(57)【要約】【課題】回転部の回転精度と対象物固定手段の性能とのいずれも低下させることなく回転部の軸方向の長さを短縮できる、静圧気体軸受スピンドルを提供する。【解決手段】この静圧気体軸受スピンドル１は、スラスト板４に設けた回転側通気路３２と固定部に設けた固定側通気路３０とを介して、通気口２９から対象物固定手段の間で、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させる。一方の端部がスラスト板４のモータ側表面へ連結する回転側通気路３２をスラスト板４に設けるので、従来のような通気用スリーブを設ける必要がない。したがって、静圧気体ジャーナル軸受の軸方向長さを短縮することなく、従来の静圧気体軸受スピンドルに対し、回転部２の軸方向の長さを短縮することができる。【選択図】図１
2007247762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体圧力によって動作する対象物固定手段を備える静圧気体軸受スピンドルにおいて、
回転中心軸に平行な円筒形状のジャーナル軸受面と、前記回転中心軸に垂直な円環形状のスラスト軸受面とを含む回転部と、
前記回転部を支持する固定部とを備え、
前記固定部は、前記ジャーナル軸受面に対して半径方向に対向し、前記回転部を少なくとも半径方向に支持する静圧気体ジャーナル軸受と、前記スラスト軸受面に対して軸方向に対向し、前記回転部を少なくとも軸方向に支持する静圧気体スラスト軸受とを有し、
前記回転部における前記スラスト軸受面が含まれる平面上と、前記固定部における前記スラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、前記回転中心軸と同心円上に円環形状の通気溝を設け、
前記固定部は、前記固定部の外壁に設ける通気口と、前記通気口と前記通気溝とを連通する固定側通気路とを有し、
前記回転部は、前記通気溝と前記対象物固定手段とを連通する回転側通気路を有し、
前記固定側通気路と前記回転側通気路とを介して、前記通気口から前記対象物固定手段の間で、前記対象物固定手段において前記気体圧力を変化させるための気体を流通させることを特徴とする、静圧気体軸受スピンドル。
【請求項２】
前記固定部は、前記静圧気体スラスト軸受と、前記静圧気体スラスト軸受と軸方向に間隔を隔てて形成される他の静圧気体スラスト軸受とを有し、
前記回転部は、前記静圧気体スラスト軸受と前記他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの力によって軸方向に支持されるものであって、
前記回転部における前記他の静圧気体スラスト軸受と対向する前記回転中心軸に垂直な円環形状の他のスラスト軸受面が含まれる平面上と、前記固定部における前記他のスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、前記回転中心軸と同心円上に円環形状の他の通気溝を設け、
前記通気溝と前記他の通気溝とを連通する、通気溝連通路を有することを特徴とする、請求項１に記載の静圧気体軸受スピンドル。
【請求項３】
前記通気溝連通路は、前記固定部に設けられ、一方の端部が前記固定側通気路へ連結し、他方の端部が前記他の通気溝へ連結することを特徴とする、請求項２に記載の静圧気体軸受スピンドル。
【請求項４】
前記通気溝連通路は、前記回転部に設けられることを特徴とする、請求項２に記載の静圧気体軸受スピンドル。
【請求項５】
前記固定部は、前記静圧気体スラスト軸受と、前記静圧気体スラスト軸受と軸方向に間隔を隔てて形成される他の静圧気体スラスト軸受とを有し、
前記回転部は、前記静圧気体スラスト軸受と前記他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの力によって軸方向に支持されるものであって、
前記回転部における前記スラスト軸受面が含まれる平面上と、前記固定部における前記スラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上と、前記回転部における前記他の静圧気体スラスト軸受と対向する前記回転中心軸に垂直な円環形状の他のスラスト軸受面が含まれる平面上と、前記固定部における前記他のスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれかに、前記回転中心軸と同心円上に円環形状の他の通気溝を設け、
前記固定部は、前記固定部の外壁に設ける他の通気口と、前記他の通気口と前記他の通気溝とを連通する他の固定側通気路とを有し、
前記回転部は、前記他の通気溝と前記対象物固定手段とを連通する他の回転側通気路を有し、
前記他の固定側通気路と前記他の回転側通気路とを介して、前記他の通気口から前記対象物固定手段の間で、前記対象物固定手段において前記気体圧力を変化させるための気体を流通させることを特徴とする、請求項１に記載の静圧気体軸受スピンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は静圧気体軸受スピンドルに関し、特に、回転部と、回転部を支持する固定部とを備え、回転部と固定部との間には、固定部に対して回転部を非接触に軸支する静圧気体軸受が形成された、静圧気体軸受スピンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転部と、固定部において回転部に対向する部材との間の、微小なすき間に圧縮空気などの気体が供給されることにより、回転部が固定部に対して支持される静圧気体軸受を備えた静圧気体軸受スピンドルにおいては、回転部が固定部に対して非接触の状態で支持される。そのため、軸受における摩擦損失が小さく、回転部が高速で回転した場合の発熱も少ない。また、回転部と、回転部に対向する部材とが直接接触しないため、精度の高い滑らかな回転運動が可能であり、また、正常な運転状態である限り、材料の疲労や摩耗が生じない。このような特徴を生かして、静圧気体軸受スピンドルは高精度スピンドルや高速スピンドルとして広く使用されている。
【０００３】
精密加工装置、精密検査装置などに用いられる静圧気体軸受スピンドルにおいては、被加工物、被検査物または工具などの対象物を回転部に固定する、対象物固定手段が備えられる場合がある。対象物固定手段は、たとえば、回転部の端部に開口を有する通気路が形成され、通気路内で気体を流通させ気体圧力を変化させることにより、被加工物などの対象物を回転部に固定する。
【０００４】
図６は、対象物固定手段を備えた静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。図６において、この静圧気体軸受スピンドル１０１は、回転部１０２を備える。回転部１０２は、円柱形状の軸部１０３と、軸部１０３の端面に接合され軸部１０３よりも直径が大きい円盤形状のスラスト板１０４と、円柱形状の軸部１０３の中心線に平行な軸方向においてスラスト板１０４と間隔を隔てて形成されスラスト板１０４に対向して配置される他のスラスト板１０５とを含む。回転部１０２は、軸受スリーブ１０６と軸受スリーブ１０７と通気用スリーブ１０８とによって、軸部１０３の外周面が取り囲まれている。軸受スリーブ１０６と軸受スリーブ１０７と通気用スリーブ１０８との、軸方向に垂直な断面における断面形状は円環形状となる。通気用スリーブ１０８は、軸受スリーブ１０６と軸受スリーブ１０７との間に配置されている。さらに、軸受スリーブ１０６と軸受スリーブ１０７と通気用スリーブ１０８と他のスラスト板１０５とは、ハウジング１０９によって取り囲まれている。軸受スリーブ１０６と軸受スリーブ１０７と通気用スリーブ１０８とハウジング１０９とは、固定部を構成する。
