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JP4845114B2 - Spindle device - Google Patents

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JP4845114B2
JP4845114B2 JP2006251727A JP2006251727A JP4845114B2 JP 4845114 B2 JP4845114 B2 JP 4845114B2 JP 2006251727 A JP2006251727 A JP 2006251727A JP 2006251727 A JP2006251727 A JP 2006251727A JP 4845114 B2 JP4845114 B2 JP 4845114B2
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Description

本発明は、モータ、工作機械、医療用機器等に用いるためのスピンドル装置に関し、特に流体のエネルギーを利用したモータ機能と静圧軸受機能を一体化したスピンドル装置に関する。   The present invention relates to a spindle device for use in a motor, a machine tool, a medical device, and the like, and more particularly, to a spindle device in which a motor function using fluid energy and a hydrostatic bearing function are integrated.

一般的な工作機械のスピンドル装置の多くは、転がり軸受で支持され、スピンドル装置とは別に設けられた電気駆動モータの回転運動をベルトやプーリのような伝達要素を介して伝達している。このような構成のスピンドル装置を精密な工作機械システムに用いられる場合には、以下のような問題が発生する。
第1に、転がり軸受における摩擦や機械的なガタによって高精度の回転運動の実現が難しいだけでなく、超精密加工において要求される高速回転時には転がり軸受の焼き付きが発生しやすくなる。したがって、静圧軸受によってスピンドルを支持する方式にする必要がある。
第2に、スピンドルの高速回転時にはベルトやプーリのような伝達要素で発生する振動がスピンドルに伝わり、スピンドル自体の振動を引き起こすので、スピンドル自体に電気モータあるいは、タービンを取付け、これに流体を吹き付ける方式により、ベルト等の機械的な伝達要素を必要としない方式にする必要がある。
第3に、スピンドルが工作機械に用いられる場合、加工中に工具と被削材間で発生する摩擦熱がスピンドルに伝わり、スピンドルの熱膨張を引き起こし、これによって加工誤差が発生するので、スピンドル装置を冷却する必要がある。
これらに対処するスピンドル装置として、本発明者は先に特許文献1に示すモータ一体型スピンドル装置を提案した。
特開2003−191142号公報
Many spindle devices of general machine tools are supported by rolling bearings, and transmit the rotational motion of an electric drive motor provided separately from the spindle device via a transmission element such as a belt or a pulley. When the spindle device having such a configuration is used in a precise machine tool system, the following problems occur.
First, it is difficult not only to realize high-precision rotational movement due to friction and mechanical play in the rolling bearing, but also to cause seizure of the rolling bearing during high-speed rotation required in ultra-precision machining. Therefore, it is necessary to adopt a system in which the spindle is supported by the hydrostatic bearing.
Second, when the spindle rotates at high speed, vibrations generated by transmission elements such as belts and pulleys are transmitted to the spindle, causing the spindle itself to vibrate. Therefore, an electric motor or turbine is attached to the spindle itself, and fluid is sprayed onto it. Depending on the system, it is necessary to adopt a system that does not require a mechanical transmission element such as a belt.
Third, when the spindle is used in a machine tool, frictional heat generated between the tool and the work material during machining is transferred to the spindle, causing thermal expansion of the spindle, which causes machining errors, so that the spindle device Need to be cooled.
As a spindle device for dealing with these problems, the present inventor has previously proposed a motor-integrated spindle device disclosed in Patent Document 1.
JP 2003-191142 A

上述したように、高精度加工を行う工作機械に用いられるスピンドル装置として、静圧軸受による支持機能、流体のエネルギーによってスピンドルに回転動作を発生させるモータ機能、および冷却機能を備えていることが必要になる。
特許文献1におけるスピンドル装置は、流体のエネルギーによってスピンドルに回転動作を発生させるモータ機能および冷却機能を備えており、これらの課題を解決するものである。しかし、このスピンドル装置はスピンドル構造によって決まる一方向にしか回転させることができない。また、割り出し動作や回転途中で止めるなど、回転角の制御をすることができないという課題があった。
As described above, a spindle device used in a machine tool that performs high-precision machining needs to have a support function using a hydrostatic bearing, a motor function that causes the spindle to rotate by the energy of fluid, and a cooling function. become.
The spindle device in Patent Document 1 has a motor function and a cooling function for causing the spindle to rotate by the energy of fluid, and solves these problems. However, this spindle device can only be rotated in one direction determined by the spindle structure. In addition, there is a problem that the rotation angle cannot be controlled, such as an indexing operation or stopping during rotation.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、流体のエネルギーによってスピンドルに回転動作を発生させるモータ機能および冷却機能を備えるとともに、スピンドルは正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能で、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単なスピンドル装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and has a motor function and a cooling function for causing the spindle to rotate by the energy of the fluid, and the spindle can be rotated in both forward and reverse rotation directions. An object of the present invention is to provide a spindle device that can control the angle and the number of rotations, and that can be easily operated such as an indexing operation or stopping during rotation.

請求項1記載の本発明のスピンドル装置は、ケーシング内に配置されたスピンドルの中央部に軸方向に伸びるように形成され、中間部において互いに分離された第1の流体流路および第2の流体流路と、前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に独立に連通された第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートと、前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に独立に連通された第1の流体流出ポートおよび第2の流体流出ポートと、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートに流体を供給する流体供給手段と、前記スピンドルの前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に対応して配置され、前記スピンドルの径方向の位置を支持する第1のジャーナル軸受および第2のジャーナル軸受と、前記スピンドルの前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に対応して配置され、前記スピンドルの軸方向の位置を支持する第1のスラスト軸受および第2のスラスト軸受とを具備し、前記第1の流体流出ポートは流体が流れたときに前記流体の角運動量が変化する形状の第1の流出流路を有しており、前記第2の流体流出ポートは流体が流れたときに前記流体の角運動量が変化する形状の第2の流出流路を有しており、前記第1の流出流路および前記第2の流出流路は流体が流れたときに互いに異なる方向に角運動量が変化する曲がり形状を有していることを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のスピンドル装置において、前記第1の流体流出ポートおよび前記第2の流体流出ポートを、各々、前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の端部に配置したことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1に記載のスピンドル装置において、前記流体供給手段は、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートに供給する流体の流量を互いに独立して制御することを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項3に記載のスピンドル装置において、前記スピンドルの回転数を検出する回転数検知手段を有し、前記回転数検知手段が検出した前記スピンドルの回転数に応じて、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートへの流量を制御する構成としたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項3に記載のスピンドル装置において、前記スピンドルの回転角を検出する回転角検知手段を有し、前記回転角検知手段が検出した前記スピンドルの回転角に応じて、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートへの流量を制御する構成としたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項1に記載のスピンドル装置において、前記第1のジャーナル軸受および前記第2のジャーナル軸受を、加圧流体により前記スピンドルの一部を径方向に押圧する第1のジャーナル静圧軸受および第2のジャーナル静圧軸受により構成したことを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1に記載のスピンドル装置において、前記第1のスラスト軸受および前記第2のスラスト軸受を、加圧流体により前記スピンドルの一部を軸方向に押圧する第1のスラスト静圧軸受および第2のスラスト静圧軸受により構成したことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項7に記載のスピンドル装置において、前記第1のスラスト静圧軸受および前記第2のスラスト静圧軸受に供給する流体の流量を互いに独立して制御する構成としたことを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項8に記載のスピンドル装置において、前記スピンドルの軸方向の変位を検出するスラスト検知手段を有し、前記スラスト検知手段が検出した前記スピンドルの変位量に応じて、前記第1のスラスト静圧軸受および前記第2のスラスト静圧軸受への流量を制御する構成としたことを特徴とする。
請求項10記載の本発明のスピンドル装置は、請求項6に記載の前記第1のジャーナル静圧軸受および前記第2のジャーナル静圧軸受に加圧流体を供給するための流体供給制御系と、請求項7に記載の前記第1のスラスト静圧軸受および前記第2のスラスト静圧軸受に加圧流体を供給するための流体供給制御系とを兼用する構成としたことを特徴とする。
The spindle device of the present invention according to claim 1 is formed so as to extend in the axial direction at a central portion of the spindle disposed in the casing, and is separated from each other in the intermediate portion. A first fluid supply port and a second fluid supply port independently communicated with each of the first fluid channel and the second fluid channel; the first fluid channel; Fluid is supplied to the first fluid outflow port and the second fluid outflow port, the first fluid supply port, and the second fluid supply port that are independently communicated with each of the second fluid flow paths. A fluid supply means, a first journal bearing and a second journal bearing arranged corresponding to each of the first fluid channel and the second fluid channel of the spindle and supporting a radial position of the spindle; Journal axis And a first thrust bearing and a second thrust bearing that are arranged corresponding to each of the first fluid flow path and the second fluid flow path of the spindle and support an axial position of the spindle. The first fluid outflow port has a first outflow passage having a shape in which the angular momentum of the fluid changes when the fluid flows, and the second fluid outflow port is a fluid. Has a second outflow passage whose shape changes the angular momentum of the fluid, and the first outflow passage and the second outflow passage are mutually connected when the fluid flows. It has a curved shape in which angular momentum changes in different directions .
According to a second aspect of the present invention, in the spindle device according to the first aspect, the first fluid outflow port and the second fluid outflow port are respectively connected to the first fluid flow path and the second fluid outflow port. It is arranged at the end of the fluid flow path.
According to a third aspect of the present invention, in the spindle apparatus according to the first aspect, the fluid supply means makes the flow rates of the fluid supplied to the first fluid supply port and the second fluid supply port independent of each other. It is characterized by controlling.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the spindle apparatus according to the third aspect , further comprising a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the spindle, and corresponding to the rotational speed of the spindle detected by the rotational speed detecting means. The flow rate to the first fluid supply port and the second fluid supply port is controlled.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the spindle apparatus according to the third aspect , further comprising a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the spindle, and according to the rotation angle of the spindle detected by the rotation angle detection unit. The flow rate to the first fluid supply port and the second fluid supply port is controlled.
According to a sixth aspect of the present invention, in the spindle device according to the first aspect, the first journal bearing and the second journal bearing may be configured to press a part of the spindle in a radial direction with a pressurized fluid. It is characterized by comprising a journal hydrostatic bearing 1 and a second journal hydrostatic bearing.
According to a seventh aspect of the present invention, in the spindle device according to the first aspect, the first thrust bearing and the second thrust bearing are pressed in a part of the spindle in the axial direction by a pressurized fluid. It is characterized by comprising one thrust hydrostatic bearing and a second thrust hydrostatic bearing.
According to an eighth aspect of the present invention, in the spindle device according to the seventh aspect , the flow rates of fluids supplied to the first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing are controlled independently of each other. It is characterized by that.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the spindle apparatus according to the eighth aspect , further comprising thrust detecting means for detecting a displacement in the axial direction of the spindle according to a displacement amount of the spindle detected by the thrust detecting means. The flow rate to the first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing is controlled.
A spindle device according to a tenth aspect of the present invention is a fluid supply control system for supplying pressurized fluid to the first journal hydrostatic bearing and the second journal hydrostatic bearing according to claim 6 ; The first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing according to claim 7 are also used as a fluid supply control system for supplying a pressurized fluid to the first thrust hydrostatic bearing.

