JP2018013040A - Bearing assembly and pump device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing assembly having a structure in which a gap between a rotary side bearing and a stationary side bearing is not clogged with a foreign body.SOLUTION: A bearing assembly 10 comprises: a stationary side bearing 12 including a cylindrical stationary side radial surface 12a, and a stationary side thrust surface 12b located radially outside the stationary side radial surface 12a; a rotary side bearing 11 including a cylindrical rotary side radial surface 11a surrounding the stationary side radial surface 12a, and a rotary side thrust surface 11b located radially outside the rotary side radial surface 11a; and an intermediate bearing 17 arranged between the rotary side thrust surface 11b and the stationary side thrust surface 12b.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、軸受組立体および該軸受組立体を備えたポンプ装置に関するものである。   The present invention relates to a bearing assembly and a pump device including the bearing assembly.

モータとポンプとが一体的に構成されたキャンドモータポンプは、回転軸とポンプケーシングとの間の隙間を封止するための軸封装置を必要としないため、液体の漏洩は起こらない。したがって、キャンドモータポンプは、液体の漏洩を嫌う分野において広く使用されている。さらに、半導体製造装置など、装置全体を小型化する現場では、場所を取らないアキシャルギャップ型PMモータを搭載したキャンドモータポンプが好ましく使用される。   Since the canned motor pump in which the motor and the pump are integrally formed does not require a shaft seal device for sealing the gap between the rotating shaft and the pump casing, liquid leakage does not occur. Therefore, the canned motor pump is widely used in the field where liquid leakage is disliked. Furthermore, a canned motor pump equipped with an axial gap type PM motor that does not occupy a space is preferably used in the field of downsizing the entire apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus.

図7はモータポンプを示す断面図である。図7に示すモータポンプはアキシャルギャップ型PMモータを搭載したキャンドモータポンプである。図7に示すように、モータポンプは、複数の永久磁石105が埋設された羽根車101と、これらの永久磁石105に作用する磁力を発生するモータ固定子106と、羽根車101を収容するポンプケーシング102と、モータ固定子106を収容するモータケーシング103と、羽根車101のラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受組立体110とを備えている。モータ固定子106および軸受組立体110は、羽根車101の吸込側に配置されている。   FIG. 7 is a sectional view showing a motor pump. The motor pump shown in FIG. 7 is a canned motor pump equipped with an axial gap type PM motor. As shown in FIG. 7, the motor pump includes an impeller 101 in which a plurality of permanent magnets 105 are embedded, a motor stator 106 that generates magnetic force acting on these permanent magnets 105, and a pump that houses the impeller 101. A casing 102, a motor casing 103 that houses the motor stator 106, and a bearing assembly 110 that supports the radial load and the thrust load of the impeller 101 are provided. The motor stator 106 and the bearing assembly 110 are arranged on the suction side of the impeller 101.

羽根車101は単一の軸受組立体110によって回転自在に支持されている。この軸受組立体110は液体の動圧を利用したすべり軸受(動圧軸受)である。この軸受組立体110は、互いに緩やかに係合する回転側軸受111と固定側軸受112の組み合わせから構成される。回転側軸受111は羽根車101に固定されており、固定側軸受112はモータケーシング103に固定されている。   The impeller 101 is rotatably supported by a single bearing assembly 110. The bearing assembly 110 is a sliding bearing (dynamic pressure bearing) that uses the dynamic pressure of liquid. The bearing assembly 110 is composed of a combination of a rotating side bearing 111 and a fixed side bearing 112 that are gently engaged with each other. The rotation-side bearing 111 is fixed to the impeller 101, and the fixed-side bearing 112 is fixed to the motor casing 103.

羽根車101から吐き出された液体の一部は、羽根車101とモータケーシング103との間の微小な隙間を通って軸受組立体110に導かれる。回転側軸受111が羽根車101とともに回転すると、回転側軸受111と固定側軸受112との間に液体の動圧が発生し、これにより羽根車101が軸受組立体110によって非接触に支持される。   A part of the liquid discharged from the impeller 101 is guided to the bearing assembly 110 through a minute gap between the impeller 101 and the motor casing 103. When the rotation-side bearing 111 rotates together with the impeller 101, a fluid dynamic pressure is generated between the rotation-side bearing 111 and the fixed-side bearing 112, whereby the impeller 101 is supported in a non-contact manner by the bearing assembly 110. .

モータポンプを長期的に運転すると、すべり軸受である軸受組立体110は摩耗してしまう。この場合、軸受組立体110を定期的に交換する必要がある。したがって、軸受組立体110として、高い硬度を有し、摩耗の少ない炭化珪素(SiC)を採用することがある。   When the motor pump is operated for a long period of time, the bearing assembly 110, which is a plain bearing, is worn. In this case, the bearing assembly 110 needs to be periodically replaced. Therefore, silicon carbide (SiC) having high hardness and low wear may be employed as the bearing assembly 110.

特開2001−65487号公報JP 2001-65487 A

軸受組立体110に導かれた液体中には異物が含まれていることがあり、この異物が回転側軸受111と固定側軸受112との間に詰まることがある。しかしながら、永久磁石105とモータ固定子106との間には、常時(つまり、モータポンプの運転時および停止時)、磁力が発生しているため、回転側軸受111と固定側軸受112との間には、常時、引き合う力が作用する。したがって、モータポンプの運転中に、回転側軸受111と固定側軸受112との間に異物が一旦詰まると、モータポンプを停止しても、回転側軸受111と固定側軸受112との間に作用する力によって異物が除去されない場合がある。結果として、モータポンプを再度駆動することができないおそれがある。   The liquid guided to the bearing assembly 110 may contain foreign matter, and this foreign matter may be clogged between the rotation-side bearing 111 and the fixed-side bearing 112. However, since a magnetic force is always generated between the permanent magnet 105 and the motor stator 106 (that is, when the motor pump is operated and stopped), the rotation-side bearing 111 and the fixed-side bearing 112 are not connected. At all times, a pulling force acts. Therefore, once foreign matter is clogged between the rotation-side bearing 111 and the fixed-side bearing 112 during the operation of the motor pump, even if the motor pump is stopped, it acts between the rotation-side bearing 111 and the fixed-side bearing 112. The foreign matter may not be removed by the force applied. As a result, there is a possibility that the motor pump cannot be driven again.

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、回転側軸受と固定側軸受との間の隙間に異物が詰まらない構造を有する軸受組立体を提供することを目的とする。また、本発明は、このような軸受組立体を備えたポンプ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-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a bearing assembly having a structure in which foreign matter is not clogged in a gap between a rotary side bearing and a fixed side bearing. Moreover, an object of this invention is to provide the pump apparatus provided with such a bearing assembly.