【０００５】
円柱形状の軸部１０３の外周面に対向して、円環形状の軸受スリーブ１０６および軸受スリーブ１０７の内径側に、静圧気体ジャーナル軸受１１０が設けられており、微細なジャーナル軸受すき間を介して、回転部１０２を半径方向に軸支する。軸受スリーブ１０６の端面および軸受スリーブ１０７の端面には、それぞれスラスト板１０４、他のスラスト板１０５に対向して、静圧気体スラスト軸受１１１が設けられ、微細なスラスト軸受すき間を介して、回転部１０２を軸方向に軸支する。図示しないエアコンプレッサなどの支持用気体供給源から、ハウジング１０９の外壁に設けられる支持用気体供給口１１２へ、圧縮空気などの支持用気体が供給される。支持用気体は、支持用気体供給口１１２が連結する支持用気体供給路１１３とジャーナル軸受給気絞り１１４とを介してジャーナル軸受すき間に供給される。また支持用気体は、支持用気体供給路１１３とスラスト軸受給気絞り１１５とを介してスラスト軸受すき間に供給される。これにより、回転部１０２と固定部との間のすき間において、供給された支持用気体の圧力によって、回転部１０２は固定部に対して非接触の状態で回転自在に軸支されている。
【０００６】
ジャーナル軸受すき間およびスラスト軸受すき間から流出する気体は、排気通路１１６と排気通路１１７とを介して、静圧気体軸受スピンドル１０１の外部に排出される。
【０００７】
ハウジング１０９は、外壁に設けられる通気口１１８を含む。通気口１１８は、通気用スリーブ１０８とハウジング１０９とに形成される固定側通気路１１９と、軸部１０３とスラスト板１０４とに形成される回転側通気路１２０とを介して、スラスト板１０４の端面に形成される開口１２１へ連通している。
【０００８】
上記の構成から成る静圧気体軸受スピンドルを用いて、従来、真空チャック機構を備えた静圧気体軸受スピンドルが開示されている（たとえば特許文献１参照）。静圧気体軸受スピンドル１０１において、通気口１１８を外部に設けた図示しない真空ポンプなどの負圧源に連結し、負圧源を動作させると、通気口１１８と固定側通気路１１９と回転側通気路１２０とを介して開口１２１は減圧される。このとき、開口１２１に対象物を接触させることにより、対象物はスラスト板１０４の表面に吸着、固定される。このようにして、静圧気体軸受スピンドル１０１の真空チャック機構は機能する。
【０００９】
また、上記の構成から成る静圧気体軸受スピンドルを用いて、従来、流体の圧力を利用した芯出し保持装置が開示されている（たとえば特許文献２参照）。上記の構成から成る静圧気体軸受スピンドル１０１において、通気口１１８を外部に設けた図示しないコンプレッサなどの正圧源に連結し、正圧源を動作させると、通気口１１８と固定側通気路１１９と回転側通気路１２０とを介して開口１２１は加圧される。このとき、開口１２１に芯出し保持装置を連結することによって、加圧によりピストンが移動し、ピストンに設けたテーパ部を介して複数のクランプピンを半径方向に押し出して、クランプピンを孔あきディスクの内径面に接触させてディスクの芯出しおよび保持を行なう。このようにして、静圧気体軸受スピンドル１０１の芯出し保持装置は機能する。
【特許文献１】特開平７−２１７６５５号公報
【特許文献２】特開平１１−１６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
静圧気体軸受スピンドルを、回転部を水平にした状態で設置する場合、装置を小型化しようとすると、回転部の軸方向の長さを短縮する必要がある。
【００１１】
従来の静圧気体軸受スピンドルのように、通気用スリーブを複数の軸受スリーブの間に配置する構造では、回転部の軸方向の長さを短縮すると、軸受スリーブの軸方向の長さが短縮されることにより、静圧気体ジャーナル軸受の軸方向の長さが小さくなり剛性が低下する。このため回転部の回転精度が低下する。あるいは、通気用スリーブの軸方向の長さが短縮されることにより、通気用スリーブの内径側表面とそれに対向する軸部外周面との間のシールすき間の軸方向の長さが小さくなる。このためシールすき間からの流体の漏れ流量が増加し、対象物固定手段において十分な負圧または正圧が得られなくなり、対象物を正確な位置に保持するのは困難となる。
【００１２】
それゆえに、この発明の主たる目的は、回転部の回転精度と対象物固定手段の性能とのいずれも低下させることなく回転部の軸方向の長さを短縮できる、静圧気体軸受スピンドルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る静圧気体軸受スピンドルは、気体圧力によって動作する対象物固定手段を備える静圧気体軸受スピンドルであって、回転部と固定部とを備える。回転部は、回転中心軸に平行な円筒形状のジャーナル軸受面と、回転中心軸に垂直な、円環形状のスラスト軸受面とを含む。固定部は、回転部を支持する。そして固定部は、回転部のジャーナル軸受面に対して半径方向に対向し、回転部を少なくとも半径方向に支持する静圧気体ジャーナル軸受を有する。また固定部は、回転部のスラスト軸受面に対して軸方向に対向し、回転部を少なくとも軸方向に支持する静圧気体スラスト軸受を有する。また、回転部におけるスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、回転中心軸と同心円上に円環形状の通気溝を設ける。また固定部は、固定部の外壁に設ける通気口と、通気口と通気溝とを連通する固定側通気路とを有する。また回転部は、通気溝と対象物固定手段とを連通する回転側通気路を有する。そして、固定側通気路と回転側通気路とを介して、通気口から対象物固定手段の間で、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させる。
【００１４】
この場合は、回転部におけるスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、回転中心軸と同心円上に円環形状の通気溝を設ける。そして、固定側通気路と通気溝と回転側通気路とを介して、通気口と対象物固定手段とを連通させる。よって、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させるために、従来のような通気用スリーブを設ける必要がない。したがって、軸受スリーブの軸方向の長さ、すなわち静圧気体ジャーナル軸受の軸方向の長さを短縮することなく、従来の静圧気体軸受スピンドルに対し、通気用スリーブの軸方向の長さ分、回転部の軸方向の長さを短縮することができる。
【００１５】
