JP2015155682A - 非接触式軸受ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】非接触式軸受ポンプにおいてコギングの発生を抑制する。【解決手段】非接触式軸受ポンプ１Ａは、固定体１０と、固定体１０に対して軸線Ａｆを中心として回転する羽根車２０と、羽根車２０を固定体１０に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受４０と、軸線Ａｆを中心として羽根車２０と一体的に固定される駆動磁石３１と、固定体１０に設けられ、駆動磁石３１の外周側に、径方向に間隔をあけて配置されたコアレスコイル３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、非接触式軸受ポンプに関する。

従来、流体を搬送するポンプ装置には、例えば特許文献１のように、ハウジングと、ハウジングに対して回転可能に設けられたインペラと、インペラを回転駆動する駆動部と、を備えるものがある。
特許文献１には、インペラに設けられてインペラの周方向に配列された複数の永久磁石と、ハウジングに設けられてインペラの周方向に配列された複数の磁性体と、各磁性体にそれぞれ巻回された複数のコイルと、を備える駆動部が開示されている。
また、特許文献１には、動圧軸受によってインペラをハウジングに対して非接触で回転可能に支持する構成が開示されている。動圧軸受は、相互に対向するハウジング及びインペラの対向面に形成された動圧溝によって構成される。

特開２０１２−２０５３４９号公報

しかしながら、上記従来のように、コイルをコアとなる磁性体に巻回した構成では、各コイルへの通電に伴って発生する磁力（磁気吸引力）が複数の磁性体のそれぞれの部分に集中しやすくなるため、インペラの回転中にコギングと呼ばれる現象が発生してしまう。コギングが発生すると、インペラは、ハウジングに対して振動し、円滑に回転できない虞がある。このため、インペラは、動圧軸受の動圧効果により安定した浮上ができなくなる。また、このコギングの発生による振動によってインペラ及びハウジングの対向面が相互に接触する虞もある。インペラが回転中にハウジングに接触すると、例えば、インペラの回転が不安定となり、安定して流体を供給することができなくなる。
特に、上記従来のポンプ装置を、血液を搬送する人工心臓ポンプに適用する場合では、インペラが回転中にハウジングに接触すると、インペラとハウジングとの摩擦によって血栓を引き起こす虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、コギングの発生を抑制できる非接触式軸受ポンプを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明に係る一態様としての非接触式軸受ポンプは、固定体と、該固定体に対して軸線を中心として回転する羽根車と、前記羽根車を前記固定体に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受と、前記軸線を中心として前記羽根車と一体的に固定される駆動磁石と、前記固定体に設けられ、前記駆動磁石の外周側に、径方向に間隔をあけて配置されたコアレスコイルと、を備えることを特徴とする。

そして、前記非接触式軸受ポンプにおいて、前記非接触軸受は、相互に径方向に対向する前記固定体及び前記羽根車の周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受であってよい。

本発明の非接触式軸受ポンプによれば、羽根車を回転駆動する構成として、コアとなる磁性体が無いコアレスコイルを採用するため、羽根車の回転中にコギングが発生することを抑制できる。これにより、固定体に対する羽根車の振動を抑えて、羽根車及び固定体が相互に接触することを抑制できる。
また、従来のようにコイルを巻回する磁性体が無いため、非接触式軸受ポンプの小型化を容易に図ることもできる。

本発明の第一実施形態に係る非接触式軸受ポンプを示す断面図である。 図１の非接触式軸受ポンプに備える固定体及び羽根車を示す斜視図である。 図１の非接触式軸受ポンプに備えるコアレスコイルの一例をケーシングの周方向に展開した模式図である。 本発明の第二実施形態に係る非接触式軸受ポンプを示す断面図である。

〔第一実施形態〕
以下、図１〜３を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る非接触式軸受ポンプ１Ａは、固定体１０と、固定体１０に対して軸線（固定体軸線Ａｆ）を中心に回転する羽根車２０と、羽根車２０を固定体１０に対して回転駆動する駆動機構３０と、を備える。固定体１０は、円柱状の固定軸本体５１を有する固定軸５０と、固定軸５０及び羽根車２０の外周側を覆うケーシング６０と、を備える。

