WO2017090729A1 - スピンドル装置 - Google Patents

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WO2017090729A1
WO2017090729A1 PCT/JP2016/084975 JP2016084975W WO2017090729A1 WO 2017090729 A1 WO2017090729 A1 WO 2017090729A1 JP 2016084975 W JP2016084975 W JP 2016084975W WO 2017090729 A1 WO2017090729 A1 WO 2017090729A1
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rotating shaft
gas bearing
gas
housing
spindle device
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PCT/JP2016/084975
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小林　直也
高橋　淳
Original Assignee
日本精工株式会社
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    • F16C2320/00—Apparatus used in separating or mixing

Definitions

  • the present invention relates to a spindle device, and more particularly to a spindle device that can be suitably used for an electrostatic coating machine.
  • This spindle device 100 has a bell cup 101 at one end in the axial direction. And a rotating shaft 103 provided with a plurality of turbine blades 102 at the other end in the axial direction, a housing 104 through which the rotating shaft 103 is inserted, and a device case 105 for housing the housing 104, The rotating shaft 103 is rotated by jetting gas to the turbine blade 102.
  • Many electrostatic coating machines are mounted on articulated robots.
  • the rotating shaft 103 is supported by a gas bearing 106 attached to the housing 104 so as to be rotatable in the radial direction. Further, the rotating shaft 103 is supported in the thrust direction in a balance between the magnetic force attracting the flange portion 108 by the magnet 107 attached to the housing 104 and the reaction force when the gas bearing 106 blows gas to the flange portion 108. Yes.
  • the turbine blades 102 and the gas bearings 106 are arranged apart from each other in the axial direction, and have a long configuration in the axial direction. For this reason, there are problems such as an increase in weight as a whole, a large moment load applied to the gas bearing 106 due to the rotation of the turbine blades 102, and a long gas supply passage, and further improvements are required.
  • one axial end portion of the rotating shaft 103 to which the bell cup 101 is attached extends long from the flange portion 108 in the axial direction. For this reason, when the rotating shaft 103 rotates at a high speed, the swinging of the rotating shaft 103 increases, and the resonance frequency of the rotating shaft 103 is low.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and a first object thereof is to provide a spindle device that has a flat configuration with a short length in the axial direction and can be reduced in size and weight. is there.
  • a second object is to provide a spindle device that can suppress the rotation of the rotating shaft and increase the resonance frequency of the rotating shaft.
  • the above object of the present invention can be achieved by the following constitution. (1) a rotating shaft on which a plurality of turbine blades are provided in the circumferential direction; A housing that houses the rotating shaft; A gas bearing attached to the housing and floatingly supporting the rotating shaft in a non-contact manner with respect to the housing by supplying gas; A spindle device that rotationally drives the rotating shaft by ejecting gas to the plurality of turbine blades, The spindle device, wherein the plurality of turbine blades overlap with the gas bearing in an axial direction.
  • a rotating shaft on which a plurality of turbine blades are provided in the circumferential direction A housing that houses the rotating shaft; A gas bearing attached to the housing and floatingly supporting the rotating shaft in a non-contact manner with respect to the housing by supplying gas; A spindle device that rotationally drives the rotating shaft by ejecting gas to the plurality of turbine blades, The rotating shaft is provided with a work attachment portion to which a work is attached, The spindle device according to claim 1, wherein the work mounting portion overlaps the gas bearing in the axial direction.
  • the rotating shaft connects the large-diameter cylindrical portion in which the plurality of turbine blades are formed, the small-diameter cylindrical portion constituting the work mounting portion, the large-diameter cylindrical portion, and the small-diameter cylindrical portion.
  • a flange portion extending in a radial direction,
  • the work attachment portion includes a tapered surface and attachment screws formed on an inner peripheral surface of the small diameter cylindrical portion.
  • the spindle device of the present invention since the plurality of turbine blades overlap with the gas bearing in the axial direction, the spindle device can be flattened, and can be painted in a narrow space due to downsizing or lighter. Thus, the robot can be reduced in size. Further, with this configuration, the moment load applied to the gas bearing due to the rotation of the turbine blade can be reduced as compared with the configuration in which the plurality of turbine blades and the gas bearing are separated in the axial direction. The pressure loss can be suppressed by reducing the pipe resistance.
  • the workpiece mounting portion overlaps the gas bearing in the axial direction, so that the axial length of the rotating shaft can be shortened. Thereby, the whirling of the rotating shaft can be reduced, and the resonance frequency of the rotating shaft can be increased.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a housing and a rotary shaft for explaining the turbine blade and nozzle of FIG. 9. It is sectional drawing of the conventional spindle apparatus.
  • the left side shown in FIG. 1 is referred to as the front side, and the right side is referred to as the rear side.
  • the spindle device 10 of the present embodiment is an air turbine drive type spindle device used for an electrostatic coating machine.
  • the spindle device 10 includes a rotating shaft 12 in which a plurality of turbine blades 11 are provided in the circumferential direction, a housing 20 that accommodates the rotating shaft 12, a gas bearing 40, and a magnet 50.
  • the rotating shaft 12 is a housing. 20 and a radial bearing and a thrust bearing that are supported in a radial direction and a thrust direction.
  • the rotating shaft 12 has a mounting screw 13 and a tapered surface 14 on the outer peripheral surface, and a work mounting portion 15 to which a bell cup 1 which is a coating jig for spraying paint in a mist form is mounted, A flange portion 16 extending radially outward from the base end portion of the mounting portion 15 and a cylindrical portion 17 extending axially from the outer diameter portion of the flange portion 16 are formed in a hollow shape. ing.
  • the plurality of turbine blades 11 are formed by processing the outer peripheral surface of the cylindrical portion 17.
  • the housing 20 has a front housing 21 and a rear housing 22.
  • the front housing 21 is formed in a hollow shape so as to cover the front side surface of the flange portion 16 of the rotating shaft 12 and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 17.
  • the rear housing 22 is also formed in a hollow shape, and is fastened and fixed to the rear end surface of the front housing 21 by a bolt (not shown).
  • the rear housing 22 includes an axially extending portion 23 that extends from the inner side of the cylindrical portion 17 of the rotating shaft 12 toward the rear side surface of the flange portion 16, and has a substantially L-shaped cross section.
  • the gas bearing 40 is a cylindrical porous member, and is attached to the outer peripheral surface of the axially extending portion 23 of the rear housing 22.
  • the gas bearing 40 blows compressed air toward the inner peripheral surface of the cylindrical portion 17 of the rotating shaft 12 by supplying gas from a bearing air supply path 24 formed in the rear housing 22, and
  • the rotating shaft 12 is levitated and supported without contact. Thereby, the rotating shaft 12 is supported in the radial direction with respect to the housing 20 by the gas bearing 40.
  • the gas bearing 40 has an axial front end face opposed to the rear side surface of the flange portion 16 of the rotary shaft 12, and compressed air is blown out toward the rear side surface of the flange portion 16.
  • the magnet 50 is held by a magnet yoke 51, and the magnet yoke 51 is attached by screwing to a magnet attachment portion 25 formed inside the axially extending portion 23 of the rear housing 22.
  • the magnet 50 is in close proximity to the rear side surface of the flange portion 16. Therefore, the flange portion 16 is pulled backward by the magnetic force of the magnet 50.
  • the gas bearing 40 generates a reaction force by blowing compressed air toward the rear side surface (axial side surface) of the flange portion 16, and the rotating shaft is generated by the attractive force of the magnet 50 and the reaction force of the gas bearing 40. 12 is supported in the thrust direction with respect to the housing 20.
  • a turbine air supply path 26 for supplying compressed air for operation to the turbine blades 11 is formed in the front housing 21 and the rear housing 22, and the front housing 21 communicates with the turbine air supply path 26.
  • a plurality of forward rotation nozzles 27 (in the present embodiment, six at regular intervals in the circumferential direction) are formed so as to be inclined to one side in the circumferential direction with respect to the radial direction (see FIG. 2). .
  • the front housing 21 and the rear housing 22 are formed with another turbine air supply path 28 for supplying compressed air for braking to the turbine blades 11, and the front housing 21 is supplied with another turbine air supply.
  • a reversing nozzle 29 is formed which communicates with the path 28 and extends in a straight line inclined to the other side in the circumferential direction with respect to the radial direction.
  • a turbine air exhaust hole 30 for exhausting turbine air and a detection hole 31 for inserting a rotation sensor are formed through the axial direction.
  • the spindle apparatus 10 configured in this way, by supplying gas to the gas bearing 40, the plurality of forward rotation nozzles 27 to the plurality of turbines while the rotary shaft 12 is rotatably supported by the housing 20. By ejecting gas toward the blades 11, the kinetic energy of the jet is converted into the rotational driving force of the rotational shaft 12, and the rotational shaft 12 is rotationally driven.
  • the spindle device 10 of the present embodiment is configured such that the plurality of turbine blades 11 overlap the gas bearing 40 in the axial direction.
