JP6236338B2 - 流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、流体機械に関する。

流体機械に関する技術として、特許文献１には、ベーンポンプの周囲にポンプカバーによって覆われた減衰空間が形成された負圧源供給装置、すなわち流体機械の１つであるバキュームポンプが開示されている。

特開２０１０−１５１０６５号公報

特許文献１のバキュームポンプでは、バキュームタンクから供給された負圧空気によって減衰空間が満たされ、その減衰空間の負圧空気によってベーンポンプの動作音が外側に漏れにくくなっている。つまり、特許文献１の技術では、減衰空間を形成するポンプカバーが騒音を小さくするための役割を果たしている。しかしながら、このポンプカバーを設けなければならないということは、バキュームポンプのサイズ、特にベーンポンプ側のサイズが大きくなる要因となっている。
そこで、本発明は、騒音を小さくしつつサイズを小さくした流体機械を提供することを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成する第１ハウジングと、当該ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるポンプ部と、前記部材を駆動するモータと当該モータを囲う第２ハウジングとを備え、前記排出口から排出された気体が流通して外部に排出される第１流路が形成されているモータ部とを具備し、前記第１ハウジングには、外部から前記吸入口まで気体が流通する第２流路と、前記排出口から前記第１流路まで気体が流通する第３流路の全体とが形成されており、前記第２及び第３流路は、前記第１ハウジングのうち、前記ポンプ室及び前記第２ハウジングの中間に存在する中間部分を除く部分に形成されている流体機械を提供する。
また、本発明は、気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成する第１ハウジングと、当該ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるポンプ部と、前記部材を駆動するモータと当該モータを囲う第２ハウジングとを備え、前記排出口から排出された気体が流通して外部に排出される第１流路が形成されているモータ部とを具備し、前記第１ハウジングには、外部から前記吸入口まで気体が流通する第２流路と、前記排出口から前記第１流路まで気体が流通する第３流路の全体とが形成されており、前記第１流路は、前記モータ部のうち、前記モータの内部を除く部分に形成されている流体機械を提供する。

また、前記第１流路は、前記モータ部の外周面に沿った螺旋状の空間を有していてもよい。
また、本発明は、気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成する第１ハウジングと、当該ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるポンプ部と、前記部材を駆動するモータと当該モータを囲う第２ハウジングとを備え、前記排出口から排出された気体が流通して外部に排出され且つ当該モータの内部の空間を有する第１流路が形成されているモータ部とを具備し、前記第１ハウジングには、外部から前記吸入口まで気体が流通する第２流路と、前記排出口から前記第１流路まで気体が流通し且つ螺旋状又は波状になっている第３流路とが形成されている流体機械を提供する。

本発明によれば、騒音を小さくしつつサイズを小さくした流体機械を提供することを提供することができる。

本発明の実施形態に係るバキュームポンプを示す概略断面図 図１におけるＩＩ―ＩＩ部を示す概略断面図 図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ部を示す概略断面図 変形例のバキュームポンプの一例を示す図。 変形例のバキュームポンプの一例を示す図。 変形例のバキュームポンプの一例を示す図。

［１］実施形態
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

［構成］
図１は、本発明の実施形態に係るバキュームポンプ１を示す概略断面図である。図２は、図１におけるＩＩ―ＩＩ部を示す概略断面図である。図３は、図１におけるＩＩＩ―ＩＩＩ部を示す概略断面図である。以下、図１、図２、図３を参照しながらバキュームポンプ１について説明する。

バキュームポンプ１は、負圧を供給する装置であり、本実施形態では、自動車のエンジンルーム内に設けられ、ブレーキの倍力装置に負圧を供給する。バキュームポンプ１は、ポンプ部２と、モータ部５とを具備する。
ポンプ部２は、気体に圧力を加えて負圧を生じさせる部分であり、ハウジング６と、圧力発生部材７とを備える。ハウジング６は、ポンプ室１１３を形成する部材であり、本発明の「第１ハウジング」の一例である。ポンプ室１１３は、気体を吸入する吸入口１１４及び吸入された気体を排出する排出口１１５を有し、吸入口１１４から排出口１１５まで気体が流通する円柱状の空間である。

