(57)【要約】      （修正有）【課題】ラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を、回転スピンドルの回転速度に対応して適正な隙間に形成することができる回転工具を装着するスピンドルユニット機構を提供する。【解決手段】スピンドルハウジング３に配設され回転スピンドル４の外周面との間に、流体層を形成して流体支持するラジアル軸受６およびスラスト軸受８と、スピンドルユニット２のラジアル軸受およびスラスト軸受に高圧流体を供給する高圧流体供給手段１０とを具備するスピンドルユニット機構であって、ラジアル軸受は弾性変形が可能な材料によって形成され、内周面に高圧流体供給手段と、連通する複数の流体噴出孔が開口された円筒状の軸受スリーブからなり、円筒状の軸受スリーブを回転スピンドルの回転速度に対応して弾性変形することにより、縮径して該円筒状の軸受スリーブの内周面と該回転スピンドルの外周面との隙間を調整する隙間調整手段を備えている。【選択図】図１
2009255239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングに回転自在に支持された回転スピンドルと、該スピンドルハウジングに配設され該回転スピンドルの外周面との間に流体層を形成して流体支持するラジアル軸受および該回転スピンドルの外周面に設けられたスラストプレートの側面を流体支持するスラスト軸受と、該回転スピンドルに取付けられ回転工具が装着されるマウンターと、該回転スピンドルを回転駆動する電動モータとを具備するスピンドルユニットと、
該スピンドルユニットの該ラジアル軸受および該スラスト軸受に高圧流体を供給する高圧流体供給手段と、を具備する回転工具を装着するスピンドルユニット機構であって、
該ラジアル軸受は弾性変形が可能な材料によって形成され内周面に該高圧流体供給手段と連通する複数の流体噴出孔が開口された円筒状の軸受スリーブからなっており、
該円筒状の軸受スリーブを該回転スピンドルの回転速度に対応して弾性変形することにより縮径して該円筒状の軸受スリーブの内周面と該回転スピンドルの外周面との隙間を調整する隙間調整手段を備えている、
ことを特徴とする回転工具を装着するスピンドルユニット機構。
【請求項２】
該隙間調整手段は該スピンドルハウジングに形成され円筒状の軸受スリーブを収容するラジアル軸受凹部と該ラジアル軸受凹部に高圧流体を導入する高圧流体導入手段とを具備し、該高圧流体導入手段はラジアル軸受凹部に導入する高圧流体の圧力を調整する圧力調整手段を備えている、請求項１記載の回転工具を装着するスピンドルユニット機構。
【請求項３】
該軸受スリーブは、カーボンによって形成されている、請求項１又は２記載の回転工具を装着するスピンドルユニット機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削装置の切削ブレードや研削装置の研削ホイール等の回転工具を装着するスピンドルユニット機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード、CCD等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
上述したウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる切削送り手段とを具備している。切削手段は、スピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングに回転自在に支持された回転スピンドルと、該回転スピンドルに取付けられたマウンターと、該マウンターに装着される切削ブレードと、回転スピンドルを回転駆動する電動モータを備えたスピンドルユニットを具備している。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００１−５４８０５号公報
【０００４】
また、上述したようにして分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に研削装置によって裏面が研削され、所定の厚さに加工される。ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブル上に保持されたウエーハを研削する研削手段と、該研削手段を研削送りする研削送り手段とを具備している。研削手段は、スピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングに回転自在に支持された回転スピンドルと、該回転スピンドルに取付けられたマウンターと、該マウンターに装着される研削ホイールと、回転スピンドルを回転駆動する電動モータを備えたスピンドルユニットを具備している。
（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特開２０００−６１８３６号公報
【０００５】
