本发明涉及主轴装置，更详细而言，涉及能适合用于静电涂抹机的主轴装置。
背景技术：
以往，作为静电涂抹机所使用的主轴装置，已知图11所示的装置(例如参照专利文献1)。该主轴装置100包括：在轴向一端部安装有钟杯101，在轴向另一端部设置有多个涡轮叶片102的旋转轴103；旋转轴103插通的壳体104；容纳壳体104的装置外壳105，通过向多个涡轮叶片102喷出气体，使旋转轴103旋转。另外，静电涂抹机较多搭载并使用在多关节机器人。
另外，该旋转轴103通过安装在壳体104的气体轴承106被支承为在径向可自由旋转。并且，旋转轴103通过由安装在壳体104的磁体107来吸引凸缘部108的磁力和由气体轴承106向凸缘部108喷射气体时的反作用力的平衡，被支承在推力方向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-77797号公报
技术实现要素：
本发明欲解决的问题
不过，在图11所示的主轴装置100中，涡轮叶片102与气体轴承106在轴向离开配置，为在轴向长的构成。因此，存在的问题有：作为整体的重量上升，由于涡轮叶片102的旋转而施加在气体轴承106的力矩负载大，气体的供给通路长，因此，希望进一步改善。
另外，在图11所示的主轴装置100中，安装钟杯101的旋转轴103的轴向一端部从凸缘部108在轴向较长地延伸。因此，旋转轴103高速旋转时，旋转轴103的摇摆增大，另外，由于旋转轴103的谐振频率低，因此，需要对于危险速度的措施。
本发明是鉴于上述问题而完成的，第1目的在于提供一种轴向的长度短的扁平的构成，能实现小型化和轻量化的主轴装置。另外，第2目的在于提供一种抑制旋转轴的摇摆，能够提高旋转轴的谐振频率的主轴装置。
用于解决问题的方案
本发明的上述目的由下述的构成实现。
(1)一种主轴装置，其特征在于，包括：
旋转轴，多个涡轮叶片沿整个圆周方向设置；
壳体，容纳该旋转轴；
气体轴承，安装在该壳体，通过气体的供给，对所述旋转轴相对于所述壳体以非接触方式进行浮起支承，
所述主轴装置通过向所述多个涡轮叶片喷出气体从而对所述旋转轴进行旋转驱动，
所述多个涡轮叶片与该气体轴承在轴向重叠。
(2)如(1)所述的主轴装置，其特征在于，
还包括磁体，沿轴向吸引设置在所述旋转轴的凸缘部，
所述气体轴承向与该气体轴承对置的所述旋转轴的周面以及所述凸缘部的轴向侧面喷射气体，
所述旋转轴通过所述磁体和所述气体轴承，相对于所述壳体被支承在径向和推力方向。
(3)如(1)所述的主轴装置，其特征在于，
所述多个涡轮叶片相对于所述气体轴承配置在径向外侧。
(4)如(3)所述的主轴装置，其特征在于，
还包括磁体，沿轴向吸引设置在所述旋转轴的凸缘部，
所述气体轴承向所述旋转轴的内周面以及所述凸缘部的轴向侧面喷射气体，
所述旋转轴通过所述磁体和所述气体轴承，相对于所述壳体被支承在径向和推力方向。
(5)如(1)所述的主轴装置，其特征在于，
所述多个涡轮叶片相对于所述气体轴承配置在径向内侧。
(6)如(5)所述的主轴装置，其特征在于，
还包括磁体，沿轴向吸引设置在所述旋转轴的凸缘部，
所述气体轴承向所述旋转轴的外周面以及所述凸缘部的轴向侧面喷射气体，
所述旋转轴通过所述磁体和所述气体轴承，相对于所述壳体被支承在径向和推力方向。
(7)如(1)～(6)的任一项所述的主轴装置，其特征在于，
所述气体轴承在轴向的多个位置供给气体。
(8)一种主轴装置，其特征在于，包括：
旋转轴，多个涡轮叶片沿整个圆周方向设置；
壳体，容纳该旋转轴；
气体轴承，安装在该壳体，通过气体的供给，对所述旋转轴相对于所述壳体以非接触方式进行浮起支承，