ハウジング６は、ポンプケーシング１１と、カバー１２とを備える。ポンプケーシング１１は、概ね直方体の形をした部材であり、図１に示す面１１１がモータ部５に固定されている。面１１１とは反対側の面１１２には、ポンプ室１１３を形成することになる円柱状のくぼみが形成されている。カバー１２は、板状の部材であり、面１１２を覆うように取り付けられている。ポンプケーシング１１の４隅にはボルト孔Ｄ１が設けられており、カバー１２の同じ位置に設けられたボルト孔を通してボルトを締め付けることで、カバー１２がポンプケーシング１１に固定されている。

こうして固定されたカバー１２によりくぼみが閉鎖されてポンプ室１１３が形成されている。以下では、カバー１２のうち、モータ部５側を向いてポンプ室１１３に面している面を面１２ａという。また、ポンプケーシング１１のうち、くぼみの底面であった面を底面１１６といい、くぼみの側面であった面を側面１１７という。本実施形態では、底面１１６に、吸入口１１４及び排出口１１５が形成されている。

ハウジング６のポンプケーシング１１には、排出口１１５から排出された気体が流通する流路４０が形成されている。流路４０は、一方の端が排出口１１５となっており、他方の端にある開口部１１８まで気体を流通させる第１流路４０１と、開口部１１８からポンプケーシング１１の面１１１に設けられた開口部１１９まで気体を流通させる第２流路４０２とを含む。第１流路４０１は、円柱の形をした空間である。第２流路４０２は、円柱を途中で直角に折り曲げた形をした空間であり、円柱の一方の端が開口部１１９となっている。また、第２流路４０２の開口部１１９とは反対の端側の外周に開口部１１８が設けられている。第２流路４０２は、第１流路４０１よりも径が大きくなるように形成されている（つまり第１流路４０１は第２流路４０２よりも径が小さい）。

また、ハウジング６のポンプケーシング１１には、バキュームポンプ１の外部から吸入口１１４まで気体が流通する流路５０が形成されている。流路５０は、バキュームポンプ１の外部に設けられた吸入ポート１６に連結している。吸入ポート１６は、配管を介して図示せぬ倍力装置に接続される。

圧力発生部材７は、ポンプ室１１３内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材であり、本発明の「部材」の一例である。圧力発生部材７は、ロータ１３と、ベーン１４とを備える。ロータ１３は、後述するモータ３によりポンプ室１１３の内部で回転する部材である。ベーン１４は、ロータ１３の回転に伴ってポンプ室１１３を複数の空間に区画する複数枚の部材である。ロータ１３の中心は、ポンプ室１１３の中心に対して偏心した位置に設けられ、モータ３の駆動軸（大径部）２１に連結部材を介して連結され、反時計回りに回転する。

また、ロータ１３には、直径方向に対して傾斜した角度で等間隔に４つのスリット１３ａが配置され、このスリット１３ａにはそれぞれベーン１４が出没可能に設けられている。ベーン１４は、スリット１３ａにより出没しながらその先端をポンプ室１１３の内周面に接触させることで、ポンプ室１１３を複数の空間に区画する。このように、バキュームポンプ１では、ポンプ部２としていわゆるベーンポンプが用いられているが、これに限定されるわけではない。

次に、モータ部５について説明する。モータ部５は、圧力発生部材７を駆動させる部分であり、モータ３と、ハウジング４とを備える。モータ３は、いわゆる４極６スロットのブラシレスモータであり、ポンプ部２のロータ１３に連結された駆動軸２１と、円筒状のステータコア２２と、ステータコア２２の内部に設けるとともに駆動軸２１を取り囲むように配置された６組のコイル２３と、ステータコア２２の外部に設けられてコイル２３を制御する制御部２４とを備える。なお、バキュームポンプ１では、モータ３としてブラシレスモータが用いられているが、これに限定されるわけではなく、例えばブラシモータやステッピングモータなど、どのような種類のモータが用いられてもよい。

