特許 7525739 キャンドモータポンプの軸受構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】キャンドモータポンプの軸受構造

(51)【国際特許分類】

   F04D 13/06 20060101AFI20240723BHJP

   F04D 29/046 20060101ALI20240723BHJP

   F16C 27/06 20060101ALI20240723BHJP

   H02K 5/12 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

F04D13/06 C

F04D29/046 D

F16C27/06 A

H02K5/12

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023525643

(86)(22)【出願日】2022-03-31

(86)【国際出願番号】 JP2022016912

(87)【国際公開番号】W WO2022254959

(87)【国際公開日】2022-12-08

【審査請求日】2023-11-24

(31)【優先権主張番号】P 2021094287

(32)【優先日】2021-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000176383

【氏名又は名称】三相電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003801

【氏名又は名称】ＫＥＹ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】曹 銀春

(72)【発明者】

【氏名】内海 伸昭

【審査官】森 秀太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－３２９０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１９２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－３２９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－６９７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２２／１３１１６８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １３／０６

Ｆ０４Ｄ ２９／０４６

Ｆ１６Ｃ １７／０２

Ｆ１６Ｃ ２７／０６

Ｆ１６Ｃ ３３／０８

Ｆ１６Ｃ ３３／１０

Ｆ１６Ｃ ３５／０２

Ｈ０２Ｋ ５／１６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ部のロータと一体に回転する回転軸と、
ポンプ部に設けられたケーシング側軸受ハウジングに弾性薄板材を介して嵌め込まれ、前記回転軸を軸方向と垂直な方向に回転自在に支持する軸受と、
前記モータ部のロータと前記軸受との間において前記回転軸に対して取り付けられ、前記軸受によって回転自在に軸方向に支持される被軸受支持部材と、
前記回転軸と一体に回転するインペラと、
を備え、
前記被軸受支持部材は、前記回転軸に対して固定された被軸受支持部材用ハウジングに弾性薄板材を介して嵌め込まれ、前記被軸受支持部材の内周面と前記被軸受支持部材用ハウジングとの間に所定寸法の隙間が形成されており、
前記インペラの回転により搬送される液体の一部が前記回転軸と前記軸受との間を流れるキャンドモータポンプにおいて、
前記軸受が前記被軸受支持部材によって前記モータ部のロータと反対側に押圧された場合に、前記軸受および前記被軸受支持部材の一方又は双方に対して軸方向に弾性反力を付与する弾性構造が設けられたことを特徴とするキャンドモータポンプの軸受構造。

【請求項2】

請求項１に記載のキャンドモータポンプの軸受構造において、
前記弾性構造は、前記軸受に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものであって、前記軸受の前記モータ部のロータ側と反対側と、前記ケーシング側軸受ハウジングとの間に設けられた弾性体である、ことを特徴とするキャンドモータポンプの軸受構造。

【請求項3】

請求項１に記載のキャンドモータポンプの軸受構造において、
前記弾性構造は、前記被軸受支持部材に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものであって、前記被軸受支持部材用ハウジングと、前記被軸受支持部材の前記モータ部のロータ側との間に設けられた弾性体である、
ことを特徴とするキャンドモータポンプの軸受構造。

【請求項4】

請求項１に記載のキャンドモータポンプの軸受構造において、
前記弾性構造は、
前記軸受の前記モータ部のロータ側と反対側と、前記ケーシング側軸受ハウジングとの間に板材が設けられ、
前記ケーシング側軸受ハウジングが前記板材の前記軸受側と反対側の面の外周側を軸方向に支持するとともに、同面の内周側との間に軸受側隙間を形成することにより、前記軸受に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものである、
ことを特徴とするキャンドモータポンプの軸受構造。

【請求項5】

請求項１に記載のキャンドモータポンプの軸受構造において、
前記弾性構造は、
前記被軸受支持部材の前記モータ部のロータ側と、前記被軸受支持部材用ハウジングとの間に板材が設けられ、
前記被軸受支持部材用ハウジングが前記板材の前記被軸受支持部材側と反対側の面の内周側を軸方向に支持するとともに、同面の外周側との間に被軸受支持部材側隙間を形成することにより、前記被軸受支持部材に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものである、
ことを特徴とするキャンドモータポンプの軸受構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キャンドモータポンプの軸受構造に関する。
本願は、２０２１年６月４日に日本で出願された特願２０２１－０９４２８７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

