not shown) is located inside the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22. The restrictors control the flow rate of compressed air supplied to the main shaft 3. Compressed air introduced into the first feed hole 23 of the stop is supplied to the disk 10, attached to the loaded side of the main shaft 3. This compressed air is supplied from the unloaded side along the direction of stop. This compressed air supports in a non-contact manner the loaded side of the main shaft 3 in the stop direction.

Первый подшипниковый элемент 17 содержит проход 35 для хладагента. Проход 35 для хладагента расположен между (например, в срединном участке) первым радиальным подающим отверстием 21 и радиальным проходом 32 упора. То есть, положение прохода 35 для хладагента в направлении упора находится между первым радиальным подающим отверстием 21 и радиальным проходом 32 упора (например, в срединном участке). Проход 35 для хладагента обеспечивает поток охлаждающей воды, циркулирующей между проходом 35 для хладагента и источником подачи охлаждающей воды (не показан). Эта охлаждающая вода может охлаждать периферийную область первого подшипникового элемента 17.The first bearing element 17 comprises a refrigerant passage 35. The refrigerant passage 35 is located between (for example, in the middle portion) the first radial supply opening 21 and the radial stop passage 32. That is, the position of the refrigerant passage 35 in the stop direction is between the first radial feed opening 21 and the radial stop passage 32 (for example, in the middle portion). The refrigerant passage 35 provides a flow of cooling water circulating between the refrigerant passage 35 and a cooling water supply (not shown). This cooling water can cool the peripheral region of the first bearing element 17.

<ВТОРОЙ ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ВТОРОЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ><SECOND BEARING ELEMENT AND SECOND BEARING ELEMENT>

Второй опорный элемент 16 проиллюстрирован на Фиг. 1. Второй опорный элемент 16 расположен на внешнем периферийном участке главного вала 3 на нагруженной стороне диска 10. Второй опорный элемент 16 имеет приблизительно круглую форму пластины с приблизительно таким же внешним диаметром, что и у упора 20. Второй опорный элемент 16 включает в себя вторые подающие отверстия 24 упора. Сжатый воздух подается к диску 10 через вторые подающие отверстия 24 упора. Сжатый воздух подается от нагруженной стороны в направлении упора. Вторые подающие отверстия 24 упора расположены во множестве положений в окружном направлении второго опорного элемента 16. Сжатый воздух, введенный во вторые подающие отверстия 24 упора, подается к диску 10, прикрепленному к нагруженной стороне главного вала 3. Сжатый воздух подается от нагруженной стороны вдоль направления упора. Сжатый воздух поддерживает бесконтактным образом нагруженную сторону главного вала 3 в направлении упора.The second support member 16 is illustrated in FIG. 1. The second support element 16 is located on the outer peripheral portion of the main shaft 3 on the loaded side of the disk 10. The second support element 16 has an approximately circular plate shape with approximately the same outer diameter as the stop 20. The second support element 16 includes a second feed holes 24 emphasis. Compressed air is supplied to the disk 10 through the second supply holes 24 of the emphasis. Compressed air is supplied from the loaded side in the direction of the stop. The second supply holes 24 of the stop are located in a variety of positions in the circumferential direction of the second support element 16. Compressed air introduced into the second supply holes 24 of the stop is supplied to the disk 10 attached to the loaded side of the main shaft 3. Compressed air is supplied from the loaded side along the direction of the stop . Compressed air supports in a non-contact manner the loaded side of the main shaft 3 in the stop direction.