ハウジング４は、モータ３を囲う部材であり、概ね直方体の形をしている。ハウジング４は、本発明の「第２ハウジング」の一例である。ハウジング４は、ポンプケーシング１１に固定されて駆動軸２１の先端側を回転可能に支持する第１部材２５と、ステータコア２２を囲んで保持する第２部材２６と、第２部材２６を挟んで第１部材２５の反対側に設けられ、駆動軸２１の後端側を回転可能に支持する第３部材２７と、第３部材２７を挟んで第２部材２６の反対側に設けられた第４部材２８とを備える。

第１部材２５、第２部材２６及び第３部材２７により囲まれる空間には、モータ３が収められている。第４部材２８は、第３部材２７側の面が開口した箱状の部材である。第３部材２７及び第４部材２８により囲まれる空間には制御部２４が収められている。第１部材２５〜第４部材２８の４隅には、ポンプケーシング１１に設けられた各ボルト孔Ｄ１と同じ位置にボルト孔が形成されている。これらのボルト孔を通したボルトを各ボルト孔Ｄ１に締め付けることにより、ポンプ部２のポンプケーシング１１の面１１１に第１部材２５〜第４部材２８が固定され、それによってモータ３も固定される。

駆動軸２１は、ポンプ部２側に突出する小径部２１１と、コイル２３の位置に合わせて配置された大径部２１２と、第３部材２７側に突出する小径部２１３とを備える。ハウジング４の第１部材２５には、小径部２１１を回転可能に支持する軸受２９１が設けられており、第３部材２７には、小径部２１３を回転可能に支持する軸受２９２が設けられている。大径部２１２の外周面には、４つの永久磁石３０が固定されている。これらは、隣り合う永久磁石３０とは互いに磁極が異なるように配置されている。

ステータコア２２は、ポンプ部２側の端がハウジング４の第１部材２５と隙間なく密着し、その反対側の端が第３部材２７と隙間なく密着している。これにより、ステータコア２２の内部、すなわち駆動軸２１の設けられたモータ３の内部の空間が、外部から区切られている。ステータコア２２は、駆動軸２１側に、ステータとして６個の突起２２１を有している。駆動軸２１及びステータコア２２は、駆動軸２１の外周面と突起２２１の内周面との間に隙間ができるように配置されている。各突起２２１には、コイル２３がそれぞれ巻き付けられている。各コイル２３は、図示しない配線により制御部２４に接続され、制御部２４の制御によって磁界を発生させる。

本発明の実施形態では、図３に示すように、駆動軸２１の回転軸に沿った方向に見た場合に、ステータコア２２の中心Ｐ１が、ハウジング４の中心Ｐ２から離れた位置となるように、ステータコア２２が配置されている。以下では、中心Ｐ２から中心Ｐ１に向かう方向を「ずれ方向Ａ１」という。ステータコア２２は、ずれ方向Ａ１の反対方向側に、ハウジング４に密着していない外周面２２２を有する。ステータコア２２の外周面２２２以外の外周面は、ハウジング４に密着している。

一方、ハウジング４は、外周面２２２に面する内側面４２２を有する。ステータコア２２及びハウジング４には、これら外周面２２２及び内側面４２２に挟まれた空間が形成されている。この空間を気体が流通することで、ステータコア２２が冷却される。以下ではこの空間を「第１冷却流路６０１」という。第１冷却流路６０１は、駆動軸２１の回転軸に沿った方向に見た場合に、図３に示すように、ずれ方向Ａ１に直交する直交方向Ａ２に細長い形をしている。ハウジング４の第１部材２５には、流路４０及び第１冷却流路６０１を連結する連結流路６０３が形成されている。流路４０を流れ出た気体は、連結流路６０３を流通して第１冷却流路６０１に流れ込む。連結流路６０３は、第１冷却流路６０１の直交方向Ａ２の一方の端寄りに設けられている。