以下の説明では、円柱状の固定軸本体５１の中心軸線を固定体軸線Ａｆとし、固定体軸線Ａｆが延びる方向を固定体軸方向Ｄｆとする。また、固定体軸方向Ｄｆの一方側を吸込側とし、他方側を吐出側とする。円筒状のケーシング６０は、後述するように固定軸５０に固定されるものであり、ケーシング６０の中心軸線は、固定軸本体５１の固定体軸線Ａｆに一致する。

固定軸５０は、前述の固定軸本体５１と、固定軸本体５１の吸込側に固定される吸込側コーン５２と、固定軸本体５１の吐出側に固定される吐出側コーン５３と、吐出側コーン５３の外周に固定される複数の案内羽根５４と、を備える。

吐出側コーン５３は、固定体軸線Ａｆを中心として吐出側の端部から吸込側に向かうに連れて拡径するように形成されている。また、吐出側コーン５３の吸込側の端部は、外径寸法が一定の円柱状に形成されている。
複数の案内羽根５４は、この吐出側コーン５３の吸込側の端部の外周に固定されている。案内羽根５４は、固定体軸線Ａｆを中心として螺旋状に吐出側コーン５３の外周に延設されている。具体的に、案内羽根５４は、吸込側から見て、最も吸込側の前端から時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。

吸込側コーン５２は、固定体軸線Ａｆを中心として吸込側の端部から吐出側に向かうに連れて拡径するように形成されている。また、吸込側コーン５２の吐出側の端部は、外径寸法が一定の円柱状に形成されている。
吸込側コーン５２の吐出側の端部の内部には、磁化方向が固定体軸方向Ｄｆを向いている第一永久磁石５５が設けられている。

羽根車２０は、固定軸５０の固定軸本体５１に回転可能に装着される。羽根車２０は、固定軸本体５１の外周側に回転可能に装着される円筒状のスリーブ２１と、スリーブ２１の外周に固定される複数の羽根２２と、を備える。
スリーブ２１の外径寸法は、円柱状に形成された吸込側コーン５２の吐出側の端部及び吐出側コーン５３の吸込側の端部における外径寸法と同じ寸法である。
スリーブ２１内には、磁化方向が固定体軸方向Ｄｆを向いている第二永久磁石２５が設けられている。第二永久磁石２５は、磁化方向が第一永久磁石５５の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するよう配置されている。

複数の羽根２２は、図２に示すように、スリーブ２１の周方向に等間隔で配列されている。羽根２２は、固定体軸線Ａｆを中心として螺旋状にスリーブ２１の外周に延設されている。具体的に、羽根２２は、吸込側から見て、最も吸込側の前端から反時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。

図１に示すように、非接触式軸受ポンプ１Ａは、羽根車２０を固定軸５０に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受４０を備える。本実施形態の非接触軸受４０は、相互に径方向に対向する羽根車２０のスリーブ２１の内周面、及び、固定軸５０の固定軸本体５１の外周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に非接触式軸受ポンプ１Ａによって搬送される流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受である。

ケーシング６０は、円筒状のケーシング本体６３と、ケーシング本体６３の吸込側に設けられてケーシング６０の吸込口６１を成す円筒状の吸込管部６４と、ケーシング本体６３の吐出側に設けられてケーシング６０の吐出口６２を成す円筒状の吐出管部６５と、を備える。
ケーシング本体６３の内周面は、前述した固定軸５０の吸込側コーン５２及び吐出側コーン５３の表面（外周面）、及び、羽根車２０のスリーブ２１の外周面と径方向に間隔をあけて対向するように形成されている。具体的には、吸込み側コーン５２と径方向に対向するケーシング本体６３の内周面は、固定体軸線Ａｆを中心として吐出側に向かうに連れて次第に大きくなるように形成される。また、吐出側コーン５３と径方向に対向するケーシング本体６３の内周面は、固定体軸線Ａｆを中心として吐出側に向かうに連れて次第に小さくなるように形成される。また、スリーブ２１と径方向に対向するケーシング本体６３の内周面は、ほぼ一定の内径寸法に設定されている。
そして、前述した固定軸５０は、吐出側コーン５３から径方向外側に延びる案内羽根５４の先端がケーシング本体６３の内周面に固定されることで、ケーシング本体６３内に固定される。

