(57)【要約】  逆止弁インサートは、逆止弁の開位置のための弁座を画定し、逆止弁の内部チャンバー内に着座可能な外側支持体を有し、内側環状リングの上面を外側支持体の上面を軸線方向にある距離だけ越えて配置するために中心長手方向軸線に向かって軸線方向に傾斜したリブによって外側支持体から半径方向内向き離間させられた内側環状リングを有する。逆止弁は、入口ポートと、出口ポートと、入口ポートおよび出口ポートと流体連通するチャンバーとを画定するハウジングを有し、チャンバー内に着座させられた逆止弁インサートを有し、逆止弁インサートの内側環状リングによって画定される開位置と閉位置との間でチャンバー内で移動可能なシールディスクを有する。シールディスクはシールディスクを横切る圧力差に応答して平行移動可能である。
2021524002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆止弁ユニットの開位置のための第１の座を画定する逆止弁インサートであって、
外側支持体であって、逆止弁ユニットの内部チャンバー内に着座可能であり、かつ、上面および下面を有する外側支持体と、
内側環状リングであって、この内側環状リングの上面を、前記外側支持体の上面を軸線方向にある距離だけ越えて配置するために、中心長手方向軸線に向かって軸線方向に傾斜したリブによって前記外側支持体から半径方向内向きに離間させられた内側環状リングと
を具備する、逆止弁インサート。
【請求項２】
前記外側支持体は環状リングまたは多角形リングである、請求項１に記載の逆止弁インサート。
【請求項３】
前記内側環状リングが円形または楕円形である、請求項１に記載の逆止弁インサート。
【請求項４】
前記内側環状リングの上面は、前記中心長手方向軸線に垂直な一つの平面内の連続面であるか、二つの対向するトラフを伴って起伏するか、または２０度から１７０度の範囲の劣弧上で前記外側支持体に向かって下向きにかつ半径方向外向きに傾斜している、請求項１に記載の逆止弁インサート。
【請求項５】
周方向に離間した複数のリブが、前記内側環状リングを前記外側支持体から離間させる、請求項１に記載の逆止弁インサート。
【請求項６】
逆止弁ユニットであって、
入口ポートと、出口ポートと、前記入口ポートおよび前記出口ポートと流体連通するチャンバーとを画定し、これによって前記入口ポートから前記チャンバーを通って前記出口ポートに至る流路を画定するハウジングであって、前記チャンバーは、閉位置のためのシール座を画定すると共に、内向きに突出するショルダーを有するハウジングと、
前記チャンバー内で前記ショルダーに着座させられた逆止弁インサートであって、
前記チャンバー内に着座可能であり、かつ、上面および下面を有する外側支持体と、
内側環状リングであって、この内側環状リングの上面を、前記外側支持体の上面を軸線方向にある距離だけ越えて配置するために、中心長手方向軸線に向かって軸線方向に傾斜したリブによって前記外側支持体から半径方向内向きに離間させられた内側環状リングと
を具備する逆止弁インサートと、
シールディスクであって、前記逆止弁インサートの前記内側環状リングの上面に着座させられる開位置と前記閉位置との間で、シールディスク自体を横切る圧力差に応答して、前記チャンバー内で平行移動可能なシールディスクと
を具備する逆止弁ユニット。
【請求項７】
前記外側支持体は環状リングまたは多角形リングである、請求項６に記載の逆止弁ユニット。
【請求項８】
前記内側環状リングは円形または楕円形である、請求項６に記載の逆止弁ユニット。
【請求項９】
前記内側環状リングの上面は、前記中心長手方向軸線に垂直な一つの平面内の連続面であるか、二つの対向するトラフを伴って起伏するか、または２０度から１７０度の範囲の劣弧上で前記外側支持体に向かって下向きにかつ半径方向外向きに傾斜している、請求項６に記載の逆止弁ユニット。
【請求項１０】
周方向に離間した複数のリブが、前記内側環状リングを前記外側支持体から離間させる、請求項６に記載の逆止弁ユニット。
【請求項１１】
前記出口ポートはベンチュリーデバイスのベンチュリーギャップである、請求項６に記載の逆止弁ユニット。
【請求項１２】
前記出口ポートはベンチュリーデバイスのバイパスポートである、請求項６に記載の逆止弁ユニット。
【請求項１３】