上述したハウジング４の第３部材２７及び第４部材２８により囲まれる空間を気体が流通することで、制御部２４が冷却される。以下ではこの空間を「第２冷却流路６０２」という。ハウジング４の第２部材２６及び第３部材２７には、第１冷却流路６０１及び第２冷却流路６０２を連結する連結流路６０４が形成されている。連結流路６０４は、第２冷却流路６０２のずれ方向Ａ１とは反対方向の端側に設けられている。また、連結流路６０４は、第１冷却流路６０１の直交方向Ａ２の、連結流路６０３とは反対の端寄りに設けられている。このように連結流路６０３及び連結流路６０４が設けられることで、第１冷却流路６０１においてステータコア２２の外周面に沿って気体が流通するようになっている。

ハウジング４の第４部材２８には、第２冷却流路６０２を流通した気体を外部に排出する排出流路６０５が形成されている。排出流路６０５は、第２冷却流路６０２のずれ方向Ａ１の端に設けられている。連結流路６０４及び排出流路６０５は、いずれも、円柱の形をした空間である。連結流路６０４及び排出流路６０５の径は、上述した流路４０の径よりも大きくなっている。

流路４０から流れ込んだ気体は、連結流路６０３、第１冷却流路６０１、連結流路６０４、第２冷却流路６０２及び排出流路６０５を順次流通して、外部に排出される。以下では、これらの流路全体を「流路６０」という。流路６０は、ポンプ室１１３の排出口１１５から排出された気体が流通して外部に排出される流路であり、本発明の「第１流路」の一例である。モータ部５には、このような流路６０が形成されている。なお、外部からポンプ室１１３の吸入口１１４まで気体が流通する上記の流路５０は、本発明の「第２流路」の一例であり、排出口１１５から第１流路の一例である流路６０まで気体が流通する流路４０は、本発明の「第３流路」の一例である。

流路６０は、上記のとおり、ハウジング４の各部材によって囲まれた空間と、ステータコア２２とハウジング４の第１部材２５及び第２部材２６とによって囲まれた空間となっている。一方、ステータコア２２の内部、すなわち駆動軸２１の設けられたモータ３の内部の空間は、上述したとおり、外部から区切られている。つまり、本実施形態では、流路６０が、モータ部５のうち、モータ３の内部を除く部分に形成されている。

［動作］
バキュームポンプ１の動作について説明する。バキュームポンプ１は、モータ３を構成する制御部２４を介してコイル２３に電力を印加すると、コイル２３に磁界が発生して駆動軸２１に設けた永久磁石３０が相互に接近または離隔し、これにより駆動軸２１が回転する。ポンプ部２では、駆動軸２１に連結されたロータ１３がポンプケーシング１１に形成されたポンプ室１１３で図１の反時計回り（図２中の矢印Ａ３方向）に回転し、これによりベーン１４がポンプ室１１３を複数の空間に区切った状態で移動する。

ロータ１３の回転に伴って、ベーン１４により区切られた空間が、ポンプ室１１３に配置された吸入口１１４を通過する際に、ベーン１４により区切られた空間は、その後ロータ１３の回転に伴って徐々に容積が増加することから、吸入口１１４から気体が吸引され、吸入ポート１６を介して図示せぬ倍力装置に負圧を供給する。その後、ベーン１４によって区切られた空間は、排出口１１５に向けてさらに容積が縮小するため、この空間が排出口１１５に繋がると、圧縮された気体が排出口１１５から流路４０に流れ込み、流路４０及び流路６０を流通して外部に排出される。

［実施形態による効果］
本実施形態では、モータ部５のハウジング４に流路６０が形成されている。これにより、例えばポンプ室１１３内の気体をバキュームポンプ１の外部に直接排出する場合に比べると、流路６０でその気体の勢いを低減したり圧力波を干渉させたりして排出時に発生する騒音を小さくさせやすい。また、バキュームポンプ１では、ポンプ部２のハウジング６に流路４０及び５０が形成されており、バキュームポンプ１に吸入された気体は、流路４０、５０及び６０を流通して外部に排出されるようになっている。このため、バキュームポンプ１においては、ポンプ部２及びモータ部５の外部に気体を流通させる必要がない。