吸込管部６４は、ケーシング本体６３の吸込側端部に接続されている。吐出管部６５は、ケーシング本体６３の吐出側端部に接続されている。
吸込管部６４の内側空間、ケーシング本体６３と吸込側コーン５２、吐出側コーン５３及びスリーブ２１との間の内側空間、及び、吐出管部６５の内側空間は、固定体軸方向Ｄｆに互いにつながって一つの空間を形成する。この空間は、流体が流れる流路をなす。

駆動機構３０は、羽根車２０に一体に固定される駆動磁石３１と、固定体１０に設けられるコアレスコイル３２と、を備える。
駆動磁石３１は、磁化方向が固定体軸線Ａｆに対する径方向を向くように、羽根車２０のスリーブ２１内に配置されている。また、駆動磁石３１は、互いに逆向きの磁極を羽根車２０の周方向に交互に配列して構成されている。駆動磁石３１としては、複数の永久磁石を羽根車２０の周方向に並べて設けたり、円環状の極異方性永久磁石を用いたりすることができる。この駆動磁石３１は、スリーブ２１内のうち前述した第二永久磁石２５よりも吐出側に配されている。

コアレスコイル３２は、駆動磁石３１の外周側に径方向に間隔をあけて配されるように、ケーシング６０内に固定して設けられる。
コアレスコイル３２は、コアとなる磁性体を備えないコイルである。コアレスコイル３２は、例えば図３に示すように、導線を環状に形成した複数の環状部３４を直列に接続してなる複数（図示例では三つ）のコイル部３３を備える。各コイル部３３は、環状部３４の軸方向がケーシング６０の径方向に向くように、かつ、複数の環状部３４がケーシング６０の周方向に間隔をあけて配列されるように、ケーシング６０内に設けられる。

また、コアレスコイル３２では、複数のコイル部３３の環状部３４（第一コイル部３３Ａの環状部３４Ａ、第二コイル部３３Ｂの環状部３４Ｂ、第三コイル部３３Ｃの環状部３４Ｃ）が順番にケーシング６０の周方向に配列される。このコアレスコイル３２において、ケーシング６０の周方向に隣り合う二つの環状部３４（例えば第一コイル部３３Ａの環状部３４Ａ、及び、第二コイル部３３Ｂの環状部３４Ｂ）は、例えば、これらの一部がケーシング本体６３の径方向に重なるように配されてよい。これにより、コアレスコイル３２は、例えば第一コイル部３３Ａ、第二コイル部３３Ｂ、第三コイル部３３Ｃに順番に通電することで、固定体軸線Ａｆを中心として回転する回転磁界を発生させる。
なお、図３では、上記したコアレスコイル３２の各環状部３４が、導線を一回だけ巻き回して形成されているが、例えば導線を複数回巻き回して形成されてもよい。

また、本実施形態の駆動機構３０は、図１に示すように、鋼等の磁性体からなる円筒状のヨーク３５も備える。ヨーク３５は、上記コアレスコイル３２に対してケーシング６０の外周側に隣り合せて設けられる。ヨーク３５は、コアレスコイル３２において発生した磁力がケーシング６０の外部に漏れることを防ぐ役割を果たす。ヨーク３５は、例えばリング状に形成された多数のリング状板材を固定体軸方向Ｄｆに積層して構成される。

