JP3091696B2 - Spindle device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等におい
て工具もしくは被加工物をスピンドル主軸たるロータに
保持して回転するスピンドル装置に係り、詳細には、気
体又は液体の流体エネルギをタービンによってロータの
回転動力に変換するスピンドル装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle device for rotating a tool or a workpiece held by a rotor serving as a spindle main shaft in a machine tool or the like. The present invention relates to a spindle device that converts the rotational power into rotational power.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、研削盤等の工作機械に用いられる
スピンドル装置では、工具あるいは被加工物が固定され
るロータを転がり軸受で回転自在に支承すると共に、こ
のロータに対してプーリ及びベルトからなる動力伝達系
を介してモータの回転動力を伝達するものが一般的であ
った。2. Description of the Related Art Conventionally, in a spindle device used for a machine tool such as a grinding machine, a rotor to which a tool or a workpiece is fixed is rotatably supported by a rolling bearing, and the rotor is supported by a pulley and a belt. The transmission of the rotational power of the motor through a power transmission system has been general.

【０００３】しかしながら、近年では被加工物に対する
高精密加工の要請から小型で且つ主軸回転数の高いスピ
ンドル装置が必要とされており、ベルトによってモータ
とロータを結合する従来のスピンドル装置では、このよ
うな小型化及び高速化の要求に十分に応えることかでき
なかった。また、従来のスピンドル装置ではロータの回
転数を高速化した場合に、ロータを支えている転がり軸
受に振動あるいは焼きつきが発生し、ロータの回転数を
高精密加工に十分な速度にまで高めることができなかっ
た。However, in recent years, there has been a need for a small spindle device having a high spindle rotation speed due to a demand for high precision machining of a workpiece. In a conventional spindle device in which a motor and a rotor are connected by a belt, such a spindle device is required. It has not been possible to sufficiently meet demands for miniaturization and high speed. In addition, in the conventional spindle device, when the rotation speed of the rotor is increased, the rolling bearings supporting the rotor may vibrate or seize, and the rotation speed of the rotor is increased to a speed sufficient for high precision machining. Could not.

【０００４】そこで、このような小型化及び高速化の要
請に応えるものとして、本願発明者らはロータをタービ
ンで駆動するスピンドル装置を既に提案している（特願
平７−２４７５２６号）。具体的には、固定軸の外径に
対して所定の軸受隙間を保って円筒状ロータを遊嵌させ
ると共に、かかるロータの両端にはやはり所定の軸受隙
間を保って一対のスラスト板を固定軸に配設し、上記固
定軸とロータとの間でラジアル動圧軸受を構成する一
方、上記ロータの一方の端面とこれに対向するスラスト
板との間でスラスト動圧軸受を構成し、更に、上記ロー
タの他方の端面には上記固定軸を通して径方向へ加圧流
体が吹き込まれるタービンを形成したものである。In order to meet such demands for miniaturization and high speed, the present inventors have already proposed a spindle device for driving a rotor with a turbine (Japanese Patent Application No. 7-247526). Specifically, a cylindrical rotor is loosely fitted with a predetermined bearing gap with respect to the outer diameter of the fixed shaft, and a pair of thrust plates are also fixed to both ends of the rotor while also maintaining a predetermined bearing gap. And a radial dynamic pressure bearing is configured between the fixed shaft and the rotor, while a thrust dynamic pressure bearing is configured between one end face of the rotor and a thrust plate facing the same, and further, The other end face of the rotor is formed with a turbine into which a pressurized fluid is blown radially through the fixed shaft.

【０００５】そして、このような本願発明者らのスピン
ドル装置によれば、ロータの端面に形成されたタービン
に対して僅かな流量の加圧流体を吹き込むだけで、かか
るロータに対して毎分数万回転の極めて高い回転数を与
えることができ、しかもロータの回転に伴って発生する
動圧で該ロータの回転を支承していることから、極めて
コンパクトに該スピンドル装置を構成することができ
た。According to the spindle device of the present inventors, a small amount of pressurized fluid is blown into the turbine formed on the end face of the rotor, and the rotor is rotated at a rate of several minutes per minute. An extremely high rotation speed of 10,000 rotations can be given, and the rotation of the rotor is supported by the dynamic pressure generated with the rotation of the rotor. Therefore, the spindle device can be configured extremely compactly. .

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、先の提案に係
るスピンドル装置では、上記タービンに吹き込まれた加
圧流体が全てロータの径方向へ吹き抜けるため、例えば
ロータに保持した砥石で円筒状部材の内周面の研削加工
を実施する場合等には、ロータ周囲の空間が非常に狭い
ことからタービンを吹き抜けた加圧流体の逃げ場が少な
く、タービンに対する加圧流体の流量が低下するといっ
た問題点があった。However, in the spindle device according to the above-mentioned proposal, since all the pressurized fluid blown into the turbine blows out in the radial direction of the rotor, for example, a cylindrical member is formed by a grindstone held by the rotor. When grinding the inner peripheral surface, the space around the rotor is very narrow, so there is little escape for the pressurized fluid that has blown through the turbine, and the flow rate of the pressurized fluid to the turbine decreases. there were.

【０００７】このため、円筒状部材の内周面をその軸方
向の端部から奥へ向かって徐々に研削する場合には、ロ
ータが奥へ進むにつれて該ロータの回転数は自ずと低下
してしまい、常に一定の回転数をロータに与えることが
できないといった不都合を生じた。For this reason, when the inner peripheral surface of the cylindrical member is gradually ground from the end in the axial direction to the depth, the rotation speed of the rotor naturally decreases as the rotor advances toward the depth. However, there has been a problem that a constant rotation speed cannot always be given to the rotor.

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、コンパクトな構
成でロータに対して数万回転の高速回転数を与えること
ができ、しかも円筒状部材の内周面の研削加工等に使用
する場合であってもロータの回転数の変動を抑えること
が可能なスピンドル装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a high-speed rotation of tens of thousands of rotations to a rotor with a compact structure, It is an object of the present invention to provide a spindle device capable of suppressing a change in the number of revolutions of a rotor even when it is used for grinding an inner peripheral surface of a member.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明者らは検討を重ねた結果、以下に示す二つ
のスピンドル装置を案出するに至った。以下、これらス
ピンドル装置を順番に説明する。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have conducted various studies, and as a result, have come up with the following two spindle devices. Hereinafter, these spindle devices will be described in order.