  • the spindle device 10 can be flattened, and the robot can be downsized by painting in a narrow space due to downsizing and by reducing the weight.
  • the turbine outer diameter can be increased, and the turbine torque can be increased to increase the coating speed.
  • the bearing air supply path 24 ejects air toward the radially outer side, and the forward rotation nozzle 27 and the reverse rotation nozzle 29 that are turbine nozzles discharge the air toward the radially inner side. It becomes composition to erupt. Therefore, the bearing air supply path 24 passes through the radially inner side of the turbine air exhaust hole 30 and opens to the rear end surface of the rear housing 22.
  • the turbine air supply paths 26 and 28 are in the radial direction of the turbine air exhaust hole 30. Opening to the rear end face of the rear housing 22 through the outside, the degree of freedom of layout of these paths 24, 26, 28 is increased.
  • a magnet 50 that attracts the flange portion 16 provided on the rotating shaft 12 in the axial direction is further provided, and the gas bearing 40 is an inner periphery of the rotating shaft 12 that is a peripheral surface of the rotating shaft 12 facing the gas bearing 40.
  • the gas is blown toward the surface and the axial side surface of the flange portion 16, and the rotary shaft 12 is supported by the gas bearing 40 and the magnet 50 in the radial direction and the thrust direction with respect to the housing 20.
  • the housing 20 can be compactly supported.
  • the gas bearing 40a is configured to have a longer axial dimension than the gas bearing 40 of the first embodiment.
  • gas is supplied to the gas bearing 40a from the opening of the bearing air supply path 24 branched into two at two positions in the axial direction, and the exhaust hole 41 that penetrates radially in the axial intermediate portion.
  • the bearing air discharge path 32 formed in the rear housing 22 communicates to discharge gas to the outside.
  • the gas bearing 40a supplies gas in the several position in an axial direction, and can lengthen the axial direction dimension of the gas bearing 40a. Therefore, the spindle device 10a can increase the moment rigidity of the spindle device 10a, although the overall axial dimension is longer than that of the first embodiment.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
  • the spindle device 10b of the present embodiment is an air turbine drive type spindle device used for an electrostatic coating machine.
  • the spindle device 10b includes a rotating shaft 12b in which a plurality of turbine blades 11 are provided in the circumferential direction, a housing 20b that houses the rotating shaft 12b, a gas bearing 40, and a magnet 50, and the rotating shaft 12b is a housing.
  • a radial bearing and a thrust bearing which are supported in a radial direction and a thrust direction with respect to 20b.
  • the rotating shaft 12b has a mounting screw 13 and a tapered surface 14 on the outer peripheral surface, and a work mounting portion 15 to which a bell cup 1 which is a coating jig for spraying paint in a mist form is mounted.
  • a flange portion 16 extending radially outward from the base end portion of the mounting portion 15 and a cylindrical portion 17 extending axially from a radial intermediate portion of the flange portion 16 are formed in a hollow shape.
  • the plurality of turbine blades 11 are formed by processing the inner peripheral surface of the cylindrical portion 17.
  • the housing 20b has a front housing 21, a rear housing 22, and a front lid 35, each of which is formed in a hollow shape.
  • the front housing 21 is positioned on the outer diameter side of the cylindrical portion 17 of the rotating shaft 12b, and the front lid 35 is formed so as to face the front side surface of the flange portion 16 in close proximity.
  • the front lid 35, the front housing 21, and the rear housing 22 are fastened and fixed by bolts (not shown).
  • the rear housing 22 includes an axially extending portion 23 that extends from the inner side of the cylindrical portion 17 of the rotating shaft 12b toward the rear side surface of the flange portion 16, and has a substantially L-shaped cross section.
  • the gas bearing 40 is a cylindrical porous member and is attached to the inner peripheral surface of the front housing 21.
  • the gas bearing 40 blows compressed air toward the outer peripheral surface of the cylindrical portion 17 of the rotating shaft 12b by supplying gas from the bearing air supply path 24 formed in the front housing 21 and the rear housing 22, and the housing 20b.
  • the rotary shaft 12b is levitated and supported without contact. Thereby, the rotating shaft 12b is supported by the gas bearing 40 in the radial direction with respect to the housing 20b.
  • the gas bearing 40 has an axial front end face opposed to the rear side surface of the flange portion 16 of the rotary shaft 12b, and compressed air is blown toward the rear side surface of the flange portion 16.
  • the magnet 50 is held by a magnet yoke 51, and the magnet yoke 51 is attached by screwing to a magnet attachment portion 25 formed inside the axially extending portion 23 of the rear housing 22.
  • the magnet 50 is in close proximity to the rear side surface of the flange portion 16. Therefore, the flange portion 16 is pulled backward by the magnetic force of the magnet 50.
  • the gas bearing 40 generates a reaction force by blowing compressed air toward the rear side surface (axial side surface) of the flange portion 16, and the rotating shaft is generated by the attractive force of the magnet 50 and the reaction force of the gas bearing 40. 12b is supported in the thrust direction with respect to the housing 20b.
  • a turbine air supply path 26 for supplying compressed air for operation to the turbine blades 11, and another turbine air supply path 28 for supplying compressed air for brakes to the turbine blades 11, Furthermore, a nozzle ring 36 in which a plurality of nozzles 27 and 29 are formed is attached to the outer peripheral surface of the axially extending portion 23 of the rear housing 22. As shown in FIG. 5, the nozzle ring 36 communicates with the turbine air supply path 26, and a plurality of (in the present embodiment, the circumferential direction) linearly incline toward the radial direction one side with respect to the radial direction. Are formed at regular intervals (6) normal rotation nozzles 27 and other turbine air supply passages 28, and the reverse rotation nozzles 29 are formed to extend in a straight line inclined to the other circumferential side with respect to the radial direction. Yes.
  • a turbine air exhaust hole 30 for exhausting turbine air and a detection hole 31 for inserting a rotation sensor are formed through the axial direction.
  • the spindle apparatus 10b configured in this manner, by supplying gas to the gas bearing 40, the plurality of forward rotation nozzles 27 to the plurality of turbines in a state where the rotating shaft 12b is rotatably supported by the housing 20b. By ejecting gas toward the blades 11, the kinetic energy of the jet is converted into the rotational driving force of the rotational shaft 12b, and the rotational shaft 12b is rotationally driven.
  • the spindle device 10b of the present embodiment is configured such that the plurality of turbine blades 11 overlap the gas bearing 40 in the axial direction.
  • the spindle device 10b can be flattened, and the robot can be downsized by painting in a narrow space due to downsizing and by reducing the weight.
  • the plurality of turbine blades 11 are arranged radially inward with respect to the gas bearing 40, the moment of inertia during rotation of the rotary shaft 12b is reduced, and the time for acceleration / deceleration can be reduced.
  • the bearing air supply path 24 ejects air toward the radially inner side, and the forward rotation nozzle 27 and the reverse rotation nozzle 29 that are turbine nozzles discharge the air toward the radially outer side. It becomes composition to erupt. Therefore, the bearing air supply path 24 passes through the outer side in the radial direction than the turbine air exhaust hole 30 and opens to the rear end surface of the rear housing 22.
  • the turbine air supply paths 26 and 28 are in the radial direction of the turbine air exhaust hole 30. Opening to the rear end face of the rear housing 22 through the inside, the degree of freedom of layout of these paths 24, 26, 28 is increased.
  • the magnet 50 which further attracts the flange part 16 provided in the rotating shaft 12b to an axial direction is further provided, and the gas bearing 40 is an outer peripheral surface of the rotating shaft 12b which is a surrounding surface of the rotating shaft 12 facing this gas bearing 40. And the gas is blown toward the axial side surface of the flange portion 16, and the rotary shaft 12b is supported by the gas bearing 40 and the magnet 50 in the radial direction and the thrust direction with respect to the housing 20b. It can be supported compactly with respect to 20b.
  • the gas bearing 40a is configured to have a longer axial dimension than the gas bearing 40 of the third embodiment.
  • gas is supplied to the gas bearing 40a from the opening of the bearing air supply path 24 branched into two at two positions in the axial direction, and the exhaust hole 41 that penetrates radially in the axial intermediate portion.
  • the bearing air discharge path 32 formed in the rear housing 22 communicates to discharge gas to the outside.
  • the gas bearing 40a supplies gas in the several position in an axial direction, and can lengthen the axial direction dimension of the gas bearing 40a. Therefore, the spindle device 10c can increase the moment rigidity of the spindle device 10c, although the overall axial dimension is longer than that of the first embodiment. In addition, about another structure and effect
  • the spindle device 10d of the present embodiment is an air turbine drive type spindle device used for an electrostatic coating machine.
  • the spindle device 10d includes a rotating shaft 12 in which a plurality of turbine blades 11 are provided in the circumferential direction, a housing 20 that houses the rotating shaft 12, a gas bearing 40, and a magnet 50.
  • the rotating shaft 12 is a housing. 20 and a radial bearing and a thrust bearing that are supported in a radial direction and a thrust direction.