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、円筒状の固定側ラジアル面、および該固定側ラジアル面の半径方向外側に位置する固定側スラスト面を有する固定側軸受と、前記固定側ラジアル面を囲む円筒状の回転側ラジアル面、および該回転側ラジアル面の半径方向外側に位置する回転側スラスト面を有する回転側軸受と、前記回転側スラスト面と前記固定側スラスト面との間に配置された中間軸受とを備えることを特徴とする軸受組立体である。   In order to achieve the above-described object, one aspect of the present invention includes a fixed-side bearing having a cylindrical fixed-side radial surface, and a fixed-side thrust surface positioned radially outward of the fixed-side radial surface, and the fixed A rotation-side bearing having a cylindrical rotation-side radial surface surrounding the side-radial surface, and a rotation-side thrust surface positioned radially outward of the rotation-side radial surface; and the rotation-side thrust surface and the fixed-side thrust surface A bearing assembly comprising an intermediate bearing disposed therebetween.

本発明の好ましい態様は、前記固定側ラジアル面から外側に突出したストッパー端面を有するストッパーをさらに備えており、前記中間軸受は、前記ストッパーの周囲に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記中間軸受は、前記固定側スラスト面に接触する第1の軸受端面と、前記回転側スラスト面に接触する第2の軸受端面とを有しており、前記第1の軸受端面から前記第2の軸受端面までの距離は、前記固定側スラスト面から前記ストッパーのストッパー端面までの距離よりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーは、前記固定側軸受と一体的に構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーは、前記固定側軸受とは異なる部材から構成されていることを特徴とする。
The preferable aspect of this invention is further equipped with the stopper which has the stopper end surface protruded outside from the said fixed side radial surface, The said intermediate bearing is arrange | positioned around the said stopper, It is characterized by the above-mentioned.
In a preferred aspect of the present invention, the intermediate bearing has a first bearing end surface that contacts the fixed-side thrust surface and a second bearing end surface that contacts the rotating-side thrust surface. The distance from the bearing end surface to the second bearing end surface is greater than the distance from the fixed thrust surface to the stopper end surface of the stopper.
In a preferred aspect of the present invention, the stopper is configured integrally with the fixed-side bearing.
In a preferred aspect of the present invention, the stopper is composed of a member different from the fixed side bearing.

本発明の好ましい態様は、前記中間軸受は、前記固定側軸受および前記回転側軸受よりも軟質な材料から構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記固定側軸受および前記回転側軸受はセラミックから構成されており、前記中間軸受は樹脂から構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記中間軸受は、前記回転側スラスト面と前記固定側スラスト面との間に回転自在に配置されており、前記中間軸受は、前記固定側スラスト面にすべり接触可能な第1の軸受端面と、前記回転側スラスト面にすべり接触可能な第2の軸受端面とを有していることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the intermediate bearing is made of a softer material than the fixed side bearing and the rotary side bearing.
In a preferred aspect of the present invention, the fixed side bearing and the rotary side bearing are made of ceramic, and the intermediate bearing is made of resin.
In a preferred aspect of the present invention, the intermediate bearing is rotatably disposed between the rotation-side thrust surface and the fixed-side thrust surface, and the intermediate bearing is capable of sliding contact with the fixed-side thrust surface. It has the 1st bearing end surface and the 2nd bearing end surface which can be in sliding contact with the said rotation side thrust surface, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の他の態様は、永久磁石が埋設された羽根車と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、前記羽根車を支持する上記軸受組立体とを備え、前記軸受組立体の回転側軸受は前記羽根車に固定されており、前記軸受組立体の固定側軸受は前記モータケーシングに固定されていることを特徴とするポンプ装置である。   Another aspect of the present invention includes an impeller embedded with a permanent magnet, a pump casing that houses the impeller, a motor stator having a plurality of stator coils, and a motor casing that houses the motor stator. And the bearing assembly for supporting the impeller, wherein the rotation side bearing of the bearing assembly is fixed to the impeller, and the fixed side bearing of the bearing assembly is fixed to the motor casing. This is a pump device.

本発明の好ましい態様は、前記軸受組立体は、上記好ましい態様で示された軸受組立体であり、前記回転側軸受と前記ストッパーとの間には第1の軸方向隙間が形成されており、前記羽根車と前記モータケーシングとの間には第2の軸方向隙間が形成されており、前記第1の軸方向隙間は前記第2の軸方向隙間よりも小さいことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、前記インバータ装置は、前記回転側軸受が前記ストッパーに接触して、前記モータ固定子に供給される電流が所定のしきい値を超えると、前記モータ固定子への電流の供給を停止することを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the bearing assembly is the bearing assembly shown in the preferred aspect, and a first axial clearance is formed between the rotation-side bearing and the stopper. A second axial gap is formed between the impeller and the motor casing, and the first axial gap is smaller than the second axial gap.
A preferred aspect of the present invention further includes an inverter device that supplies current to the motor stator, wherein the inverter device contacts the stopper and the current supplied to the motor stator is predetermined. When the threshold value is exceeded, the supply of current to the motor stator is stopped.

軸受組立体は、回転側軸受の回転側スラスト面と固定側軸受の固定側スラスト面との間に配置された中間軸受とを備えている。したがって、軸受組立体に進入した異物は、回転側軸受と中間軸受との間の隙間および/または固定側軸受と中間軸受との間の隙間に詰まることはあっても、回転側軸受と固定側軸受との間に詰まることはない。   The bearing assembly includes an intermediate bearing disposed between the rotation-side thrust surface of the rotation-side bearing and the fixed-side thrust surface of the fixed-side bearing. Therefore, foreign matter that has entered the bearing assembly may be clogged in the gap between the rotation-side bearing and the intermediate bearing and / or the gap between the fixed-side bearing and the intermediate bearing. There is no clogging between the bearings.

本発明の一実施形態に係るポンプ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pump apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 軸受組立体を示す図である。It is a figure which shows a bearing assembly. 中間軸受およびストッパーの拡大図である。It is an enlarged view of an intermediate bearing and a stopper. 中間軸受を軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the intermediate bearing from the axial direction. ストッパーに接触する回転側軸受を示す図である。It is a figure which shows the rotation side bearing which contacts a stopper. 軸受組立体の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of a bearing assembly. モータポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a motor pump.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るポンプ装置を示す断面図である。このポンプ装置は、モータとポンプとが一体的に構成されたモータポンプを備えている。図1に示すモータポンプはアキシャルギャップ型PMモータを搭載したキャンドモータポンプである。図1に示すように、モータポンプは、複数の永久磁石5が埋設された羽根車1と、これらの永久磁石5に作用する磁力を発生するモータ固定子6と、羽根車1を収容するポンプケーシング2と、モータ固定子6を収容するモータケーシング3と、羽根車1のラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受組立体10とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pump device according to an embodiment of the present invention. This pump device includes a motor pump in which a motor and a pump are integrally formed. The motor pump shown in FIG. 1 is a canned motor pump equipped with an axial gap type PM motor. As shown in FIG. 1, the motor pump includes an impeller 1 in which a plurality of permanent magnets 5 are embedded, a motor stator 6 that generates magnetic force acting on these permanent magnets 5, and a pump that houses the impeller 1. A casing 2, a motor casing 3 that houses the motor stator 6, and a bearing assembly 10 that supports a radial load and a thrust load of the impeller 1 are provided.