騒音を小さくするためであれば、例えば、ポンプ部の周りにポンプ室を流通する気体を満たす空間を設けるという方法が考えられるが、この方法では、ポンプ部の外部にその空間を形成するための部材を設けなければならない。この方法に比べると、本実施形態では、ポンプ部２及びモータ部５の外部に気体を流通させるための部材を設ける必要がないため、バキュームポンプのサイズを小さくすることができる。このような本実施形態によれば、騒音を小さくしつつサイズを小さくしたバキュームポンプを提供することができる。

また、本実施形態では、上述したとおり、流路６０が、モータ部５のうち、モータ３の内部を除く部分に形成されている。これにより、例えばポンプ室１１３で摩耗粉などの不純物が発生するような場合に、それらの不純物がモータ３の内部に入り込んで軸受２９などに影響を与えるなどしてモータ３の動作に異常を発生させることを防ぐことができる。

また、本実施形態では、排出口１１５の径（第１流路４０１の径）が第２流路４０２の径よりも小さくなっているため、排出口１１５での排気抵抗に比べて、第１流路４０１の気体が第２流路４０２に流入する際の排気抵抗が小さくなっている。これにより、第１流路４０１の吸気性能を低下させないようにすることができ、ポンプ部２の効率が低下しないようにすることができる。

モータ３のコイル２３が常時印加される電力によって発熱しており、伝熱によってこのコイル２３の巻回された突起２２１の形成されたステータコア２２も温度が上昇することとなる。本実施形態では、連結流路６０３及び連結流路６０４を上記のとおり設けたことで、第１冷却流路６０１に流入した気体が、ステータコア２２の外周面に沿って流通するようになっている。このような本実施形態によれば、連結流路６０３及び連結流路６０４を例えば直交方向Ａ２の同じ端寄りに設けたり、どちらも直交方向Ａ２の中央に設けたりする場合に比べて、ステータコア２２およびステータコア２２の内部に保持されたコイル２３を冷却する効果をより高めることができる。

［２］変形例
上述した実施形態は、本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、上述した実施形態及び以下に示す各変形例は、必要に応じて組み合わせて実施してもよい。

［２−１］不純物の除去
ポンプ部のハウジングに形成される第３流路には、例えばフィルタが設けられてもよい。これにより、摩耗粉などを含む不純物を取り除くことができる。特に、上述した変形例で述べたようにモータの内部に流路が形成されている場合に、不純物によってモータに異常が発生しにくいようにすることができる。なお、フィルタを設ける代わりにまたはそれに加えて、第３流路を螺旋状にしたり、波状にしたりすることで、第３流路を不純物が通り抜けにくいようにして、モータの異常の発生を防いでもよい。

［２−２］ポンプ部
ポンプ部は、実施形態では、ベーン型であったが、これに限らない。ポンプ部は、例えば、スクロール型やスクリュー型などであってもよい。要するに、ポンプ部は、気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成するハウジングと、ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるものであればよい。

［２−３］第２流路及び第３流路
第２流路及び第３流路は、実施形態で示したものに限らない。
図４は、本変形例のバキュームポンプの一例を示す図である。図４では、ポンプ部２ａ及びモータ部５ａを具備するバキュームポンプ１ａが示されている。ポンプ部２ａは、本発明の第１ハウジングの一例であるハウジング６ａを備え、モータ部５ａは、本発明の第２ハウジングの一例であるハウジング４ａを備える。モータ部５ａは、駆動軸２１ａを備える。駆動軸２１ａのポンプ部２ａ側に突出する小径部２１１ａは、図１に示す小径部２１１に比べて駆動軸の回転軸に沿った軸方向Ａ４の寸法が短くなっている。