  • the rotary shaft 12 has a large diameter cylindrical portion 17d in which a plurality of turbine blades 11 are formed, and a work attachment portion 15 to which a bell cup (work) 1 which is a coating jig for spraying the paint in a mist form is attached. And a flange portion 16 that extends in the radial direction by connecting the large diameter cylindrical portion 17d and the small diameter cylindrical portion 18 and is formed in a hollow shape.
  • the large-diameter cylindrical portion 17d and the small-diameter cylindrical portion 18 extend to one side (rearward) in the axial direction with respect to the flange portion 16, and the rotary shaft 12 is formed in a substantially U-shaped cross section.
  • the plurality of turbine blades 11 are formed by processing the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 17d.
  • the small diameter cylindrical portion 18 constituting the work mounting portion 15 has a tapered surface 14 and mounting screws 13 on the inner peripheral surface, and is formed in this order from the front to the rear of the small diameter cylindrical portion 18.
  • the housing 20 has a front housing 21 and a rear housing 22.
  • the front housing 21 is formed in a hollow shape so as to cover the front side surface of the flange portion 16 of the rotating shaft 12 and the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 17d.
  • the rear housing 22 is also formed in a hollow shape, and is fastened and fixed to the rear end surface of the front housing 21 by a bolt (not shown).
  • the rear housing 22 includes an axially extending portion 23 that extends from the inner side of the large-diameter cylindrical portion 17d of the rotating shaft 12 toward the rear side surface of the flange portion 16, and has a substantially L-shaped cross section. .
  • the gas bearing 40 is a cylindrical porous member, and is attached to the outer peripheral surface of the axially extending portion 23 of the rear housing 22.
  • the gas bearing 40 blows compressed air toward the inner peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 17 d of the rotating shaft 12 by supplying gas from a bearing air supply path 24 formed in the rear housing 22.
  • the rotary shaft 12 is levitated and supported without contact. Thereby, the rotating shaft 12 is supported in the radial direction with respect to the housing 20 by the gas bearing 40.
  • the gas bearing 40 has an axial front end face opposed to the rear side surface of the flange portion 16 of the rotary shaft 12, and compressed air is blown out toward the rear side surface of the flange portion 16.
  • the gas bearing 40 is supplied with gas from the opening of the bearing air supply path 24 branched into two at two positions in the axial direction, and penetrates in the axially intermediate portion in the radial direction.
  • An exhaust hole 41 is provided, and a bearing air discharge path 32 formed in the rear housing 22 communicates to discharge gas to the outside.
  • the magnet 50 is held by a magnet yoke 51, and the magnet yoke 51 is attached by screwing to a magnet attachment portion 25 formed inside the axially extending portion 23 of the rear housing 22.
  • the magnet 50 is in close proximity to the rear side surface of the flange portion 16. Therefore, the flange portion 16 is pulled backward by the magnetic force of the magnet 50.
  • the gas bearing 40 generates a reaction force by blowing compressed air toward the rear side surface (axial side surface) of the flange portion 16, and the rotating shaft is generated by the attractive force of the magnet 50 and the reaction force of the gas bearing 40. 12 is supported in the thrust direction with respect to the housing 20.
  • a turbine air supply path 26 for supplying compressed air for operation to the turbine blades 11 is formed in the front housing 21 and the rear housing 22, and the front housing 21 communicates with the turbine air supply path 26.
  • a plurality of forward rotation nozzles 27 (in this embodiment, six at regular intervals in the circumferential direction) are formed so as to be inclined to one side in the circumferential direction with respect to the radial direction (see FIG. 8).
  • the front housing 21 and the rear housing 22 are formed with another turbine air supply path 28 for supplying compressed air for braking to the turbine blades 11, and the front housing 21 is supplied with another turbine air supply.
  • a reversing nozzle 29 is formed which communicates with the path 28 and extends in a straight line inclined to the other side in the circumferential direction with respect to the radial direction.
  • a turbine air exhaust hole 30 for exhausting turbine air and a detection hole 31 for inserting a rotation sensor are formed through the axial direction.
  • the spindle device 10 d configured as described above, by supplying gas to the gas bearing 40, the plurality of forward rotation nozzles 27 to the plurality of turbines while the rotary shaft 12 is rotatably supported by the housing 20.
  • the kinetic energy of the jet is converted into the rotational driving force of the rotational shaft 12, and the rotational shaft 12 is rotationally driven.
  • the axial direction length of the rotating shaft 12 can be shortened.
  • the whirling of the rotating shaft 12 can be reduced, and the resonance frequency of the rotating shaft 12 can be increased. Therefore, since the critical speed of the spindle device 10d is higher than the rotational speed region in use, the O-ring that has been conventionally provided between the rotary shaft 12 and the housing 20 can be omitted.
  • the plurality of turbine blades 11 are configured to overlap with the gas bearing 40 in the axial direction.
  • the spindle device 10d can be flattened, and the robot can be downsized by painting in a narrow space due to downsizing and by reducing the weight.
  • the turbine outer diameter can be increased, and the turbine torque can be increased to increase the coating speed.
  • the bearing air supply path 24 ejects air toward the radially outer side, and the forward rotation nozzle 27 and the reverse rotation nozzle 29 that are turbine nozzles discharge the air toward the radially inner side. It becomes composition to erupt. Therefore, the bearing air supply path 24 passes through the radially inner side of the turbine air exhaust hole 30 and opens to the rear end surface of the rear housing 22.
  • the turbine air supply paths 26 and 28 are in the radial direction of the turbine air exhaust hole 30. Opening to the rear end face of the rear housing 22 through the outside, the degree of freedom of layout of these paths 24, 26, 28 is increased.
  • a magnet 50 that attracts the flange portion 16 provided on the rotating shaft 12 in the axial direction is further provided, and the gas bearing 40 blows gas toward the inner peripheral surface of the rotating shaft 12 and the side surface in the axial direction of the flange portion 16. Since the rotary shaft 12 is supported by the gas bearing 40 and the magnet 50 in the radial direction and the thrust direction with respect to the housing 20, the rotary shaft 12 can be supported compactly with respect to the housing 20.
  • the gas bearing 40 supplies gas at a plurality of positions in the axial direction, the axial dimension of the gas bearing 40 can be lengthened, and the moment rigidity of the spindle device 10d can be increased.
  • the spindle device 10e of this embodiment is also an air turbine drive type spindle device used for an electrostatic coating machine.
  • This spindle device 10e is also the same as that of the fifth embodiment in that it includes a rotating shaft 12b, a housing 20b, and a radial bearing and a thrust bearing constituted by a gas bearing 40 and a magnet 50.
  • the plurality of turbine blades 11 is different from that of the fifth embodiment in that the turbine blades 11 are arranged radially inward with respect to the gas bearing 40.
  • the rotary shaft 12b has a large-diameter cylindrical portion 17d where a plurality of turbine blades 11 are formed and a workpiece attachment portion 15 to which a bell cup (work) 1 which is a coating jig for spraying the paint in a mist form is attached. And a flange portion 16 that extends in the radial direction by connecting the large diameter cylindrical portion 17d and the small diameter cylindrical portion 18 and is formed in a hollow shape.
  • the large-diameter cylindrical portion 17d and the small-diameter cylindrical portion 18 extend to one axial side (rearward) with respect to the flange portion 16, respectively.
  • the flange portion 16 extends radially outward from the large-diameter cylindrical portion 17d.
  • the plurality of turbine blades 11 are formed by processing the inner peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 17d.
  • the housing 20b has a front housing 21, a rear housing 22, and a front lid 35, each of which is formed in a hollow shape.
  • the front housing 21 is located on the outer diameter side of the large-diameter cylindrical portion 17d of the rotary shaft 12b, and the front lid 35 is formed so as to be close to and opposed to the front side surface of the flange portion 16.
  • the front lid 35, the front housing 21, and the rear housing 22 are fastened and fixed by bolts (not shown).
  • the rear housing 22 includes an axially extending portion 23 that extends from the inside of the large-diameter cylindrical portion 17d of the rotating shaft 12b toward the rear side surface of the flange portion 16, and is formed in a substantially L-shaped cross section. .
  • the gas bearing 40 is a cylindrical porous member and is attached to the inner peripheral surface of the front housing 21.
  • the gas bearing 40 blows compressed air toward the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 17d of the rotary shaft 12b by supplying gas from the bearing air supply path 24 formed in the front housing 21 and the rear housing 22.
  • the rotary shaft 12b is levitated and supported without contact with the housing 20b. Thereby, the rotating shaft 12b is supported by the gas bearing 40 in the radial direction with respect to the housing 20b.
  • the gas bearing 40 has an axial front end face opposed to the rear side surface of the flange portion 16 of the rotary shaft 12b, and compressed air is blown toward the rear side surface of the flange portion 16.
  • the magnet 50 is held by a magnet yoke 51, and the magnet yoke 51 is attached by screwing to a magnet attachment portion 25 formed inside the axially extending portion 23 of the rear housing 22.