Второй подшипниковый элемент 18 расположен так, чтобы окружить внешний периферийный участок второго опорного элемента 16. Второй подшипниковый элемент 18 имеет приблизительно круглую форму пластины с приблизительно таким же внешним диаметром, что и участок 17b в форме круглой пластины первого подшипникового элемента 17. Второй подшипниковый элемент 18 включает в себя поворотный проход 34. Поворотный проход 34 сообщается с проходом 7 для воздушного потока в радиальном направлении через потоковый проход 41 упора (смотри Фиг. 4а). Дополнительно, поворотный проход 34 сообщается со вторым подающим отверстием 24 упора в направлении упора.The second bearing element 18 is arranged so as to surround the outer peripheral portion of the second supporting element 16. The second bearing element 18 has an approximately circular plate shape with approximately the same outer diameter as the circular plate section 17b of the first bearing element 17. The second bearing element 18 includes a rotary passage 34. The rotary passage 34 communicates with the radial directional air passage 7 through the stop flow passage 41 (see Fig. 4a). Additionally, the rotary passage 34 communicates with the second feed hole 24 of the stop in the direction of the stop.

Прокладочный элемент 26 проиллюстрирован на Фиг. 5А, 5B и 1. Прокладочный элемент 26 расположен между участком 17b в форме круглой пластины первого подшипникового элемента 17 и вторым подшипниковым элементом 18. Прокладочный элемент 26 имеет приблизительно дискообразную форму или приблизительно плоскую форму пластины. Прокладочный элемент 26 имеет приблизительно такой же размер толщины в направлении оси, что и размер толщины в направлении оси диска 10. Прокладочный элемент 26 содержит сквозное отверстие 33, проходящее через прокладочный элемент 26 в направлении упора. Сквозное отверстие 33 сообщается с проходом 7 для воздушного потока через потоковый проход 41 упора (смотри Фиг. 4а). Сквозное отверстие 33 направляет сжатый воздух, который вводится из прохода 7 для воздушного потока и потокового прохода 41 упора в направлении упора, в поворотный проход 34. Сжатый воздух вводится через поворотный проход 34 в радиальном направлении. В дальнейшем, сжатый воздух поворачивается в направлении упора по направлению к ненагруженной стороне и направляется во второе подающее отверстие 24 упора. Сжатый воздух, введенный во второе подающее отверстие 24 упора, подается к диску 10, установленному на главном валу 3. Этот сжатый воздух подается от нагруженной стороны вдоль направления упора. Этот сжатый воздух поддерживает бесконтактным образом нагруженную сторону главного вала 3 в направлении упора.Gasket member 26 is illustrated in FIG. 5A, 5B, and 1. A spacer member 26 is disposed between the round plate portion 17b of the first bearing member 17 and the second bearing member 18. The spacer member 26 has an approximately disk-shaped or approximately flat plate shape. The spacer element 26 has approximately the same thickness dimension in the axis direction as the thickness dimension in the direction of the axis of the disk 10. The spacer element 26 comprises a through hole 33 passing through the spacer element 26 in the direction of stop. The through hole 33 communicates with the passage 7 for air flow through the flow passage 41 of the stop (see Fig. 4A). The through hole 33 directs the compressed air that is introduced from the air passage passage 7 and the stop flow passage 41 in the direction of the stop into the rotary passage 34. Compressed air is introduced through the rotary passage 34 in the radial direction. Subsequently, the compressed air rotates in the direction of the stop towards the unloaded side and is directed to the second supply opening 24 of the stop. Compressed air introduced into the second supply hole 24 of the stop is supplied to the disk 10 mounted on the main shaft 3. This compressed air is supplied from the loaded side along the direction of the stop. This compressed air supports in a non-contact manner the loaded side of the main shaft 3 in the stop direction.

<ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ><PREFERRED EFFECT OF EMBODIMENT>

Как описано выше, в шпиндельном устройстве 1 этого варианта выполнения двигатель 4 расположен на ненагруженной стороне в корпусе 2. Передача движущей силы двигателя 4 главному валу 3 вращает главный вал 3. Это обеспечивает возможность движущей силе двигателя 4 вращать нагрузку (лезвие 9 в этом примере), соединенную с нагруженной стороной главного вала 3.As described above, in the spindle device 1 of this embodiment, the motor 4 is located on the unloaded side in the housing 2. The transmission of the driving force of the engine 4 to the main shaft 3 rotates the main shaft 3. This enables the driving force of the motor 4 to rotate the load (blade 9 in this example) connected to the loaded side of the main shaft 3.