従来、回転軸と軸受との間にポンプの送液の一部を流して潤滑剤として用いるキャンドモータポンプが知られている（例えば特許文献１を参照）。

【0003】

特許文献１に開示されているキャンドモータポンプは、回転軸を軸方向と垂直な方向に支持する滑り軸受（以下「ラジアル方向軸受」という。）と、回転軸に固定された滑り軸受（以下「スラスト方向軸受」という。）を備えている。スラスト方向軸受は、その当接面をラジアル方向軸受の側面に対して軸方向に接触させることで回転軸の軸方向への移動を制限する。

【0004】

回転軸とラジアル方向軸受との間に、ポンプの送液の一部を流すための一定の隙間が設けられている。また、同文献には記載されていないが、多くの場合、ラジアル方向軸受はトレランスリング等の弾性薄板材を介して、軸受ハウジングに嵌め込まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第３８９７９３１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記キャンドモータポンプの軸受構造において、各部の寸法公差の影響により、ラジアル方向軸受の側面とスラスト方向軸受の当接面とが相対的に傾斜して互いに接触する時に面接触しない場合がある。この場合、ラジアル方向軸受の側面の一部や、スラスト方向軸受の当接面の一部の摩耗が進み、回転軸の当初の軸方向の遊びや、回転軸の当初の軸方向に対する傾きが次第に増幅し、ポンプの性能が低下するおそれがあった。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであり、回転軸と、回転軸を軸方向と垂直な方向に支持する軸受（ラジアル方向軸受）との間で送液の一部を潤滑剤として用いるキャンドモータポンプにおいて、軸受（ラジアル方向軸受）の側面と、回転軸に対して軸方向に固定された被軸受支持部材（スラスト方向軸受）の当接面とが互いに面接触し易くなるように構成されたキャンドモータポンプの軸受構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造は、モータ部のロータと一体に回転する回転軸と、ポンプ部に設けられたケーシング側軸受ハウジングに弾性薄板材を介して嵌め込まれ、前記回転軸を軸方向と垂直な方向に回転自在に支持する軸受と、前記モータ部のロータと前記軸受との間において前記回転軸に対して取り付けられ、前記軸受によって回転自在に軸方向に支持される被軸受支持部材と、前記回転軸と一体に回転するインペラと、を備え、前記インペラの回転により搬送される液体の一部が前記回転軸と前記軸受との間を流れるものを前提とし、前記軸受が前記被軸受支持部材によって前記モータ部のロータと反対側に押圧された場合に、前記軸受および前記被軸受支持部材の一方又は双方に対して軸方向に弾性反力を付与する弾性構造が設けられたことを特徴とする。

【0009】

本発明の第２態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造は、第１態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造において、前記弾性構造は、前記軸受に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものであって、前記軸受の前記モータ部のロータと反対側と、前記ケーシング側軸受ハウジングとの間に設けられた弾性体である。

【0010】

本発明の第３態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造は、第１態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造において、前記被軸受支持部材は、被軸受支持部材用ハウジングを介して前記回転軸に取り付けられている。前記弾性構造は、前記被軸受支持部材に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものであって、前記被軸受支持部材用ハウジングと、前記被軸受支持部材の前記モータ部のロータ側との間に設けられた弾性体である。

【0011】

本発明の第４態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造は、第１態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造において、前記弾性構造は、前記軸受の前記モータ部のロータと反対側と、前記ケーシング側軸受ハウジングとの間に板材が設けられている。前記ケーシング側軸受ハウジングが前記板材の前記軸受と反対側の面の一部のみを軸方向に支持することにより、前記軸受に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものである。

【0012】

本発明の第５態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造は、第１態様に係るキャンドモータポンプの軸受構造において、前記被軸受支持部材は、被軸受支持部材用ハウジングを介して前記回転軸に対して軸方向に固定されている。前記弾性構造は、前記被軸受支持部材の前記モータ部のロータ側と、前記被軸受支持部材用ハウジングとの間に板材が設けられ、前記被軸受支持部材用ハウジングが前記板材の前記被軸受支持部材と反対側の面の一部のみを軸方向に支持することにより、前記被軸受支持部材に対して軸方向に前記弾性反力を付与するものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、軸受と、被軸受支持部材とが互いに面接触し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係るキャンドモータポンプの部分断面図である。