次に、本実施形態における非接触式軸受ポンプ１Ａの動作について説明する。
ケーシング６０に設けられたコアレスコイル３２により、ケーシング６０の内側に回転磁界が発生すると、羽根車２０内の駆動磁石３１がこの回転磁界に追従する。この結果、羽根車２０がケーシング６０内で固定体軸線Ａｆを中心軸線として回転する。羽根車２０が回転すると、ケーシング６０の吸込口６１からケーシング６０内に流体が吸い込まれる。そして、羽根車２０の回転により、羽根２２からケーシング６０内の流体に対して、吐出側に送りつつ旋回させる力が加えられ、固定体軸線Ａｆを中心とした旋回方向の流速が増す。案内羽根５４は、羽根２２により旋回方向の流速が増した流体に対して、この旋回方向の流速を低下させて静圧を高める。静圧が高まった流体は、ケーシング６０の吐出口６２から吐出される。

羽根車２０には、流体に対して吐出側に送りつつ旋回させる力を加える関係上、吸込側に向かうスラスト力が作用する。ここで、吸込側コーン５２には第一永久磁石５５が設けられ、羽根車２０には、第一永久磁石５５の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するように第二永久磁石２５が設けられている。このため、羽根車２０の第二永久磁石２５は、吸込側コーン５２の第一永久磁石５５から吐出側に向かう反発力を受ける。羽根車２０に作用する前述のスラスト力は、この反発力で受けられる。

以上説明したように、本実施形態の非接触式軸受ポンプ１Ａによれば、羽根車２０を回転駆動する構成として、磁性体（コア）の無いコアレスコイル３２を採用するため、羽根車２０の回転中にコギングが発生することを抑制できる。これにより、固定体１０に対する羽根車２０の振動を抑えて、羽根車２０及び固定体１０（特に固定軸５０の固定軸本体５１）が相互に接触することを抑制できる。したがって、羽根車２０を安定して回転させて、流体を安定供給することが可能となる。また、非接触式軸受ポンプ１Ａを、血液を搬送する人工心臓ポンプに適用しても、羽根車２０と固定体１０との接触により血栓が発生することを抑制できる。

また、コアレスコイル３２を採用することで、磁性体（コア）を有するコイルと比較して、コイルの磁極（例えば環状部３４の数）を減らすことなく、ケーシング６０の小型化や薄肉化を容易に図ることができる。したがって、非接触式軸受ポンプ１Ａの小型化を容易に図ることができる。非接触式軸受ポンプ１Ａの小型化は、人工心臓ポンプを体内に埋め込む場合に特に有効である。

〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、本実施形態に係る非接触式軸受ポンプ１Ｂは、第一実施形態と同様に、固定体１１０と、固定体１１０に対して回転軸線Ａを中心に回転する羽根車１２０と、羽根車１２０を固定体１１０に対して回転駆動する駆動機構１３０と、を備える。本実施形態の固定体１１０は、羽根車１２０の外周側を覆うケーシング１６０を備える。

ケーシング１６０には、流体を吐出するための吐出口１６０Ｂと、回転軸線Ａの延長線上に流体を吸い込むための吸込口１６０Ａが形成されている。以下の説明では、回転軸線Ａが延びる軸線方向Ｄａで、ケーシング１６０の吸込口１６０Ａ側を前側、その反対側を後側とする。また、回転軸線Ａに垂直な方向な径方向Ｄｒで、回転軸線Ａに近づく向き側を径方向内側、回転軸線Ａから遠ざかる向き側を径方向外側とする。

ケーシング１６０内に設けられる羽根車１２０は、回転軸線Ａを中心として設けられた複数の羽根１２１と、複数の羽根１２１の前側を覆う前シュラウド１２２と、複数の羽根１２１の後側を覆う後シュラウド１２３と、を備える。羽根車１２０は、複数の羽根１２１の前後が前シュラウド１２２及び後シュラウド１２３により覆われることで、密閉型の羽根車を成している。羽根車１２０の複数の羽根１２１、前シュラウド１２２、後シュラウド１２３は、それぞれ、樹脂による一体成形品で、これらは、互いに接着剤により接合されている。

