(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を導入する導入口と、液体を導出するための導出口とを備えたケーシングと、
上記ケーシング内に回転自在に格納されたインペラと、
上記インペラを回転駆動するための駆動源と、
上記インペラの回転中心に配置されると共に、上記ケーシング内に固定された円柱状の固定軸と、
上記固定軸と摺動するように対向配置され該固定軸に対して回転すると共に、上記固定軸に支承され、かつ上記インペラに一体的に装着される滑り軸受けと、
上記駆動源によって回転されると共に、上記ケーシングの外側で上記インペラと対向する位置に配置される誘導マグネットと、
上記インペラに設けられると共に、上記誘導マグネットに追従する従動マグネットと、
上記滑り軸受けに設けられると共に、上記固定軸の外周面端部をテーパー面の途中部分で受ける内周面と、
を具備し、
上記固定軸または上記滑り軸受けの一方を他方へ圧接させた状態で上記固定軸に対して上記滑り軸受けを回転させると共に、
上記インペラを上記固定軸の軸方向に移動可能とすると共に、
上記ケーシングに液体がない状態では上記固定軸の外周面端部が上記滑り軸受けの内周面に摺接しながら上記インペラが回転し、
上記ケーシング内に液体がある状態では上記固定軸の外周面端部が上記滑り軸受けの内周面から離れて上記インペラが回転する、
ことを特徴とする液体ポンプ。
【請求項２】
前記滑り軸受けの内周面の内径を、前記固定軸の外径より小さくしたことを特徴とする請求項１記載の液体ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受け装置に関し、特に、液体を汲み上げるポンプのインペラの回転中心軸の摺動部分に使用して好適な軸受け装置に関する。また、本発明は、この軸受け装置を用いた液体ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、軸受け装置の軸と滑り軸受けとの間には、僅かなクリアランスが設けられており、このクリアランスに潤滑油等を介在させることにより軸と滑り軸受けとがスムーズに相対回転するものとなっている。しかしながら、冷蔵庫の製氷機へ水を供給するためのポンプや電気ジャーポット用のポンプ等、人が口にする液体を汲み上げるポンプに使用されるインペラ（液体撹拌用の羽根部材）の中心軸の摺動部分に用いられる軸受け装置には、その製品の性質上、潤滑油を用いることができない。そのため、このようなポンプに使用される軸受け装置には、通常、潤滑油を用いない。なお、このようなポンプでは、潤滑油を用なくても、ポンプ内に浸入してくる液体が摺動部分の潤滑油の代わりとなるので、スムーズにノイズもなくインペラが回転することとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、冷蔵庫の製氷機への水供給用ポンプの場合は、供給タンク内に水が供給されていないにもかかわらず、冷蔵庫本体の制御によって、ポンプ動作、すなわちインペラの回転駆動が行われる場合がある。このように、供給する液体のない状態でインペラを空回りさせると、軸受け装置の摺動部分に潤滑材がないので、軸と滑り軸受けとがスムーズに相対回転しない。しかも、僅かなクリアランスがあるため、ポンプの軸受け装置には、軸と滑り軸受けとがぶつかることによって、いわゆる「タタキ音」と呼ばれるノイズが発生するという問題が生じる。
【０００４】
本発明の目的は、上述した問題に鑑みて、潤滑油がなくとも軸と滑り軸受けとをスムーズに摺動させることによって、「タタキ音」の生じない軸受け装置及びこの軸受け装置を用いた液体ポンプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の液体ポンプは、液体を導入する導入口と、液体を導出するための導出口とを備えたケーシングと、ケーシング内に回転自在に格納されたインペラと、インペラを回転駆動するための駆動源と、インペラの回転中心に配置されると共に、ケーシング内に固定された円柱状の固定軸と、固定