【００１０】すなわち、最初のスピンドル装置は、固定
軸と、所定の軸受隙間を保って上記固定軸の周囲に遊嵌
し、当該固定軸との間でラジアル動圧軸受を構成する円
筒状のロータと、このロータの両端面と所定の軸受隙間
を保って配設された一対のスラスト板とを備え、上記ロ
ータの一方の端面とこれに対向するスラスト板との間で
スラスト動圧軸受を構成すると共に、上記ロータの他方
の端面には上記固定軸を通して径方向の外側へ向けて加
圧流体が吹き込まれるタービンを形成し、更に、上記ロ
ータのタービン側の端部には該タービンから噴出する加
圧流体を該ロータの軸方向へ導く整流カバーを固定した
ことを特徴とするものである。That is, the first spindle device is a cylindrical rotor that is loosely fitted around a fixed shaft and the fixed shaft while maintaining a predetermined bearing clearance, and forms a radial dynamic pressure bearing with the fixed shaft. And a pair of thrust plates provided with both end surfaces of the rotor and a predetermined bearing clearance kept therebetween, and a thrust dynamic pressure bearing is formed between one end surface of the rotor and a thrust plate opposed thereto. At the same time, a turbine into which a pressurized fluid is blown radially outward through the fixed shaft is formed on the other end face of the rotor, and a turbine is blown out from the turbine at the turbine-side end of the rotor. A rectifying cover for guiding the pressurized fluid in the axial direction of the rotor is fixed.

【００１１】このような技術的手段によれば、固定軸を
通してロータの端面に形成されたタービンに加圧流体を
噴きこむと、かかるタービンで加圧流体の流体エネルギ
がロータの回転エネルギに変換され、該ロータが回転を
開始する。これにより、ロータと固定軸とで構成された
ラジアル動圧軸受の軸受隙間に動圧が発生し、ロータは
固定軸に対して非接触な状態でその回転を支承される。According to such technical means, when the pressurized fluid is injected into the turbine formed on the end face of the rotor through the fixed shaft, the fluid energy of the pressurized fluid is converted into the rotational energy of the rotor by the turbine. , The rotor starts rotating. As a result, a dynamic pressure is generated in the bearing gap of the radial dynamic pressure bearing constituted by the rotor and the fixed shaft, and the rotor is supported in a non-contact state with the fixed shaft.

【００１２】また、ロータの一方の端面とスラスト板と
で構成されたスラスト動圧軸受の軸受隙間にも動圧が発
生すると共に、ロータの他方の端面に形成されたタービ
ンとスラスト板との間には加圧流体の静圧が発生するこ
とから、該ロータは一対のスラスト板の間で位置決めさ
れ、これらスラスト板とも非接触な状態でその回転を支
承される。In addition, a dynamic pressure is generated also in a bearing gap of a thrust dynamic pressure bearing constituted by one end face of the rotor and a thrust plate, and a gap between a turbine formed on the other end face of the rotor and the thrust plate. , A static pressure of the pressurized fluid is generated, so that the rotor is positioned between a pair of thrust plates, and its rotation is supported without being in contact with these thrust plates.

【００１３】そして、このようなロータの回転の際、タ
ービンに吹き込まれた加圧流体は該タービンをロータの
径方向へと吹き抜けるが、上記ロータのタービン側の端
部には整流カバーが固定されており、このカバーがター
ビンから吹き出した加圧流体をロータの軸方向へと導
く。このため、円筒状部材の内径に該スピンドル装置を
挿入した場合であっても、上記タービンからの加圧流体
の吹き出しが円滑に行われ、タービンに対する加圧流体
の流量の低下を防止することができるので、ロータの回
転数の低下を抑えることが可能となる。When the rotor rotates, the pressurized fluid blown into the turbine flows through the turbine in the radial direction of the rotor. A rectifying cover is fixed to an end of the rotor on the turbine side. The cover guides the pressurized fluid blown out of the turbine in the axial direction of the rotor. Therefore, even when the spindle device is inserted into the inner diameter of the cylindrical member, the pressurized fluid is blown out from the turbine smoothly, and the flow rate of the pressurized fluid to the turbine can be prevented from decreasing. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the rotation speed of the rotor.

【００１４】また、上記ロータの回転数の低下を積極的
に防止するという観点からすれば、上記整流カバーを先
細り形状に形成し、その内周面にはロータの回転を介助
する補助タービンを設けるのが好ましい。このように構
成すれば、タービンから吹き出した加圧流体の圧力は上
記整流カバー内である程度回復し、かかる加圧流体が整
流カバーから外部へ吹き出す際に、その流体エネルギが
補助タービンによってロータの回転エネルギに変換され
る。このため、ロータの回転数の低下を防止するのみな
らず、該ロータの回転数を高速化することも可能とな
る。Further, from the viewpoint of positively preventing the rotation speed of the rotor from decreasing, the rectifying cover is formed to have a tapered shape, and an auxiliary turbine for assisting the rotation of the rotor is provided on the inner peripheral surface thereof. Is preferred. With this configuration, the pressure of the pressurized fluid blown out of the turbine is recovered to some extent in the rectifying cover, and when the pressurized fluid blows out of the rectifying cover to the outside, the fluid energy is rotated by the auxiliary turbine to rotate the rotor. Converted to energy. For this reason, it is possible not only to prevent the rotation speed of the rotor from decreasing, but also to increase the rotation speed of the rotor.