本発明によれば、流体のエネルギーによってスピンドルの駆動、支持および冷却を行うので、電気的な配線や駆動機構が不要である。また、これらの駆動、支持および冷却機能をスピンドルの回転軸の内外に付随する機構で行うことができるとともに、スピンドルの中央部が中空であるので、スピンドルの小型軽量化を図ることができる。
また、スピンドルは正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能であるので、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単に行うことができる。
また、スピンドルは流体以外とは完全に非接触にすることができるので、摩擦や機械的なガタがなく、高速回転時においても焼き付きがなく、ベルトやプーリのような機械的な振動伝達要素も必要ない。したがって、回転動作がスムースであり、騒音も小さくすることができる。
また、スピンドルにダイヤモンドバイトなどの工具を設けることにより、割り出し動作による工具の姿勢制御、回転角制御による自由曲面の超精密加工を行うことができる。
さらに、スピンドルを超精密サーボモータとして使用することができるので、超精密工作機械や液晶パネル製造装置に使用される超精密テーブルの位置決めなどを可能とすることができる。
また、流体として水を使用した場合には、水の粘性係数が空気と油の中間にあるので、水静圧軸受は比較的高い回転数領域における運転を可能とする。また、水は非圧縮流体であるので、空気静圧軸受に比較して高い支持剛性を得ることができる。したがって、軸受面を小さくすることができる。
一方、流体として空気を使用した場合は、流体の粘性が低いので、スピンドルの高速回転が可能となる。
According to the present invention, the spindle is driven, supported and cooled by the energy of the fluid, so that no electrical wiring or drive mechanism is required. In addition, the drive, support, and cooling functions can be performed by a mechanism associated with the inside and outside of the spindle rotation shaft, and the center portion of the spindle is hollow, so that the spindle can be reduced in size and weight.
In addition, since the spindle can be rotated in either the forward or reverse rotation direction and the rotation angle and the number of rotations can be controlled, operations such as indexing operation and stopping during rotation can be easily performed.
In addition, since the spindle can be completely non-contact with anything other than the fluid, there is no friction or mechanical play, no seizure even at high speeds, and mechanical vibration transmission elements such as belts and pulleys. unnecessary. Therefore, the rotation operation is smooth and the noise can be reduced.
In addition, by providing a tool such as a diamond tool on the spindle, it is possible to perform ultra-precise machining of a free-form surface by controlling the attitude of the tool by indexing operation and controlling the rotation angle.
Furthermore, since the spindle can be used as an ultra-precision servo motor, positioning of an ultra-precision table used in an ultra-precision machine tool or a liquid crystal panel manufacturing apparatus can be made possible.
Also, when water is used as the fluid, the hydrostatic bearing can be operated in a relatively high rotational speed region because the viscosity coefficient of water is intermediate between air and oil. Further, since water is an incompressible fluid, a higher support rigidity can be obtained as compared with an aerostatic bearing. Therefore, the bearing surface can be reduced.
On the other hand, when air is used as the fluid, the viscosity of the fluid is low, so that the spindle can be rotated at a high speed.

本発明の第1の実施の形態によるスピンドル装置は、ケーシング内に配置されたスピンドルの中央部に軸方向に伸びるように形成され、中間部において互いに分離された第1の流体流路および第2の流体流路と、第1の流体流路および第2の流体流路の各々に独立に連通された第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートと、第1の流体流路および第2の流体流路の各々に独立に連通された第1の流体流出ポートおよび第2の流体流出ポートと、第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートに流体を供給する流体供給手段と、スピンドルの第1の流体流路および第2の流体流路の各々に対応して配置され、スピンドルの径方向の位置を支持する第1のジャーナル軸受および第2のジャーナル軸受と、スピンドルの第1の流体流路および第2の流体流路の各々に対応して配置され、スピンドルの軸方向の位置を支持する第1のスラスト軸受および第2のスラスト軸受とを具備し、第1の流体流出ポートは流体が流れたときに流体の角運動量が変化する形状の第1の流出流路を有しており、第2の流体流出ポートは流体が流れたときに流体の角運動量が変化する形状の第2の流出流路を有しており、第1の流出流路および第2の流出流路は流体が流れたときに互いに異なる方向に角運動量が変化する曲がり形状を有しているものである。本実施の形態によれば、スピンドルがモータ機能と冷却機能を有するので、ベルトやプーリのような機械的な振動伝達要素がなく熱膨張もないスピンドルが得られる。そして、高精度加工を行う工作機械に用いられるスピンドル装置に必要な、摩擦や機械的なガタがなく、高速回転時においても焼き付きがなく、かつ、ベルトやプーリのような機械的な振動伝達要素がない条件をすべて満たすことを可能とする。また、1つのスピンドルを利用して2つのモータ部を構成することができるので、モータ部とスラスト静圧軸受およびジャーナル静圧軸受を有機的に一体化した、小型で簡単かつ高性能な構成のスピンドル装置を得ることを可能とする。また、正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能で、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単なスピンドル装置を得ることを可能とする。また、第1の流体流出ポートと第2の流体流出ポートとに流す流体流量を制御することにより、スピンドルの回転方向、回転数、回転角を自由に制御することができる。

