JPH06155212A - チャック機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転時に生じる回転振れを防止し、シャフト
を回転軸心に精密に保持する。 【構成】 シャフト１１を、円筒状の多孔質部材６２の
中空部に挿入して多孔質部材６２に圧縮空気を供給する
ことによって保持し、また、シャフト１１の先端部にチ
ャック本体７１をＯリング７２を介して回転方向を拘束
して固定し、シャフト１１をチャック本体７１に、ま
た、チャック本体７１を台座４に真空吸着する。これに
より、シャフト１１は、回転軸心に位置決めされて非接
触保持され、回転振れが生じることなく精密に回転軸心
に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータのロ
ータ部分の着磁装置等に適用して好適なチャック機構の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、チャック機構としては、例えば、
ＶＴＲ用のキャプスタンモータのロータを構成する多極
磁石を着磁する着磁装置を例にとると、図２に示すよう
な構成を有する。すなわち、チャック機構１０は、流体
軸受部３及び支持部５とから構成され、流体軸受部３
は、中空の円筒状の外筒３ｂの一端にフランジ状のつば
部３ａが形成され、外筒３ｂの内周面の上端及び下端に
は、多孔質部材３１ａ及び３１ｂが埋設されている。多
孔質部材３１ａ及び３１ｂの外周面中央部には、それぞ
れ、円環状の給気溝３２ａ及び３２ｂが形成され、外筒
３ｂに形成された給気孔３３から圧縮空気を注入するこ
とにより、給気溝３２ａ及び３２ｂを介して多孔質部材
３１ａ及び３１ｂに圧縮空気が供給され、これにより、
スピンドル２を保持している。また、外筒３ｂには、排
気孔３４ａ及びｂ、及びスピンドル２に形成された給気
孔２１と連通し圧縮空気の給気及び排気を行う給気孔３
６が形成されている。

【０００３】流体軸受部３の上面には、スピンドル２に
固定され給気孔４１が形成された台座４を介して支持部
５が配設され、支持部５は、外筒５１、固定部５６及び
挟持部５７から構成されている。外筒５１は、中空の円
筒状で、その一端にはフランジ状のつば部５１ａが形成
され、つば部５１ａの端面と台座４とが対向して取り付
けられている。外筒５１の他端には、挿通孔５１ｃが形
成された蓋体５１ｂが配設されている。台座４の中央部
には、図３に示すＸ─Ｘ断面図のように、先端部が先割
れ状に形成された挟持部５７が配設され、挟持部５７の
先割れ状の爪部５７ａを締めつけるように固定部５６が
配設されている。固定部５６の上端と蓋体５１ｂとの間
には、コイルスプリング５８が配設され、固定部５６を
下方に移動させる方向に予圧を与えている。

【０００４】そして、流体軸受部３の外筒３ｂに形成さ
れた給気孔３６を通して圧縮空気を注入し、給気溝３
７、スピンドル２に形成された給気孔２１、台座４に形
成された給気孔４１を介して、固定部５６の下端部に圧
縮空気によって圧力を加える。これにより、固定部５６
が上方向に移動し、移動に伴って固定部５６により締め
つけられていた挟持部５７の先割れ状の爪部５７ａが開
放され、シャフト挿入可能となる。このとき、挿通孔５
１ｃからシャフト１１を挿入し、その後、給気孔３６へ
の圧縮空気の注入を停止することにより、固定部５６が
その上端に配設されたコイルスプリング５８によって下
方に移動し、挟持部５７の爪部５７ａが固定部５６によ
って締めつけられ、シャフト１１を把持する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチャック機構においては、シャフト部材を回転体に
取り付けられた機械的部材で直接把持しているので、セ
ンタリングを良好に行うことができないため回転時に回
転振れが生じる場合があり、このため、シャフトを回転
軸心に精密に保持することができないという未解決の課
題がある。