所述主轴装置向所述多个涡轮叶片喷出气体从而对所述旋转轴进行旋转驱动，
在所述旋转轴设置有安装工件的工件安装部，
所述工件安装部与该气体轴承在轴向重叠。
(9)如(8)所述的主轴装置，其特征在于，
所述旋转轴包括：形成所述多个涡轮叶片的大直径圆筒部；构成所述工件安装部的小直径圆筒部；将所述大直径圆筒部与所述小直径圆筒部连结并在径向延伸的凸缘部，
所述大直径圆筒部和所述小直径圆筒部相对于所述凸缘部分别在轴向一侧延伸。
(10)如(9)所述的主轴装置，其特征在于，
所述工件安装部具有在所述小直径圆筒部的内周面形成的锥面和安装用螺钉。
(11)如(8)～(10)的任一项所述的主轴装置，其特征在于，
所述多个涡轮叶片相对于所述气体轴承配置在径向外侧，与该气体轴承在轴向重叠。
(12)如(11)所述的主轴装置，其特征在于，
还包括磁体，沿轴向吸引设置在所述旋转轴的凸缘部，
所述气体轴承向所述旋转轴的内周面以及所述凸缘部的轴向侧面喷射气体，
所述旋转轴通过所述磁体和所述气体轴承，相对于所述壳体被支承在径向和推力方向。
(13)如(8)～(10)的任一项所述的主轴装置，其特征在于，
所述多个涡轮叶片相对于所述气体轴承配置在径向内侧，与该气体轴承在轴向重叠。
(14)如(13)所述的主轴装置，其特征在于，
还包括磁体，沿轴向吸引设置在所述旋转轴的凸缘部，
所述气体轴承向所述旋转轴的外周面以及所述凸缘部的轴向侧面喷射气体，
所述旋转轴通过所述磁体和所述气体轴承，相对于所述壳体被支承在径向和推力方向。
(15)如(8)～(14)的任一项所述的主轴装置，其特征在于，
在所述气体轴承，在轴向的多个位置供给气体。
发明的效果
根据本发明的主轴装置，由于多个涡轮叶片与气体轴承在轴向重叠，因此，能够扁平化主轴装置，能够进行在小型化导致的狭小空间中的涂抹，由于轻量化能够实现机器人的小型化。另外，利用该构成，与多个涡轮叶片与气体轴承在轴向离开的构成相比，能够减轻涡轮叶片的旋转而施加在气体轴承的力矩负载，并且气体的供给通路缩短，配管阻力减小，能够抑制压力损耗。
另外，根据本发明的主轴装置，工件安装部与该气体轴承在轴向重叠，从而能够缩短旋转轴的轴向长度。由此，能够减小旋转轴的摇摆，另外，能够提高旋转轴的谐振频率。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的主轴装置的剖视图。
图2是用于说明涡轮叶片和喷嘴的壳体和旋转轴的概要剖视图。
图3是本发明的第2实施方式所涉及的主轴装置的剖视图。
图4是本发明的第3实施方式所涉及的主轴装置的剖视图。
图5是用于说明涡轮叶片和喷嘴的壳体和旋转轴的概要剖视图。
图6是本发明的第4实施方式所涉及的主轴装置的剖视图。
图7是本发明的第1实施方式所涉及的主轴装置的剖视图。
图8是用于说明图7的涡轮叶片和喷嘴的壳体和旋转轴的概要剖视图。
图9是本发明的第2实施方式所涉及的主轴装置的剖视图。
图10是用于说明图9的涡轮叶片和喷嘴的壳体和旋转轴的概要剖视图。
图11是以往的主轴装置的剖视图。
附图标记的说明
10、10a、10b、10c、10d、10e：主轴装置
11：涡轮叶片
12、12b：旋转轴
13：安装用螺丝
14：锥面
15：工件安装部
16：凸缘部
17：圆筒部
17d：大直径圆筒部
18：小直径圆筒部
20、20b：壳体
40：气体轴承
50：磁体
具体实施方式
下面，基于附图来详细说明本发明所涉及的主轴装置的各实施方式。此外，在以下的说明中，将图1所示的左侧称为前侧，将右侧称为后侧。
(第一实施方式)