【図2】本実施形態に係る第１軸受周辺の拡大断面図である。

【図3】図１のＡ部拡大図である。

【図4】図１のＢ部拡大図である。

【図5】別実施形態に係る連結パイプ周辺の拡大断面図である。

【図6】別実施形態に係る弾性構造周辺の拡大断面図である。

【図7】本実施形態に係る弾性構造周辺の拡大断面図である。

【図8】別実施形態に係る弾性構造周辺の拡大断面図である。

【図9】本実施形態に係る弾性構造周辺の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態に係るキャンドモータポンプの軸受構造について、図面を参照しつつ説明する。図１～図４に示すように、キャンドモータポンプの軸受構造１は、キャンドモータポンプ８に含まれる、回転軸２、軸受３ａ，３ｂ、被軸受支持部材４ａ，４ｂ、インペラ６ａ，６ｂ、弾性構造７等で構成される。

【0016】

キャンドモータポンプ８は、図１に示すように、モータ部１１と、モータ部１１により駆動されるポンプ部３１を備える。モータ部１１は、マグネット２７を有したロータ１２と、ロータ１２外周のステータ１３からなるキャンドモータであり、ロータ１２が固定された回転軸２は、ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂに取り付けられた軸受３ａ，３ｂにスリーブ２５を介して支持されている。ポンプ部３１は、回転軸２に固定されたインペラ６ａ，６ｂと、インペラ６ａ，６ｂを収容するインペラ収容空間１４ａ，１４ｂを有するポンプケーシング１６ａ，１６ｂを備える。モータ部１１のロータ１２はステータキャン９の内側に収容されている。モータ部１１のステータ１３はステータキャン９内のロータ１２に対応する位置において、ステータキャン９の外周面１７と円筒状のモータフレーム１８の内周面１９との間に収容されている。モータフレーム１８は、ステータキャン９を内包している。ステータキャン９と、モータフレーム１８の両端に設けられたステータ側板１０とは溶接にて密封接続されている。モータフレーム１８と、モータフレーム１８の両端に設けられたステータ側板１０とはＯリング５でシールされるとともに、部分溶接されることにより密封接続されている。ステータ側板１０とケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂとは、ステータ側板１０の両端に配設されたＯリング１５にて内部空間６６を封止している。ポンプケーシング１６ａ，１６ｂとケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂとは、ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂの両端に配設されたＯリング２０にてインペラ収容空間１４ａ，１４ｂを封止している。なお、軸受３ａ，３ｂの内周面とスリーブ２５との間には微小隙間が形成されているため、軸受３ａ，３ｂは、軸線に対して微小角度傾斜することが可能となっている。以下、ポンプケーシング１６ａを「第１ポンプケーシング１６ａ」といい、ポンプケーシング１６ｂを「第２ポンプケーシング１６ｂ」という。

【0017】

また、ステータキャン９の外周面１７上であって、ステータコア２１が存在しない部分は、サポートキャン２２に覆われている。サポートキャン２２は、ステータキャン９の外周面１７に沿った円筒形状を有する。

【0018】

モータ部１１は、ロータ１２と、ステータ１３とを備える。ロータ１２は、ロータキャン２３、ロータ側板２４、ロータ本体２６、マグネット２７、ヨーク２８等を含んで構成されている。ロータ１２は、回転軸２と一体に回転するように回転軸２に固定されている。回転軸２は、ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂに取り付けられた軸受３ａ，３ｂにスリーブ２５を介して支持されている。ロータ１２は、回転軸２に対して固定されたロータ本体２６と、ロータ本体２６に支持されたヨーク２８、マグネット２７、ロータ側板２４、ロータキャン２３を備える。ロータキャン２３は、ロータ本体２６およびロータ側板２４と溶接により接合されており、マグネット２７とヨーク２８が密封されている。ロータ１２は、キャンドモータポンプ８におけるステータキャン９の内側に収容されている。

【0019】

ステータ１３は、電磁コイル２９などで構成されており、ステータ１３に駆動電流が供給されると、ロータ１２および回転軸２が回転駆動する。

【0020】

回転軸２は、モータ部１１のロータ１２が固定されており、モータ部１１のロータ１２と一体に回転する。

【0021】

軸受３ａ，３ｂは、図１～図４に示すように、ポンプ部３１に設けられたケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂに弾性薄板材３３を介して嵌め込まれている。軸受３ａ，３ｂは、回転軸２を軸方向と垂直な方向に回転自在に支持する。軸受３ａ，３ｂは円筒状である。軸受３ａ，３ｂには、軸方向端面３４に半径方向に延びる溝７６が形成され、内周壁３６に螺旋状の溝７４が形成されている。何れの溝７４，７６も液体を流すために設けられている。軸受３ａ，３ｂの材質として、例えば、耐熱性、耐久性に優れたＳｉＣ（シリコン炭化ケイ素）が用いられる。