また、固定側通気路と回転側通気路とは、回転中心軸と同心円上に設けられる円環形状の通気溝を介して連通するので、回転部の回転中も固定側通気路と回転側通気路とは常に連通している。したがって、回転部の回転中も常に、対象物固定手段を安定して機能させることができる。また、固定側通気路の端部と回転側通気路の端部とを正確に対向する位置に配置しなくとも、通気溝の幅の範囲内であれば、固定側通気路と回転側通気路とを連通することができる。したがって、固定側通気路と回転側通気路との加工精度が、対象物固定手段の性能に与える影響を小さくすることができる。
【００１６】
好ましくは、固定部は、静圧気体スラスト軸受と、静圧気体スラスト軸受と軸方向に間隔を隔てて形成される他の静圧気体スラスト軸受とを有する。また回転部は、静圧気体スラスト軸受と他の静圧気体スラスト軸受とにおいて発生する、互いに逆向きの力によって軸方向に支持される。そして、回転部における他の静圧気体スラスト軸受と対向する回転中心軸に垂直な円環形状の他のスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部における他のスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、回転中心軸と同心円上に、円環形状の他の通気溝を設ける。そして、通気溝と他の通気溝とを連通する、通気溝連通路を有する。
【００１７】
この場合は、対象物固定手段を機能させるために正圧または負圧を供給したときに、回転部が軸方向に変位することを防止することができる。
【００１８】
すなわち、複数の静圧気体スラスト軸受によって支持される回転部においては、軸受反力の釣合によって回転部は軸方向に支持される。このような静圧気体軸受スピンドルの構成において、回転部におけるスラスト軸受面が含まれる平面上または固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上のみに通気溝を設けると、真空チャック機構を機能させるための負圧または芯出し保持装置を機能させるための正圧を供給して通気溝の圧力が変化するとき、回転部に作用する軸方向の力が発生するため、回転部は軸方向に変位して、新たな釣合位置へ移動する場合がある。ここで、軸受反力とは、外部からスラスト軸受すき間に供給される圧縮空気などの支持用気体が、回転部に含まれるスラスト軸受面を押す力の反作用として、軸方向に発生する力を指す。
【００１９】
これに対し、回転部におけるスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、回転中心軸と同心円上に、円環形状の通気溝を設ける。かつ、回転部における他のスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部における他のスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、回転中心軸と同心円上に、円環形状の他の通気溝を設ける。ここで他のスラスト軸受面とは、固定部が有する他の静圧気体スラスト軸受と対向する、回転中心軸に垂直な、円環形状の、回転部表面における平面である。そして、通気溝と他の通気溝とを連通する、通気溝連通路を設ける。このとき、たとえば、通気溝と他の通気溝との、スラスト軸受面が含まれる平面への投影面積を等しくすることができる。これにより、通気口を正圧源または負圧源に連結するとき、通気溝と他の通気溝とには同時に等しい圧力が発生する。したがって、大きさが等しく向きが反対の力が回転部に作用するので、回転部が軸方向に変位することを防止することができる。
【００２０】
また好ましくは、通気溝連通路は固定部に設けられ、一方の端部が固定側通気路へ連結し、他方の端部が他の通気溝へ連結する。
【００２１】
この場合は、通気口と通気溝とは固定側通気路を介して連通され、また通気口と他の通気溝とは固定側通気路と通気溝連通路とを介して連通される。よって通気口を正圧源または負圧源に連結するとき、通気溝と他の通気溝とには同時に等しい圧力が発生する。したがって、大きさが等しく向きが反対の力が回転部に作用するので、回転部が軸方向に変位することを防止することができる。
【００２２】
また好ましくは、通気溝連通路は、前記回転部に設けられる。この場合は、通気口と通気溝とは固定側通気路を介して連通され、また通気溝と他の通気溝とは通気溝連通路を介して連通される。よって通気口を正圧源または負圧源に連結するとき、通気溝と他の通気溝とには同時に等しい圧力が発生する。したがって、大きさが等しく向きが反対の力が回転部に作用するので、回転部が軸方向に変位することを防止することができる。
【００２３】
また好ましくは、固定部は、静圧気体スラスト軸受と、静圧気体スラスト軸受と軸方向に間隔を隔てて形成される他の静圧気体スラスト軸受とを有する。また回転部は、静圧気体スラスト軸受と他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの力によって軸方向に支持される。そして、回転部におけるスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上と、回転部における他の静圧気体スラスト軸受と対向する回転中心軸に垂直な円環形状の他のスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部における他のスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれかに、回転中心軸と同心円上に円環形状の他の通気溝を設ける。また固定部は、固定部の外壁に設ける他の通気口と、他の通気口と他の通気溝とを連通する他の固定側通気路とを有する。また回転部は、他の通気溝と対象物固定手段とを連通する他の回転側通気路を有する。そして、他の固定側通気路と他の回転側通気路とを介して、他の通気口から対象物固定手段の間で、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させる。
【００２４】
この場合は、複数の通気口から、複数の固定側通気路と複数の通気溝と複数の回転側通気路とを介して、対象物固定手段へ供給される気体圧力を、通気口ごとにそれぞれ任意の圧力に設定することができる。すなわち、通気口から供給される気体圧力と、他の通気口から供給される気体圧力とを、同一の圧力設定とすることができ、また、異なる圧力設定とすることもできる。たとえば、通気口を正圧源に連結し、芯出し装置を機能させ、また他の通気口を負圧源に連結し、真空チャック機構を機能させることができる。このとき、複数の通気溝を、回転部におけるスラスト軸受面または他のスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面または他のスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、いずれかに設ける。したがって、芯出し装置と真空チャック機構とをそれぞれ機能させるために２つの通気用スリーブを必要とした従来の静圧気体軸受スピンドルに対し、２つの通気用スリーブの軸方向の長さ分、回転部の軸方向の長さを短縮することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、この発明に係る静圧気体軸受スピンドルでは、回転部におけるスラスト軸受面が含まれる平面上と、固定部におけるスラスト軸受面と対向する表面が含まれる平面上との、少なくともいずれか一方に、回転中心軸と同心円上に円環形状の通気溝を設ける。