【０００６】そこで、この発明は、上記従来の未解決の
課題に着目してなされたものであり、回転振れの発生を
防止し、シャフトを回転軸心に精密に保持することので
きるチャック機構を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わるチャック機構は、筒状保持体の軸心
に形成した挿通孔内に被チャック部材の軸部を挿通して
把持するようにしたチャック機構において、前記筒状保
持体の挿通孔に前記被チャック部材の軸部を保持する流
体軸受を配設したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明においては、被チャック部材の軸部を挿
通して把持する筒状保持体の挿通孔に、被チャック部材
の軸部を保持する流体軸受を配設する。筒状保持体の挿
通孔から被チャック部材の軸部を挿入し、その先端部を
Ｏリング等を介してチャック本体に固定したり、真空吸
着したりすることにより回転体に固定する。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例を示す概略構成図で
あり、フェライト等の磁性体を着磁し、ロータ等に使用
する多極磁石を生成する着磁装置に、本発明によるチャ
ック機構を適用したものである。

【００１０】図１において、１は、被チャック部材とし
てのロータであり、チャック本体に挿通して把持される
シャフト１１とフェライト等の着磁されていない磁性体
が配設された円盤状のロータ円盤１２とから構成され、
ロータ円盤１２中央部に軸方向に形成された挿通孔１２
ａにシャフト１１が嵌合されている。チャック機構１０
は、流体軸受部３及び支持部５から構成され、スピンド
ル２を流体軸受部３で保持し、スピンドル２に固定され
た台座４と支持部５とを固定することにより、スピンド
ル２とチャック機構１０とが固定されている。

【００１１】流体軸受部３は、中空の円筒状の外筒３ｂ
の一端にフランジ状のつば部３ａが形成され、外筒３ｂ
の内周面の上端及び下端には、多孔質グラファイト等に
より形成された円環状の多孔質部材３１ａ及び３１ｂが
埋設されている。多孔質部材３１ａ及び３１ｂの外周面
中央部には、それぞれ、多孔質部材３１ａ及び３１ｂに
供給する圧縮空気等の加圧流体の流通路である円環状の
給気溝３２ａ及び３２ｂが形成されている。

【００１２】外筒３ｂには、給気溝３２ａ及び３２ｂに
圧縮空気を供給する給気孔３３が設けられている。外筒
３ｂの多孔質部材３１ａと多孔質部材３１ｂとの間に
は、多孔質部材３１ａ及び３１ｂに供給された圧縮空気
を流体軸受部３外部に排気する排気孔３４ａ〜ｃが、ほ
ぼ等間隔に軸と直角方向に貫通して形成され、また外筒
３ｂの内周面には、排気孔３４ａ〜ｃに通じる円環状の
排気溝３５ａ〜ｃが形成されている。排気孔３４ａと３
４ｂとのほぼ中間部には、支持部５の多孔質部材６２に
供給する圧縮空気の流通路である給気孔３６が軸と直角
方向に貫通して形成され、また、外筒３ｂの内周面に
は、給気孔３６に通じる円環状の給気溝３７が形成され
ている。

【００１３】また、排気孔３４ｂと３４ｃとのほぼ中間
部には、シャフト１１及びチャック本体７１を真空吸着
するための空気の流通路である真空吸着孔３８が軸と直
角方向に貫通して形成され、また外筒３ｂの内周面に
は、真空吸着孔３８に通じる円環状の真空吸着溝３９が
形成されている。なお、給気孔３３及び給気孔３６に
は、圧縮空気給気装置９が接続され、圧縮空気給気装置
９を作動することにより、給気孔３３及び給気孔３６に
圧縮空気を供給する。

【００１４】また、真空吸着孔３８には、真空排気装置
８が接続され、真空排気装置８は圧力制御弁８ａとロー
タリポンプ８ｂとから構成され、圧力制御弁８ａをＯＮ
状態にすることによりロータリポンプ８ａが作動する。
なお、給気孔３３、排気孔３４ａ〜ｃ、給気孔３６、真
空吸着孔３８は、円周方向には、任意の位置に配設され
ている。

【００１５】スピンドル２は中空の円筒状であり、その
軸方向には、多孔質部材６２へ供給する圧縮空気の流通
路である給気孔２１が形成され、給気孔２１は、途中で
垂直に屈折して給気溝３７に通じている。また、スピン
ドル２には、真空吸着溝３９に通じる真空吸着孔２２が
軸と直角方向に貫通して形成されている。

