(57)【要約】【課題】脈動による騒音を低減可能なポンプを提供する。【解決手段】流体を移送するためのポンプ部４と、ポンプ部４の下流側に設けられた第１消音室と、ポンプ部４の下流側に設けられ、第１消音室に流体を導く第１通路と、ポンプ部４の下流側において第１通路に対して並列に配置され、第１消音室に流体を導く第２通路と、を備え、第１通路と第２通路とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なる。【選択図】  図３
2020076340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を移送するためのポンプ部と、
前記ポンプ部の下流側に設けられた第１消音室と、
前記ポンプ部の下流側に設けられ、前記第１消音室に前記流体を導く第１通路と、
前記ポンプ部の下流側において前記第１通路に対して並列に配置され、前記第１消音室に前記流体を導く第２通路と、
を備え、
前記第１通路と前記第２通路とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なる、ポンプ。
【請求項２】
前記ポンプ部の下流側に設けられた第２消音室を更に備え、
前記第１通路及び前記第２通路の各々は、前記第１消音室と前記第２消音室とを接続する、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記第２消音室は前記第１消音室の上方に設けられ、
前記第１消音室の天井壁部には、下方に向けて突出する第１筒状部が設けられ、
前記第１通路は、前記第１筒状部の内部空間を介して前記第１消音室と前記第２消音室とを連通する、請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記天井壁部には、下方に向けて突出する第２筒状部が形成され、
前記第２通路は、前記第２筒状部の内部空間を介して前記第１消音室と前記第２消音室とを連通し、
前記第１筒状部の突出量と前記第２筒状部の突出量とが異なる、請求項３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記天井壁部と前記第１筒状部と前記第２筒状部とは同一材料で一体的に構成された、請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記ポンプ部と前記第２消音室とを接続する第３通路と、前記第３通路に対して並列に配置され、前記ポンプ部と前記第２消音室とを接続する第４通路と、を更に備え、
前記第３通路と前記第４通路とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なる、請求項２乃至５の何れか１項に記載のポンプ。
【請求項７】
前記第１通路及び前記第２通路の各々は、前記ポンプ部と前記第１消音室とを接続する、請求項１に記載のポンプ。
【請求項８】
前記第１消音室は前記ポンプ部の下方に設けられ、
前記第１消音室の天井壁部には、下方に向けて突出する第１筒状部が形成され、
前記第１通路は、前記第１筒状部の内部空間を介して前記ポンプ部と前記第１消音室とを連通する、請求項７に記載のポンプ。
【請求項９】
前記天井壁部には、下方に向けて突出する第２筒状部が形成され、
前記第２通路は、前記第２筒状部の内部空間を介して前記ポンプ部と前記第１消音室とを連通し、
前記第１筒状部の突出量と前記第２筒状部の突出量とが異なる、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記天井壁部と前記第１筒状部と前記第２筒状部とは同一材料で一体的に構成された、請求項９に記載のポンプ。
【請求項１１】
流体を移送するためのポンプ部と、
前記ポンプ部の下流側に設けられた第１消音室と、
前記ポンプ部の下流側に設けられ、前記第１消音室に前記流体を導く通路と、
を備え、
前記通路は、
第１通路部と、
前記第１通路部の第１位置から分岐し、前記第１通路部における前記第１位置より下流側の第２位置で合流する第２通路部と、
を含み、
以下の条件（ａ）と条件（ｂ）の少なくとも一方を満たす、ポンプ。
（ａ）前記第１通路部における前記第１位置から前記第２位置までの長さと、前記第２通路部の長さとが異なる。
（ｂ）前記第１通路部における前記第１位置から前記第２位置までの部分の通路径と、前記第２通路部の通路径とが異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車等の車両におけるブレーキブースターの負圧室内を負圧にするための電動のバキュームポンプが開示されている。特許文献１に記載のポンプは、流体を移送するためのポンプ部の動作に伴い発生する排気音を低減するための消音室（サイレンサ部）を備えている。この消音室は、拡張型消音器として機能し、ポンプ部の吐出口と吐出流体を外部へ排出するための排出口との間で流体を圧縮させたり膨張させたりすることにより、排気音を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８１５８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ポンプの騒音は、脈動による特定の周波数で大きくなりやすい。特に、ポンプが大型化してポンプ容積が大きくなると、脈動による特定周波数の騒音が目立ちやすくなる。