【0022】

本実施形態では、軸受３ａ，３ｂは、回転軸２の一部材であるスリーブ２５の外周に配設されている。スリーブ２５の材質としても、軸受３ａ，３ｂと同様に、耐熱性、耐久性に優れた材質が用いられる。

【0023】

軸受３ａ，３ｂは、回転軸２の軸方向においてモータ部１１のロータ１２の両側に設けられている。以下、軸受３ａを「第１軸受３ａ」といい、軸受３ｂを「第２軸受３ｂ」という。

【0024】

ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂには、軸受３ａ，３ｂが嵌め込まれている。ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂはポンプ部３１に設けられている。

【0025】

ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂは、回転軸２の軸方向においてモータ部１１のロータ１２の両側に設けられている。以下、２つのケーシング側ハウジング３２を、それぞれ「第１ケーシング側軸受ハウジング３２ａ」と「第２ケーシング側軸受ハウジング３２ｂ」という。

【0026】

弾性薄板材３３として、本実施形態では、トレランスリングが使用されている。軸受３ａ，３ｂが弾性薄板材３３を介してケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂに嵌め込まれているため、軸受３ａ，３ｂのケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂに対するがたつきが防止され、ケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂと、軸受３ａ，３ｂとの間における熱膨張係数の差が吸収される。

【0027】

回転軸２およびロータ１２には、被軸受支持部材４ａ，４ｂを収容する被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂが設けられている。被軸受支持部材４ａ，４ｂは、被軸受支持部材用弾性薄板材３５を介して、被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂに嵌め込まれている。本実施形態では、被軸受支持部材用弾性薄板材３５にもトレランスリングが使用されている。被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂが回転軸２に対して軸方向に相対的に固定されている。被軸受支持部材４ａ，４ｂは被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂを介して回転軸２に対して取り付けられている。そのため、回転軸２は、被軸受支持部材４ａ，４ｂおよび被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂを介して軸方向に軸受３ａ，３ｂに支持される。なお、被軸受支持部材４ａ，４ｂの内周面と、被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂとの間には所定寸法の隙間が形成されており、被軸受支持部材４ａ，４ｂは軸線に対して微小角度傾斜可能となっている。

【0028】

被軸受支持部材４ａ，４ｂも回転軸２の軸方向においてモータ部１１のロータ１２の両側に設けられている。具体的には、被軸受支持部材４ａ，４ｂは、モータ部１１のロータ１２と軸受３ａ，３ｂとの間において回転軸２に対して取り付けられ、軸受３ａ，３ｂによって回転自在に軸方向に支持されている。被軸受支持部材４ａ，４ｂの材質として例えば耐熱性、耐久性に優れたＳｉＣが用いられる。

【0029】

以下、第１軸受３ａに支持される被軸受支持部材４ａを「第１被軸受支持部材４ａ」といい、第２軸受３ｂに支持される被軸受支持部材４ｂを「第２被軸受支持部材４ｂ」という。

【0030】

インペラ６ａ，６ｂは、回転軸２と一体に回転する。図２および図４に示すように、インペラ６ａ，６ｂは、回転軸２に固定された円筒状のインペラボス部３９ａ，３９ｂと、インペラボス部３９ａ，３９ｂに接続された円環板状のインペラ翼部４５ａ，４５ｂとを備えている。インペラボス部３９ａ，３９ｂは、円筒状であってインペラボス部３９ａ，３９ｂを回転軸２に固定する回転軸固定部４７と、回転軸固定部４７の外周面上から回転軸固定部４７の半径方向に延出した円環板状であってインペラ翼部４５ａ，４５ｂと接続されるインペラ翼接続部４８と、を有する。インペラボス部３９ａ，３９ｂは、インペラ翼接続部４８においてインペラ翼部４５ａ，４５ｂの回転中心側端部４６と接続されている。インペラボス部３９ａ，３９ｂのインペラ翼接続部４８には、軸方向に貫通したインペラボス部貫通孔４９ａ，４９ｂが設けられている。このインペラボス部貫通孔４９ａ，４９ｂには、ステータキャン９側から還流する液体が通過する。またインペラボス部３９ａ，３９ｂのインペラ翼接続部４８には、液体の逆流を防止するステータキャン９側に延出した円環状のインペラボス部突起片５１ａ，５１ｂが設けられている。インペラボス部突起片５１ａ，５１ｂはポンプケーシング１６ａ，１６ｂの内壁面５２に形成された円環状の凹部５３ａ，５３ｂに挿入されている。

