(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸の回転効率の低下が抑制されているエアタービン駆動スピンドルを提供する。【解決手段】軸部１Ａと、軸部１Ａに対しラジアル方向に延びるように形成されており第１の面を有するスラスト板部１Ｂとを含み、第１の面上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼１５を有する回転軸１と、回転軸１を回転可能に収容している筐体（カバー５およびノズル板６）とを備える。回転軸１は、第１の面上に回転軸１の回転数を検出するための被検出部２４を含む。筐体（カバー５およびノズル板６）において被検出部２４に対向する部分には、外部と通ずる開口部３５が形成されている。被検出部２４に接する空間と開口部３５との間を仕切る仕切部を備える。【選択図】図１
2016223375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、前記軸部に対しラジアル方向に延びるように形成されており第１の面を有するスラスト板部とを含み、前記第１の面上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼を有する回転軸と、
前記回転軸を回転可能に収容している筐体とを備え、
前記回転軸は、前記第１の面上に前記回転軸の回転数を検出するための被検出部を含み、
前記筐体において前記被検出部に対向する部分には、外部と通ずる開口部が形成されており、
前記被検出部に接する空間と前記開口部との間を仕切る仕切部を備える、エアタービン駆動スピンドル。
【請求項２】
前記仕切部は、前記被検出部に対向する平坦な表面部分を含み、
前記筐体は前記表面部分に連なる面を有する接続部分を含む、請求項１に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項３】
前記仕切部は、前記被検出部に対向する表面部分を含み、
前記筐体は前記ラジアル方向において前記仕切部と隣接するとともに、前記仕切部の前記表面部分よりも前記被検出部から離れている接続部分を含む、請求項１に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項４】
前記筐体の前記接続部分は、前記スラスト板部と前記スラスト方向において対向するように設けられている隔壁であり、
前記仕切部は、前記隔壁と別体として設けられており、前記隔壁または後方壁部に固定されている、請求項２または請求項３に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項５】
前記仕切部を構成する材料は透光性を有している、請求項４に記載にエアタービン駆動スピンドル。
【請求項６】
前記仕切部を構成する材料は、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル、およびガラスからなる群から選択される少なくとも１つである、請求項５に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項７】
前記仕切部は、ねじ固定、はめ込み、圧入、接着、および溶着からなる群から選択される少なくとも１つの固定方法により前記筐体に固定されている、請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項８】
前記筐体の前記接続部分は、前記スラスト板部と前記スラスト方向において対向するように設けられている隔壁であり、
前記仕切部は前記隔壁と一体として設けられている、請求項２または請求項３に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項９】
前記隔壁を構成する材料は、透光性を有している、請求項８に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項１０】
前記隔壁を構成する材料は、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル、およびガラスからなる群から選択される少なくとも１つである、請求項９に記載のエアタービン駆動スピンドル。
【請求項１１】
前記仕切部には貫通孔が形成されており、
前記貫通孔の孔径は前記開口部の前記ラジアル方向における内径寸法よりも小さい、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載にエアタービン駆動スピンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアタービンにより回転駆動されるエアタービン駆動スピンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエアタービン駆動スピンドルが、特開２０００−１２１６５３号公報に開示されている。
【０００３】
特開２０００−１２１６５３号公報には、主軸の回転数を検出するための反射型光学式回転センサを備える回転センサ付スピンドルが開示されている。回転センサは、回転軸を収容している筐体に固定されている。主軸には回転検出部（被検出部）が形成されており、回転検出部は光学式回転センサの検出光が反射する高反射部を有している。
【０００４】
また、エアタービン駆動スピンドル自体は回転センサを備えておらず、該スピンドルが取り付けられる外部装置（たとえば静電塗装機）が回転センサを備えている構成も知られている。
【０００５】
いずれの場合も、回転センサを回転軸の近傍に導くため、エアタービン駆動スピンドルにおいて回転軸を収容している筐体には回転センサを挿入するための挿入孔が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２１６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のエアタービン駆動スピンドルにおいて、回転センサを挿入するための挿入孔は回転検出部が接する空間に面しており、かつ、当該挿入孔の孔径は回転センサの外径と同等以上に設けられている。回転検出部が接する空間は、回転軸を回転させるために回転翼に供給される駆動用気体の一部が流通するように設けられている。そのため、挿入孔によって駆動用気体の流れに乱れが生じ、回転軸の回転効率が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、回転軸の回転効率の低下が抑制されているエアタービン駆動スピンドルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るエアタービン駆動スピンドルは、軸部と、軸部に対しラジアル方向に延びるように形成されており第１の面を有するスラスト板部とを含み、第１の面上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼を有する回転軸と、回転軸を回転可能に収容している筐体とを備える。回転軸は、第１の面上に回転軸の回転数を検出するための被検出部を含む。筐体において被検出部に対向する部分には、外部と通ずる開口部が形成されている。被検出部に接する空間と開口部との間を仕切る仕切部を備える。本明細書において、「被検出部に接する空間と開口部との間を仕切る」とは、被検出部に接する空間と開口部とが貫通孔を介して接続されていない状態と、駆動用気体の流れに乱れが生じない程度の貫通孔を介して被検出部に接する空間と開口部とが接続されている状態とを含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に依れば、回転軸の回転効率の低下が抑制されているエアタービン駆動スピンドルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１におけるエアタービン駆動スピンドルおよびスピンドルホルダを説明するための断面図である。
【図２】実施の形態１におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部を拡大して示す部分断面図である。
【図３】図２に示す仕切部の変形例を示す部分断面図である。
【図４】実施の形態２におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部を拡大して示す部分断面図である。
【図５】実施の形態３におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部を拡大して示す部分断面図である。
【図６】図５に示す仕切部の変形例を示す部分断面図である。
【図７】図５に示す仕切部の他の変形例を示す部分断面図である。
【図８】図５に示す仕切部のさらに他の変形例を示す部分断面図である。
【図９】実施の形態４におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部を拡大して示す部分断面図である。