【０００５】
この点、特許文献１に記載されるような拡張型消音器は、広い周波数範囲の音圧レベルを少しずつ低減させることはできるものの、脈動による特定の周波数の音圧レベルを低減する効果は限定的である。また、脈動による周波数は比較的低い周波数であり、吸音材を用いた方法も騒音を減衰する効果は限定的である。
【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、脈動による騒音を低減可能なポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るポンプは、
流体を移送するためのポンプ部と、
ポンプ部の下流側に設けられた第１消音室と、
ポンプ部の下流側に設けられ、第１消音室に流体を導く第１通路と、
ポンプ部の下流側において第１通路に対して並列に配置され、第１消音室に流体を導く第２通路と、
を備え、
第１通路と第２通路とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なる。
【０００８】
上記（１）の構成において、第１消音室は、例えば、後述の消音室１２であってもよいし、後述の上流側消音室１８であってもよいし、後述の下流側消音室２０であってもよい。第１消音室が消音室１２である場合には、第１通路は例えば後述の通路１４と通路１６のうち一方であってもよく、第２通路は例えば通路１４と通路１６のうち他方であってもよい。第１消音室が上流側消音室１８である場合には、第１通路は例えば後述の通路２８と通路３０のうち一方であってもよく、第２通路は例えば通路２８と通路３０のうち他方であってもよい。第１消音室が下流側消音室２０である場合には、第１通路は例えば後述の通路２４と通路２６のうち一方であってもよく、第２通路は例えば通路２４と通路２６のうち他方であってもよい。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のポンプにおいて、
ポンプ部の下流側に設けられた第２消音室を更に備え、
第１通路及び第２通路の各々は、第１消音室と第２消音室とを接続してもよい。
【００１０】
上記（２）の構成において、第２消音室は、例えば、後述の上流側消音室１８と後述の下流側消音室２０のうち一方であってもよく、第１消音室は、例えば、上流側消音室１８と下流側消音室２０のうち他方であってもよい。また、第１通路は、例えば後述の通路２４と通路２６のうち一方であってもよいし、第２通路は例えば通路２４と通路２６のうち他方であってもよい。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載のポンプにおいて、
第２消音室は第１消音室の上方に設けられ、
第１消音室の天井壁部には、下方に向けて突出する第１筒状部が設けられ、
第１通路は、第１筒状部の内部空間を介して第１消音室と第２消音室とを連通してもよい。
【００１２】
上記（３）の構成において、第１消音室は例えば後述の上流側消音室１８であってもよく、第２消音室は例えば後述の下流側消音室２０であってもよい。また、第１筒状部は、例えば後述の筒状部６０であってもよいし、筒状部６２であってもよい。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載のポンプにおいて、
天井壁部には、下方に向けて突出する第２筒状部が形成され、
第２通路は、第２筒状部の内部空間を介して第１消音室と第２消音室とを連通し、
第１筒状部の突出量と第２筒状部の突出量とが異なってもよい。
【００１４】
上記（４）の構成において、第１筒状部は、例えば後述の筒状部６０と筒状部６２のうち一方であってもよく、第２筒状部は、例えば筒状部６０と筒状部６２のうち他方であってもよい。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載のポンプにおいて、
天井壁部と第１筒状部と第２筒状部とは同一材料で一体的に構成されてもよい。
【００１６】
（６）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（５）の何れかに記載のポンプにおいて、
前記ポンプ部と前記第２消音室とを接続する第３通路と、前記第３通路に対して並列に配置され、前記ポンプ部と前記第２消音室とを接続する第４通路と、を更に備え、
前記第３通路と前記第４通路とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なってもよい。
【００１７】
上記（６）の構成において、第３通路は、例えば後述の通路２８と通路３０のうち一方であってもよく、第４通路は、例えば通路２８と通路３０のうち他方であってもよい。
