(57)【要約】【課題】比較的高い剛性と優れた高速安定性とを得ることができる浮動ブッシュの特長を利用でき、しかも、より高い１次共振速度とすることができて、安定限界速度を更に向上させることができると共に簡単な構造とし得る静圧気体軸受機構並びにこれを用いた軸回転装置及びスピンドルモータを提供すること。【解決手段】静圧気体軸受機構２は、中空体１１と、中空体１１に対して隙間１３をもって当該中空体１１の内部１４に配されている浮動ブッシュ１５と、中空体１１及び浮動ブッシュ１５に対して隙間１６をもって中空体１１の内部１４に配されていると共に中空体１１に対して回転自在であるスピンドル１７と、中空体１１の外部１８から中空体１１の内部１４への高圧空気の給気のための給気通路１９と、中空体１１の内部１４から中空体１１の外部１８への高圧空気の排気のための排気通路２０とを具備している。【選択図】図１
2008095931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空体と、この中空体に対して径方向及び軸方向において隙間をもって当該中空体の内部に配されている浮動ブッシュと、中空体及び浮動ブッシュに対して径方向及び軸方向において隙間をもって中空体の内部に配されていると共に中空体に対して回転自在である軸と、中空体の外部から中空体の内部への高圧空気の給気のための給気通路と、中空体の内部から中空体の外部への高圧空気の排気のための排気通路とを具備しており、浮動ブッシュは、軸方向に配列されていると共に円筒状の多孔質金属焼結体からなる少なくとも二個の浮動ブッシュ体を具備しており、軸は、二個の浮動ブッシュ体に対して径方向において隙間をもって当該二個の浮動ブッシュ体を貫通していると共に少なくとも一方の端部が中空体の外部に突出してなる軸本体と、軸本体に一体的に形成されていると共に二個の浮動ブッシュ体の間に当該二個の浮動ブッシュ体に対して軸方向において隙間をもって配されたフランジ部とを具備しており、中空体と軸との間に浮動状態で配された浮動ブッシュを介して軸を中空体に対して浮動状態で相対的に回転自在に支持するようになっている静圧気体軸受機構。
【請求項２】
浮動ブッシュ体は、その円筒状の外周面に少なくとも一つの環状溝を有している請求項１に記載の静圧気体軸受機構。
【請求項３】
浮動ブッシュ体は、少なくとも錫、燐及び銅を含んだ金属部分と、この金属部分に混合されていると共に黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んだ無機質部分とを有している請求項１又は２に記載の静圧気体軸受機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の静圧気体軸受機構と、中空体の内部に設けられていると共に中空体に対して軸を相対的に回転させる回転手段とを具備している軸回転装置。
【請求項５】
回転手段は、フランジ部に固着されたタービン翼と、このタービン翼に高圧空気を給気する給気手段とを有したエアーモータ又はフランジ部に固着された回転子と、この回転子を回転させる固定子とを有した電動モータを具備している請求項４に記載の軸回転装置。
【請求項６】
中空体、この中空体に対して径方向及び軸方向において隙間をもって当該中空体の内部に配されている浮動ブッシュ、中空体及び浮動ブッシュに対して径方向及び軸方向において隙間をもって配されていると共に中空体に対して回転自在であるスピンドル、中空体の外部から中空体の内部への高圧空気の給気のための給気通路及び中空体の内部から中空体の外部への高圧空気の排気のための排気通路を有した静圧気体軸受機構と、中空体の内部に設けられていると共に中空体に対してスピンドルを相対的に回転させる回転手段とを具備しているスピンドルモータであって、浮動ブッシュは、軸方向に配列されていると共に円筒状の多孔質金属焼結体からなる少なくとも二個の浮動ブッシュ体を具備しており、スピンドルは、二個の浮動ブッシュ体に対して径方向において隙間をもって当該二個の浮動ブッシュ体を貫通していると共に少なくとも一方の端部が中空体の外部に突出してなるスピンドル本体と、スピンドル本体に一体的に形成されていると共に二個の浮動ブッシュ体の間に当該二個の浮動ブッシュ体に対して軸方向において隙間をもって配されたフランジ部とを具備しており、静圧気体軸受機構は、中空体とスピンドルとの間に浮動状態で配された浮動ブッシュを介してスピンドルを中空体に対して浮動状態で相対的に回転自在に支持するようになっているスピンドルモータ。