При этом, главный вал 3 поддерживается бесконтактным образом тем, что называется подшипник под статическим давлением. То есть, нагруженная сторона главного вала 3 поддерживается участком 6 радиально-упорного подшипника на нагруженной стороне. Главный вал 3 в радиальном направлении поддерживается сжатым воздухом, поданным из первого радиального подающего отверстия 21 и второго радиального подающего отверстия 22 к главному валу 3. Главный вал 3 поддерживается в направлении упора сжатым воздухом, поданным из первого подающего отверстия 23 упора и второго подающего отверстия 24 упора к диску 10, прикрепленному к главному валу 3.In this case, the main shaft 3 is supported in a non-contact manner by what is called a bearing under static pressure. That is, the loaded side of the main shaft 3 is supported by the angular contact bearing portion 6 on the loaded side. The main shaft 3 in the radial direction is supported by compressed air supplied from the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22 to the main shaft 3. The main shaft 3 is supported in the direction of stop by the compressed air supplied from the first feed hole 23 of the stop and the second feed hole 24 abutment to the disk 10 attached to the main shaft 3.

Здесь, в этом варианте выполнения первое радиальное подающее отверстие 21 и второе радиальное подающее отверстие 22, и первое подающее отверстие 23 упора расположены с одним общим элементом. Эти подающие отверстия 21-23 расположены на первом опорном элементе 15 во внешнем периферийном участке главного вала 3. Соответственно, по сравнению со случаем, когда два радиальных подающих отверстия 21 и 22 и первое подающее отверстие 23 упора расположены с соответственными другими элементами, это уменьшает расстояние в направлении упора между нагрузкой (лезвием 9 в этом примере), которая соединена с нагруженной стороной, и радиальным подающим отверстием. Далее, этот преимущественный эффект будет описан дополнительно подробно с использованием сравнительного примера.Here, in this embodiment, the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22, and the first stop feed hole 23 are located with one common element. These feed holes 21-23 are located on the first support element 15 in the outer peripheral portion of the main shaft 3. Accordingly, compared with the case when two radial feed holes 21 and 22 and the first feed hole 23 of the stop are located with corresponding other elements, this reduces the distance in the direction of the stop between the load (blade 9 in this example), which is connected to the loaded side, and the radial feed hole. Further, this advantageous effect will be described in further detail using a comparative example.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕРCOMPARATIVE EXAMPLE

В этом варианте выполнения первое радиальное подающее отверстие 21 и второе радиальное подающее отверстие 22, и первое подающее отверстие 23 упора расположены в первом опорном элементе 15. Для сравнения, сравнительный пример, который содержит радиальное подающее отверстие и подающее отверстие упора в других элементах, будут описаны со ссылкой на Фиг. 6. Те же самые ссылочные позиции обозначают соответствующие или идентичные элементы на всех Фиг. 1 и 6, и в связи с этим, такие элементы будут исключены или упрощены.In this embodiment, the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22 and the first stop feed hole 23 are located in the first support member 15. For comparison, a comparative example that includes a radial feed hole and a stop feed hole in other elements will be described. with reference to FIG. 6. The same reference numerals denote corresponding or identical elements in all of FIGS. 1 and 6, and in connection with this, such elements will be eliminated or simplified.

Фиг. 6 иллюстрирует шпиндельное устройство 1А согласно этому сравнительному примеру. Шпиндельное устройство 1А включает в себя участок 6А радиально-упорного подшипника, который поддерживает бесконтактным образом нагруженную сторону главного вала 3. На участке 6А радиально-упорного подшипника первое радиальное подающее отверстие 21А и второе радиальное подающее отверстие 22А расположены во втулке 19A первого опорного элемента 15А.FIG. 6 illustrates spindle device 1A according to this comparative example. The spindle device 1A includes an angular contact bearing portion 6A that supports the contacted side of the main shaft 3 in a non-contact manner. In the angular contact bearing portion 6A, the first radial feeding hole 21A and the second radial feeding hole 22A are located in the sleeve 19A of the first supporting member 15A.