本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態によるスピンドル装置において、第1の流体流出ポートおよび第2の流体流出ポートを、各々、第1の流体流路および第2の流体流路の端部に配置したものである。本実施の形態によれば、スピンドルの回転トルクを大きくすることができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1の実施の形態によるスピンドル装置において、流体供給手段は、第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートに供給する流体の流量を互いに独立して制御するものである。本実施の形態によれば、スピンドルは正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能で、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単なスピンドル装置を得ることができる。
本発明の第4の実施の形態は、第3の実施の形態によるスピンドル装置において、スピンドルの回転数を検出する回転数検知手段を有し、回転数検知手段が検出したスピンドルの回転数に応じて、第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートへの流量を制御する構成としたものである。本実施の形態によれば、スピンドルの回転数を所定の値に制御することができる。
本発明の第5の実施の形態は、第3の実施の形態によるスピンドル装置において、スピンドルの回転角を検出する回転角検知手段を有し、回転角検知手段が検出したスピンドルの回転数に応じて、第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートへの流量を制御する構成としたものである。本実施の形態によれば、スピンドルの回転角を所定の値に制御することができる。
本発明の第6の実施の形態は、第1の実施の形態によるスピンドル装置において、第1のジャーナル軸受および第2のジャーナル軸受を、加圧流体によりスピンドルの一部を径方向に押圧する第1のジャーナル静圧軸受および第2のジャーナル静圧軸受により構成したものである。本実施の形態によれば、流体制御されたジャーナル静圧軸受による安定した高精度のスピンドル支持が可能になる。すなわち、摩擦や機械的なガタがなく、高速回転時においても焼き付きがなくなる。
本発明の第7の実施の形態は、第1の実施の形態によるスピンドル装置において、第1のスラスト軸受および第2のスラスト軸受を、加圧流体によりスピンドルの一部を軸方向に押圧する第1のスラスト静圧軸受および第2のスラスト静圧軸受により構成したものである。本実施の形態によれば、スラスト静圧軸受による安定した高精度のスピンドル支持が可能になる。すなわち、摩擦や機械的なガタがなく、高速回転時においても焼き付きがなくなる。
本発明の第8の実施の形態は、第7の実施の形態によるスピンドル装置において、第1のスラスト静圧軸受および第2のスラスト静圧軸受に供給する流体の流量を互いに独立して制御する構成としたものである。本実施の形態によれば、スピンドルのスラスト位置を独立して制御される流体の流量により簡単に調整することができる。
本発明の第9の実施の形態は、第8の実施の形態によるスピンドル装置において、スピンドルの軸方向の変位を検出するスラスト検知手段を有し、スラスト検知手段が検出したスピンドルの変位量に応じて、第1のスラスト静圧軸受および第2のスラスト静圧軸受への流量を制御する構成としたものである。本実施の形態によれば、スピンドルのスラスト位置の変位に応じてそのスラスト位置を精密に調整することができる。
本発明の第10の実施の形態によるスピンドル装置は、第6の実施の形態における第1のジャーナル静圧軸受および第2のジャーナル静圧軸受に加圧流体を供給するための流体供給制御系と、第7の実施の形態における第1のスラスト静圧軸受および第2のスラスト静圧軸受に加圧流体を供給するための流体供給制御系とを兼用する構成としたものである。本実施の形態によれば、それぞれの静圧軸受を制御する流体供給制御系の構成を簡単にすることができる。
The spindle device according to the first embodiment of the present invention includes a first fluid channel and a second fluid channel that are formed so as to extend in the axial direction at the center portion of the spindle disposed in the casing and separated from each other in the intermediate portion. , A first fluid supply port and a second fluid supply port independently communicated with each of the first fluid channel and the second fluid channel, and the first fluid channel and the first fluid channel. A first fluid outflow port and a second fluid outflow port independently communicated with each of the two fluid flow paths, and a fluid supply means for supplying fluid to the first fluid supply port and the second fluid supply port A first journal bearing and a second journal bearing arranged corresponding to each of the first fluid flow path and the second fluid flow path of the spindle and supporting a radial position of the spindle; 1 fluid flow path Arranged corresponding to each of the preliminary second fluid flow path, and a first thrust bearing and a second thrust bearing for supporting the axial position of the spindle, the first fluid outlet port the fluid The first outflow passage has a shape in which the angular momentum of the fluid changes when flowing, and the second fluid outflow port has a second shape in which the angular momentum of the fluid changes when the fluid flows. It has an outflow channel, and the first outflow channel and the second outflow channel have curved shapes in which the angular momentum changes in different directions when a fluid flows . According to this embodiment, since the spindle has a motor function and a cooling function, a spindle having no mechanical vibration transmission element such as a belt or a pulley and no thermal expansion can be obtained. Also, there is no friction or mechanical backlash necessary for spindle devices used in machine tools that perform high-precision machining, there is no seizure even at high-speed rotation, and mechanical vibration transmission elements such as belts and pulleys. It is possible to satisfy all the conditions without In addition, since two motor parts can be constructed using one spindle, the motor part, thrust hydrostatic bearing and journal hydrostatic bearing are organically integrated, with a small, simple and high-performance construction. It is possible to obtain a spindle device. Further, it is possible to obtain a spindle device that can be rotated in either the forward or reverse rotation direction, can control the rotation angle or the number of rotations, and can perform an operation such as an indexing operation or stopping during rotation. Further, by controlling the flow rate of fluid flowing through the first fluid outflow port and the second fluid outflow port, the rotation direction, rotation speed, and rotation angle of the spindle can be freely controlled.

According to a second embodiment of the present invention, in the spindle device according to the first embodiment, the first fluid outflow port and the second fluid outflow port are respectively connected to the first fluid passage and the second fluid. It is arranged at the end of the flow path. According to the present embodiment, the rotational torque of the spindle can be increased.
According to a third embodiment of the present invention, in the spindle device according to the first embodiment, the fluid supply means makes the flow rates of the fluid supplied to the first fluid supply port and the second fluid supply port independent of each other. Control. According to the present embodiment, the spindle device can be rotated in both forward and reverse rotation directions, and the rotation angle and the number of rotations can be controlled, and an operation such as indexing operation or stopping during rotation is simple. Can be obtained.
According to a fourth embodiment of the present invention, the spindle device according to the third embodiment has a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the spindle, and corresponds to the spindle rotation speed detected by the rotation speed detection means. Thus, the flow rate to the first fluid supply port and the second fluid supply port is controlled. According to the present embodiment, the rotation speed of the spindle can be controlled to a predetermined value.
The fifth embodiment of the present invention has a rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the spindle in the spindle apparatus according to the third embodiment, and according to the number of rotations of the spindle detected by the rotation angle detecting means. Thus, the flow rate to the first fluid supply port and the second fluid supply port is controlled. According to the present embodiment, the rotation angle of the spindle can be controlled to a predetermined value.
According to a sixth embodiment of the present invention, in the spindle device according to the first embodiment, the first journal bearing and the second journal bearing are pressed against a part of the spindle in a radial direction by a pressurized fluid. This is composed of one journal hydrostatic bearing and a second journal hydrostatic bearing. According to this embodiment, stable and highly accurate spindle support by a fluid-controlled journal hydrostatic bearing is possible. That is, there is no friction or mechanical play, and seizure is eliminated even at high speed rotation.
According to a seventh embodiment of the present invention, in the spindle device according to the first embodiment, the first thrust bearing and the second thrust bearing are pressed against a part of the spindle in the axial direction by a pressurized fluid. This is composed of one thrust hydrostatic bearing and a second thrust hydrostatic bearing. According to this embodiment, stable and highly accurate spindle support by a thrust hydrostatic bearing is possible. That is, there is no friction or mechanical play, and seizure is eliminated even at high speed rotation.
In an eighth embodiment of the present invention, in the spindle device according to the seventh embodiment, the flow rates of fluids supplied to the first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing are controlled independently of each other. It is a configuration. According to this embodiment, the thrust position of the spindle can be easily adjusted by the independently controlled flow rate of the fluid.
The ninth embodiment of the present invention has a thrust detection means for detecting the axial displacement of the spindle in the spindle device according to the eighth embodiment, and corresponds to the amount of spindle displacement detected by the thrust detection means. Thus, the flow rate to the first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing is controlled. According to the present embodiment, the thrust position can be precisely adjusted in accordance with the displacement of the spindle thrust position.
A spindle apparatus according to a tenth embodiment of the present invention includes a fluid supply control system for supplying pressurized fluid to the first journal hydrostatic bearing and the second journal hydrostatic bearing in the sixth embodiment. In the seventh embodiment, the first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing are combined with a fluid supply control system for supplying pressurized fluid. According to the present embodiment, the configuration of the fluid supply control system that controls each hydrostatic bearing can be simplified.

以下、本発明の一実施例によるスピンドル装置を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施例1におけるスピンドル装置の構成を示す断面図である。モータ部1が組み込まれたスピンドル2は、一対のジャーナル軸受、即ち第1のジャーナル静圧軸受41(以下、ジャーナル静圧軸受41)と第2のジャーナル静圧軸受42(以下、ジャーナル静圧軸受42)、および一対のスラスト軸受、即ち第1のスラスト静圧軸受51(以下、スラスト静圧軸受51)と第2のスラスト静圧軸受52(以下、スラスト静圧軸受52)により、ケーシング5の中央部に支持されている。
スピンドル2には、中央に形成された隔壁10で分離された軸方向に伸びる一対の穴によって第1の流体流路21(以下、流体流路21)、第2の流体流路22(以下、流体流路22)が形成されており、流体流路21,22のそれぞれの端部はプラグ23,24で止栓されている。
スピンドル2の中央部の外周にはスピンドル2の側壁を径方向に延長させた鍔部11が形成されている。鍔部11の厚さは隔壁10の厚さよりやや大きく形成されている。
流体流路21には、外部のポンプあるいはコンプレッサ(以下ポンプと略す)から供給される水などの流体を、流体供給手段としての流量制御装置6を介して、スピンドル2の流体流路21内に流入させる第1の流体供給ポート25(以下、流入ポート25)、および流体をスピンドル2から外部へ流出させる第1の流体流出ポート26(以下、流出ポート26)が形成されている。
流出ポート26は、流入ポート25に対して流体流路21の内側、すなわち、スピンドル2の中央部に形成されている。流入ポート25から流入した流体は、スピンドル2内で軸方向に伸びる流体流路21に沿って流れ、流出ポート26から流出する。流出ポート26は、スピンドル2の隔壁10に接しており、鍔部11内を通ってスピンドル2の外方に連通している。
Hereinafter, a spindle apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a spindle device in Embodiment 1 of the present invention. The spindle 2 in which the motor unit 1 is incorporated includes a pair of journal bearings, that is, a first journal hydrostatic bearing 41 (hereinafter referred to as journal hydrostatic bearing 41) and a second journal hydrostatic bearing 42 (hereinafter referred to as journal hydrostatic bearing). 42) and a pair of thrust bearings, that is, a first thrust hydrostatic bearing 51 (hereinafter referred to as thrust hydrostatic bearing 51) and a second thrust hydrostatic bearing 52 (hereinafter referred to as thrust hydrostatic bearing 52). Supported in the center.
The spindle 2 has a first fluid flow path 21 (hereinafter referred to as a fluid flow path 21) and a second fluid flow path 22 (hereinafter referred to as a flow path) by a pair of axially extending holes separated by a partition wall 10 formed in the center. A fluid flow path 22) is formed, and ends of the fluid flow paths 21 and 22 are plugged with plugs 23 and 24, respectively.
On the outer periphery of the central portion of the spindle 2, a flange portion 11 is formed by extending the side wall of the spindle 2 in the radial direction. The thickness of the flange 11 is slightly larger than the thickness of the partition wall 10.
A fluid such as water supplied from an external pump or compressor (hereinafter abbreviated as “pump”) is fed into the fluid passage 21 of the spindle 2 via a flow rate control device 6 as fluid supply means. A first fluid supply port 25 (hereinafter referred to as “inflow port 25”) for inflow and a first fluid outflow port 26 (hereinafter referred to as “outflow port 26”) for allowing fluid to flow out from the spindle 2 to the outside are formed.
The outflow port 26 is formed inside the fluid flow path 21 with respect to the inflow port 25, that is, at the center of the spindle 2. The fluid flowing in from the inflow port 25 flows along the fluid flow path 21 extending in the axial direction in the spindle 2 and flows out from the outflow port 26. The outflow port 26 is in contact with the partition wall 10 of the spindle 2 and communicates with the outside of the spindle 2 through the flange portion 11.

