(57)【要約】【課題】回転子に十分な浮上力を供給しつつ小型化を実現できるエアスピンドル用静圧気体軸受を提供すること。【解決手段】回転軸心回りに回転可能な回転子と、ラジアルすきま及びスラストすきまを介し前記回転子に対向配置される固定子と、前記回転子を一方向に非接触に支持するための圧縮気体が前記ラジアルすきまへ吐出されるラジアル多孔質体と、前記回転子を他の方向に非接触に支持するための圧縮気体が前記スラストすきまへ吐出されるスラスト多孔質体と、を備え、前記ラジアル多孔質体と前記スラスト多孔質体とが別体であるエアスピンドル用静圧気体軸受。【選択図】図３
2014149056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心回りに回転可能な回転子と、
ラジアルすきま及びスラストすきまを介し前記回転子に対向配置される固定子と、
前記回転子を一方向に非接触に支持するための圧縮気体が前記ラジアルすきまへ吐出されるラジアル多孔質体と、
前記回転子を他の方向に非接触に支持するための圧縮気体が前記スラストすきまへ吐出されるスラスト多孔質体と、を備え、
前記ラジアル多孔質体と前記スラスト多孔質体とが別体であることを特徴とするエアスピンドル用静圧気体軸受。
【請求項２】
前記スラストすきまへの前記ラジアル多孔質体による圧縮気体の吐出を規制する第１の吐出規制手段、又は前記ラジアルすきまへの前記スラスト多孔質体による圧縮気体の吐出を規制する第２の吐出規制手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のエアスピンドル用静圧気体軸受。
【請求項３】
前記第１の吐出規制手段は、前記ラジアル多孔質体の細孔を封止する封止材であり、前記第２の規制手段は、前記スラスト多孔質体の細孔を封止する封止材であることを特徴とする請求項２に記載のエアスピンドル用静圧気体軸受。
【請求項４】
前記ラジアル多孔質体と前記スラスト多孔質体とが第３の吐出規制手段を介し接触していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアスピンドル用静圧気体軸受。
【請求項５】
前記第３の吐出規制手段は、前記ラジアル多孔質体若しくは前記スラスト多孔質体の細孔を封止する封止材又は、前記回転子若しくは前記固定子に設けられる隔壁部であることを特徴とする請求項４に記載のエアスピンドル用静圧気体軸受。
【請求項６】
前記スラスト多孔質体は前記ラジアルすきまに面せず、前記スラスト多孔質体は前記ラジアルすきまに面しないことを特徴とする請求項５に記載のエアスピンドル用静圧気体軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアスピンドル用静圧気体軸受に関し、より具体的には、スラスト軸受及びラジアル軸受それぞれが多孔質体を備えるエアスピンドル用静圧気体軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体ウエハの表面を研磨する研磨装置や平面研削盤、さらに、回転粘度計等の種々の測定装置においてエアスピンドル静圧気体軸受が利用されている（特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるエアスピンドル用静圧気体軸受は、ハウジングに装着されている単一の多孔質部材により構成されるラジアル軸受面及びスラスト軸受面と、回転部材に設けられるラジアル受面及びスラスト受面と、を備え、スラスト軸受面とスラスト受面とは、スラスト軸受すきまを介し対向し、ラジアル軸受面とラジアル受面とはラジアル軸受すきまを介し対向している。上記単一の多孔質部材からラジアル軸受すきま及びスラスト軸受すきまへ気体を噴出することで、回転部材がハウジングに対して浮動する
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３１７７６８号