С другой стороны, участок 6А радиально-упорного подшипника содержит упор 27. Маленький участок 19а отверстия расположен между упором 27 и втулкой 19А. То есть, втулка 19А и упор 27 расположены отдельно друг от друга. Этот упор 27 содержит первое подающее отверстие 23А упора.On the other hand, the angular contact bearing portion 6A includes a stop 27. A small hole portion 19a is located between the stop 27 and the sleeve 19A. That is, the sleeve 19A and the stop 27 are located separately from each other. This stop 27 comprises a first stop feed hole 23A.

Касательно выше описанной конструкции в этом сравнительном примере, первый подшипниковый элемент 17А включает в себя радиальный проход 31А, который сообщается с первым радиальным подающим отверстием 21А в радиальном направлении. Первый подшипниковый элемент 17А дополнительно включает в себя радиальный проход 36, ориентированный в радиальном направлении, который сообщается со вторым радиальным подающим отверстием 22А в радиальном направлении. Подобным образом, упор 27 содержит радиальный проход 37, ориентированный в направлении упора, который сообщается с первым подающим отверстием 23А упора в направлении упора. В результате, расстояния L1 и L2 в направлении упора от нагрузки (лезвия 9) до первого радиального подающего отверстия 21А и второго радиального подающего отверстия 22А становится больше, чем в этом варианте выполнения.Concerning the above described construction in this comparative example, the first bearing element 17A includes a radial passage 31A that communicates with the first radial feed hole 21A in the radial direction. The first bearing element 17A further includes a radial passage 36 oriented in the radial direction, which communicates with the second radial feed hole 22A in the radial direction. Similarly, the stop 27 comprises a radial passage 37 oriented in the direction of the stop, which communicates with the first feed opening 23A of the stop in the direction of the stop. As a result, the distances L1 and L2 in the abutment direction from the load (blade 9) to the first radial feed hole 21A and the second radial feed hole 22A become larger than in this embodiment.

<ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ УМЕНЬШЕНИЯ РАССТОЯНИЯ В НАПРАВЛЕНИИ УПОРА В ЭТОМ ВАРИАНТЕ ВЫПОЛНЕНИЯ><THE PREFERRED EFFECT OF REDUCING THE DISTANCE IN THE DIRECTION OF AN IMPACT IN THIS OPTION OF PERFORMANCE>

По сравнению с вышеприведенным сравнительным примером в этом варианте выполнения первое радиальное подающее отверстие 21 и второе радиальное подающее отверстие 22, и первое подающее отверстие 23 упора расположены в одном общем элементе. То есть, эти подающие отверстия 21-23 расположены на первом опорном элементе 15 на внешнем периферийном участке главного вала 3. А именно, первый опорный элемент 15 содержит втулку 19, имеющую прямую цилиндрическую форму, и упор 20, имеющий приблизительно круглую форму, на нагруженной стороне относительно втулки 19. Первое радиальное подающее отверстие 21 и второе радиальное подающее отверстие 22 расположены во втулке 19. Первое подающее отверстие 23 упора расположено в упоре 20.Compared with the above comparative example, in this embodiment, the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22, and the first feed hole 23 of the stop are located in one common element. That is, these feed holes 21-23 are located on the first support member 15 on the outer peripheral portion of the main shaft 3. Namely, the first support member 15 comprises a sleeve 19 having a straight cylindrical shape and a stop 20 having an approximately circular shape on the loaded side relative to the sleeve 19. The first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22 are located in the sleeve 19. The first feed hole 23 of the stop is located in the stop 20.

Первое радиальное подающее отверстие 21 на ненагруженной стороне сообщается с радиальным проходом 31 в первом подшипниковом элементе 17 в радиальном направлении. Сжатый воздух, введенный внутрь корпуса 2, вводится из прохода 7 для воздушного потока через радиальный проход 31 в первое радиальное подающее отверстие 21. Введенный сжатый воздух подается к главному валу 3 от радиального направления.The first radial feed opening 21 on the unloaded side communicates with the radial passage 31 in the first bearing element 17 in the radial direction. Compressed air introduced into the housing 2 is introduced from the air flow passage 7 through the radial passage 31 into the first radial feed hole 21. The compressed air introduced is supplied to the main shaft 3 from the radial direction.