前記バイパスポートはベンチュリーギャップの下流に配置される、請求項１２に記載の逆止弁ユニット。
【請求項１４】
ベンチュリーデバイスであって、
ベンチュリーギャップを形成するために互いに距離を置いて離間させられ、そのいずれもが前記ベンチュリーギャップに向かって収束する原動セクションおよび排出セクションを有する通路を画定し、かつ、前記ベンチュリーギャップを収容すると共に前記ベンチュリーギャップと流体連通する第１の吸引ポートを有するチャンバーを画定する本体であって、前記チャンバーは、内向きに突出すると共に前記ベンチュリーギャップと前記第１の吸引ポートとの間に予め選択された距離で配置された第１のショルダーを有する本体と、
前記チャンバー内で前記第１のショルダーに着座させられた第１の逆止弁インサートであって、
前記チャンバー内に着座可能であり、かつ、上面および下面を有する外側支持体と、
内側環状リングであって、前記内側環状リングの上面を、前記外側支持体の上面をある距離だけ軸線方向に越えて配置するために、中心長手方向軸線に向かって軸線方向に傾斜したリブによって前記外側支持体から半径方向内向きに離間させられた内側環状リングと
を具備する第１の逆止弁インサートと、
前記第１の逆止弁インサートの前記内側環状リングの上面に着座させられる開位置と閉位置との間で前記チャンバー内において移動可能な第１のシールディスクであって、第１のシールディスク自体を横切る圧力差に応答して平行移動可能である第１のシールディスクと、
第１の逆止弁チャンバーを集合的に形成するために前記第１の吸引ポートに気密接続された第１の吸引ハウジングであって、前記閉位置のための弁座を画定する第１の吸引ハウジングと
を具備するベンチュリーデバイス。
【請求項１５】
前記本体は、前記ベンチュリーギャップと流体連通する第２の吸引ポートをさらに有する、請求項１４に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１６】
前記本体の前記第２の吸引ポートに気密接続されたキャップをさらに備える、請求項１５に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１７】
前記本体の前記第２の吸引ポートに気密接続されて、第２の逆止弁チャンバーを集合的に形成する第２の吸引ハウジングをさらに備える、請求項１５に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１８】
前記チャンバーは、内向きに突出すると共に前記ベンチュリーギャップと第２の吸引ポートとの間に予め選択された距離に配置された第２のショルダーと、前記チャンバー内で前記第２のショルダーに着座させられる第２の逆止弁インサートと、を有し、前記第２の逆止弁インサートは、
前記チャンバー内に着座可能でありかつ上面および下面を有する外側支持体と、
内側環状リングであって、この内側環状リングの上面を、前記外側支持体の上面を軸線方向にある距離だけ越えて配置するために、中心長手方向軸線に向かって軸線方向に傾斜したリブによって前記外側支持体から半径方向内向きに離間させられた内側環状リングと
を具備する、請求項１４に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１９】
前記第２の逆止弁インサートの前記内側環状リングの上面に着座させられる開位置と閉位置との間で、第２の逆止弁チャンバー内で移動可能な第２のシールディスクをさらに具備し、前記第２のシールディスクは、前記第２のシールディスク自体を横切る圧力差に応答して平行移動可能である、請求項１８に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項２０】
前記原動セクションの出口端部は、前記チャンバーが前記出口端部の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置で、前記本体によって画定される前記チャンバー内へと延在し、かつ、前記排出セクションの入口端部は、前記チャンバーが前記排出セクションの前記入口端部の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置で、前記チャンバー内へと延在する、請求項１４に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項２１】