上述した切削装置の切削手段を構成するスピンドルユニットや研削装置の研削手段を構成するスピンドルユニットは、回転スピンドルがスピンドルハウジングに流体軸受機構によって回転自在に支持されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転工具を装着するスピンドルユニットの回転スピンドルは、加工する被加工物の材質に対応して適正な回転速度で回転する必要がある。例えば、切削装置の切削ブレードを装着したスピンドルユニットの回転スピンドルは、シリコン基板を切削する場合には２００００rpm程度の回転速度で回転し、サファイヤやアルチック基板を切削する場合には１０００００rpm程度の回転速度で回転せしめられる。しかるに、回転スピンドルを流体支持するスピンドルユニットにおいては、回転スピンドルの回転速度が低いときにはラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間が小さく、回転スピンドルの回転速度が高くなるとラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を大きくする。従って、シリコン基板を切削していたスピンドルユニットでサファイヤやアルチック基板を切削する場合には、ラジアル軸受を交換してラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を大きくしている。
【０００７】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ラジアル軸受を交換することなくラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を、回転スピンドルの回転速度に対応して適正な隙間に形成することができる回転工具を装着するスピンドルユニット機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、スピンドルハウジングと、該スピンドルハウジングに回転自在に支持された回転スピンドルと、該スピンドルハウジングに配設され該回転スピンドルの外周面との間に流体層を形成して流体支持するラジアル軸受および該回転スピンドルの外周面に設けられたスラストプレートの側面を流体支持するスラスト軸受と、該回転スピンドルに取付けられ回転工具が装着されるマウンターと、該回転スピンドルを回転駆動する電動モータとを具備するスピンドルユニットと、
該スピンドルユニットの該ラジアル軸受および該スラスト軸受に高圧流体を供給する高圧流体供給手段と、を具備する回転工具を装着するスピンドルユニット機構であって、
該ラジアル軸受は弾性変形が可能な材料によって形成され内周面に該高圧流体供給手段と連通する複数の流体噴出孔が開口された円筒状の軸受スリーブからなっており、
該円筒状の軸受スリーブを該回転スピンドルの回転速度に対応して弾性変形することにより縮径して該円筒状の軸受スリーブの内周面と該回転スピンドルの外周面との隙間を調整する隙間調整手段を備えている、
ことを特徴とする回転工具を装着するスピンドルユニット機構が提供される。
【０００９】
上記隙間調整手段は上記スピンドルハウジングに形成され円筒状の軸受スリーブを収容するラジアル軸受凹部とラジアル軸受凹部に高圧流体を導入する高圧流体導入手段とを具備し、該高圧流体導入手段はラジアル軸受凹部に導入する高圧流体の圧力を調整する圧力調整手段を備えている。
また、上記軸受スリーブは、カーボンによって形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による回転工具を装着するスピンドルユニット機構は、ラジアル軸受は弾性変形が可能な材料によって形成され内周面に高圧流体供給手段と連通する複数の流体噴出孔が開口された円筒状の軸受スリーブからなっており、円筒状の軸受スリーブを回転スピンドルの回転速度に対応して弾性変形することにより縮径して円筒状の軸受スリーブの内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を調整する隙間調整手段を備えているので、被加工物の種類に対応してラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を調整するため、回転スピンドルの回転速度に対応してラジアル軸受を交換する必要がなく、生産性を著しく向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に従って構成された回転工具を装着するスピンドルユニット機構の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１２】