【００１８】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のポンプにおいて、
第１通路及び第２通路の各々は、ポンプ部と第１消音室とを接続してもよい。
【００１９】
上記（７）の構成において、第１消音室は、例えば後述の消音室１２であってもよいし、後述の上流側消音室１８であってもよい。第１消音室が消音室１２である場合には、第１通路は例えば後述の通路１４と通路１６のうち一方であってもよいし、第２通路は例えば通路１４と通路１６のうち他方であってもよい。第１消音室が上流側消音室１８である場合には、第１通路は例えば後述の通路２８と通路３０のうち一方であってもよいし、第２通路は例えば通路２８と通路３０のうち他方であってもよい。
【００２０】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）に記載のポンプにおいて、
第１消音室はポンプ部の下方に設けられ、
第１消音室の天井壁部には、下方に向けて突出する第１筒状部が形成され、
第１通路は、第１筒状部の内部空間を介してポンプ部と第１消音室とを連通してもよい。
【００２１】
上記（８）の構成において、第１消音室は例えば後述の上流側消音室１８であってもよい。第１通路は例えば後述の通路２８と通路３０のうち一方であってもよい。第１通路が通路２８である場合には、第１筒状部は例えば後述の筒状部５４であってもよい。第１通路が通路３０である場合には、第１筒状部は例えば後述の筒状部５６であってもよい。
【００２２】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）に記載のポンプにおいて、
天井壁部には、下方に向けて突出する第２筒状部が形成され、
第２通路は、第２筒状部の内部空間を介してポンプ部と第１消音室とを連通し、
第１筒状部の突出量と第２筒状部の突出量とが異なってもよい。
【００２３】
上記（９）の構成において、第１通路は例えば後述の通路２８と通路３０のうち一方であってもよく、第２通路は例えば通路２８と通路３０のうち他方であってもよい。第２通路が通路２８である場合には、第２筒状部は例えば後述の筒状部５４であってもよく、第２通路が通路３０である場合には、第２筒状部は例えば後述の筒状部５６であってもよい。
【００２４】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）に記載のポンプにおいて、
天井壁部と第１筒状部と第２筒状部とは同一材料で一体的に構成されてもよい。
【００２５】
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係るポンプは、
流体を移送するためのポンプ部と、
ポンプ部の下流側に設けられた第１消音室と、
ポンプ部の下流側に設けられ、第１消音室に流体を導く通路と、
を備え、
通路は、
第１通路部と、
第１通路部の第１位置から分岐し、第１通路部における第１位置より下流側の第２位置で合流する第２通路部と、
を含み、
以下の条件（ａ）と条件（ｂ）の少なくとも一方を満たす。
（ａ）第１通路部における第１位置から第２位置までの長さと、第２通路部の長さとが異なる。
（ｂ）第１通路部における第１位置から第２位置までの部分の通路径と、第２通路部の通路径とが異なる。
【００２６】
上記（１１）の構成において、第１消音室は、例えば後述の消音室１２であってもよい。通路は、例えば後述の通路３３であってもよい。第１通路部は、例えば後述の第１通路部３４であってもよい。第２通路部は例えば後述の第２通路部３５であってもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、脈動による騒音を低減可能なポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態に係るポンプ２の概略構成を示す模式図である。
【図２】一実施形態に係るポンプ２の概略構成を示す模式図である。
【図３】一実施形態に係るポンプ２の概略構成を示す模式図である。
【図４】一実施形態に係るポンプ２の概略構成を示す模式図である。
【図５】一実施形態に係るポンプ２を示す概略的な分解斜視図である。
【図６】図５に示したポンプ２の一部切り欠き断面図である。
【図７】図５に示したポンプ２の一部切り欠き断面図であり、図６とは異なる断面を示している。
【図８】図５〜図７に示したポンプ２における通路２４及び通路２６の通路長及び通路径を変更した場合について、ポンプ騒音の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフである。
【図９】図８を用いて説明した３つの場合について、所定の真空度に到達するまでのポンプ作動時間とポンプ騒音の音圧レベル（オーバーオール値）とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３０】