【００１５】一方、前述の技術的課題を解決する第２の
スピンドル装置は、固定軸と、所定の軸受隙間を保って
上記固定軸の周囲に遊嵌し、当該固定軸との間でラジア
ル動圧軸受を構成する円筒状のロータと、このロータの
両端面と所定の軸受隙間を保って配設された一対のスラ
スト板とを備え、上記ロータの一方の端面とこれに対向
するスラスト板との間でスラスト動圧軸受を構成すると
共に、上記ロータの他方の端面には上記固定軸を通して
径方向の外側へ向けて加圧流体が吹き込まれるタービン
を形成し、上記固定軸の先端には上記加圧流体が軸方向
へ吹き出す噴出口を設ける一方、かかる噴出口に対向す
る位置には上記ロータに固定されると共に該ロータの回
転を介助する補助タービンを配設したことを特徴とする
ものである。On the other hand, the second spindle device which solves the above-mentioned technical problem is a loose fit around the fixed shaft and the fixed shaft while keeping a predetermined bearing clearance, and radially moving between the fixed shaft and the fixed shaft. A cylindrical rotor constituting a pressure bearing, comprising a pair of thrust plates disposed with both end surfaces of the rotor and a predetermined bearing clearance, one end surface of the rotor and a thrust plate opposed thereto, A thrust dynamic pressure bearing is formed between the two, and the other end face of the rotor passes through the fixed shaft.
A turbine into which a pressurized fluid is blown radially outward is formed, and a jet port at which the pressurized fluid is jetted in the axial direction is provided at the tip of the fixed shaft, and a jet port is provided at a position facing the jet port. An auxiliary turbine fixed to the rotor and assisting the rotation of the rotor is provided.

【００１６】このような技術的手段によれば、やはり固
定軸を通してロータの端面に形成されたタービンに加圧
流体を噴きこむと、最初のスピンドル装置と同様にロー
タが回転を開始し、該ロータは固定軸及び一対のスラス
ト板と非接触の状態てその回転を支承される。According to such technical means, when the pressurized fluid is injected into the turbine formed on the end face of the rotor also through the fixed shaft, the rotor starts rotating similarly to the first spindle device, and the rotor starts rotating. Is supported in a state of non-contact with the fixed shaft and the pair of thrust plates.

【００１７】このとき、かかるスピンドル装置では固定
軸の先端に加圧流体の噴出口が開設されていることか
ら、該スピンドル装置が円筒状部材の内径に挿入される
等して、タービンに吹き込まれた加圧流体がロータの径
方向へ吹き出し難くなると、加圧流体はその一部がター
ビンを通らずに上記噴出口から直接外部へ噴出し、該噴
出口と対向する位置に設けられ且つロータに固定された
補助タービンを駆動する。At this time, in such a spindle device, since the injection port of the pressurized fluid is opened at the tip of the fixed shaft, the spindle device is blown into the turbine by being inserted into the inner diameter of the cylindrical member. When it becomes difficult for the pressurized fluid to be blown out in the radial direction of the rotor, a part of the pressurized fluid is ejected directly from the jet port to the outside without passing through the turbine, and is provided at a position facing the jet port and provided to the rotor. Drive the fixed auxiliary turbine.

【００１８】このため、上記タービンに対する加圧流体
の流量が低下し、ロータの回転エネルギが低下してくる
と、その分だけ上記補助タービンに回転エネルギが与え
られる結果となり、ロータの回転数の低下を可及的に防
止することが可能となる。また、加圧流体の保有してい
る流体エネルギを効率よくロータの回転エネルギに変換
することができるので、ロータの回転数をより一層高速
化することも可能となる。Accordingly, when the flow rate of the pressurized fluid to the turbine decreases and the rotational energy of the rotor decreases, the rotational energy is given to the auxiliary turbine by that amount, and the rotational speed of the rotor decreases. Can be prevented as much as possible. Further, since the fluid energy held by the pressurized fluid can be efficiently converted into the rotational energy of the rotor, the rotational speed of the rotor can be further increased.

【００１９】[0019]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のスピンドル装置を詳細に説明する。◎第１実施例 図１は本発明を研削加工用スピンドル装置に適用した第
１実施例を示すものである。同図において、符号１はク
イル２の先端に突設された固定軸、符号３は加圧流体が
吹き込まれるタービン４を備えると共に上記固定軸１の
周囲を回転する円筒状のロータ、符号５はこのロータ３
の外周面に固定された砥石、符号６，７は上記ロータ３
を挟むようにして設けられた一対のスラスト板、符号８
は上記固定軸１の先端を覆うようにして上記ロータ３に
固定された整流カバーである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a spindle device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. ◎ First Embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention is applied to a grinding spindle unit. In the figure, reference numeral 1 denotes a fixed shaft protruding from the tip of a quill 2, reference numeral 3 denotes a cylindrical rotor having a turbine 4 into which pressurized fluid is blown and rotating around the fixed shaft 1, and reference numeral 5 denotes This rotor 3
Wheels 6 and 7 are fixed to the outer peripheral surface of the rotor 3
A pair of thrust plates provided so as to sandwich
Is a rectifying cover fixed to the rotor 3 so as to cover the tip of the fixed shaft 1.

【００２０】先ず、上記固定軸１はセラミックス材から
形成された多段円筒状の部材であり、図２に示すよう
に、上記ロータ３が遊嵌する支軸１１と該ロータ３の一
方の端面に対向するスラスト板６とが一体に形成されて
いる。この固定軸１の中心には加圧流体の供給通路１２
が形成されると共に、上記支軸１１の先端の円周上には
加圧流体の噴出口１３が複数形成されており、クイル２
を通して上記供給通路１２に送り込まれた加圧流体が噴
出口１３を通して上記ロータ３のタービン４に吹き込ま
れるように構成されている。また、上記スラスト板６に
は後述するラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受の潤
滑流体の供給路１４が形成されると共に、該スラスト板
６と支軸１１との境界部の近傍には上記潤滑流体の吸引
口１５が形成されており、やはりクイル２を通して上記
供給路１４に送り込まれた潤滑流体が上記吸引口１５を
通して各軸受の軸受隙間に吸引されるように構成されて
いる。First, the fixed shaft 1 is a multi-stage cylindrical member made of a ceramic material. As shown in FIG. 2, a fixed shaft 11 on which the rotor 3 is loosely fitted and one end face of the rotor 3 are provided. The opposed thrust plate 6 is formed integrally. In the center of the fixed shaft 1 is a supply passage 12 for a pressurized fluid.
Are formed, and a plurality of jets 13 of the pressurized fluid are formed on the circumference of the tip of the support shaft 11.
The pressurized fluid sent to the supply passage 12 through the nozzle 3 is blown into the turbine 4 of the rotor 3 through the ejection port 13. The thrust plate 6 is provided with a radial dynamic pressure bearing and a lubricating fluid supply passage 14 for the thrust dynamic pressure bearing, which will be described later, and the lubrication fluid is provided near the boundary between the thrust plate 6 and the support shaft 11. A fluid suction port 15 is formed so that the lubricating fluid sent to the supply path 14 through the quill 2 is also sucked into the bearing gap of each bearing through the suction port 15.