如图1和图2所示，本实施方式的主轴装置10是利用于静电涂抹机用的空气涡轮机驱动方式的主轴装置。主轴装置10包括：多个涡轮叶片11沿整个圆周方向设置的旋转轴12；容纳旋转轴12的壳体20；由气体轴承40和磁体50构成，将旋转轴12相对于壳体20在径向和推力方向支承的径向轴承和推力轴承。
旋转轴12形成为中空状，具有：在外周面具有安装用螺丝13和锥面14，安装用于使涂料成以雾状喷雾的涂抹用夹具即钟杯1的工件安装部15；从该工件安装部15的基端部向径向外侧延伸的凸缘部16；从该凸缘部16的外径部向轴向延伸的圆筒部17。
多个涡轮叶片11通过将圆筒部17的外周面加工而形成。
壳体20具有前壳体21和后壳体22。前壳体21覆盖旋转轴12的凸缘部16的前侧面和圆筒部17的外周面地形成为中空状。后壳体22也形成为中空状，利用未图示的螺栓拧紧固定在前壳体21的后端面。另外，后壳体22包括将旋转轴12的圆筒部17的内侧朝向凸缘部16的后侧面延伸的轴向延伸部23，形成为截面近似l形。
气体轴承40是圆筒状的多孔部件，安装在后壳体22的轴向延伸部23的外周面。而且，气体轴承40利用来自后壳体22所形成的轴承空气供给路径24的气体的供给，向旋转轴12的圆筒部17的内周面喷射压缩空气，对旋转轴12相对于壳体20以非接触方式进行浮起支承。由此，旋转轴12通过气体轴承40相对于壳体20被支承在径向。
另外，气体轴承40其轴向前端面与旋转轴12的凸缘部16的后侧面对置，向凸缘部16的后侧面吹出压缩空气。
磁体50被磁体轭51保持，磁体轭51与后壳体22的轴向延伸部23的内侧所形成的磁体安装部25拧合并安装。在该状态下，磁体50与凸缘部16的后侧面接近对置。
所以，利用磁体50的磁力，凸缘部16向后方被吸引。另一方面，气体轴承40通过向凸缘部16的后侧面(轴向侧面)喷射压缩空气而产生反作用力，利用磁体50的吸引力、气体轴承40的反作用力，旋转轴12相对于壳体20被支承在推力方向。
在前壳体21和后壳体22形成有用于向涡轮叶片11供给工作用的压缩空气的涡轮机空气供给路径26，并且在前壳体21形成与涡轮机空气供给路径26连通，相对于径向在圆周方向一侧倾斜并呈直线状延伸的多个(在本实施方式中，在圆周方向以等间隔为6条)正转喷嘴27(参照图2)。
另外，在前壳体21和后壳体22形成有用于向涡轮叶片11供给制动用的压缩空气的其他涡轮机空气供给路径28，并且在前壳体21形成有与其他涡轮机空气供给路径28连通，相对于径向在圆周方向另一侧倾斜并呈直线状延伸的反转喷嘴29。
此外，在后壳体22，用于排出涡轮机空气的涡轮机空气排气孔30和用于插入旋转传感器的检测用孔31分别在轴向贯通形成。
所以，在这样构成的主轴装置10中，通过向气体轴承40供给气体，从而在旋转轴12自由旋转地被支承在壳体20的状态下，从多个正转喷嘴27向多个涡轮叶片11喷出气体，将喷流具有的动能转换为旋转轴12的旋转驱动力，旋转轴12被旋转驱动。
此处，本实施方式的主轴装置10的多个涡轮叶片11构成为与气体轴承40在轴向重叠。由此，能够将主轴装置10扁平化，能够进行在小型化所导致的狭小空间的涂抹，由于轻量化实现机器人的小型化。另外，利用该构成，与多个涡轮叶片11和气体轴承40在轴向离开的构成相比，能够减轻涡轮叶片11的旋转所导致的施加在气体轴承40的力矩负载，并且轴承空气供给路径24、涡轮机空气供给路径26、28缩短，配管阻力减小，能够抑制在路径内的压力损耗。
另外，多个涡轮叶片11由于相对于气体轴承40配置在径向外侧，因此，能够增大涡轮机外径，涡轮机力矩增加并能够提高涂抹速度。