【図１０】図９に示す仕切部の変形例を示す部分断面図である。
【図１１】実施の形態５におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部を拡大して示す部分断面図である。
【図１２】図１１に示す仕切部の変形例を示す部分断面図である。
【図１３】図１１に示す仕切部の他の変形例を示す部分断面図である。
【図１４】図１１に示す仕切部のさらに他の変形例を示す部分断面図である。
【図１５】実施の形態６におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部を拡大して示す部分断面図である。
【図１６】実施の形態４におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部に形成されている貫通孔を説明するため断面図である。
【図１７】実施の形態４におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部に形成されている貫通孔の変形例を説明するため断面図である。
【図１８】実施の形態６におけるエアタービン駆動スピンドルの仕切部に形成されている貫通孔を説明するため断面図である。
【図１９】実施の形態１および実施の形態３〜５における仕切部の固定方法の変形例を説明するため断面図である。
【図２０】実施の形態１および実施の形態３〜５における仕切部の固定方法の他の変形例を説明するため断面図である。
【図２１】実施の形態４または実施の形態５における仕切部の他の変形例を説明するため断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。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。
【００１３】
（実施の形態１）
図１および図２を参照して、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００について説明する。図１（Ａ）は、エアタービン駆動スピンドル１００が取り付けられるスピンドルホルダ４０を説明するための断面図である。図１（Ｂ）は、エアタービン駆動スピンドル１００を説明するための断面図である。図２は、エアタービン駆動スピンドル１００の仕切部３３を拡大して示す部分断面図である。以下実施の形態１において、エアタービン駆動スピンドル１００は静電塗装機用のエアタービン駆動スピンドルを例に説明するが、エアタービン駆動スピンドル１００が適用される装置はこれに限られるものでは無い。
【００１４】
図１（Ｂ）に示されるように、エアタービン駆動スピンドル１００は、回転軸１と、回転軸１をラジアル方向に支持するジャーナル軸受７と、回転軸１をスラスト方向に支持するスラスト軸受８と、回転軸１に対し気体を噴出可能に設けられている給気部（駆動用給気路１３および駆動用給気ノズル１４）とを主に備える。ジャーナル軸受７およびスラスト軸受８は、たとえば静圧気体軸受として構成されている。
【００１５】
回転軸１は、円筒形状を有する軸部１Ａと、軸部１Ａに対しラジアル方向に延びるように形成されているスラスト板部１Ｂとを含む。スラスト板部１Ｂは、軸部１Ａのアキシャル方向における一方の端部に接続されている。以下、アキシャル方向においてスラスト板部１Ｂが設けられている軸部１Ａの上記一方の端部側を後側、軸部１Ａのアキシャル方向においてスラスト板部１Ｂと反対側に位置する軸部１Ａの他方の端部側を前側という。軸部１Ａおよびスラスト板部１Ｂには、スラスト方向に延びる第１貫通孔１７が形成されている。エアタービン駆動スピンドル１００が静電塗装機用に構成されている場合には、回転軸１の前側の端部には円錐形カップ（図示省略）が取り付けられ、第１貫通孔１７の内部には円錐形カップに塗料を供給するための塗料供給管が配置される。スラスト板部１Ｂには、回転翼１５、貫通孔（貫通孔部）１６（図２参照）、および被検出部２４が形成されている。
【００１６】
図２に示されるように、スラスト板部１Ｂは、ラジアル方向において外周側に位置する領域が中央側に位置する領域（厚肉部１Ｃ）よりもスラスト方向における厚みが薄い薄肉部１Ｄを有している。厚肉部１Ｃは上記第１貫通孔１７（図１参照）を囲うように形成されており、薄肉部１Ｄは当該厚肉部１Ｃを囲うように形成されている。
【００１７】
回転翼１５は、スラスト板部１Ｂの当該薄肉部１Ｄ上において、後側に位置する面からスラスト方向に延びるように形成されている。回転軸１は、回転翼１５が駆動用給気ノズル１４（図１参照）から噴出された気体を受けることにより回転可能に設けられている。回転翼１５は複数形成されている。複数の回転翼１５は、回転軸１の回転方向に互いに間隔（隙間部）を隔てて設けられている。好ましくは、複数の回転翼１５において隣り合う回転翼１５は等間隔に設けられている。複数の回転翼１５は、スラスト板部１Ｂの外周に沿って配置されている。複数の回転翼１５のスラスト方向に垂直な断面形状は任意の形状であればよいが、たとえば、回転方向において前方に位置して回転方向に凸状に形成されている前方曲面部と、回転方向において後方に位置して回転方向に凸状に形成されている後方曲面部とを有している。
【００１８】
図２に示されるように、スラスト板部１Ｂの上記薄肉部１Ｄ上には、スラスト方向に延びる第２貫通孔（貫通孔部）１６が形成されている。第２貫通孔１６は、スラスト板部１Ｂの上記前側に位置する平面から上記後側に位置する面（回転翼１５が形成されている面）まで達している。第２貫通孔１６は、スラスト方向から平面視したときに、任意の形状を有していればよいが、たとえば円形状である。
【００１９】
図１および図２に示されるように、厚肉部１Ｃにおいて後側に位置する面上には、被検出部２４が形成されている。被検出部２４は、回転方向において分割される複数の領域毎に異なる反射率となるように表面処理が施されている。たとえば厚肉部１Ｃにおいて後側に位置する面のうち、回転方向における半分の領域が他の半分の領域よりもレーザ光などの光が照射されたときに反射光の強度が高くなるように設けられている。
【００２０】
回転軸１は、軸部１Ａの一部がハウジングアッシ２に収容されている。ハウジングアッシ２は、回転軸１の軸部１Ａの外周面およびスラスト板部１Ｂの前側の平面の各一部に面しており軸部１Ａの一部を囲むように形成されている軸受スリーブ４を含む。さらに、ハウジングアッシ２は、ラジアル方向において軸受スリーブ４よりも外周側に配置され軸受スリーブ４と固定されているハウジング３を含む。軸受スリーブ４とカバー５とは固定されている。ハウジングアッシ２は、たとえばハウジング３がＯリングを介してカバー５と接続されている。
【００２１】
カバー５は、スラスト方向においてノズル板６と固定されている。ノズル板６は、回転軸１においてハウジング３、軸受スリーブ４、およびカバー５に収容されていない部分（スラスト板部１Ｂのラジアル方向における外周端面およびスラスト板部１Ｂの後側に位置する面）を囲むように形成されている。カバー５とノズル板６とは、回転軸１を収容する筐体を構成している。
【００２２】
ノズル板６は、回転軸１よりも後側に配置されている。ノズル板６の内部には、スラスト板部１Ｂ上に形成されている回転翼１５に駆動用気体が供給・排気される際に、駆動用気体が流通する流通路が形成されている。駆動用気体は、たとえば圧縮空気である。
【００２３】
ノズル板６には、回転翼１５に駆動用気体を供給するための駆動用給気路１３および駆動用給気ノズル１４が形成されている。駆動用給気路１３は、その一方端がノズル板６の外周面上の駆動用気体給気口１２と接続されており、他方端が駆動用給気ノズル１４に接続されている。駆動用給気ノズル１４は、回転翼１５に対し、ラジアル方向において回転軸１の外側から内側に向かって駆動用気体を噴出可能に設けられている。駆動用給気路１３および駆動用給気ノズル１４は、回転方向において互いに間隔を隔てて複数形成されていてもよい。つまり、駆動用給気路１３および駆動用給気ノズル１４は、回転方向に任意の間隔を隔てて設けられている回転翼１５に対して、同一の回転方向に同時に駆動用気体を供給可能に設けられていてもよい。
【００２４】
ノズル板６は、スラスト板部１Ｂよりも後側に位置し、スラスト板部１Ｂとスラスト方向において対向する隔壁２２と、隔壁２２よりも後側に位置し、スラスト板部１Ｂとスラスト方向において対向する後方壁部２８を含む。隔壁２２は、ノズル板６において、駆動用給気ノズル１４よりもラジアル方向の中央側であって排気孔１１よりもスラスト方向の前側に位置する部分に、スラスト板部１Ｂの後側の面と対向するように設けられている。異なる観点から言えば、隔壁２２は、ノズル板６において後述する仕切部材３４と接続されている接続部分として構成されており、仕切部３３の表面部分３３Ａに連なる面を有している。後方壁部２８は、ノズル板６において後述する仕切部材３４と接続されている接続部分として構成されており、仕切部材３４の後側の端部３４Ｂに連なる面を有している。ノズル板６（隔壁２２および後方壁部２８）には、駆動用給気ノズル１４から回転翼１５に供給された駆動用気体をエアタービン駆動スピンドル１００の外部に排気可能に設けられている駆動用気体排気ポート１９、駆動用気体排気空間２０、および排気孔１１が形成されている。