【0031】

本実施形態におけるキャンドモータポンプ８では、インペラ６ａ，６ｂがステータキャン９の軸方向両端に１つずつ設けられている。以下、インペラ６ａを「第１インペラ６ａ」といい、インペラ６ｂを「第２インペラ６ｂ」という。

【0032】

第１インペラ６ａが収容されている第１ポンプケーシング１６ａの側面には、第１流入口５６が設けられている。また第１ポンプケーシング１６ａの上面には、第１ポンプケーシング１６ａ内に流入した液体を第２ポンプケーシング１６ｂに送る送液口５７が設けられている。

【0033】

第１ケーシング側軸受ハウジング３２ａは第１インペラ収容空間１４ａとステータキャン９の内部空間６６とを連通する第１連通路６７を有する。第１連通路６７の第１連通路開口６４は、第１インペラ収容空間１４ａのステータキャン９側の壁面６３であって、第１インペラボス部突起片５１ａよりも回転軸２に近い位置で第１インペラボス部貫通孔４９ａの近傍に設けられる。

【0034】

第１ケーシング側軸受ハウジング３２ａは、第１インペラ収容空間１４ａを第１ポンプケーシング１６ａとともに形成する。第１ケーシング側軸受ハウジング３２ａは、第１インペラ収容空間１４ａを形成するステータキャン９側の壁面６３に第１凹部５３ａを有する。第１凹部５３ａには、第１インペラボス部３９ａに設けられた第１インペラボス部突起片５１ａが挿入される。

【0035】

また第１インペラ翼部４５ａには、回転軸２と同軸中心となる円筒状の第１閉塞板７８が設けられている。第１閉塞板７８は、回転軸２の軸方向で第１流入口５６の方向に延出し、その外周面と第１ポンプケーシング１６ａにおける第１流入口５６の内壁７７との隙間を小さくしている。第１閉塞板７８は、第１インペラ翼部４５ａにおける第１閉塞板７８側の外壁７９と第１ポンプケーシング１６ａの内壁５４とで形成される空間と、第１流入口５６における空間との間を閉塞する。

【0036】

他方のインペラである第２インペラ６ｂは、図４に示すように、回転軸２に固定された第２インペラボス部３９ｂと、第２インペラボス部３９ｂに接続された第２インペラ翼部４５ｂとを備えている。第２インペラボス部３９ｂには、軸方向であってステータキャン９側方向に延出した円環状の第２インペラボス部突起片５１ｂが設けられている。

【0037】

第２インペラ６ｂが収容されている第２ポンプケーシング１６ｂの側面には、第２流入口５８が設けられている。第２流入口５８は、回転軸２と同軸中心軸をもつ円筒状であって、第１インペラ６ａから送られてきた液体を流入させる。また第２ポンプケーシング１６ｂの上面側には、第２ポンプケーシング１６ｂ内に流入した液体を第２ポンプケーシング１６ｂ外に吐出する吐出口６１が設けられている。

【0038】

第２ケーシング側軸受ハウジング３２ｂは、第２インペラ収容空間１４ｂとステータキャン９の内部空間６６とを連通する第２連通路７１を有する。第２連通路７１の第２連通路開口６９は、第２インペラ収容空間１４ｂのステータキャン９側の壁面６８であって、第２インペラボス部突起片５１ｂよりも回転軸２に近い位置で第２インペラボス部貫通孔４９ｂの近傍に設けられる。

【0039】

第２ケーシング側軸受ハウジング３２ｂは、第２インペラ収容空間１４ｂを第２ポンプケーシング１６ｂとともに形成する。第２ケーシング側軸受ハウジング３２ｂは、第２インペラ収容空間１４ｂを形成するステータキャン９側の壁面６８に第２凹部５３ｂを有する。第２凹部５３ｂには、第２インペラボス部３９ｂに設けられた第２インペラボス部突起片５１ｂが挿入される。