【特許文献２】特開２００８−５７６９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、特許文献１に開示されるエアスピンドル用静圧気体軸受は、多孔質部材である単一の多孔質体から気体をスラスト軸受すきま及びラジアルすきまへ気体を噴出し、回転体を浮動する構成である。従って、エアスピンドル用静圧気体軸受の形状や寸法によっては、ラジアル軸受すきま及びスラスト軸受すきまに多孔質体から噴出される気体の流量の調整が困難になり、自励振動が生じる恐れがある。結果として、エアスピンドル用静圧気体軸受を構成する回転体や固定子の設計の自由度が制限される恐れがある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものである。すなわち、回転子に十分な浮上力を供給しつつ設計の自由度を確保できるエアスピンドル用静圧気体軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、発明者等は、鋭意研究の結果から得られた知見に基づいて、以下の態様のエアスピンドル用静圧気体軸受を完成した。具体的には、本発明のエアスピンドル用静圧気体軸受の第１の態様は、回転軸心回りに回転可能な回転子と、ラジアルすきま及びスラストすきまを介し前記回転子に対向配置される固定子と、前記回転子を一方向に非接触に支持するための圧縮気体が前記ラジアルすきまへ吐出されるラジアル多孔質体と、前記回転子を他の方向に非接触に支持するための圧縮気体が前記スラストすきまへ吐出されるスラスト多孔質体と、を備え、前記ラジアル多孔質体と前記スラスト多孔質体とが別体である。
【０００８】
また、本発明のエアスピンドル用静圧気体軸受の第２の態様によれば、前記スラストすきまへの前記ラジアル多孔質体による圧縮気体の吐出を規制する第１の吐出規制手段、又は前記ラジアルすきまへの前記スラスト多孔質体による圧縮気体の吐出を規制する第２の吐出規制手段を備える。
【０００９】
本発明のエアスピンドル用静圧気体軸受の第３の態様によれば、前記第２の態様のエアスピンドル用静圧気体軸受であって、前記第１の吐出規制手段は、前記ラジアル多孔質体の細孔を封止する封止材であり、前記第２の規制手段は、前記スラスト多孔質体の細孔を封止する封止材である。
【００１０】
本発明のエアスピンドル用静圧気体軸受の第４の態様によれば、前記第１乃至第３の態様のいずれかのエアスピンドル用静圧気体軸受であって、前記ラジアル多孔質体と前記スラスト多孔質体とが第３の吐出規制手段を介し接触している。
【００１１】
本発明のエアスピンドル用静圧気体軸受の第５の態様によれば、前記第４の態様のエアスピンドル用静圧気体軸受であって、前記第３の吐出規制手段が、前記ラジアル多孔質体若しくは前記スラスト多孔質体の細孔を封止する封止材又は、前記回転子若しくは前記固定子に設けられる隔壁部である。
【００１２】
本発明のエアスピンドル用静圧気体軸受の第６の態様によれば、前記スラスト多孔質体は前記ラジアルすきまに面せず、前記スラスト多孔質体は前記ラジアルすきまに面しない。
【００１３】
本明細書において、圧縮気体とは、常温において大気圧より圧力を高めた気体全般を意味し、気体の種類は特に限定されない。
さらに、本明細書において、ラジアル軸受面とは、回転子の回転軸心方向に延在し、回転子と固定子との間の形成されるラジアルすきまに面する固定子、回転子、若しくはラジアル多孔質体の領域であり、圧縮空気を吐出するための手段が設けられているか否かを問わない。同様にスラスト軸受面とは、回転子の回転軸心方向に交差する方向に延在し、回転子と固定子との間に形成されるスラストすきまに面する固定子、回転子、若しくはスラスト多孔質体の領域であり、圧縮空気を吐出するための手段が設けられているか否かを問わない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかるエアスピンドル用静圧気体軸受は、ラジアル多孔質体とスラスト多孔質体とが別体である。