С другой стороны, второе радиальное подающее отверстие 22 на нагруженной стороне и первое подающее отверстие 23 упора в упоре 20 сообщаются с общим радиальным проходом 32 упора, расположенным в первом подшипниковом элементе 17. Сжатый воздух, введенный внутрь корпуса 2, вводится в радиальный проход 32 упора из прохода 7 для воздушного потока, и далее разветвляется в радиальном направлении и в направлении упора. Сжатый воздух, разветвленный в радиальном направлении, вводится во второе радиальное подающее отверстие 22 в сообщении с радиальным проходом 32 упора в радиальном направлении. Введенный сжатый воздух, подобным образом, подается к главному валу 3 от радиального направления. Сжатый воздух, разветвленный в направлении упора, вводится в первое радиальное подающее отверстие 23 в сообщении с радиальным проходом 32 упора в направлении упора. Введенный сжатый воздух подается к диску 10 от направления упора.On the other hand, the second radial feed hole 22 on the loaded side and the first feed hole 23 of the stop in the stop 20 are in communication with a common radial pass 32 of the stop located in the first bearing element 17. Compressed air introduced into the housing 2 is introduced into the radial passage 32 of the stop from the passage 7 for air flow, and further branches in the radial direction and in the direction of the stop. Compressed air branched in the radial direction is introduced into the second radial feed opening 22 in communication with the radial stop passage 32 of the stop in the radial direction. Introduced compressed air, similarly, is supplied to the main shaft 3 from the radial direction. Compressed air branched in the direction of the stop is introduced into the first radial feed opening 23 in communication with the radial passage 32 of the stop in the direction of the stop. The introduced compressed air is supplied to the disk 10 from the stop direction.

Как описано выше, образование потока сжатого воздуха в этом варианте выполнения уменьшает, как проиллюстрировано на Фиг. 1, расстояния L1' и L2' в направлении упора от нагрузки (лезвия 9) до первого радиального подающего отверстия 21 и второго радиального подающего отверстия 22.As described above, the formation of a stream of compressed air in this embodiment reduces, as illustrated in FIG. 1, the distances L1 'and L2' in the direction of stop from the load (blade 9) to the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22.

В особенности, один общий радиальный проход 32 упора разветвляет сжатый воздушный поток в радиальном направлении и в направлении упора и направляет эти потоки в подающие отверстия. Это достоверно уменьшает соответственные расстояния L1' и L2' в направлении упора по сравнению с расстояниями L1 и L2 в направлении упора в сравнительном примере с использованием различных проходов. В результате, это уменьшает поддерживающие расстояния (расстояния от радиальных подающих отверстий до нагрузки) от первого радиального подающего отверстия 21 и второго радиального подающего отверстия 22 до нагрузки (лезвия 9). Это увеличивает жесткость участка 6 радиально-упорного подшипника на нагруженной стороне, как подшипника под статическим давлением. Соответственно, это улучшает вращательную стабильность главного вала 3. Это уменьшает вибрацию и шум во время вращения главного вала 3.In particular, one common radial stop passage 32 branches out the compressed air flow in the radial direction and in the stop direction and directs these flows into the supply openings. This reliably reduces the respective distances L1 'and L2' in the direction of the stop as compared with the distances L1 and L2 in the direction of the stop in the comparative example using different passages. As a result, this reduces the support distances (distances from the radial feed holes to the load) from the first radial feed hole 21 and the second radial feed hole 22 to the load (blade 9). This increases the rigidity of the portion 6 of the angular contact bearing on the loaded side, like a bearing under static pressure. Accordingly, this improves the rotational stability of the main shaft 3. This reduces vibration and noise during rotation of the main shaft 3.