【0040】

また第２インペラ翼部４５ｂには、回転軸２と同軸中心となる円筒状の第２閉塞板８２が設けられている。第２閉塞板８２は、回転軸２の軸方向で第２流入口５８の方向に延出し、その外周面と第２ポンプケーシング１６ｂにおける第２流入口５８の内壁８１との隙間を小さくしている。第２閉塞板８２は、第２インペラ翼部４５ｂにおける第２閉塞板８２側の外壁８３と第２ポンプケーシング１６ｂの内壁５９とで形成される空間と、第２流入口５８における空間との間を閉塞する。

【0041】

第１ポンプケーシング１６ａと第２ポンプケーシング１６ｂとは、第１インペラ６ａから第２インペラ６ｂへ液体を送る際の流路を形成する連結パイプ６２により連結されている。連結パイプ６２は、モータフレーム１８の外側を通り、第１ポンプケーシング１６ａの送液口５７から吐出される液体を第２ポンプケーシング１６ｂの第２流入口５８に送る。

【0042】

本実施形態におけるキャンドモータポンプ８においては、図３および図４に示すように、インペラ６ａ，６ｂの回転により搬送される液体の一部が回転軸２と軸受３ａ，３ｂとの間を２点鎖線の矢印で示すように流れる。

【0043】

第１流入口５６から第１ポンプケーシング１６ａ内に流入した液体は、第１インペラ６ａの回転力によって第１インペラ６ａの第１インペラ翼内流路７２を通り、連結パイプ６２内を通過して第２流入口５８から第２ポンプケーシング１６ｂ内に流入する。

【0044】

第２ポンプケーシング１６ｂ内に流入した液体は、２方向に分岐し、分岐した一方の液体は第２インペラ６ｂの回転力によって第２インペラ６ｂの第２インペラ翼内流路７３を通り、吐出口６１から第２ポンプケーシング１６ｂ外に吐出される。分岐した他方の液体は、第２インペラ６ｂの第２インペラボス部貫通孔４９ｂを通過してステータキャン９内に送られる。

【0045】

第２ポンプケーシング１６ｂからステータキャン９内に送られた液体は、さらに２方向に分岐する。分岐した液体の一方は、第２ポンプケーシング１６ｂに設けられた第２連通路７１を通過して、ステータキャン９とロータ１２との間の空間を第１軸受３ａの方向に向けて通過する。分岐した液体の他方は、回転軸２のスリーブ２５と第２軸受３ｂとの間を通過する。

【0046】

回転軸２のスリーブ２５と第２軸受３ｂとの間を通過した液体は、第２軸受３ｂと第２被軸受支持部材４ｂとの間を通過して、ステータキャン９とロータ１２との間の空間を第１軸受３ａの方向に向けて通過する。液体が回転軸２のスリーブ２５と第２軸受３ｂとの間を通過する場合および液体が第２軸受３ｂと第２被軸受支持部材４ｂとの間を通過する場合、液体は主として第２軸受３ｂに形成された溝７６，７４を通過する。液体が回転軸２のスリーブ２５と第２軸受３ｂとの間および第２軸受３ｂと第２被軸受支持部材４ｂとの間を通過する場合、液体は、回転軸２のスリーブ２５と第２軸受３ｂとの間および第２軸受３ｂと第２被軸受支持部材４ｂとの間における潤滑剤となる。

【0047】

ステータキャン９とロータ１２との間の空間を通過した液体は、２方向に分岐する。一方の液体は、第１ポンプケーシング１６ａの第１連通路６７および第１インペラボス部３９ａの第１インペラボス部貫通孔４９ａを通過して第１インペラ６ａの第１インペラ翼内流路７２に入る。他方の液体は、第１軸受３ａと第１被軸受支持部材４ａとの間を通過して、第１軸受３ａと回転軸２のスリーブ２５との間を通過する。液体が第１軸受３ａと第１被軸受支持部材４ａとの間を通過する場合、および液体が第１軸受３ａと回転軸２のスリーブ２５との間を通過する場合、液体は主として第１軸受３ａに形成された溝７４，７６を通過する。液体が第１軸受３ａと第１被軸受支持部材４ａとの間を通過する場合、および第１軸受３ａと回転軸２のスリーブ２５との間を通過する場合、液体は、第１軸受３ａと第１被軸受支持部材４ａとの間、および第１軸受３ａと回転軸２のスリーブ２５との間における潤滑剤となる。第１軸受３ａと回転軸２のスリーブ２５との間を通過した液体は、第１インペラボス部３９ａの第１インペラボス部貫通孔４９ａを通過して第１インペラ６ａの第１インペラ翼内流路７２に入る。