軸と摺動するように対向配置され該固定軸に対して回転すると共に、固定軸に支承され、かつインペラに一体的に装着される滑り軸受けと、駆動源によって回転されると共に、ケーシングの外側でインペラと対向する位置に配置される誘導マグネットと、インペラに設けられると共に、誘導マグネットに追従する従動マグネットと、滑り軸受けに設けられると共に、固定軸の外周面端部をテーパー面の途中部分で受ける内周面と、を具備し、固定軸または滑り軸受けの一方を他方へ圧接させた状態で固定軸に対して滑り軸受けを回転させると共に、インペラを固定軸の軸方向に移動可能とすると共に、ケーシングに液体がない状態では固定軸の外周面端部が滑り軸受けの内周面に摺接しながらインペラが回転し、ケーシング内に液体がある状態では固定軸の外周面端部が滑り軸受けの内周面から離れてインペラが回転する、こととしている。
【０００６】
そのため、固定軸と滑り軸受けとの間のクリアランスがなくなり、固定軸と滑り軸受けとがぶつかることはない。また、ケーシング内に液体がない状態でインペラを空回りさせたとしても、固定軸と滑り軸受けとが確実に圧接しながら相対回転するので、固定軸と滑り軸受けとがぶつかり合うことがない。さらに、ケーシングの内部空間は、駆動源側と完全に隔離されることとなるので、駆動源側に液体が流れ込むことが防止される。また、インペラが誘導マグネットによって固定軸の軸方向に引き寄せられるので、このインペラの軸方向への力を利用して固定軸と滑り軸受けとの圧接を確実にすることができる。さらに、液体のある状態では、固定軸と滑り軸受けとの間にクリアランスが生じ、圧接による抵抗のない状態でインペラがスムーズに回転するので、液体ポンプのポンプ性能が確保される。
【０００７】
また、請求項２記載の発明では、さらに、滑り軸受けの内周面の内径を、固定軸の外径より小さく形成しているので、固定軸と滑り軸受けとの圧接が確実なものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の軸受け装置及びこの軸受け装置を用いた液体ポンプについて、図１から図１２を用いて説明する。なお、この軸受け装置は、冷蔵庫の製氷機に水を供給するための液体ポンプに用いられたものとして説明するが、特に本実施の形態の構成に限定されるものではなく、他のポンプにも用いることが可能であると共に、ポンプ以外のものにも適用可能なものとなっている。
【００１１】
図１に示すように、冷蔵庫の筐体となる冷蔵庫本体１には、給水タンク格納部１ａが設けられている。給水タンク格納部１ａには、製氷機（図示省略）へ供給される水を貯めておく給水タンク２が格納されている。
【００１２】
この給水タンク２内の水を製氷機側へ送るための液体ポンプ３は、図１から図３に示すように、給水タンク２内の液体を導入する導入口４及び導入した液体を製氷機側へ導出する導出口５を有するケーシング６と、ケーシング６内に回転自在に格納されたインペラ７と、インペラ７の回転中心部分に配置された軸受け装置８と、インペラ７を回転駆動するための駆動源としてのＤＣモータ９と、を有している。そして、液体ポンプ３は、ＤＣモータ９の駆動力によってケーシング６内でインペラ７を回転駆動させることにより、給水タンク２内の液体を製氷機側へ汲み上げるものとなっている。
【００１３】
なお、インペラ７を格納したケーシング６と、インペラ７を回転駆動するためのＤＣモータ９とは、互いに隔絶された空間同士に配置されている。すなわち、ケーシング６は、給水タンク２の内側に配置されている。一方、ＤＣモータ９は給水タンク２を内側に配した給水タンク格納部１ａの外側に配置されている。すなわち、ケーシング６とＤＣモータ９とは、給水タンク２の壁及び給水タンク格納部１ａの壁を隔てた位置にそれぞれ配置されている。
【００１４】
そして、ケーシング６の外側で、かつ上述した２つの壁の外側のインペラ７と対向する位置には、ＤＣモータ９によって回転される誘導マグネット１０が配置されている。一方、インペラ７は、この誘導マグネット１０に追従する従動マグネットとなっており、誘導マグネット１０がＤＣモータ９によって回転駆動されると回転するようになっている。なお、ＤＣモータ９は、給水タンク格納部１ａの一部に形成された図状のモータ固定部１ｂに嵌合固定されている。