そして、固定側通気路と通気溝と回転側通気路とを介して、通気口と対象物固定手段とを連通させる。よって、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させるために、従来のような通気用スリーブを設ける必要がない。したがって、軸受スリーブの軸方向の長さ、すなわち静圧気体ジャーナル軸受の軸方向の長さを短縮することなく、従来の静圧気体軸受スピンドルに対し、通気用スリーブの軸方向の長さ分、回転部の軸方向の長さを短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である実施の形態１の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。この静圧気体軸受スピンドル１は、気体圧力によって動作する図示しない対象物固定手段を備える。ここで対象物固定手段とは、負圧を用いて対象物を吸着固定する真空チャック機構、正圧を用いて孔あきディスクの芯出しを行なう芯出し保持装置などを指す。
【００２８】
図１において、静圧気体軸受スピンドル１は、回転部２と、軸受スリーブ６と軸受スリーブ７とハウジング８とによって構成される固定部とを備える。回転部２は、円柱形状の軸部３と、軸部３の端面に接合され軸部３よりも直径が大きい円盤形状のスラスト板４と、円柱形状の軸部３の中心線に平行な軸方向においてスラスト板４と間隔を隔てて形成されスラスト板４に対向して配置される他のスラスト板５とを含む。軸受スリーブ６と軸受スリーブ７との、軸方向に垂直な断面における断面形状は円環形状となる。軸受スリーブ６と軸受スリーブ７とは、円柱形状の軸部３の外周面を取り囲んで設けられ、ハウジング８は、円環形状の軸受スリーブ６と軸受スリーブ７との外周面を取り囲んで設けられている。軸受スリーブ６と軸受スリーブ７とのハウジング８への固定は、たとえば焼嵌めにより実施することができる。
【００２９】
回転部２にはモータロータ９が設置され、モータハウジング１１にはモータロータ９の外周面を取り囲んでモータステータ１０が設置されている。回転部２は、モータステータ１０に電力を供給することによって、回転駆動される。回転を制御するために、回転角度を検出するロータリーエンコーダ１２を備える場合もある。軸部３からモータロータ９に向かう方向をモータ側方向１４、またモータ側方向１４と逆方向をワーク側方向１３とする。
【００３０】
なお、回転部２の駆動はこれに限定されず、たとえば回転部２にタービン羽根を取付け、そのタービン羽根の周囲に設けたノズルからタービン羽根に流体を噴射して回転部２を回転駆動させてもよい。
【００３１】
円柱形状の軸部３の外周面は、回転中心軸に平行な円筒形状の、軸部のジャーナル軸受面１５を含む。スラスト板４のモータ側表面は、回転中心軸に垂直な円環形状の、スラスト板のスラスト軸受面１８を含む。また、軸受スリーブ６と軸受スリーブ７との内径側表面は、軸部のジャーナル軸受面１５に対して半径方向に対向し、回転中心軸に平行な円筒形状の、軸受スリーブのジャーナル軸受面１６を含む。軸受スリーブ６のワーク側表面は、スラスト板のスラスト軸受面１８に対して軸方向に対向し、回転中心軸に垂直な円環形状の、軸受スリーブのスラスト軸受面１９を含む。ここで、回転中心軸とは、円柱形状の軸部３の中心を通る直線、すなわち円盤形状のスラスト板４と他のスラスト板５との中心線を示す。軸部のジャーナル軸受面１５と軸受スリーブのジャーナル軸受面１６とは、３μｍ以上３０μｍ以下程度のジャーナル軸受すき間１７を隔てて形成される。スラスト板のスラスト軸受面１８と軸受スリーブのスラスト軸受面１９とは、３μｍ以上５０μｍ以下程度のスラスト軸受すき間２０を隔てて形成される。
【００３２】
軸受スリーブのジャーナル軸受面１６は、回転部２を少なくとも半径方向に支持する、静圧気体ジャーナル軸受として機能する。軸受スリーブのスラスト軸受面１９は、回転部２を少なくとも軸方向に支持する、静圧気体スラスト軸受として機能する。すなわち、ハウジング８は、外壁に設けられる支持用気体供給口２２を含み、支持用気体供給口２２は軸受スリーブ６、軸受スリーブ７およびハウジング８に形成された支持用気体供給路２３に連結している。図示しないエアコンプレッサなどの支持用気体供給源から支持用気体供給口２２に、圧縮空気などの支持用気体が供給される。支持用気体は、支持用気体供給路２３とジャーナル軸受給気絞り２４とを介してジャーナル軸受すき間１７に供給され、また支持用気体供給路２３とスラスト軸受給気絞り２５とを介してスラスト軸受すき間２０に供給される。これにより、ジャーナル軸受すき間１７とスラスト軸受すき間２０とに供給された支持用気体の圧力によって、回転部２は固定部に対して非接触の状態で回転自在に軸支されている。
【００３３】
ジャーナル軸受すき間１７およびスラスト軸受すき間２０から流出する気体は、排気通路２６と排気通路２７と排気通路２８とを介して、静圧気体軸受スピンドル１の外部に排出される。
【００３４】
ハウジング８は、外壁に設けられる通気口２９を含む。通気口２９は、軸受スリーブ６とハウジング８とに形成される固定側通気路３０に連結する。また、軸受スリーブ６のワーク側表面に回転中心軸と同心円上に円環形状の通気溝３１を設け、固定側通気路３０の他方の端部は、通気溝３１に連結する。すなわち固定側通気路３０は、通気口２９と通気溝３１とを連通する。スラスト板４は、回転側通気路３２を有する。回転側通気路３２は、一方の端部が、スラスト板４のモータ側表面において通気溝３１と対向する位置へ連結する。回転側通気路３２の他方の端部は、スラスト板４のワーク側表面に設けられる開口３３へ連結する。すなわち回転側通気路３２は、通気溝３１と開口３３とを連通する。開口３３、または開口３３に連結される図示しない気体通路に対象物固定手段を連結することができる。
【００３５】
そして、固定側通気路３０と通気溝３１と回転側通気路３２と開口３３とを介して、通気口２９から対象物固定手段の間で、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させる。すなわち、通気口２９と対象物固定手段とを、固定側通気路３０と回転側通気路３２とを介して連通させ、通気口２９と対象物固定手段との間で気体を流通させることができる。
【００３６】
次に、実施の形態１の静圧気体軸受スピンドル１の動作について説明する。図１において、図示しない電源からモータステータ１０に電力が供給されることにより、モータロータ９を軸回りに回転させる駆動力が発生する。これにより、固定部に対して回転自在に軸支されている回転部２はモータロータ９とともに固定部に対して相対的に回転する。
【００３７】
さらに、通気口２９に連結された図示しない真空ポンプなどの負圧源またはコンプレッサなどの正圧源を動作させると、通気口２９を介して、固定側通気路３０と回転側通気路３２との内部の気体圧力が変化する。
【００３８】