【請求項７】
浮動ブッシュ体は、その円筒状の外周面に少なくとも一つの環状溝を有している請求項６に記載のスピンドルモータ。
【請求項８】
回転手段は、フランジ部に固着されたタービン翼と、このタービン翼に高圧空気を給気する給気手段とを有したエアーモータ又はフランジ部に固着された回転子と、この回転子を回転させる固定子とを有した電動モータを具備している請求項６又は７に記載のスピンドルモータ。
【請求項９】
浮動ブッシュ体は、少なくとも錫、燐及び銅を含んだ金属部分と、この金属部分に混合されていると共に黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んだ無機質部分とを有している請求項６から８のいずれか一項に記載のスピンドルモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮動ブッシュを用いた静圧気体軸受機構並びに斯かる静圧気体軸受機構を用いた軸回転装置、特に、小径のドリル等の切削工具を高速で回転させることができるスピンドルモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
【非特許文献１】吉本成香、他２名、「浮動ブシュ静圧気体ジャーナル軸受に関する研究」（第１報，スロット絞りを用いた場合）、日本機械学会論文集（Ｃ編）５６巻５２１号（１９９０−１）ｐ１１６−１２１
【非特許文献２】吉本成香、他１名、「浮動ブッシュを用いた可変絞り形静圧気体ジャーナル軸受に関する研究」（静的特性）、日本機械学会論文集（Ｃ編）６１巻５９１号（１９９５−１１）ｐ３２１−３２７
【０００３】
孔明けドリル等の切削工具を高速で回転させるスピンドルモータでは、情報機械の小型化、高性能化により微細加工の高精度化、高速化の要求が高まっており、特に、電子回路のプリント基板に対する孔明け用のドリル最小径は、１００μｍ以下となり、これに伴い孔明け用のスピンドルには、切削速度を確保し加工効率を上げるために、高速回転と高精度回転とが求められている。
【０００４】
スピンドルモータにおいてスピンドルを回転自在に支持するために自成絞り又はオリフィス絞りを用いた静圧気体軸受では、軸受剛性、軸受隙間距離、軸受隙間での減衰特性、軸の慣性モーメント等により決定される１次共振速度の約２倍で自励振動（ホワール現象）が発生しスピンドルの回転動作が不安定となり、そのスピンドルの最高回転速度は、軸受剛性、軸受隙間距離、軸受隙間での減衰特性、軸の慣性モーメント等により異なるが、おおよそ１５万ｒｐｍであって、それ以上になると、自励振動によってスピンドルの回転動作が不安定となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば非特許文献１及び２で提案されている浮動ブッシュを用いた静圧気体軸受機構では、比較的高い剛性と優れた高速安定性とを得ることができるとされているが、斯かる静圧気体軸受機構は、浮動ブッシュの外周面及び内周面周りの軸受隙間への高圧空気の給気が浮動ブッシュの両端面側からのみに限られているため、外周面及び内周面における軸受隙間での浮動ブッシュの径方向の振動の減衰を効果的に得ることが困難であって、浮動ブッシュを用いた提案の静圧気体軸受機構においても、より高い１次共振速度とすることができず、その安定限界速度は、１３００ｒｐｓ程度であって、１５万ｒｐｍ以上を得ることができない。
【０００６】
加えて、非特許文献１及び２に記載の静圧気体軸受機構では、浮動ブッシュの外周面及び内周面周りへの高圧空気の給気を浮動ブッシュの両端面側から行うために、構造が複雑となり、製造原価の増大の要因となる。