モータ固定子6および軸受組立体10は、羽根車1の吸込側に配置されている。本実施形態では、複数の永久磁石5が設けられているが、本発明は本実施形態に限定されず、複数の磁極が着磁された1つの永久磁石を用いてもよい。具体的には、S極とN極とが交互に着磁された、複数の磁極を有する1つの環状の永久磁石を用いてもよい。   The motor stator 6 and the bearing assembly 10 are disposed on the suction side of the impeller 1. In the present embodiment, a plurality of permanent magnets 5 are provided, but the present invention is not limited to this embodiment, and a single permanent magnet with a plurality of magnetic poles magnetized may be used. Specifically, one annular permanent magnet having a plurality of magnetic poles in which S poles and N poles are alternately magnetized may be used.

ポンプケーシング2とモータケーシング3との間にはシール部材としてのOリング9が設けられている。Oリング9を設けることにより、ポンプケーシング2とモータケーシング3との間から液体が漏洩することを防止することができる。   An O-ring 9 as a seal member is provided between the pump casing 2 and the motor casing 3. By providing the O-ring 9, it is possible to prevent liquid from leaking between the pump casing 2 and the motor casing 3.

モータケーシング3には、吸込口15aを有する吸込ポート15が連結されている。この吸込ポート15はフランジ形状を有しており、図示しない吸込ラインに接続される。吸込ポート15、モータケーシング3、および軸受組立体10の中心部には、それぞれ液体流路15b,3a,10aが形成されている。これら液体流路15b,3a,10aは一列に連結され、吸込口15aから羽根車1の液体入口まで延びる1つの液体流路を構成する。液体流路15b,3a,10aは、羽根車1の液体入口に連通している。   A suction port 15 having a suction port 15 a is connected to the motor casing 3. The suction port 15 has a flange shape and is connected to a suction line (not shown). Liquid passages 15b, 3a, and 10a are formed in the central portions of the suction port 15, the motor casing 3, and the bearing assembly 10, respectively. These liquid flow paths 15b, 3a, and 10a are connected in a line and constitute one liquid flow path that extends from the suction port 15a to the liquid inlet of the impeller 1. The liquid flow paths 15b, 3a, 10a communicate with the liquid inlet of the impeller 1.

本実施形態に係るモータポンプは、永久磁石5およびモータ固定子6がこれら液体流路15b,3a,10aに沿って配置されるアキシャルギャップ型PMモータを搭載したキャンドモータポンプである。   The motor pump according to the present embodiment is a canned motor pump equipped with an axial gap type PM motor in which the permanent magnet 5 and the motor stator 6 are disposed along the liquid flow paths 15b, 3a, and 10a.

ポンプケーシング2の側面には、吐出口16aを有する吐出ポート16が設けられており、回転する羽根車1によって昇圧された液体は、吐出口16aを通って吐き出される。なお、本実施形態に係るモータポンプは、吸込口15aと吐出口16aが直交する、いわゆるエンドトップ型モータポンプである。   A discharge port 16 having a discharge port 16a is provided on the side surface of the pump casing 2, and the liquid pressurized by the rotating impeller 1 is discharged through the discharge port 16a. The motor pump according to the present embodiment is a so-called end-top type motor pump in which the suction port 15a and the discharge port 16a are orthogonal to each other.

羽根車1は、滑りやすく、かつ摩耗しにくい非磁性材料から形成されている。例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPPS(ポリフェニレンスルファイド)などの樹脂や、セラミックが好適に使用される。ポンプケーシング2およびモータケーシング3も羽根車1と同じ材料から形成することができる。   The impeller 1 is formed of a nonmagnetic material that is slippery and difficult to wear. For example, resins such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and PPS (polyphenylene sulfide), and ceramics are preferably used. The pump casing 2 and the motor casing 3 can also be formed from the same material as the impeller 1.

図2は軸受組立体10を示す図である。羽根車1は単一の軸受組立体10によって回転自在に支持されている。この軸受組立体10は液体の動圧を利用したすべり軸受(動圧軸受)である。この軸受組立体10は、固定側軸受12と、固定側軸受12の周囲に配置される回転側軸受11と、固定側軸受12と回転側軸受11との間に回転自在に配置される中間軸受17とを備えている。   FIG. 2 is a view showing the bearing assembly 10. The impeller 1 is rotatably supported by a single bearing assembly 10. The bearing assembly 10 is a sliding bearing (dynamic pressure bearing) that uses the dynamic pressure of liquid. The bearing assembly 10 includes a fixed-side bearing 12, a rotation-side bearing 11 disposed around the fixed-side bearing 12, and an intermediate bearing disposed rotatably between the fixed-side bearing 12 and the rotation-side bearing 11. 17.

固定側軸受12は、円筒状の固定側ラジアル面12aと、固定側ラジアル面12aの半径方向外側に位置する固定側スラスト面12bとを有している。回転側軸受11は、固定側ラジアル面12aを囲む円筒状の回転側ラジアル面11aと、回転側ラジアル面11aの半径方向外側に位置する回転側スラスト面11bとを有している。回転側軸受11は固定側軸受12を取り囲むように配置されている。中間軸受17は、回転側軸受11の回転側スラスト面11bと固定側軸受12の固定側スラスト面12bとの間に配置されている。   The fixed-side bearing 12 has a cylindrical fixed-side radial surface 12a and a fixed-side thrust surface 12b located on the radially outer side of the fixed-side radial surface 12a. The rotation-side bearing 11 has a cylindrical rotation-side radial surface 11a that surrounds the fixed-side radial surface 12a, and a rotation-side thrust surface 11b that is located radially outward of the rotation-side radial surface 11a. The rotation side bearing 11 is arranged so as to surround the fixed side bearing 12. The intermediate bearing 17 is disposed between the rotation-side thrust surface 11 b of the rotation-side bearing 11 and the fixed-side thrust surface 12 b of the fixed-side bearing 12.

