JP3485595B2 - 静圧気体軸受スピンドル - Google Patents
静圧気体軸受スピンドルInfo
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- JP3485595B2 JP3485595B2 JP10213793A JP10213793A JP3485595B2 JP 3485595 B2 JP3485595 B2 JP 3485595B2 JP 10213793 A JP10213793 A JP 10213793A JP 10213793 A JP10213793 A JP 10213793A JP 3485595 B2 JP3485595 B2 JP 3485595B2
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主軸と軸受の間に高
圧気体を導入して、主軸を非接触状態で支持する静圧気
体軸受スピンドルに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】静圧気体軸受は、主軸を高圧気体の圧力
により非接触状態で支持するため、他の軸受形式に比べ
て摩擦損失が小さく、高速スピンドルに適しており、従
来、塗装機、研削盤、小径穴明機などのスピンドルに使
用されている。 【０００３】図３及び図４はこのような静圧気体軸受を
利用したスピンドルの例を示しており、ハウジング１内
に収納した中空の主軸２を、ジャーナル軸受３と、主軸
２のフランジ５を両側から挟む両面対向型のスラスト軸
受４によって軸受面に対し非接触に支持している。 【０００４】上記ジャーナル軸受３とスラスト軸受４に
は、ハウジング１に設けた気体供給路（図示略）と連通
する給気ノズル７、８が設けられ、この各給気ノズル
７、８から軸受すき間９に高圧気体を供給することによ
り静圧気体軸受として動作し、主軸２をラジアル方向及
びスラスト方向に対して非接触で支持する。 【０００５】また、主軸２のフランジ５の外周面には、
円周方向に所定間隔で多数のタービン羽根１０が形成さ
れ、そのタービン羽根１０と微小すき間１１を介して対
向するハウジング内径面１２に、タービン羽根１０に向
かって高圧気体を吹出す複数のタービン用ノズル１３が
形成されている。また、ハウジング１にはタービン排気
通路１４が設けられ、この排気通路１４が微小すき間１
１の側方に連通している。 【０００６】上記構造のスピンドルでは、ジャーナル軸
受３とスラスト軸受４の給気ノズル７、８から高圧気体
を導入し、主軸２を非接触に支持した状態で、タービン
用ノズル１３からタービン羽根１０に向かって高圧気体
を吹出すと、主軸２に回転力が与えられ高速回転する。
タービン羽根１０に吹付けられた気体は、微小すき間１
１を通ってタービン排気通路１４に流れ、ハウジング１
の外部に排出される。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のスピ
ンドルにおいては、タービン用ノズル１３から吹出され
た高圧気体が、主軸２とハウジング１間の微小すき間１
１を通って排気されているため、タービン排気が必ずし
も速やかに排気通路１４に到達することができず、効率
よく排気されないことがある。 【０００８】このため、タービン用ノズル１３の出口圧
が大気圧より高くなり、供給される高圧気体がノズル出
口で充分に膨張することができず、タービンの駆動力が
低下するという問題があった。 【０００９】そこで、この発明は、上記の問題を解決
し、簡単な構造でタービンの排気を速やかに排出でき、
タービンの駆動力を向上できる静圧気体軸受スピンドル
を提供することを目的としている。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、タービン用ノズルが形成されるハウジ
ングの、タービン羽根に微小すき間を介して対向する内
径面に、タービン排気通路に連通する凹所を設けてター
ビンの排気を速やかに排出させるようにした構造を採用
したのである。 【００１１】 【作用】上記のように、ハウジングの内径面に凹所を設
けることにより、タービン排気がスムーズに排気通路へ
排出されると共に、ノズルから吹出した高圧気体が大気
圧まで充分に膨張し、タービンの駆動力が向上する。 【００１２】 【実施例】図１及び図２は、実施例の静圧気体軸受スピ
ンドルを示している。なお、このスピンドルの基本的構
造や作用は従来技術の項で述べたので、同一部品には同
一の符号を付して説明を省略し、ここでは実施例の特徴
部分について説明する。 【００１３】図に示すように、主軸２のタービン羽根１
０に対向するハウジング内径面１２には、円周方向に所
定の間隔で複数のタービン用ノズル１３が形成され、そ
の各ノズル１３の間にそれぞれ凹所１５が形成されてい
る。 【００１４】この各凹所１５は、一方の端部が、ハウジ
ング１に設けたタービン排気通路１４に開口しており、
その排気通路１４を介してハウジング１の外部に連通し
ている。 【００１５】上記の構造においては、タービン用ノズル
１３から吹出した高圧気体は、凹所１５と微小すき間１
１を通ってスムーズに排気通路１４に流れ、ハウジング
外部に速やかに排出される。 【００１６】したがって、タービン用ノズル１３の出口