図１は、一実施形態に係るポンプ２の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、ポンプ２は、気体を移送するためのポンプ部４と、ポンプ部４に気体を導く吸気流路６と、ポンプ部４から気体を外部に導く排気流路８と、ポンプ部４に気体の吸込及び吐出を行うための駆動力を付与するモータ１０とを含む。
【００３１】
排気流路８は、ポンプ部４の下流側に設けられた消音室１２と、ポンプ部４と消音室１２とをそれぞれ接続する通路１４及び通路１６を含む。通路１４及び通路１６の各々は、円形の流路断面形状を有する。通路１４は、ポンプ部４の下流側に設けられ、ポンプ部４から吐出された気体を消音室１２に導く。通路１６は、ポンプ部４の下流側において通路１４に対して並列に配置され、ポンプ部４から吐出された気体を消音室１２に導く。消音室１２を通った気体は、大気開放された排気口９からポンプ２の外部に排出される。
【００３２】
ここで、通路１４と通路１６とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なっている。図示する例示的形態では、通路１４及び通路１６の各々は、分岐部を有しておらず、通路１４の通路長は通路１６の通路長と異なっており、通路１４の通路径は通路１６の通路径と異なっている。他の実施形態では、通路１４と通路１６とは、通路長と通路径のうち通路長のみが異なっていてもよいし、通路径のみが異なっていてもよい。
【００３３】
一般に、管路等の通路における音の伝搬において、通路長が長いほど音の周波数は低くなり、通路径が大きいほど音の周波数は低くなる傾向にある。また、同一の周波数を有する２つの音が同一の位相で重ね合わさる場合と比較して、異なる周波数の２つの音が重ね合わさる場合の方が、位相のずれにより音圧レベルを小さくすることができる。
【００３４】
そこで、消音室１２に気体を導くように並列に配置された２つの通路１４，１６について、通路長及び通路径の少なくとも一方を異ならせることにより、通路１４を介して消音室１２に伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数と、通路１６を介して消音室１２に伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数とを異ならせることができる。これにより、通路１４を介して導かれた排気と通路１６を介して導かれた排気とが合流する消音室１２における排気騒音の干渉を利用して、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。また、一般に、消音室を大きくすれば消音効果が向上するが、上記ポンプ２では消音室を大きくしなくともポンプ部４の脈動音を効果的に低減できるため、消音室１２の大型化を抑制することができる。
【００３５】
次に、図２〜図４を用いてポンプ２の変形例について説明する。図２〜図４に示す幾つかの実施形態では、図１に示すポンプ２と比較して、排気流路８の構成が異なっており、排気流路８以外の構成については同一の構成である。以下では、排気流路８以外の構成については同一の符号を付して説明を省略し、排気流路８の構成について説明する。
【００３６】
図２に示す形態では、排気流路８は、ポンプ部４の下流側にそれぞれ設けられた上流側消音室１８及び下流側消音室２０を含む。下流側消音室２０は上流側消音室１８の下流側に設けられている。また、排気流路８は、ポンプ部４の下流側にそれぞれ設けられた通路２２、通路２４及び通路２６を含む。通路２２、通路２４及び通路２６の各々は、円形の流路断面形状を有する。通路２２は、ポンプ部４と上流側消音室１８とを接続し、ポンプ部４から吐出された気体を上流側消音室１８に導くように構成されている。通路２４は、上流側消音室１８と下流側消音室２０とを接続し、上流側消音室１８を通った気体を下流側消音室２０に導くように構成されている。通路２６は、上流側消音室１８と下流側消音室２０とを接続するように通路２４に対して並列に配置され、上流側消音室１８を通った気体を下流側消音室２０に導くように構成されている。下流側消音室２０を通った気体は、大気開放された排気口９からポンプ２の外部に排出される。
【００３７】
ここで、通路２４と通路２６とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なっている。図示する例示的形態では、通路２４及び通路２６の各々は、分岐部を有しておらず、通路２４の通路長は通路２６の通路長と異なっており、通路２４の通路径は通路２６の通路径と同一である。他の実施形態では、通路２４と通路２６とは、通路長と通路径のうち通路径のみが異なっていてもよいし、通路長と通路径の両方が異なっていてもよい。
【００３８】
かかる構成においては、下流側消音室２０に気体を導くように並列に配置された２つの通路２４，２６について、通路長及び通路径の少なくとも一方を異ならせることにより、通路２４を介して下流側消音室２０に伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数と、通路２６を介して下流側消音室２０に伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数とを異ならせることができる。これにより、通路２４を介して導かれた排気と通路２６を介して導かれた排気とが合流する下流側消音室２０における排気騒音の干渉により、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。