В выше описанной конфигурации между скрепленными первым опорным элементом 15 и вращательным главным валом 3 может быть создано тепло. В особенности, в первом опорном элементе 15 участок (например, втулка 19, которая имеет большое расстояние до главного вала 3), проходящий в направлении упора, стремится удерживать тепло.In the configuration described above, heat can be generated between the fastened first support member 15 and the rotational main shaft 3. In particular, in the first support element 15, a portion (for example, a sleeve 19, which has a large distance to the main shaft 3) extending in the direction of the stop, seeks to retain heat.

В связи с этим, в этом варианте выполнения проход 35 для хладагента расположен в особенности в первом подшипниковом элементе 17 на внешней периферийной стороне втулки 19. То есть, проход 35 для хладагента расположен в срединном участке между радиальным проходом 31 и радиальным проходом 32 упора первого подшипникового элемента 17. Соответственно, охлаждающая вода, протекающая через проход 35 для хладагента, обеспечивает возможность сравнительно равномерного охлаждения стороны (ненагруженной стороны) радиального прохода 31 и стороны (нагруженной стороны) радиального прохода 32 упора в проходе 35. В результате, это обеспечивает возможность равномерного охлаждения втулки 19 на внутренней периферийной стороне первого подшипникового элемента 17 в пределах широкой области в направлении упора.In this regard, in this embodiment, the refrigerant passage 35 is located in particular in the first bearing element 17 on the outer peripheral side of the sleeve 19. That is, the refrigerant passage 35 is located in the middle portion between the radial passage 31 and the radial passage 32 of the stop of the first bearing Element 17. Accordingly, cooling water flowing through the refrigerant passage 35 allows relatively uniform cooling of the side (unloaded side) of the radial passage 31 and the side (loaded side) of the radial passage 32 of the stop in the passage 35. As a result, this enables uniform cooling of the sleeve 19 on the inner peripheral side of the first bearing element 17 within a wide area in the direction of the stop.

В этом варианте выполнения, в особенности, второй подшипниковый элемент 18 расположен на нагруженной стороне корпуса 2. Второй опорный элемент 16 расположен на внутренней периферийной стороне второго подшипникового элемента 18. Дополнительно, прокладочный элемент 26 расположен между вторым подшипниковым элементом 18 и первым подшипниковым элементом 17. Этот прокладочный элемент 26 обеспечивает возможность надежного размещения относительных положений первого подшипникового элемента 17 и второго подшипникового элемента 18 в направлении упора. Дополнительно, прокладочный элемент 26 обеспечивает структуру участка 6 радиально-упорного подшипника (подшипникового элемента), который разделен на первый подшипниковый элемент 17 и второй подшипниковый элемент 18. Это улучшает свойство сборки участка 6 радиально-упорного подшипника.In this embodiment, in particular, the second bearing element 18 is located on the loaded side of the housing 2. The second supporting element 16 is located on the inner peripheral side of the second bearing element 18. Additionally, the spacer element 26 is located between the second bearing element 18 and the first bearing element 17. This spacer element 26 enables reliable positioning of the relative positions of the first bearing element 17 and the second bearing element 18 in the stop direction . Additionally, the spacer element 26 provides the structure of the angular contact bearing portion 6 (bearing element), which is divided into the first bearing element 17 and the second bearing element 18. This improves the assembly property of the angular contact bearing portion 6.

В связи с этим, выше описанный вариант выполнения может быть объединен любым образом, признанным пригодным.In this regard, the above described embodiment can be combined in any way deemed suitable.

Несмотря на то, что не приведено для примера, различные преобразования могут быть выполнены с этим вариантом выполнения в пределах объема охраны раскрытия.Although not exemplified, various transformations may be performed with this embodiment within the scope of the disclosure.