【０００７】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、比較的高い剛性と優れた高速安定性とを得ることができる浮動ブッシュの特長を利用でき、しかも、より高い１次共振速度とすることができて、安定限界速度を更に向上させることができると共に簡単な構造とし得る静圧気体軸受機構並びにこれを用いた軸回転装置及びスピンドルモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の静圧気体軸受機構は、中空体と、この中空体に対して径方向及び軸方向において隙間をもって当該中空体の内部に配されている浮動ブッシュと、中空体及び浮動ブッシュに対して径方向及び軸方向において隙間をもって中空体の内部に配されていると共に中空体に対して回転自在である軸と、中空体の外部から中空体の内部への高圧空気の給気のための給気通路と、中空体の内部から中空体の外部への高圧空気の排気のための排気通路とを具備しており、浮動ブッシュは、軸方向に配列されていると共に円筒状の多孔質金属焼結体からなる少なくとも二個の浮動ブッシュ体を具備しており、軸は、二個の浮動ブッシュ体に対して径方向において隙間をもって当該二個の浮動ブッシュ体を貫通していると共に少なくとも一方の端部が中空体の外部に突出してなる軸本体と、軸本体に一体的に形成されていると共に二個の浮動ブッシュ体の間に当該二個の浮動ブッシュ体に対して軸方向において隙間をもって配されたフランジ部とを具備しており、中空体と軸との間に浮動状態で配された浮動ブッシュを介して軸を中空体に対して浮動状態で相対的に回転自在に支持するようになっている。
【０００９】
本発明の静圧気体軸受機構によれば、軸は、中空体と当該軸との間に浮動状態で配された浮動ブッシュを介して中空体に対して径方向及び軸方向において浮動状態で相対的に回転自在に支持されるようになっており、斯かる浮動ブッシュの二個の浮動ブッシュ体の夫々は、内部に多数の細孔を有すると共に表面で斯かる多数の細孔が開口した多孔質金属焼結体からなっているために、給気通路から中空体の内部へ給気された高圧空気を浮動ブッシュ体の内部の多数の細孔に導入でき、この導入された高圧空気を多数の細孔から再び両隙間に給気することができるために、両隙間を確実に確保でき、而して、両隙間距離を大きくしても高い剛性を維持できて、安定限界速度を更に向上させることができる。
【００１０】
本発明の軸回転装置は、上記の静圧気体軸受機構と中空体の内部に設けられていると共に中空体に対して軸を相対的に回転させる回転手段とを具備している。
【００１１】
軸回転装置の好ましい例としての本発明のスピンドルモータは、中空体、この中空体に対して径方向及び軸方向において隙間をもって当該中空体の内部に配されている浮動ブッシュ、中空体及び浮動ブッシュに対して径方向及び軸方向において隙間をもって配されていると共に中空体に対して回転自在であるスピンドル、中空体の外部から中空体の内部への高圧空気の給気のための給気通路及び中空体の内部から中空体の外部への高圧空気の排気のための排気通路を有した静圧気体軸受機構と、中空体の内部に設けられていると共に中空体に対してスピンドルを相対的に回転させる回転手段とを具備しているスピンドルモータであって、浮動ブッシュは、軸方向に配列されていると共に円筒状の多孔質金属焼結体からなる少なくとも二個の浮動ブッシュ体を具備しており、スピンドルは、二個の浮動ブッシュ体に対して径方向において隙間をもって当該二個の浮動ブッシュ体を貫通していると共に少なくとも一方の端部が中空体の外部に突出してなるスピンドル本体と、スピンドル本体に一体的に形成されていると共に二個の浮動ブッシュ体の間に当該二個の浮動ブッシュ体に対して軸方向において隙間をもって配されたフランジ部とを具備しており、静圧気体軸受機構は、中空体とスピンドルとの間に浮動状態で配された浮動ブッシュを介してスピンドルを中空体に対して浮動状態で相対的に回転自在に支持するようになっている。
【００１２】
浮動ブッシュ体は、好ましくは、その円筒状の外周面に少なくとも一つの環状溝を有している。
【００１３】
斯かる環状溝を有していると、浮動ブッシュ体の内部の細孔への高圧空気の導入を確実に行い得、給気通路からの高圧空気を浮動ブッシュ体の内部の多数の細孔により確実に導入でき、而して、高圧空気を多数の細孔から再び両隙間に給気することができる結果、両隙間距離を大きくしてもより高い剛性を維持できて、安定限界速度をより向上させることができる。