【００２１】一方、かかる固定軸１の支軸１１と上記ロ
ータ３との間には１０μｍの軸受隙間が形成されてお
り、これらロータ３と支軸１１とがラジアル動圧軸受を
構成している。図２に示すように、上記支軸１１の外周
面にはヘリングボーン状の動圧発生用溝（以下、ヘリン
グボーン溝と記す）１６が形成されており、ロータ３の
回転に伴う該ヘリングボーン溝１６の作用によって、上
記軸受隙間に存在する潤滑流体がスラスト板６側から支
軸１１の先端方向へ向かって押し進められる一方、新た
な潤滑流体がスラスト板６の吸引口１５から軸受隙間に
吸引されるようになっている。従って、ロータ３が回転
すると、当該ロータ３と支軸１１との軸受隙間に潤滑流
体の動圧が発生し、ロータ３が固定軸１に対して非接触
状態で保持される。尚、図２中の矢線はロータ３に対す
る固定軸１の相対的な回転方向を示している。On the other hand, a bearing gap of 10 μm is formed between the support shaft 11 of the fixed shaft 1 and the rotor 3, and the rotor 3 and the support shaft 11 constitute a radial dynamic pressure bearing. . As shown in FIG. 2, a herringbone-shaped groove for generating dynamic pressure (hereinafter, referred to as a herringbone groove) 16 is formed on the outer peripheral surface of the support shaft 11, and the herringbone accompanying rotation of the rotor 3 is formed. By the action of the groove 16, the lubricating fluid present in the bearing gap is pushed forward from the thrust plate 6 toward the tip of the support shaft 11, while new lubricating fluid is sucked from the suction port 15 of the thrust plate 6 into the bearing gap. It is supposed to be. Therefore, when the rotor 3 rotates, a dynamic pressure of the lubricating fluid is generated in a bearing gap between the rotor 3 and the support shaft 11, and the rotor 3 is held in a non-contact state with the fixed shaft 1. The arrow in FIG. 2 indicates the direction of rotation of the fixed shaft 1 relative to the rotor 3.

【００２２】また、上記ロータ３と固定軸１のスラスト
板６との間には１０μｍの軸受隙間が形成されており、
これらロータ３とスラスト板６とがスラスト動圧軸受を
構成している。図３に示すように、上記スラスト板６と
対向するロータ３の端面にはスパイラル状の動圧発生用
溝（以下、スパイラル溝と記す）３１が形成されてお
り、ロータ３の回転に伴う該スパイラル溝３１の作用に
よって、上記軸受隙間に存在する潤滑流体がロータ３の
内径から外径へ向けて排出される一方、やはり新たな潤
滑流体がスラスト板６の吸引口１５から軸受隙間に吸引
されるようになっている。従って、ロータ３が回転する
と、当該ロータ３とスラスト板６との軸受隙間に潤滑流
体の動圧が発生し、ロータ３がスラスト板６に対して非
接触状態で保持される。尚、図３中の矢線はスラスト板
６に対するロータ３の相対的な回転方向を示している。A bearing gap of 10 μm is formed between the rotor 3 and the thrust plate 6 of the fixed shaft 1.
The rotor 3 and the thrust plate 6 constitute a thrust dynamic pressure bearing. As shown in FIG. 3, a spiral dynamic pressure generating groove (hereinafter, referred to as a spiral groove) 31 is formed on an end face of the rotor 3 facing the thrust plate 6, and the groove 31 is formed as the rotor 3 rotates. By the action of the spiral groove 31, the lubricating fluid present in the bearing gap is discharged from the inner diameter to the outer diameter of the rotor 3, while new lubricating fluid is also sucked from the suction port 15 of the thrust plate 6 into the bearing gap. It has become so. Therefore, when the rotor 3 rotates, a dynamic pressure of the lubricating fluid is generated in a bearing gap between the rotor 3 and the thrust plate 6, and the rotor 3 is held in a non-contact state with the thrust plate 6. The arrow in FIG. 3 indicates the direction of rotation of the rotor 3 relative to the thrust plate 6.

【００２３】更に、上記スラスト板７と対向するロータ
３の端面、すなわち上記スパイラル溝３１が形成された
端面と反対側の端面には前述のタービン４が形成され、
固定軸１の噴出口１３から加圧流体が該タービン４に吹
き込まれると、加圧流体の保持しているエネルギがロー
タ３の回転エネルギに変換され、かかるロータ３が支軸
１１の周囲を回転するように構成されている。図４に示
すように、上記タービン４には４枚のタービンブレード
３２が形成されており、互いに隣接するタービンブレー
ド３２の間には上記加圧流体が吹き抜ける溝（図２中の
網点領域）が形成されている。Further, the turbine 4 is formed on the end face of the rotor 3 facing the thrust plate 7, that is, on the end face opposite to the end face on which the spiral groove 31 is formed.
When pressurized fluid is blown into the turbine 4 from the jet port 13 of the fixed shaft 1, energy held by the pressurized fluid is converted into rotational energy of the rotor 3, and the rotor 3 rotates around the support shaft 11. It is configured to be. As shown in FIG. 4, four turbine blades 32 are formed in the turbine 4, and a groove through which the pressurized fluid blows between the adjacent turbine blades 32 (dotted area in FIG. 2). Are formed.