【００１５】
給水タンク２内に配置されたケーシング６は、有底の略円筒形状の部材で形成されたカップ状部材１１と、このカップ状部材１１の開放端側を覆う蓋状部材１２とを、係合させて一体化させたものとなっている。すなわち、カップ状部材１１は、円形の底面１３ａと、底面１３ａの外周端より立設された円筒状の壁面１３ｂとを有しており、壁面１３ｂの外側の開放端近傍には、蓋状部材１２と係合するための２つの係合突起１４ａ，１４ａが設けられている。
【００１６】
一方、蓋状部材１２は、カップ状部材１１の壁面１３ｂの外径より僅かに大きい外径を有すると共に、中心側がせりあがるような傾斜面を有する円形部１５と、円形部１５の外周端からカップ状部材１１の底面１３ａ側に延設された筒部１６とを有しており、筒部１６にはカップ状部材１１と係合するための２つのＬ字状の係合片１７，１７が設けられている。
【００１７】
そして、カップ状部材１１と蓋状部材１２とは、係合突起１４ａ，１４ａと係号片１７，１７とを所定の位置で当接させて両部材１１，１２を相対回転させることにより、係合片１７，１７が係合突起１４ａ，１４ａに嵌まり込んで係合固定されるようになっている。蓋状部材１２には、結合固定位置を保持させるために係合片１７，１７の先端に係止突起１７ａ，１７ａが設けられている。これによって、ケーシング６は、内部にインペラ７を配置する内部空間を有するものとなる。
【００１８】
なお、蓋状部材１２は、カップ状部材１１に嵌まり込んだ状態より、嵌め込むのとは反対側へ相対回転させることにより、外せるようになっている。すなわち、カップ状部材１１の壁面１３ｂには、蓋状部材１２を反対方向へ回転させた際に、係合片１７の傾斜面１７ａが当接するガイド部１８が設けられている。そのため、蓋状部材１２の円形部１５に回転ツマミ用として設けられたリブ１９，１９を持ちながら蓋状部材１２を反対側へ回転させると、傾斜面１７ａがガイド部１８に当接する。そして、さらに蓋状部材１２を回転させると、自然に、蓋状部材１２がカップ状部材１１から外れるようになっている。
【００１９】
このように２つの部材を一体的に係合固定して形成したケーシング６には、液体を導入するための導入口４と、導入した液体を導出する導出口５と、ケーシング６を給水タンク２内に固定するための係合片２１が設けられている。そして、係合片２１を給水タンク２内に設けられたポンプ固定部２２に係合固定させることにより、ケーシング６は、給水タンク２の底部２ａ側に、カップ状部材１１の底面１３ａを給水タンク２の側壁２ｂに当接させるように給水タンク２内に配置される。なお、ケーシング６の底面１３ａには、軸受け装置８の一部を構成し、インペラ７の回転中心位置に配置される軸としての円柱形状の固定軸２０が立設固定されている。
【００２０】
導入口４は、給水タンク２内の液体をケーシング６の内部に導入するためのものとなっており、インペラ７の回転中心となる円形部１５の中央に形成されている。この導入口４は、ケーシング６の外側となる給水タンク２の内部空間とケーシング６内とを挿通するように形成された円形の口部２３と、口部２３内を横断するように橋渡しされたリブ２４と、口部２３の縁の部分よりケーシング６の外側方向に延出された円筒部２５から構成されている。
【００２１】
なお、リブ２４は、インペラ７が液体の勢いにより導入口４方向へ移動した際にインペラ７と一体的に移動する軸受け装置８の滑り軸受け４０に当接するスラスト受けとなっている。また、円筒部２５の端部には、２つの切欠部２６，２６が設けられている。この切欠部２６，２６は、給水タンク２内の液体が円筒部２５内に入り易いようにするためのものとなっている。なお、円筒部２５の端部で切欠部２６，２６の設けられていない部分には、ツマミ用のリブ１９，１９が一体的につながっている。
【００２２】