并且，采用上述构成，构成为轴承空气供给路径24向径向外侧喷出空气，涡轮机喷嘴即正转喷嘴27和反转喷嘴29向径向内侧喷出空气。所以，轴承空气供给路径24通过与涡轮机空气排气孔30相比的径向内侧，在后壳体22的后端面开口，涡轮机空气供给路径26、28通过涡轮机空气排气孔30的径向外侧，在后壳体22的后端面开口，这些路径24、26、28的布局的自由度增加。
另外，还包括在轴向上对设置在旋转轴12的凸缘部16进行吸引的磁体50，气体轴承40向与该气体轴承40对置的旋转轴12的周面、即旋转轴12的内周面和凸缘部16的轴向侧面喷射气体，旋转轴12通过气体轴承40和磁体50相对于壳体20被支承在径向和推力方向，因此，能够将旋转轴12相对于壳体20紧凑支承。
(第2实施方式)
接下来，参照图3来说明本发明的第2实施方式的主轴装置10a。
在本实施方式的主轴装置10a中，气体轴承40a的轴向尺寸比第1实施方式的气体轴承40构成得长。另外，在气体轴承40a，在轴向的2个部位的位置，从分岔为2个的轴承空气供给路径24的开口供给气体，并且在轴向中间部设置有在径向贯通的排气孔41，后壳体22所形成的轴承空气排出路径32进行连通，向外部排出气体。
由此，在本实施方式的主轴装置10a中，气体轴承40a在轴向的多个位置供给气体，能够延长气体轴承40a的轴向尺寸。所以，主轴装置10a与第1实施方式相比，虽然作为整体的轴向尺寸延长，但能够增大主轴装置10a的力矩刚性。
此外，其他构成和作用与第1实施方式相同。
(第2实施方式)
如图4和图5所示，本实施方式的主轴装置10b是利用于静电涂抹机用的空气涡轮机驱动方式的主轴装置。主轴装置10b包括：多个涡轮叶片11沿整个圆周方向设置的旋转轴12b；容纳旋转轴12b的壳体20b；具有气体轴承40和磁体50，将旋转轴12b相对于壳体20b在径向和推力方向支承的径向轴承和推力轴承。
旋转轴12b形成为中空状，具有：在外周面具有安装用螺丝13和锥面14，安装用于使涂料成为雾状并喷雾的涂抹用夹具即钟杯1的工件安装部15；从该工件安装部15的基端部向径向外侧延伸的凸缘部16；从该凸缘部16的径向中间部分向轴向延伸的圆筒部17。
多个涡轮叶片11通过将圆筒部17的内周面加工而形成。
壳体20b具有前壳体21、后壳体22和前盖35，分别形成为中空状。前壳体21位于旋转轴12b的圆筒部17的外径侧，前盖35与凸缘部16的前侧面接近对置地形成。前盖35、前壳体21、后壳体22被未图示的螺栓拧紧固定。另外，后壳体22包括将旋转轴12b的圆筒部17的内侧朝向凸缘部16的后侧面延伸的轴向延伸部23，形成为截面近似l形。
气体轴承40是圆筒状的多孔部件，安装在前壳体21的内周面。而且，气体轴承40利用来自前壳体21和后壳体22所形成的轴承空气供给路径24的气体的供给，向旋转轴12b的圆筒部17的外周面喷射压缩空气，对旋转轴12b相对于壳体20b以非接触方式进行浮起支承。由此，旋转轴12b由气体轴承40相对于壳体20b被支承在径向。
另外，气体轴承40其轴向前端面与旋转轴12b的凸缘部16的后侧面对置，向凸缘部16的后侧面吹出压缩空气。
磁体50被磁体轭51保持，磁体轭51与后壳体22的轴向延伸部23的内侧所形成的磁体安装部25拧合并安装。在该状态下，磁体50与凸缘部16的后侧面接近对置。
所以，利用磁体50的磁力，凸缘部16向后方被吸引。另一方面，气体轴承40通过向凸缘部16的后侧面(轴向侧面)喷射压缩空气而产生反作用力，利用磁体50的吸引力、气体轴承40的反作用力，旋转轴12b相对于壳体20b被支承在推力方向。
