(57)【要約】【課題】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。【解決手段】軸受組立体１０は、円筒状の固定側ラジアル面１２ａ、および固定側ラジアル面１２ａの半径方向外側に位置する固定側スラスト面１２ｂを有する固定側軸受１２と、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、および回転側ラジアル面１１ａの半径方向外側に位置する回転側スラスト面１１ｂを有する回転側軸受１１と、回転側スラスト面１１ｂと固定側スラスト面１２ｂとの間に配置された中間軸受１７とを備える。【選択図】図２
2018013040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−６５４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】軸受組立体を示す図である。
【図３】中間軸受およびストッパーの拡大図である。
【図４】中間軸受を軸方向から見た図である。
【図５】ストッパーに接触する回転側軸受を示す図である。
【図６】軸受組立体の他の実施形態を示す図である。
【図７】モータポンプを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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（ＳｉＯ２）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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、またはステンレス（ＳＵＳ）から構成される。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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