【0048】

第１ポンプケーシング１６ａと連結パイプ６２とは、図５に示すように、第１ポンプケーシング１６ａ上面側の送液口５７の二次側に設けられた第１吐出流路８４を介して接続されている。第１吐出流路８４と連結パイプ６２とは、互いに対向する端部のそれぞれに設けられたフランジ８６，８７同士をボルトで締結されて接続されている。

【0049】

第２ポンプケーシング１６ｂと連結パイプ６２とは、第２ポンプケーシング１６ｂにおける第２流入口５８の一次側に設けられた第２吸入流路８８を介して接続されている。第２吸入流路８８と連結パイプ６２とは、互いに対向する端部のそれぞれに設けられたフランジ８９，９１同士をボルトで締結されて接続されている。

【0050】

弾性構造７（７Ａ，７Ｂおよび７Ｃ）は、図６、図７および図８に示すように、軸受３ａ，３ｂが被軸受支持部材４ａ，４ｂによってモータ部１１のロータ１２と反対側に押圧された場合に、軸受３ａ，３ｂおよび被軸受支持部材４ａ，４ｂの一方又は双方に対して軸方向に弾性反力を付与するものである。

【0051】

回転軸２は、軸方向の圧力差によって第１インペラ６ａ側に遊び分だけ移動し、軸受３ａ，３ｂと被軸受支持部材４ａ，４ｂとが互いに軸方向に押圧し合う。このとき、被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂの内周面およびケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂの内周面に寸法誤差があっても、弾性構造７が設けられているので、軸受３ａ，３ｂおよび／または被軸受支持部材４ａ，４ｂは、互いに対向する面が面接触するように、軸方向に対して微小角傾動しながら互いに当接する。このように、軸受３ａ，３ｂと被軸受支持部材４ａ，４ｂとが面接触することで、軸受３ａ，３ｂが被軸受支持部材４ａ，４ｂに片当たりすることにより生じる摩耗が防止される。

【0052】

図６は、弾性構造７Ｂが、軸受３ａのモータ部１１のロータ１２と反対側と、ケーシング側軸受ハウジング３２ａとの間に設けられた弾性体で構成されている例、および、弾性構造７Ｂが、被軸受支持部材用ハウジング３８ａと、被軸受支持部材４ａのモータ部１１のロータ１２側との間に設けられた例を示す。同図に示す弾性体は、コイルばねである。コイルばねは、その直径が、軸受３ａおよび被軸受支持部材４ａの径方向の厚さと同一又はそれらの厚さより小さいものである。また、コイルばねは、軸受３ａおよび被軸受支持部材４ａのそれぞれの周方向に一定の間隔をおいて複数設けられている。なお、図６は、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ｂのみを示し、第２インペラ６ｂ側の弾性構造７Ｂの図示を省略している。第２インペラ６ｂ側の弾性構造７Ｂ（不図示）は、ロータ１２を中心として、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ｂと軸方向に対称な構造を有する。

【0053】

図８に示す弾性構造７Ｃは、図６に示す例において、弾性構造７Ｂをなす複数のコイルばねを１つのコイルばねに置き換えたものである。弾性構造７Ｃを成すコイルばねは、回転軸２と同心位置に配置されている。図８のコイルばねは、軸受３ａ，３ｂおよび被軸受支持部材４ａ，４ｂのそれぞれの端面の径方向中央近傍を押圧している。なお、図８は、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ｃのみを示し、第２インペラ６ｂ側の弾性構造７Ｃの図示を省略している。第２インペラ６ｂ側の弾性構造７Ｃ（不図示）は、ロータ１２を中心として、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ｃと軸方向に対称な構造を有する。

【0054】

なお、弾性構造７Ｂ，７Ｃを成すコイルばねに代えて、ばね座金、皿ばね座金、波ワッシャなども採用することができる。

【0055】

図７は、弾性構造７Ａが、軸受３ａのモータ部１１のロータ１２と反対側と、ケーシング側軸受ハウジング３２ａとの間に板材９２が設けられ、ケーシング側軸受ハウジング３２ａが板材９２の軸受３ａと反対側の面の一部のみを軸方向に支持することにより、軸受３ａに対して軸方向に弾性反力を付与するものである。板材９２には例えば金属製の薄い板、例えば金属製ワッシャ等を用いることができる。この場合、ケーシング側軸受ハウジング３２ａと板材９２との間に軸受側隙間９３が形成される。なお、図７では板材９２の曲がり具合ならびに軸受３ａおよび被軸受支持部材４ａの傾斜を強調して表現している。なお、図７は、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ａのみを示している。第２インペラ６ｂ側の弾性構造７Ａは、図２に示すように、ロータ１２を中心として、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ａと軸方向に対称な構造を有する。