従って、ラジアルすきまに対する吐出される圧縮気体の流量とスラストすきまへ吐出される圧縮気体の流量とを独立して制御できるので、回転子及び固定子の形状や寸法に合わせて適切に流量を調整できる。よって、自励振動の発生を防止しつつ設計の自由度を大きくできるエアスピンドル用静圧気体軸受を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係るエアスピンドル用静圧気体軸受を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のエアスピンドル用静圧気体軸受を模式的に示す正面図である。
【図３】回転子の回転軸心を通る図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図４】回転子の回転軸心を通る図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図５】図４のＶ部を拡大して示す拡大部分図である。
【図６】第１の変形例に係るエアスピンドル用静圧気体軸受の固定子及び回転子の拡大部分図である。
【図７】第２の変形例に係るエアスピンドル用静圧気体軸受の固定子及び回転子の拡大部分図である。
【図８】第３の変形例に係るエアスピンドル用静圧気体軸受の固定子及び回転子の拡大部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るエアスピンドル用静圧気体軸受の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１７】
図１は、実施形態に係るエアスピンドル用静圧気体軸受１０１を模式的に示す平面図であり、図２は、図１のエアスピンドル用静圧気体軸受１０１を模式的に示す正面図であり、図３は、回転子１０３の回転軸心Ｏを通る図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図であり、図４は、回転子１０３の回転軸心Ｏを通る図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図であり、図５は、図４のＶ部を拡大して示す拡大部分図である。
【００１８】
図１乃至４に示すように、エアスピンドル用静圧気体軸受１０１は、主として、回転軸心Ｏ回りに回転可能な回転子１０３と、回転子１０３を一の方向であるラジアル方向に非接触に支持するための圧縮気体が吐出されるラジアル多孔質体１２５と、回転子１０３を他の方向であるスラスト方向に非接触に支持するための圧縮気体が吐出されるスラスト多孔質体１３１とを有する固定子であるブッシュ１０５と、を備え、ラジアル多孔質体１２５とスラスト多孔質体１３１とが別体である。
【００１９】
さらに、圧縮気体を排気するためのスラスト軸受用排気経路が、スラスト軸受面１０７が設けられている、ブッシュ１０５の部位とスラスト軸受面１０７より内径側の固定子１０５の部位とを除く部位に設けられている。換言すると、図５に示す通り、回転軸心Ｏを通る断面視において、ラジアル軸受面１０８を通る線（その延長線を含む。）であるラジアル仮想線Ｒとスラスト軸受面１０７を通る線（その延長線を含む。）であるスラスト仮想線Ｔとが交差する、固定子１０５の交差部Ｃ側には、スラスト軸受面１０７に対してスラスト軸受用排気経路が延在しない（図５参照。）。
【００２０】
本実施形態のラジアル多孔質体１２５の一端面であるスラスト領域１２５ａは、スラスト軸受面１０７の一部を構成しているとともに、スラストすきま１１３を規定している。さらに、環状のスラスト領域１２５ａには、多孔質体の細孔を封止するための封止手段である封止材が塗布されている。従って、ラジアル多孔質体１２５に導入される圧縮気体は、スラスト領域１２５ａから吐出されず、ラジアル多孔質体１２５は、専らラジアル方向の浮動力を回転子１０３に付与する。