【００３９】
図３に示す形態では、排気流路８は、ポンプ部４の下流側にそれぞれ設けられた上流側消音室１８及び下流側消音室２０を含む。下流側消音室２０は上流側消音室１８の下流側に設けられている。また、排気流路８は、ポンプ部４の下流側にそれぞれ設けられた通路２８、通路３０、通路２４及び通路２６を含む。通路２８、通路３０、通路２４及び通路２６の各々は、円形の流路断面形状を有する。通路２８は、ポンプ部４と上流側消音室１８とを接続し、ポンプ部４から吐出された気体を上流側消音室１８に導くように構成されている。通路３０は、ポンプ部４と上流側消音室１８とを接続するように通路２８に対して並列に配置され、ポンプ部４から吐出された気体を上流側消音室１８に導くように構成されている。通路２４、通路２６及び排気口９の構成については、図２に示した形態と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
ここで、通路２８と通路３０とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なっている。図示する例示的形態では、通路２８及び通路３０の各々は、分岐部を有しておらず、通路２８の通路長は通路３０の通路長と異なっており、通路２８の通路径は通路３０の通路径と同一である。他の実施形態では、通路２８と通路３０とは、通路長と通路径のうち通路径のみが異なっていてもよいし、通路長と通路径の両方が異なっていてもよい。
【００４１】
かかる構成においては、上流側消音室１８に気体を導くように並列に配置された２つの通路２８，３０について、通路長及び通路径の少なくとも一方を異ならせることにより、通路２８を介して上流側消音室１８に伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数と、通路３０を介して上流側消音室１８に伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数とを異ならせることができる。これにより、通路２８を介して導かれた排気と通路３０を介して導かれた排気とが合流する上流側消音室１８における排気騒音の干渉により、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。
【００４２】
また、図２に示した形態と同様に、通路２４を介して導かれた排気と通路２６を介して導かれた排気とが合流する下流側消音室２０における排気騒音の干渉により、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。
【００４３】
図４に示す形態では、排気流路８は、ポンプ部４の下流側に設けられた消音室１２と、ポンプ部４と消音室１２とを接続する通路３３を含む。通路３３は、ポンプ部４の下流側に設けられ、ポンプ部４から吐出された気体を消音室１２に導く。
【００４４】
通路３３は、第１通路部３４と、第１通路部３４の第１位置Ｐ１から分岐し、第１通路部３４における第１位置Ｐ１より下流側の第２位置Ｐ２で合流する第２通路部３５と、を含む。
【００４５】
ここで、第１通路部３４と第２通路部３５とは、以下の条件（ａ）と条件（ｂ）の少なくとも一方を満たすように構成されている。
（ａ）第１通路部３４における第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの通路長と、第２通路部３５の通路長とが異なる。
（ｂ）第１通路部３４における第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２までの部分の通路径と、第２通路部３５の通路径とが異なる。
【００４６】
図示する例示的形態では、第１通路部３４と第２通路部３５とは、条件（ａ）と条件（ｂ）のうち条件（ａ）のみ満たすように構成されている。他の実施形態では、第１通路部３４と第２通路部３５とは、条件（ａ）と条件（ｂ）のうち条件（ｂ）のみ満たすように構成されていてもよいし、条件（ａ）と条件（ｂ）の両方を満たすように構成されていてもよい。
【００４７】
かかる構成においては、第１通路部３４と第２通路部３５とが合流する第２位置Ｐ２において、第１通路部３４を介して伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数と、第２通路部３５を介して伝搬されるポンプ部４の排気騒音の周波数とを異ならせることができる。これにより、第１通路部３４を介して導かれた排気と第２通路部３５を介して導かれた排気との合流にともなう排気騒音の干渉により、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。