  • the magnet 50 is in close proximity to the rear side surface of the flange portion 16. Therefore, the flange portion 16 is pulled backward by the magnetic force of the magnet 50.
  • the gas bearing 40 generates a reaction force by blowing compressed air toward the rear side surface (axial side surface) of the flange portion 16, and the rotating shaft is generated by the attractive force of the magnet 50 and the reaction force of the gas bearing 40. 12b is supported in the thrust direction with respect to the housing 20b.
  • a turbine air supply path 26 for supplying compressed air for operation to the turbine blades 11, and another turbine air supply path 28 for supplying compressed air for brakes to the turbine blades 11, Furthermore, a nozzle ring 36 in which a plurality of nozzles 27 and 29 are formed is attached to the outer peripheral surface of the axially extending portion 23 of the rear housing 22. As shown in FIG. 10, the nozzle ring 36 communicates with the turbine air supply path 26 and is inclined to one side in the circumferential direction with respect to the radial direction and extends in a straight line (in the present embodiment, the circumferential direction). Are formed at regular intervals (6) normal rotation nozzles 27 and other turbine air supply passages 28, and the reverse rotation nozzles 29 are formed to extend in a straight line inclined to the other circumferential side with respect to the radial direction. Yes.
  • a turbine air exhaust hole 30 for exhausting turbine air and a detection hole 31 for inserting a rotation sensor are formed through the axial direction.
  • the spindle device 10e configured as described above, by supplying gas to the gas bearing 40, the plurality of normal rotation nozzles 27 to the plurality of turbines in a state where the rotating shaft 12b is rotatably supported by the housing 20b. By ejecting gas toward the blades 11, the kinetic energy of the jet is converted into the rotational driving force of the rotational shaft 12b, and the rotational shaft 12b is rotationally driven.
  • the axial direction length of the rotating shaft 12b can be shortened.
  • the whirling of the rotating shaft 12b can be reduced, and the resonance frequency of the rotating shaft 12b can be increased. Therefore, since the critical speed of the spindle device 10e becomes higher than the rotational speed region in use, the O-ring that has been conventionally provided between the rotary shaft 12b and the housing 20b can be omitted.
  • the plurality of turbine blades 11 are configured to overlap the gas bearing 40 in the axial direction.
  • the spindle device 10e can be flattened, and the robot can be downsized by painting in a narrow space due to downsizing and by reducing the weight.
  • the plurality of turbine blades 11 are arranged radially inward with respect to the gas bearing 40, the moment of inertia during rotation of the rotary shaft 12b is reduced, and the time for acceleration / deceleration can be reduced.
  • the bearing air supply path 24 ejects air toward the radially inner side, and the forward rotation nozzle 27 and the reverse rotation nozzle 29 that are turbine nozzles discharge the air toward the radially outer side. It becomes composition to erupt. Therefore, the bearing air supply path 24 passes through the outer side in the radial direction than the turbine air exhaust hole 30 and opens to the rear end surface of the rear housing 22.
  • the turbine air supply paths 26 and 28 are in the radial direction of the turbine air exhaust hole 30. Opening to the rear end face of the rear housing 22 through the inside, the flexibility of the layout of these paths 24, 26, and 28 is increased. In addition, about another structure and effect
  • this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation
  • the spindle device of the present invention has been described as being used in an electrostatic coating machine, but the present invention is not limited to this, and a semiconductor manufacturing apparatus (wafer outer peripheral chamfering machine) or machined product It can also be applied to edge deburring machines.
  • the phrase “the plurality of turbine blades of the present invention overlap with the gas bearing in the axial direction” includes a configuration in which at least some of the plurality of turbine blades overlap in the axial direction. That is, as in the present embodiment, the configuration may be such that the axial ends of the plurality of turbine blades overlap with the gas bearing in the axial direction, or at least a part of the axial direction of the plurality of turbine blades is axial.
  • the rotary shafts 12 and 12b are supported in the radial direction and the thrust direction using the gas bearing and the magnet.
  • the rotary shaft 12 is used in the radial direction and the thrust direction using a plurality of gas bearings. , 12b may be supported.
  • the gas bearing of the present invention is not limited to the one constituted by the porous member, and may be another static pressure type such as a self-contained throttle.
  • the gas bearing using the porous member can easily ensure the rigidity, and therefore, sufficient rigidity can be ensured even when the gas flow rate is small.