【００２５】
駆動用気体排気ポート１９は隔壁２２に第３貫通孔として形成されており、駆動用気体排気空間２０はノズル板６において後方壁部２８と隔壁２２との間に形成されている。
【００２６】
駆動用気体排気ポート１９は、スラスト方向において回転翼１５と重ならない位置に形成されているのが好ましく、ラジアル方向において回転翼１５よりも中央側に形成されているのが好ましい。駆動用気体排気ポート１９は、スラスト板部１Ｂの薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの境界領域とスラスト方向に重なる位置に形成されているのが好ましい。隔壁２２において駆動用気体排気ポート１９よりもラジアル方向において外周側に位置する部分は、回転翼１５および第２貫通孔１６とスラスト方向において対向するように形成されている。言い換えると、スラスト板部１Ｂ（の薄肉部１Ｄ）と隔壁２２とに挟まれており、かつ隣り合う回転翼１５に挟まれている空間２１は、駆動用給気ノズル１４および駆動用気体排気ポート１９とそれぞれ接続されている。空間２１は、駆動用給気ノズル１４から回転翼１５に向けて供給された気体を効率的に回転翼１５に当て、かつ当該気体を駆動用気体排気ポート１９へ効率的に流通させるための流通路（駆動用気体排気路）を構成している。空間２１は、貫通孔部１６を介してスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との軸受隙間に接続されている。空間２１は、駆動用気体排気空間２０よりも体積が小さい。
【００２７】
ノズル板６（隔壁２２および後方壁部２８）には、さらにそれぞれ２つの貫通孔が形成されている。ノズル板６の後方壁部２８には、ラジアル方向の中央側に位置し第１貫通孔１７とスラスト方向に連なるように第４貫通孔２３が形成されている。隔壁２２には、ラジアル方向の中央側に位置し第１貫通孔１７および第４貫通孔２３とスラスト方向に連なるように第６貫通孔２６が形成されている。ノズル板６の後方壁部２８には、第４貫通孔２３よりもラジアル方向の外周側であって駆動用気体排気ポート１９よりもラジアル方向の中央側に第５貫通孔２５が形成されている。隔壁２２には、第６貫通孔２６よりもラジアル方向の外周側であって駆動用気体排気ポート１９よりもラジアル方向の中央側に第７貫通孔２７が形成されている。第５貫通孔２５および第７貫通孔２７は、スラスト板部１Ｂにおける被検出部２４とスラスト方向において対向するように形成されている。第５貫通孔２５および第７貫通孔２７には、後述する仕切部材３４が固定されている。第５貫通孔２５は、スラスト方向において連なる複数の部分を有しており、１つの部分は他の部分よりも拡径に設けられていてもよい。言い換えると、ノズル板６の後方壁部２８において第５貫通孔２５に面している部分は段差部を有していてもよい。
【００２８】
排気孔１１は、ノズル板６の後方壁部２８において、駆動用給気路１３および駆動用給気ノズル１４よりもラジアル方向における中央側に形成されている。排気孔１１は、駆動用気体排気ポート１９とスラスト方向において少なくとも一部が重なるように形成されている。ノズル板６の後方壁部２８において駆動用気体排気ポート１９と排気孔１１との間には排気空間２０が形成されている。排気空間２０は、スラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に形成される空間よりも体積が大きい。
【００２９】
図２に示されるように、カバー５およびノズル板６で構成される筐体において被検出部２４に対向する部分には、外部と通ずる開口部３５が形成されている。つまり、開口部３５は、スラスト方向の後側に開放端を有している。エアタービン駆動スピンドル１００は、被検出部２４に接する空間Ｓと開口部３５との間を仕切る仕切部３３を備える。ここで、被検出部２４に接する空間Ｓとは、回転軸１と筐体との間に位置する空間を言い、具体的にはスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に位置する空間をいう。仕切部３３は、隔壁２２と別体として設けられている仕切部材３４においてスラスト方向における前側に位置する端部として構成されている。異なる観点から言えば、仕切部３３は、仕切部材３４において回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の先端部と対向する部分である。仕切部３３は、被検出部２４と対向する表面部分３３Ａを有している。仕切部材３４は、スラスト方向において前側に位置する閉端部として構成されている仕切部３３と、スラスト方向において後側に位置して開放端として構成されている端部３４Ｂと、上記仕切部３３と交差する方向において仕切部３３から後側の端部３４Ｂまで延びる側面部３４Ｄとを含んでいる。
【００３０】
仕切部材３４のスラスト方向に沿った外形寸法（仕切部３３の前側に位置する面と後側の端部３４Ｂの後側に位置する面との間の距離）は、ノズル板６の隔壁２２の前側に位置する面と後方壁部２８の後側に位置する面との間の距離と同等に設けられている。仕切部材３４のラジアル方向に沿った外形寸法は、第５貫通孔２５および第７貫通孔２７の孔径と同等に設けられている。仕切部材３４は、後方壁部２８に形成されている第５貫通孔２５および隔壁２２に形成されている第７貫通孔２７内にはめ込まれて固定されている。なお、仕切部材３４は、筐体（カバー５およびノズル板６）に対し、任意の方法に固定されていればよいが、たとえばねじ固定、はめ込み、圧入、接着、および溶着からなる群から選択される少なくとも１つの固定方法により筐体に固定されている。
【００３１】
仕切部材３４は、スラスト方向における前側に位置する端部が平坦に設けられている。言い換えると、仕切部３３において前側に位置する表面部分３３Ａは、平面である。仕切部３３の上記表面部分３３Ａは、隔壁２２の前側に位置する平面と同一平面上となるように設けられている。仕切部材３４においてスラスト方向の後側の端部３４Ｂには、側面部３４Ｄに対してラジアル方向に凸状に形成されている段差部３４Ｅが形成されている。仕切部材３４の当該段差部３４Ｅとノズル板６の後方壁部２８に設けられている上記段差部とは、互いに係合可能に設けられている。仕切部３３（仕切部材３４）を構成する材料は、透光性（光学式センサ４６から照射される光を実質的に透過（透過率がたとえば５０％以上）させる性質）を有していればよい。仕切部３３（仕切部材３４）を構成する材料は、たとえば透明材料または半透明材料である。仕切部３３（仕切部材３４）を構成する材料が透明材料の場合には、回転軸１の回転数の測定について高い検出感度を実現することができる。また、仕切部３３（仕切部材３４）を構成する材料が半透明材料の場合には、たとえば被検出部２４に接する空間Ｓが霧状の気体が満たされたり満たされなかったり変化する場合であっても、このような環境の変化に伴う光学式センサ４６の検出感度の変化を抑えることができ、光学式センサ４６の検出不良の発生を抑制することができる。
【００３２】
仕切部３３（仕切部材３４）を構成する材料は、たとえばポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル、およびガラスからなる群から選択される少なくとも１つである。
【００３３】
開口部３５は、仕切部３３よりも後側に位置する空間として構成されている。具体的には、開口部３５は、仕切部３３、仕切部材３４の後側に位置する端部および側面部３４Ｄに囲まれている空間として構成されている。開口部３５は回転検出装置（図２中の光学式センサ４６，センサホルダ４７）を挿入可能に設けられている。開口部３５は、任意の形状を有していればよいが、たとえば多角柱または円柱と嵌合可能な形状を有している。
【００３４】
図１（ｂ）に示されるように、光学式センサ４６およびセンサホルダ４７は、スピンドルホルダ４０に取り付けられている。スピンドルホルダ４０は、エアタービン駆動スピンドル１００の少なくとも後側に位置する一部分を収容可能に設けられている収容部４８を有している。スピンドルホルダ４０は、収容部４８内に収容されたエアタービン駆動スピンドル１００の軸受気体供給口９と接続可能に設けられている軸受気体供給部４１を有している。スピンドルホルダ４０は、収容部４８内に収容されたエアタービン駆動スピンドル１００の駆動用気体給気口１２と接続可能に設けられている駆動用気体給気部４２を有している。スピンドルホルダ４０は、収容部４８内に収容されたエアタービン駆動スピンドル１００の排気孔１１と接続可能に設けられている排気孔４３を有している。スピンドルホルダ４０は、収容部４８内に収容されたエアタービン駆動スピンドル１００の第１貫通孔１７に挿入可能に設けられている塗料供給部４４を有している。スピンドルホルダ４０は、収容部４８内に収容されたエアタービン駆動スピンドル１００の仕切部材３４に挿入された可能に設けられている回転検出装置としての光学式センサ４６およびセンサホルダ４７を有している。