流出ポート26の断面図を図2(a)に示す。
スピンドル2の中央部に形成されている流体流路21から、スピンドル2の外部に第1の流出流路31(以下、流出流路31)が伸びている。流出流路31は、スピンドル2の隔壁10に接する位置からスピンドル2の鍔部11内に伸び、さらにスピンドル2の外部に開口した流出口35に連通している。この流出流路31は、流体流路21から径方向に伸びる細管部32と細管部32から略直角に伸びる経路33とから構成された曲がり形状をしている。
流出流路31は流出ポート26に1箇所形成すればよいが、回転数を高くするためには複数箇所設けることが好ましい。図2(a)では4箇所設けた場合を示す。
流出ポート26の流出流路31の曲がり方向は、流体流路21から流出流路31の出口に向かって反時計方向に曲がるように形成されて、流体が流体流路21から流出ポート26を通って外方に流出したときに、流体の角運動量が変化してスピンドル2が矢印Aで示すように時計方向に回転するような形状に形成される。
なお、流出流路31が曲がる角度や形状は、特に直角や直線状である必要はなく、流出流路31内に流体が流れたときに流体の角運動量が変化する形状であればよい。例えば、鈍角や弧状の滑らかな曲線でスピンドル2の外周方向に伸びる曲がり形状としてもよく、簡単な構成でスピンドル2に流出流路31を形成することができる。
細管部32は、スピンドル2の外周から中心に向かって径方向に流体流路21を貫通させ、かつ、スピンドル2の反対側に突き抜けないようにドリル加工で穿孔させて形成する。そして、経路33をスピンドル2の外方から穿孔して細管部32と連通させる。その後、スピンドル2の外周面に形成された孔にプラグ34を挿入してこの部分が流路とならないように止栓する。
同様に、スピンドル2の流体流路22には、流量制御装置6を介して、流体をスピンドル2の流体流路22内に流入させる第2の流体供給ポート27(以下、流入ポート27)、および流体をスピンドル2から外部へ流出させる第2の流体流出ポート28(以下、流出ポート28)が形成されている。
流出ポート28は、流入ポート27に対して流体流路22の内側、すなわち、スピンドル2の中央部に形成されている。流入ポート27から流入した流体は、スピンドル2内で軸方向に伸びる流体流路22に沿って流れ、流出ポート28から流出する。流出ポート28は、スピンドル2の隔壁10に接しており、鍔部11内を通ってスピンドル2の外方に連通している。
A sectional view of the outflow port 26 is shown in FIG.
A first outflow channel 31 (hereinafter referred to as an outflow channel 31) extends from the fluid channel 21 formed at the center of the spindle 2 to the outside of the spindle 2. The outflow passage 31 extends from a position in contact with the partition wall 10 of the spindle 2 into the flange portion 11 of the spindle 2 and further communicates with an outflow port 35 opened to the outside of the spindle 2. The outflow channel 31 has a bent shape composed of a narrow tube portion 32 extending in the radial direction from the fluid channel 21 and a path 33 extending substantially perpendicularly from the narrow tube portion 32.
The outflow channel 31 may be formed at one location in the outflow port 26, but it is preferable to provide a plurality of outflow channels 31 in order to increase the rotational speed. FIG. 2A shows a case where four places are provided.
The bending direction of the outflow channel 31 of the outflow port 26 is formed so as to bend counterclockwise from the fluid channel 21 toward the outlet of the outflow channel 31, and the fluid passes through the outflow port 26 from the fluid channel 21. When the fluid flows out, the angular momentum of the fluid changes and the spindle 2 is formed in a shape that rotates clockwise as indicated by an arrow A.
In addition, the angle and shape at which the outflow channel 31 bends is not particularly required to be a right angle or a straight line, and may be any shape that changes the angular momentum of the fluid when the fluid flows into the outflow channel 31. For example, it may be a curved shape extending in the outer peripheral direction of the spindle 2 with an obtuse angle or an arc-shaped smooth curve, and the outflow channel 31 can be formed in the spindle 2 with a simple configuration.
The narrow tube portion 32 is formed by penetrating the fluid flow path 21 in the radial direction from the outer periphery of the spindle 2 toward the center and drilled so as not to penetrate the opposite side of the spindle 2. Then, the path 33 is drilled from the outside of the spindle 2 to communicate with the narrow tube portion 32. Thereafter, the plug 34 is inserted into a hole formed in the outer peripheral surface of the spindle 2 and is plugged so that this portion does not become a flow path.
Similarly, a second fluid supply port 27 (hereinafter referred to as an inflow port 27) that allows fluid to flow into the fluid flow path 22 of the spindle 2 through the flow rate control device 6, and the fluid flow path 22 of the spindle 2, and A second fluid outflow port 28 (hereinafter referred to as an outflow port 28) through which the fluid flows out from the spindle 2 to the outside is formed.
The outflow port 28 is formed inside the fluid flow path 22 with respect to the inflow port 27, that is, at the center of the spindle 2. The fluid flowing in from the inflow port 27 flows along the fluid flow path 22 extending in the axial direction in the spindle 2 and flows out from the outflow port 28. The outflow port 28 is in contact with the partition wall 10 of the spindle 2, and communicates with the outside of the spindle 2 through the flange portion 11.

流出ポート28の断面図を図2(b)に示す。
スピンドル2の中央部に形成されている流体流路22から、スピンドル2の外部に第2の流出流路36(以下、流出流路36)が伸びている。流出流路36は、スピンドル2の隔壁10に接する位置からスピンドル2の鍔部11内に伸び、さらにスピンドル2の外部に開口した流出口35に連通している。この流出流路36は、流体流路22から径方向に伸びる細管部37と細管部37から略直角に伸びる経路38とから構成された曲がり形状をしている。そして、スピンドル2の外周面の孔にプラグ39を挿入して止栓する。
また、流出流路36も流出ポート28に1箇所形成すればよいが、回転数を高くするためには複数箇所設けることが好ましい。図2(b)では4箇所設けた場合を示す。
流出ポート28の流出流路36の曲がり方向は、図2(a)とは反対方向、すなわち、流体流路22から流出流路36の出口に向かって時計方向に曲がるように形成されて、流体が流体流路22から流出ポート28を通って外方に流出したときに、流体の角運動量が変化してスピンドル2が矢印Bで示すように反時計方向に回転するような形状に形成される。
なお、流出流路36が曲がる角度や形状も流出流路31と同様に、特に直角や直線状である必要はなく、流出流路36内に流体が流れたときに流体の角運動量が変化する形状であればよい。
A cross-sectional view of the outflow port 28 is shown in FIG.
A second outflow passage 36 (hereinafter referred to as an outflow passage 36) extends from the fluid passage 22 formed at the center of the spindle 2 to the outside of the spindle 2. The outflow channel 36 extends from the position in contact with the partition wall 10 of the spindle 2 into the flange portion 11 of the spindle 2, and further communicates with an outflow port 35 opened to the outside of the spindle 2. The outflow channel 36 has a curved shape composed of a narrow tube portion 37 extending in the radial direction from the fluid channel 22 and a path 38 extending substantially perpendicularly from the narrow tube portion 37. Then, the plug 39 is inserted into the hole on the outer peripheral surface of the spindle 2 and stopped.
Further, the outflow passage 36 may be formed at one place in the outflow port 28, but it is preferable to provide a plurality of outflow passages in order to increase the rotational speed. FIG. 2B shows a case where four locations are provided.
The bending direction of the outflow channel 36 of the outflow port 28 is formed to be bent in the direction opposite to that in FIG. 2A, that is, in the clockwise direction from the fluid channel 22 toward the outlet of the outflow channel 36. When the fluid flows out from the fluid flow path 22 through the outflow port 28, the angular momentum of the fluid changes and the spindle 2 rotates in the counterclockwise direction as indicated by the arrow B. .
It should be noted that the angle and shape of the bend of the outflow channel 36 need not be particularly perpendicular or straight like the outflow channel 31, and the angular momentum of the fluid changes when the fluid flows into the outflow channel 36. Any shape is acceptable.