たとえば、通気口２９に負圧源を連結する場合、負圧源を動作させることにより固定側通気路３０と回転側通気路３２との内部が減圧される。そのため、回転側通気路３２の端部が連結する開口３３が減圧される。このとき、開口３３、または開口３３に連結される図示しない気体通路に対象物を接触させることにより、対象物は吸着、固定される。このようにして機能する真空チャック機構によって、被加工物、被検査物または工具などの対象物をスラスト板４のワーク側表面に固定することができる。
【００３９】
別の例としては、通気口２９に正圧源を連結する場合、正圧源を動作させることにより固定側通気路３０と回転側通気路３２との内部が加圧される。そのため、回転側通気路３２の端部が連結する開口３３が加圧される。このとき、開口３３、または開口３３に連結される図示しない気体通路に芯出し保持装置を連結することによって、加圧によりピストンが移動し、ピストンに設けたテーパ部を介して複数のクランプピンを半径方向に押し出して、クランプピンをディスクの内径面に接触させてディスクの芯出しおよび保持を行なう。このようにして機能する芯出し保持装置によって、光ディスクや磁気ディスクなどの孔あきディスクの中心を回転中心軸に一致させることができる。
【００４０】
この場合、一方の端部がスラスト板４のモータ側表面へ連結する回転側通気路３２をスラスト板４に設けるので、負圧を用いて対象物を吸着固定する真空チャック機構、正圧を用いてディスクの芯出しを行なう芯出し保持装置などの対象物固定手段において、気体圧力を変化させるための気体を流通させるために、従来のような通気用スリーブを設ける必要がない。したがって、軸受スリーブ６および軸受スリーブ７の軸方向の長さ、すなわち軸受スリーブのジャーナル軸受面１６の軸方向長さを短縮することなく、従来の静圧気体軸受スピンドルに対し、通気用スリーブの軸方向の長さ分、軸部３の長さ、すなわち回転部２の軸方向の長さを短縮することができる。
【００４１】
また、固定側通気路３０と回転側通気路３２とは、回転中心軸と同心円上に設けられる円環形状の通気溝３１を介して連通するので、回転部２の回転中に回転部２と固定側通気路３０との相対的な位置関係が変化しても、固定側通気路３０と回転側通気路３２とは常に連通している。したがって、回転部２の回転中も常に、対象物固定手段を安定して機能させる状態を保ちながら、対象物の加工や検査などの作業を行なうことができる。また、固定側通気路３０と回転側通気路３２とは、それぞれ通気溝３１に連通すればよいので、固定側通気路３０の端部と回転側通気路３２の端部とを正確に対向する位置に配置しなくとも、通気溝３１の幅の範囲内であれば、固定側通気路３０と回転側通気路３２とを連通することができる。したがって、通気溝３１の幅の範囲で固定側通気路３０と回転側通気路３２との加工精度を緩めることができ、加工精度が対象物固定手段の性能に与える影響を小さくすることができる。
【００４２】
図２は、図１の領域ＩＩ付近の変形例を、領域を拡大して示した概略部分断面図である。図２において、軸受スリーブ６のワーク側表面に固定側通気路３０を投影した位置と、スラスト板４のモータ側表面における回転側通気路３２の端部とは対向していない位置に配置されている。しかし、固定側通気路３０は通気溝３１に連結しており、また回転側通気路３２は通気溝３１に対向している。したがって、固定側通気路３０と通気溝３１と回転側通気路３２とを介して、通気口２９と、対象物固定手段へ連結される開口３３とは連通しているので、通気口２９から対象物固定手段の間で、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させることができる。
【００４３】
なお、固定側通気路３０と回転側通気路３２との内部の気体圧力を変化させるときに、スラスト軸受すき間２０の気体圧力が変化することに伴って軸受反力が変化し回転部２が軸方向に変位することを抑制する必要がある。このため、図１において、軸受スリーブ６のワーク側表面における通気溝３１の位置よりも外周側に円周溝３４を設ける。円周溝３４は、排気通路２６の一方の端部に連結し、排気通路２６と排気通路２７とを介して静圧気体軸受スピンドル１の外部と連通する。これにより、円周溝３４は常に大気圧に保たれる。また、軸受スリーブ６のワーク側表面において、通気溝３１と円周溝３４との間にシール面３６を設ける。シール面３６とスラスト板４のモータ側表面とは、スラスト軸受すき間２０と同等の３μｍ以上５０μｍ以下程度のシールすき間３５を隔てて形成される。
【００４４】
円周溝３４とシールすき間３５とにより、通気溝３１に加圧または負圧が供給されるときにおいても、スラスト軸受すき間２０における気体圧力が変化することを防止することができる。すなわち、図１において、スラスト板４の外周部分は静圧気体軸受スピンドル１の外部に位置するので、常に大気圧に保たれる。また円周溝３４は上記の通り静圧気体軸受スピンドル１の外部と連通し、通気溝３１と円周溝３４との間にはスラスト軸受すき間２０と同等の微細なシールすき間３５が設けられている。そのため、固定側通気路３０に正圧または負圧が供給され、通気溝３１の内部の気体圧力が変化する場合においても、シールすき間３５によって気体の漏れは制限されて、円周溝３４の内部は常に大気圧に保たれ、スラスト軸受すき間２０の気体圧力に影響を及ぼすことはない。よって、外部からスラスト軸受給気絞り２５を介してスラスト軸受すき間２０に供給される圧縮空気などの支持用気体の圧力を一定とすることで、スラスト軸受すき間２０における気体圧力を安定させることができる。したがって、静圧気体スラスト軸受の軸受反力を一定とし、回転部２が軸方向に変位することを抑制することができる。
【００４５】
なお、通気溝３１は、図１のように軸受スリーブ６のワーク側表面、すなわち固定部における軸受スリーブのスラスト軸受面１９が含まれる平面上に設けてもよく、またスラスト板４のモータ側表面、すなわち回転部におけるスラスト板のスラスト軸受面１８が含まれる平面上に設けてもよい。また、軸受スリーブ６のワーク側表面とスラスト板４のモータ側表面との両方に、通気溝３１を設けることもできる。
【００４６】
また、通気溝３１は、円環形状の軸受スリーブ６のワーク側表面またはスラスト板４のモータ側表面において、図１のように内周側端部近傍、すなわち軸部３の近傍（たとえば、軸受スリーブ６の内径側表面から、軸受スリーブのスラスト軸受面１９の外径の２０％以内の距離離れる位置）に設けてもよい。また外周側端部近傍、すなわちスラスト板４の外周部分近傍（たとえば、軸受スリーブ６の外径側表面から、軸受スリーブのスラスト軸受面１９の外径の２０％以内の距離離れる位置）に設けてもよい。いずれの場合も、円周溝３４を、通気溝３１と軸受スリーブのスラスト軸受面１９との間（通気溝３１をスラスト板４のモータ側表面に設けるときは、軸受スリーブ６のワーク側表面における固定側通気路３０の端部と軸受スリーブのスラスト軸受面１９との間）に配置することによって、スラスト軸受すき間２０における気体圧力を安定させることができる。したがって、安定した軸受性能が得られる。