在后壳体22形成有：用于向涡轮叶片11供给工作用的压缩空气的涡轮机空气供给路径26；用于向涡轮叶片11供给制动用的压缩空气的其他涡轮机空气供给路径28，并且在后壳体22的轴向延伸部23的外周面安装有在内部形成多个喷嘴27、29的喷嘴环36。如图5所示，在喷嘴环36形成有：与涡轮机空气供给路径26连通，相对于径向在圆周方向一侧倾斜并呈直线状延伸的多个(在本实施方式中，在圆周方向以等间隔有6条)正转喷嘴27；与其他涡轮机空气供给路径28连通，相对于径向在圆周方向另一侧倾斜并呈直线状延伸的反转喷嘴29。
此外，在后壳体22，用于排出涡轮机空气的涡轮机空气排气孔30和用于插入旋转传感器的检测用孔31分别在轴向贯通形成。
所以，在这样构成的主轴装置10b中，通过向气体轴承40供给气体，从而在旋转轴12b自由旋转地被支承在壳体20b的状态下，从多个正转喷嘴27向多个涡轮叶片11喷出气体，将喷流具有的动能转换为旋转轴12b的旋转驱动力，旋转轴12b被旋转驱动。
此处，本实施方式的主轴装置10b的多个涡轮叶片11构成为与气体轴承40在轴向重叠。由此，能够将主轴装置10b扁平化，能够进行在小型化所导致的狭小空间的涂抹，由于轻量化实现机器人的小型化。另外，利用该构成，与多个涡轮叶片11和气体轴承40在轴向离开的构成相比，能够减轻涡轮叶片11的旋转所导致的施加在气体轴承40的力矩负载，并且轴承空气供给路径24、涡轮机空气供给路径26、28缩短，配管阻力减小，能够抑制在路径内的压力损耗。
另外，由于多个涡轮叶片11相对于气体轴承40配置在径向内侧，因此，旋转轴12b旋转时的转动惯量减小，能够减少加减速时的时间。
并且，采用上述构成，构成为轴承空气供给路径24向径向内侧喷出空气，涡轮机喷嘴即正转喷嘴27和反转喷嘴29向径向外侧喷出空气。所以，轴承空气供给路径24通过与涡轮机空气排气孔30相比的径向外侧，在后壳体22的后端面开口，涡轮机空气供给路径26、28通过涡轮机空气排气孔30的径向内侧，在后壳体22的后端面开口，这些路径24、26、28的布局的自由度增加。
另外，还包括在轴向上对设置在旋转轴12b的凸缘部16进行吸引的磁体50，气体轴承40向与该气体轴承40对置的旋转轴12的周面、即旋转轴12b的外周面和凸缘部16的轴向侧面喷射气体，旋转轴12b通过气体轴承40和磁体50相对于壳体20b被支承在径向和推力方向，因此，能够将旋转轴12b相对于壳体20b紧凑支承。
(第4实施方式)
接下来，参照图6来说明本发明的第3实施方式的主轴装置10c。
在本实施方式的主轴装置10c中，气体轴承40a的轴向尺寸比第3实施方式的气体轴承40构成得长。另外，在气体轴承40a，在轴向的2个部位的位置，从分岔为2个的轴承空气供给路径24的开口供给气体，并且在轴向中间部设置有在径向贯通的排气孔41，后壳体22所形成的轴承空气排出路径32进行连通，向外部排出气体。
由此，在本实施方式的主轴装置10c中，气体轴承40a在轴向的多个位置供给气体，能够延长气体轴承40a的轴向尺寸。所以，主轴装置10c与第1实施方式相比，虽然作为整体的轴向尺寸延长，但能够增大主轴装置10c的力矩刚性。
此外，其他构成和作用与第3实施方式相同。
(第5实施方式)
如图7和图8所示，本实施方式的主轴装置10d是利用于静电涂抹机用的空气涡轮机驱动方式的主轴装置。主轴装置10d包括：多个涡轮机叶片11沿整个圆周方向设置的旋转轴12；容纳旋转轴12的壳体20；具有气体轴承40和磁体50，将旋转轴12相对于壳体20在径向和推力方向支承的径向轴承和推力轴承。
旋转轴12形成为中空状，具有：形成多个涡轮叶片11的大直径圆筒部17d；构成安装用于使涂料成为雾状并喷雾的涂抹用夹具即钟杯(工件)1的工件安装部15的小直径圆筒部18；将大直径圆筒部17d与小直径圆筒部18连结并在径向延伸的凸缘部16。
另外，大直径圆筒部17d和小直径圆筒部18相对于凸缘部16分别在轴向一侧(后方)延伸，旋转轴12形成为截面近似u形。