【００１４】
多孔質金属焼結体は、少なくとも錫、燐及び銅を含み、更に、必要によりニッケル、クロム及びマンガンのうちの少なくとも一方を含んでいる金属粉末と、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んでいる無機質粉末とを混合、焼結してなるものを好ましい一例として挙げることができ、したがって、好ましくは本発明の静圧気体軸受機構の多孔質金属焼結体からなる浮動ブッシュ体は、金属部分は、少なくとも錫、燐及び銅を含んでおり、無機質部分は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んでおり、また他の好ましい例では本発明の静圧気体軸受機構の浮動ブッシュ体は、金属部分は、ニッケル、クロム及びマンガンのうちの少なくとも一つを更に含んでいるとよいが、本発明はこれらに限定されない。斯かる金属粉末と無機質粉末との混合物の焼成により多数の細孔からなる通路が浮動ブッシュ体内に形成される。更に、焼成後の多孔質金属焼結体の円筒状の外周面及び内周面並びに環状の両端面を含む表面に切削加工又は研削加工を施すことにより、多孔質金属焼結体の表面で開口する多孔質金属焼結体内の細孔に当該開口で絞りを形成することができ、このように表面に切削加工又は研削加工が施された多孔質金属焼結体からなる浮動ブッシュ体を用いることにより、浮動ブッシュ体内に導入された高圧空気を浮動ブッシュ体内の多数の細孔から表面の絞りを介して再び両隙間に噴出させて給気することができる結果、両隙間距離を大きくしても極めて高い剛性を維持できて、安定限界速度を更に向上させることができる。円筒状の外周面に環状溝を有した浮動ブッシュ体の場合には、環状溝を規定する多孔質金属焼結体の環状溝壁面には、当該環状溝壁面での開口では絞られない細孔として高圧空気が容易にこの絞られない開口を介して浮動ブッシュ体内の細孔に導入されるように、切削加工又は研削加工を施さないようにするとよい。浮動ブッシュ体内の多数の細孔の各径は、例示すれば平均８０μｍ程度であって、切削加工又は研削加工後の絞られた細孔の各開口径は、例示すれば平均３０μｍ程度である。
【００１５】
回転手段は、フランジ部に固着されたタービン翼と、このタービン翼に高圧空気を給気する給気手段とを有したエアーモータを具備していても、これに代えて又はこれと共にフランジ部に固着された回転子と、この回転子を回転させる固定子とを有した電動モータを具備していてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、比較的高い剛性と優れた高速安定性とを得ることができる浮動ブッシュの特長を利用でき、しかも、より高い１次共振速度とすることができて、安定限界速度を更に向上させることができると共に簡単な構造とし得る静圧気体軸受機構並びにこれを用いた軸回転装置及びスピンドルモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００１８】
図１から図４において、本例の軸回転装置としてのスピンドルモータ１は、静圧気体軸受機構２と回転手段３とを具備している。
【００１９】
静圧気体軸受機構２は、中空体１１と、中空体１１に対して径方向Ａ及び軸方向Ｂにおいて隙間１３をもって当該中空体１１の内部１４に配されている浮動ブッシュ１５と、中空体１１及び浮動ブッシュ１５に対して径方向Ａ及び軸方向Ｂにおいて隙間１６をもって中空体１１の内部１４に配されていると共に中空体１１に対して軸心Ｃを中心として方向Ｒに回転自在である軸としてのスピンドル１７と、中空体１１の外部１８から中空体１１の内部１４への高圧空気の給気のための給気通路１９と、中空体１１の内部１４から中空体１１の外部１８への高圧空気の排気のための排気通路２０とを具備している。
【００２０】
中空体１１は、外側中空部材３１と、外側中空部材３１の内側に配された内側中空部材３２とを具備しており、外側中空部材３１は、円筒部材３３と、円筒部材３３の両端面に固着された蓋部材３４及び３５とを具備しており、内側中空部材３２は、円筒部材３３の円筒状の内周面３６に固着された一対の円筒部材３７及び３８と、一対の円筒部材３７及び３８の対面する一端部間に配されていると共に当該一端部に固着された環状部材３９と、円筒部材３７及び３８の他端部に固着された蓋部材４０及び４１とを具備している。