【００４７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の一実施の形態である実施の形態２の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。実施の形態２の静圧気体軸受スピンドル１と、上述した実施の形態１の静圧気体軸受スピンドル１とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態２では、他のスラスト板５のワーク側表面が対向する軸受スリーブ７のモータ側表面が含む、他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９付近が図３に示すような構成となっている点で実施の形態１とは異なっている。
【００４８】
具体的には、図３において、この静圧気体軸受スピンドル１は、回転部２が、軸部３の端面に接合され軸部３よりも直径が大きい円盤形状の他のスラスト板５を含む。他のスラスト板５は、軸方向においてスラスト板４と間隔を隔てて形成されスラスト板４に対向して配置される。他のスラスト板５のワーク側表面が対向する軸受スリーブ７のモータ側表面は、回転中心軸に垂直な円環形状の、他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９を含む。他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９は、回転部２を少なくとも軸方向に支持する、他の静圧気体スラスト軸受として機能する。すなわち、固定部は、軸受スリーブ６のワーク側表面に含まれる軸受スリーブのスラスト軸受面１９と、軸受スリーブ７のモータ側表面に含まれ軸受スリーブのスラスト軸受面１９と軸方向に間隔を隔てて形成される他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９とを有する。そして、軸受スリーブのスラスト軸受面１９は、静圧気体スラスト軸受として機能し、他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９は、静圧気体スラスト軸受と軸方向に間隔を隔てて形成される他の静圧気体スラスト軸受として機能する。回転部２は、静圧気体スラスト軸受と他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの力によって軸方向に支持される。
【００４９】
そして、軸受スリーブ７のモータ側表面に、回転中心軸と同心円上に、円環形状の他の通気溝４０を設ける。軸受スリーブ７およびハウジング８に形成される他の固定側通気路４１は、一方の端部が固定側通気路３０へ連結し、他方の端部が他の通気溝４０へ連結する。これにより、通気口２９と他の通気溝４０とは、固定側通気路３０と他の固定側通気路４１とを介して、連通される。かつ、通気溝３１と他の通気溝４０とは、固定側通気路３０と他の固定側通気路４１とを介して、連通される。すなわち、固定部は通気溝３１と他の通気溝４０とを連通する、通気溝連通路を有する。
【００５０】
次に、実施の形態２の静圧気体軸受スピンドル１の動作について説明する。実施の形態２の静圧気体軸受スピンドル１と、上述した実施の形態１の静圧気体軸受スピンドル１とは、基本的に同様に動作する。しかし、実施の形態２の静圧気体軸受スピンドル１は上述のように他の通気溝４０と他の固定側通気路４１とを有しているため、対象物固定手段を機能させるために通気口２９に連結された正圧源または負圧源を動作させ、通気口２９、固定側通気路３０および他の固定側通気路４１を介して正圧または負圧を供給したときに、通気溝３１と他の通気溝４０との圧力は常に等しくなる。したがって、回転部２が軸方向に変位することを防止することができる。
【００５１】
すなわち、図３において、回転部２は、静圧気体スラスト軸受と他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの軸受反力の釣合によって、軸方向に支持される。このような静圧気体軸受スピンドル１の構成において、軸受スリーブ６のワーク側表面に通気溝３１を設けるのみとすると、真空チャック機構を機能させるための負圧または芯出し保持装置を機能させるための正圧を供給して、通気溝３１の圧力が変化することに伴い、軸方向の力が発生する。そのため、軸受反力が上記軸方向の力と釣合う位置まで、回転部２が軸方向に変位する場合がある。
【００５２】
これに対し、軸受スリーブ７のモータ側表面に他の通気溝４０を設け、通気口２９と通気溝３１とを固定側通気路３０を介して連通する。また通気口２９と他の通気溝４０とを、固定側通気路３０の一部と他の固定側通気路４１とを介して連通する構成とする。このとき、軸受スリーブ６のワーク側表面における通気溝３１の面積と、軸受スリーブ７のモータ側表面における他の通気溝４０の面積とを、等しくすることができる。たとえば、他の通気溝４０を通気溝３１と同一寸法とすることができる。これにより、対象物固定手段を機能させるために通気口２９に連結される正圧源または負圧源を動作させるとき、通気溝３１と他の通気溝４０とには同時に等しい圧力が発生する。たとえば正圧源を動作させるとき、通気溝３１の加圧によってスラスト板４をワーク側へ押す力が発生し、一方、他の通気溝４０の加圧によって他のスラスト板５をモータ側へ押す力が発生する。軸受スリーブ６のワーク側表面における通気溝３１の面積と、軸受スリーブ７のモータ側表面における他の通気溝４０の面積とは、等しくなるよう設けられるので、大きさが等しく向きが反対の力が回転部２に作用する。したがって、回転部２が軸方向に変位することを防止することができる。
【００５３】
なお、通気溝３１と同様に、他の通気溝４０は、図３のように軸受スリーブ７のモータ側表面、すなわち固定部における他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９が含まれる平面上に設けてもよく、また他のスラスト板５のワーク側表面、すなわち回転部における他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９と対向する表面が含まれる平面上に設けてもよい。また、軸受スリーブ７のモータ側表面と他のスラスト板５のワーク側表面との両方に、他の通気溝４０を設けることもできる。また、他の通気溝４０は、円環形状の軸受スリーブ７のモータ側表面または他のスラスト板５のワーク側表面において、図３のように内周側端部近傍、すなわち軸部３の近傍に設けてもよく、また外周側端部近傍、すなわち他のスラスト板５の外周部分近傍に設けてもよい。
【００５４】
（実施の形態３）
図４は、本発明の一実施の形態である実施の形態３の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。実施の形態３の静圧気体軸受スピンドル１と、上述した実施の形態１の静圧気体軸受スピンドル１とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態３では、スラスト板４付近が図４に示すような構成となっている点で実施の形態１とは異なっている。
【００５５】