前記本体はさらに、前記第１の吸引ポートの下流にバイパスポートを有する、請求項１４に記載のベンチュリーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、シールディスクを横切る圧力差にのみ応答して平行移動可能な平行移動可能シールディスクの開位置のための弁座を画定するインサートを有する逆止弁に関する。逆止弁は独立型ユニットであってもよく、あるいはベンチュリーギャップおよび／またはバイパスポート用の逆止弁としてベンチュリーデバイスと一体化されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
エンジン、例えば車両エンジンは、真空を生成するためのアスピレーターまたは排出器、および／または逆止弁を含んでいる。通常、アスピレーターは、エンジンの空気の一部をそれがベンチュリーギャップを通って移動するように誘導することにより、エンジンマニホールドの真空よりも低い真空を生成するために使用される。アスピレーターは、その中に逆止弁を含むことがあり、あるいはシステムが別個の逆止弁を含むことがある。２０１７年１月３日に発行された共同所有の米国特許第９，５３４，７０４号および２０１７年２月２８日に発行された米国特許第９，５８１，２５８号に示されるように、各逆止弁は、ベンチュリーデバイスに組み込まれるか、個別の逆止弁ユニットとして組み込まれるかにかかわらず、逆止弁の開位置を規定する平行移動可能なシールディスクのための支持体／席を形成するために半径方向に離間した複数のフィンガーによって形成される第１の弁座および逆止弁の閉位置を規定する第２の弁座を含む。こうした逆止弁ユニットでは、第１および第２の弁座は、逆止弁ユニットの内部チャンバーを画定するハウジングの一体成形コンポーネントであり、成形コンポーネントとして、ハウジングと同じ耐久性のある材料から形成される。
【０００３】
上記の逆止弁ユニットは、本明細書に開示されるように、平行移動可能なシールディスクへの応力を低減するように改善することができるが、これは、半径方向に離間した複数のフィンガーの形状、間隔および材料ならびにシステム内の圧力差によってシールディスクに加えられる圧力の結果である。したがって、シールディスクへの応力を低減するために第１の弁座を改善する必要があり、逆止弁ユニットの容易な製造および組み立てを改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９，５３４，７０４号明細書
【特許文献２】米国特許第９，５８１，２５８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
全ての態様において、逆止弁ユニットのチャンバー内に挿入可能かつ着座可能な逆止弁インサートが本明細書で開示される。各逆止弁インサートは、逆止弁ユニットの内部チャンバー内に着座可能でありかつ上面および下面を有する外側支持体と、内側環状リングの上面を外側支持体の上面をある距離だけ軸線方向に越えて配置するために中心長手方向軸線に向かって軸線方向に傾斜したリブによって外側支持体から半径方向内向きに離間させられた内側環状リングとを有する。内側環状リングは、逆止弁ユニットの開位置のための第１の座座を画定する。
【０００６】
全ての態様において、外側支持体は環状リングまたは多角形リングであり、内側環状リングは円形または楕円形である。また、内側環状リングの上面は、中心長手方向軸線に垂直な一つの平面内の連続面であるか、二つの対向するトラフを伴って起伏するか、または２０度から１７０度の範囲の劣弧上で外側支持体に向かって下向きにかつ半径方向外向きに傾斜させられる。さらに、周方向に離間した複数のリブが内側環状リングを外側支持体から離間させる。
【０００７】
別の態様では、上記の逆止弁インサートのいずれかは、逆止弁ユニットのチャンバー内に着座させられる。逆止弁ユニットは、入口ポートと、出口ポートと、入口ポートおよび出口ポートと流体連通するチャンバーとを画定するハウジングを有し、これによって、入口ポートからチャンバーを通って出口ポートに至る流路を画定する。チャンバーは閉位置のためのシール座を画定し、内向きに突出するショルダーを有する。逆止弁インサートはチャンバー内のショルダーに着座させられ、かつ、逆止弁インサートの内側環状リングの上面に着座させられた開位置と閉位置との間でシールディスク自体を横切る圧力差に応答して平行移動する、チャンバー内で平行移動可能なシールディスクが存在する。