【００２１】
浮動ブッシュ１５は、軸方向Ｂに配列されていると共に円筒状の多孔質金属焼結体からなる二個の浮動ブッシュ体４５及び４６を具備しており、少なくとも錫、燐及び銅を含んだ金属部分と、この金属部分に混合されていると共に黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んだ無機質部分とを有している浮動ブッシュ体４５及び４６の夫々は、その円筒状の外周面４７に環状溝４８を有している。
【００２２】
内部に多数の細孔を有すると共に当該多数の細孔の夫々が全表面で開口した浮動ブッシュ体４５は、その外周面４７と円筒部材３７の内周面５０との間に１０μｍ程度の径方向Ａの隙間５１をもち、しかも、その一方の環状の端面５２と蓋部材４０の環状の内側面５３との間に１０μｍ程度の軸方向Ｂの隙間５４をもって内側中空部材３２の内部１４に円筒部材３７と同心に配されており、内部に多数の細孔を有すると共に当該多数の細孔の夫々が全表面で開口する浮動ブッシュ体４６は、その外周面４７と円筒部材３８の内周面５５との間に１０μｍ程度の径方向Ａの隙間５６をもち、しかも、その一方の環状の端面５７と蓋部材４１の環状の内側面５８との間に同じく１０μｍ程度の軸方向Ｂの隙間５９をもって内側中空部材３２の内部１４に円筒部材３８と同心に配されている。
【００２３】
スピンドル１７は、二個の浮動ブッシュ体４５及び４６の円筒状の内周面６５及び６６に対して径方向Ａにおいて外周面６７が１０μｍ程度の隙間６８及び６９をもって当該二個の浮動ブッシュ体４５及び４６を貫通していると共に中空体１１の外部１８に突出した一方の端部７０を有した軸本体としてのスピンドル本体７１と、スピンドル本体７１に一体的に形成されていると共に二個の浮動ブッシュ体４５及び４６の互いに対面する他方の環状の端面７２及び７３間に当該二個の浮動ブッシュ体４５及び４６の環状の端面７２及び７３に対して側面７４及び７５が軸方向Ｂにおいて１０μｍ程度の隙間７６及び７７をもって配された円環状のフランジ部７８とを具備している。
【００２４】
スピンドル本体７１は、他方の端部８１で円環状の隙間８２をもって蓋部材４０を貫通しており、端部７０とフランジ部７８との間の部位８３で円環状の隙間８４をもって蓋部材４１を貫通していると共に端部７０側で円環状の隙間８５をもって蓋部材３５を貫通している。端部８１は、端部７０と同様に、円環状の隙間をもって蓋部材３４を貫通していてもよい。
【００２５】
フランジ部７８は、環状部材３９の環状の内周面９１に対して外周面９２で円環状の隙間９３をもって環状部材３９と同心に配されている。
【００２６】
隙間８２、８４及び８５の夫々は、隙間６８及び６９の径方向Ａの幅よりも十分に大きな径方向Ａの幅を有している。
【００２７】
浮動ブッシュ体４５では、環状溝４８を規定する環状溝壁面４９を除いて、外周面４７、端面５２及び７２並びに内周面６５に切削加工又は研削加工が施されて、内部の多数の細孔の当該外周面４７、端面５２及び７２並びに内周面６５での開口が絞られており、浮動ブッシュ体４６も同様に、環状溝４８を規定する環状溝壁面４９を除いて、外周面４７、端面５７及び７３並びに内周面６６に切削加工又は研削加工が施されて、内部の多数の細孔の当該外周面４７、端面５７及び７３並びに内周面６６での開口が絞られている。
【００２８】
給気通路１９は、円筒部材３３及び円筒部材３７に穿孔された貫通孔９５と、円筒部材３３及び円筒部材３８に穿孔された貫通孔９６とを具備しており、貫通孔９５及び９６の夫々は、その一端で浮動ブッシュ体４５及び４６の夫々の環状溝４８に対面して内部１４において隙間５１及び５６の夫々で開口しており、貫通孔９５及び９６の夫々の他端には、高圧空気供給用のプラグ９７及び９８の夫々の一端部が嵌装されており、プラグ９７及び９８の夫々は、配管９９を介して高圧空気源に接続されている。
【００２９】