前シュラウド１２２は、回転軸線Ａを中心として円筒状を成し、軸線方向Ｄａの前側の開口がケーシング１６０の吸込口１６０Ａと対向する羽根車入口１２０Ａを成す入口筒部１２４と、入口筒部１２４の後端に設けられ、複数の羽根１２１の前側を覆う前側板部１２５と、を有する。後シュラウド１２３は、複数の羽根１２１の後側を覆う後側板部１２６と、後側板部１２６の後側に設けられ、回転軸線Ａを中心とする円柱状を成す軸部１２７と、を有する。

前シュラウド１２２の前側板部１２５及び後シュラウド１２３の後側板部１２６は、軸線方向Ｄａから見た形状がいずれも回転軸線Ａを中心とした円形である。前側板部１２５と後側板部１２６とは、軸線方向Ｄａに離れており、これら前側板部１２５と後側板部１２６との間に複数の羽根１２１が固定されている。前側板部１２５と後側板部１２６との間であって径方向Ｄｒの外縁は、羽根車出口１２０Ｂを成している。前側板部１２５と後側板部１２６との間であって複数の羽根１２１の相互間と、入口筒部１２４の内側とが、羽根車内流路Ｐｒになっている。
後シュラウド１２３の軸部１２７には、軸線方向Ｄａに回転軸線Ａ上を貫通し、軸部１２７の後端面１２７ａとケーシング１６０との間の空間及び前述の羽根車内流路Ｐｒを相互に連通させる穴部１２８が形成されている。

ケーシング１６０は、前端側に吸込ホース（不図示）が接続されるとともに内側に前シュラウド１２２の入口筒部１２４の外周面１２４ａと間隔を開けて対向する内周面１６１ａが形成されている前軸受形成部１６１と、前軸受形成部１６１の後端から径方向外側に広がり、前シュラウド１２２の前側板部１２５の前面１２５ａと軸線方向Ｄａに間隔をあけて対向し前側板部１２５を覆う平板リング状の前面対向部１６２と、回転軸線Ａを中心として略円筒状を成し、前面対向部１６２の外周縁から後側に延びる本体筒部１６３と、を有する。前軸受形成部１６１の前端は開口しており、この開口がケーシング１６０の吸込口１６０Ａを成している。本体筒部１６３の内周面１６３ａは、前シュラウド１２２の前側板部１２５の外周縁及び後シュラウド１２３の後側板部１２６の外周縁と間隔をあけて対向している。

ケーシング１６０は、本体筒部１６３の前面対向部１６２よりも後側から径方向内側に広がり、後シュラウド１２３の後側板部１２６の後面１２６ａと軸線方向Ｄａに間隔をあけて対向し後側板部１２６を覆う平板リング状の後面対向部１６４と、この後面対向部１６４の内縁から後方に延在し後シュラウド１２３の軸部１２７の外周面１２７ｂと間隔をあけて対向する内周面１６５ａが形成されている後軸受形成部１６５と、本体筒部１６３の後端及び後軸受形成部１６５の後端に設けられ、後シュラウド１２３の軸部１２７の後端面１２７ａと軸線方向Ｄａに間隔をあけて対向する平板リング状の後壁板部１６６と、を有する。

また、ケーシング１６０は、後壁板部１６６の径方向内側の内周縁部から回転軸線Ａを中心として円筒状を成して前方に延出する筒状部１６７と、筒状部１６７の前端部を閉塞させる閉塞部１６８と、を有する。筒状部１６７は、羽根車１２０の穴部１２８に挿入され、その外周面１６７ａが穴部１２８の内周面１２８ａと間隔をあけて径方向Ｄｒに対向する。筒状部１６７は、回転軸線Ａを中心として円筒状を成しており、言い換えれば、羽根車１２０を径方向Ｄｒに支持する前軸受形成部１６１及び後軸受形成部１６５と中心軸線を一致させている。羽根車１２０は、この中心軸線を中心に回転可能となるようにケーシング１６０内に設けられている。羽根車１２０の回転時には、羽根車１２０の穴部１２８が筒状部１６７の周りを回る。