回転側軸受11は、羽根車1に固定されており、羽根車1の液体入口を囲むように配置されている。固定側軸受12は、モータケーシング3に固定されており、回転側軸受11の吸込側に配置されている。   The rotation-side bearing 11 is fixed to the impeller 1 and is disposed so as to surround the liquid inlet of the impeller 1. The fixed side bearing 12 is fixed to the motor casing 3 and is arranged on the suction side of the rotation side bearing 11.

回転側ラジアル面11aおよび固定側ラジアル面12aは羽根車1のラジアル荷重を支持するラジアル面であり、回転側スラスト面11bおよび固定側スラスト面12bは羽根車1のスラスト荷重を支持するスラスト面である。回転側ラジアル面11aおよび固定側ラジアル面12aは羽根車1の軸心と平行であり、回転側スラスト面11bおよび固定側スラスト面12bは羽根車1の軸心に対して垂直である。回転側ラジアル面11aおよび回転側スラスト面11bは互いに垂直であり、固定側ラジアル面12aおよび固定側スラスト面12bは互いに垂直である。なお、回転側軸受11の形状および固定側軸受12の形状は図2の例に限定されず、回転側軸受11および固定側軸受12は、テーパー面を有してもよい。   The rotation-side radial surface 11a and the fixed-side radial surface 12a are radial surfaces that support the radial load of the impeller 1, and the rotation-side thrust surface 11b and the fixed-side thrust surface 12b are thrust surfaces that support the thrust load of the impeller 1. is there. The rotation-side radial surface 11 a and the fixed-side radial surface 12 a are parallel to the axis of the impeller 1, and the rotation-side thrust surface 11 b and the fixed-side thrust surface 12 b are perpendicular to the axis of the impeller 1. The rotation-side radial surface 11a and the rotation-side thrust surface 11b are perpendicular to each other, and the fixed-side radial surface 12a and the fixed-side thrust surface 12b are perpendicular to each other. In addition, the shape of the rotation side bearing 11 and the shape of the fixed side bearing 12 are not limited to the example of FIG. 2, and the rotation side bearing 11 and the fixed side bearing 12 may have a taper surface.

図2に示すように、軸受組立体10は、固定側ラジアル面12aから外側に突出したストッパー端面19bを有するストッパー19をさらに備えている。ストッパー19は、回転側スラスト面11bと固定側スラスト面12bとの間に配置されている。固定側ラジアル面12aおよび固定側スラスト面12bはストッパー19を介して互いに接続されている。   As shown in FIG. 2, the bearing assembly 10 further includes a stopper 19 having a stopper end surface 19b that protrudes outward from the fixed-side radial surface 12a. The stopper 19 is disposed between the rotation side thrust surface 11b and the fixed side thrust surface 12b. The fixed radial surface 12 a and the fixed thrust surface 12 b are connected to each other via a stopper 19.

ストッパー19は、環状形状を有してもよく、または、固定側ラジアル面12aの周方向に沿って等間隔に配置された複数の部材から構成されてもよい。本実施形態では、ストッパー19は固定側軸受12と一体的に構成されている。   The stopper 19 may have an annular shape, or may be composed of a plurality of members arranged at equal intervals along the circumferential direction of the fixed-side radial surface 12a. In the present embodiment, the stopper 19 is configured integrally with the fixed-side bearing 12.

中間軸受17は、環状形状を有しており、固定側軸受12の固定側スラスト面12bに接触する第1の軸受端面17aと、回転側軸受11の回転側スラスト面11bに接触する第2の軸受端面17bと、第1の軸受端面17aと第2の軸受端面17bとを接続する内面17cとを有している。回転側軸受11、固定側軸受12、および中間軸受17は互いに同心状に配置されている。   The intermediate bearing 17 has an annular shape, and includes a first bearing end surface 17 a that contacts the fixed thrust surface 12 b of the fixed bearing 12 and a second contact that contacts the rotating thrust surface 11 b of the rotating bearing 11. It has a bearing end surface 17b and an inner surface 17c that connects the first bearing end surface 17a and the second bearing end surface 17b. The rotation side bearing 11, the fixed side bearing 12, and the intermediate bearing 17 are arranged concentrically with each other.

中間軸受17は、ストッパー19の周囲に配置されている。より具体的には、中間軸受17の内面17cはストッパー19の外面19aに対向している。ストッパー19は、回転側軸受11の回転側スラスト面11bと、固定側軸受12の固定側スラスト面12bと、中間軸受17の内面17cとの間に位置している。ただし、中間軸受17およびストッパー19の位置関係はこの実施形態に限定されない。一実施形態では、ストッパー19は、羽根車1の軸心に対して垂直な方向において、中間軸受17の外側に配置されてもよい。つまり、中間軸受17は固定側軸受12の中心側に配置され、ストッパー19は中間軸受17の外側に配置されてもよい。   The intermediate bearing 17 is disposed around the stopper 19. More specifically, the inner surface 17 c of the intermediate bearing 17 faces the outer surface 19 a of the stopper 19. The stopper 19 is located between the rotation-side thrust surface 11 b of the rotation-side bearing 11, the fixed-side thrust surface 12 b of the fixed-side bearing 12, and the inner surface 17 c of the intermediate bearing 17. However, the positional relationship between the intermediate bearing 17 and the stopper 19 is not limited to this embodiment. In one embodiment, the stopper 19 may be disposed outside the intermediate bearing 17 in a direction perpendicular to the axis of the impeller 1. That is, the intermediate bearing 17 may be disposed on the center side of the fixed-side bearing 12, and the stopper 19 may be disposed outside the intermediate bearing 17.

図3は中間軸受17およびストッパー19の拡大図である。図3に示すように、ストッパー19のストッパー端面19bは回転側スラスト面11bに対向している。中間軸受17の第1の軸受端面17aから第2の軸受端面17bまでの第1の距離D1は固定側軸受12の固定側スラスト面12bからストッパー19のストッパー端面19bまでの第2の距離D2よりも大きい。すなわち、中間軸受17の軸方向の厚さは固定側スラスト面12bからストッパー端面19bまでの距離よりも大きい。中間軸受17の第2の軸受端面17bはストッパー19のストッパー端面19bよりも回転側軸受11に近接しており、中間軸受17の内面17cの一部はストッパー19から露出している。   FIG. 3 is an enlarged view of the intermediate bearing 17 and the stopper 19. As shown in FIG. 3, the stopper end surface 19b of the stopper 19 faces the rotation-side thrust surface 11b. The first distance D1 from the first bearing end surface 17a of the intermediate bearing 17 to the second bearing end surface 17b is greater than the second distance D2 from the fixed thrust surface 12b of the fixed bearing 12 to the stopper end surface 19b of the stopper 19. Is also big. That is, the axial thickness of the intermediate bearing 17 is larger than the distance from the fixed thrust surface 12b to the stopper end surface 19b. The second bearing end surface 17 b of the intermediate bearing 17 is closer to the rotation-side bearing 11 than the stopper end surface 19 b of the stopper 19, and a part of the inner surface 17 c of the intermediate bearing 17 is exposed from the stopper 19.