【０００８】
一実施形態では、逆止弁ユニットの出口ポートは、ベンチュリーデバイスのベンチュリーギャップまたはベンチュリーデバイスのバイパスポートである。バイパスポートはベンチュリーギャップの下流に配置されてもよい。
【０００９】
別の態様では、上記の逆止弁インサートのいずれかは、ベンチュリーデバイスのチャンバー内に着座させられる。ベンチュリーデバイスは、そのいずれもがベンチュリーギャップに向かって収束する、ベンチュリーギャップを形成するために互いに距離を置いて配置された原動セクションおよび排出セクションを有する通路を画定し、かつ、ベンチュリーギャップを収容すると共にベンチュリーギャップと流体連通する第１の吸引ポートを有するチャンバーを画定する本体を有する。チャンバーは、内向きに突出すると共に、ベンチュリーギャップと第１の吸引ポートとの間に予め選択された距離に配置された第１のショルダーを有する。逆止弁インサートはチャンバーのショルダーに着座させられ、シールディスク自体を横切る圧力差に応答して、逆止弁インサートの内側環状リングの上面に着座させられた開位置と閉位置との間で平行移動する、チャンバー内で平行移動可能なシールディスクが存在する。ベンチュリーデバイスは、第１の吸引ポートに気密接続されて第１の逆止弁チャンバーを集合的に画定する第１の吸引ハウジングを含み、吸引ハウジングは閉位置のための弁座を画定する。
【００１０】
全ての態様において、ベンチュリーデバイスの本体は、ベンチュリーギャップと流体連通する第２の吸引ポートと、第２の吸引ポートに気密接続されたキャップまたは第２の逆止弁チャンバーを集合的に形成するために第２の吸引ポートに気密接続された第２の吸引ハウジングのいずれかをさらに画定する。第２の吸引ハウジングが存在する場合、本体のチャンバーは、内向きに突出すると共に、ベンチュリーギャップと第２の吸引ポートとの間に予め選択された距離をおいて配置された第２のショルダーを有し、第２の逆止弁インサートはチャンバー内の第２のショルダーに着座させられる。第２の逆止弁インサートは上記の逆止弁インサートのいずれかである。さらに、第２のシールディスクを横切る圧力差に応答して平行移動可能な第２のシールディスクが第２の逆止弁チャンバー内に存在し、第２の逆止弁インサートの内側環状リングの上面に着座させられた開位置と閉位置との間を平行移動する。
【００１１】
ベンチュリーデバイスの全ての態様において、原動セクションの出口端部は、チャンバーが出口端部の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置で、本体によって画定されるチャンバー内へと延在し、排出セクションの入口端部は、チャンバーが排出セクションの入口端部の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置でチャンバー内へと延在する。また本体は、第１の吸引ポートの下流にバイパスポートを画定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ベンチュリーデバイスの一形態の側面図である。
【図２】図１のベンチュリーデバイスの側方から見た長手方向縦面図である。
【図３】図２のベンチュリーデバイスの本体だけの代替形態の側方から見た斜視図である。
【図４】ベンチュリーデバイスの別の形態の側方から見た長手方向断面図である。
【図５】図４のベンチュリーデバイスの本体だけの側方から見た斜視図である。
【図６】ベンチュリーデバイスの改良された実施形態の側方から見た斜視分解図である。
【図７】逆止弁インサートの第１実施形態の側面図である。
【図８】逆止弁インサートの第２実施形態の側方から見た斜視図である。
【図９】逆止弁インサートの第３実施形態の側方から見た斜視図である。
【図１０】逆止弁インサートの第４実施形態の側方から見た斜視図である。
【図１１】逆止弁インサートの第５実施形態の側方から見た斜視図である。
【図１２】逆止弁インサートの第６実施形態の側方から見た斜視図である。