流出ポート26,28の各々のスピンドル軸方向外側に、外部から供給される加圧流体によりスピンドル2の一部を軸方向に押圧するスラスト静圧軸受51,52が形成される。スラスト静圧軸受51,52は、スピンドル2の中央部における鍔部11の外側に配置され、外部のポンプから流量制御装置7を介して、スラスト静圧軸受51,52に供給される水などの流体の量を制御することにより、スピンドル2の軸方向の位置を制御しながらスラスト方向に支持する。供給された流体は排出口53,54から排出される。
一方、流体流路21,22の各々のプラグ23,24側におけるスピンドル軸方向の内側に、外部から供給される加圧流体によりスピンドル2の一部を径方向に押圧するジャーナル静圧軸受41,42が形成される。
ジャーナル静圧軸受41,42は、外部のポンプ(図示省略)から、流量制御装置7と同様な流量制御装置(図示省略)を介して、流体供給口43,44から水などの流体を供給してスピンドル2の径方向の位置を制御しながらジャーナル方向に支持する。供給された流体は排出口45,46から排出される。
スピンドル2の一端部には、スピンドル2の回転数または回転角を検出する回転数検知手段または回転角検知手段としてのロータリエンコーダ8が設けられており、制御回路15を介して外部の流量制御装置6に接続されている。
また、スピンドル2の一端部には、スピンドル2のスラスト方向の位置を検出するスラスト検知手段としての位置センサ9が設けられており、制御回路15を介して流量制御装置7に接続されている。
流量制御装置6は、2系統に分岐されており、各々の分岐経路中に流量制御弁61,62が設けられて、この流量制御弁61,62により、2系統に分岐した経路の各々の流量を自由に制御することができる。
一方、流量制御装置7は、2系統に分岐されており、各々の分岐経路中に流量制御弁71,72が設けられて、この流量制御弁71,72により、2系統に分岐した経路の各々の流量を自由に制御することができる。
Thrust hydrostatic bearings 51 and 52 for pressing a part of the spindle 2 in the axial direction by pressurized fluid supplied from outside are formed on the outer sides of the outflow ports 26 and 28 in the axial direction of the spindle. The thrust hydrostatic bearings 51 and 52 are disposed outside the flange 11 at the center of the spindle 2 and are made of water or the like supplied to the thrust hydrostatic bearings 51 and 52 from the external pump via the flow rate control device 7. By controlling the amount of fluid, the axial position of the spindle 2 is controlled and supported in the thrust direction. The supplied fluid is discharged from the discharge ports 53 and 54.
On the other hand, journal hydrostatic bearings 41 that radially press a part of the spindle 2 with pressurized fluid supplied from the outside on the inner side in the spindle axial direction on the plugs 23 and 24 side of the fluid flow paths 21 and 22, respectively. 42 is formed.
The journal hydrostatic bearings 41 and 42 supply fluid such as water from the fluid supply ports 43 and 44 from an external pump (not shown) via a flow rate control device (not shown) similar to the flow rate control device 7. The spindle 2 is supported in the journal direction while controlling the radial position of the spindle 2. The supplied fluid is discharged from the discharge ports 45 and 46.
One end of the spindle 2 is provided with a rotary encoder 8 serving as a rotational speed detecting means or rotational angle detecting means for detecting the rotational speed or rotational angle of the spindle 2, and an external flow rate control device via a control circuit 15. 6 is connected.
Further, a position sensor 9 as a thrust detecting means for detecting the position of the spindle 2 in the thrust direction is provided at one end of the spindle 2, and is connected to the flow rate control device 7 through a control circuit 15.
The flow control device 6 is branched into two systems, and flow control valves 61 and 62 are provided in the respective branch paths, and the flow rates of the paths branched into the two systems by the flow control valves 61 and 62 are provided. Can be controlled freely.
On the other hand, the flow control device 7 is branched into two systems, and flow control valves 71 and 72 are provided in the respective branch paths, and each of the paths branched into two systems by the flow control valves 71 and 72 is provided. Can be freely controlled.

次に動作を説明する。
流量制御装置6から供給される流体は2系統に分岐されて、1つは流入ポート25から流入して、スピンドル2内で軸方向に伸びる流体流路21に沿って流れ、流出ポート26から流出する。流出ポート26から流出する流体は、流出ポート26の流出流路31の細管部22から細管部33に曲がって流出するので、流体の角運動量が変化し、これに伴ってスピンドル2を矢印A方向、即ち時計方向に回転させるトルクが発生し、モータとして機能する。このモータ機能は、流出流路31から流体が流出するたびにトルクを発生させることができる。スピンドル2の回転は、流出流路31の数および流体の流量により調整することができる。
一方、流量制御装置6で分岐した他方の流体は、流入ポート27から流入して、スピンドル2内で軸方向に伸びる流体流路22に沿って流れ、流出ポート28から流出する。流出ポート28から流出する流体は、流出ポート28の流出流路36の細管部37から細管部38に曲がって流出するので、流体の角運動量が変化し、これに伴ってスピンドル2を矢印B方向、即ち反時計方向に回転させるトルクが発生し、モータとして機能する。このモータ機能は、流出流路36から流体が流出するたびにトルクを発生させることができる。
Next, the operation will be described.
The fluid supplied from the flow control device 6 is branched into two systems, one flows in from the inflow port 25, flows along the fluid flow path 21 extending in the axial direction in the spindle 2, and flows out from the outflow port 26. To do. Since the fluid flowing out from the outflow port 26 bends out from the narrow tube portion 22 of the outflow passage 31 of the outflow port 26 to the thin tube portion 33, the angular momentum of the fluid changes, and accordingly, the spindle 2 moves in the direction of arrow A. That is, a torque that rotates clockwise is generated and functions as a motor. This motor function can generate torque each time fluid flows out of the outflow passage 31. The rotation of the spindle 2 can be adjusted by the number of outflow channels 31 and the flow rate of the fluid.
On the other hand, the other fluid branched by the flow control device 6 flows from the inflow port 27, flows along the fluid flow path 22 extending in the axial direction in the spindle 2, and flows out from the outflow port 28. Since the fluid flowing out from the outflow port 28 bends out from the narrow tube portion 37 of the outflow passage 36 of the outflow port 28 to the thin tube portion 38, the angular momentum of the fluid changes, and accordingly the spindle 2 moves in the direction of arrow B. That is, torque that rotates counterclockwise is generated and functions as a motor. This motor function can generate torque each time fluid flows out of the outflow passage 36.

そして、スピンドル2を時計方向に回転させたい場合は、流量制御装置6の流量制御弁62を閉じて流入ポート27側への流体の供給を行わず、流量制御弁61により流入ポート25側へのみ流体の供給を行う。この結果、流体は流入ポート25にのみ供給され、スピンドル2内で軸方向に伸びる流体流路21に沿って流れて流出ポート26から流出するので、スピンドル2は流入ポート25に供給されている流体の流量に応じた回転数で時計方向に回転する。
スピンドル2の回転数を減少させたい場合には、流量制御装置6の流量制御弁61を調整して、流入ポート25に供給されている流体の流量を減少させればよい。あるいは、流量制御弁62を開いて流入ポート27にも流体を供給することにより、スピンドル2の回転数を減少させることができる。すなわち、流入ポート27にも流体を供給すると、流入ポート27に供給された流体は、スピンドル2内で軸方向に伸びる流体流路22に沿って流れて流出ポート28から流出するので、スピンドル2は流入ポート27に供給されている流体の流量に応じた回転数で反時計方向に回転させるトルクが発生する。したがって、時計方向に回転しているスピンドル2は、この反時計方向に作用するトルクの影響を受けて回転数が減少する。
また、スピンドル2の回転を停止させたい場合には、流量制御装置6の流量制御弁61を閉じて流入ポート25に供給されている流体の流量を0(零)にするか、流量制御弁61,62により流入ポート25および流入ポート27に供給する流体の流量を同一にすればよい。
同様に、スピンドル2を反時計方向に回転させたい場合は、流量制御装置6の流量制御弁61を閉じて流入ポート25側への流体の供給を行わず、流量制御弁62により流入ポート27側へのみ流体の供給を行ったり、流量制御弁61,62を調整して流入ポート25に供給されている流体の流量よりも流入ポート27に供給する流体の流量を大きくしたりすればよい。
When the spindle 2 is to be rotated in the clockwise direction, the flow rate control valve 62 of the flow rate control device 6 is closed and the fluid is not supplied to the inflow port 27 side, but only to the inflow port 25 side by the flow rate control valve 61. Supply fluid. As a result, the fluid is supplied only to the inflow port 25, flows along the fluid flow path 21 extending in the axial direction in the spindle 2, and flows out of the outflow port 26, so that the spindle 2 is supplied to the inflow port 25. It rotates in the clockwise direction at the number of rotations corresponding to the flow rate of.
In order to decrease the rotation speed of the spindle 2, the flow rate control valve 61 of the flow rate control device 6 may be adjusted to reduce the flow rate of the fluid supplied to the inflow port 25. Alternatively, the rotational speed of the spindle 2 can be reduced by opening the flow control valve 62 and supplying the fluid to the inflow port 27. That is, when a fluid is also supplied to the inflow port 27, the fluid supplied to the inflow port 27 flows along the fluid flow path 22 extending in the axial direction in the spindle 2 and flows out from the outflow port 28. Torque is generated to rotate counterclockwise at a rotational speed corresponding to the flow rate of the fluid supplied to the inflow port 27. Therefore, the rotational speed of the spindle 2 rotating in the clockwise direction is reduced under the influence of the torque acting in the counterclockwise direction.
When it is desired to stop the rotation of the spindle 2, the flow rate control valve 61 of the flow rate control device 6 is closed to set the flow rate of the fluid supplied to the inflow port 25 to 0 (zero), or the flow rate control valve 61. 62, the flow rate of the fluid supplied to the inflow port 25 and the inflow port 27 may be the same.
Similarly, when it is desired to rotate the spindle 2 counterclockwise, the flow rate control valve 61 of the flow rate control device 6 is closed and the fluid is not supplied to the inflow port 25 side. The flow rate of the fluid supplied to the inflow port 27 may be made larger than the flow rate of the fluid supplied to the inflow port 25 by adjusting the flow rate control valves 61 and 62 only.