【００３５】
光学式センサ４６は、回転軸１に設けられている被検出部２４から回転軸１の回転数を検出可能な任意の構成を有していればよいが、たとえば被検出部２４に光を照射可能な発光部と、被検出部２４からの反射光を検出可能な受光部とを有している。光学式センサ４６の発光部は、仕切部材３４を透過可能な任意の波長の光を照射可能であればよいが、たとえば半導体レーザを含む。光学式センサ４６の受光部は、たとえばフォトダイオードなどの受光素子を含む。センサホルダ４７は、光学式センサ４６をスピンドルホルダ４０およびエアタービン駆動スピンドル１００に対して固定するためのものである。光学式センサ４６およびセンサホルダ４７は、エアタービン駆動スピンドル１００が収容部４８内に収容されたときに、少なくとも仕切部３３と対向するように設けられており、たとえば仕切部３３と近接するように設けられている。センサホルダ４７は、たとえばスラスト方向の前側の端部が面取りされていてもよい。
【００３６】
ハウジング３、軸受スリーブ４、およびカバー５は、回転軸１の軸部１Ａと軸受スリーブ４との間およびスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との間にそれぞれ軸受隙間を形成可能に設けられており、かつ当該軸受隙間に気体を供給可能に設けられている。具体的には、ハウジング３、軸受スリーブ４、およびカバー５は、それぞれ軸受気体供給路１０を有しており、それぞれの軸受気体供給路１０は互いに接続されている。軸受気体供給路１０は、その一方端がカバー５の外周面上の軸受気体供給口９と接続されており、他方端が軸部１Ａと軸受スリーブ４との軸受隙間およびスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との軸受隙間に接続されている。軸受気体供給路１０において軸受隙間と接続されている部分の孔径は軸受気体供給口９の孔径よりも小さく、軸受気体供給路１０において軸受隙間と接続されている部分にはいわゆる絞りが形成されている。ジャーナル軸受７は、軸受気体供給口９から軸受気体供給路１０に供給された気体が軸部１Ａと軸受スリーブ４との軸受隙間に供給されることにより構成される。スラスト軸受８は、軸受気体供給口９から軸受気体供給路１０に供給された気体がスラスト板部１Ｂと軸受スリーブ４との軸受隙間に供給されることにより構成される。
【００３７】
ハウジング３において、スラスト板部１Ｂとスラスト方向において対向する領域には磁石３０が配置されている。磁石３０はスラスト板部１Ｂに対して磁気力を付与可能に設けられている。磁石３０は、たとえば永久磁石である。磁石３０は、たとえば回転翼１５および第２貫通孔１６が形成されているスラスト板部１Ｂの薄肉部１Ｄとスラスト方向において対向するように設けられている。磁石３０は、スラスト方向から見たときの平面形状がたとえば円環形状である。
【００３８】
第２貫通孔１６は、複数形成されているのが好ましい。複数の第２貫通孔１６は、複数の回転翼１５において隣り合う回転翼１５の間にそれぞれ形成されている。複数の第２貫通孔１６は、たとえば複数の回転翼１５において隣り合う回転翼１５間に形成されている隙間部の全てに１つずつ形成されている。言い換えると、複数の回転翼１５において隣り合う２つの回転翼１５は、１つの第２貫通孔１６を挟むように設けられている。このとき、第２貫通孔１６は、隙間部において任意の位置に形成されていればよいが、たとえば隙間部の中心に形成されている。
【００３９】
第２貫通孔１６の孔径は、当該第２貫通孔１６を挟んで隣り合う回転翼１５の間隔（たとえば隣り合う一方の回転翼１５の前方曲面部と隣り合う他方の回転翼１５の後方曲面部との距離）以下である。複数の第２貫通孔１６は、孔径がそれぞれ異なるように形成されていてもよいが、好ましくは孔径がそれぞれ等しくなるように形成されている。第２貫通孔１６は、任意の方法により形成され得るが、たとえばドリルによってスラスト板部１Ｂが穴開けされることにより形成される。
【００４０】
複数の第２貫通孔１６において隣り合う第２貫通孔１６は、互いに任意の間隔で形成されていればよいが、好ましくは互いに等間隔に設けられている。複数の第２貫通孔１６は、回転軸１の回転中心に対して点対称となるように形成されているのが好ましい。
【００４１】
図２に示されるように、スラスト板部１Ｂにおいて、薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの境界領域は、スラスト方向における厚みがゆるやかに変化するように設けられている。スラスト板部１Ｂの後側に位置する面は、薄肉部１Ｄと厚肉部１Ｃとの間に曲面を有している。回転翼１５における後側に位置する部分と厚肉部１Ｃにおける後側に位置する部分とは、ラジアル方向に延びる同一面上に形成されている。
【００４２】
次に、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００の動作について説明する。
【００４３】
図示しないエアコンプレッサなどの駆動用気体供給源から供給された駆動用気体は、駆動用気体給気口１２から駆動用給気路１３を通じて駆動用給気ノズル１４に供給される。駆動用給気ノズル１４に供給された駆動用気体は、スラスト板部１Ｂの回転翼１５に向けて、スラスト板部１Ｂの接線方向（回転方向）とほぼ平行な方向に沿って噴出される。回転翼１５は噴出された駆動用気体を後方曲面部において受ける。このとき、回転翼１５に噴出された駆動用気体は後方曲面部の外周側に到達し、後方曲面部に沿って流れることで向きを変えられ、駆動用気体排気ポート１９から排気空間２０に達して排気孔１１から外部に排気される。回転翼１５には駆動用気体に与えた力の反力が作用し、スラスト板部１Ｂは回転トルクを与えられる。これにより、回転軸１は回転方向に沿って回転する。回転軸１の回転数は、たとえば数万ｒｐｍ以上とすることができる。つまり、エアタービン駆動スピンドル１００は、たとえば静電塗装機用スピンドルに好適である。
【００４４】
次に、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００の作用効果について説明する。エアタービン駆動スピンドル１００は、軸部１Ａと、軸部１Ａに対しラジアル方向に延びるように形成されており第１の面を有するスラスト板部１Ｂとを含み、第１の面上にスラスト方向に延びるように形成されている複数の回転翼１５を有する回転軸１と、回転軸１を回転可能に収容している筐体（カバー５およびノズル板６）とを備える。回転軸１は、第１の面上に回転軸１の回転数を検出するための被検出部２４を含む。筐体（カバー５およびノズル板６）において被検出部２４に対向する部分には、外部と通ずる開口部３５が形成されている。被検出部２４に接する空間Ｓと開口部３５との間を仕切る仕切部材３４を備える。
【００４５】
このようにすれば、回転軸１は回転翼１５が駆動用給気ノズル１４から噴出された駆動用気体を受けることにより回転駆動されるが、駆動用気体はスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間を流通し、被検出部２４に接する空間Ｓにも流通する。同様に回転駆動される従来のエアタービン駆動スピンドルでは、被検出部とスラスト方向に対向する領域に回転検出装置の外径と同等以上の孔径を有する貫通孔が形成されていたため、当該貫通孔により被検出部に接する空間において駆動気体の流れに乱れが生じ、回転軸の回転効率が低下するという問題があった。具体的には、仕切部が無い場合、光学式センサが挿入される貫通穴（開口部）は回転軸側から見て凹形状となる。また、被検出部に接する空間（回転軸に近接した空間）と排気空間とが連通した状態となる。このとき、回転軸が高速回転すると、回転軸に近接した空間の空気もつられて高速回転する。高速回転する空気が凹部に落ち込むと、気流が乱れて回転抵抗となる。また、圧力の分布によっては、排気空間から回転軸に近接した空間へ空気が逆流することがあり、この場合にも気流が乱れ回転抵抗となる。
【００４６】
これに対し、エアタービン駆動スピンドル１００は、仕切部３３が被検出部２４に接する空間Ｓと開口部３５との間を仕切っているため、被検出部２４に接する空間Ｓ、すなわち回転軸１のスラスト板部１Ｂとノズル板６の隔壁２２との間に位置する空間Ｓにおいて駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。そのため、エアタービン駆動スピンドル１００は、回転軸１の回転効率の低下が抑制されている。
【００４７】
エアタービン駆動スピンドル１００において、仕切部３３は、被検出部２４に対向する平坦な表面部分３３Ａを含み、筐体（カバー５およびノズル板６）は表面部分３３Ａに連なる面を有する接続部分（隔壁２２）を含んでいてもよい。