給気通路１９は、高圧空気源に接続されたプラグ９７及び９８からの高圧空気を貫通孔９５及び９６を介して内部１４の隙間５１及び５６において軸方向Ｂのほぼ中央部、換言すれば環状溝４８が位置する部位の夫々に給気するようになっている。
【００３０】
排気通路２０は、外側中空部材３１の内部において蓋部材３４及び蓋部材４０間の中空部１１０と、一端では外部１８に開口すると共に他端では中空部１１０に開口して円筒部材３３に穿孔された複数の貫通孔１１１と、一端では中空部１１０に開口すると共に他端では内部１４に開口して蓋部材４０に穿孔された複数の貫通孔１１２と、外側中空部材３１の内部において蓋部材３５及び蓋部材４１間の中空部１１３と、一端では外部１８に開口すると共に他端では中空部１１３に開口して円筒部材３３に穿孔された複数の貫通孔１１４と、一端では中空部１１３に開口すると共に他端では内部１４に開口して蓋部材４１に穿孔された複数の貫通孔１１５と、フランジ部７８の外周面９２に対面して一端では隙間９３に開口すると共に他端では外部１８にして円筒部材３３及び環状部材３９に穿孔された図示しない複数の貫通孔とを具備している。
【００３１】
排気通路２０は、内部１４の浮動ブッシュ体４５側の高圧空気を、一方では、貫通孔１１２、中空部１１０及び貫通孔１１１を介して、他方では、隙間９３に開口すると共に円筒部材３３に穿孔された図示しない複数の貫通孔を介して夫々外部１８に排気し、内部１４の浮動ブッシュ体４６側の高圧空気を、一方では、貫通孔１１５、中空部１１３及び貫通孔１１４を介して、他方では、隙間９３に開口すると共に円筒部材３３に穿孔された図示しない複数の貫通孔を介して夫々外部１８に排気するようになっている。
【００３２】
以上の静圧気体軸受機構２は、内側中空部材３２とスピンドル１７との間に浮動状態で配された浮動ブッシュ体４５及び４６を介してスピンドル１７を内側中空部材３２に対して浮動状態で相対的に方向Ｒに回転自在に支持するようになっている。
【００３３】
中空体１１の内部１４に設けられていると共に中空体１１に対してスピンドル１７を相対的に方向Ｒに回転させる回転手段３は、フランジ部７８の外周面９２に固着された複数のタービン翼１２１と、タービン翼１２１に対して高圧空気を給気する給気手段１２２とを有したエアーモータ１２３を具備しており、給気手段１２２は、配管１２４を介して高圧空気源に接続されていると共に外側中空部材３１及び環状部材３９に、互いに対向して嵌装された一対のノズル１２５を有しており、ノズル１２５からタービン翼１２１に向かって噴射する高圧空気によりタービン翼１２１を介してフランジ部７８を方向Ｒに回転させるようにようになっており、フランジ部７８を方向Ｒに回転させた高圧空気は、前記の隙間９３に開口すると共に円筒部材３３に穿孔された図示しない貫通孔を介して外部１８に排出されるようになっている。
【００３４】
浮動ブッシュ体４５側と浮動ブッシュ体４６側とがほぼ同一に構成された以上のスピンドルモータ１では、回転手段３によりフランジ部７８が方向Ｒに回転されることによりスピンドル本体７１もまた同方向に回転される。斯かるスピンドル１７の方向Ｒの回転において、給気通路１９により内部１４に高圧空気が給気されると、斯かる高圧空気は、隙間５１、５４、５６及び５９からなる隙間１３並びに隙間６８、６９、７６及び７７からなる隙間１６に給気されて、浮動ブッシュ体４５及び４６を内側中空部材３２とスピンドル１７との間で浮動させる結果、スピンドル１７は、浮動ブッシュ体４５及び４６を介して内側中空部材３２に対して浮動状態で相対的に方向Ｒに回転自在に支持される。
【００３５】
そして、給気通路１９により内部１４に給気された高圧空気は、図５の流れＰで示すように、環状溝４８並びに外周面４７と内周面５０との間の表面絞り及び外周面４７と内周面５５との間の表面絞りを介して隙間５１及び５６に直接噴出される一方、環状溝４８における浮動ブッシュ体４５及び４６の環状溝壁面４９の絞られていない多数の開口から浮動ブッシュ体４５及び４６の内部の細孔にも部分的に導入される結果、斯かる細孔に導入された高圧空気は、図５の流れＱで示すように、浮動ブッシュ体４５及び４６の表面の絞られた開口から隙間１３及び隙間１６に再び噴出されて、而して、給気通路１９により内部１４に給気された高圧空気は、隙間１３及び隙間１６を維持すると共に、隙間５１、５４、５６、５９、６８、６９、７６及び７７のいずれかの隙間幅の変動ではその変動をなくすようにし、隙間１３及び１６を確実に安定的に保持でき、したがって両隙間幅を大きくしても高い剛性を維持できて、スピンドル１７の方向Ｒについての回転に対する安定限界速度を更に向上させることができる。