【００２４】また、ロータ３が遊嵌した支軸１１の先端
にはロックナット９を用いて前述のスラスト板７が固定
されており、かかるスラスト板７は１０μｍの軸受隙間
を保って上記タービン４が形成されたロータ３の端面と
対向している。ここで、上記ロータ３のタービン４側の
端面にはスラスト溝が形成されておらず、かかるロータ
３の回転によっても動圧が発生することはないが、上記
タービン４の内部に吹き込まれた加圧流体の静圧によっ
て上記スラスト板７とロータ３の端面とは非接触に保持
される。The above-mentioned thrust plate 7 is fixed to the tip of the support shaft 11 on which the rotor 3 is loosely fitted by using a lock nut 9, and the thrust plate 7 keeps a bearing clearance of 10 μm and holds the turbine 4 Is opposed to the end face of the rotor 3 on which the ridges are formed. Here, no thrust groove is formed in the end face of the rotor 3 on the turbine 4 side, and no dynamic pressure is generated by the rotation of the rotor 3. The thrust plate 7 and the end face of the rotor 3 are held in non-contact by the static pressure of the pressurized fluid.

【００２５】この実施例において、上記ロータ３はセラ
ミックス材から形成された円筒状の部材であり、本実施
例では外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、軸方向の長さを１
５ｍｍとした。また、上記支軸１１のヘリングボーン溝
１６及びロータ３のスパイラル溝３１はいずれもショッ
トブラスト加工を用いて形成し、その溝深さは共に１５
μｍとした。更に、上記タービン４もロータ３に対して
ショットブラスト加工を施して形成し、各タービンブレ
ード３２の間の溝の深さは１ｍｍとした。In this embodiment, the rotor 3 is a cylindrical member formed of a ceramic material. In this embodiment, the outer diameter is 20 mm, the inner diameter is 10 mm, and the axial length is 1 mm.
5 mm. Further, the herringbone groove 16 of the support shaft 11 and the spiral groove 31 of the rotor 3 are both formed by using shot blasting, and the groove depth is 15
μm. Further, the turbine 4 was also formed by subjecting the rotor 3 to shot blasting, and the depth of the groove between the turbine blades 32 was 1 mm.

【００２６】一方、上記整流カバー８は砥石５をロータ
３に装着するための固定リングを兼ねており、固定軸１
の先端方向に延伸されて上記タービン４、スラスト板７
及びロックナット９の周囲を覆う筒状に形成されてい
る。従って、上記タービン４を通過してロータ３の外径
から排出された加圧流体は、かかる整流カバー８によっ
て固定軸１の先端方向へと導かれ、上記整流カバー８の
先端部に形成された排出口１０より大気中に放出され
る。On the other hand, the rectifying cover 8 also serves as a fixing ring for mounting the grindstone 5 on the rotor 3.
Of the turbine 4 and the thrust plate 7
And, it is formed in a cylindrical shape that covers the periphery of the lock nut 9. Therefore, the pressurized fluid discharged from the outer diameter of the rotor 3 through the turbine 4 is guided toward the distal end of the fixed shaft 1 by the rectifying cover 8 and formed at the distal end of the rectifying cover 8. It is released into the atmosphere from the outlet 10.

【００２７】また、この整流カバーは先端部の径が小さ
い先細り形状に形成され、タービン４から排出された加
圧流体の圧力をある程度回復させるディフューザとして
の役割を果たしている。更に、かかる整流カバー８の内
部における排出口１０の手前側には軸流羽根を配列した
補助タービン８ａが設けられており、ディフューザによ
って圧力回復の図られた加圧流体が整流カバー８から排
出される際に、かかる補助タービン８ａが整流カバー８
及びロータ３に回転力を与えるように構成されている。
尚、この実施例では上記補助タービン８ａの外径を１２
ｍｍとした。The rectifying cover is formed in a tapered shape having a small diameter at the tip, and functions as a diffuser for recovering the pressure of the pressurized fluid discharged from the turbine 4 to some extent. Further, an auxiliary turbine 8a in which axial flow blades are arranged is provided inside the rectifying cover 8 in front of the discharge port 10, and the pressurized fluid whose pressure has been recovered by the diffuser is discharged from the rectifying cover 8. When the auxiliary turbine 8a is used, the rectifying cover 8
And the rotor 3 is provided with a rotational force.
In this embodiment, the outer diameter of the auxiliary turbine 8a is 12
mm.

【００２８】そして、以上のように構成された本実施例
のスピンドル装置によれば、固定軸１及びクイル２に形
成された供給通路１２から加圧流体を圧送すると、支軸
１１の噴出口１３から噴き出した加圧流体がロータ３の
タービン４に噴きこまれ、ロータ３が固定軸１に対して
回転を生じる。ロータ３が回転を生じると、スラスト動
圧軸受及びラジアル動圧軸受の各軸受隙間には潤滑流体
の動圧が発生し、ロータ３は極小さな回転抵抗で振動な
く回転する。According to the spindle device of this embodiment configured as described above, when the pressurized fluid is fed from the supply passage 12 formed in the fixed shaft 1 and the quill 2, the ejection port 13 of the support shaft 11 is The pressurized fluid ejected from the nozzles is injected into the turbine 4 of the rotor 3, and the rotor 3 rotates with respect to the fixed shaft 1. When the rotor 3 rotates, a dynamic pressure of the lubricating fluid is generated in the bearing gap between the thrust dynamic pressure bearing and the radial dynamic pressure bearing, and the rotor 3 rotates without vibration with extremely small rotational resistance.

【００２９】このとき、タービン４からロータ３の径方
向へと吹き出した加圧流体は整流カバー８によって固定
軸１の先端方向へと導かれるので、例えばボールねじナ
ットの如き円筒状部材の内周面を研削加工する場合であ
っても、加圧流体のタービン４からの排出が該円筒状部
材によって阻害されることはなく、タービン４に対する
加圧流体の流量が低下するのを防止することができる。
このため、円筒状部材の内部の奥深くに該スピンドル装
置を挿入した場合であっても、ロータ３の回転数の低下
を防止することができるものである。At this time, the pressurized fluid blown from the turbine 4 in the radial direction of the rotor 3 is guided toward the distal end of the fixed shaft 1 by the rectifying cover 8, so that, for example, the inner periphery of a cylindrical member such as a ball screw nut. Even when the surface is ground, the discharge of the pressurized fluid from the turbine 4 is not hindered by the cylindrical member, and the flow rate of the pressurized fluid to the turbine 4 can be prevented from decreasing. it can.
For this reason, even when the spindle device is inserted deep inside the cylindrical member, it is possible to prevent the rotation speed of the rotor 3 from decreasing.