導出口５は、ケーシング６の内部に導入した液体を、製氷機（図示省略）側へ導出するためのものとなっており、インペラ７の回転軌道の外側となる壁面１３ｂに形成されている。導出口５は、壁面１３ｂに形成された口部２７と、この口部２７の縁部分よりケーシング６の外側に延出する筒状のパイプ部２８と、パイプ部２８の先端を製氷機（図示省略）へ繋がる配水管２９に接続するための継手部３０から構成されている。そして、インペラ７が回転し導入口４よりケーシング６内に浸入してきた液体は、インペラ７の回転によってインペラ７の外周側に移動し、導出口５より製氷機側へ導出される。なお、パイプ部２８の根元部分は、ケーシング６のカップ状部材１１の壁面１３ｂに補強リブ３１によって接続されている。
【００２３】
ケーシング６内に立設固定された固定軸２０は、ケーシング６内のインペラ７の回転中心となっている。固定軸２０は、金属製、具体的にはＳＵＳ材で形成された軸となっており、軸受け装置８の一部となっている。なお、この実施の形態では、固定軸２０を金属製の軸としたが、樹脂性等、他の部材で形成してもよい。
【００２４】
この固定軸２０は、円柱形状で、両端の外周面角部２０ａに若干テーパー面を設けられた形状となっており、ケーシング６のカップ状部材１１の底面１３ａの中心位置に立設固定されている。すなわち、カップ状部材１１の底面１３ａの中央には、底面１３ａより蓋状部材１２側に延出するように円筒柱３２が設けられており、さらに円筒柱３２の中央に円形の孔で形成された嵌合固定孔３３が設けられている。そして、固定軸２０は、一端を嵌合固定孔３３内に圧入することにより、ケーシング６の内部に固定されるものとなっている。
【００２５】
なお、この固定軸２０の固定側とは反対側の端部２０ｂには、滑り軸受け４０が圧接された状態で嵌まり込むようになっている。そして、インペラ７が回転すると、滑り軸受け４０は、固定軸２０の端部２０ｂに対して圧接した状態でインペラ７と一体的に回転するようになっている。なお、インペラ７は、スラスト方向に移動可能となっており、ケーシング６内に液体がある場合とない場合とによって、その回転位置をスラスト方向に移動させるようになっている。
【００２６】
ケーシング６内に配置されたインペラ７は、駆動源としてのＤＣモータ９の回転駆動力によって回転するものとなっている。そして、インペラ７は、ケーシング６内で回転することによってケーシング６内に負圧を発生させ、給水タンク２から液体を吸引すると共に、吸引した液体を製氷機側へ送るものとなっている。なお、インペラ７の回転は、軸受け装置８によって回転自在に支承されている。
【００２７】
このインペラ７は、液体がケーシング６内にない状態では、軸受け装置８の固定軸２０と滑り軸受け４０とが圧接した状態で摺接しながら回転するようになっている。また、液体がケーシング６内にある状態では、液体の勢いによって固定軸２０と滑り軸受け４０とが離れることにより、インペラ７が軸方向の導入口４側（図３において矢示Ａ方向）へ移動した状態で回転するようになっている。
【００２８】
インペラ７は、図４及び図５に示すように、中心部分に挿通孔３４を有する円盤状の基板３５と、基板３５の中心部分に立設され挿通孔３４に連続する中空部分３６ａを有する筒状軸部３６と、筒状軸部３６及び基板３５の双方にそれぞれ連結された十字形状の羽根部３７から構成されている。挿通孔３４と筒状軸部３６の連続する中空部分３６ａ内には、軸状部材３８及びキャップ状部材３９の２部材で構成された滑り軸受け４０が、インペラ７と一体的となるように装着される（図３参照）。
【００２９】
なお、挿通孔３４と筒状軸部３６とは、ラジアル方向の径が異なるように構成されており、挿通孔３４の径Ｌが筒状軸部３６の中空部分３６ａの径Ｍより大きく形成されている。挿通孔３４と筒状軸部３６の中空部分３６ａとが連続する部分には、段部４１と傾斜面４２とが形成されている。段部４１は、軸状部材３８をインペラ７の内部空間内に装着する際のスラスト方向の突き当たり部となっている。また、傾斜面４２は、軸状部材３８を筒状軸部３６内に挿入する際のガイドとなっている。さらに、挿通孔３４の周壁３４ａには、軸方向に４箇所のスリット３４ｂが形成されている。このスリット３４ｂは、軸状部材３８を挿通孔３４内に挿入する際のガイドとなると共に、軸状部材３８のラジアル方向の回転止めとなっている。