ハウジング６ａには、ポンプ室１１３ａと、流路４０ａ及び流路５０ａとが形成されている。ポンプ室１１３ａの側面１１７ａには、吸入口１１４ａ及び排出口１１５ａが設けられている。流路５０ａは、バキュームポンプ１ａの外部に設けられた吸入ポート１６ａから吸入口１１４ａまで気体が流通する空間である。流路４０ａは、排出口１１５ａからハウジング６ａのモータ部５ａ側の面１１１ａに設けられた開口部１１９ａまで気体が流通する空間である。図４に示すように、流路４０ａ及び流路５０ａは、ハウジング６ａのうち、ポンプ室１１３ａ及びハウジング４ａの中間に存在する中間部分Ｅ１を除く部分に形成されている。

本変形例では、中間部分Ｅ１に第２流路及び第３流路が形成されていないため、この中間部分Ｅ１に流路が形成されている場合に比べて、ポンプ室をモータ部側の近くに配置することができる。これにより、中間部分Ｅ１に流路が形成されている場合に比べて、バキュームポンプの駆動軸２１ａの軸方向Ａ４のサイズを小さくすることができる。図４では、図１に示すバキュームポンプ１を仮想的に示す仮想線Ｆ１で示し、軸方向Ａ４の寸法が小さくなったことを表している。

［２−４］第１流路及び第３流路
第１流路及び第３流路は、実施形態や上記の変形例で示したものに限らない。
図５は、本変形例のバキュームポンプの一例を示す図である。図５では、ポンプ部２ｂ及びモータ部５ｂを具備するバキュームポンプ１ｂが示されている。ポンプ部２ｂは、本発明の第１ハウジングの一例であるハウジング６ｂを備え、モータ部５ｂは、本発明の第２ハウジングの一例であるハウジング４ｂを備える。

ポンプ部２ｂのハウジング６ｂには、本発明の第３流路の一例である流路４０ｂが形成されている。流路４０ｂは、図１に示すものと同様のポンプ室１１３に設けられた排出口１１５から、ハウジング６ｂのモータ部５ｂ側の面１１１ｂに設けられた開口部１１９ｂまで気体が流通する空間である。モータ部５ｂのハウジング４ｂには、流路６０ｂが形成されている。流路６０ｂには、モータ３ｂの内部である第１冷却流路６０１ｂが含まれている。第１冷却流路６０１ｂを気体が流通すると、流通する気体によってステータコア２２が冷却される。

ハウジング４ｂには、流路４０ｂ及び第１冷却流路６０１ｂを連結する連結流路６０３ｂと、第１冷却流路６０１ｂ及び第２冷却流路６０２ｂを連結する連結流路６０４ｂと、第２冷却流路６０２ｂから外部へ気体が排出される排出流路６０５ｂとが設けられている。このように、バキュームポンプ１ｂにおいては、本発明の第１流路の一例である流路６０ｂが、第１空間（第１冷却流路６０１ｂ）と、第２空間（連結流路６０３ｂ）と、第３空間（第２冷却流路６０２ｂ）と、第４空間（排出流路６０５ｂ）とを有している。第１空間は、モータ３ｂの内部に形成されている流路であり、第２空間は、第１空間のポンプ部２ｂ側とは反対側でその第１空間に連結し、その第１空間よりも体積が小さい流路である。また、第３空間は、第２空間に連結されてその第２空間よりも体積が大きい流路であり、第４空間は、第３空間に連結されてその第３空間よりも体積が小さく、且つ、流通されてきた気体が外部に排出される流路である。

一方で、バキュームポンプ１ｂにおいては、モータ３ｂのステータコア２２の外周面２２２の外側には、流路が形成されていない。これは、流路６０ｂの第１空間をモータ３ｂの内部に形成させることで、ステータコア２２の外周面側に流路が形成されていなくても、第２、第３及び第４空間と合わせて、気体の排出時に発生する騒音を小さくするだけの流路（具体的には第１空間である第１冷却流路６０１ｂ）を確保することができるためである。これにより、騒音を小さくしつつ、ステータコア２２の外周面２２２の外側に流路が形成されている場合に比べて、バキュームポンプのサイズ（特に駆動軸２１の軸方向Ａ４に直交する方向のサイズ）を小さくすることができる。図５では、図１に示すバキュームポンプ１を仮想的に示す仮想線Ｆ２で示し、バキュームポンプのサイズが小さくなったことを表している。