【００３０】特に、この実施例では上記整流カバー８を
ディフューザとして利用し、更に該整流カバー８に補助
タービン８ａを設けているので、この補助タービン８ａ
を通して整流カバー８の先端から排出される加圧流体が
上記補助タービン８ａを回転させ、かかる回転力がロー
タ３に伝達される。このため、加圧流体が保有している
流体エネルギを効率良くロータの回転エネルギに変換す
ることができ、その分だけロータの回転数を高めること
ができるものである。Particularly, in this embodiment, the rectifying cover 8 is used as a diffuser, and the rectifying cover 8 is further provided with an auxiliary turbine 8a.
The pressurized fluid discharged from the tip of the rectifying cover 8 rotates the auxiliary turbine 8 a, and the rotational force is transmitted to the rotor 3. Therefore, the fluid energy held by the pressurized fluid can be efficiently converted into the rotational energy of the rotor, and the rotational speed of the rotor can be increased accordingly.

【００３１】図５は本実施例のスピンドル装置の性能を
示すグラフであり、横軸は加圧流体を圧送するためのポ
ンプ圧力を、縦軸はロータの回転数を示している。この
実験において、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受
の潤滑流体としては空気を用い、また、タービンに吹き
込む加圧流体としても空気を用いた。このグラフから明
らかなように、本実施例のスピンドル装置においてはポ
ンプ圧力の上昇に伴ってロータの回転数が上昇し、ポン
プ圧力６ＭＰａで約９００００ｒｐｍの高速回転を得る
ことができた。FIG. 5 is a graph showing the performance of the spindle device of this embodiment. The horizontal axis represents the pump pressure for pumping the pressurized fluid, and the vertical axis represents the rotation speed of the rotor. In this experiment, air was used as the lubricating fluid for the radial dynamic pressure bearing and the thrust dynamic pressure bearing, and air was also used as the pressurized fluid blown into the turbine. As is apparent from this graph, in the spindle device of the present embodiment, the rotation speed of the rotor increased with an increase in the pump pressure, and a high-speed rotation of about 90000 rpm could be obtained at a pump pressure of 6 MPa.

【００３２】一方、整流カバー８及び補助タービン８ａ
を設けていない従来のスピンドル装置と本実施例のスピ
ンドル装置の性能を比較するため、両装置を用いて実際
に円筒状部材の内周面を研削し、そのときの回転数の変
動を比較する実験を行った。かかる実験は、図６に示す
ように、被研削物たるボールねじナット２１をチャック
２２に固定し、ボールねじナット２１の一端開口からス
ピンドル装置２３を内部に挿入して該ナットの内周面を
研削した。また、ロータの回転数の計測は、該ロータが
ナットの外に位置しているとき（図６中のＡの位置）、
ナットの両端の開口付近に位置しているとき（図６中の
Ｂ及びＤの位置）、及びナットの中央部に位置している
とき（図６中のＣの位置）の４ヵ所について行った。図
７に実験結果を示す。On the other hand, the rectifying cover 8 and the auxiliary turbine 8a
In order to compare the performance of the conventional spindle device having no spindle with the spindle device of this embodiment, the inner peripheral surface of the cylindrical member is actually ground using both devices, and the fluctuation of the rotation speed at that time is compared. An experiment was performed. In this experiment, as shown in FIG. 6, a ball screw nut 21 as an object to be ground was fixed to a chuck 22, and a spindle device 23 was inserted into the inside of the ball screw nut 21 through one end opening of the ball screw nut 21 so that the inner peripheral surface of the nut was removed. Grinded. The measurement of the number of rotations of the rotor is performed when the rotor is located outside the nut (position A in FIG. 6).
The measurement was performed at four positions when the nut was located near the opening at both ends of the nut (positions B and D in FIG. 6) and when the nut was located at the center of the nut (position C in FIG. 6). . FIG. 7 shows the experimental results.

【００３３】この結果から明らかなように、整流カバー
８及び補助タービン８ａを備えていない従来のスピンド
ル装置にあっては、ボールねじナット内におけるロータ
の位置によってその回転数が大きく変動し、特にロータ
がナットの中央部に位置しているときにはその回転数が
大きく低下しているのに対し、本実施例のスピンドル装
置においてはロータの位置にかかわらず常に略一定の回
転数を得ることができた。これによって、円筒状部材の
内面研削加工等に対する本実施例のスピンドル装置の有
効性が確認された。As is apparent from these results, in the conventional spindle device not provided with the rectifying cover 8 and the auxiliary turbine 8a, the number of rotations greatly fluctuates depending on the position of the rotor in the ball screw nut. While the number of rotations is greatly reduced when is located at the center of the nut, the spindle device of this embodiment can always obtain a substantially constant number of rotations regardless of the position of the rotor. . As a result, the effectiveness of the spindle device of the present embodiment for inner surface grinding of a cylindrical member and the like was confirmed.

【００３４】◎第２実施例 図８は本発明を適用した研削加工用スピンドル装置の第
２実施例を示すものである。このスピンドル装置では前
述の第１実施例の整流カバー８に替えて補助タービン５
０を有する支持カバー６０をロータ３に固定し、かかる
補助タービン５０に対向する固定軸１の先端に加圧流体
の噴出ノズル５１を設けた。尚、ロータ３やタービン４
等のその他の構成は上記第１実施例と全く同一なので、
図８中に図１と同一の符号を付してその詳細な説明は省
略する。 Second Embodiment FIG. 8 shows a second embodiment of a spindle device for grinding to which the present invention is applied. In this spindle device, the rectifying cover 8 of the first embodiment is replaced with the auxiliary turbine 5
0 is fixed to the rotor 3, and a jet nozzle 51 of a pressurized fluid is provided at the tip of the fixed shaft 1 facing the auxiliary turbine 50. The rotor 3 and the turbine 4
Since other configurations such as the above are exactly the same as the first embodiment,
In FIG. 8, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used, and the detailed description is omitted.