【００４８】
このようにすれば、エアタービン駆動スピンドル１００は、被検出部２４に接する空間Ｓと開口部３５との間が仕切部３３により仕切られており、かつ、被検出部２４に接する空間Ｓにおいて上記凹部が形成されていないため、仕切部３３により被検出部２４に接する空間Ｓにおいて駆動気体の流れに乱れが生じることが十分に抑制されている。そのため、エアタービン駆動スピンドル１００は、回転軸１の回転効率の低下が十分に抑制されている。
【００４９】
エアタービン駆動スピンドル１００において、仕切部３３を構成する材料は透光性を有している。このようにすれば、光学式センサ４６を備えるスピンドルホルダ４０をエアタービン駆動スピンドル１００に取り付けることにより、該光学式センサ４６によって回転軸１の回転数を容易に測定することができる。
【００５０】
また、仕切部３３を構成する材料は、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル、およびガラスからなる群から選択される少なくとも１つであるのが好ましい。エアタービン駆動スピンドル１００がたとえば静電塗装機用スピンドルとして構成されている場合であって有機溶剤系塗料が用いられる場合には、仕切部３３は溶剤雰囲気下に置かれる。このような場合には、仕切部３３の構成材料を耐溶剤性能を有した材料とするのが望ましい。具体的にはポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ガラスを選択する。その結果、エアタービン駆動スピンドル１００の寿命を延ばすことができる。耐溶剤性を問わない場合はポリエチレンやアクリルでもよい。
【００５１】
エアタービン駆動スピンドル１００において、筐体（カバー５およびノズル板６）の上記接続部分は、スラスト板部１Ｂとスラスト方向において対向するように設けられている隔壁２２である。仕切部３３は、隔壁２２と別体として設けられており、隔壁２２または後方壁部２８に固定されていてもよい。つまり、仕切部３３は、隔壁２２と別体として設けられている仕切部材３４の一部として設けられており、仕切部材３４が隔壁２２または後方壁部２８に固定されていてもよい。
【００５２】
このようにすれば、仕切部３３（仕切部材３４）を交換する必要が生じた場合に、仕切部３３（仕切部材３４）のみを交換することができる。また、仕切部３３に接する部材（たとえばノズル板６）の交換が必要になった場合は、仕切部３３はそのまま再利用できる。また、仕切部３３と仕切部３３に接する部材とが異なる材料で構成され得るため、材料選択の自由度を高めることができる。
【００５３】
仕切部材３４は、ねじ固定、はめ込み、圧入、接着、および溶着からなる群から選択される少なくとも１つの固定方法により筐体（カバー５およびノズル板６）に固定されていればよい。
【００５４】
このようにすれば、仕切部材３４は、圧縮空気などの駆動用気体に高速で衝突されても、ノズル板６に対する位置ズレや脱離などが抑制されている。
【００５５】
図２に示される仕切部材３４は、側面部３４Ｄが隔壁２２および後方壁部２８に接するように形成されているがこれに限られるものでは無い。言い換えると、該仕切部材３４の側面部３４Ｄは、被検出部２４が接する空間よりも隔壁２２を隔てて後側に位置する排気空間２０と開口部３５との間を仕切るように形成されているが、これに限られるものでは無い。図３を参照して、仕切部材３４は、側面部３４Ｄが隔壁２２に接するように形成されており、側面部３４Ｄは排気空間２０と開口部３５とを仕切るように形成されていなくてもよい。この場合、側面部３４Ｄは、隔壁２２の第７貫通孔２７内にのみ形成されており、段差部３４Ｅが隔壁２２の後側に位置する面上において側面部３４Ｄに対してラジアル方向に凸状に形成されていてもよい。
【００５６】
このようにしても、被検出部２４に接する空間Ｓ、すなわち回転軸１のスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に位置する空間Ｓと開口部３５とが仕切部３３により仕切られているため、当該空間Ｓにおいて駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。そのため、図３に示されるエアタービン駆動スピンドルは、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の作用効果を奏することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
次に、図４を参照して、実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０について説明する。実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０は、基本的には実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の構成を備えるが、仕切部３３が隔壁２２と一体として設けられている点で異なる。
【００５８】
隔壁２２には、図２に示される第７貫通孔２７が形成されておらず、前側に向かって凹んでいる凹部が形成されている。開口部３５は、隔壁２２に形成されている凹部と、該凹部よりも後側に位置する空間２０の一部とノズル板６の後方壁部２８に形成されている第５貫通孔２５内に形成されている。仕切部３３は、隔壁２２に形成されている凹部（厚みが薄くなっている部分）として構成されている。異なる観点から言えば、仕切部３３は、隔壁２２において回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の先端部とスラスト方向において対向する部分である。
【００５９】
隔壁２２を構成する材料は、透光性（光学式センサ４６から照射される光を実質的に透過（透過率がたとえば５０％以上）させる性質）を有していればよい。仕切部３３を構成する材料は、たとえば透明材料または半透明材料である。隔壁２２を構成する材料は、たとえばポリプロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル、およびガラスからなる群から選択される少なくとも１つである。
【００６０】
このようにしても、仕切部３３により被検出部２４に接する空間Ｓ、すなわち回転軸１のスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に位置する空間Ｓにおいて駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。そのため、実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０は、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の作用効果を奏することができる。
【００６１】
（実施の形態３）
次に、図５を参照して、実施の形態３に係るエアタービン駆動スピンドル１２０について説明する。実施の形態３に係るエアタービン駆動スピンドル１２０は、基本的には実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の構成を備えるが、仕切部３３が被検出部２４に対向する表面部分３３Ａを含み、筐体（カバー５およびノズル板６）はラジアル方向において仕切部３３と隣接するとともに、仕切部３３の表面部分よりも被検出部２４から離れている接続部分（隔壁２２）を含む点で異なる。言い換えると、エアタービン駆動スピンドル１２０において、仕切部３３の表面部分３３Ａの少なくとも一部は、仕切部３３と隣接する隔壁２２よりも被検出部２４との距離が短く設けられている。
【００６２】
図５に示されるように、仕切部３３が隔壁２２と別体として設けられている場合には、仕切部３３は、ラジアル方向において仕切部３３と隣接する部分である隔壁２２に対して被検出部２４に向かって凸状に設けられている。仕切部３３において表面部分３３Ａ全体が隔壁２２に対する凸部として構成されている。仕切部３３は、被検出部２４とスラスト方向において対向する前側に位置する面（仕切部３３の表面部分３３Ａの前側に位置する面）が上記第１の面と平行な面として構成されている。
【００６３】
このようにしても、被検出部２４に接する空間Ｓ、すなわち回転軸１のスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に位置する空間Ｓと開口部３５とが仕切部３３により仕切られているため、当該空間Ｓにおいて駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。そのため、実施の形態３に係るエアタービン駆動スピンドル１２０は、実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の作用効果を奏することができる。