【００３０】
また、インペラ７は、その全体がマグネット部材で形成されており、基板３５の羽根部３７が形成されていない側の平面部分（図５において下側）にＮ，Ｓの２極着磁がなされている。このインペラ７の着磁部分は、ＤＣモータ９によって回転される２極着磁された誘導マグネット１０に吸引されており、インペラ７は、常時、磁力によって底面１３ａ側（図３において矢示Ｂ方向）に付勢されている。このため、ＤＣモータ９によって回転される誘導マグネット１０が回転すると、インペラ７の着磁部分が誘導マグネット１０に追従しインペラ７が回転するようになっている。インペラ７は、誘導マグネット１０に追従する従動マグネットとなっている。
【００３１】
軸受け装置８は、固定軸２０と、固定軸２０と摺動するように対向配置された滑り軸受け４０と、から構成されている。滑り軸受け４０は、インペラ７の回転中心部分となる筒状軸部３６の軸方向両側から、筒状軸部３６を挟み込むことによってインペラ７に一体的に装着される２つの部材、すなわち軸状部材３８とキャップ状部材３９とから構成される。
【００３２】
軸状部材３８は、インペラ７の挿通孔３４側からインペラ７の内部空間内に、段部４１に突き当たるまで押し込まれてインペラ７に装着されるものとなっている。なお、軸状部材３８の先端部分は、インペラ７の筒状軸部３６から突出するようになっている。一方、キャップ部材３９は、軸状部材３８の先端部分に嵌め込まれることによって、軸状部材３８と協働してインペラ７の筒状軸部３６を挟み込むようになっている。この構成によって、滑り軸受け４０は、インペラ７に一体的に装着されることとなる。
【００３３】
軸状部材３８は、図６から図８に示すように、円盤状の台部４３と、この台部４３の外周端に形成された２つの凸部４４，４４と、台部４３の中央に形成された挿通孔４５と、挿通孔４５の縁の部分から軸方向に立設された２つの摺動片４６，４６と、台部４３の一側の平面で摺動片４６，４６の半径方向外側にそれぞれ立設された２つの円弧状の筒部４７，４７と、台部４３の一側の平面で筒部４７，４７の切れ目の部分にそれぞれ立設され、内周側に撓むように形成された弾性係合片４８，４８とを有している。
【００３４】
台部４３は、インペラ７の挿通孔３４の内径Ｌよりも僅かに小さく、筒状軸部３６の内径Ｍよりも大きい径を有する円盤状の部材で形成されている。そして、台部４３は、軸状部材３８をインペラ７の内部空間に挿入した際、外周縁部分が段部４１に突き当たるようになっている。
【００３５】
凸部４４，４４は、軸状部材３８をインペラ７の挿通孔３４内に挿入する際に、挿通孔３４内に形成された４つのスリット３４ｂのうちの対角上に位置する２つに嵌め合わせられる。この嵌合によって、凸部４４，４４は、軸状部材３８を挿通孔３４の奥側に進入させる位置決め部となると共に、軸状部材３８のラジアル方向の回転止めになる。挿通孔４５は、軸状部材３８に固定軸２０を挿通させるためのものとなっている。摺動片４６，４６は、先端部分が僅かに内側に突出しており、この突出部分４６ａ，４６ａが固定軸２０に僅かに摺接するようになっている。筒部４７，４７は、外周側の面がインペラ７の筒状軸部３６の内周面に当接するようになっている。
【００３６】
弾性係合片４８，４８は、インペラ７の筒状軸部３６内に挿通され、その先端部分が筒状軸部３６から突出するようになっている。弾性係合片４８，４８の先端部分には、キャップ状部材３９に形成された嵌合孔部４９，４９に嵌合する嵌合部５０，５０が設けられている。この嵌合部５０，５０には、その外周部に係合突起５０ａが形成されている。そして、弾性係合片４８，４８を、図３の点線で表すように、内側に撓ませながらインペラ７の筒状軸部３６内を挿通させることによって、筒状軸部３６の端部より外側に突出できるようになっている。なお、嵌合部５０，５０には、弾性係合片４８をインペラ７の挿通孔３４から筒状軸部３６内へ挿入する際に、インペラ７の内部に設けられた傾斜面４２に当接し、弾性係合片４８，４８を内側に撓み易くするための傾倒面５１，５１がそれぞれ設けられている。