具体的には、図４において、この静圧気体軸受スピンドル１は、スラスト板４のワーク側表面が対向するスラスト軸受部材４３を備える。スラスト軸受部材４３のモータ側表面は、回転中心軸に垂直な円環形状の、スラスト軸受部材のスラスト軸受面４４を含む。スラスト軸受部材のスラスト軸受面４４は、回転部２を少なくとも軸方向に支持する、他の静圧気体スラスト軸受として機能する。すなわち、固定部は、軸受スリーブ６のワーク側表面に含まれる軸受スリーブのスラスト軸受面１９と、スラスト軸受部材４３のモータ側表面に含まれ軸受スリーブのスラスト軸受面１９と軸方向に間隔を隔てて形成されるスラスト軸受部材のスラスト軸受面４４とを有する。そして、軸受スリーブのスラスト軸受面１９は、静圧気体スラスト軸受として機能し、スラスト軸受部材のスラスト軸受面４４は、静圧気体スラスト軸受と軸方向に間隔を隔てて形成される他の静圧気体スラスト軸受として機能する。回転部２は、静圧気体スラスト軸受と他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの力によって軸方向に支持される。
【００５６】
そして、スラスト軸受部材４３のモータ側表面に、回転中心軸と同心円上に、円環形状の他の通気溝４５を設ける。スラスト板４に形成される通気溝連通路４６は、一方の端部が通気溝３１へ連結し、他方の端部が他の通気溝４５へ連結する。すなわち、通気口２９と通気溝３１とは固定側通気路３０を介して連通され、通気溝３１と他の通気溝４５とは通気溝連通路４６を介して連通される。
【００５７】
次に、実施の形態３の静圧気体軸受スピンドル１の動作について説明する。実施の形態３の静圧気体軸受スピンドル１と、上述した実施の形態１の静圧気体軸受スピンドル１とは、基本的に同様に動作する。しかし、実施の形態３の静圧気体軸受スピンドル１は上述のように、他の通気溝４５と、通気溝３１と他の通気溝４５とを連通する通気溝連通路４６とを有しているため、対象物固定手段を機能させるために通気口２９に連結された正圧源または負圧源を動作させ、通気口２９、固定側通気路３０を介して正圧または負圧を供給したときに、通気溝３１と他の通気溝４５との圧力は常に等しくなる。したがって、回転部２が軸方向に変位することを防止することができる。
【００５８】
すなわち、図４において、回転部２は、静圧気体スラスト軸受と他の静圧気体スラスト軸受において発生する、互いに逆向きの軸受反力の釣合によって、軸方向に支持される。このような静圧気体軸受スピンドル１の構成において、軸受スリーブ６のワーク側表面に通気溝３１を設けるのみとすると、真空チャック機構を機能させるための負圧または芯出し保持装置を機能させるための正圧を供給して、通気溝３１の圧力が変化することに伴い、軸方向の力が発生する。そのため、軸受反力が上記軸方向の力と釣合う位置まで、回転部２が軸方向に変位する場合がある。
【００５９】
これに対し、スラスト軸受部材４３のモータ側表面に他の通気溝４５を設ける。そして、通気溝３１は、通気溝連通路４６を介して他の通気溝４５へ連通する構成とする。このとき、軸受スリーブ６のワーク側表面における通気溝３１の面積と、スラスト軸受部材４３のモータ側表面における他の通気溝４５の面積とを、等しくすることができる。たとえば、他の通気溝４５を通気溝３１と同一寸法とすることができる。これにより、対象物固定手段を機能させるために通気口２９に連結される正圧源または負圧源を動作させるとき、通気溝３１と他の通気溝４５とには同時に等しい圧力が発生する。たとえば正圧源を動作させるとき、通気溝３１の加圧によってスラスト板４をワーク側へ押す力が発生し、一方、他の通気溝４５の加圧によってスラスト板４をモータ側へ押す力が発生する。軸受スリーブ６のワーク側表面における通気溝３１の面積と、スラスト軸受部材４３のモータ側表面における他の通気溝４５の面積とは、等しくなるよう設けられるので、大きさが等しく向きが反対の力が回転部２に作用する。したがって、回転部２が軸方向に変位することを防止することができる。
【００６０】
なお、通気溝３１と同様に、他の通気溝４５は、図４のようにスラスト軸受部材４３のモータ側表面、すなわち固定部におけるスラスト軸受部材のスラスト軸受面４４が含まれる平面上に設けてもよく、またスラスト板４のワーク側表面、すなわち回転部におけるスラスト軸受部材のスラスト軸受面４４と対向する表面が含まれる平面上に設けてもよい。また、スラスト軸受部材４３のモータ側表面とスラスト板４のワーク側表面との両方に、他の通気溝４５を設けることもできる。
【００６１】
また、他の通気溝４５は、円環形状のスラスト軸受部材４３のモータ側表面またはスラスト板４のワーク側表面において、図４のように内周側端部近傍、すなわち軸部３の近傍に設けてもよく、また外周側端部近傍、すなわちスラスト板４の外周部分近傍に設けてもよい。図４において、スラスト軸受部材４３のモータ側表面の、他の通気溝４５とスラスト軸受部材のスラスト軸受面４４との間に、他の円周溝４７を設ける。また円周溝３４と他の円周溝４７とを連通する円周溝連通路４８をスラスト板４に形成する。これにより、他の円周溝４７は、円周溝連通路４８と円周溝３４と排気通路２６と排気通路２７とを介して静圧気体軸受スピンドル１の外部と連通するので、他の円周溝４７は常に大気圧に保たれる。したがって、他の通気溝４５を内周側端部近傍と外周側端部近傍のいずれに設ける場合も、他の円周溝４７を、他の通気溝４５とスラスト軸受部材のスラスト軸受面４４との間（他の通気溝４５をスラスト板４のワーク側表面に設けるときは、他の通気溝４５をスラスト軸受部材４３のモータ側表面に投影した位置とスラスト軸受部材のスラスト軸受面４４との間）に配置することによって、スラスト軸受部材のスラスト軸受面４４と、スラスト板４のワーク側表面とのすき間における気体圧力を安定させることができる。したがって、安定した軸受性能が得られる。
【００６２】
（実施の形態４）
図５は、本発明の一実施の形態である実施の形態４の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。実施の形態４の静圧気体軸受スピンドル１と、上述した実施の形態２の静圧気体軸受スピンドル１とは、基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態４では、他のスラスト板５のワーク側表面が対向する軸受スリーブ７のモータ側表面が含む、他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９付近が図５に示すような構成となっている点で実施の形態２とは異なっている。
【００６３】