【００６４】
また、仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。そのため、被検出部２４に接する空間が霧状の気体で満たされた場合であっても、仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間において当該霧状気体の層の厚みが薄いため、霧状気体が光学式センサ４６の検出感度に及ぼす影響（検出感度の変化）を小さくすることができる。なお、被検出部２４に接する空間が霧状の気体で満たされる場合とは、たとえば駆動用給気ノズル１４から回転翼１５に噴出された駆動用気体は、回転翼１５から空間２１に排気される際に断熱膨張して急激に低温となることで、気体中に溶け込んでいた水分が、微小な水の粒になり、つまりは霧状になる場合がある。
【００６５】
さらにこのとき、図５に示される開口部３５は、図２に示されるような仕切部３３がスラスト方向において平坦に設けられているときの開口部３５と比べて、被検出部２４により近い位置まで延びるように設けられている。このようにすれば、光学式センサ４６をより被検出部２４に近い位置に配置することができる。そのため、光学式センサ４６による回転軸１の回転数の検出感度を高めることができる。
【００６６】
図５に示される仕切部３３は、被検出部２４とスラスト方向において対向する上記前側の面が平面として構成されているが、これに限られるものでは無い。図６を参照して、仕切部３３は、被検出部２４とスラスト方向において対向する前側の面が曲面として構成されていてもよい。この場合、仕切部３３の当該前側の面はたとえば球面状に形成されている。このとき、仕切部３３の後側の面は、たとえば被検出部２４が形成されている第１の面１Ｆと平行に設けられている。このようにしても、回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られており、かつ仕切部３３と被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。さらに、開口部３５は、図２に示されるような仕切部３３がスラスト方向において平坦に設けられているときの開口部３５と比べて、被検出部２４により近い位置まで延びるように設けられている。そのため、図６に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルは、図５に示される実施の形態３に係るエアタービン駆動スピンドル１２０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６７】
なお、仕切部３３の後側の面は、たとえば仕切部３３の前側の面と平行に設けられていてもよい。言い換えると、仕切部３３は、厚みが一定となるように設けられていてもよい。このようにしても、仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間の間隔を隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短くすることができる。そのため、被検出部２４に接する空間が霧状の気体で満たされた場合であっても、仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間において当該霧状気体の層の厚みが薄いため、霧状気体が光学式センサ４６の検出感度に及ぼす影響（検出感度の変化）を小さくすることができる。
【００６８】
また、図７を参照して、仕切部３３は、その一部分が他の部分よりも被検出部２４に向かって凸状に設けられていてもよい。言い換えると、仕切部３３は、凸部３４Ｃを有していてもよい。このようにしても、回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られており、かつ仕切部３３の凸部３４Ｃと被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。そのため、図７に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルは、図５に示されるエアタービン駆動スピンドル１２０と同様の効果を奏することができる。
【００６９】
なお、凸部３４Ｃの前側に位置する面は、被検出部２４が形成されている第１の面と平行な面として構成されていてもよいし、曲面として構成されていてもよい。
【００７０】
また、図８を参照して、仕切部３３は、図４に示される実施の形態２における仕切部３３と同様に隔壁２２と一体として設けられており、隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分（被検出部２４に対向する部分）の一部が他の部分よりも被検出部２４に向かって凸状に形成されていてもよい。言い換えると、隔壁２２は、仕切部３３として構成されている部分において凸部３４Ｃを有していてもよい。このようにしても、図８に示されるエアタービン駆動スピンドルは、回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られているため、図４に示される実施の形態２に係るエアタービン駆動スピンドル１１０と同様の作用効果を奏することができる。さらに、図８に示されるエアタービン駆動スピンドルは、仕切部３３の凸部３４Ｃと被検出部２４との間の間隔が隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短いため、図５に示される実施の形態３に係るエアタービン駆動スピンドル１２０と同様の作用効果を奏することができる。
【００７１】
（実施の形態４）
次に、図９を参照して、実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０について説明する。実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０は、基本的には実施の形態１に係るエアタービン駆動スピンドル１００と同様の構成を備えるが、仕切部３３に貫通孔３６が形成されている点で異なる。
【００７２】
貫通孔３６は、仕切部３３に形成されている。貫通孔３６は、仕切部３３において開口部３５に挿入された光学式センサ４６から照射される光の光軸と重なる位置に形成されており、たとえば仕切部３３の中央部に１つ形成されている。開口部３５は、仕切部３３の表面部分（異なる観点から言えば、貫通孔３６）よりも後側に位置する領域に形成されている。
【００７３】
図９および図１６を参照して、エアタービン駆動スピンドル１３０における貫通孔３６の孔径Φｄについて説明する。図１６（Ａ）は、図９に示されるエアタービン駆動スピンドル１３０の開口部３５に挿入される回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の一例を説明するための断面図である。図１６（Ｂ）は、図９に示されるエアタービン駆動スピンドル１３０の仕切部３３に形成されている貫通孔３６の孔径Φｄを説明するための断面図である。図９に示されるように、貫通孔３６の孔径は、駆動用気体の流れに乱れを生じさせない程度の大きさであればよく、たとえば開口部３５のラジアル方向における内径寸法よりも小さい。つまり、貫通孔３６の孔径は、隔壁２２において仕切部材３４を収容するため（光学式センサ４６が挿入される開口部３５を形成するため）に形成されている第７貫通孔２７の孔径よりも小さい。言い換えると、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）を参照して、貫通孔３６の孔径Φｄは、回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の最外径ΦＤ１よりも小さくなるように設けられている。図１６〜１８を参照して、貫通孔３６の孔径Φｄは、好ましくは、回転検出装置のセンサホルダ４７の外径φＤ１以下であり、より好ましくは光学式センサ４６の外径φＤ２以下である。好ましくは開口部３５のラジアル方向における内径寸法の最大値の５０％以下であり、より好ましくは３０％以下であり、より好ましくは２０％以下である。
【００７４】
このようにしても、仕切部３３により回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られている。そのため、実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０は、回転軸のスラスト板部に接する空間と回転検出装置が挿入される開口部とが回転検出装置の外径と同等以上の貫通孔を介して接続されていた従来のエアタービン駆動スピンドルと比べて、被検出部２４に接する空間において駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。その結果、実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０は、回転軸１の回転効率の低下が抑制されている。