多个涡轮叶片11通过将大直径圆筒部17d的外周面加工而形成。
在构成工件安装部15的小直径圆筒部18，在内周面上的从小直径圆筒部18的前方至后方依次形成有锥面14和安装用螺丝13。
壳体20具有前壳体21和后壳体22。前壳体21覆盖旋转轴12的凸缘部16的前侧面和大直径圆筒部17d的外周面地形成为中空状。后壳体22也形成为中空状，利用未图示的螺栓拧紧固定在前壳体21的后端面。另外，后壳体22包括将旋转轴12的大直径圆筒部17d的内侧朝向凸缘部16的后侧面延伸的轴向延伸部23，形成为截面近似l形。
气体轴承40是圆筒状的多孔部件，安装在后壳体22的轴向延伸部23的外周面。而且，气体轴承40利用来自后壳体22所形成的轴承空气供给路径24的气体的供给，向旋转轴12的大直径圆筒部17d的内周面喷射压缩空气，对旋转轴12相对于壳体20以非接触方式进行浮起支承。由此，旋转轴12由气体轴承40相对于壳体20被支承在径向。
另外，气体轴承40其轴向前端面与旋转轴12的凸缘部16的后侧面对置，向凸缘部16的后侧面吹出压缩空气。
此外，在本实施方式中，气体轴承40在轴向的2个部位的位置，从分岔为2个的轴承空气供给路径24的开口供给气体，并且在轴向中间部设置有在径向贯通的排气孔41，后壳体22所形成的轴承空气排出路径32进行连通，向外部排出气体。由此，延长气体轴承40的轴向尺寸，提高主轴装置10d的力矩刚性。
磁体50被磁体轭51保持，磁体轭51与后壳体22的轴向延伸部23的内侧所形成的磁体安装部25拧合并安装。在该状态下，磁体50与凸缘部16的后侧面接近对置。
所以，利用磁体50的磁力，凸缘部16向后方被吸引。另一方面，气体轴承40通过向凸缘部16的后侧面(轴向侧面)喷射压缩空气而产生反作用力，利用磁体50的吸引力、气体轴承40的反作用力，旋转轴12相对于壳体20被支承在推力方向。
在前壳体21和后壳体22形成有用于向涡轮机叶片11供给工作用的压缩空气的涡轮机空气供给路径26，并且在前壳体21形成与涡轮机空气供给路径26连通，相对于径向在圆周方向一侧倾斜并呈直线状延伸的多个(在本实施方式中，在圆周方向以等间隔为6条)正转喷嘴27(参照图8)。
另外，在前壳体21和后壳体22形成有用于向涡轮机叶片11供给制动器用的压缩空气的其他涡轮机空气供给路径28，并且在前壳体21形成有与其他涡轮机空气供给路径28连通，相对于径向在圆周方向另一侧倾斜并呈直线状延伸的反转喷嘴29。
此外，在后壳体22，用于排出涡轮机空气的涡轮机空气排气孔30和用于插入旋转传感器的检测用孔31分别在轴向贯通形成。
所以，在这样构成的主轴装置10d中，通过向气体轴承40供给气体，从而在旋转轴12自由旋转地被支承在壳体20的状态下，从多个正转喷嘴27向多个涡轮机叶片11喷出气体，将喷流具有的动能转换为旋转轴12的旋转驱动力，旋转轴12被旋转驱动。
此处，在本实施方式的主轴装置10d中，小直径圆筒部18的内周面所形成的工件安装部15的锥面14和安装用螺丝13与该气体轴承40在轴向重叠，从而能够缩短旋转轴12的轴向长度。由此，能够减小旋转轴12的摇摆，另外，能够提高旋转轴12的谐振频率。
所以，由于主轴装置10d的危险速度比使用时的旋转速度区域高，因此，能够构成为不配置以往设置在旋转轴12与壳体20之间的o形环。
另外，在主轴装置10d中，多个涡轮叶片11构成为与气体轴承40在轴向重叠。由此，能够将主轴装置10d扁平化，能够进行在小型化所导致的狭小空间的涂抹，由于轻量化实现机器人的小型化。另外，通过该构成，与多个涡轮机叶片11和气体轴承40在轴向离开的构成相比，能够减轻涡轮机叶片11的旋转所导致的施加在气体轴承40的力矩负载，并且轴承空气供给路径24、涡轮机空气供给路径26、28缩短，配管阻力减小，能够抑制在路径内的压力损耗。