【００２１】
さらに、本実施形態のラジアル多孔質体１２５とスラスト多孔質体１３１との間に、第３の吐出規制手段、すなわちブッシュ１０５の一部である隔壁部１０５ａが介在している。このように、ラジアル多孔質体１２５とスラスト多孔質体１３１とは互いに連通しない構成であるので、不図示のポンプ等の圧縮気体供給手段から供給される圧縮空気に関し、ラジアル多孔質体１２５及びスラスト多孔質体１３１を互いに独立して制御することが可能である。
【００２２】
本実施形態では、スラスト軸受面１０７とスラスト受面１１１との間に形成されるスラストすきま１１３が、スラスト軸受用排気経路として機能する。スラストすきま１１３は、ブッシュ１０５の軸（すなわち回転軸心Ｏ）方向長さ（図３、４の左右方向長さ）を、後述する回転軸１１５の軸方向長さ（図３、４の左右方向長さ）より所定寸法短くすることで形成される。
【００２３】
さらに、エアスピンドル用静圧気体軸受１０１の回転子１０３は、中空円筒状の回転軸１１５と、回転軸１１５の軸（すなわち回転軸心Ｏ）方向の両端部（図３、４の左右方向に関する両端部）各々に固定される円盤状のスラストプレート１１７と、を有する。
【００２４】
また、スラストプレート１１７には、固定ねじ１１９が貫通する複数のねじ用貫通口１２１が設けられ、固定ねじ１１９によりスラストプレート１１７が回転軸１１５に固定される。スラストプレート１１７の外径は、回転軸１１５の外径より大きく寸法づけされている。
【００２５】
ブッシュ１０５は、回転軸１１５の外径より所定寸法だけ大きい径の内周面１２３を有する円筒状部材である。ブッシュ１０５の内周面１２３には、内周面１２３と面一に延在するラジアル軸受面１０８が形成され、ラジアル軸受面１０８と、回転軸１１５の外周面であるラジアル受面１１２との間にラジアルすきま１１４が形成される。なお、ラジアル受面１１１は、回転子１０３を構成する回転軸１１５と回転軸心Ｏ方向に離間配置される２つのスラストプレート１１７とにより規定される回転子隅部Ｓ間に延在する。スラスト受面１１１は、回転子隅部Ｓからスラストプレート１１７の外径方向に延在し、スラストプレート１１７のリング状面で構成される。
【００２６】
図３、４のブッシュ１０５の軸方向の左右方向に離間し配置される二つのラジアル軸受面１０８は、円環状のラジアル多孔質体１２５により構成される。また、隣り合う二つのラジアル軸受面１０８の間には、ブッシュ１０５の内周面１２３の周方向で一周するように延在する排気溝１２７が刻設されている。排気溝１２７は、ブッシュ１０５の半径方向断面（図３、４参照。）で、丸みを帯びた矩形状を呈するが、当該形状を適宜変更できることは言うまでもない。
【００２７】
また、ブッシュ１０５は、排気溝１２７に連通する一端と、ブッシュ１０５の半径方向に貫通しブッシュ１０５の外周面で開口し大気連通する他端と、を有する排気貫通口１２９を備える。このように、ラジアル軸受面１０８から吐出される圧縮気体をエアスピンドル用静圧気体軸受１０１の外部へ排出するラジアル軸受用排気経路は、ラジアルすきま１１４と、排気溝１２７と、排気貫通口１２９とにより構成される。なお、排気溝及び排気貫通口を回転子１０３に設ける構成とすることも可能である。さらに、排気貫通口１２９には、排気を促すためにポンプ等の負圧発生手段を連結することも可能である。
【００２８】
さらに、回転軸１１５の軸方向に関するブッシュ１０５の両端面１２６と面一に設けられるスラスト軸受面１０７は、円環状のスラスト多孔質体１３１により構成される。本実施形態では、ブッシュ１０５の端面１２６と内周面１２３とにより規定される隅部には、ラジアル軸受面１０８が延在し、スラスト軸受面１０７は、ラジアル多孔質体１２５から少し間隔をあけた、ブッシュ１０５の内周面１２３より半径方向外方の部位から延在する構成である。また、両多孔質体１２５、１３１が互いに圧縮気体を連通できるように、ラジアル多孔質体１２５及びスラスト多孔質体１３１とを互いに接触させることで、スラスト軸受面１０７の面積を大きくすることができる。