部分の圧力が急速に低下し、ノズル１３から供給される
高圧気体がノズル出口で大気圧まで充分に膨張するた
め、タービンの駆動力を大きく増大させることができ
る。 【００１７】なお、上記実施例では、主軸２の表面にタ
ービン羽根１０を一体に形成したが、主軸と結合する主
軸とは別体の部材にタービン羽根を設け、その部材を介
してタービンの駆動力を主軸に伝えるようにしてもよ
い。 【００１８】 【効果】以上のように、この発明は、タービン用ノズル
の前側に排気通路と連通する凹所を設け、タービンの排
気を速やかに排出するようにしたので、タービンの駆動
力を向上させることができ、主軸の高速回転を可能とす
る効果がある。
圧気体を導入して、主軸を非接触状態で支持する静圧気
体軸受スピンドルに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】静圧気体軸受は、主軸を高圧気体の圧力
により非接触状態で支持するため、他の軸受形式に比べ
て摩擦損失が小さく、高速スピンドルに適しており、従
来、塗装機、研削盤、小径穴明機などのスピンドルに使
用されている。 【０００３】図３及び図４はこのような静圧気体軸受を
利用したスピンドルの例を示しており、ハウジング１内
に収納した中空の主軸２を、ジャーナル軸受３と、主軸
２のフランジ５を両側から挟む両面対向型のスラスト軸
受４によって軸受面に対し非接触に支持している。 【０００４】上記ジャーナル軸受３とスラスト軸受４に
は、ハウジング１に設けた気体供給路（図示略）と連通
する給気ノズル７、８が設けられ、この各給気ノズル
７、８から軸受すき間９に高圧気体を供給することによ
り静圧気体軸受として動作し、主軸２をラジアル方向及
びスラスト方向に対して非接触で支持する。 【０００５】また、主軸２のフランジ５の外周面には、
円周方向に所定間隔で多数のタービン羽根１０が形成さ
れ、そのタービン羽根１０と微小すき間１１を介して対
向するハウジング内径面１２に、タービン羽根１０に向
かって高圧気体を吹出す複数のタービン用ノズル１３が
形成されている。また、ハウジング１にはタービン排気
通路１４が設けられ、この排気通路１４が微小すき間１
１の側方に連通している。 【０００６】上記構造のスピンドルでは、ジャーナル軸
受３とスラスト軸受４の給気ノズル７、８から高圧気体
を導入し、主軸２を非接触に支持した状態で、タービン
用ノズル１３からタービン羽根１０に向かって高圧気体
を吹出すと、主軸２に回転力が与えられ高速回転する。
タービン羽根１０に吹付けられた気体は、微小すき間１
１を通ってタービン排気通路１４に流れ、ハウジング１
の外部に排出される。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のスピ
ンドルにおいては、タービン用ノズル１３から吹出され
た高圧気体が、主軸２とハウジング１間の微小すき間１
１を通って排気されているため、タービン排気が必ずし
も速やかに排気通路１４に到達することができず、効率
よく排気されないことがある。 【０００８】このため、タービン用ノズル１３の出口圧
が大気圧より高くなり、供給される高圧気体がノズル出
口で充分に膨張することができず、タービンの駆動力が
低下するという問題があった。 【０００９】そこで、この発明は、上記の問題を解決
し、簡単な構造でタービンの排気を速やかに排出でき、
タービンの駆動力を向上できる静圧気体軸受スピンドル
を提供することを目的としている。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、タービン用ノズルが形成されるハウジ
ングの、タービン羽根に微小すき間を介して対向する内
径面に、タービン排気通路に連通する凹所を設けてター
ビンの排気を速やかに排出させるようにした構造を採用
したのである。 【００１１】 【作用】上記のように、ハウジングの内径面に凹所を設
けることにより、タービン排気がスムーズに排気通路へ
排出されると共に、ノズルから吹出した高圧気体が大気
圧まで充分に膨張し、タービンの駆動力が向上する。 【００１２】 【実施例】図１及び図２は、実施例の静圧気体軸受スピ
ンドルを示している。なお、このスピンドルの基本的構
造や作用は従来技術の項で述べたので、同一部品には同
一の符号を付して説明を省略し、ここでは実施例の特徴
部分について説明する。 【００１３】図に示すように、主軸２のタービン羽根１
０に対向するハウジング内径面１２には、円周方向に所
定の間隔で複数のタービン用ノズル１３が形成され、そ
の各ノズル１３の間にそれぞれ凹所１５が形成されてい
る。 【００１４】この各凹所１５は、一方の端部が、ハウジ
ング１に設けたタービン排気通路１４に開口しており、
その排気通路１４を介してハウジング１の外部に連通し
ている。 【００１５】上記の構造においては、タービン用ノズル
１３から吹出した高圧気体は、凹所１５と微小すき間１
１を通ってスムーズに排気通路１４に流れ、ハウジング
外部に速やかに排出される。 【００１６】したがって、タービン用ノズル１３の出口
部分の圧力が急速に低下し、ノズル１３から供給される
高圧気体がノズル出口で大気圧まで充分に膨張するた