図１には、回転工具としての切削ブレードを装着するスピンドルユニット機構の断面図が示されている。図１に示すスピンドルユニット機構を構成するスピンドルユニット２は、円筒状のスピンドルハウジング３と、該スピンドルハウジング３に回転自在に配設された回転スピンドル４と、該回転スピンドル４に取付けられたマウンター５と、回転スピンドル４を回転駆動するための電動モータ９を具備している。スピンドルユニット２を構成する回転スピンドル４は、図１において外周面に径方向に突出するスラストプレート４１が設けられており、その左端部がスピンドルハウジング２の左端より左方に突出して配設されている。回転スピンドル４の左端部にはテーパー部４２が形成され、該テーパー部４２よりも先端側には雄ネジ部４３が形成されている。このように形成された回転スピンドル４のテーパー部４２にマウンター５が嵌合される。そして、雄ネジ部４３に固定ナット５５を螺合することにより、マウンター５は回転スピンドル４のテーパー部４２に取付けられる。マウンター５は、環状のフランジ部５１と、該環状のフランジ部５１の中心部から側方に突出して形成された円筒状の装着部５２とからなっている。装着部５２は、切削ブレード５３を構成する基台５３１を支持する支持部５２１と、その先端部の外周面に形成された雄ネジ５２２を備えている。このように構成されたマウンター５の装着部５２に上記切削ブレード５３を構成する基台５３１が嵌合される。そして、雄ネジ５２２に挟持ナット５６を螺合することにより、切削ブレード５３は環状のフランジ部５１と挟持ナット５６によって挟持して固定される。なお、切削ブレード５３は、アルミニウムによって形成された環状の基台５３１と、該基台５３１の外周部側面に砥粒をニッケルメッキで固めた環状の砥石ブレード５３２とからなっている。
【００１３】
上記回転スピンドル４を回転自在に支持する円筒状のスピンドルハウジング３は、軸方向に貫通する軸穴３１を備えている。このスピンドルハウジング３に形成された軸穴３１を挿通して上記回転スピンドル４が配設される。スピンドルハウジング３に形成された軸穴３１の内周面には、その中央部に筒状のラジアル軸受凹部３２が形成されており、図１において左端部に上記回転スピンドル４に設けられたスラストプレート４１を収容する環状のスラスト軸受凹部３３が形成されている。
【００１４】
スピンドルハウジング３に形成された軸穴３１の中央部内周面に形成された筒状のラジアル軸受凹部３２には、上記回転スピンドル４の外周面を囲繞する円筒状のラジアル軸受６が配設されている。このラジアル軸受６は、弾性変形が可能な材料によって形成された円筒状の軸受スリーブからなり、その両端外周にはフランジ６１、６１が形成されている。なお、円筒状の軸受スリーブからなるラジアル軸受６を形成する弾性変形が可能な材料としては、カーボンが望ましい。ラジアル軸受６には、内周面に開口する複数の流体噴出孔６２と、該複数の流体噴出孔６２と連通する連通路６３が形成されている。なお、ラジアル軸受６の内径は、図示の実施形態においては回転スピンドル４の外径より５０μm大きい寸法に設定されている。従って、ラジアル軸受６の内周面と回転スピンドル４の外周面との間には２５μmの隙間が形成される。このように構成されたラジアル軸受６が配設された筒状の凹部３２には、その両側壁とラジアル軸受６のフランジ６１、６１との間に環状のシール部材７、７が配設されている。
【００１５】
また、スピンドルハウジング３に形成された軸穴３１の図１において左端部内周面に形成されたスラスト軸受凹部３３には、環状のスラスト軸受８が配設されている。環状のスラスト軸受８は、その内周面に上記回転スピンドル４に設けられたスラストプレート４１が侵入する環状のスラストプレート侵入凹部８１が形成されている。このように形成された環状のスラスト軸受８には、スラストプレート侵入凹部８１に開口する複数の流体噴出孔８２と、該複数の流体噴出孔８２と連通する連通路８３が形成されている。
【００１６】
一方、スピンドルハウジング３には、上記ラジアル軸受６に形成された連通路６３と後述する高圧流体供給手段とを連通する第１の高圧流体供給通路３４が設けられている。従って、後述する流体供給手段から高圧エアー、高圧水、高圧オイル等の高圧流体が第１の高圧流体供給通路３４に供給されると、ラジアル軸受６に形成された連通路６３を介して複数の流体噴出孔６２から高圧流体が噴出される。この結果、ラジアル軸受６の内周面と回転スピンドル４の外周面との間には高圧流体によって流体層が形成され、回転スピンドル４は流体層によって回転自在に流体支持される。
【００１７】
また、スピンドルハウジング３には、上記環状のスラスト軸受８に形成された連通路８３と後述する高圧流体供給手段とを連通する第２の高圧流体供給通路３５が設けられている。従って、後述する高圧流体供給手段から高圧エアー等の高圧流体が第２の高圧流体供給通路３５に供給されると、スラスト軸受８に形成された連通路８３を介して複数の流体噴出孔８２から高圧流体がスラストプレート侵入凹部８１に噴出される。この結果、スラスト軸受８とスラストプレート４１の両側面との間に高圧流体によって流体層が形成され、スラストプレート４１は流体層によって流体支持される。
【００１８】