另外，多个涡轮机叶片11由于相对于气体轴承40配置在径向外侧，因此，能够增大涡轮机外径，涡轮机力矩增加并能够提高涂抹速度。
并且，采用上述构成，构成为轴承空气供给路径24向径向外侧喷出空气，涡轮机喷嘴即正转喷嘴27和反转喷嘴29向径向内侧喷出空气。所以，轴承空气供给路径24通过与涡轮机空气排气孔30相比的径向内侧，在后壳体22的后端面开口，涡轮机空气供给路径26、28通过涡轮机空气排气孔30的径向外侧，在后壳体22的后端面开口，这些路径24、26、28的布局的自由度上升。
另外，还包括在轴向上对设置在旋转轴12的凸缘部16进行吸引的磁体50，由于气体轴承40向旋转轴12的内周面和凸缘部16的轴向侧面喷射气体，旋转轴12通过气体轴承40和磁体50相对于壳体20在径向和推力方向被支承，因此，能够将旋转轴12相对于壳体20紧凑支承。
并且，气体轴承40能够在轴向的多个位置供给气体，能够延长气体轴承40的轴向尺寸，增大主轴装置10d的力矩刚性。
(第6实施方式)
接下来，参照图9和图10来说明本发明的第6实施方式的主轴装置10e。
本实施方式的主轴装置10e也是用于静电涂抹机用的空气涡轮机驱动方式的主轴装置。该主轴装置10e也包括旋转轴12b；壳体20b；具有气体轴承40和磁体50的径向轴承和推力轴承，这点与第5实施方式共通，但多个涡轮叶片11相对于气体轴承40配置在径向内侧，这点与第5实施方式不同。
旋转轴12b形成为中空状，具有：形成多个涡轮叶片11的大直径圆筒部17d；构成安装用于使涂料成为雾状并喷雾的涂抹用夹具即钟杯(工件)1的工件安装部15的小直径圆筒部18；将大直径圆筒部17d与小直径圆筒部18连结并在径向延伸的凸缘部16。
另外，大直径圆筒部17d和小直径圆筒部18相对于凸缘部16分别在轴向一侧(后方)延伸。此外，在本实施方式中，凸缘部16延伸到与大直径圆筒部17d相比的径向外侧。
多个涡轮叶片11通过将大直径圆筒部17d的内周面加工而形成。
壳体20b具有前壳体21、后壳体22和前盖35，分别形成为中空状。前壳体21位于旋转轴12b的大直径圆筒部17d的外径侧，前盖35与凸缘部16的前侧面接近对置地形成。前盖35、前壳体21、后壳体22被未图示的螺栓拧紧固定。另外，后壳体22包括将旋转轴12b的大直径圆筒部17d的内侧朝向凸缘部16的后侧面延伸的轴向延伸部23，形成为截面近似l形。
气体轴承40是圆筒状的多孔部件，安装在前壳体21的内周面。而且，气体轴承40利用来自前壳体21和后壳体22所形成的轴承空气供给路径24的气体的供给，向旋转轴12b的大直径圆筒部17d的外周面喷射压缩空气，将旋转轴12b相对于壳体20b以非接触方式进行浮起支承。由此，旋转轴12b通过气体轴承40相对于壳体20b被支承在径向。
另外，气体轴承40其轴向前端面与旋转轴12b的凸缘部16的后侧面对置，向凸缘部16的后侧面吹出压缩空气。
磁体50被磁体轭51保持，磁体轭51与后壳体22的轴向延伸部23的内侧所形成的磁体安装部25拧合并安装。在该状态下，磁体50与凸缘部16的后侧面接近对置。
所以，利用磁体50的磁力，凸缘部16向后方被吸引。另一方面，气体轴承40通过向凸缘部16的后侧面(轴向侧面)喷射压缩空气而产生反作用力，利用磁体50的吸引力、气体轴承40的反作用力，旋转轴12b相对于壳体20b被支承在推力方向。