図2に示すように、回転側軸受11とストッパー19との間には第1の軸方向隙間G1が形成されており、羽根車1とモータケーシング3との間には第2の軸方向隙間G2が形成されており、第1の軸方向隙間G1は第2の軸方向隙間G2よりも小さい。以下、第1の軸方向隙間G1を単に第1の隙間G1と呼ぶことがあり、第2の軸方向隙間G2を単に第2の隙間G2と呼ぶことがある。   As shown in FIG. 2, a first axial gap G <b> 1 is formed between the rotary bearing 11 and the stopper 19, and a second axial gap is formed between the impeller 1 and the motor casing 3. G2 is formed, and the first axial gap G1 is smaller than the second axial gap G2. Hereinafter, the first axial gap G1 may be simply referred to as a first gap G1, and the second axial gap G2 may be simply referred to as a second gap G2.

羽根車1とモータケーシング3とは第2の隙間G2を介して対向しており、羽根車1は、モータ固定子6により発生する回転磁界が永久磁石5に作用することによって回転する。羽根車1とモータケーシング3との間の第2の隙間G2は、互いに接触しない程度でできるだけ小さいことが好ましい。   The impeller 1 and the motor casing 3 are opposed to each other through the second gap G <b> 2, and the impeller 1 rotates when a rotating magnetic field generated by the motor stator 6 acts on the permanent magnet 5. The second gap G2 between the impeller 1 and the motor casing 3 is preferably as small as possible so as not to contact each other.

羽根車1から吐き出された液体の一部は、羽根車1とモータケーシング3との間の微小な隙間G2を通って軸受組立体10に導かれる。回転側軸受11が羽根車1とともに回転すると、回転側軸受11と中間軸受17との間および/または中間軸受17と固定側軸受12との間に液体の動圧が発生し、これにより羽根車1が軸受組立体10によって非接触に支持される。このような構成により、羽根車1の傾動は軸受組立体10により制限される。   A part of the liquid discharged from the impeller 1 is guided to the bearing assembly 10 through a minute gap G2 between the impeller 1 and the motor casing 3. When the rotation-side bearing 11 rotates together with the impeller 1, liquid dynamic pressure is generated between the rotation-side bearing 11 and the intermediate bearing 17 and / or between the intermediate bearing 17 and the fixed-side bearing 12. 1 is supported in a non-contact manner by the bearing assembly 10. With such a configuration, the tilting of the impeller 1 is limited by the bearing assembly 10.

図4は中間軸受17を軸方向から見た図である。図4に示すように、中間軸受17の第1の軸受端面17aには、動圧を発生させるための複数の溝30が形成されている。これら複数の溝30は放射状に延びている。このような複数の溝30を設けることにより、中間軸受17の第1の軸受端面17aと固定側軸受12の固定側スラスト面12bとの間に動圧を均一に発生することができる。本実施形態では、3つの溝30が設けられているが、溝の数はこの実施形態に限定されない。図示しないが、中間軸受17の第2の軸受端面17bにも複数の溝が設けられている。したがって、中間軸受17の第2の軸受端面17bと回転側軸受11の回転側スラスト面11bとの間にも動圧を均一に発生することができる。第1の軸受端面17aおよび第2の軸受端面17bに複数の溝を設ける代わりに、回転側軸受11の回転側スラスト面11bや固定側軸受12の固定側スラスト面12bに複数の溝を設けてもよい。   FIG. 4 is a view of the intermediate bearing 17 as seen from the axial direction. As shown in FIG. 4, the first bearing end surface 17a of the intermediate bearing 17 is formed with a plurality of grooves 30 for generating dynamic pressure. The plurality of grooves 30 extend radially. By providing such a plurality of grooves 30, it is possible to uniformly generate dynamic pressure between the first bearing end surface 17 a of the intermediate bearing 17 and the fixed thrust surface 12 b of the fixed bearing 12. In the present embodiment, three grooves 30 are provided, but the number of grooves is not limited to this embodiment. Although not shown, the second bearing end surface 17b of the intermediate bearing 17 is also provided with a plurality of grooves. Therefore, the dynamic pressure can be evenly generated between the second bearing end surface 17 b of the intermediate bearing 17 and the rotation-side thrust surface 11 b of the rotation-side bearing 11. Instead of providing a plurality of grooves on the first bearing end surface 17a and the second bearing end surface 17b, a plurality of grooves are provided on the rotation side thrust surface 11b of the rotation side bearing 11 and the fixed side thrust surface 12b of the fixed side bearing 12. Also good.

羽根車1の回転によって移送される液体中に異物が含まれていると、軸受組立体10に異物が進入するおそれがある。本実施形態によれば、軸受組立体10は、回転側軸受11の回転側スラスト面11bと固定側軸受12の固定側スラスト面12bとの間に配置された中間軸受17を備えている。したがって、軸受組立体10に進入した異物は、回転側軸受11と中間軸受17との間の隙間および/または固定側軸受12と中間軸受17との間の隙間に詰まることはあっても、回転側軸受11と固定側軸受12との間の隙間に詰まることはない。   If foreign matter is contained in the liquid transferred by the rotation of the impeller 1, the foreign matter may enter the bearing assembly 10. According to this embodiment, the bearing assembly 10 includes the intermediate bearing 17 disposed between the rotation-side thrust surface 11 b of the rotation-side bearing 11 and the fixed-side thrust surface 12 b of the fixed-side bearing 12. Accordingly, the foreign matter that has entered the bearing assembly 10 may be clogged in the gap between the rotation-side bearing 11 and the intermediate bearing 17 and / or the gap between the fixed-side bearing 12 and the intermediate bearing 17. The gap between the side bearing 11 and the fixed side bearing 12 is not clogged.

中間軸受17は回転側軸受11および固定側軸受12よりも軟質な材料から構成されている。一実施形態では、回転側軸受11および固定側軸受12は、高い摺動抵抗および高い耐摩耗性を有する材料、例えば、炭化珪素(SiC)や二酸化珪素(SiO)などのセラミックから構成されている。中間軸受17は、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPPS(ポリフェニレンスルファイド)やナイロンなどの樹脂から構成されている。 The intermediate bearing 17 is made of a softer material than the rotation side bearing 11 and the fixed side bearing 12. In one embodiment, the rotation-side bearing 11 and the fixed-side bearing 12 are made of a material having high sliding resistance and high wear resistance, for example, ceramic such as silicon carbide (SiC) or silicon dioxide (SiO 2 ). Yes. The intermediate bearing 17 is made of a resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), PPS (polyphenylene sulfide), or nylon.