また、スピンドルハウジング３には、上記筒状のラジアル軸受凹部３２と後述する高圧流体供給手段とを連通する第３の高圧流体供給通路３６が設けられている。従って、後述する高圧流体供給手段から高圧エアー等の高圧流体を第３の高圧流体供給通路３６に供給されると、ラジアル軸受凹部３２に高圧流体が流入する。この結果、ラジアル軸受凹部３２に配設されたラジアル軸受６の外周面に高圧流体が作用するため、ラジアル軸受６が弾性変形して縮径し、その内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間が減少せしめられる。なお、後述する高圧流体供給手段は高圧流体の圧力を調整する圧力調整手段を備えており、従って、ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力に応じて、ラジアル軸受６の内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間は調整される。
【００１９】
上記回転スピンドル４を回転駆動するための電動モータ９は、永久磁石式モータによって構成されている。永久磁石式の電動モータ９は、回転スピンドル４の上端部に形成されたモータ装着部４３に装着された永久磁石からなるロータ９１と、該ロータ９１の外周側においてスピンドルハウジング４に配設されたステータコイル９２とからなっている。このように構成された電動モータ９は、ステータコイル９２に交流電力を印加することによりロータ９１が回転し、該ロータ９１を装着した回転スピンドル４を回転せしめる。
【００２０】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット機構は、上記ラジアル軸受６およびラジアル軸受６に流体を供給する高圧流体供給手段１０を具備している。高圧流体供給手段１０は、高圧エアー、高圧水、高圧オイル等の高圧流体源１０１と、該高圧流体源１０１と上記スピンドルハウジング３に形成された第１の高圧流体供給通路３４および第２の高圧流体供給通路３５とを接続する配管１０２と、上記第３の高圧流体供給通路３６とを接続する配管１０３と、配管１０２に配設された電磁弁付きリリーフ弁１０４と、配管１０３に配設された比例電磁式リリーフ弁１０５と、上記配管１０３における比例電磁式リリーフ弁１０５より下流側に配設され比例電磁式リリーフ弁１０５を通過した高圧流体の圧力を検出する圧力検出手段１０６と、上記電磁弁付きリリーフ弁１０４および比例電磁式リリーフ弁１０５を制御する制御手段１０７と、該制御手段１０７に被加工物の種類等に適した回転スピンドル４の回転速度を入力する入力手段１０８を備えている。
【００２１】
上記高圧流体源１０１は、例えば圧力が１Mpaの高圧流体を供給する。一方、電磁弁付きリリーフ弁１０４は、図示の実施形態においては除勢(OFF)されている状態においては閉路しており、附勢(ON)されると高圧流体源１０１から供給される高圧流体の圧力を減圧するように構成されており、図示の実施形態においては高圧流体源１０１から供給される高圧流体の圧力（例えば１Mpa）が例えば０．５Mpaになるように設定されている。また、比例電磁式リリーフ弁１０５、図示の実施形態においては除勢(OFF)されている状態においては閉路しており、印加する電圧に対応して高圧流体源１０１から供給される高圧流体の圧力を減圧するように構成されている。なお、上記制御手段１０７は、入力手段１０８から入力される回転スピンドル４の回転速度および上記ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力を設定したテーブルを格納したメモリーを備えている。このテーブルには、例えば被加工物がシリコン基板の場合には電動モータ９の回転速度が２００００rpmでラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力が１Mpaに設定され、被加工物がサファイヤやアルチック基板の場合には電動モータ９の回転速度が１０００００rpmでラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力が０．５Mpaに設定されている。
【００２２】
図示の実施形態におけるスピンドルユニット機構は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
切削作業を開始するに際しては、制御手段１０７は電磁弁付きリリーフ弁１０４を附勢(ON)する。電磁弁付きリリーフ弁１０４が附勢(ON)されると、高圧流体源１０１から供給される高圧流体の圧力（例えば１Mpa）が例えば０．５Mpaに減圧され、この減圧された高圧流体が配管１０２を介してスピンドルハウジング３に形成された第１の高圧流体供給通路３４およびに第２の高圧流体供給通路３５に導入される。第１の高圧流体供給通路３４に導入された高圧流体は、ラジアル軸受６に形成された連通路６３を介して複数の流体噴出孔６２から噴出される。この結果、上述したようにラジアル軸受６の内周面と回転スピンドル４の外周面との間には高圧流体によって流体層が形成され、回転スピンドル４は流体層によって回転自在に流体支持される。一方、第２の高圧流体供給通路３５に導入された高圧流体は、スラスト軸受８に形成された連通路８３を介して複数の流体噴出孔８２から高圧流体がスラストプレート侵入凹部８１に噴出される。この結果、上述したようにスラスト軸受８とスラストプレート４１の両側面との間に高圧流体によって流体層が形成され、スラストプレート４１は流体層によって流体支持される。