【００２９】
スラスト多孔質体１３１の外径は、スラストプレート１１７の外径とほぼ同じに寸法付けされている。従って、スラスト多孔質体１３１の外縁部側は、スラストプレート１１７の外周面に整合する。なお、スラスト多孔質体１３１の外径とスラストプレート１１７の外径との寸法関係は適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００３０】
図３に示すように、スラスト多孔質体１３１のスラスト軸受面１０７に対向する面側には、ブッシュ１０５の周方向に延在するスラスト給気溝１３３が設けられている。スラスト給気溝１３３は、断面矩形状であるが、特にこの形状に限定されず、適宜変更可能である。
【００３１】
さらに、ブッシュ１０５には、その半径方向に延在するスラスト給気口１３５が設けられ、スラスト給気口１３５の一端がブッシュ１０５の外周面で開口し、他端が、スラスト給気貫通孔１３７に連通する。スラスト給気貫通穴１３７は、ブッシュ１０５の軸方向（図３の左右方向）に延び、その両端部がそれぞれ、スラスト給気溝１３３に連通する。従って、不図示の圧縮気体源から供給される所定圧力及び所定流量の圧縮気体は、スラスト給気口１３５からブッシュ１０５内に導入され、スラスト給気貫通穴１３７及びスラスト給気溝１３３を介し、スラスト多孔質体１３１へ到達する。このように、スラスト給気溝１３３、スラスト給気口１３５、及びスラスト給気貫通孔１３７が、スラスト多孔質体１３１へ圧縮気体を供給するためのスラスト給気経路を構成する。
【００３２】
また、図４に示されるように、ブッシュ１０５のラジアル多孔質体１２５に隣接し、ブッシュ１０５の周方向に延在するようにラジアル給気溝１４１が設けられている。さらに、ブッシュ１０５には、その半径方向に延在するラジアル給気口１４３が設けられ、ラジアル給気口１４３の一端がブッシュ１０５の外周面で開口し、他端は、ラジアル給気路１４５に連通する。ラジアル給気路１４５は、ブッシュ１０５の軸方向（図４の左右方向）に延び、その両端がそれぞれ、ラジアル給気溝１４１に連通する。従って、不図示の圧縮気体源から供給される所定圧力及び所定流量の圧縮気体は、ラジアル給気口１４３からブッシュ１０５内に導入され、ラジアル給気路１４５及びラジアル給気溝１４１を介し、ラジアル多孔質体１２５へ到達する。このように、ラジアル給気溝１４１、ラジアル給気口１４３、及びラジアル給気路１４５が、ラジアル多孔質体１２５へ圧縮気体を供給するためのスラスト給気経路を構成する。
【００３３】
上記の通り、本実施形態では、スラスト軸受に導入された圧縮気体を排出するためのスラスト軸受用排気経路を、スラスト軸受面１０７よりブッシュ１０５の外径側の部位、すなわち、スラスト軸受面１０７及びスラスト受面１１１の間に延在し外気に連通するスラストすきま１１３により形成する、という簡易な構成において、回転子１０３に十分な浮上力を付与でき、ブッシュ１０５に非接触で回転子１０３を回転可能に支持できる。
【００３４】
以下に上記実施形態の変形例について説明する。下記の変形例に係るエアスピンドル用静圧気体軸受の構成は、ラジアル多孔質体１２５、スラスト多孔質体１３１の変形及びその変更に伴うブッシュの１０５の変形を除き、実施形態に係るエアスピンドル用静圧軸受１０１の構成と同じであり、特に言及しない場合には、変形例は、実施形態と同様の作用、効果を奏する。さらに、後述する変形例は、図５に示す部位に対応する部位のみを示す図面を用いて説明する。
【００３５】
（第１の変形例）
ラジアル多孔質体１２５と、スラスト多孔質体１３１の配置を変えたエアスピンドル用静圧気体軸受の第１の変形例について説明する。図６は、図５に対応する図であり、図４のＶ部に対応する拡大断面図である。