【００３７】
一方、キャップ状部材３９は、軸状部材３８の弾性係合片４８，４８を嵌合させることによって、軸状部材３８と協働してインペラ７の筒状軸部３６を挟み込み、インペラ７と一体的に回転するものとなっている。すなわち、キャップ部材３９は、図３及び図９から図１１に示すように、固定軸２０の端部２０ｂを圧接した状態で摺動可能に受ける内周面５２ａを有するカップ状の軸受け部５２と、軸受け部５２の外周面に一体的に形成され軸状部材３８の台部４３と協働してインペラ７の筒状軸部３６を挟み込む傘部５３と、軸受け部５２と傘部５３との境目部分に形成された嵌合孔部４９，４９とを有している。
【００３８】
そして、軸状部材３８をインペラ７内に挿入した後、インペラ７の筒状軸部３６から突出している弾性係合片４８，４８の嵌合部５０，５０に嵌合孔部４９，４９を嵌め合わせることによって、キャップ状部材３９は軸状部材３８及びインペラ７と一体的となる。このとき、軸受け部５２の外周面は、軸状部材３８の筒部４７，４７及び弾性係合片４８，４８の内側に嵌まり込むようになっている。
【００３９】
なお、軸受け部５２の内周面５２ａは、図１１に示すように、奥側にいくほど内径が狭いテーパー角度αを有するテーパー面となっている。このテーパー面の途中部分より奥側の内径Ｗ１は、固定軸２０の外径Ｗ２より小さく形成されている。
【００４０】
また、上述したように、滑り軸受け４０を一体的に装着したインペラ７は、誘導マグネット１０によって引き寄せられている。このため、軸受け部５２の内周面５２ａのテーパー面の途中部分が、固定軸２０の端部２０ｂに圧接される状態となる。その結果、滑り軸受け４０は、固定軸２０に対して圧接された状態で回転することとなる。なお、インペラ７は、ケーシング６内に液体が存在する状態では、液体の勢いでインペラ７が導入口４側へ移動するので、このときの軸受け部５２の内周面５２ａと固定軸２０とは離れるものとなる。
【００４１】
なお、軸受け部５２の内周面５２ａのさらに奥側には、固定軸２０の端面を受ける半球状のスラスト軸受け５２ｂが形成されている。さらに、軸受け部５２の外側の端部には、インペラ７が導入口４方向へ移動した際に、導入口４内に設けられたリブ２４にぶつかる半球状のスラスト軸受け５２ｃが形成されている。
【００４２】
上述したように構成された本発明の実施の形態の軸受け装置８を用いた液体ポンプ３の動作について、以下に説明する。
【００４３】
この液体ポンプ３では、当初、インペラ７は、誘導マグネット１０側に引き寄せられている。そのため、インペラ７に一体的に装着された滑り軸受け４０も、インペラ７と共に誘導マグネット１０側に引き寄せられている。滑り軸受け４０のキャップ状部材３９に形成されている軸受け部５２の内周面５２ａは、インペラ７が誘導マグネット１０に引き寄せられることによって、固定軸２０の端部２０ｂに圧接するようになっている。この状態からＤＣモータ９の回転駆動力によって誘導マグネット１０が回転すると、インペラ７は誘導マグネット１０に追従してケーシング６内で回転する。
【００４４】
なお、このとき、給水タンク２内に液体ポンプ３が吸引すべき液体が貯められておらずインペラ７が空回りする場合と、給水タンク２内に液体が十分貯められておりインペラ７の回転によって給水タンク２内の液体がケーシング６内に吸い込まれる場合とがある。この２つの場合で、インペラ７の回転位置がスラスト方向において異なる。
【００４５】
給水タンク２内に液体がない場合は、インペラ７がケーシング６内で回転しても液体がケーシング６内に浸入してこない。そのため、インペラ７には、液体の勢いによる導入口４側への移動力が働かない。その結果、インペラ７は同じ場所、すなわち誘導マグネット１０に引き寄せられて軸受け部５２の内周面５２ａが固定軸２０の端部２０ｂに圧接された位置で回転することとなる。そのため、インペラ７は、誘導マグネット１０側で安定して回転し、スラスト方向に移動しないので、「タタキ音」が発生しない。
【００４６】