【図１３】逆止弁インサートを有する独立型逆止弁の長手方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の詳細な説明は本発明の一般的な原理を説明し、その例は添付図面において、さらに示されている。図面において、同様の参照符号は同一または機能的に類似した要素を示す。
【００１４】
本明細書で使用される場合、「流体」は、液体、懸濁液、コロイド、ガス、プラズマまたはそれらの組み合わせを意味する。
【００１５】
図１は、エンジン、例えば車両のエンジンにおいて使用するための、概して参照符号１００によって指し示されるベンチュリーデバイスの外観図である。エンジンは、図２に示される真空を必要とするデバイス１０２を含む内燃機関であってもよい。逆止弁は、通常、例えば（スロットルの下流の）インテークマニホールドと真空を必要とするデバイスとの間のエアフローライン中の車両システムにおいて使用される。エンジンおよびその全てのコンポーネントおよび／またはサブシステムは、本明細書で識別されるエンジンの特定のコンポーネントを表すために含まれる、いくつかのボックスを除いて、図には示されておいらず、そしてエンジンコンポーネントおよび／またはサブシステムは車両エンジンに一般的に見られるものを含み得ることが理解される。例えば、原動流源はベンチュリーデバイス１００の原動セクション１１６に流体的に接続されており、これは大気圧またはブースト圧力であってもよい。図中の実施形態は、原動セクション１１６が大気圧に接続されているためアスピレーターと呼ばれるが、実施形態はそれに限定されない。他の実施形態では、原動セクション１１６は、ターボチャージャーによって生成されたブースト空気に起因する圧力などのブースト圧力に接続されてもよく、したがって「アスピレーター」は、この状況では、好ましくは「エジェクター」と呼ばれる。
【００１６】
図１および図２を参照すると、ベンチュリーデバイス１００は、真空を必要とするデバイス１０２に接続され、ベンチュリーデバイス１００は、ベンチュリー効果をもたらすように設計された、概ね本体１０６の長さにわたって延在する通路１０４を通る空気流によって当該デバイス１０２のための真空を生成する。通路１０４は、エンジンまたはそれに接続されたコンポーネントに接続可能な四つ以上のポートを有する。これらのポートには、（１）スロットルの上流に配置された、例えばエンジン吸気クリーナーからの清浄な空気の供給源に接続されてもよい原動ポート１０８と、（２および３）一対の吸引ポート１１０ａ，１１０ｂと；（４）エンジンのスロットルの下流でエンジン吸気マニホールドに接続されてもよい排出出口１１２と、任意選択で（５）一つ以上のバイパスポート１１４ａ，１１４ｂとが含まれる。通路１０４を通る原動流体の流れは、原動ポート１０８（高圧）から排出出口１１２（低圧）に向かって移動する。図示の実施形態では、吸引ポート１１０ａ，１１０ｂはそれぞれ、吸引ハウジング１０７ａおよび１０７ｂを介して、それぞれポート１５４およびオプションの補助ポート１１５と流体連通している。ポート１５４は、ベンチュリーデバイスを、真空を必要とするデバイス１０２に接続する入口として機能することができる。一実施形態では、真空を必要とするデバイスは、両方のポート１５４に接続される一つのデバイスであっても、あるいは図２に示すように、それぞれが一つのポート１５４に接続される二つの別個のデバイスであってもよい。真空を必要とする追加のデバイスを一つ以上の補助ポート１１５に接続することができる。それぞれのポート１０８，１１２，１１５および１５４のそれぞれは、それぞれのポートをホースまたはエンジン内のその他のコンポーネントに接続するためのコネクター機構１１７をその外面に含むことができる。
【００１７】
図１および図２において、本体１０６は、気密的にしっかりと接続された状態で、上側吸引ハウジング１０７ａおよび下側吸引ハウジング１０７ｂに接続されている。図示の実施形態では、上側ハウジング部分１０７ａおよび下側ハウジング部分１０７ｂは、本体１０６に対するそれらの取り付け位置を除いて同一であるが、吸引ハウジング１０７ａ，１０７ｂは同一である必要はなく、同じコンポーネントの全てを含む必要もない（例えば、一つのバイパスポート１１４のみを有する実施形態では、吸引ハウジング１０７ａ，１０７ｂのうちの一つの関連する特徴および本体１０６の対応する接続機構は省略される）。上側、下側および中央部分の呼称は、説明の目的で、ページ上で方向付けられた図面に関連しており、エンジンシステムで使用される場合には図示された方向に限定されない。上側および下側吸引ハウジングは、例えば、超音波融着、加熱、またはそれらの間に気密または液密シールを形成するためのその他の従来の方法によって本体１０６に接合される。