【００３６】
図６に示されるように、第１の実施形態と異なり、スラスト多孔質体１３１のラジアル領域１３１ａが、ラジアルすきま１１４に露出している。一方、ラジアル多孔質体１２５のスラスト領域１２５ａは、ブッシュ１０５の隔壁部１０５ｂに当接している。また、スラスト多孔質体１３１のラジアル領域１３１ａには、スラスト多孔質体１３１の細孔を封止し圧縮気体がラジアルすきま１１４に吐出するのを防止するための第２の吐出規制手段である接着剤等の封止材が塗布されている。従って、スラスト多孔質体１３１からラジアルすきま１１４へ直接圧縮気体が吐出されることがない。
【００３７】
また、ラジアル多孔質体１２５とスラスト多孔質体１３１とは、第３の吐出規制手段であるブッシュ１２５の隔壁部１０５ａを介して配置されている。従って、ラジアル多孔質体１２５の細孔とスラスト多孔質体１３１の細孔とが連通しないため、両多孔質体１２５、１３１から吐出する圧縮気体を互いに独立して制御できる。
【００３８】
（第２の変形例）
図７は、図５に対応する図であり、図４のＶ部に対応する部分を示す拡大断面図である。
図７に示されるように、実施形態と同様に、ラジアル多孔質体１２５のスラスト領域１２５ａが、スラストすきま１１３に露出している。一方、スラスト多孔質体１３１のラジアル領域１３１ａは、スラストすきま１１３の近傍に延在するラジアル多孔質体１２５の管状領域１２５ａに当接している。なお、本変形例には、ブッシュ１０５に隔壁部１０５ａは設けられていない。
【００３９】
ラジアル多孔質体１２５の細孔を封止し圧縮気体がスラストすきま１１３に直接吐出するのを防止するための第１の吐出規制手段である接着剤等の封止材がスラスト領域１２５ａに塗布されている。従って、ラジアル多孔質体１２５からスラストすきま１１３へ直接圧縮気体が吐出されることはない。
【００４０】
さらに、ラジアル多孔質体１２５の細孔とスラスト多孔質体１３１の細孔とが連通することを防止するために、ラジアル多孔質体１２５の管状領域１２５ｂ及びスラスト多孔質体１３１のラジアル領域１３１ａの少なくとも一方には、第３の吐出規制手段である接着剤等の封止材が塗布されている。従って、ラジアル多孔質体１２５の細孔とスラスト多孔質体１３１の細孔とは連通せず、両多孔質体１２５、１３１から吐出される圧縮気体を互いに独立して制御することができる。
【００４１】
（第３の変形例）
図８は、第３の変形例に係るエアスピンドル用静圧気体軸受の固定子及び回転子の一部を図５と同様に示す拡大断面図である。
【００４２】
図８に示すように、ラジアル多孔質体１２５の一端部には、ラジアル軸受面１０８と、ラジアル軸受面１０８に対向しブッシュ１０５に当接する円筒状のラジアル接合面１２５ｄと、を連結するラジアル傾斜面１２５ｃが形成されている。また、図８の断面視において、ラジアル傾斜面１２５ｃは、ラジアル傾斜面１２５ｃとラジアル仮想線Ｒとの間を成すラジアル角度が鋭角になるように交差部Ｃから、ラジアル接合面１２５ｄと連結する連結部Ｈまで直線状に延びる。
【００４３】
同様に、スラスト多孔質体１３１の一端部には、スラスト軸受面１０７と、スラスト軸受面１０７に対向しブッシュ１０５に当接する円筒状のスラスト接合面１３１ｄと、を連結するスラスト傾斜面１３１ｃが形成されている。また、図８の断面視において、スラスト傾斜面１３１ｃは、スラスト傾斜面１３１ｃとスラスト仮想線Ｔとの間を成すスラスト角度が鋭角になるように交差部Ｃから、スラスト接合面１３１ｄと連結する連結部Ｈまで直線状に延びる。
【００４４】
本変形例のラジアル多孔質体１２５とスラスト多孔質体１３１では、ラジアル仮想線Ｒと、スラスト仮想線Ｔとがほぼ直角を成すため、ラジアル傾斜面１２５ｃとラジアル仮想線Ｒとの成すラジアル角度と、スラスト傾斜面１３１ｃとスラスト仮想線Ｔとの成すスラスト角度とは、余角の関係を有する。なお、本変形例のラジアル角度とスラスト角度は等しい構成であるが、両角度が異なる構成とすることも可能である。