なお、このとき、軸受け部５２と固定軸２０との間の摩擦力によりインペラ７に対して負荷が加わることとなるが、その負荷は僅かなものであり、回転数やＤＣモータ９の駆動への影響は小さいものとなっている。この実施の形態では、ＤＣモータ９の駆動電流が、５０ｍＡから６０ｍＡへ１０ｍＡ程度増加するものとなっている。
【００４７】
また、給水タンク２内に液体がある場合は、ケーシング６内にも液体が入っており、その負荷は大きくなるものの、インペラ７は当初、軸受け部５２と固定軸２０とが摺動しながら回転する。この実施の形態では、ＤＣモータ９の駆動電流は、この摺動によって９０ｍＡ（摺接がない場合の駆動電流）から数ｍＡ増加する。その後、インペラ７がケーシング６内で回転すると、給水タンク２の液体が導入口４からケーシング６の内部へ勢い良く浸入してくる。
【００４８】
すると、ケーシング６内には、液体の勢いによるインペラ７を導入口４側へ移動させる力が発生し、インペラ７は回転しながら誘導マグネット１０の吸引力に抗して、導入口４側へ移動する。その結果、固定軸２０の端部２０ｂに圧接している滑り軸受け４０の内周面５２ａが、固定軸２０の端部２０ｂから離れ、この状態でインペラ７が回転することとなる。
【００４９】
このように、ケーシング６内に液体がある状態でポンプが駆動されると、滑り軸受け４０の内周面５２ａが固定軸２０の端部２０ｂから離れた状態でインペラ７が回転するので、摺接による負荷がなくなる。しかも、浸入してきた液体が潤滑油の役割を果たし、インペラ７はスムーズに回転することとなる。そのため、空回りする場合や回転当初において「タタキ音」によるノイズが発生せず、通常のポンプ機能を果たしているときは、インペラ７の回転に対して、圧接による負荷がかからず、ポンプ性能が落ちないものとなる。
【００５０】
本発明の軸受け装置の実施の形態は、上述したように構成されているが、特にこれらに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では、滑り軸受け４０の内周面５２ａに奥側が狭くなるようなテーパー面を設けたが、内周面５２ａの途中部分や入り口部分に逆の角度、すなわち奥側が広くなると共に入り口側も広くなる突部を設けるようにしてもよい。そして、突部により囲まれる空間の内径を、固定軸２０の外径より小さくして圧接状態を得るようにしてもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、内周面５２ａに形成されたテーパー面の途中部分で、固定軸２０の端部２０ｂを受けるようにしたが、逆に固定軸２０側の先端、中間または根元部にテーパー面もしくは凸部を設けるようにしてもよい。このように構成すれば、滑り軸受け４０は、固定軸２０のテーパー面部分もしくは凸部に圧接するようになる。
【００５２】
なお、各実施の形態のように、インペラ７に使用する場合は、液体をポンプ駆動する際に、滑り軸受け４０と固定軸２０とが容易に摺接しない設定となる方向にテーパー面を設けるのが好ましい。この点は、他の実施の形態の装置を液体ポンプに用いる場合にも同様となる。
【００５３】
さらに、インペラ７の回転中心軸を回転軸で構成し、滑り軸受け側を固定としてもよい。すなわち、軸と滑り軸受けとは、互いに相対回転するものなら、一方のうちどちらを固定側でどちらを回転側としてもよい。少なくとも、軸と滑り軸受けの一方を他方へ圧接させた状態で、軸と滑り軸受けとが相対回転するものなら良い。
【００５４】
また更に、上述した実施の形態では、インペラ７が誘導マグネット１０によって引き寄せられながら回転するマグネットカップリング方式を採用したが、インペラをモータの出力軸に直接固定する構成としてもよい。しかしながら、液体ポンプの性質上、液漏れを防ぐ意味から、本実施の形態ではマグネットカップリング方式として、ケーシング６の内部空間と駆動源としてのＤＣモータ９とを別の空間に配置した。
【００５５】