【００１６】流体軸受部３の上端面中央部には、スピン
ドル２と一体化して回転する円環状の台座４が配設され
ている。台座４の、スピンドル２の給気孔２１と対向す
る位置には、多孔質部材６２に供給する圧縮空気の流通
路である給気孔４１が軸方向に貫通して形成され、その
内径は給気孔２１の内径と等しく形成されている。支持
部５は、筒状保持体としての外筒５１、流体軸受として
のシャフト把持部６１、チャック本体７１とから構成さ
れている。外筒５１は、円筒状であり、その一端には、
凹部５１ｄが形成されると共に、台座４の外径と等しい
外径を有するフランジ状のつば部５１ａが形成され、外
筒５１と台座４とは、つば部５１ａと台座４とをつば部
５１ａ側から数カ所をねじＮで固定することにより、一
体的に接合されている。他端には、外筒５１に固定され
て蓋体５１ｂが配設され、蓋体５１ｂの中央部には、シ
ャフト１１が挿入可能な挿通孔５１ｃがテーパ状に形成
されている。

【００１７】また、外筒５１の軸心には挿通孔５１ｅが
形成され、挿通孔５１ｅの内側上部には、シャフト把持
部６１を形成する多孔質部材６２がその周縁部を外筒５
１に埋設して配設されている。外筒５１の挿通孔５１ｅ
の軸方向ほぼ中央部には、多孔質部材６２に供給した圧
縮空気の排気用流通路である排気溝５２が円環状に形成
され、また外筒５１には、排気溝５２に通じる排気孔５
３ａが形成されている。また、外筒５１のチャック本体
７１と対向する位置には、排気孔５３ｂが軸と直角方向
に貫通して形成されている。外筒５１には、多孔質部材
６２に圧縮空気を供給する給気孔５４が形成され、給気
孔５４の軸方向の下端部は、台座４に形成された給気孔
４１と対向し、上端は途中で二方向に分岐し、排気溝５
２を挟んでその上下ほぼ等しい位置で、半径方向内側に
屈折して貫通している。

【００１８】シャフト把持部６１は、円柱状の多孔質グ
ラファイト等の多孔質部材６２で形成され、その周縁部
は、外筒５１に埋設されている。多孔質部材６２の回転
軸心には、シャフト１１を挿入する挿入孔６２ａが形成
され、その上端部は、蓋体５１ｂの挿通孔５１ｃと対応
してテーパ状に形成されている。外筒５１に形成された
給気孔５４に対向する多孔質部材６２の外周面には、多
孔質部材６２に供給する圧縮空気の流通路である給気溝
６３ａ及び６３ｂが円環状に形成され、また、排気溝５
２に対向する位置には、軸と直角方向に貫通する排気孔
６４が形成されている。また、排気孔６４は多孔質部材
６２の内周面に設けた円環状の排気溝６５に通じてい
る。

【００１９】チャック本体７１は、一端にフランジ状の
つば部７１ａが形成された円柱状であり、他端には、中
央部にシャフト１１を挿通する凹部７１ｂが形成され、
凹部７１ｂの上端部はテーパ状に形成されている。ま
た、シャフト１１と微小の半径方向すきまを介して対向
する凹部７１ｂの内周面には、Ｏリング７２が埋設さ
れ、シャフト１１を密着して把持するようになされてい
る。チャック本体７１の下端には、台座４の内径よりも
小さい内径の凹部７１ｃが形成され、凹部７１ｂの底部
から凹部７１ｃにかけて軸方向に貫通して真空吸着孔７
３が形成されている。

【００２０】また、チャック本体７１は、挿通孔５１ｅ
の下端部に移動可能に配設され、つば部７１ａと台座４
の上端面とが対向し、つば部７１ａと外筒５１の凹部５
１ｄとが対向して配設される。そして、着磁装置を作動
する場合には、まず、圧縮空気給気装置９を作動させ
て、流体軸受部３に形成された給気孔３３及び給気孔３
６に圧縮空気を注入し、次いで、シャフト１１を支持部
５の挿通孔５１ｃに上方から落とし込むように挿入し、
挿入孔６２ａを通してチャック本体７１のＯリング７２
を押し退けて凹部７１ｂに固定する。次いで、圧力制御
弁８ａをＯＮ状態にして真空排気装置８を作動させる。
次いで、図示しない駆動装置を作動させてスピンドル２
を一定回転させ、ロータ円盤１２に配設された磁性体を
着磁する。