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Abstract

スピンドル装置（１０）は、複数のタービン羽根（１１）が円周方向に亙って設けられる回転軸（１２）と、該回転軸（１２）を収容するハウジング（２０）と、該ハウジング（２０）に取り付けられ、気体の供給により、ハウジング（２０）に対して回転軸（１２）を非接触で浮上支持する気体軸受（４０）と、を備え、複数のタービン羽根（１１）に気体が噴出されることにより回転軸（１２）を回転駆動する。複数のタービン羽根（１１）は、該気体軸受（４０）と軸方向においてオーバーラップする。これにより、軸方向の長さが短い扁平な構成とし、小型化及び軽量化を実現可能である。

Description

スピンドル装置
　本発明は、スピンドル装置に関し、より詳細には、静電塗装機に好適に使用可能なスピンドル装置に関する。
　従来、静電塗装機に使用されるスピンドル装置としては、図１１に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照。）このスピンドル装置１００は、軸方向一端部にベルカップ１０１が取り付けられ、軸方向他端部に複数のタービン羽根１０２が設けられた回転軸１０３と、回転軸１０３が挿通されるハウジング１０４と、ハウジング１０４を収容する装置ケース１０５と、を備え、複数のタービン羽根１０２に気体を噴出することで、回転軸１０３を回転させている。また、静電塗装機の多くは、多関節ロボットに搭載されて使用されている。
　また、この回転軸１０３は、ハウジング１０４に取り付けられた気体軸受１０６によって、ラジアル方向に回転自在に支持されている。さらに、回転軸１０３は、ハウジング１０４に取り付けられた磁石１０７によってフランジ部１０８を引き付ける磁力と、気体軸受１０６によってフランジ部１０８に気体を吹き付ける際の反力との釣り合いで、スラスト方向に支持されている。
日本国特開２００６－７７７９７号公報
　ところで、図１１に示すようなスピンドル装置１００では、タービン羽根１０２と気体軸受１０６とが軸方向に離間して配置されており、軸方向に長い構成となる。このため、全体としての重量アップ、タービン羽根１０２の回転によって気体軸受１０６にかかるモーメント負荷大、長い気体の供給通路といった課題が存在し、さらなる改善が求められる。
　また、図１１に示すようなスピンドル装置１００では、ベルカップ１０１が取り付けられる回転軸１０３の軸方向一端部がフランジ部１０８から軸方向に長く延出している。このため、回転軸１０３が高速回転すると、回転軸１０３の振れ回りが大きくなり、また、回転軸１０３の共振周波数が低いことから、危険速度に対する対策が必要となる。
　本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、軸方向の長さが短い扁平な構成とし、小型化及び軽量化を実現可能なスピンドル装置を提供することにある。また、第２の目的は、回転軸の振れ回りを抑え、回転軸の共振周波数を上げることができるスピンドル装置を提供することにある。
　本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）　複数のタービン羽根が円周方向に亙って設けられる回転軸と、
　該回転軸を収容するハウジングと、
　該ハウジングに取り付けられ、気体の供給により、前記ハウジングに対して前記回転軸を非接触で浮上支持する気体軸受と、
を備え、前記複数のタービン羽根に気体が噴出されることにより前記回転軸を回転駆動するスピンドル装置であって、
　前記複数のタービン羽根は、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とするスピンドル装置。
（２）　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
　前記気体軸受は、該気体軸受と対向する前記回転軸の周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする（１）に記載のスピンドル装置。
（３）　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向外側に配置されることを特徴とする（１）に記載のスピンドル装置。
（４）　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
　前記気体軸受は、前記回転軸の内周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする（３）に記載のスピンドル装置。
（５）　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向内側に配置されることを特徴とする（１）に記載のスピンドル装置。
（６）　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
　前記気体軸受は、前記回転軸の外周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする（５）に記載のスピンドル装置。
（７）　前記気体軸受は、軸方向における複数の位置で気体が供給されることを特徴とする（１）～（６）のいずれかに記載のスピンドル装置。
（８）　複数のタービン羽根が円周方向に亙って設けられる回転軸と、
　該回転軸を収容するハウジングと、
　該ハウジングに取り付けられ、気体の供給により、前記ハウジングに対して前記回転軸を非接触で浮上支持する気体軸受と、
を備え、前記複数のタービン羽根に気体が噴出されることにより前記回転軸を回転駆動するスピンドル装置であって、
　前記回転軸には、ワークが取り付けられるワーク取付部が設けられ、
　前記ワーク取付部は、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とするスピンドル装置。
（９）　前記回転軸は、前記複数のタービン羽根が形成される大径円筒部と、前記ワーク取付部を構成する小径円筒部と、前記大径円筒部と前記小径円筒部とを連結して径方向に延出するフランジ部と、を備え、
　前記大径円筒部及び前記小径円筒部は、前記フランジ部に対してそれぞれ軸方向一方側に延出することを特徴とする（８）に記載のスピンドル装置。
（１０）　前記ワーク取付部は、前記小径円筒部の内周面に形成されるテーパ面及び取付用ねじを有することを特徴とする（９）に記載のスピンドル装置。
（１１）　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向外側に配置され、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とする（８）～（１０）のいずれかに記載のスピンドル装置。
（１２）　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
　前記気体軸受は、前記回転軸の内周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする（１１）に記載のスピンドル装置。
（１３）　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向内側に配置され、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とする（８）～（１０）のいずれかに記載のスピンドル装置。
（１４）　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
　前記気体軸受は、前記回転軸の外周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする（１３）に記載のスピンドル装置。
（１５）　前記気体軸受には、軸方向における複数の位置で気体が供給されることを特徴とする（８）～（１４）のいずれかに記載のスピンドル装置。
　本発明のスピンドル装置によれば、複数のタービン羽根は、気体軸受と軸方向においてオーバーラップしているので、スピンドル装置を扁平化することができ、小型化による狭い空間での塗装や、軽量化により、ロボットの小型化を実現することができる。また、この構成により、複数のタービン羽根と気体軸受とが軸方向に離間している構成に比べて、タービン羽根の回転による気体軸受かかるモーメント負荷を軽減することができ、さらに、気体の供給通路が短くなり、配管抵抗が小さくなることで、圧力損失を抑制することができる。
　また、本発明のスピンドル装置によれば、ワーク取付部は、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることで、回転軸の軸方向長さを短くすることができる。これにより、回転軸の振れ回りを小さくすることができ、また、回転軸の共振周波数を上げることができる。
本発明の第１実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。 タービン羽根及びノズルを説明するためのハウジングと回転軸の概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。 本発明の第３実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。 タービン羽根及びノズルを説明するためのハウジングと回転軸の概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。 図７のタービン羽根及びノズルを説明するためのハウジングと回転軸の概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。 図９のタービン羽根及びノズルを説明するためのハウジングと回転軸の概略断面図である。 従来のスピンドル装置の断面図である。
　以下、本発明に係るスピンドル装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明においては、図１に示す左側を前側と称し、右側を後側と称する。
（第１実施形態）
　図１及び図２に示すように、本実施形態のスピンドル装置１０は、静電塗装機用に利用されるエアタービン駆動方式のスピンドル装置である。スピンドル装置１０は、複数のタービン羽根１１が円周方向に亙って設けられる回転軸１２と、回転軸１２を収容するハウジング２０と、気体軸受４０及び磁石５０によって構成され、回転軸１２をハウジング２０に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持するラジアル軸受及びスラスト軸受と、を備える。
　回転軸１２は、外周面に取付用ねじ１３及びテーパ面１４を有し、塗料を霧状にして噴霧するための塗装用治具であるベルカップ１が取り付けられるワーク取付部１５と、このワーク取付部１５の基端部から径方向外方に延出するフランジ部１６と、該フランジ部１６の外径部から軸方向に延出する円筒部１７と、を有し、中空状に形成されている。
　複数のタービン羽根１１は、円筒部１７の外周面を加工することで形成されている。
　ハウジング２０は、前ハウジング２１及び後ハウジング２２を有する。前ハウジング２１は、回転軸１２のフランジ部１６の前側面及び円筒部１７の外周面を覆うようにして中空状に形成されている。後ハウジング２２も、中空状に形成され、前ハウジング２１の後端面に不図示のボルトによって締結固定されている。また、後ハウジング２２は、回転軸１２の円筒部１７の内側を、フランジ部１６の後側面に向かって延出する軸方向延出部２３を備え、断面略Ｌ字形に形成されている。