さらに、上述した実施の形態では、インペラ７をマグネットで構成し、インペラ７の平面部分にＮＳの２極着磁をしたが、着磁は２極でなくともよい。また、インペラ７を樹脂等、他の部材で形成し、着磁した従動マグネットを固着するようにしてもよい。また、給水タンク格納部１ａを図１２に示すように、ケーシング６が置かれる部分を除き他の部分が上げ底とした形状としてもよい。このように上げ底にして給水タンク２の底が導入口４の中心の高さとすると、余分な液体を貯めることがなくなり、衛生面及びスペース面で有利となる。
【００５６】
以上説明したように、請求項１または２記載の液体ポンプによれば、軸と滑り軸受けとの間のクリアランスがなく互いにがたつくことがないため、軸と滑り軸受けとの間のいわゆる「タタキ音」がなく、静穏効果の高い液体ポンプとすることが可能となる。また、空回りさせたときでも、軸と滑り軸受けとがぶつかり合うことがないので、いわゆる「タタキ音」が発生せず静穏効果の高い液体ポンプとなる。また、ケーシングの内部空間は駆動源と完全に隔離され、液漏れのない液体ポンプとなるので、安全性の高い液体ポンプとすることができる。また、インペラが誘導マグネットに引き寄せられるのを利用して、軸受け装置の軸と滑り軸受けとの圧接を確実にすることができるので、簡単な機構で確実にノイズの発生を防止することが可能となる。さらに、液体のある場合、軸と滑り軸受けとの間にクリアランスが生じ、圧接による抵抗のない状態でインペラがスムーズに回転する。その結果、揚程及び流量からなる「ポンプ性能」が、圧接摺動によって阻害されず、ポンプ性能が十分確保された液体ポンプとなる。一方、空回りとなっても、軸と滑り軸受けとが圧接した状態でインペラが回転するので、インペラががたついていわゆる「タタキ音」が発生することが防止される。
【００５７】
また、請求項２記載の発明によれば、軸と滑り軸受けとの圧接状態がさらに良好となり、より静穏効果の高い液体ポンプとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軸受け装置を用いた液体ポンプとその周辺を示した縦断面図である。
【図２】図１の矢示ＩＩ方向から見た液体ポンプを示した平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３の矢示ＩＶ方向から見た液体ポンプのインペラの平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】  図３の矢示ＩＶ方向から見た液体ポンプの滑り軸受けの軸状部材の平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】図３の矢示ＩＶ方向から見た液体ポンプの滑り軸受けのキャップ状部材の平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】図１０の矢示ＸＩ部分の拡大図である。
【図１２】本発明の実施の形態で示す液体ポンプが使用される給水タンクを格納する給水タンク格納部の他の例を示す図である。
【符号の説明】
３  液体ポンプ
４  導入口
５  導出口
６  ケーシング
７  インペラ
８  軸受け装置
９  ＤＣモータ（駆動源）
１０  誘導マグネット
２０  固定軸（軸受け装置の一部）
２０ａ  外周面角部
２０ｂ  端部
３８  軸状部材（滑り軸受けの一部）
３９  キャップ状部材（滑り軸受けの一部）
４０  滑り軸受け
５２ａ  内周面
【図１】
0003655093.tif 000002
【図２】
0003655093.tif 000003
【図３】
0003655093.tif 000004
【図４】
0003655093.tif 000005
【図５】
0003655093.tif 000006
【図６】
0003655093.tif 000007
【図７】
0003655093.tif 000008
【図８】
0003655093.tif 000009
【図９】
0003655093.tif 000010
【図１０】
0003655093.tif 000011
【図１１】
0003655093.tif 000012
【図１２】
0003655093.tif 000013