【００４５】
さらに、本発明は、ラジアル仮想線Ｒとスラスト仮想線Ｔとの成す角度が、直角にならない構成にも適用可能である。すなわち、前述のラジアル角度及びスラスト角度を、ラジアル仮想線Ｒとスラスト仮想線Ｔとの成す角度に応じて適宜変更することで、スラスト多孔質体１３１がラジアルすきま１１４に面せず、ラジアル多孔質体１２５がスラストすきま１１３に面さない構成を実現できる。また、ラジアル傾斜面１２５ｃ及びスラスト傾斜面１３１ｃの断面は、平面状、曲面状、及び段差状のいずれかの形状又はこれらの組み合わせの形状とすることが可能である。
【００４６】
さらに、ラジアル傾斜面１２５ｃ及びスラスト傾斜面１３１ｃには、第３の吐出規制手段である接着剤等の封止材が塗布されている。このように、互いに当接されるスラスト傾斜面１３１ｃ及びラジアル傾斜面１２５ｃは封止材が予め塗布されているので、ラジアル多孔質体１２５の細孔とスラスト多孔質体１３１の細孔とが連通することを防止できる。従って、前述の実施形態や変形例と同様に、ラジアル方向へ吐出される圧縮気体と、スラスト方向へ吐出される圧縮気体を独立して制御することが可能である。
【００４７】
また、本変形例のスラスト多孔質体１３１及びラジアル多孔質体１２５の構成によれば、図７に示す第２の変形例と異なり、スラストすきま１１３に面するスラスト領域１２５ａ（又はラジアルすきま１１４に面するラジアル領域１３１ａ）をそれぞれ、スラスト多孔質体１３１（又はラジアル多孔質体１２５）を配置し、スラスト方向（又はラジアル方向）への浮上力を効率的に付与できる。
さらに、スラストすきま１１３に面するスラスト領域１２５ａ（又はラジアルすきま１１４に面するラジアル領域１３１ａ）が生じないため、スラスト領域１２５ａ（又はラジアル領域１３１）の封止処理を行う必要がなく、製造コストを削減することができる。
【００４８】
本変形例では、ラジアル傾斜面１２５ｃ及びスラスト傾斜面１３１ｃに封止材を塗布する構成であるが、ラジアル多孔質体１２５の細孔とスラスト多孔質体１３１の細孔との連通を防ぐ構成であれば、ラジアル傾斜面１２５ｃ及びスラスト傾斜面１３１ｃの一方に封止材を配置する構成とすることも可能である。
【００４９】
なお、上記の実施形態及び変形例のスラスト軸受のスラスト軸受面及びラジアル軸受のラジアル軸受面は、多孔質体から構成されているが、圧縮気体を吐出できる微細な穴をブッシュの表面に設け、スラスト軸受面及びラジアル軸受面として利用することも可能である。
【００５０】
上記の本実施形態及び変形例では、スラストすきま１１３とラジアルすきま１１４とが連通する。従って、スラスト軸受面１０７から吐出される圧縮気体は、ラジアル軸受用排気経路を介しエアスピンドル用静圧気体軸受１０１の外部へ排出される場合もあることは言うまでもない。同様に、ラジアル軸受面１０８から吐出される圧縮気体は、スラスト軸受用排気経路を介しエアスピンドル用静圧気体軸受１０１の外部へ排出される場合もある。さらに、スラストすきま１１３とラジアルすきま１１４とが連通しないように、両すきま１１３、１１４間に障壁を設け、ラジアル軸受用排気経路及びスラスト軸受用排気経路をそれぞれ独立して機能させる構成も可能である。
【００５１】
また、本実施形態及び変形例のエアスピンドル用静圧気体軸受は、回転軸１１５及びスラストプレート１１７が、ブッシュ１０５に対して回転する構成であるが、ブッシュが回転軸及びスラストプレートに対して回転する構成とすることも可能である。この場合には、スラスト軸受面及びラジアル軸受面を、回転軸及びスラストプレートすなわち固定子に設けることが好ましい。
【００５２】