Дополнительно, это шпиндельное устройство может быть продолжением первого-пятого шпиндельных устройств. Первое шпиндельное устройство содержит корпус; двигатель, расположенный на ненагруженной стороне корпуса; главный вал с диском, приводимым в движение с возможностью вращения двигателем, и первый опорный элемент, который содержит: радиальное подающее отверстие, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к главному валу от радиального направления; и первое подающее отверстие упора, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к диску от ненагруженной стороны вдоль направления упора и поддержки главного вала бесконтактным образом.Additionally, this spindle device may be a continuation of the first to fifth spindle devices. The first spindle device comprises a housing; an engine located on the unloaded side of the housing; a main shaft with a drive rotatably driven by a motor, and a first support member that comprises: a radial feed hole configured to supply compressed air to the main shaft from a radial direction; and a first stop supply hole configured to supply compressed air to the disk from the unloaded side along the stop direction and support the main shaft in a non-contact manner.

Во втором шпиндельном устройстве согласно первому шпиндельному устройству первый опорный элемент дополнительно содержит: втулку, размещенную на внешнем периферийном участке главного вала; и упор, расположенный на нагруженной стороне втулки. Радиальное подающее отверстие содержит: первое радиальное подающее отверстие; и второе радиальное подающее отверстие на нагруженной стороне по отношению к первому радиальному подающему отверстию во втулке. Первое подающее отверстие упора расположено на участке участка упора в положении направления оси на нагруженной стороне по отношению ко второму радиальному подающему отверстию.In the second spindle device according to the first spindle device, the first support element further comprises: a sleeve located on the outer peripheral portion of the main shaft; and an emphasis located on the loaded side of the sleeve. The radial feed hole comprises: a first radial feed hole; and a second radial feed hole on the loaded side with respect to the first radial feed hole in the sleeve. The first stop delivery hole is located on a portion of the stop portion in an axis direction position on the loaded side with respect to the second radial feed hole.

Третье шпиндельное устройство согласно второму шпиндельному устройству дополнительно содержит первый подшипниковый элемент, расположенный на корпусе. Первый подшипниковый элемент имеет внутреннюю периферийную сторону, прикрепленную к внешнему периферийному участку первого опорного элемента. Корпус содержит проход для воздушного потока, который проходит через корпус в направлении упора, чтобы обеспечить возможность протекания сжатого воздуха. Первый подшипниковый элемент содержит: радиальный проход в сообщении с проходом для воздушного потока и первым радиальным подающим отверстием; и радиальный проход упора в сообщении с проходом для воздушного потока, вторым радиальным подающим отверстием и первым подающим отверстием упора.The third spindle device according to the second spindle device further comprises a first bearing element located on the housing. The first bearing element has an inner peripheral side attached to the outer peripheral portion of the first support element. The housing comprises an air flow passage that passes through the housing in the direction of the stop to allow compressed air to flow. The first bearing element comprises: a radial passage in communication with an air flow passage and a first radial feed opening; and a radial stop passage in communication with an air flow passage, a second radial feed hole and a first stop feed hole.

В четвертом шпиндельном устройстве согласно третьему шпиндельному устройству первый подшипниковый элемент содержит: проход для хладагента в срединном участке между радиальным проходом и радиальным проходом упора в направлении упора.In the fourth spindle device according to the third spindle device, the first bearing element comprises: a refrigerant passage in the middle portion between the radial passage and the radial stop passage in the stop direction.

Пятое шпиндельное устройство согласно любому из второго-четвертого шпиндельного устройства дополнительно содержит второй опорный элемент, второй подшипниковый элемент и прокладочный элемент. Второй опорный элемент расположен на внешнем периферийном участке главного вала на нагруженной стороне диска. Второй опорный элемент содержит второе подающее отверстие упора, выполненное с возможностью подачи сжатого воздуха к диску от нагруженной стороны вдоль направления упора. Второй подшипниковый элемент содержит поворотный проход в сообщении с проходом для воздушного потока и вторым подающим отверстием упора. Второй подшипниковый элемент расположен на корпусе. Второй подшипниковый элемент имеет внутреннюю периферийную сторону, прикрепленную к внешнему периферийному участку второго опорного элемента. Прокладочный элемент расположен между первым подшипниковым элементом и вторым подшипниковым элементом. Прокладочный элемент содержит сквозное отверстие в сообщении с поворотным проходом.The fifth spindle device according to any of the second to fourth spindle devices further comprises a second support element, a second bearing element and a spacer element. The second support element is located on the outer peripheral portion of the main shaft on the loaded side of the disk. The second support element comprises a second supply hole of the stop, configured to supply compressed air to the disk from the loaded side along the direction of the stop. The second bearing element includes a rotary passage in communication with the passage for air flow and the second feed opening of the stop. The second bearing element is located on the housing. The second bearing element has an inner peripheral side attached to the outer peripheral portion of the second support element. The spacer element is located between the first bearing element and the second bearing element. The gasket element contains a through hole in communication with the rotary passage.

