JP7035593B2 - スピンドル装置 - Google Patents
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Description
(1) 複数のタービン羽根が円周方向に亙って設けられ、先端部に搭載物を取り付け可能な回転軸と、
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ラジアル軸受と、
前記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スラスト方向に支持するスラスト軸受と、
前記ハウジングの外周面を囲うように配置されたケースと、
前記ハウジングと前記ケースとの間に配置され、前記ケースに対して前記ハウジングを支持する複数のOリングと、
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、
前記回転軸の径方向から見た前記ラジアル軸受の投影面積は、前記回転軸の軸方向から見た前記スラスト軸受の面積より小さく、
前記回転軸の軸方向において、前記ラジアル軸受の中心と前記回転軸の重心との間には、少なくとも1つの前記Oリングが配置されることを特徴とするスピンドル装置。
(2) 前記ラジアル軸受及び前記スラスト軸受は、円筒状の多孔質部材であることを特徴とする(1)に記載のスピンドル装置。
複数のタービン羽根11は、円板部16の外周面を加工することで形成されている。
したがって、磁石50の磁力により、円板部16が前方に引き寄せられる。一方、スラスト軸受21は、円板部16の前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、スラスト軸受21の反力とによって、回転軸12がハウジング30に対してスラスト方向に支持される。
なお、スピンドル装置10の軸方向の短縮のため、ハウジング30の先端面30aは、ラジアル軸受20の先端面20aと略面一に形成されている。
なお、ラジアル軸受20の軸方向配置は、1つないし複数であってもよい。複数のラジアル軸受20を有する場合には、ラジアル軸受20の中心C1とは、複数のラジアル軸受20全体における中心をさす。
また、Oリング61は、回転軸12の軸方向において、ラジアル軸受20の中心C1とオーバーラップしないことが好ましい。
なお、ラジアル軸受20の支点とは、ラジアル軸受の両端も示す場合もあれば、ラジアル軸受の軸方向中央でばね要素として実際に剛性支持に作用している支点を示す場合もある。
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。
特に、本実施形態は、高速回転でアンバランス振動が大きい状態での用途となるため、振動減衰効果が大きくないと、非接触であるはずの気体軸受がかじる可能性がある。そのため、多孔質部材を用いた気体軸受は、かじりを防止する上で効果的である。
11 タービン羽根
12 回転軸
20 ラジアル軸受
21 スラスト軸受
30 ハウジング
40 ケース
50 磁石
61,62,63 Oリング
Claims (2)
- 複数のタービン羽根が円周方向に亙って設けられ、先端部に搭載物を取り付け可能な回転軸と、
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ラジアル軸受と、
前記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スラスト方向に支持するスラスト軸受と、
前記ハウジングの外周面を囲うように配置されたケースと、
前記ハウジングと前記ケースとの間に配置され、前記ケースに対して前記ハウジングを支持する複数のOリングと、
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、
前記回転軸の径方向から見た前記ラジアル軸受の投影面積は、前記回転軸の軸方向から見た前記スラスト軸受の面積より小さく、
前記回転軸の重心は、前記ラジアル軸受の中心よりも前記先端部側に位置し、
前記回転軸の軸方向において、前記ラジアル軸受の中心と前記回転軸の重心との間には、少なくとも1つの前記Oリングが配置されることを特徴とするスピンドル装置。 - 前記ラジアル軸受及び前記スラスト軸受は、円筒状の多孔質部材であることを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。
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