　気体軸受４０は、円筒状の多孔質部材であり、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の外周面に取り付けられる。そして、気体軸受４０は、後ハウジング２２に形成された軸受エア供給経路２４からの気体の供給により、回転軸１２の円筒部１７の内周面に向けて圧縮空気を吹き付け、ハウジング２０に対して回転軸１２を非接触で浮上支持する。これにより、回転軸１２は、気体軸受４０によってハウジング２０に対してラジアル方向に支持される。
　また、気体軸受４０は、その軸方向前端面が回転軸１２のフランジ部１６の後側面に対向しており、フランジ部１６の後側面に向けて圧縮空気が吹き出される。
　磁石５０は、磁石ヨーク５１によって保持され、磁石ヨーク５１は、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の内側に形成された磁石取付部２５に螺合して取り付けられる。この状態で、磁石５０は、フランジ部１６の後側面に近接対向している。
　したがって、磁石５０の磁力により、フランジ部１６が後方に引き寄せられる。一方、気体軸受４０は、フランジ部１６の後側面（軸方向側面）に向けて圧縮空気を吹き付けることで反力を生じ、磁石５０の引きつける力と、気体軸受４０の反力とによって、回転軸１２がハウジング２０に対してスラスト方向に支持される。
　前ハウジング２１と後ハウジング２２には、タービン羽根１１に作動用の圧縮空気を供給するためのタービンエア供給経路２６が形成され、さらに、前ハウジング２１には、タービンエア供給経路２６と連通し、径方向に対して円周方向一方側に傾斜して直線状に延びる複数（本実施形態では、円周方向に等間隔に６本）の正転ノズル２７が形成されている（図２参照）。
　また、前ハウジング２１と後ハウジング２２には、タービン羽根１１にブレーキ用の圧縮空気を供給するための他のタービンエア供給経路２８が形成され、さらに、前ハウジング２１には、他のタービンエア供給経路２８と連通し、径方向に対して円周方向他方側に傾斜して直線状に延びる逆転ノズル２９が形成されている。
　なお、後ハウジング２２には、タービンエアを排出するためのタービンエア排気孔３０及び回転センサを挿入するための検出用孔３１が軸方向に貫通してそれぞれ形成されている。
　したがって、このように構成されたスピンドル装置１０では、気体軸受４０に気体を供給することで、回転軸１２がハウジング２０に回転自在に支持された状態で、複数の正転ノズル２７から複数のタービン羽根１１に向けて気体を噴出することで、噴流のもつ運動エネルギを回転軸１２の回転駆動力に変換して、回転軸１２が回転駆動される。
　ここで、本実施形態のスピンドル装置１０は、複数のタービン羽根１１が、気体軸受４０と軸方向においてオーバーラップするように構成されている。これにより、スピンドル装置１０を扁平化することができ、小型化による狭い空間での塗装や、軽量化により、ロボットの小型化を実現することができる。また、この構成により、複数のタービン羽根１１と気体軸受４０とが軸方向に離間している構成に比べて、タービン羽根１１の回転による気体軸受４０にかかるモーメント負荷を軽減することができ、さらに、軸受エア供給経路２４やタービンエア供給経路２６，２８が短くなり、配管抵抗が小さくなることで、経路内での圧力損失を抑制することができる。
　また、複数のタービン羽根１１は、気体軸受４０に対して径方向外側に配置されるので、タービン外径を大きくすることができ、タービントルクが増加して塗装スピードを上げることができる。
　さらに、上記の構成を採用することにより、軸受エア供給経路２４は径方向外側に向けてエアを噴出し、タービンノズルである正転ノズル２７及び逆転ノズル２９は、径方向内側に向けてエアを噴出する構成となる。したがって、軸受エア供給経路２４は、タービンエア排気孔３０よりも径方向内側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、タービンエア供給経路２６、２８は、タービンエア排気孔３０の径方向外側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、これら経路２４，２６，２８のレイアウトの自由度がアップする。
　また、回転軸１２に設けられたフランジ部１６を軸方向に引き付ける磁石５０をさらに備え、気体軸受４０は、該気体軸受４０と対向する回転軸１２の周面である、回転軸１２の内周面、及びフランジ部１６の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、回転軸１２は、気体軸受４０及び磁石５０によって、ハウジング２０に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されるので、回転軸１２をハウジング２０に対してコンパクトに支持することができる。
（第２実施形態）
　次に、本発明の第２実施形態のスピンドル装置１０ａについて図３を参照して説明する。
　本実施形態のスピンドル装置１０ａでは、気体軸受４０ａは、第１実施形態の気体軸受４０よりも軸方向寸法が長く構成されている。また、気体軸受４０ａには、軸方向において２箇所の位置で、２つに分岐した軸受エア供給経路２４の開口から気体が供給されると共に、軸方向中間部に径方向に貫通する排気孔４１を設け、後ハウジング２２に形成された軸受エア排出経路３２が連通して、外部に気体を排出している。
　これにより、本実施形態のスピンドル装置１０ａでは、気体軸受４０ａは、軸方向における複数の位置で気体を供給しており、気体軸受４０ａの軸方向寸法を長くすることができる。したがって、スピンドル装置１０ａは、第１実施形態のものと比較して、全体としての軸方向寸法が長くなるものの、スピンドル装置１０ａのモーメント剛性を大きくすることができる。
　なお、その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
（第３実施形態）
　図４及び図５に示すように、本実施形態のスピンドル装置１０ｂは、静電塗装機用に利用されるエアタービン駆動方式のスピンドル装置である。スピンドル装置１０ｂは、複数のタービン羽根１１が円周方向に亙って設けられる回転軸１２ｂと、回転軸１２ｂを収容するハウジング２０ｂと、気体軸受４０及び磁石５０によって構成され、回転軸１２ｂをハウジング２０ｂに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持するラジアル軸受及びスラスト軸受と、を備える。
　回転軸１２ｂは、外周面に取付用ねじ１３及びテーパ面１４を有し、塗料を霧状にして噴霧するための塗装用治具であるベルカップ１が取り付けられるワーク取付部１５と、このワーク取付部１５の基端部から径方向外方に延出するフランジ部１６と、該フランジ部１６の径方向中間部分から軸方向に延出する円筒部１７と、を有し、中空状に形成されている。
　複数のタービン羽根１１は、円筒部１７の内周面を加工することで形成されている。
　ハウジング２０ｂは、前ハウジング２１、後ハウジング２２、及び前蓋３５を有し、それぞれ中空状に形成されている。前ハウジング２１は、回転軸１２ｂの円筒部１７の外径側に位置し、前蓋３５は、フランジ部１６の前側面と近接対向するようにして形成されている。前蓋３５、前ハウジング２１、後ハウジング２２は、不図示のボルトによって締結固定されている。また、後ハウジング２２は、回転軸１２ｂの円筒部１７の内側を、フランジ部１６の後側面に向かって延出する軸方向延出部２３を備え、断面略Ｌ字形に形成されている。
　気体軸受４０は、円筒状の多孔質部材であり、前ハウジング２１の内周面に取り付けられる。そして、気体軸受４０は、前ハウジング２１及び後ハウジング２２に形成された軸受エア供給経路２４からの気体の供給により、回転軸１２ｂの円筒部１７の外周面に向けて圧縮空気を吹き付け、ハウジング２０ｂに対して回転軸１２ｂを非接触で浮上支持する。これにより、回転軸１２ｂは、気体軸受４０によってハウジング２０ｂに対してラジアル方向に支持される。
　また、気体軸受４０は、その軸方向前端面が回転軸１２ｂのフランジ部１６の後側面に対向しており、フランジ部１６の後側面に向けて圧縮空気が吹き出される。
　磁石５０は、磁石ヨーク５１によって保持され、磁石ヨーク５１は、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の内側に形成された磁石取付部２５に螺合して取り付けられる。この状態で、磁石５０は、フランジ部１６の後側面に近接対向している。
　したがって、磁石５０の磁力により、フランジ部１６が後方に引き寄せられる。一方、気体軸受４０は、フランジ部１６の後側面（軸方向側面）に向けて圧縮空気を吹き付けることで反力を生じ、磁石５０の引きつける力と、気体軸受４０の反力とによって、回転軸１２ｂがハウジング２０ｂに対してスラスト方向に支持される。
　後ハウジング２２には、タービン羽根１１に作動用の圧縮空気を供給するためのタービンエア供給経路２６と、タービン羽根１１にブレーキ用の圧縮空気を供給するための他のタービンエア供給経路２８と、が形成され、さらに、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の外周面には、内部に複数のノズル２７、２９が形成されるノズルリング３６が取り付けられている。図５に示すように、ノズルリング３６には、タービンエア供給経路２６と連通し、径方向に対して円周方向一方側に傾斜して直線状に延びる複数（本実施形態では、円周方向に等間隔に６本）の正転ノズル２７と、他のタービンエア供給経路２８と連通し、径方向に対して円周方向他方側に傾斜して直線状に延びる逆転ノズル２９が形成されている。
　なお、後ハウジング２２には、タービンエアを排出するためのタービンエア排気孔３０及び回転センサを挿入するための検出用孔３１が軸方向に貫通してそれぞれ形成されている。
　したがって、このように構成されたスピンドル装置１０ｂでは、気体軸受４０に気体を供給することで、回転軸１２ｂがハウジング２０ｂに回転自在に支持された状態で、複数の正転ノズル２７から複数のタービン羽根１１に向けて気体を噴出することで、噴流のもつ運動エネルギを回転軸１２ｂの回転駆動力に変換して、回転軸１２ｂが回転駆動される。
　ここで、本実施形態のスピンドル装置１０ｂは、複数のタービン羽根１１が、気体軸受４０と軸方向においてオーバーラップするように構成されている。これにより、スピンドル装置１０ｂを扁平化することができ、小型化による狭い空間での塗装や、軽量化により、ロボットの小型化を実現することができる。また、この構成により、複数のタービン羽根１１と気体軸受４０とが軸方向に離間している構成に比べて、タービン羽根１１の回転による気体軸受４０にかかるモーメント負荷を軽減することができ、さらに、軸受エア供給経路２４やタービンエア供給経路２６，２８が短くなり、配管抵抗が小さくなることで、経路内での圧力損失を抑制することができる。
　また、複数のタービン羽根１１は、気体軸受４０に対して径方向内側に配置されるので、回転軸１２ｂの回転時の慣性モーメントが小さくなり、加減速する際の時間を減少することができる。
　さらに、上記の構成を採用することにより、軸受エア供給経路２４は径方向内側に向けてエアを噴出し、タービンノズルである正転ノズル２７及び逆転ノズル２９は、径方向外側に向けてエアを噴出する構成となる。したがって、軸受エア供給経路２４は、タービンエア排気孔３０よりも径方向外側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、タービンエア供給経路２６、２８は、タービンエア排気孔３０の径方向内側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、これら経路２４，２６，２８のレイアウトの自由度がアップする。