め、タービンの駆動力を大きく増大させることができ
る。 【００１７】なお、上記実施例では、主軸２の表面にタ
ービン羽根１０を一体に形成したが、主軸と結合する主
軸とは別体の部材にタービン羽根を設け、その部材を介
してタービンの駆動力を主軸に伝えるようにしてもよ
い。 【００１８】 【効果】以上のように、この発明は、タービン用ノズル
の前側に排気通路と連通する凹所を設け、タービンの排
気を速やかに排出するようにしたので、タービンの駆動
力を向上させることができ、主軸の高速回転を可能とす
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のスピンドルを示す縦断面図
【図２】図１のII−II線の断面図
【図３】従来例を示す縦断面図
【図４】図３のIV−IV線の断面図
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 主軸
３ ジャーナル軸受
４ スラスト軸受
６ 気体供給通路
７、８ 給気ノズル
９ 軸受すき間
１０ タービン羽根
１１ 微小すき間
１２ ハウジング内径面
１３ タービン用ノズル
１４ 排気通路
１５ 凹所
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ハウジングに組込んだ軸受部材の内側に
主軸を挿通し、その主軸と軸受部材間の軸受すき間に高
圧気体を供給する給気ノズルを上記軸受部材に形成し、
上記主軸に、円周方向に配列される複数のタービン羽根
を設け、このタービン羽根に微小すき間を介して対向す
るハウジングの内径面に、タービン羽根に向かって高圧
気体を吹出すタービン用ノズルを形成し、上記ハウジン
グに、上記微小すき間と連通するタービン排気通路を設
けた静圧気体軸受スピンドルにおいて、前記ハウジング
の、タービン羽根に微小すき間を介して対向する内径面
に、前記タービン排気通路に連通する凹所を設けてター
ビンの排気を速やかに排出させるようにしたことを特徴
とする静圧気体軸受スピンドル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213793A JP3485595B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 静圧気体軸受スピンドル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213793A JP3485595B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 静圧気体軸受スピンドル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313428A JPH06313428A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3485595B2 true JP3485595B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=14319384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10213793A Expired - Lifetime JP3485595B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 静圧気体軸受スピンドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485595B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09166143A (ja) * | 1995-12-18 | 1997-06-24 | Ntn Corp | 静圧空気軸受スピンドル |
| JP4655794B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2011-03-23 | 日本精工株式会社 | エアタービン付スピンドル装置 |
| WO2015063824A1 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | エイブル株式会社 | 培養槽用攪拌手段駆動装置及び培養装置 |
| JP6762808B2 (ja) | 2016-08-30 | 2020-09-30 | Ntn株式会社 | エアタービン駆動スピンドル |
| CN108608015B (zh) * | 2018-04-23 | 2020-04-10 | 北京航空航天大学 | 一种气涡轮驱动高速水润滑动静压轴承转子系统 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP10213793A patent/JP3485595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06313428A (ja) | 1994-11-08 |
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