軸受組立体10に進入した異物は、回転側軸受11と中間軸受17との間の隙間および/または固定側軸受12と中間軸受17との間の隙間に詰まることがある。本実施形態によれば、中間軸受17は回転側軸受11および固定側軸受12よりも軟質な材料から構成されているため、中間軸受17は、その内部に異物を埋めることができる。したがって、羽根車1の回転が異物によって阻害されることを防止することができ、結果的に、モータポンプの運転を継続することができる。   The foreign matter that has entered the bearing assembly 10 may be clogged in the gap between the rotation-side bearing 11 and the intermediate bearing 17 and / or the gap between the fixed-side bearing 12 and the intermediate bearing 17. According to the present embodiment, since the intermediate bearing 17 is made of a softer material than the rotation-side bearing 11 and the fixed-side bearing 12, the intermediate bearing 17 can bury foreign matter therein. Therefore, the rotation of the impeller 1 can be prevented from being obstructed by the foreign matter, and as a result, the operation of the motor pump can be continued.

図1に示すように、ポンプ装置は、モータ固定子6に電流を供給するインバータ装置26をさらに備えている。モータ固定子6は、固定子コア6Aと、複数の固定子コイル6Bとを有している。これら複数の固定子コイル6Bは環状に配列されている。羽根車1およびモータ固定子6は、軸受組立体10および吸込口15aと同心状に配列されている。   As shown in FIG. 1, the pump device further includes an inverter device 26 that supplies current to the motor stator 6. The motor stator 6 has a stator core 6A and a plurality of stator coils 6B. The plurality of stator coils 6B are arranged in an annular shape. The impeller 1 and the motor stator 6 are arranged concentrically with the bearing assembly 10 and the suction port 15a.

固定子コイル6Bは、リード線25を介してインバータ装置26に接続されている。このインバータ装置26は、電流をモータ固定子6の固定子コイル6Bに供給して、モータ固定子6に回転磁界を発生させる。この回転磁界は羽根車1に埋設されている永久磁石5に作用し、羽根車1を回転駆動する。羽根車1のトルクはモータ固定子6に供給される電流の大きさに依存する。羽根車1にかかる負荷が一定である限り、羽根車1が予め定められた速度で回転している間は、モータ固定子6に供給される電流は概ね一定である。   The stator coil 6 </ b> B is connected to the inverter device 26 via the lead wire 25. The inverter device 26 supplies current to the stator coil 6 </ b> B of the motor stator 6 to generate a rotating magnetic field in the motor stator 6. This rotating magnetic field acts on the permanent magnet 5 embedded in the impeller 1 and rotationally drives the impeller 1. The torque of the impeller 1 depends on the magnitude of current supplied to the motor stator 6. As long as the load applied to the impeller 1 is constant, the current supplied to the motor stator 6 is substantially constant while the impeller 1 rotates at a predetermined speed.

羽根車1が回転すると、液体は吸込口15aから羽根車1の液体入口に導入される。液体は羽根車1の回転によって昇圧され、吐出口16aから吐き出される。羽根車1が液体を移送している間、羽根車1の背面は昇圧された液体によって吸込側に(すなわち吸込口15aに向かって)押圧される。軸受組立体10は、羽根車1の吸込側に配置されているので、羽根車1のスラスト荷重を吸込側から支持する。   When the impeller 1 rotates, the liquid is introduced into the liquid inlet of the impeller 1 from the suction port 15a. The liquid is pressurized by the rotation of the impeller 1 and discharged from the discharge port 16a. While the impeller 1 is transferring liquid, the back surface of the impeller 1 is pressed to the suction side (that is, toward the suction port 15a) by the pressurized liquid. Since the bearing assembly 10 is disposed on the suction side of the impeller 1, the bearing assembly 10 supports the thrust load of the impeller 1 from the suction side.

図5はストッパー19に接触する回転側軸受11を示す図である。羽根車1が回転すると、回転側軸受11は中間軸受17にすべり接触し、または回転側軸受11とともに回転する中間軸受17は固定側軸受12にすべり接触する。このとき、回転側軸受11とストッパー19との間には第1の隙間G1(図2参照)が形成されているので、回転側軸受11はストッパー19には接触しない。   FIG. 5 is a view showing the rotation-side bearing 11 in contact with the stopper 19. When the impeller 1 rotates, the rotation-side bearing 11 is in sliding contact with the intermediate bearing 17, or the intermediate bearing 17 that rotates together with the rotation-side bearing 11 is in sliding contact with the fixed-side bearing 12. At this time, since the first gap G <b> 1 (see FIG. 2) is formed between the rotation side bearing 11 and the stopper 19, the rotation side bearing 11 does not contact the stopper 19.

このように、中間軸受17は、回転側スラスト面11bと固定側スラスト面12bとの間に回転自在に配置されており、第1の軸受端面17aおよび第2の軸受端面17bは、それぞれ、固定側スラスト面12bおよび回転側スラスト面11bにすべり接触可能である。したがって、軸受端面17a,17bのうちのいずれか一方の面とスラスト面12b,11bのうちのいずれか一方の面との間の摺動性が悪化した場合は、軸受端面17a,17bのうちの他方の面とスラスト面12b,11bのうちの他方の面とが摺動する。   Thus, the intermediate bearing 17 is rotatably disposed between the rotation-side thrust surface 11b and the fixed-side thrust surface 12b, and the first bearing end surface 17a and the second bearing end surface 17b are respectively fixed. The sliding contact with the side thrust surface 12b and the rotation side thrust surface 11b is possible. Therefore, when the slidability between any one of the bearing end faces 17a and 17b and any one of the thrust faces 12b and 11b deteriorates, the bearing end faces 17a and 17b The other surface and the other of the thrust surfaces 12b and 11b slide.

モータポンプの運転を継続すると、軟質な材料から構成された中間軸受17はやがて摩耗する。上述したように、回転側軸受11とストッパー19との間の第1の隙間G1は羽根車1とモータケーシング3との間の第2の隙間G2よりも小さい。したがって、中間軸受17の摩耗が進行すると、回転側軸受11は、羽根車1がモータケーシング3に接触する前にストッパー19に接触する。このような構成により、羽根車1がモータケーシング3に接触することを防止することができ、羽根車1とモータケーシング3との接触に起因する羽根車1および/またはモータケーシング3の破損を防止することができる。   If the operation of the motor pump is continued, the intermediate bearing 17 made of a soft material will eventually wear out. As described above, the first gap G1 between the rotation-side bearing 11 and the stopper 19 is smaller than the second gap G2 between the impeller 1 and the motor casing 3. Therefore, when the wear of the intermediate bearing 17 proceeds, the rotation-side bearing 11 contacts the stopper 19 before the impeller 1 contacts the motor casing 3. With such a configuration, the impeller 1 can be prevented from contacting the motor casing 3, and the impeller 1 and / or the motor casing 3 can be prevented from being damaged due to the contact between the impeller 1 and the motor casing 3. can do.