　また、回転軸１２ｂに設けられたフランジ部１６を軸方向に引き付ける磁石５０をさらに備え、気体軸受４０は、該気体軸受４０と対向する回転軸１２の周面である、回転軸１２ｂの外周面、及びフランジ部１６の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、回転軸１２ｂは、気体軸受４０及び磁石５０によって、ハウジング２０ｂに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されるので、回転軸１２ｂをハウジング２０ｂに対してコンパクトに支持することができる。
（第４実施形態）
　次に、本発明の第３実施形態のスピンドル装置１０ｃについて図６を参照して説明する。
　本実施形態のスピンドル装置１０ｃでは、気体軸受４０ａは、第３実施形態の気体軸受４０よりも軸方向寸法が長く構成されている。また、気体軸受４０ａには、軸方向において２箇所の位置で、２つに分岐した軸受エア供給経路２４の開口から気体が供給されると共に、軸方向中間部に径方向に貫通する排気孔４１を設け、後ハウジング２２に形成された軸受エア排出経路３２が連通して、外部に気体を排出している。
　これにより、本実施形態のスピンドル装置１０ｃでは、気体軸受４０ａは、軸方向における複数の位置で気体を供給しており、気体軸受４０ａの軸方向寸法を長くすることができる。したがって、スピンドル装置１０ｃは、第１実施形態のものと比較して、全体としての軸方向寸法が長くなるものの、スピンドル装置１０ｃのモーメント剛性を大きくすることができる。
　なお、その他の構成及び作用については、第３実施形態のものと同様である。
（第５実施形態）
　図７及び図８に示すように、本実施形態のスピンドル装置１０ｄは、静電塗装機用に利用されるエアタービン駆動方式のスピンドル装置である。スピンドル装置１０ｄは、複数のタービン羽根１１が円周方向に亙って設けられる回転軸１２と、回転軸１２を収容するハウジング２０と、気体軸受４０及び磁石５０によって構成され、回転軸１２をハウジング２０に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持するラジアル軸受及びスラスト軸受と、を備える。
　回転軸１２は、複数のタービン羽根１１が形成される大径円筒部１７ｄと、塗料を霧状にして噴霧するための塗装用治具であるベルカップ（ワーク）１が取り付けられるワーク取付部１５を構成する小径円筒部１８と、大径円筒部１７ｄと小径円筒部１８とを連結して径方向に延出するフランジ部１６と、を有し、中空状に形成されている。
　また、大径円筒部１７ｄ及び小径円筒部１８は、フランジ部１６に対してそれぞれ軸方向一方側（後方）に延出しており、回転軸１２は、断面略Ｕ字形状に形成される。
　複数のタービン羽根１１は、大径円筒部１７ｄの外周面を加工することで形成されている。
　ワーク取付部１５を構成する小径円筒部１８には、内周面にテーパ面１４及び取付用ねじ１３を有し、小径円筒部１８の前方から後方にかけてこの順に形成されている。
　ハウジング２０は、前ハウジング２１及び後ハウジング２２を有する。前ハウジング２１は、回転軸１２のフランジ部１６の前側面及び大径円筒部１７ｄの外周面を覆うようにして中空状に形成されている。後ハウジング２２も、中空状に形成され、前ハウジング２１の後端面に不図示のボルトによって締結固定されている。また、後ハウジング２２は、回転軸１２の大径円筒部１７ｄの内側を、フランジ部１６の後側面に向かって延出する軸方向延出部２３を備え、断面略Ｌ字形に形成されている。
　気体軸受４０は、円筒状の多孔質部材であり、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の外周面に取り付けられる。そして、気体軸受４０は、後ハウジング２２に形成された軸受エア供給経路２４からの気体の供給により、回転軸１２の大径円筒部１７ｄの内周面に向けて圧縮空気を吹き付け、ハウジング２０に対して回転軸１２を非接触で浮上支持する。これにより、回転軸１２は、気体軸受４０によってハウジング２０に対してラジアル方向に支持される。
　また、気体軸受４０は、その軸方向前端面が回転軸１２のフランジ部１６の後側面に対向しており、フランジ部１６の後側面に向けて圧縮空気が吹き出される。
　なお、本実施形態では、気体軸受４０は、軸方向において２箇所の位置で、２つに分岐した軸受エア供給経路２４の開口から気体が供給されると共に、軸方向中間部に径方向に貫通する排気孔４１を設け、後ハウジング２２に形成された軸受エア排出経路３２が連通して、外部に気体を排出している。これにより、気体軸受４０の軸方向寸法を長くして、スピンドル装置１０ｄのモーメント剛性を高めている。
　磁石５０は、磁石ヨーク５１によって保持され、磁石ヨーク５１は、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の内側に形成された磁石取付部２５に螺合して取り付けられる。この状態で、磁石５０は、フランジ部１６の後側面に近接対向している。
　したがって、磁石５０の磁力により、フランジ部１６が後方に引き寄せられる。一方、気体軸受４０は、フランジ部１６の後側面（軸方向側面）に向けて圧縮空気を吹き付けることで反力を生じ、磁石５０の引きつける力と、気体軸受４０の反力とによって、回転軸１２がハウジング２０に対してスラスト方向に支持される。
　前ハウジング２１と後ハウジング２２には、タービン羽根１１に作動用の圧縮空気を供給するためのタービンエア供給経路２６が形成され、さらに、前ハウジング２１には、タービンエア供給経路２６と連通し、径方向に対して円周方向一方側に傾斜して直線状に延びる複数（本実施形態では、円周方向に等間隔に６本）の正転ノズル２７が形成されている（図８参照）。
　また、前ハウジング２１と後ハウジング２２には、タービン羽根１１にブレーキ用の圧縮空気を供給するための他のタービンエア供給経路２８が形成され、さらに、前ハウジング２１には、他のタービンエア供給経路２８と連通し、径方向に対して円周方向他方側に傾斜して直線状に延びる逆転ノズル２９が形成されている。
　なお、後ハウジング２２には、タービンエアを排出するためのタービンエア排気孔３０及び回転センサを挿入するための検出用孔３１が軸方向に貫通してそれぞれ形成されている。
　したがって、このように構成されたスピンドル装置１０ｄでは、気体軸受４０に気体を供給することで、回転軸１２がハウジング２０に回転自在に支持された状態で、複数の正転ノズル２７から複数のタービン羽根１１に向けて気体を噴出することで、噴流のもつ運動エネルギを回転軸１２の回転駆動力に変換して、回転軸１２が回転駆動される。
　ここで、本実施形態のスピンドル装置１０ｄでは、小径円筒部１８の内周面に形成されるワーク取付部１５のテーパ面１４及び取付用ねじ１３は、該気体軸受４０と軸方向においてオーバーラップすることで、回転軸１２の軸方向長さを短くすることができる。これにより、回転軸１２の振れ回りを小さくすることができ、また、回転軸１２の共振周波数を上げることができる。
　したがって、スピンドル装置１０ｄの危険速度が、使用時の回転速度領域よりも高くなるため、従来、回転軸１２とハウジング２０との間に設けられていたＯリングを配置しない構成とすることができる。
　また、スピンドル装置１０ｄでは、複数のタービン羽根１１が、気体軸受４０と軸方向においてオーバーラップするように構成されている。これにより、スピンドル装置１０ｄを扁平化することができ、小型化による狭い空間での塗装や、軽量化により、ロボットの小型化を実現することができる。また、この構成により、複数のタービン羽根１１と気体軸受４０とが軸方向に離間している構成に比べて、タービン羽根１１の回転による気体軸受４０にかかるモーメント負荷を軽減することができ、さらに、軸受エア供給経路２４やタービンエア供給経路２６，２８が短くなり、配管抵抗が小さくなることで、経路内での圧力損失を抑制することができる。
　また、複数のタービン羽根１１は、気体軸受４０に対して径方向外側に配置されるので、タービン外径を大きくすることができ、タービントルクが増加して塗装スピードを上げることができる。
　さらに、上記の構成を採用することにより、軸受エア供給経路２４は径方向外側に向けてエアを噴出し、タービンノズルである正転ノズル２７及び逆転ノズル２９は、径方向内側に向けてエアを噴出する構成となる。したがって、軸受エア供給経路２４は、タービンエア排気孔３０よりも径方向内側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、タービンエア供給経路２６、２８は、タービンエア排気孔３０の径方向外側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、これら経路２４，２６，２８のレイアウトの自由度がアップする。
　また、回転軸１２に設けられたフランジ部１６を軸方向に引き付ける磁石５０をさらに備え、気体軸受４０は、回転軸１２の内周面、及びフランジ部１６の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、回転軸１２は、気体軸受４０及び磁石５０によって、ハウジング２０に対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されるので、回転軸１２をハウジング２０に対してコンパクトに支持することができる。
　さらに、気体軸受４０は、軸方向における複数の位置で気体を供給しており、気体軸受４０の軸方向寸法を長くすることができ、スピンドル装置１０ｄのモーメント剛性を大きくすることができる。
（第６実施形態）
　次に、本発明の第６実施形態のスピンドル装置１０ｅについて、図９及び図１０を参照して説明する。
　本実施形態のスピンドル装置１０ｅも、静電塗装機用に利用されるエアタービン駆動方式のスピンドル装置である。このスピンドル装置１０ｅも、回転軸１２ｂと、ハウジング２０ｂと、気体軸受４０及び磁石５０によって構成されるラジアル軸受及びスラスト軸受と、を備える点においては、第５実施形態のものと共通であるが、複数のタービン羽根１１が、気体軸受４０に対して径方向内側に配置される点において、第５実施形態のものと異なる。
　回転軸１２ｂは、複数のタービン羽根１１が形成される大径円筒部１７ｄと、塗料を霧状にして噴霧するための塗装用治具であるベルカップ（ワーク）１が取り付けられるワーク取付部１５を構成する小径円筒部１８と、大径円筒部１７ｄと小径円筒部１８とを連結して径方向に延出するフランジ部１６と、を有し、中空状に形成されている。
　また、大径円筒部１７ｄ及び小径円筒部１８は、フランジ部１６に対してそれぞれ軸方向一方側（後方）に延出している。なお、本実施形態では、フランジ部１６は、大径円筒部１７ｄよりも径方向外側まで延出している。
　複数のタービン羽根１１は、大径円筒部１７ｄの内周面を加工することで形成されている。
　ハウジング２０ｂは、前ハウジング２１、後ハウジング２２、及び前蓋３５を有し、それぞれ中空状に形成されている。前ハウジング２１は、回転軸１２ｂの大径円筒部１７ｄの外径側に位置し、前蓋３５は、フランジ部１６の前側面と近接対向するようにして形成されている。前蓋３５、前ハウジング２１、後ハウジング２２は、不図示のボルトによって締結固定されている。また、後ハウジング２２は、回転軸１２ｂの大径円筒部１７ｄの内側を、フランジ部１６の後側面に向かって延出する軸方向延出部２３を備え、断面略Ｌ字形に形成されている。
　気体軸受４０は、円筒状の多孔質部材であり、前ハウジング２１の内周面に取り付けられる。そして、気体軸受４０は、前ハウジング２１及び後ハウジング２２に形成された軸受エア供給経路２４からの気体の供給により、回転軸１２ｂの大径円筒部１７ｄの外周面に向けて圧縮空気を吹き付け、ハウジング２０ｂに対して回転軸１２ｂを非接触で浮上支持する。これにより、回転軸１２ｂは、気体軸受４０によってハウジング２０ｂに対してラジアル方向に支持される。
　また、気体軸受４０は、その軸方向前端面が回転軸１２ｂのフランジ部１６の後側面に対向しており、フランジ部１６の後側面に向けて圧縮空気が吹き出される。