【００４８】
次に、図３に示したポンプ２の具体的な構成例について、図５〜図７を用いて説明する。
図５は、一実施形態に係るポンプ２を示す概略的な分解斜視図である。図６は、図５に示したポンプ２の一部切り欠き断面図である。図７は、図５に示したポンプ２の一部切り欠き断面図であり、図６とは異なる断面を示している。図示する例示的なポンプ２は、自動車等の車両におけるブレーキブースター（マスターバック）の負圧室内を負圧にするためのベーン式の電動バキュームポンプである。以下において「上」及び「下」とは、ポンプ２が車両に設置された状態における「上」及び「下」を意味する。
【００４９】
図５及び図６に示すように、ポンプ２は、気体を移送するための可動部７と、可動部７を収容するポンプケーシング３を含む。ポンプケーシング３は、可動部７が配置されるポンプ室５と、気体をポンプ室５に導くための吸気流路６と、気体をポンプ室５から外部に導くための排気流路８と、を含む。可動部７は、駆動装置としてのモータ１０に駆動されてポンプ室５への気体の吸込及びポンプ室５からの気体の吐出を行うように構成される。可動部７とポンプ室５とは、上述のポンプ部４を構成する。
【００５０】
図５に示すように、可動部７は、外周面３７に複数のスリット３６が形成されたロータ３８と、複数のスリット３６にそれぞれ配置された複数のベーン４０と、を含む。ポンプケーシング３の後述のポンプケーシング本体４４は、ロータ３８の外周面３７と対向するカム面４２を含む。
【００５１】
ベーン式のポンプ２では、モータ１０の不図示のシャフトに連結されたロータ３８をモータ１０によって回転させることで、ロータ３８のスリット３６に沿ってベーン４０が遠心力でロータ３８の径方向外側に向けて移動し、ベーン４０の先端部１３がカム面４２上を摺動する。これにより、隣接するベーン４０間の気体がベーン４０の移動に伴い移送されて、ポンプ室５への気体の吸込及びポンプ室５からの気体の吐出が行われる。
【００５２】
図５及び図６に示すように、ポンプケーシング３は、可動部７を収容するポンプケーシング本体４４と、可動部７の一方側（図示する形態ではロータ３８の上側）を覆うポンプカバー４６と、ポンプカバー４６の上側を覆うトップカバー４８と、ポンプケーシング本体４４とモータ１０との間に設けられ、ポンプケーシング本体４４の下側を覆うボトムカバー５０とを含む。ポンプカバー４６には、吸気流路６からポンプ室５へ気体を流入させるための不図示の吸気口が形成されている。なお、図５及び図６では、ロータ３８の軸方向において、トップカバー４８側が上側であり、モータ１０側が下側である。図示する例示的なバキュームポンプ２では、軸方向において、下側から順に、モータ１０、ボトムカバー５０、ポンプケーシング本体４４、ロータ３８、ポンプカバー４６及びトップカバー４８が配置される。
【００５３】
図６に示すように、排気流路８は、ポンプ部４の下流側にそれぞれ設けられた拡張室としての上流側消音室１８及び拡張室としての下流側消音室２０を含む。上流側消音室１８は、ポンプ部４の下方に位置し、ポンプケーシング本体４４とボトムカバー５０との間に形成され、拡張型吸音器として機能する。下流側消音室２０は、ポンプ部４及び上流側消音室１８の上方に位置し、上流側消音室１８の下流側にてポンプカバー４６とトップカバー４８との間に形成され、拡張型吸音器として機能する。
【００５４】
また、図６又は図７に示すように、排気流路８は、ポンプ部４の下流側にそれぞれ設けられた通路２４、通路２６、通路２８及び通路３０を含む。通路２４，２６，２８，３０の各々の流路断面は円形形状に形成されている。
【００５５】
図６に示すように、通路２８及び通路３０の各々は、ポンプ部４と上流側消音室１８とを接続し、ポンプ室５から吐出された気体を上流側消音室１８に導くように構成されている。通路２８と通路３０とは、ロータ３８の周方向において互いに異なる位置に並列に配置されている。
【００５６】
ここで、通路２８と通路３０とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なっている。図示する例示的形態では、通路２８の通路長Ａ１は通路３０の通路長Ｂ１と異なっており、通路２８の通路径Ｃ１は通路３０の通路径Ｄ１と同一である。
【００５７】
上流側消音室１８の天井壁部５２の上面は、ポンプ室５の底面を形成しており、天井壁部５２の下面には、下方に向けて突出する筒状部５４が設けられている。通路２８は、天井壁部５２を上下方向に貫通する貫通孔として形成されており、ポンプ室５と上流側消音室１８とを筒状部５４の内部空間を介して連通する。
【００５８】
また、上流側消音室１８の天井壁部５２の下面には、下方に向けて突出する筒状部５６が設けられている。通路３０は、天井壁部５２を上下方向に貫通する貫通孔として形成されており、ポンプ室５と上流側消音室１８とを筒状部５６の内部空間を介して連通する。筒状部５４の下方への突出量Ｅ１と筒状部５６の下方への突出量Ｆ１とは異なっている。天井壁部５２と筒状部５４と筒状部５６とは同一材料で一体的に構成されおり、図示する形態では、天井壁部５２を構成するポンプケーシング本体４４と筒状部５４と筒状部５６とが分離不能な一部品として同一材料で構成されている。