回転する回転側軸受11がストッパー19にすべり接触すると、羽根車1にかかる負荷が上昇し、インバータ装置26からモータ固定子6に供給される電流が上昇する。モータ固定子6に供給される電流が所定のしきい値を超えると、インバータ装置26は、モータ固定子6への電流の供給を停止し、羽根車1の回転を停止させる。インバータ装置26は、羽根車1の回転を停止させずに、警報を発してもよく、または、羽根車1の回転を停止させるとともに警報を発してもよい。このような構成により、ユーザーは、中間軸受17の交換時期を適切に判断することができる。インバータ装置26は、羽根車1の回転を停止させたり、警報を発する機能を備えており、このような機能はインバータ装置26の過負荷保護機能と呼ばれる。   When the rotating rotary bearing 11 is in sliding contact with the stopper 19, the load applied to the impeller 1 is increased, and the current supplied from the inverter device 26 to the motor stator 6 is increased. When the current supplied to the motor stator 6 exceeds a predetermined threshold value, the inverter device 26 stops supplying current to the motor stator 6 and stops the rotation of the impeller 1. The inverter device 26 may issue an alarm without stopping the rotation of the impeller 1, or may stop the rotation of the impeller 1 and issue an alarm. With such a configuration, the user can appropriately determine the replacement time of the intermediate bearing 17. The inverter device 26 has a function of stopping the rotation of the impeller 1 and issuing an alarm. Such a function is called an overload protection function of the inverter device 26.

ポンプ装置の運転時において、回転する回転側軸受11が中間軸受17にすべり接触すると、または、回転側軸受11とともに回転する中間軸受17が固定側軸受12にすべり接触すると、電流は僅かに上昇する。したがって、所定のしきい値は任意に決定されるが、回転側軸受11と中間軸受17とのすべり接触(または中間軸受17と固定側軸受12とのすべり接触)によって僅かに上昇する電流の値よりも高い値であることが望ましい。   During operation of the pump device, when the rotating rotary bearing 11 is in sliding contact with the intermediate bearing 17 or when the intermediate bearing 17 rotating with the rotating bearing 11 is in sliding contact with the fixed bearing 12, the current slightly increases. . Accordingly, the predetermined threshold value is arbitrarily determined, but the value of the current slightly increased by the sliding contact between the rotation-side bearing 11 and the intermediate bearing 17 (or the sliding contact between the intermediate bearing 17 and the fixed-side bearing 12). A higher value is desirable.

本実施形態によれば、上述した過負荷保護機能を利用することにより、軸受組立体10の異常を安価に検知することが可能となる。つまり、特許文献1の構成では、軸受摩耗検知器は、軸受の摩耗を複数の誘導型センサの誘起電圧の差に基づいて検出する。しかしながら、このような構成では、複数のセンサ部品と検知回路が必要となり、軸受の摩耗を検知するために必要な部品点数が多くなる。したがって、装置全体を小型化することは困難である。さらに、このような構成では、配線作業や組み立て作業が複雑になり、初期調整も必要となる。本実施形態によれば、このような複雑な構成は不要であるので、ポンプ装置を小型化することができ、コストを低減することができる。   According to the present embodiment, it is possible to detect an abnormality of the bearing assembly 10 at low cost by using the above-described overload protection function. That is, in the configuration of Patent Document 1, the bearing wear detector detects the wear of the bearing based on the difference between the induced voltages of the plurality of induction sensors. However, in such a configuration, a plurality of sensor parts and a detection circuit are required, and the number of parts necessary for detecting bearing wear increases. Therefore, it is difficult to reduce the size of the entire apparatus. Further, in such a configuration, wiring work and assembly work become complicated, and initial adjustment is also required. According to the present embodiment, since such a complicated configuration is unnecessary, the pump device can be reduced in size and the cost can be reduced.

さらに、一般的には、センサ部品を精度よくポンプ装置に取り付ける必要があるが、本実施形態によれば、センサ部品は不要であるため、センサ部品の配置を考慮することなくポンプ装置の寸法を容易に変更することができる。   Furthermore, in general, it is necessary to attach the sensor component to the pump device with high accuracy. However, according to the present embodiment, the sensor component is unnecessary, so the dimensions of the pump device can be reduced without considering the arrangement of the sensor component. It can be easily changed.

図6は軸受組立体10の他の実施形態を示す図である。本実施形態において、上述した実施形態と同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。   FIG. 6 is a view showing another embodiment of the bearing assembly 10. In the present embodiment, members that are the same as or correspond to those in the above-described embodiment are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

図6に示すように、ストッパー19は固定側軸受12とは異なる部材から構成されてもよい。本実施形態においても、ストッパー19は、高い摺動抵抗を有し、かつ高い耐摩耗性を有する材料から構成されている。上述した実施形態では、ストッパー19は固定側軸受12と同一の材料から構成されるが、本実施形態では、ストッパー19は固定側軸受12よりも高い摺動抵抗を有し、かつ高い耐摩耗性を有する部材から構成することができる。一実施形態では、ストッパー19は、炭化珪素(SiC)、アルミナ(Al)、二酸化珪素(SiO)、またはステンレス(SUS)から構成される。 As shown in FIG. 6, the stopper 19 may be composed of a member different from the fixed side bearing 12. Also in this embodiment, the stopper 19 is made of a material having high sliding resistance and high wear resistance. In the embodiment described above, the stopper 19 is made of the same material as that of the fixed-side bearing 12. However, in this embodiment, the stopper 19 has a higher sliding resistance than the fixed-side bearing 12 and has a high wear resistance. It can comprise from the member which has. In one embodiment, the stopper 19 is made of silicon carbide (SiC), alumina (Al 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), or stainless steel (SUS).

ストッパー19は固定側軸受12から取り外し可能に構成されている。したがって、回転側軸受11とストッパー19とのすべり接触によるストッパー19の摩耗に起因してストッパー19を交換する必要が生じたとしても、固定側軸受12の全体を交換する必要はない。この場合、ストッパー19のみを交換すればよい。結果として、軸受組立体10の交換に必要なコストを低減することができる。   The stopper 19 is configured to be removable from the fixed side bearing 12. Therefore, even if it is necessary to replace the stopper 19 due to wear of the stopper 19 due to sliding contact between the rotation-side bearing 11 and the stopper 19, it is not necessary to replace the entire fixed-side bearing 12. In this case, only the stopper 19 needs to be replaced. As a result, the cost required for replacement of the bearing assembly 10 can be reduced.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。   The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the widest scope according to the technical idea defined by the claims.