【００３５】上記支持カバー６０は前述の整流カバー８
と同様、ロータ３に装着するための固定リングを兼ねて
おり、固定軸１の先端方向に延伸されて上記タービン
４、スラスト板７及びロックナット９の周囲を覆う筒状
に形成されている。また、その円周上のタービン４と対
向する位置には、該タービン４から排出された加圧流体
を支持カバー６０から排出するための排出口６１が複数
設けられている。The support cover 60 is provided with the rectifying cover 8 described above.
Similarly to the above, it also serves as a fixing ring to be attached to the rotor 3, and is formed in a tubular shape that extends in the direction of the tip of the fixed shaft 1 and covers the periphery of the turbine 4, the thrust plate 7 and the lock nut 9. A plurality of outlets 61 for discharging the pressurized fluid discharged from the turbine 4 from the support cover 60 are provided at positions on the circumference facing the turbine 4.

【００３６】更に、この支持カバー６０は先細り形状に
形成され、その先端の小径部には軸流羽根を有する補助
タービン５０が固定されている。この補助タービン５０
は、図９に示すように、セラミックス製の円柱部材の表
面に加圧流体の流路となる溝５２を刻設することによっ
て、４条のタービンブレード５３を形成したものであ
り、支持カバー６０内の加圧流体が上記溝５２を通して
支持カバー６０外に噴出し、かかる際に補助タービンに
回転力が与えられるようになっている。Further, the support cover 60 is formed in a tapered shape, and an auxiliary turbine 50 having an axial flow blade is fixed to a small diameter portion at a tip end thereof. This auxiliary turbine 50
As shown in FIG. 9, four turbine blades 53 are formed by engraving grooves 52 serving as a flow path of a pressurized fluid on the surface of a cylindrical member made of ceramics. The pressurized fluid inside is ejected to the outside of the support cover 60 through the groove 52, and at this time, a rotational force is applied to the auxiliary turbine.

【００３７】そして、以上のように構成された本実施例
のスピンドル装置によれば、前述の第１実施例と同様、
固定軸１及びクイル２に形成された供給通路１２から加
圧流体を圧送すると、かかる加圧流体がタービン４に吹
き込まれてロータ３が回転を生じると共に、スラスト動
圧軸受及びラジアル動圧軸受の各軸受隙間には潤滑流体
の動圧が発生し、ロータ３は極小さな回転抵抗で振動な
く回転する。According to the spindle device of the present embodiment configured as described above, similar to the first embodiment,
When pressurized fluid is pressure-fed from a supply passage 12 formed in the fixed shaft 1 and the quill 2, the pressurized fluid is blown into the turbine 4 to cause the rotor 3 to rotate, and the thrust hydrodynamic bearing and the radial hydrodynamic bearing are rotated. A dynamic pressure of the lubricating fluid is generated in each bearing gap, and the rotor 3 rotates without vibration with extremely small rotational resistance.

【００３８】既に説明したように、円筒状部材の内周面
の研削加工等においては加圧流体のタービン４からの排
出が阻害され易く、これによってロータ３の回転数の低
下が懸念されるが、本実施例では固定軸１の先端に加圧
流体の噴出ノズル５１を設けていることから、タービン
４に対する加圧流体の流量が低下すると固定軸１の供給
流路１２の内圧が高まり、上記噴出ノズル５１から支持
カバー６０内に吹き出される加圧流体の流量が増加す
る。そして、かかる支持カバー６０内に吹き込まれた加
圧流体は補助タービン５０を通して支持カバー６０外に
排出され、これによって補助タービン５０には回転力が
与えられる。As described above, the discharge of the pressurized fluid from the turbine 4 is liable to be hindered in the grinding of the inner peripheral surface of the cylindrical member or the like. In the present embodiment, since the jet nozzle 51 of the pressurized fluid is provided at the tip of the fixed shaft 1, when the flow rate of the pressurized fluid to the turbine 4 decreases, the internal pressure of the supply flow path 12 of the fixed shaft 1 increases. The flow rate of the pressurized fluid blown from the ejection nozzle 51 into the support cover 60 increases. Then, the pressurized fluid blown into the support cover 60 is discharged to the outside of the support cover 60 through the auxiliary turbine 50, whereby a torque is applied to the auxiliary turbine 50.

【００３９】このため、ロータ３のタービン４に吹き込
まれる加圧流体の流量が低下すると、それに反して補助
タービン５０に吹き込まれる加圧流体の流量は増加し、
タービン４によるロータ３の回転力の低下を補助タービ
ン５０で補うことができる。従って、前述の第１実施例
と同様、円筒状部材の内部の奥深くに本実施例のスピン
ドル装置を挿入した場合であっても、ロータ３の回転数
の低下を可及的に防止することができる他、加圧流体の
保有している流体エネルギを効率良くロータの回転エネ
ルギに変換し、該ロータの回転の高速化を図ることがで
きるものである。Therefore, when the flow rate of the pressurized fluid blown into the turbine 4 of the rotor 3 decreases, the flow rate of the pressurized fluid blown into the auxiliary turbine 50 increases.
The decrease in the rotational force of the rotor 3 due to the turbine 4 can be compensated for by the auxiliary turbine 50. Therefore, similarly to the first embodiment, even when the spindle device of the present embodiment is inserted deep inside the cylindrical member, it is possible to prevent the rotation speed of the rotor 3 from decreasing as much as possible. In addition to this, the fluid energy held by the pressurized fluid can be efficiently converted into the rotational energy of the rotor, and the rotation speed of the rotor can be increased.

【００４０】[0040]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のスピ
ンドル装置によれば、円筒状部材の内周面の研削加工等
のように加圧流体のタービンからの排出が阻害され易い
場合であっても、加圧流体の有する流体エネルギを効率
的にロータの回転運動のエネルギに変換することがで
き、かかる加工におけるロータの回転数の変動を可及的
に防止することが可能となる。As described above, according to the spindle device of the present invention, the discharge of the pressurized fluid from the turbine is liable to be hindered, such as in the case of grinding the inner peripheral surface of a cylindrical member. Even so, the fluid energy of the pressurized fluid can be efficiently converted into the energy of the rotational motion of the rotor, and fluctuations in the rotational speed of the rotor in such processing can be prevented as much as possible.