【0056】

本実施形態では、軸受側隙間９３は、板材９２の内径側の片面側に形成され、板材９２の外径側は、軸受３ａ，３ｂとケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂに挟まれる。板材９２の内径側の片面側のみに軸受側隙間９３が形成されることにより、軸受３ａ，３ｂが回転軸２に対して傾斜した場合、板材９２が軸受側隙間９３側に撓んで弾性力を発生させる。

【0057】

また図７では、更なる弾性構造７Ｄとして、被軸受支持部材４ａのモータ部１１のロータ１２側と、被軸受支持部材用ハウジング３８ａとの間に板材９２が設けられ、被軸受支持部材用ハウジング３８ａが板材９２の被軸受支持部材４ａと反対側の面の一部のみを軸方向に支持することにより、被軸受支持部材４ａに対して軸方向に弾性反力を付与するものを示す。ここでも、板材９２には例えば金属製の薄い板、例えば金属製ワッシャ等を用いることができ、被軸受支持部材用ハウジング３８ａには板材９２との間に被軸受支持部材側隙間９４が形成される。なお、図７は、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ｄのみを示している。第２インペラ６ｂ側の弾性構造７Ｄは、図４に示すように、ロータ１２を中心として、第１インペラ６ａ側の弾性構造７Ｄと軸方向に対称な構造を有する。

【0058】

本実施形態では、被軸受支持部材側隙間９４は、板材９２の外径側の片面側に形成され、板材９２の内径側は、被軸受支持部材４ａ，４ｂと被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂに挟まれる。板材９２の外径側の片面側のみに被軸受支持部材側隙間９４が形成されることにより、被軸受支持部材４ａ，４ｂが回転軸２に対して傾斜した場合、板材９２が被軸受支持部材側隙間９４側に撓んで弾性力を発生させる。

【0059】

図９は、軸受３ａと被軸受支持部材４ａとが回転軸２に対して僅かに傾いた状態で面接触している状態を示す図である。但し、板材９２の曲がり具合のみを強調して表現し、軸受３ａおよび被軸受支持部材４ａの傾斜は強調せずに表現している。

【0060】

板材９２は、周方向の任意の位置で、軸受側隙間９３側又は被軸受支持部材側隙間９４側に撓むことが可能であるため、軸受３ａ，３ｂと被軸受支持部材４ａ，４ｂが互いに面接触しない状態で軸方向に押し付けられると、軸受３ａ，３ｂと被軸受支持部材４ａ，４ｂは、図９に示すように、それぞれ軸方向に対して傾動すると同時に、板材９２の一部が軸受側隙間９３側又は被軸受支持部材側隙間９４側に撓み、その結果、軸受３ａ，３ｂと被軸受支持部材４ａ，４ｂは、互いに面接触するようになる。なお、図９に示す例では、被軸受支持部材４ａの図中上部の外径側が板材９２を被軸受支持部材側隙間９４側に押圧し、軸受３ａの図中上部の内径側が板材９２を軸受側隙間９３側に押圧しているため、各板材９２が撓んでいる。

【0061】

上記実施形態の変形例として、上記実施形態において、板材９２は、軸受３ａ，３ｂとケーシング側軸受ハウジング３２ａ，３２ｂとの間、被軸受支持部材４ａ，４ｂと被軸受支持部材用ハウジング３８ａ，３８ｂとの間のいずれか一方のみに設けられてもよい。

【0062】

本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、例えば、キャンドモータポンプに適用することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ キャンドモータポンプの軸受構造
２ 回転軸
３ａ，３ｂ 軸受
４ａ，４ｂ 被軸受支持部材
６ａ，６ｂ インペラ
７Ａ,７Ｂ,７Ｃ，７Ｄ 弾性構造
８ キャンドモータポンプ
１１ モータ部
１２ ロータ
３１ ポンプ部
３２ａ，３２ｂ ケーシング側軸受ハウジング
３３ 弾性薄板材
３８ａ，３８ｂ 被軸受支持部材用ハウジング
９２ 板材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】