ケーシング１６０は、吐出ホース（不図示）が接続される略円筒状の吐出管部１６９を有する。吐出管部１６９の軸は、回転軸線Ａに対して垂直な面に平行である。吐出管部１６９は、本体筒部１６３に連結されている。吐出管部１６９の外側端は開口しており、この開口がケーシング１６０の吐出口１６０Ｂを成している。

そして、非接触式軸受ポンプ１Ｂは、羽根車１２０をケーシング１６０に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受１４０を備える。本実施形態の非接触軸受１４０は、相互に径方向に対向する羽根車１２０の外周面、及び、ケーシング１６０の内周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に非接触式軸受ポンプ１Ｂによって搬送される流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受である。
本実施形態の非接触軸受１４０には、相互に対向する羽根車１２０の入口筒部１２４の外周面１２４ａ、及び、ケーシング１６０の前軸受形成部１６１の内周面１６１ａを動圧軸受面とする前側非接触軸受１４０Ａ、並びに、羽根車１２０の軸部１２７の外周面１２７ｂ、及び、ケーシング１６０の後軸受形成部１６５の内周面１６５ａを動圧軸受面とする後側非接触軸受１４０Ｂの二つがある。

駆動機構１３０は、第一実施形態と同様に、羽根車１２０に一体に固定される駆動磁石１３１と、固定体１１０に設けられるコアレスコイル１３２と、を備える。
駆動磁石１３１は、磁化方向が径方向Ｄｒに向くように、羽根車１２０の軸部１２７内に配されている。また、駆動磁石１３１は、互いに逆向きの磁極を羽根車１２０の周方向に交互に配列して構成されている。駆動磁石１３１としては、複数の永久磁石を羽根車１２０の周方向に並べて設けたり、円環状の極異方性永久磁石を用いたりすることができる。

コアレスコイル１３２は、第一実施形態のコアレスコイル３２（図３参照）と同様に構成される。コアレスコイル１３２は、ケーシング１６０のうち本体筒部１６３と後面対向部１６４と後軸受形成部１６５と後壁板部１６６とによって囲まれた環状の内部空間に固定して設けられる。これにより、コアレスコイル１３２は、駆動磁石１３１の外周側に間隔をあけて配される。このコアレスコイル１３２は、第一実施形態のコアレスコイル３２と同様に、回転軸線Ａを中心として回転する回転磁界を発生させる。
また、本実施形態の駆動機構１３０は、第一実施形態と同様の円筒状のヨーク１３５も備える。

次に、本実施形態における非接触式軸受ポンプ１Ｂの動作について説明する。
ケーシング１６０に設けられたコアレスコイル１３２により、ケーシング１６０の内側に回転磁界が発生すると、羽根車１２０内の駆動磁石１３１がこの回転磁界に追従する。この結果、羽根車１２０がケーシング１６０内で回転軸線Ａを中心に回転する。羽根車１２０が回転すると、ケーシング１６０の吸込口１６０Ａからケーシング１６０内に流体が吸い込まれる。ケーシング１６０内に吸い込まれた流体は、羽根車入口１２０Ａから羽根車１２０内の羽根車内流路Ｐｒに入る。羽根車内流路Ｐｒ内に入った流体は、回転する複数の羽根１２１から遠心力を受けて、羽根車出口１２０Ｂから流出した後、ケーシング１６０の吐出口１６０Ｂから吐出される。