1 羽根車
2 ポンプケーシング
3 モータケーシング
5 永久磁石
6 モータ固定子
6A 固定子コア
6B 固定子コイル
10 軸受組立体
11 回転側軸受
11a 回転側ラジアル面
11b 回転側スラスト面
12 固定側軸受
12a 固定側ラジアル面
12b 固定側スラスト面
15 吸込ポート
16 吐出ポート
17 中間軸受
17a 第1の軸受端面
17b 第2の軸受端面
17c 内面
19 ストッパー
19a 外面
19b ストッパー端面
25 リード線
26 インバータ装置
30 溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impeller 2 Pump casing 3 Motor casing 5 Permanent magnet 6 Motor stator 6A Stator core 6B Stator coil 10 Bearing assembly 11 Rotating side bearing 11a Rotating side radial surface 11b Rotating side thrust surface 12 Fixed side bearing 12a Fixed side radial Surface 12b Fixed thrust surface 15 Suction port 16 Discharge port 17 Intermediate bearing 17a First bearing end surface 17b Second bearing end surface 17c Inner surface 19 Stopper 19a Outer surface 19b Stopper end surface 25 Lead wire 26 Inverter device 30 Groove

Claims (11)

円筒状の固定側ラジアル面、および該固定側ラジアル面の半径方向外側に位置する固定側スラスト面を有する固定側軸受と、
前記固定側ラジアル面を囲む円筒状の回転側ラジアル面、および該回転側ラジアル面の半径方向外側に位置する回転側スラスト面を有する回転側軸受と、
前記回転側スラスト面と前記固定側スラスト面との間に配置された中間軸受とを備えることを特徴とする軸受組立体。
A fixed-side bearing having a cylindrical fixed-side radial surface, and a fixed-side thrust surface located radially outward of the fixed-side radial surface;
A rotation-side bearing having a cylindrical rotation-side radial surface surrounding the fixed-side radial surface, and a rotation-side thrust surface located radially outside the rotation-side radial surface;
A bearing assembly comprising: an intermediate bearing disposed between the rotation-side thrust surface and the fixed-side thrust surface.
前記固定側ラジアル面から外側に突出したストッパー端面を有するストッパーをさらに備えており、
前記中間軸受は、前記ストッパーの周囲に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受組立体。
A stopper having a stopper end surface protruding outward from the fixed-side radial surface;
The bearing assembly according to claim 1, wherein the intermediate bearing is disposed around the stopper.
前記中間軸受は、前記固定側スラスト面に接触する第1の軸受端面と、前記回転側スラスト面に接触する第2の軸受端面とを有しており、
前記第1の軸受端面から前記第2の軸受端面までの距離は、前記固定側スラスト面から前記ストッパーのストッパー端面までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項2に記載の軸受組立体。
The intermediate bearing has a first bearing end surface that contacts the fixed-side thrust surface, and a second bearing end surface that contacts the rotating-side thrust surface,
The bearing assembly according to claim 2, wherein a distance from the first bearing end surface to the second bearing end surface is larger than a distance from the fixed-side thrust surface to a stopper end surface of the stopper.
前記ストッパーは、前記固定側軸受と一体的に構成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の軸受組立体。   The bearing assembly according to claim 2, wherein the stopper is configured integrally with the fixed-side bearing. 前記ストッパーは、前記固定側軸受とは異なる部材から構成されていることを特徴とする請求項2または3に記載の軸受組立体。   The bearing assembly according to claim 2, wherein the stopper is made of a member different from the fixed-side bearing. 前記中間軸受は、前記固定側軸受および前記回転側軸受よりも軟質な材料から構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の軸受組立体。   The bearing assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein the intermediate bearing is made of a softer material than the fixed side bearing and the rotation side bearing. 前記固定側軸受および前記回転側軸受はセラミックから構成されており、
前記中間軸受は樹脂から構成されていることを特徴とする請求項6に記載の軸受組立体。
The fixed side bearing and the rotary side bearing are made of ceramic,
The bearing assembly according to claim 6, wherein the intermediate bearing is made of resin.
前記中間軸受は、前記回転側スラスト面と前記固定側スラスト面との間に回転自在に配置されており、
前記中間軸受は、前記固定側スラスト面にすべり接触可能な第1の軸受端面と、前記回転側スラスト面にすべり接触可能な第2の軸受端面とを有していることを特徴とする請求項1に記載の軸受組立体。
The intermediate bearing is rotatably disposed between the rotation-side thrust surface and the fixed-side thrust surface,
The intermediate bearing has a first bearing end surface capable of sliding contact with the fixed-side thrust surface and a second bearing end surface capable of sliding contact with the rotating-side thrust surface. 2. The bearing assembly according to 1.
永久磁石が埋設された羽根車と、
前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
複数の固定子コイルを有するモータ固定子と、
前記モータ固定子を収容するモータケーシングと、
前記羽根車を支持する請求項1乃至8のいずれか一項に記載の軸受組立体とを備え、
前記軸受組立体の回転側軸受は前記羽根車に固定されており、
前記軸受組立体の固定側軸受は前記モータケーシングに固定されていることを特徴とするポンプ装置。
An impeller with a permanent magnet embedded therein;
A pump casing that houses the impeller;
A motor stator having a plurality of stator coils;
A motor casing that houses the motor stator;
The bearing assembly according to any one of claims 1 to 8, which supports the impeller.
The rotation side bearing of the bearing assembly is fixed to the impeller,
The pump device according to claim 1, wherein a fixed side bearing of the bearing assembly is fixed to the motor casing.
前記軸受組立体は、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の軸受組立体であり、
前記回転側軸受と前記ストッパーとの間には第1の軸方向隙間が形成されており、
前記羽根車と前記モータケーシングとの間には第2の軸方向隙間が形成されており、
前記第1の軸方向隙間は前記第2の軸方向隙間よりも小さいことを特徴とする請求項9に記載のポンプ装置。
The bearing assembly is a bearing assembly according to any one of claims 2 to 5,
A first axial gap is formed between the rotation side bearing and the stopper,
A second axial gap is formed between the impeller and the motor casing,
The pump device according to claim 9, wherein the first axial gap is smaller than the second axial gap.
前記モータ固定子に電流を供給するインバータ装置をさらに備え、
前記インバータ装置は、前記回転側軸受が前記ストッパーに接触して、前記モータ固定子に供給される電流が所定のしきい値を超えると、前記モータ固定子への電流の供給を停止することを特徴とする請求項10に記載のポンプ装置。
An inverter device for supplying current to the motor stator;
The inverter device stops the supply of current to the motor stator when the rotation-side bearing contacts the stopper and the current supplied to the motor stator exceeds a predetermined threshold value. The pump device according to claim 10.
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