より具体的には、固定子は、スラスト軸受面を構成するスラスト多孔質体と、当該スラスト多孔質体に圧縮気体を供給できるスラスト給気口等のスラスト給気経路と、ラジアル軸受面を構成するラジアル多孔質体と、当該ラジアル多孔質体に圧縮気体を供給できるラジアル給気口等のラジアル給気経路と、圧縮気体を外部へ排出できるラジアル軸受用排気経路と、を備える構成である。この構成のエアスピンドル用静圧気体軸受においても、スラスト軸受用排気経路を設ける必要がないため、スラスト軸受面を設ける領域に関する設計の自由度を大きくできる。
【００５３】
さらに、上記実施形態及び変形例におけるスラスト多孔質体及びラジアル多孔質体には、特殊銅合金等を含む材料を焼結させること等で形成される焼結金属性の材料、セラミックス、グラファイト等を利用することができる。また、ブッシュ１０５に対してスラスト多孔質体又はラジアル多孔質体を接着剤等により固定する構成とすることも可能である。さらに、スラスト多孔質体及びラジアル多孔質体の数や寸法は適宜変更できる。
【００５４】
上記実施形態及び変形例では、スラスト多孔質体及びラジアル多孔質体を固定子に配置する構成であるが、本発明は、この構成に限定されない。回転子及び固定子の少なくとも一方にスラスト多孔質体及びラジアル多孔質体を設け、回転子及び固定子が互いに離間でききる構成であれば適宜変更できる。また、この変更により、回転子にスラスト多孔質体及びラジアル多孔質体が設けられる場合には、隔壁部は回転子に設けられる。
【００５５】
上記実施形態及び変形例では、ラジアル軸受面１０８が回転軸心Ｏと平行に延在することで圧縮気体によるラジアル方向へ浮動力を生じさせ、スラスト軸受１０７が回転軸心Ｏ対して直交するように延在することで圧縮気体によるスラスト方向へ浮動力を生じさせる構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。ラジアル軸受面が回転軸心Ｏに対し交差する方向に延びる構成や、スラスト軸受面が回転軸心Ｏに対し直交せずに延在する構成のエアスピンドル用静圧気体軸受に本発明を適用できることは言うまでもない。この場合には、ラジアルすきま又はスラストすきまが回転軸心Ｏに対し所定角度で延在する構成となる。
【００５６】
上記説明した実施形態及び第１〜第３の変形例は、図３、４に示すようにエアスピンドル用静圧気体軸受を視た場合に、回転軸心Ｏに直交する線に関し、ラジアル軸受及びスラスト軸受の構成は左右対称であるが、左右非対称とすることも可能である。例えば、所望の浮上力を得るために、右方に位置するラジアル軸受及びスラスト軸受は、実施形態及び第１〜第３の変形例のいずれか一の構成とし、左方に位置するラジアル軸受及びスラスト軸受は、実施形態及び第１〜第３の変形例の他の構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０１            エアスピンドル用静圧気体軸受
１０３            回転子
１０５            ブッシュ（固定子）
１０５ａ、１０５ｂ隔壁部
１０７            スラスト軸受面
１０８            ラジアル軸受面
１１３            スラストすきま
１１４            ラジアルすきま
１１５            回転軸
１１７            スラストプレート
１２５            ラジアル多孔質体
１２９            排気貫通口
１３１            スラスト多孔質体
１３５            スラスト給気口
１４３            ラジアル給気口
Ｏ                回転軸心
Ｒ                ラジアル仮想線
Ｔ                スラスト仮想線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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