在后壳体22形成有：用于向涡轮机叶片11供给工作用的压缩空气的涡轮机空气供给路径26；用于向涡轮机叶片11供给制动用的压缩空气的其他涡轮机空气供给路径28，并且在后壳体22的轴向延伸部23的外周面安装有在内部形成多个喷嘴27、29的喷嘴环36。如图10所示，在喷嘴环36形成有：与涡轮机空气供给路径26连通，相对于径向在圆周方向一侧倾斜并呈直线状延伸的多个(在本实施方式中，在圆周方向以等间隔有6条)正转喷嘴27；与其他涡轮机空气供给路径28连通，相对于径向在圆周方向另一侧倾斜并呈直线状延伸的反转喷嘴29。
此外，在后壳体22，用于排出涡轮机空气的涡轮机空气排气孔30和用于插入旋转传感器的检测用孔31分别在轴向贯通形成。
所以，在这样构成的主轴装置10e中，通过向气体轴承40供给气体，从而在旋转轴12b自由旋转地被支承在壳体20b的状态下，从多个正转喷嘴27向多个涡轮机叶片11喷出气体，将喷流具有的动能转换为旋转轴12b的旋转驱动力，旋转轴12b被旋转驱动。
此处，在本实施方式的主轴装置10e中，小直径圆筒部18的内周面所形成的工件安装部15的锥面14和安装用螺丝13与该气体轴承40在轴向重叠，从而能够缩短旋转轴12b的轴向长度。由此，能够减小旋转轴12b的摇摆，另外，能够提高旋转轴12b的谐振频率。
所以，由于主轴装置10e的危险速度比使用时的旋转速度区域高，因此，能够构成为不配置以往设置在旋转轴12b与壳体20b之间的o形环。
另外，在主轴装置10e中，多个涡轮叶片11构成为与气体轴承40在轴向重叠。由此，能够将主轴装置10e扁平化，能够进行在小型化所导致的狭小空间的涂抹，由于轻量化实现机器人的小型化。另外，利用该构成，与多个涡轮机叶片11和气体轴承40在轴向离开的构成相比，能够减轻涡轮机叶片11的旋转所导致的施加在气体轴承40的力矩负载，并且轴承空气供给路径24、涡轮机空气供给路径26、28缩短，配管阻力减小，能够抑制在路径内的压力损耗。
另外，由于多个涡轮叶片11相对于气体轴承40配置在径向内侧，因此，旋转轴12b旋转时的转动惯量减小，能够减少加减速时的时间。
并且，采用上述构成，构成为轴承空气供给路径24向径向内侧喷出空气，涡轮机喷嘴即正转喷嘴27和反转喷嘴29向径向外侧喷出空气。所以，轴承空气供给路径24通过与涡轮机空气排气孔30相比的径向外侧，在后壳体22的后端面开口，涡轮机空气供给路径26、28通过涡轮机空气排气孔30的径向内侧，在后壳体22的后端面开口，这些路径24、26、28的布局的自由度增加。
此外，其他构成和作用与第5实施方式相同。
另外，本发明不限于上述的各实施方式，能够适当进行变形、改良等。
例如，在本实施方式中，说明了将本发明的主轴装置用于静电涂抹机，但不限于此，也可以适用于半导体制造装置(晶片外周部倒角机)、机械加工物的边缘去除毛边机。
另外，本发明的多个涡轮叶片与气体轴承在轴向重叠，包含多个涡轮叶片的至少一部分在轴向重叠的构成。即，如本实施方式所示，构成可以是多个涡轮叶片的轴向两端部与气体轴承在轴向重叠，构成也可以是多个涡轮叶片的轴向的至少一部分在轴向重叠。
另外，在本实施方式中，构成是使用气体轴承和磁体在径向和推力方向支承旋转轴12、12b，但构成也可以是使用多个气体轴承在径向和推力方向支承旋转轴12、12b。
并且，本发明的气体轴承不限于由多孔部件构成，也可以是自成节流阀(日语：自成絞り)等其他的静压式。但是，使用多孔部件的气体轴承容易确保刚性，所以，即使在气体的流量少的情况下也能够确保充分的刚性。
本申请基于2015年11月25日申请的日本专利申请2015-229995、2015年11月25日申请的日本专利申请2015-229996以及2015年11月25日申请的日本专利申请2015-229997，其内容作为参照并入本文。