　磁石５０は、磁石ヨーク５１によって保持され、磁石ヨーク５１は、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の内側に形成された磁石取付部２５に螺合して取り付けられる。この状態で、磁石５０は、フランジ部１６の後側面に近接対向している。
　したがって、磁石５０の磁力により、フランジ部１６が後方に引き寄せられる。一方、気体軸受４０は、フランジ部１６の後側面（軸方向側面）に向けて圧縮空気を吹き付けることで反力を生じ、磁石５０の引きつける力と、気体軸受４０の反力とによって、回転軸１２ｂがハウジング２０ｂに対してスラスト方向に支持される。
　後ハウジング２２には、タービン羽根１１に作動用の圧縮空気を供給するためのタービンエア供給経路２６と、タービン羽根１１にブレーキ用の圧縮空気を供給するための他のタービンエア供給経路２８と、が形成され、さらに、後ハウジング２２の軸方向延出部２３の外周面には、内部に複数のノズル２７、２９が形成されるノズルリング３６が取り付けられている。図１０に示すように、ノズルリング３６には、タービンエア供給経路２６と連通し、径方向に対して円周方向一方側に傾斜して直線状に延びる複数（本実施形態では、円周方向に等間隔に６本）の正転ノズル２７と、他のタービンエア供給経路２８と連通し、径方向に対して円周方向他方側に傾斜して直線状に延びる逆転ノズル２９が形成されている。
　なお、後ハウジング２２には、タービンエアを排出するためのタービンエア排気孔３０及び回転センサを挿入するための検出用孔３１が軸方向に貫通してそれぞれ形成されている。
　したがって、このように構成されたスピンドル装置１０ｅでは、気体軸受４０に気体を供給することで、回転軸１２ｂがハウジング２０ｂに回転自在に支持された状態で、複数の正転ノズル２７から複数のタービン羽根１１に向けて気体を噴出することで、噴流のもつ運動エネルギを回転軸１２ｂの回転駆動力に変換して、回転軸１２ｂが回転駆動される。
　ここで、本実施形態のスピンドル装置１０ｅにおいても、小径円筒部１８の内周面に形成されるワーク取付部１５のテーパ面１４及び取付用ねじ１３は、該気体軸受４０と軸方向においてオーバーラップすることで、回転軸１２ｂの軸方向長さを短くすることができる。これにより、回転軸１２ｂの振れ回りを小さくすることができ、また、回転軸１２ｂの共振周波数を上げることができる。
　したがって、スピンドル装置１０ｅの危険速度が、使用時の回転速度領域よりも高くなるため、従来、回転軸１２ｂとハウジング２０ｂとの間に設けられていたＯリングを配置しない構成とすることができる。
　また、スピンドル装置１０ｅでも、複数のタービン羽根１１が、気体軸受４０と軸方向においてオーバーラップするように構成されている。これにより、スピンドル装置１０ｅを扁平化することができ、小型化による狭い空間での塗装や、軽量化により、ロボットの小型化を実現することができる。また、この構成により、複数のタービン羽根１１と気体軸受４０とが軸方向に離間している構成に比べて、タービン羽根１１の回転による気体軸受４０にかかるモーメント負荷を軽減することができ、さらに、軸受エア供給経路２４やタービンエア供給経路２６，２８が短くなり、配管抵抗が小さくなることで、経路内での圧力損失を抑制することができる。
　また、複数のタービン羽根１１は、気体軸受４０に対して径方向内側に配置されるので、回転軸１２ｂの回転時の慣性モーメントが小さくなり、加減速する際の時間を減少することができる。
　さらに、上記の構成を採用することにより、軸受エア供給経路２４は径方向内側に向けてエアを噴出し、タービンノズルである正転ノズル２７及び逆転ノズル２９は、径方向外側に向けてエアを噴出する構成となる。したがって、軸受エア供給経路２４は、タービンエア排気孔３０よりも径方向外側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、タービンエア供給経路２６、２８は、タービンエア排気孔３０の径方向内側を通って、後ハウジング２２の後端面に開口し、これら経路２４，２６、２８のレイアウトの自由度がアップする。
　なお、その他の構成及び作用については、第５実施形態のものと同様である。
　尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
　例えば、本実施形態では、本発明のスピンドル装置を静電塗装機に利用されるものとして説明したが、これに限定されず、半導体製造装置（ウェーハ外周部面取機）や、機械加工物のエッジバリ取り機にも適用することができる。
　また、本発明の複数のタービン羽根が、気体軸受と軸方向においてオーバーラップするとは、複数のタービン羽根の少なくとも一部が軸方向においてオーバーラップする構成を含む。即ち、本実施形態のように、複数のタービン羽根の軸方向両端部が気体軸受と軸方向においてオーバーラップする構成であってもよいし、複数のタービン羽根の軸方向の少なくとも一部が軸方向においてオーバーラップする構成であってもよい。
　また、本実施形態では、気体軸受と磁石とを用いてラジアル方向及びスラスト方向に回転軸１２、１２ｂを支持する構成としたが、複数の気体軸受を用いてラジアル方向及びスラスト方向に回転軸１２、１２ｂを支持する構成であってもよい。
　さらに、本発明の気体軸受は、多孔質部材によって構成されるものに限定されず、自成絞り等、他の静圧形のものであってもよい。ただし、多孔質部材を用いた気体軸受は、剛性を確保しやすく、したがって、気体の流量が少ない場合であっても十分な剛性を確保することができる。
　本出願は、２０１５年１１月２５日出願の日本特許出願２０１５－２２９９９５、２０１５年１１月２５日出願の日本特許出願２０１５－２２９９９６、及び２０１５年１１月２５日出願の日本特許出願２０１５－２２９９９７に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ  　スピンドル装置
１１  　タービン羽根
１２，１２ｂ      　回転軸
１３  　取付用ねじ
１４  　テーパ面
１５  　ワーク取付部
１６  　フランジ部
１７  　円筒部
１７ｄ  　大径円筒部
１８  　小径円筒部
２０，２０ｂ      　ハウジング
４０  　気体軸受
５０  　磁石

Claims (15)

  1. 　複数のタービン羽根が円周方向に亙って設けられる回転軸と、
    　該回転軸を収容するハウジングと、
    　該ハウジングに取り付けられ、気体の供給により、前記ハウジングに対して前記回転軸を非接触で浮上支持する気体軸受と、
    を備え、前記複数のタービン羽根に気体が噴出されることにより前記回転軸を回転駆動するスピンドル装置であって、
    　前記複数のタービン羽根は、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とするスピンドル装置。
  2. 　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
    　前記気体軸受は、該気体軸受と対向する前記回転軸の周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
    　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする請求項１に記載のスピンドル装置。
  3. 　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向外側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のスピンドル装置。
  4. 　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
    　前記気体軸受は、前記回転軸の内周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
    　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする請求項３に記載のスピンドル装置。
  5. 　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のスピンドル装置。
  6. 　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
    　前記気体軸受は、前記回転軸の外周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
    　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする請求項５に記載のスピンドル装置。
  7. 　前記気体軸受は、軸方向における複数の位置で気体が供給されることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のスピンドル装置。
  8. 　複数のタービン羽根が円周方向に亙って設けられる回転軸と、
    　該回転軸を収容するハウジングと、
    　該ハウジングに取り付けられ、気体の供給により、前記ハウジングに対して前記回転軸を非接触で浮上支持する気体軸受と、
    を備え、前記複数のタービン羽根に気体が噴出されることにより前記回転軸を回転駆動するスピンドル装置であって、
    　前記回転軸には、ワークが取り付けられるワーク取付部が設けられ、
    　前記ワーク取付部は、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とするスピンドル装置。
  9. 　前記回転軸は、前記複数のタービン羽根が形成される大径円筒部と、前記ワーク取付部を構成する小径円筒部と、前記大径円筒部と前記小径円筒部とを連結して径方向に延出するフランジ部と、を備え、
    　前記大径円筒部及び前記小径円筒部は、前記フランジ部に対してそれぞれ軸方向一方側に延出することを特徴とする請求項８に記載のスピンドル装置。
  10. 　前記ワーク取付部は、前記小径円筒部の内周面に形成されるテーパ面及び取付用ねじを有することを特徴とする請求項９に記載のスピンドル装置。
  11. 　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向外側に配置され、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項に記載のスピンドル装置。
  12. 　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
    　前記気体軸受は、前記回転軸の内周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
    　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする請求項１１に記載のスピンドル装置。
  13. 　前記複数のタービン羽根は、前記気体軸受に対して径方向内側に配置され、該気体軸受と軸方向においてオーバーラップすることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項に記載のスピンドル装置。
  14. 　前記回転軸に設けられたフランジ部を軸方向に引き付ける磁石をさらに備え、
    　前記気体軸受は、前記回転軸の外周面、及び前記フランジ部の軸方向側面に向けて気体を吹き付け、
    　前記回転軸は、前記磁石及び前記気体軸受によって、前記ハウジングに対してラジアル方向及びスラスト方向に支持されることを特徴とする請求項１３に記載のスピンドル装置。
  15. 　前記気体軸受には、軸方向における複数の位置で気体が供給されることを特徴とする請求項８～１４のいずれか１項に記載のスピンドル装置。
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