【００４１】また、ロータとタービンが一体に形成され
ると共に、ロータ自体がスラスト動圧軸受及びラジアル
動圧軸受の一部を構成しているので、極めてコンパクト
な構成でこのスピンドル装置を実現することができる。Further, since the rotor and the turbine are integrally formed, and the rotor itself forms a part of the thrust dynamic pressure bearing and the radial dynamic pressure bearing, the spindle device can be realized with an extremely compact configuration. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明のスピンドル装置の第１実施例を示す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a spindle device of the present invention.

【図２】 第１実施例に係るスピンドル装置の固定軸を
示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a fixed shaft of the spindle device according to the first embodiment.

【図３】 第１実施例に係るスピンドル装置のロータの
端面に形成されたスパイラル溝を示す側面図ある。FIG. 3 is a side view showing a spiral groove formed on an end face of a rotor of the spindle device according to the first embodiment.

【図４】 第１実施例に係るスピンドル装置のロータの
端面に形成されたタービンを示す側面図ある。FIG. 4 is a side view showing a turbine formed on an end face of a rotor of the spindle device according to the first embodiment.

【図５】 第１実施例に係るスピンドル装置の性能試験
の結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a result of a performance test of the spindle device according to the first embodiment.

【図６】 第１実施例に係るスピンドル装置と従来のそ
れとの比較実験の概略を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view schematically showing a comparative experiment between the spindle device according to the first embodiment and a conventional spindle device.

【図７】 比較実験の結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the results of a comparative experiment.

【図８】 本発明のスピンドル装置の第２実施例を示す
概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the spindle device of the present invention.

【図９】 第１実施例に係るスピンドル装置の補助ター
ビンを示す正面図及び左右側面図である。FIG. 9 is a front view and left and right side views showing an auxiliary turbine of the spindle device according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…固定軸、３…ロータ、４…タービン、６，７…スラ
スト板、８…整流カバーDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed shaft, 3 ... Rotor, 4 ... Turbine, 6, 7 ... Thrust plate, 8 ... Rectification cover

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−44403（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−334702（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−308304（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−136630（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16C 32/00 - 32/06 B23Q 5/06 F01D 25/30 F01D 1/06,1/22,1/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-44403 (JP, A) JP-A-4-334702 (JP, A) JP-A-4-308304 (JP, A) 136630 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) F16C 32/00-32/06 B23Q 5/06 F01D 25/30 F01D 1 / 06,1 / 22,1 / 28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 固定軸と、所定の軸受隙間を保って上記
固定軸の周囲に遊嵌し、当該固定軸との間でラジアル動
圧軸受を構成する円筒状のロータと、このロータの両端
面と所定の軸受隙間を保って配設された一対のスラスト
板とを備え、 上記ロータの一方の端面とこれに対向するスラスト板と
の間でスラスト動圧軸受を構成すると共に、上記ロータ
の他方の端面には上記固定軸を通して径方向の外側へ向
けて加圧流体が吹き込まれるタービンを形成したスピン
ドル装置において、 上記ロータのタービン側の端部には該タービンから噴出
する加圧流体を該ロータの軸方向へ導く整流カバーを固
定したことを特徴とするスピンドル装置。1. A cylindrical rotor, which is loosely fitted around the fixed shaft while maintaining a predetermined bearing clearance and forms a radial dynamic pressure bearing with the fixed shaft, and both ends of the rotor. Surface and a pair of thrust plates disposed with a predetermined bearing gap, and a thrust dynamic pressure bearing is formed between one end surface of the rotor and a thrust plate facing the one end surface. The other end face is directed radially outward through the fixed shaft.
A turbine device into which a pressurized fluid is blown, wherein a rectifying cover for guiding the pressurized fluid ejected from the turbine in the axial direction of the rotor is fixed to an end of the rotor on the turbine side. Spindle device. 【請求項２】 請求項１記載のスピンドル装置におい
て、上記整流カバーは先細り形状に形成されると共に、
その内周面にはロータの回転を介助する補助タービンが
設けられていることを特徴とするスピンドル装置。2. The spindle device according to claim 1, wherein the rectifying cover has a tapered shape.
A spindle device, wherein an auxiliary turbine for assisting rotation of a rotor is provided on an inner peripheral surface thereof. 【請求項３】 固定軸と、所定の軸受隙間を保って上記
固定軸の周囲に遊嵌し、当該固定軸との間でラジアル動
圧軸受を構成する円筒状のロータと、このロータの両端
面と所定の軸受隙間を保って配設された一対のスラスト
板とを備え、 上記ロータの一方の端面とこれに対向するスラスト板と
の間でスラスト動圧軸受を構成すると共に、上記ロータ
の他方の端面には上記固定軸を通して径方向の外側へ向
けて加圧流体が吹き込まれるタービンを形成したスピン
ドル装置において、 上記固定軸の先端には上記加圧流体が軸方向へ吹き出す
噴出口を設ける一方、かかる噴出口に対向する位置には
上記ロータに固定されると共に該ロータの回転を介助す
る補助タービンを配設したことを特徴とするスピンドル
装置。3. A cylindrical rotor, which is loosely fitted around the fixed shaft while maintaining a predetermined bearing clearance and forms a radial dynamic pressure bearing with the fixed shaft, and both ends of the rotor. Surface and a pair of thrust plates disposed with a predetermined bearing gap, and a thrust dynamic pressure bearing is formed between one end surface of the rotor and a thrust plate facing the one end surface. The other end face is directed radially outward through the fixed shaft.
In a spindle device having a turbine into which a pressurized fluid is blown, a jet port through which the pressurized fluid is blown in an axial direction is provided at a tip of the fixed shaft, and the rotor is provided at a position opposed to the jet port. A spindle device comprising an auxiliary turbine fixed and assisting rotation of the rotor.