【００２１】着磁が終了した場合には、作動時とは反対
に、駆動装置を停止してスピンドル２の回転を停止し、
圧力制御弁８ａをＯＦＦ状態にして真空排気装置８の作
動を停止し、シャフト１１を支持部５からとりはずした
後、圧縮空気給気装置９の作動を停止する。給気孔３３
及び給気孔３６への給気時には、スピンドル２は、圧縮
空気給気装置９から給気孔３３に供給され、給気溝３２
ａ及び３２ｂを介して多孔質部材３１ａ及び３１ｂの内
周面及び側面から均一な圧力、流量で噴出される多孔質
部材３１ａ及び３１ｂとスピンドル２との間のラジアル
及びスラストの微小の軸受すき間内の圧縮空気によっ
て、回転軸心に支持され、スピンドル２が外筒３ｂに対
して、均一に一定のすき間寸法で支持される。

【００２２】また、シャフト１１は、圧縮空気給気装置
９から給気孔３６に供給され、給気溝３７、給気孔２
１、給気孔４１、給気孔５４、給気溝６３ａ及び６３ｂ
を介して多孔質部材６２の内周面から均一な圧力、流量
で噴出される多孔質部材６２とシャフト１１との間の微
小のラジアル軸受すき間内の圧縮空気によって、回転軸
心に保持され、シャフト１１が多孔質部材６２に対し
て、均一に一定のすきま寸法で把持され、また、Ｏリン
グ等によってその回転方向を拘束される。そして、真空
排気装置８を作動することによって、真空吸着孔３８か
ら真空吸着溝３９、真空吸着孔２２、真空吸着孔７３を
介して、スピンドル２、台座４、及びチャック本体７１
の中空部内の空気が排気され、真空状態となり、シャフ
ト１１がチャック本体７１の凹部７１ｂに吸着して密接
に固定され、さらに、チャック本体７１の下端面が台座
４に吸着して密接に固定される。

【００２３】したがって、上記実施例によれば、シャフ
ト１１を多孔質部材６２によって、回転軸心に保持し、
また、Ｏリング７２によってその回転方向を拘束してチ
ャック本体７１に固定し、シャフト１１をチャック本体
７１を介して台座４に真空吸着によって固定することに
より、シャフト１１に生じる偏心及び軸振れを防止する
ことができる。

【００２４】また、シャフト１１を流体軸受により、非
接触に保持しているので、繰り返しシャフト１１の脱着
を行っても、再現性が損なわれることはない。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係わる
チャック機構によれば、被チャック部材の軸部を流体軸
受で把持するので、被チャック部材の軸部の先端部をＯ
リング等を介してチャック本体に固定したり、回転体に
真空吸着したりすることにより、被チャック部材の軸部
を流体軸受により非接触に保持することができ、偏心が
少なく、軸振れの少ない精度のよい被チャック部材の軸
部の回転を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるチャック機構の概略構成図であ
る。

【図２】従来のチャック機構の概略構成図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

１１ シャフト ２ スピンドル ３ 流体軸受部 ３ａ つば部 ３ｂ 外筒 ３１ａ、３１ｂ 多孔質部材 ４ 台座 ５ 支持部 ５１ 外筒 ５１ａ つば部 ５１ｂ 蓋体 ５６ 固定部 ５７ 挟持部 ５７ａ 爪部 ５８ コイルスプリング ６１ シャフト把持部 ６２ 多孔質部材 ７１ チャック本体 ７１ａ つば部 ７２ Ｏリング ８ 真空排気装置 ９ 圧縮空気給気装置 １０ チャック機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状保持体の軸心に形成した挿通孔内に
   被チャック部材の軸部を挿通して把持するようにしたチ
   ャック機構において、前記筒状保持体の挿通孔に前記被
   チャック部材の軸部を保持する流体軸受を配設したこと
   を特徴とするチャック機構。