【００７５】
図２２を参照して、貫通孔３６は、複数形成されていてもよい。この場合、複数の貫通孔３６は、仕切部３３上において互いに一定の間隔を隔てて配列されていてもよい。複数の貫通孔３６の孔径は、互いに等しく設けられていてもよいし、互いに異なっていてもよい。複数の貫通孔３６の孔径は、光学式センサ４６から照射される光の幅よりも小さくてもよい。複数の貫通孔３６の孔径は、好ましくはφＤ２未満である。
【００７６】
また、図１０を参照して、仕切部３３は、図４に示される実施の形態２における仕切部３３と同様に隔壁２２と一体として設けられており、隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分に貫通孔３６が形成されていてもよい。具体的には、隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分が、隔壁２２におけるその他の部分よりも厚みが薄い部分を有しており、当該薄い部分に貫通孔３６が形成されていてもよい。このようにしても、図１０に示されるエアタービン駆動スピンドルは、回転軸１のスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に位置する空間と開口部３５とが仕切部３３（隔壁２２）により仕切られているため、図９に示される実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０と同様の作用効果を奏することができる。
【００７７】
なお、図１０に示される仕切部３３は、隔壁２２に形成されている凹部（厚みが薄くなっている部分）として構成されているがこれに限られるものでは無い。仕切部３３は、隔壁２２において回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の先端部と対向する部分であって、隔壁２２におけるその他の部分と同等の厚みを有していてもよい。この場合、この隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分に貫通孔３６が形成されていてもよい。図１７を参照して、上記のような仕切部３３に形成される貫通孔３６の孔径Φｄは以下のように形成されていればよい。
【００７８】
図１７（Ａ）は、図１０に示される隔壁２２（仕切部３３）の上記変形例において開口部３５に挿入される回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の一例を説明するための断面図である。図１７（Ｂ）は、図１０に示されるエアタービン駆動スピンドル１３０の仕切部３３に形成されている貫通孔３６の孔径Φｄを説明するための断面図である。図１７（Ａ）および図１７（Ｂ）を参照して、貫通孔３６の孔径Φｄは、回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の外径ΦＤよりも小さくなるように設けられていればよい。このようにしても、仕切部３３により回転軸のスラスト板部に接する空間と開口部３５とを仕切ることができる。そのため、図１７（Ｂ）に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルは、上述した従来のエアタービン駆動スピンドルと比べて、被検出部に接する空間、すなわち回転軸のスラスト板部に接する空間において駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。
【００７９】
（実施の形態５）
次に、図１１を参照して、実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０について説明する。実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０は、基本的には実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０と同様の構成を備えるが、筐体（カバー５およびノズル板６）はラジアル方向において仕切部３３と隣接するとともに、仕切部３３において貫通孔３６が形成されている部分よりも被検出部２４から離れている接続部分（隔壁２２）を含む点で異なる。言い換えると、エアタービン駆動スピンドル１４０において、仕切部３３の少なくとも貫通孔３６に隣接する部分は、仕切部３３と隣接する隔壁２２よりも被検出部２４との距離が短く設けられている。このときの仕切部３３に形成されている貫通孔３６の孔径は、実施の形態４における仕切部３３の貫通孔３６と同様に、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示されるように回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の外径よりも小さくなるように設けられていればよい。
【００８０】
このようにしても、被検出部２４に接する空間、すなわち回転軸１のスラスト板部１Ｂと隔壁２２との間に位置する空間と開口部３５とが仕切部３３により仕切られているため、スラスト板部１Ｂに接する空間において駆動気体の流れに乱れが生じることが抑制されている。そのため、実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０は、図９に示される実施の形態４に係るエアタービン駆動スピンドル１３０と同様の作用効果を奏することができる。
【００８１】
さらに、仕切部３３と被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。これにより、実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０は、被検出部２４に接する空間が霧状の気体で満たされた場合であっても仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間において当該霧状気体の層の厚みを薄くすることができる。そのため、エアタービン駆動スピンドル１４０によれば、霧状気体が光学式センサ４６の検出感度に及ぼす影響（検出感度の変化）を小さくすることができる。
【００８２】
図１２を参照して、仕切部３３は、被検出部２４とスラスト方向において対向する前側の面が曲面として構成されていてもよい。図１２に示される仕切部３３は、図６に示される仕切部３３に貫通孔３６が形成された構成を有している。この場合、仕切部３３の当該前側の面はたとえば球面状に形成されており、貫通孔３６は当該前側の面の頂部に形成されている。このようにしても、回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られており、かつ仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。そのため、図１２に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルは、図１１に示される実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０と同様の効果を奏することができる。
【００８３】
また、図１３を参照して、仕切部３３は、その一部分が他の部分よりも被検出部２４に向かって凸状に設けられていてもよい。言い換えると、仕切部３３は、凸部３４Ｃを有していてもよい。このとき、凸部３４Ｃ上に貫通孔３６が形成されていてもよい。図１３に示される仕切部３３は、図７に示される仕切部３３の凸部３４Ｃに貫通孔３６が形成された構成を有している。貫通孔３６は、たとえば凸部３４Ｃの中央部に形成されている。このようにしても、回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られており、かつ仕切部３３の凸部３４Ｃと被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。そのため、図１２に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルは、図１１に示される実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
また、図１４を参照して、仕切部３３は、隔壁２２と一体として設けられており、隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分の一部が他の部分よりも被検出部２４に向かって凸状に形成されており、当該一部に貫通孔３６が形成されていてもよい。図１４に示される仕切部３３は、図８に示される仕切部３３の凸部３４Ｃに貫通孔３６が形成されていてもよい。このようにしても、回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られており、かつ仕切部３３（の凸部）と被検出部２４との間の間隔は隔壁２２と被検出部２４との間隔よりも短い。そのため、図１４に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルは、図１１に示される実施の形態５に係るエアタービン駆動スピンドル１４０と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