【００２３】
また、切削作業を開始するに際しては、オペレータによって入力手段１０８から回転スピンドル４の回転速度が制御手段１０７に入力される。制御手段１０７は、入力手段１０８から入力された被加工物がシリコン基板である場合には、回転スピンドル４を回転する電動モータ９を２００００rpmで駆動するように制御する。また制御手段１０７は、ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力が１Mpaになるように比例電磁式リリーフ弁１０５に印加する電圧を制御する。即ち、制御手段１０７は、圧力検出手段１０６からの検出信号に基いて比例電磁式リリーフ弁１０５に印加する電圧を制御し、上記圧力検出手段１０６からの検出信号が１Mpaに達したときの電圧を維持する。従って、ラジアル軸受凹部３２には圧力が１Mpaの高圧流体が導入される。この結果、ラジアル軸受凹部３２に配設されたラジアル軸受６の外周面には圧力が１Mpaの高圧流体が作用するため、ラジアル軸受６は１Mpaの圧力により弾性変形して縮径し、その内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間が例えば５μmとなる。
【００２４】
一方、入力手段１０８から入力された被加工物がサファイヤやアルチック基板である場合には、制御手段１０７は回転スピンドル４を回転する電動モータ９を１０００００rpmで駆動するように制御する。また制御手段１０７は、ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力が０．５Mpaになるように比例電磁式リリーフ弁１０５に印加する電圧を制御する。即ち、制御手段１０７は、圧力検出手段１０６からの検出信号に基いて比例電磁式リリーフ弁１０５に印加する電圧を制御し、圧力検出手段１０６からの検出信号が０．５Mpaに達したときの電圧を維持する。従って、ラジアル軸受凹部３２には圧力が０．５Mpaの高圧流体が導入される。この結果、ラジアル軸受凹部３２に配設されたラジアル軸受６の外周面には圧力が０．５Mpaの高圧流体が作用するため、ラジアル軸受６は０．５Mpaの圧力により弾性変形して縮径し、その内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間が例えば２５μmとなる。
【００２５】
以上のように、図示の実施形態におけるスピンドルユニット機構においては、入力手段１０８から入力された回転スピンドル４の回転速度に基いてラジアル軸受スリーブ６の内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間が回転スピンドル４の回転速度に適した隙間に制御される。従って、上記制御手段１０７および入力手段１０８を含む高圧流体供給手段１０は、ラジアル軸受６を回転スピンドルの回転速度に対応して縮径し、ラジアル軸受６の内周面と該回転スピンドルの外周面との隙間を調整する隙間調整手段として機能する。また、上記比例電磁式リリーフ弁１０５と圧力検出手段１０６および制御手段１０７は、ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力を調整する圧力調整手段として機能する。このように図示の実施形態におけるスピンドルユニット機構は、被加工物の種類に対応してラジアル軸受の内周面と回転スピンドルの外周面との隙間を調整するために回転スピンドルの回転速度に対応してラジアル軸受を交換する必要がなく、生産性を著しく向上することができる。
【００２６】
次に、回転工具としての研削ホイールを装着するスピンドルユニット機構について、図２を参照して説明する。なお、図２に示すスピンドルユニット機構においては、スピンドルユニット２および流体供給手段１０は上記図１に示すスピンドルユニット機構と実質的に同一であるため、同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図２に示すスピンドルユニット機構は、回転スピンドル４の下端にマウンター５aが設けられている。このマウンター５aの下面に回転工具としての研削ホイール１１が取付けられる。研削ホイール１１は、円環状のホイール基台１１１と該ホイール基台１１１の下面に装着される複数の研削砥石１１２とからなっており、ホイール基台１１１がマウンター５aの下面に締結ボルト１２によって取付けられる。
【００２７】
図２に示すスピンドルユニット機構は以上のように構成されており、研削作業を実施する際には、制御手段１０７は電磁弁付きリリーフ弁１０４を附勢(ON)する。電磁弁付きリリーフ弁１０４が附勢(ON)されると、上述したように高圧流体源１０１から供給される高圧流体の圧力（例えば１Mpa）が例えば０．５Mpaに減圧され、この減圧された高圧流体が配管１０２を介してスピンドルハウジング３に形成された第１の高圧流体供給通路３４およびに第２の高圧流体供給通路３５に導入される。第１の高圧流体供給通路３４に導入された高圧流体は、ラジアル軸受６に形成された連通路６３を介して複数の流体噴出孔６２から噴出される。この結果、上述したようにラジアル軸受６の内周面と回転スピンドル４の外周面との間には高圧流体によって流体層が形成され、回転スピンドル４は流体層によって回転自在に流体支持される。一方、第２の高圧流体供給通路３５に導入された高圧流体は、スラスト軸受８に形成された連通路８３を介して複数の流体噴出孔８２から高圧流体がスラストプレート侵入凹部８１に噴出される。この結果、上述したようにスラスト軸受８とスラストプレート４１の両側面との間に高圧流体によって流体層が形成され、スラストプレート４１は流体層によって流体支持される。