【００３６】
上記の例では、エアーモータ１２３をもって回転手段３を構成したが、これに代えて、図６に示すように、回転手段３は、フランジ部７８に固着された回転子１３１と、回転子１３１を回転させるべく円筒部材３３に固着された固定子１３３とを有した電動モータ１３４を具備していてもよい。
【００３７】
更に、上記の例では、浮動ブッシュ体４５及び４６をスピンドル１７の方向Ｒについての回転と共に回転できるように内側中空部材３２に非拘束としたが、これに代えて、図７に示すように、蓋部材３４に係止ピン１４１の一端部を植設すると共に係止ピン１４１の他端部を浮動ブッシュ体４５の端面５２に形成された凹所１４２に遊嵌させて、係止ピン１４１を介して浮動ブッシュ体４５を内側中空部材３２に拘束させて、浮動ブッシュ体４５をスピンドル１７の方向Ｒについての回転と共に一定以上回転できないようにしてもよい。浮動ブッシュ体４６もまた、浮動ブッシュ体４５と同様に、スピンドル１７の方向Ｒについての回転と共に一定以上回転できないようにしてもよい。
【００３８】
浮動ブッシュ１５は、上記例では、二個の浮動ブッシュ体４５及び４６を具備しているが、複数個のフランジ部７８を軸方向Ｂに離れてスピンドル本体７１に一体的に形成する場合には、それに対応して浮動ブッシュ１５は、フランジ部７８間に配される浮動ブッシュ体を含めて三個以上の浮動ブッシュ体を具備していてもよく、この場合、フランジ部７８間に配される浮動ブッシュ体は、主として径方向Ａに関してスピンドル１７を浮動状態で回転自在に支持することになる。また、上記では、環状溝壁面４９に切削加工又は研削加工が施されないで、斯かる環状溝壁面４９で開口する浮動ブッシュ体４５及び４６の内部の細孔は、当該環状溝壁面で絞られていないとしたが、これに代えて、環状溝壁面４９にも切削加工又は研削加工を施して環状溝壁面４９で開口する浮動ブッシュ体４５及び４６の内部の細孔は、当該環状溝壁面４９で絞られていてもよく、こうして絞られた開口から浮動ブッシュ体４５及び４６の内部の細孔に高圧空気が導入されるようにし、この導入された高圧空気を浮動ブッシュ体４５及び４６の内部の細孔を介して絞られた開口をもった表面から隙間１３及び隙間１６に噴出させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態の好ましい一例の断面図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線矢視断面説明図である。
【図３】図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面説明図である。
【図４】図１に示す例の浮動ブッシュ体の斜視図である。
【図５】図１に示す例の動作説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の好ましい他の例の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の一部の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  スピンドルモータ
２  静圧気体軸受機構
３  回転手段
１１  中空体
１３、１６  隙間
１４  内部
１５  浮動ブッシュ
１７  スピンドル
１８  外部
１９  給気通路
２０  排気通路
【図１】
2008095931.tif 000003
【図２】
2008095931.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008095931.tif 000006
【図５】
2008095931.tif 000007
【図６】
2008095931.tif 000008
【図７】
2008095931.tif 000009