なお、図２２を参照して、図９〜図１４に示される仕切部３３において、貫通孔３６は複数形成されていてもよい。この場合、複数の貫通孔３６は、仕切部３３上において互いに一定の間隔を隔てて配列されていてもよい。複数の貫通孔３６の孔径は、互いに等しく設けられていてもよいし、互いに異なっていてもよい。複数の貫通孔３６の孔径は、光学式センサ４６から照射される光の幅よりも小さくてもよく、光学式センサ４６の外径φＤ２未満であってもよい。また、図９〜図１４に示される仕切部３３は、光を透過する材質でなくてもよい。
【００８６】
（実施の形態６）
次に、図１５を参照して、実施の形態６に係るエアタービン駆動スピンドル１５０について説明する。実施の形態６に係るエアタービン駆動スピンドル１５０は、基本的には図１０に示されるエアタービン駆動スピンドルと同様の構成を備えるが、図１（Ｂ）に示されるスピンドルホルダ４０に取り付けられたときに光学式センサ４６の先端部が仕切部３３として構成されている隔壁２２の前側に位置する面２２ａと同一平面上に位置するように設けられている点で異なる。
【００８７】
回転検出装置の先端部の形状は、先細り形状を有している。たとえば光学式センサ４６が柱状体として構成されており、光学式センサ４６の周囲を囲むように設けられているセンサホルダ４７の先端部が面取りされた形状を有している。センサホルダ４７は、その先端部においてスラスト方向に交差する方向に延びる外周面４７ａを有している。隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分に形成されている貫通孔３６の内周面３６ａは、センサホルダ４７の外周面４７ａと接触（たとえば面接触）、もしくは近接可能に設けられている。
【００８８】
図１５および図１８を参照して、エアタービン駆動スピンドル１５０における貫通孔３６の孔径Φｄについて説明する。図１８（Ａ）は、図１５に示されるエアタービン駆動スピンドル１５０の開口部３５に挿入される回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の一例を説明するための断面図である。図１８（Ｂ）は、図１５に示されるエアタービン駆動スピンドル１５０の仕切部３３に形成されている貫通孔３６の孔径Φｄを説明するための断面図である。図１５，図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示されるように、隔壁２２において前側に位置する面２２ａ上での貫通孔３６の孔径Φｄは回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の最外径ΦＤ１よりも小さくなるように設けられている。一方で、隔壁２２において後側に位置する面２２ｂ上での貫通孔３６の孔径Φｄは回転検出装置（光学式センサ４６およびセンサホルダ４７）の外径ΦＤ１よりも大きくなるように設けられていてもよい。つまり、貫通孔３６は、少なくとも隔壁２２において前側に位置する面２２ａ上での孔径が、開口部３５のラジアル方向における内径寸法（最大幅）よりも小さく設けられていればよい。言い換えると、貫通孔３６の内周面３６ａはスラスト方向に対して傾斜していてもよい。
【００８９】
このようにしても、実施の形態６に係るエアタービン駆動スピンドル１４０は、隔壁２２において仕切部３３として構成されている部分により回転軸１のスラスト板部１Ｂに接する空間と開口部３５とが仕切られているため、図１０に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドル１００と同様の作用効果を奏することができる。さらに、実施の形態６に係るエアタービン駆動スピンドル１４０は、図１０に示される仕切部３３を備えるエアタービン駆動スピンドルと比べて、光学式センサ４６をより被検出部２４に近い位置に配置することができる。そのため、実施の形態６に係るエアタービン駆動スピンドル１４０によれば、光学式センサ４６による回転軸１の回転数の検出感度を高めることができる。
【００９０】
また、実施の形態１および実施の形態３〜５に係るエアタービン駆動スピンドルにおいて仕切部３３は隔壁２２と別体として構成され得るが、このとき仕切部３３は、上述のように、仕切部材３４の一部として構成されており、該仕切部材３４がねじ固定、はめ込み、圧入、接着、および溶着からなる群から選択される少なくとも１つの固定方法により隔壁２２に固定されることにより、隔壁２２に固定されていればよい。図１９を参照して、仕切部材３４（仕切部３３）は、ねじ固定により隔壁２２に固定されていてもよい。この場合には、たとえば隔壁２２の第７貫通孔２７および仕切部材３４の側面部３４Ｄにおいて隔壁２２の第７貫通孔２７と接する部分３８が互いにねじ切りされている。このようにしても、エアタービン駆動スピンドル１００を回転駆動させた状態において仕切部３３と隔壁２２とが分離することを抑制することができる。また、図２０を参照して、仕切部材３４（仕切部３３）は、隔壁２２に嵌め込まれることにより隔壁２２に固定されていてもよい。この場合には、仕切部材３４においてスラスト方向の側面部３４Ｄには、側面部３４Ｄに対してラジアル方向に凸状に形成されている突出部３９が形成されている。突出部３９と段差部３４Ｅとは、スラスト方向においてノズル板６の後方壁部２８を挟むように設けられている。このようにしても、エアタービン駆動スピンドル１００を回転駆動させた状態において、仕切部３３と隔壁２２とが分離することを抑制することができる。
【００９１】
本実施の形態においてジャーナル軸受７およびスラスト軸受８は、いずれも静圧気体軸受として構成されていてもよい。このようなエアタービン駆動スピンドル１００では、回転軸１はハウジングアッシ２に非接触支持されているので、常の使用条件では磨耗の進行が抑制されている。その結果、エアタービン駆動スピンドル１００は長寿命である。また、潤滑剤が不要なため、潤滑剤によってエアタービン駆動スピンドル１００の内部（たとえば第１貫通孔１７内）が汚染されることがない。そのため、静圧気体軸受を備えるエアタービン駆動スピンドル１００は、たとえば静電塗装機に好適である。
【００９２】
また、本実施の形態においてジャーナル軸受７およびスラスト軸受８は、いずれも静圧気体軸受として構成されているが、これに限られるものでは無い。ジャーナル軸受７およびスラスト軸受８は、スラストころ軸受などの転がり軸受であってもよい。このようにしても、スラスト板部１Ｂにはスラスト方向に延びる貫通孔部１６が複数形成されていることにより、スラスト板部、回転駆動時にスラスト板部１Ｂの前側の面に接する空間と後側の面に接する空間との間での圧力差を緩和することができる。
【００９３】
今回開示された各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を意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、エアタービンにより回転駆動されるエアタービン駆動スピンドルに適用され、特に高速回転されるエアタービン駆動スピンドルに有利に適用される。
【符号の説明】
【００９５】
１  回転軸、１Ａ  軸部、１Ｂ  スラスト板部、１Ｅ  外周端面、２  ハウジングアッシ、３  ハウジング、４  軸受スリーブ、５  カバー、６  ノズル板、７  ジャーナル軸受、８  スラスト軸受、９  軸受気体供給口、１０  軸受気体供給路、１１  排気孔、１２  駆動用気体給気口、１３  駆動用給気路、１４  駆動用給気ノズル、１５  回転翼、１６  貫通孔部（第２貫通孔）、１６Ａ  開口部、１７  第１貫通孔、１８  隙間部、１９  駆動用気体排気ポート、２０  排気空間、２１  空間、２２  隔壁、２３  第４貫通孔、２４  被検出部、２５  第５貫通孔、２６  第６貫通孔、２７  第７貫通孔、３０  磁石、３３  仕切部、３３Ｃ  凸部、３４  仕切部材、３４Ｄ  側面部、３４Ｅ  段差部、３５  開口部、３６  貫通孔、３９  突出部、４０  スピンドルホルダ、４１  軸受気体供給部、４２  駆動用気体給気部、４４  塗料供給部、４６  光学式センサ、４７  センサホルダ、４８  収容部、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０  エアタービン駆動スピンドル。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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