このように、スピンドル2は、流量制御装置6から流体流路21,22の各々に供給される流体により互いに逆方向に回転しようとする。この結果、スピンドル2は、流体流路21,22の各々に供給される流体により得られる角運動量の差に応じて回転方向および回転数が変化して回転する。
例えば、流体流路21側で発生する角運動量をω1、流体流路22側で発生する角運動量をω2とし、ω1の絶対値│ω1│がω2の絶対値│ω2│より大きいとすると、スピンドル2の回転は│ω1│−│ω2│の差の大きさで定まる回転数で、ω1による方向に回転する。
すなわち、スピンドル2の回転方向および回転数は、ロータリエンコーダ8でスピンドル2の回転方向および回転数を検出して制御回路15を介して流量制御装置6(の流量制御弁61,62)にフィードバックし、流量制御装置6から流体流路21に供給する流体の流量と流体流路22に供給する流体の流量とを制御することにより、所定の回転方向および回転数に制御することができる。
また、スピンドル2の回転角を制御することもできる。すなわち、ロータリエンコーダ8でスピンドル2の回転角を検出して制御回路15を介して流量制御装置6にフィードバックし、所定の回転角に到達したときに流量制御装置6から流体流路21および流体流路22に供給する流体の流量を0にすると、スピンドル2はそのときの位置で回転を停止する。従って、スピンドル2を所定の回転角の位置に制御することができる。なお、所定の回転角の微調整は流量制御弁61,62を調整して流量制御装置6から流体流路21および流体流路22に供給する流体の流量を調整することにより行うことができる。
Thus, the spindle 2 tends to rotate in the opposite directions by the fluid supplied from the flow rate control device 6 to each of the fluid flow paths 21 and 22. As a result, the spindle 2 rotates with the rotation direction and the number of rotations changed according to the difference in angular momentum obtained by the fluid supplied to each of the fluid flow paths 21 and 22.
For example, if the angular momentum generated on the fluid flow path 21 side is ω1, the angular momentum generated on the fluid flow path 22 side is ω2, and the absolute value | ω1 | of ω1 is greater than the absolute value | ω2 | The rotation of 2 rotates at a rotational speed determined by the magnitude of the difference of | ω1 | − | ω2 | and rotates in the direction of ω1.
That is, the rotational direction and the rotational speed of the spindle 2 are detected by the rotary encoder 8 and fed back to the flow control device 6 (the flow control valves 61 and 62) via the control circuit 15. By controlling the flow rate of the fluid supplied to the fluid flow path 21 from the flow rate control device 6 and the flow rate of the fluid supplied to the fluid flow path 22, it is possible to control to a predetermined rotation direction and rotation speed.
Also, the rotation angle of the spindle 2 can be controlled. That is, the rotary angle of the spindle 2 is detected by the rotary encoder 8 and fed back to the flow rate control device 6 via the control circuit 15. When the predetermined rotation angle is reached, the fluid flow path 21 and the fluid flow from the flow rate control device 6. When the flow rate of the fluid supplied to the passage 22 is set to 0, the spindle 2 stops rotating at the position at that time. Therefore, the spindle 2 can be controlled to a predetermined rotational angle position. The fine adjustment of the predetermined rotation angle can be performed by adjusting the flow rate control valves 61 and 62 to adjust the flow rate of the fluid supplied from the flow rate control device 6 to the fluid flow path 21 and the fluid flow path 22.

このように、本実施例によれば、スピンドル2は、正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能であるので、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単に行うことができる。
なお、以上の説明では、流量制御装置6に2つの流量制御弁61,62を設けた流体供給手段の構成例について説明したが、流量制御装置6の流体流路21および流体流路22への接続を開閉弁により切り換えるようにして、流体流路21および流体流路22のいずれかに流体を供給する構成にしてもよい。
Thus, according to the present embodiment, the spindle 2 can be rotated in either the forward or reverse rotation direction, and the rotation angle and the number of rotations can be controlled. Can be easily performed.
In the above description, the configuration example of the fluid supply unit provided with the two flow control valves 61 and 62 in the flow control device 6 has been described. A configuration may be adopted in which the fluid is supplied to either the fluid channel 21 or the fluid channel 22 by switching the connection using an on-off valve.

一方、流量制御装置7から供給される流体は前述したように2系統に分岐されており、そのうちの1方は流量制御弁71を介してスラスト静圧軸受51に供給され、他方は流量制御弁72を介してスラスト静圧軸受52に供給される。流量制御装置7からの流体は、流量制御弁71,72により2系統に分岐した経路の各々の流量を自由に制御することができる。
流量制御弁71,72によって流量制御装置7からスラスト静圧軸受51およびスラスト静圧軸受52に供給する流体の量を互いに独立して制御することにより、スピンドル2の軸方向の位置、すなわち、スラスト方向のスラスト位置をナノオーダーあるいはサブミクロンオーダーで独立して制御しながら、流体による静圧軸受作用によりスピンドル2をスラスト方向に支持することができる。換言すれば、スラスト静圧軸受による安定した高精度のスピンドル支持が可能になる。
また、スラスト方向の位置の制御は、位置センサ9でスピンドル2のスラスト方向の位置を検出し、それに応じて制御回路15を介し流量制御装置7(の流量制御弁71,72)によって、スラスト静圧軸受51,52に供給する流量を制御すればよい。これにより、スラスト位置の変位に応じてスピンドル2のスラスト位置を精密に調整することができる。そして、スラスト静圧軸受51,52に供給された流体は排出口53,54から排出される。
一方、流量制御装置(図示省略)を介して、流体供給口43からジャーナル静圧軸受41に、流体供給口44からジャーナル静圧軸受42に加圧流体を供給して、スピンドル2の径方向の位置を制御しながら流体による静圧軸受作用によりスピンドル2をジャーナル方向に支持する。すなわち、流体制御されたジャーナル静圧軸受による安定した高精度のスピンドル支持が可能になる。そして、ジャーナル静圧軸受41,42に供給された流体は排出口45,46から排出される。
なお、スラスト静圧軸受51,52に加圧流体を供給するための流量制御装置7や流体供給管などの流体供給制御系と、ジャーナル静圧軸受41,42に加圧流体を供給するための流量制御装置(図示省略)や流体供給管などの流体供給制御系とを兼用する構成にしてもよく、これにより、それぞれの静圧軸受を制御する流体供給制御系の構成を簡単にすることができる。
なお、スピンドル2に供給される流体は、水が最適であるが、空気や油などその他の流体を使用することができる。
なお、流体はスピンドル2の外周および内部を流れるため、流体の温度を制御することにより、スピンドル2の温度変化を一定にすることができる。従って、スピンドル2の熱膨張を最小限にすることが可能になり、熱膨張によって発生する加工誤差をなくすことができる。また、スピンドルの冷却作用を行うことができる。
On the other hand, the fluid supplied from the flow control device 7 is branched into two systems as described above, one of which is supplied to the thrust hydrostatic bearing 51 via the flow control valve 71 and the other is the flow control valve. The thrust hydrostatic bearing 52 is supplied via 72. The fluid from the flow control device 7 can freely control the flow rate of each of the paths branched into two systems by the flow control valves 71 and 72.
By controlling the amount of fluid supplied from the flow control device 7 to the thrust hydrostatic bearing 51 and the thrust hydrostatic bearing 52 independently from each other by the flow control valves 71 and 72, the axial position of the spindle 2, that is, the thrust The spindle 2 can be supported in the thrust direction by the hydrostatic bearing action of the fluid while independently controlling the thrust position in the direction on the nano-order or sub-micron order. In other words, stable and highly accurate spindle support by the thrust hydrostatic bearing is possible.
Further, the position of the thrust direction is controlled by detecting the position of the spindle 2 in the thrust direction by the position sensor 9 and correspondingly controlling the thrust static by the flow control device 7 (the flow control valves 71 and 72) via the control circuit 15. What is necessary is just to control the flow volume supplied to the pressure bearings 51 and 52. Thereby, the thrust position of the spindle 2 can be precisely adjusted according to the displacement of the thrust position. Then, the fluid supplied to the thrust hydrostatic bearings 51 and 52 is discharged from the discharge ports 53 and 54.
On the other hand, pressurized fluid is supplied from the fluid supply port 43 to the journal hydrostatic bearing 41 and from the fluid supply port 44 to the journal hydrostatic bearing 42 via a flow rate control device (not shown), so that the radial direction of the spindle 2 is increased. The spindle 2 is supported in the journal direction by the hydrostatic bearing action by the fluid while controlling the position. That is, a stable and highly accurate spindle support by a fluid-controlled journal hydrostatic bearing is possible. Then, the fluid supplied to the journal hydrostatic bearings 41 and 42 is discharged from the discharge ports 45 and 46.
A fluid supply control system such as a flow rate control device 7 and a fluid supply pipe for supplying pressurized fluid to the thrust hydrostatic bearings 51 and 52, and a fluid supply control system for supplying pressurized fluid to the journal hydrostatic bearings 41 and 42. It may be configured so as to also serve as a fluid supply control system such as a flow rate control device (not shown) or a fluid supply pipe, thereby simplifying the configuration of the fluid supply control system that controls each hydrostatic bearing. it can.
The fluid supplied to the spindle 2 is optimally water, but other fluids such as air and oil can be used.
Since the fluid flows on the outer periphery and the inside of the spindle 2, the temperature change of the spindle 2 can be made constant by controlling the temperature of the fluid. Therefore, the thermal expansion of the spindle 2 can be minimized, and processing errors caused by the thermal expansion can be eliminated. In addition, the spindle can be cooled.