【００１８】
さらに図１および図２を参照すると、図示の実施形態では、逆止弁１２０ａおよび１２０ｂおよび１２１ａおよび１２１ｂは、吸引ハウジング１０７ａおよび１０７ｂと、それらのそれぞれの吸引ポート１１０ａおよび１１０ｂならびにバイパスポート１１４ａおよび１１４ｂとの間でベンチュリーデバイス１００に組み込まれる。代替的に、逆止弁１２０ａ，１２０ｂ，１２１ａ，１２１ｂのうちの一つ以上は省略されてもよく、あるいはアスピレーターシステムの外部コンポーネントとして提供されてもよい。逆止弁１２０ａ，１２０ｂは、流体が吸引ポート１１０ａ，１１０ｂから作用デバイス１０２に流れるのを防ぐように配置されることが好ましい。一実施形態では、真空を必要とするデバイス１０２は、車両ブレーキブーストデバイス、燃料蒸気パージシステム、自動トランスミッションあるいは空気圧または油圧バルブであるが、これらには限定されない。
【００１９】
逆止弁１２０ａ，１２０ｂはそれぞれ、本体１０６の一部として第１の弁座１２４，１２６を含む。第１の弁座１２４は第１の吸引ポート１１０ａを画定し、第２の弁座１２６は第２の吸引ポート１１０ｂを画定し、これらは両方とも空気通路１０４との空気流連通を可能にする。図２において、第１の弁座１２４は、放射状に離間された複数のフィンガー１４２を含み、第２の弁座１２６は、シールディスク１１１ａ，１１１ｂのための支持体／座を形成するために逆止弁１２０ａ，１２０ｂによって画定されるキャビティ１２３ａ，１２３ｂ内へと延在する放射状に離間された複数のフィンガー１４４を含む。逆止弁１２０ａ，１２０ｂはまた、吸引ハウジング１０７ａおよび１０７ｂの一部として第２の弁座１２５，１２７を含み、それに対して、シールディスク１１１ａ，１１１ｂは、例えば逆止弁の閉位置において着座することができる。同様に、バイパスポート１１４ａ，１１４ｂのための逆止弁１２１ａ，１２１ｂは、概して、逆止弁１２０ａおよび１２０ｂと同じコンポーネントを含み、したがって、シールディスク１１１ｃ，１１１ｄの場合を除いて、図中では表示を繰り返されない。
【００２０】
本体１０６は、吸引ポート１１０ａ，１１０ｂによって二等分された中心長手方向軸線Ｂに沿って通路１０４を画定する。内部通路１０４は、本体１０６の排出セクション１４６の第２のテーパー部分１２９（本明細書では排出コーンとも呼ばれる）に結合された、本体１０６の原動セクション１１６内の第１のテーパー部分１２８（本明細書では原動コーンとも呼ばれる）を含む。ここで、第１のテーパー部分１２８および第２のテーパー部分１２９は、原動出口端部１３２が排出入口端部１３４に面し、その間にベンチュリーギャップ１５２が形成されるように、端部同士を突き合わせて整列させられ、これによって、吸引ポート１１０ａ，１１０ｂを概ね互いに向かい合うように配置すると共に、それぞれをベンチュリーギャップと、したがって原動セクション１１６および排出セクション１４６の両方と流体連通させる流体接合部が画定される。本明細書で使用されるとき、ベンチュリーギャップ１５２は、原動出口端部１３２と排出入口端部１３４との間のボイドの直線距離を意味する。原動出口端部１３２および排出入口端部１３４の内面は両方とも楕円形であるが、代替的に多角形またはその他の湾曲形状を有することができる。
【００２１】