【００５９】
図７に示すように、通路２４及び通路２６の各々は、上流側消音室１８と下流側消音室２０とを接続し、上流側消音室１８を通った気体を下流側消音室２０に導くように構成されている。通路２４と通路２６とは、ロータ３８の周方向において互いに異なる位置に並列に配置されている。
【００６０】
ここで、通路２４と通路２６とは、通路長及び通路径の少なくとも一方が異なっている。図示する例示的形態では、通路２４の通路長Ａ２は通路２６の通路長Ｂ２と異なっており、通路２４の通路径Ｃ２は通路２６の通路径Ｄ２と同一である。
【００６１】
天井壁部５８には、下方に向けて突出する筒状部６０が設けられており、通路２４は、上流側消音室１８と下流側消音室２０とを筒状部６０の内部空間を介して連通する。
【００６２】
また、天井壁部５８には、下方に向けて突出する筒状部６２が設けられており、通路２６は、上流側消音室１８と下流側消音室２０とを筒状部６２の内部空間を介して連通する。そして、筒状部６０の下方への突出量Ｅ２と筒状部６２の下方への突出量Ｆ２とが異なっている。天井壁部５８と筒状部６０と筒状部６２とは同一材料で一体的に構成されており、図示する形態では、天井壁部５８を構成するポンプケーシング本体４４と筒状部６０と筒状部６２とが分離不能な一部品として同一材料で構成されている。
【００６３】
以上に示した構成では、図６に示すように、ポンプ室５から吐出された気体は、通路２８及び通路３０を通って上流側消音室１８に流入する。上流側消音室１８に流入した気体は、図７に示すように、通路２４及び通路２６を通って下流側消音室２０に流入し、下流側消音室２０を通って排気口９（図５参照）からポンプ２の外部に排出される。
【００６４】
上記構成では、筒状部５４の突出量Ｅ１（筒状部５４の長さ）と筒状部５６の突出量Ｆ１（筒状部５６の長さ）とを異ならせることにより、通路２８の通路長Ａ１と通路３０の通路長Ｂ１とを異ならせている。これにより、簡素な構成で、通路２８を介して導かれた排気と通路３０を介して導かれた排気とが合流する上流側消音室１８における排気騒音の干渉を利用して、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。すなわち、上流側消音室１８及び下流側消音室２０の大型化を抑制しつつ、ポンプ部４の脈動音を効果的に抑制することができる。また、エンジン音のない電気自動車に対して、静粛性の点で好適に使用することができる。
【００６５】
また、上流側消音室１８の天井壁部５２と筒状部５４と筒状部５６とが同一材料で一体的に構成されているため、部品点数の増加を抑制しつつポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができ、ポンプ２の低コスト化を実現できる。
【００６６】
また、筒状部６０の突出量Ｅ２（筒状部６０の長さ）と筒状部６２の突出量Ｆ２（筒状部６２の長さ）とを異ならせることにより、通路２４の通路長Ａ２と通路２４の通路長Ｂ２とを異ならせている。これにより、簡素な構成で、通路２４を介して導かれた排気と通路２６を介して導かれた排気とが合流する下流側消音室２０における排気騒音の干渉を利用して、ポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができる。すなわち、上流側消音室１８及び下流側消音室２０の大型化を抑制しつつ、ポンプ部４の脈動音を効果的に抑制することができる。また、エンジン音のない電気自動車に対して、静粛性の点で好適に使用することができる。
【００６７】
また、上流側消音室１８の天井壁部５８と筒状部６０と筒状部６２とが同一材料で一体的に構成されているため、部品点数の増加を抑制しつつポンプ部４の脈動音を効果的に低減することができ、ポンプ２の低コスト化を実現できる。
【００６８】
図８は、図５〜図７に示したポンプ２における通路２４及び通路２６の通路長及び通路径を変更した場合について、ポンプ騒音の周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフである。図８に示すグラフおいて、実線は、通路２４の通路径が大きく、通路２４の通路長が長く、通路２６の通路径が通路２４の通路径と等しく、通路２６の通路長が通路２４の通路長と等しい場合を示している。一点鎖線は、通路２４の通路径が小さく、通路２４の通路長が長く、通路２６の通路径が通路２４の通路径と等しく、通路２６の通路長が通路２４の通路長より短い場合を示している。破線は、通路２４の通路径が小さく、通路２４の通路長が長く、通路２６の通路径が通路２４の通路径と等しく、通路２６の通路長が通路２４の通路長と等しい場合を示している。
【００６９】
図８に示すように、通路２４と通路２６の両方の通路径が小さく通路２６の通路長が通路２４の通路長より短い場合（一点鎖線のグラフの場合）には、通路２４と通路２６の両方の通路径が大きく通路長が長い場合（実線のグラフの場合）と比較して、ポンプ２の脈動音の周波数の音圧レベルを効果的に小さくすることができる。