本変形例に係るバキュームポンプは、例えば摩耗粉などの不純物がほとんど発生しないような種類のポンプ部を備える場合に適用されることが望ましい。または、上述した不純物を取り除くフィルタを第３流路に設けるようにするのもよい。
なお、本変形例においては、第３流路の形は図５に示すものに限らない。第３流路は、例えば排出口１１５から真っ直ぐに面１１１ｂに向かって伸びる流路であってもよい。この場合、図５に示す場合に比べて、第３流路においてステータコア２２のより多くの面に沿って気体が流通しやすい。これにより、ステータコア２２を冷却する効果をより高めることができる。

［２−５］第１流路
第１流路は、実施形態や上記の変形例で示したものに限らない。例えば、実施形態では、ステータコア２２の一部だけが第１流路の一例である流路６０の第１冷却流路６０１に露出しているが、モータ部のハウジングの形状を異ならせることにより、ステータコア２２の全周を囲う第１流路が形成されていてもよい。このようにすることによって、第１流路を長くすることができ、第１流路が短い場合に比べて、消音効果の高い流路を形成しやすくすることができる。そのような第１流路が形成された具体例について、図６を参照して説明する。

図６は、本変形例のバキュームポンプの一例を示す図である。図６では、ポンプ部２ｃ及びモータ部５ｃを具備するバキュームポンプ１ｃが示されている。ポンプ部２ｃは、本発明の第１ハウジングの一例であるハウジング６ｃを備え、モータ部５ｃは、本発明の第２ハウジングの一例であるハウジング４ｃを備える。ハウジング６ｃには、第３流路の一例である流路４０ｃが形成され、ハウジング４ｃには、第１流路の一例である流路６０ｃが形成されている。

実施形態では、ステータコア２２の中心がハウジング４の中心から離れた位置となるようにステータコア２２が配置されていたが、本変形例のバキュームポンプ１ｃでは、ステータコア２２ｃの中心が、ハウジング４ｃの中心と一致するようにステータコア２２ｃが配置されている。ハウジング４ｃには、このように配置されたステータコア２２ｃの外周面２２２ｃに沿った螺旋状の空間であり、内部を流通する気体がステータコア２２ｃを冷却する冷却流路６０１ｃが形成されている。

ハウジング４ｃには、流路４０ｃ及び冷却流路６０１ｃを連結する連結流路６０３ｃと、冷却流路６０１ｃを流通した気体がバキュームポンプ１ｃの外部に排出される排出流路６０５ｃとが形成されている。このように、流路６０ｃには、これら冷却流路６０１ｃ、連結流路６０３ｃ及び排出流路６０５ｃが含まれている。ハウジング４ｃは、図１に示す第１部材２５、第２部材２６及び第３部材２７に相当する部材を有し、それらの部材によって囲まれる空間にモータ３ｃが収められている。図６では、そのうちの第３部材２７に相当する部材２７ｃを示している。一方、ハウジング４ｃは、図１に示す第４部材２８に相当する部材を有していない。このため、モータ３ｃにおける磁界の発生を制御する図示せぬ制御部は、例えば冷却流路６０１ｃに設けられている。

バキュームポンプ１ｃにおいては、第１流路が、ハウジング４ｃのうち、モータ３ｃのポンプ部２ｃ側とは反対側の端よりもポンプ部２ｃ側の部分に形成されている。以下では、ポンプ部２ｃ側とは反対側の端のことを「反対端」という。モータ３ｃの反対端とは、モータ３ｃの駆動軸２１ｃの反対端側で回転可能に支持する部材（図６の例では部材２７ｃ）における反対端をいう。このように第１流路が形成されていることで、モータ３ｃの反対端よりも先に第１流路が形成される場合に比べて、バキュームポンプの駆動軸２１ｃの軸方向Ａ４のサイズを小さくすることができる。図６では、図１に示すバキュームポンプ１を仮想的に示す仮想線Ｆ３で示し、軸方向Ａ４の寸法が小さくなったことを表している。