具体的には、図５において、この静圧気体軸受スピンドル１は、ハウジング８の外壁に設けられる他の通気口５０を含む。他の通気口５０は、軸受スリーブ７とハウジング８とに形成される他の固定側通気路５１に連結する。また、他のスラスト板５のワーク側表面に、回転中心軸と同心円上に、円環形状の他の通気溝５２を設け、他の固定側通気路５１の他方の端部は、軸受スリーブ７のモータ側表面において他の通気溝５２と対向する位置に連結する。すなわち他の固定側通気路５１は、他の通気口５０と他の通気溝５２とを連通する。他のスラスト板５は、他の回転側通気路５３を有する。他の回転側通気路５３は、一方の端部が、他の通気溝５２へ連結する。他の回転側通気路５３の他方の端部は、スラスト板４のワーク側表面に設けられる他の開口５４へ連結する。すなわち他の回転側通気路５３は、他の通気溝５２と他の開口５４とを連通する。他の開口５４、または他の開口５４に連結される図示しない気体通路に対象物固定手段を連結することができる。そして、他の固定側通気路５１と他の通気溝５２と他の回転側通気路５３と他の開口５４とを介して、他の通気口５０から対象物固定手段の間で、対象物固定手段において気体圧力を変化させるための気体を流通させる。すなわち、他の通気口５０と対象物固定手段とを、他の固定側通気路５１と他の回転側通気路５３とを介して連通させ、他の通気口５０と対象物固定手段との間で気体を流通させることができる。
【００６４】
次に、実施の形態４の静圧気体軸受スピンドル１の動作について説明する。実施の形態４の静圧気体軸受スピンドル１と、上述した実施の形態２の静圧気体軸受スピンドル１とは、基本的に同様に動作する。しかし、実施の形態４の静圧気体軸受スピンドル１は上述のように、他の通気口５０と、他の通気口５０と他の通気溝５２とを連通する他の固定側通気路５１と、他の通気溝５２と他の開口５４とを連通する他の回転側通気路５３を有している。そのため、通気口２９から固定側通気路３０と通気溝３１と回転側通気路３２と開口３３とを介して対象物固定手段へ供給される気体圧力と、他の通気口５０から他の固定側通気路５１と他の通気溝５２と他の回転側通気路５３と他の開口５４とを介して対象物固定手段へ供給する他の気体圧力とを、通気口ごとにそれぞれ任意の圧力に設定することができる。すなわち、通気口２９から供給される気体圧力と、他の通気口５０から供給される気体圧力とを、同一の圧力設定とすることができ、また、異なる圧力設定とすることもできる。たとえば、通気口２９を正圧源に連結し、芯出し装置を機能させて回転部２に対する対象物の位置を精度よく決定した後に、他の通気口５０を負圧源に連結し、真空チャック機構を機能させて対象物を固定することができる。
【００６５】
このとき、一方の端部がスラスト板４のモータ側表面へ連結する回転側通気路３２をスラスト板４に設け、一方の端部が他のスラスト板５のワーク側表面へ連結する他の回転側通気路５３を他のスラスト板５に設ける。したがって、芯出し装置と真空チャック機構とをそれぞれ機能させるために２つの通気用スリーブを必要とした従来の静圧気体軸受スピンドルに対し、２つの通気用スリーブの軸方向の長さ分、回転部２の軸方向の長さを短縮することができる。
【００６６】
なお、通気溝３１と同様に、他の通気溝５２は、図５のように他のスラスト板５のワーク側表面、すなわち回転部２における他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９と対向する表面が含まれる平面上に設けてもよく、また軸受スリーブ７のモータ側表面、すなわち固定部における他の軸受スリーブのスラスト軸受面３９が含まれる平面上に設けてもよい。また、他のスラスト板５のワーク側表面と軸受スリーブ７のモータ側表面との両方に、他の通気溝５２を設けることもできる。また、他の通気溝５２は、円環形状の軸受スリーブ７のモータ側表面または他のスラスト板５のワーク側表面において、図５のように内周側端部近傍、すなわち軸部３の近傍に設けてもよく、また外周側端部近傍、すなわち他のスラスト板５の外周部分近傍に設けてもよい。
【００６７】
また、複数の気体圧力を対象物固定手段へ供給するためには、通気口と固定側通気路と通気溝と回転側通気路から成る通気系統を、複数設ければよい。したがって、一方の軸受スリーブのスラスト軸受面が含まれる平面上、あるいは、一方のスラスト板のスラスト軸受面が含まれる平面上に、複数の通気溝を半径方向に重ねて配置することもできる。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
この発明の静圧気体軸受スピンドルは、真空チャック機構、芯出し保持装置などの、気体圧力を用いて被加工物、被検査物または工具などを回転部に固定する対象物固定手段を備える静圧気体軸受スピンドルに、特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施の形態１の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の領域ＩＩ付近の変形例を、領域を拡大して示した概略部分断面図である。
【図３】実施の形態２の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。
【図４】実施の形態３の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。
【図５】実施の形態４の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。
【図６】従来の静圧気体軸受スピンドルの構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  静圧気体軸受スピンドル、２  回転部、３  軸部、４  スラスト板、５  他のスラスト板、６  軸受スリーブ、７  軸受スリーブ、８  ハウジング、９  モータロータ、１０  モータステータ、１１  モータハウジング、１２  ロータリーエンコーダ、１３  ワーク側方向、１４  モータ側方向、１５  軸部のジャーナル軸受面、１６  軸受スリーブのジャーナル軸受面、１７  ジャーナル軸受すき間、１８  スラスト板のスラスト軸受面、１９  軸受スリーブのスラスト軸受面、２０  スラスト軸受すき間、２２  支持用気体供給口、２３  支持用気体供給路、２４  ジャーナル軸受給気絞り、２５  スラスト軸受給気絞り、２６  排気通路、２７  排気通路、２８  排気通路、２９  通気口、３０  固定側通気路、３１  通気溝、３２  回転側通気路、３３  開口、３４  円周溝、３５  シールすき間、３６  シール面、３９  他の軸受スリーブのスラスト軸受面、４０  他の通気溝、４１  他の固定側通気路、４３  スラスト軸受部材、４４  スラスト軸受部材のスラスト軸受面、４５  他の通気溝、４６  通気溝連通路、４７  他の円周溝、４８  円周溝連通路、５０  他の通気口、５１  他の固定側通気路、５２  他の通気溝、５３  他の回転側通気路、５４  他の開口、１０１  静圧気体軸受スピンドル、１０２  回転部、１０３  軸部、１０４  スラスト板、１０５  他のスラスト板、１０６  軸受スリーブ、１０７  軸受スリーブ、１０８  通気用スリーブ、１０９  ハウジング、１１０  静圧気体ジャーナル軸受、１１１  静圧気体スラスト軸受、１１２  支持用気体供給口、１１３  支持用気体供給路、１１４  ジャーナル軸受給気絞り、１１５  スラスト軸受給気絞り、１１６  排気通路、１１７  排気通路、１１８  通気口、１１９  固定側通気路、１２０  回転側通気路、１２１  開口。
【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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