羽根車出口１２０Ｂから流出した流体の一部は、ケーシング１６０の前面対向部１６２の内面１６２ａと羽根車１２０の前側板部１２５の前面１２５ａとの間から、前側非接触軸受１４０Ａの動圧軸受面であるケーシング１６０の前軸受形成部１６１の内周面１６１ａ、及び、羽根車１２０の入口筒部１２４の外周面１２４ａの間を通る。これにより、羽根車１２０の入口筒部１２４の部分がケーシング１６０により径方向Ｄｒに非接触で回転可能に支持される。
そして、前軸受形成部１６１の内周面１６１ａと入口筒部１２４の外周面１２４ａとの間を通過した流体は、前軸受形成部１６１のうち入口筒部１２４よりも前側に戻り、再び、羽根車入口１２０Ａから羽根車内流路Ｐｒに入る。

また、羽根車出口１２０Ｂから流出した流体の他の一部は、ケーシング１６０の後面対向部１６４の内面１６４ａと羽根車１２０の後側板部１２６の後面１２６ａとの間から、後側非接触軸受１４０Ｂの動圧軸受面であるケーシング１６０の後軸受形成部１６５の内周面１６５ａ、及び、羽根車１２０の軸部１２７の外周面１２７ｂの間を通る。これにより、羽根車１２０の軸部１２７の部分がケーシング１６０により径方向Ｄｒに非接触で回転可能に支持される。

そして、後軸受形成部１６５の内周面１６５ａと羽根車１２０の軸部１２７の外周面１２７ｂとの間を通過した流体は、ケーシング１６０の後壁板部１６６の内面１６６ａと羽根車１２０の軸部１２７の後端面１２７ａとの間を通り、羽根車１２０の穴部１２８の内周面１２８ａとケーシング１６０の筒状部１６７の外周面１６７ａとの間の軸線方向Ｄａに沿う円筒状の筒状流路Ｐａを経て、羽根車内流路Ｐｒに戻る。つまり、羽根車１２０の穴部１２８とケーシング１６０の筒状部１６７との間は、羽根車内流路Ｐｒに流体を戻す筒状流路Ｐａとなっている。円筒状の筒状流路Ｐａに流体を流すと、筒状部１６７がなく穴部１２８内の円柱状の流路に流す場合と比べて、流体を淀みなく流すことができる。

本実施形態の非接触式軸受ポンプ１Ｂによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
すなわち、羽根車１２０を回転駆動する構成として、磁性体（コア）の無いコアレスコイル１３２を採用するため、羽根車１２０の回転中にコギングが発生することを抑制できる。これにより、固定体１１０に対する羽根車１２０の振動を抑えて、羽根車１２０及び固定体１１０（特にケーシング１６０の前軸受形成部１６１や後軸受形成部１６５）が相互に接触することを抑制できる。
また、コアレスコイル１３２を採用することで、磁性体（コア）を有するコイルと比較して、コイルの磁極を減らすことなく、ケーシング１６０の小型化や薄肉化を容易に図ることもできる。

以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、いずれも非接触軸受として動圧軸受を採用しているが、例えば磁気軸受を採用してもよい。
また、本発明の非接触式軸受ポンプは、上記実施形態のポンプ１Ａ，１Ｂに適用されることに限らず、少なくとも非接触軸受及びコアレスコイルを採用したポンプに適用することが可能である。

１Ａ，１Ｂ…非接触式軸受ポンプ、１０，１１０…固定体、２０，１２０…羽根車、３１，１３１…駆動磁石、３２，１３２…コアレスコイル、４０，１４０…非接触軸受

Claims (2)

1. 固定体と、
   該固定体に対して軸線を中心として回転する羽根車と、
   前記羽根車を前記固定体に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受と、
   前記軸線を中心として前記羽根車と一体的に固定される駆動磁石と、
   前記固定体に設けられ、前記駆動磁石の外周側に、径方向に間隔をあけて配置されたコアレスコイルと、を備えることを特徴とする非接触式軸受ポンプ。
2. 前記非接触軸受は、相互に径方向に対向する前記固定体及び前記羽根車の周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受であることを特徴とする請求項１に記載の非接触式軸受ポンプ。
   

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