なお、図６に示す冷却流路６０１ｃは、ステータコア２２ｃの外周面２２２ｃに沿った螺旋状の空間であったが、これをさらに波打たせた形の空間にすることで、流路を長くして騒音を小さくする効果を高めるようにしてもよい。また、冷却流路６０１ｃ以外の他の流路においても、流路を螺旋状にしたり、波打たせた形にしたりすることで、同様に騒音を小さくする効果を高めるようにしてもよい。

［２−６］流体機械
本発明は、実施形態等で述べたバキュームポンプに限らない。例えば、コンプレッサに本発明を適用してもよい。その場合、第１流路及び第３流路を流通した気体がコンプレッサによって圧縮され、第２流路を流通して排出されることになる。この場合は、吸入される気体によって発生する騒音が、第１流路によって小さくなる。このように、本発明は、前述したポンプ部を備えるものであれば、バキュームポンプやコンプレッサのような流体機械全般に適用することができる。ここでいう流体機械には、気体という流体と機械との間でエネルギー変換を行う装置が含まれる。

１…バキュームポンプ、２…ポンプ部、３…モータ、４、６…ハウジング、５…モータ部、７…圧力発生部材、１１…ポンプケーシング、１２…カバー、１１３…ポンプ室、１１４…吸入口、１１５…排出口、２１…駆動軸、２２…ステータコア、２３…コイル、２４…制御部、２５…第１部材、２６…第２部材、２７…第３部材、２８…第４部材、４０、５０、６０…流路、４０１…第１流路、４０２…第２流路、６０１…第１冷却流路、６０２…第２冷却流路、６０３、６０４…連結流路、６０５…排出流路。

Claims (4)

1. 気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成する第１ハウジングと、当該ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるポンプ部と、
   前記部材を駆動するモータと当該モータを囲う第２ハウジングとを備え、前記排出口から排出された気体が流通して外部に排出される第１流路が形成されているモータ部と
   を具備し、
   前記第１ハウジングには、外部から前記吸入口まで気体が流通する第２流路と、前記排出口から前記第１流路まで気体が流通する第３流路の全体とが形成されており、
   前記第２及び第３流路は、前記第１ハウジングのうち、前記ポンプ室及び前記第２ハウジングの中間に存在する中間部分を除く部分に形成されている
   流体機械。
2. 気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成する第１ハウジングと、当該ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるポンプ部と、
   前記部材を駆動するモータと当該モータを囲う第２ハウジングとを備え、前記排出口から排出された気体が流通して外部に排出される第１流路が形成されているモータ部と
   を具備し、
   前記第１ハウジングには、外部から前記吸入口まで気体が流通する第２流路と、前記排出口から前記第１流路まで気体が流通する第３流路の全体とが形成されており、
   前記第１流路は、前記モータ部のうち、前記モータの内部を除く部分に形成されている
   流体機械。
3. 前記第１流路は、前記モータ部の外周面に沿った螺旋状の空間を有する
   請求項２に記載の流体機械。
4. 気体を吸入する吸入口及び吸入された気体を排出する排出口を有するポンプ室を形成する第１ハウジングと、当該ポンプ室内に設けられて気体を流通させるための圧力を発生させる部材とを備えるポンプ部と、
   前記部材を駆動するモータと当該モータを囲う第２ハウジングとを備え、前記排出口から排出された気体が流通して外部に排出され且つ当該モータの内部の空間を有する第１流路が形成されているモータ部と
   を具備し、
   前記第１ハウジングには、外部から前記吸入口まで気体が流通する第２流路と、前記排出口から前記第１流路まで気体が流通し且つ螺旋状又は波状になっている第３流路とが形成されている
   流体機械。

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