Первое-пятое шпиндельные устройства увеличивают жесткость в отношении подшипника под статическим давлением.The fifth and fifth spindle devices increase the stiffness of a bearing under static pressure.

Вышеупомянутое подробное описание представлено в целях иллюстрации и описания. Многие преобразования и изменения возможны в свете выше отмеченных идей. Оно не предполагается исчерпывающим или ограничивающим сущность, описанную здесь, точной раскрытой формой. Несмотря на то, что сущность описана на языке, характерном для конструктивных признаков и/или методологических действий, должно быть понятно, что сущность, определенная в приложенной формуле полезной модели, необязательно ограничена специальными признаками или действиями, описанными выше. Точнее, специальные признаки и действия, описанные выше, раскрыты в качестве примерных форм осуществления формулы полезной модели, приложенной к описанию.The above detailed description is presented for purposes of illustration and description. Many transformations and changes are possible in light of the above ideas. It is not intended to be exhaustive or limiting of the entity described herein in its exact form disclosed. Despite the fact that the entity is described in a language characteristic of constructive features and / or methodological actions, it should be understood that the entity defined in the attached formula of the utility model is not necessarily limited to the specific features or actions described above. More specifically, the specific features and actions described above are disclosed as exemplary forms for implementing the utility model formula attached to the description.

Claims

1. Spindle device containing

housing;

the main shaft located in the housing, while the load is installed on the main shaft;

an engine located on the unloaded side of the main shaft in the housing to drive the main shaft into rotation;

a disk attached to the main shaft;

the first supporting element that supports the main shaft in a non-contact manner, comprises a radial feed hole configured to supply compressed air to the main shaft in a radial direction, a first stop supply hole configured to supply compressed air to the disk from the unloaded side along the stop direction, and a first bearing member located on an outer peripheral portion of a first support member in a housing;

a second support element located on the loaded side of the disk and containing a second bearing element located on its outer peripheral portion; and

a spacer element located between the first bearing element and the second bearing element.

2. The spindle device according to claim 1, in which

the first supporting element comprises a sleeve located on the outer peripheral portion of the main shaft, and a stop located on the loaded side of the sleeve,

the radial feed hole comprises a first radial feed hole and a second radial feed hole located in the sleeve, wherein the second radial feed hole is located on the loaded side with respect to the first radial feed hole, and

the first feed hole of the stop is located in

the loaded side with respect to the second radial feed opening in the abutment.

3. The spindle device according to claim 1, in which

the housing comprises an air flow passage that allows compressed air to flow along the stop direction, and

the first bearing element comprises a radial passage in communication with an air flow passage and a first radial feed hole, and a radial stop passage in communication with an air flow passage, a second radial feed hole and a first stop feed hole.

4. The spindle device according to claim 1, in which the first bearing element contains a passage for refrigerant between the radial passage and the radial passage of the stop.

5. The spindle device according to claim 1, in which

the second supporting element comprises a second supply hole of the stop, configured to supply compressed air to the disk from the loaded side along the direction of the stop, and

the second bearing element comprises a rotary passage in communication with the passage for air flow and the second feed opening of the stop.

6. The spindle device according to claim 1, in which the cushioning element contains a through hole in communication with a rotary passage.