このように、本実施例のスピンドル装置によれば、高精度加工を行う工作機械に用いられるスピンドル装置に必要な条件、すなわち、摩擦や機械的なガタがなく、高速回転時においても焼き付きがなく、かつ、ベルトやプーリのような機械的な振動伝達要素がない条件を、すべて満たすことができる。また、1つのスピンドルを利用して2つのモータ部を構成することができるので、モータ部とスラスト静圧軸受およびジャーナル静圧軸受を有機的に一体化した、小型で簡単かつ高性能な構成のスピンドル装置を得ることができる。また、正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能で、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単なスピンドル装置を得ることができる。   As described above, according to the spindle device of the present embodiment, there is no necessary condition for the spindle device used in the machine tool performing high-precision machining, that is, there is no friction or mechanical play, and there is no seizure even at high speed rotation. In addition, all conditions without mechanical vibration transmission elements such as belts and pulleys can be satisfied. In addition, since two motor parts can be constructed using one spindle, the motor part, thrust hydrostatic bearing and journal hydrostatic bearing are organically integrated, with a small, simple and high-performance construction. A spindle device can be obtained. In addition, the spindle device can be rotated in either the forward or reverse direction, the rotation angle and the number of rotations can be controlled, and an operation such as indexing operation or stopping during rotation can be obtained.

なお、以上の説明においては、流体流路21における流出ポート26からの流体の流出方向と、流体流路22における流出ポート28からの流体の流出方向が互いに反対方向である例について説明したが、両者の流出方向を同一方向にすることもできる。この場合は、スピンドル2の回転を高速化することができる。これは、2つのモータ部を直列連結した構成に相当する。
また、ジャーナル静圧軸受41,42のような加圧流体による静圧軸受の代わりに、ケーシング5とスピンドル2間の空間にボールベアリングを配置して、ジャーナル軸受の構造を簡単にする構成としてもよい。
In the above description, the example in which the outflow direction of the fluid from the outflow port 26 in the fluid flow path 21 and the outflow direction of the fluid from the outflow port 28 in the fluid flow path 22 are opposite to each other has been described. Both outflow directions can be the same direction. In this case, the rotation of the spindle 2 can be speeded up. This corresponds to a configuration in which two motor units are connected in series.
Further, instead of the hydrostatic bearing using pressurized fluid such as the journal hydrostatic bearings 41 and 42, a ball bearing may be arranged in the space between the casing 5 and the spindle 2 to simplify the structure of the journal bearing. Good.

図3は、本発明の実施例2によるスピンドル装置の構成を示す断面図である。図3において、図1と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例のスピンドル装置では、流出ポート26,28が流入ポート25,27に対して、流体流路21,22における外側に配置されている。また、スピンドル2の両端には、ロータとしての鍔部29,30が形成されている。鍔部29,30の内側には、スラスト静圧軸受51,52が形成されており、そのさらに内側に、ジャーナル静圧軸受41,42が形成されている。
スラスト静圧軸受51,52およびジャーナル静圧軸受41,42の各々への流体供給路77,78は、ケーシング5内部で分岐されて、一方の流体供給路77はスラスト静圧軸受51およびジャーナル静圧軸受41に、他方の流体供給路78はスラスト静圧軸受52およびジャーナル静圧軸受42に連結されている。
流出ポート26,28から排出される流体、およびスラスト静圧軸受51,52、ジャーナル静圧軸受41,42から排出される流体は、共通の排出路75,76から排出される。
スピンドル2の一端にはロータリエンコーダ8が設けられており、他端には加工品としてのワークピース81を保持するワークホルダ82が設けられている。流出ポート26,28は図2で説明した構成と同一である。
本実施例の動作は実施例1と本質的に同一であるので、説明は省略する。
本実施例のスピンドル装置によれば、比較的慣性能力を大きくしたロータとしての鍔部29,30がスピンドル2の両端に形成されているので、スピンドル2を安定して回転させることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a spindle apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, the same parts as those in FIG.
In the spindle device of the present embodiment, the outflow ports 26 and 28 are disposed outside the fluid flow paths 21 and 22 with respect to the inflow ports 25 and 27. In addition, flanges 29 and 30 as rotors are formed at both ends of the spindle 2. Thrust hydrostatic bearings 51 and 52 are formed inside the flange portions 29 and 30, and journal hydrostatic bearings 41 and 42 are formed further inside.
The fluid supply passages 77 and 78 to the thrust hydrostatic bearings 51 and 52 and the journal hydrostatic bearings 41 and 42 are branched inside the casing 5, and one fluid supply passage 77 is formed in the thrust hydrostatic bearing 51 and the journal hydrostatic bearing 51. The other fluid supply path 78 is connected to the thrust bearing 41 and the thrust hydrostatic bearing 52 and the journal hydrostatic bearing 42.
The fluid discharged from the outflow ports 26 and 28 and the fluid discharged from the thrust hydrostatic bearings 51 and 52 and the journal hydrostatic bearings 41 and 42 are discharged from the common discharge passages 75 and 76.
A rotary encoder 8 is provided at one end of the spindle 2, and a work holder 82 for holding a workpiece 81 as a processed product is provided at the other end. The outflow ports 26 and 28 have the same configuration as described in FIG.
Since the operation of the present embodiment is essentially the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
According to the spindle device of the present embodiment, since the flange portions 29 and 30 as rotors having relatively large inertial capacity are formed at both ends of the spindle 2, the spindle 2 can be stably rotated.

図4は、本発明の実施例3によるスピンドル装置の構成を示す断面図である。図4において、図1、図3と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例のスピンドル装置は、実施例2における構成において、流出ポート26,28をスピンドル2の両端にロータとして設けられている鍔部29,30の内部に形成したものである。すなわち、流出ポート26,28を、各々、流体流路21,22の端部に配置した構成である。そのほかの構成および動作は実施例2と同様である。
本実施例のスピンドル装置によれば、流入ポート25,27から流出ポート26,28までの流体流路21,22の長さを長くすることができるので、鍔部29,30の回転トルクを大きくすることができる。さらに、流体流路21,22の端部に配置した鍔部29,30(即ち流出ポート26,28)の外径を大きくして回転モーメントを大きくすることにより、スピンドル2の回転トルクを大きくすることができる。
また、流出ポート26,28が鍔部29,30に形成されているので製造が容易である。また、鍔部29,30をスピンドル2に対してねじ込みなどの方法で着脱自在にすれば、流出ポート26,28の流出流路31,36の形状を他の形状に変更することができ、スピンドル2の回転性能(回転数や回転トルク)を自由に変えることが可能である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a spindle apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. 4, the same parts as those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the spindle apparatus of the present embodiment, in the configuration of the second embodiment, the outflow ports 26 and 28 are formed inside flanges 29 and 30 provided as rotors at both ends of the spindle 2. That is, the outflow ports 26 and 28 are arranged at the ends of the fluid flow paths 21 and 22, respectively. Other configurations and operations are the same as those in the second embodiment.
According to the spindle device of the present embodiment, the length of the fluid flow paths 21 and 22 from the inflow ports 25 and 27 to the outflow ports 26 and 28 can be increased, so that the rotational torque of the flange portions 29 and 30 is increased. can do. Furthermore, the rotational torque of the spindle 2 is increased by increasing the outer moment of the flanges 29 and 30 (that is, the outflow ports 26 and 28) disposed at the ends of the fluid flow paths 21 and 22 to increase the rotational moment. be able to.
Moreover, since the outflow ports 26 and 28 are formed in the flange parts 29 and 30, manufacture is easy. Further, if the flange portions 29 and 30 are detachable from the spindle 2 by a method such as screwing, the shape of the outflow passages 31 and 36 of the outflow ports 26 and 28 can be changed to another shape, and the spindle It is possible to freely change the rotational performance (rotational speed and rotational torque).