【００２８】
また、研削作業を開始するに際しては、オペレータによって入力手段１０８から回転スピンドルの回転速度が制御手段１０７に入力される。制御手段１０７は、メモリーに格納されているテーブルから入力手段１０８によって入力された被加工物の種類に対応した上記電動モータ９の回転速度および上記ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力を求める。そして制御手段１０７は、上述したように回転スピンドル４を回転する電動モータ９を入力手段１０８によって入力された被加工物に適した回転速度で駆動するとともに、ラジアル軸受凹部３２に導入する高圧流体の圧力が上記テーブルから求めた圧力になるように比例電磁式リリーフ弁１０５を制御する。この結果、ラジアル軸受凹部３２に配設されたラジアル軸受６はラジアル軸受凹部３２に導入された高圧流体の圧力により弾性変形して縮径し、その内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間が回転スピンドル４の回転速度に適した寸法にとなる。このようにして回転スピンドル４を流体支持しつつ回転することにより、回転スピンドル４の先端に取付けられたマウンター５aに装着されている研削ホイール１１が回転せしめられ、被加工物に適した加工条件で研削作業を実施することができる。
【００２９】
上述した各実施形態においては、ラジアル軸受６およびスラスト軸受８とラジアル軸受凹部３２に同一の高圧流体源から高圧流体を供給する例を示したが、高圧流体源を分け、ラジアル軸受６およびスラスト軸受８には高圧エアー源から高圧エアーを供給し、ラジアル軸受凹部３２には高圧水源または高圧オイル源から高圧水または高圧オイルを導入するようにしてもよい。
【００３０】
次に、隙間調整手段の他の実施形態について、図３を参照して説明する。なお、図４に示す実施形態においては、スリーブ縮径手段および回転工具以外の構成部材は上記図１および図２に示す実施形態と実質的に同一であるため、同一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。
図３に示す実施形態における隙間調整手段は、スピンドルハウジング３に形成されたラジアル軸受凹部３２の底面とラジアル軸受スリーブ６の外周面との間に電圧を印加すると径方向に伸びる圧電素子１５を配設し、被加工物の種類に適した回転スピンドル４の回転速度に対応して圧電素子１５に電圧を印加する電源回路１６を制御するようにしたものである。即ち、制御手段１０７は、入力手段１０８から入力される回転スピンドル４の回転速度に対応して上記回転スピンドル４を駆動する電動モータ９の回転速度および圧電素子１５に印加する電圧を設定したテーブルを格納したメモリーを備えている。従って、入力手段１０８から入力される回転スピンドル４の回転速度に対応して制御手段１０７が電源回路１６を制御し、圧電素子１５に印加する電圧を制御することにより、圧電素子１５の径方向への伸びる量が調整される。このため、ラジアル軸受６は、圧電素子１５の径方向への伸び量に対応して縮径される。この結果、ラジアル軸受６の内周面と回転スピンドル４の外周面との隙間は、被加工物の種類に対応して設定された回転スピンドル４の回転速度に対応した寸法となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従って構成されたスピンドルユニット機構の一実施形態を示す断面図。
【図２】本発明に従って構成されたスピンドルユニット機構の他の実施形態を示す断面図。
【図３】図１に示すスピンドルユニット機構を構成するスリーブ縮径手段の他の実施形態を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００３２】
２：スピンドルユニット
３：スピンドルハウジング
３１：軸穴
３２：ラジアル軸受凹部
３３：スラスト軸受凹部
４：回転スピンドル
４１：スラストプレート
５：マウンター
５３：切削ブレード
６：ラジアル軸受
８：スラスト軸受
９：電動モータ
１０：高圧流体供給手段
１０１：高圧流体源
１０４：電磁弁付きリリーフ弁
１０５：比例電磁式リリーフ弁
１０７：制御手段
１０８：入力手段
１１：研削ホイール
１５：圧電素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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