【００７０】
図９は、図８を用いて説明した３つの場合について、所定の真空度に到達するまでのポンプ作動時間とポンプ騒音の音圧レベル（オーバーオール値）とを示す図である。ここで、ポンプ作動時間が短いほど排気速度は速くなる。
【００７１】
図９において、白三角は図８における実線が示す場合に対応し、黒三角は図８における一点鎖線が示す場合に対応し、白丸は図８における破線が示す場合に対応する。
【００７２】
図９に示すように、通路２４と通路２６の両方の通路径が大きく通路長が長い場合（白三角）と比較して、通路２４と通路２６の両方の通路径が小さく通路長が長い場合（白丸）には、音圧レベルを小さくすることができる一方でポンプ作動時間が長くなる。
【００７３】
これに対して、通路２４と通路２６の両方の通路径が小さく通路２６の通路長が通路２４の通路長より短い場合（黒三角）には、通路２４と通路２６の両方の通路径が大きく通路長が長い場合（白三角）の場合と比較して音圧レベルを効果的に小さくすることができ、上記白丸の場合と比較してポンプ作動時間を効果的に短くすることができる。このように、通路２４の通路径と通路２６の通路径とを異ならせることにより、音圧レベルの低い排気騒音と良好なポンプ効率とを両立する高性能なポンプ２を実現することができる。
【００７４】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００７５】
例えば、上述した実施形態では、ポンプの一例としてベーン式のバキュームポンプについて説明したが、ポンプは、例えばピストン式のポンプであってもよいし、ダイヤフラム式のポンプであってもよい。また、ポンプがベーン式のポンプである場合には、平衡型ベーンポンプであってもよいし、非平衡型ベーンポンプであってもよい。また、ポンプは、バキュームポンプに限らず、エアコンのコンプレッサ等であってもよく、ポンプが移送する流体は、気体に限らず液体であってもよい。
【００７６】
また、消音室に接続する通路の形状、長さ、個数は特に限定されず、これらを調整することによって排気性能の低下を抑制しつつ消音効果を得ることができる。
【００７７】
また、筒状部５４，５６，６０，６２の内周面及び外周面の断面形状は、円形でなくてもよい。また、筒状部５４，５６，６０，６２の外周面は、例えば図７に示すように、上流側消音室１８の側壁に接続していてもよい。
【００７８】
また、図６に示した形態では、筒状部５４の突出量Ｅ１と筒状部５６の突出量Ｆ１とを異ならせることにより、通路２８の通路長Ａ１と通路３０の通路長Ｂ１とを異ならせていたが、突出量Ｅ１と突出量Ｆ１のうち一方は０でもよい。すなわち、天井壁部５２には、筒状部５４と筒状部５６のうち一方のみが設けられていてもよい。
【００７９】
また、図７に示した形態では、筒状部６０の突出量Ｅ２と筒状部６２の突出量Ｆ２とを異ならせることにより、通路２４の通路長Ａ２と通路２６の通路長Ｂ２とを異ならせていたが、突出量Ｅ２と突出量Ｆ２のうち一方は０でもよい。すなわち、天井壁部５８には、筒状部６０と筒状部６２のうち一方のみが設けられていてもよい。
【００８０】
また、下流側消音室２０の底壁部６４の上面（上流側消音室１８の天井壁部５８の上面）から上方に向けて突出する筒状部６６，６８の突出量Ｅ３，Ｆ３を互いに異ならせることで、通路２４の通路長Ａ２と通路２６の通路長Ｂ２とを異ならせてもよい。
【００８１】
また、上述の消音室１２は、ポンプ室５の上方に位置させてもよい。この場合、筒状部５４，５６は上方に突出する。
【００８２】
また、上述の上流側消音室１８は、ポンプ室５の上方に位置させ、下流側消音室２０は、ポンプ室５及び上流側消音室１８の下方に位置させてもよい。この場合、筒状部５４、５６、６０、６２は、上方に突出する。また、この場合において、下流側消音室２０の天井壁部の下面から、下方に向けて突出する筒状部の突出量を異ならせることで、通路長を異ならせてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
２  ポンプ
４  ポンプ部
１２  消音室
１４，１６，２４，２６，２８，３０，３３  通路
１８  上流側消音室
２０  下流側消音室
３４  第１通路部
３５  第２通路部
５２，５８  天井壁部
５４，５６，６０，６２  筒状部
【図１】
2020076340.tif 000003
【図２】
2020076340.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020076340.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020076340.tif 000008
【図７】
2020076340.tif 000009
【図８】
2020076340.tif 000010
【図９】
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