本発明にかかるスピンドル装置は、正逆いずれの回転方向にも回転可能であるとともに、回転角や回転数の制御が可能であり、割り出し動作や回転途中で止めるなどの操作も簡単に行うことができる機能を有し、モータ、工作機械、医療用機器等として有用である。   The spindle device according to the present invention can be rotated in both forward and reverse rotation directions, can control the rotation angle and the number of rotations, and can easily perform operations such as indexing operation and stopping during rotation. It has functions that can be used, and is useful as a motor, machine tool, medical device, and the like.

本発明の実施例1におけるスピンドル装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the spindle apparatus in Example 1 of this invention. 図1におけるスピンドル装置の流出ポートの内部構造を説明する断面図Sectional drawing explaining the internal structure of the outflow port of the spindle apparatus in FIG. 本発明の実施例2におけるスピンドル装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the spindle apparatus in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3におけるスピンドル装置の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the spindle apparatus in Example 3 of this invention.

1 モータ部
2 スピンドル
5 ケーシング
6,7 流量制御装置
8 ロータリエンコーダ
9 位置センサ
10 壁
11,29,30 鍔部
15 制御回路
21,22 流体流路
23,24 プラグ
25,27 流入ポート
26,28 流出ポート
31,36 流出流路
32,37 管部
33,38 経路
34,39 プラグ
35 流出口
41,42 ジャーナル静圧軸受
43,44 流体供給口
45,46 排出口
51,52 スラスト静圧軸受
53,54 排出口
61,62,71,72 流量制御弁
81 ワークピース
82 ワークホルダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor part 2 Spindle 5 Casing 6,7 Flow control apparatus 8 Rotary encoder 9 Position sensor 10 Wall 11,29,30 ridge part 15 Control circuit 21,22 Fluid flow path 23,24 Plug 25,27 Inflow port 26,28 Outflow Port 31, 36 Outflow channel 32, 37 Pipe portion 33, 38 Path 34, 39 Plug 35 Outlet 41, 42 Journal hydrostatic bearing 43, 44 Fluid supply port 45, 46 Discharge port 51, 52 Thrust hydrostatic bearing 53, 54 Discharge port 61, 62, 71, 72 Flow control valve 81 Work piece 82 Work holder

Claims (10)

ケーシング内に配置されたスピンドルの中央部に軸方向に伸びるように形成され、中間部において互いに分離された第1の流体流路および第2の流体流路と、前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に独立に連通された第1の流体供給ポートおよび第2の流体供給ポートと、前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に独立に連通された第1の流体流出ポートおよび第2の流体流出ポートと、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートに流体を供給する流体供給手段と、前記スピンドルの前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に対応して配置され、前記スピンドルの径方向の位置を支持する第1のジャーナル軸受および第2のジャーナル軸受と、前記スピンドルの前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の各々に対応して配置され、前記スピンドルの軸方向の位置を支持する第1のスラスト軸受および第2のスラスト軸受とを具備し、前記第1の流体流出ポートは流体が流れたときに前記流体の角運動量が変化する形状の第1の流出流路を有しており、前記第2の流体流出ポートは流体が流れたときに前記流体の角運動量が変化する形状の第2の流出流路を有しており、前記第1の流出流路および前記第2の流出流路は流体が流れたときに互いに異なる方向に角運動量が変化する曲がり形状を有していることを特徴とするスピンドル装置。 A first fluid channel and a second fluid channel which are formed so as to extend in an axial direction in a central portion of a spindle disposed in the casing and are separated from each other in an intermediate portion; and the first fluid channel and A first fluid supply port and a second fluid supply port communicated independently with each of the second fluid channels; and each of the first fluid channel and the second fluid channel independently. A first fluid outlet port and a second fluid outlet port communicated with each other; a fluid supply means for supplying fluid to the first fluid supply port and the second fluid supply port; and the first of the spindle. A first journal bearing and a second journal bearing disposed corresponding to each of the fluid flow path and the second fluid flow path and supporting a radial position of the spindle; and the first journal bearing of the spindle. Fluid flow path It arranged corresponding to each of the preliminary second fluid flow path, and a first thrust bearing and a second thrust bearing for supporting the axial position of the spindle, said first fluid outlet port Has a first outlet channel whose shape changes the angular momentum of the fluid when the fluid flows, and the second fluid outlet port changes the angular momentum of the fluid when the fluid flows. The first outflow channel and the second outflow channel have curved shapes in which the angular momentum changes in different directions when a fluid flows. A spindle device characterized by that . 前記第1の流体流出ポートおよび前記第2の流体流出ポートを、各々、前記第1の流体流路および前記第2の流体流路の端部に配置したことを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。   The said 1st fluid outflow port and the said 2nd fluid outflow port are arrange | positioned at the edge part of the said 1st fluid flow path and the said 2nd fluid flow path, respectively, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Spindle device. 前記流体供給手段は、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートに供給する流体の流量を互いに独立して制御することを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。   2. The spindle device according to claim 1, wherein the fluid supply unit controls flow rates of fluids supplied to the first fluid supply port and the second fluid supply port independently of each other. 前記スピンドルの回転数を検出する回転数検知手段を有し、前記回転数検知手段が検出した前記スピンドルの回転数に応じて、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートへの流量を制御する構成としたことを特徴とする請求項3に記載のスピンドル装置。 A rotation number detecting means for detecting the number of rotations of the spindle; and depending on the number of rotations of the spindle detected by the rotation number detecting means, the first fluid supply port and the second fluid supply port are supplied to the first fluid supply port and the second fluid supply port. The spindle device according to claim 3 , wherein the flow rate is controlled. 前記スピンドルの回転角を検出する回転角検知手段を有し、前記回転角検知手段が検出した前記スピンドルの回転角に応じて、前記第1の流体供給ポートおよび前記第2の流体供給ポートへの流量を制御する構成としたことを特徴とする請求項3に記載のスピンドル装置。 A rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the spindle; and depending on the rotation angle of the spindle detected by the rotation angle detection means, the first fluid supply port and the second fluid supply port The spindle device according to claim 3 , wherein the flow rate is controlled. 前記第1のジャーナル軸受および前記第2のジャーナル軸受を、加圧流体により前記スピンドルの一部を径方向に押圧する第1のジャーナル静圧軸受および第2のジャーナル静圧軸受により構成したことを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。   The first journal bearing and the second journal bearing are constituted by a first journal hydrostatic bearing and a second journal hydrostatic bearing that press a part of the spindle in a radial direction with a pressurized fluid. The spindle device according to claim 1, wherein 前記第1のスラスト軸受および前記第2のスラスト軸受を、加圧流体により前記スピンドルの一部を軸方向に押圧する第1のスラスト静圧軸受および第2のスラスト静圧軸受により構成したことを特徴とする請求項1に記載のスピンドル装置。   The first thrust bearing and the second thrust bearing are constituted by a first thrust hydrostatic bearing and a second thrust hydrostatic bearing that press a part of the spindle in an axial direction with a pressurized fluid. The spindle device according to claim 1, wherein 前記第1のスラスト静圧軸受および前記第2のスラスト静圧軸受に供給する流体の流量を互いに独立して制御する構成としたことを特徴とする請求項7に記載のスピンドル装置。 8. The spindle device according to claim 7 , wherein flow rates of fluids supplied to the first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing are controlled independently of each other. 前記スピンドルの軸方向の変位を検出するスラスト検知手段を有し、前記スラスト検知手段が検出した前記スピンドルの変位量に応じて、前記第1のスラスト静圧軸受および前記第2のスラスト静圧軸受への流量を制御する構成としたことを特徴とする請求項8に記載のスピンドル装置。 The first thrust hydrostatic bearing and the second thrust hydrostatic bearing have thrust detecting means for detecting an axial displacement of the spindle, and according to a displacement amount of the spindle detected by the thrust detecting means. The spindle device according to claim 8 , wherein the flow rate to the head is controlled. 請求項6に記載の前記第1のジャーナル静圧軸受および前記第2のジャーナル静圧軸受に加圧流体を供給するための流体供給制御系と、請求項7に記載の前記第1のスラスト静圧軸受および前記第2のスラスト静圧軸受に加圧流体を供給するための流体供給制御系とを兼用する構成としたことを特徴とするスピンドル装置。 A fluid supply control system for supplying pressurized fluid to said first journal hydrostatic bearing and said second journal hydrostatic bearing according to claim 6, wherein the first thrust static according to claim 7 A spindle apparatus characterized by combining a pressure bearing and a fluid supply control system for supplying pressurized fluid to the second thrust hydrostatic bearing.
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