バイパスポート１１４ａ，１１４ｂは、排出出口端部１３６に隣接するがその下流にある第２のテーパーセクション１２９と交差してもよい。本体１０６は、その後、すなわち、バイパスポート１１４のこの交差点の下流で、それがアスピレーター出口１１２において終端部するまで、円筒状に均一な内径を伴って延在してもよい。別の実施形態（図示せず）では、バイパスポート１１４ａ，１１４ｂおよび／または吸引ポート１１０ａ，１１０ｂは、軸線Ｂに対してかつ／または互いに傾斜していてもよい。図１および図２の実施形態では、吸引ポート１１０ａ，１１０ｂおよびバイパスポート１１４ａ，１１４ｂは互いに整列させられ、本体の中心長手方向軸線Ｂに対して同じ向きを有する。別の実施形態（図示せず）では、吸引ポート１１０ａ，１１０ｂおよびバイパスポート１１４ａ，１１４ｂは互いにオフセットしていてもよく、接続を容易にするために、それらがつながるエンジン内のコンポーネントに対して配置することができる。ベンチュリーギャップ１５２のいずれかの側に一対の吸引ポート１１０ａ，１１０ｂが組み込まれた開示されたシステムはまた、単一の吸引ポート１１０が組み込まれたシステムと比較して、所与の原動流および排出圧力に関して改善された吸引流量を実現する。なぜなら、開示されたシステムは、通路１０４を通る原動流によって生成されるベンチュリー効果を利用するための、より大きな能力を提供するからである。
【００２２】
ここで図３を参照すると、概して２０６で示される、ベンチュリーデバイスの本体の代替の実施形態が開示される。本体２０６は、上記の通路１０４と概ね同等の通路を画定し、原動ポート２０８、一対の吸引ポート２１０ａ，２１０ｂ、排出出口２１２および二重バイパスポート２１４ａ，２１４ｂを含む、さまざまなポートを有する。図１および図２に示されるように、本体２０６は、少なくとも一つの逆止弁を一緒に形成するために吸引ハウジング１０７ａ，１０７ｂに嵌合可能であり、図２に示されるような四つの逆止弁全てを含む、その任意の組み合わせを有していてもよい。本体３０６はさらに、第１の吸引ポート２１０ａおよび第２の吸引ポート２１０ｂが距離Ｄ200だけ互いに離間して配置されたチャンバー２５６を画定する。原動出口端部２３２は、チャンバー２５６が原動出口端部２３２の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置においてチャンバー２５６内に延在し、排出入口端部２３４は、チャンバー２５６が入口端部２３４の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置する位置においてチャンバー２５６内に延在する。ベンチュリーギャップ２５２の幅は、２０１５年６月９日に提出された共同所有の米国特許出願第１４／７３４，２２８号明細書に記載されるように、第１の吸引ポート２１０ａおよび第２の吸引ポート２１０ｂの概ね近傍（最も幅広な点）から、それらの間の中心点に向かって対称的に漸減する。したがって、ベンチュリーギャップ２５２は、第１および第２の吸引ポート２１０ａ，２１０ｂ間の略中心点におけるよりも、第１の吸引ポート２１０ａおよび第２の吸引ポート２１０ｂの両方の近傍で幅広である。
【００２３】
本体３０６によって画定されるチャンバー２５６は、本体２０６の通路から半径方向内向きにかつ軸線方向に離れるように（図では上方に）延びる複数のフィンガー２４２を含む。複数のフィンガー２４２は、すぐ近くの隣接するフィンガーが互いにある距離だけ離間させられる配向で、チャンバー２５６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー２４２は、逆止弁１２０ａなどの逆止弁の一部としてシールディスクのための座を画定する。同様に、逆止弁１２１ａは、バイパスポート２１４ａが存在する場合、シールディスクのための座を集合的に画定する本体２０６の通路から半径方向内向きにかつ放射状に離れるように（図面では上方に）延びる複数のフィンガー２４２'を含む本体２０６によって画定されるチャンバー２６６を有する。複数のフィンガー２４２'は、すぐ近くの隣接するフィンガーが互いにある距離だけ離間させられる配向で、チャンバー２６６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー２４２，２４２'のそれぞれは、その頂点におけるよりも広い基部を有する。
【００２４】
複数のフィンガー２４２の頂点は、集合的に、開位置のためのシールディスク用の座を画定し、フィンガー２４２'の頂点は、開位置のための第２のシールディスク用の座を画定する。図２の実施形態では、逆止弁１２０ｂおよび１２１ｂが存在するので、図３の実施形態における複数のフィンガー２４２のそれぞれは、その基部を起点とし、基部から離れるように放射状に突出し、頂点で終端部する鏡像フィンガー２４４を含む。鏡像フィンガー２４４はフィンガー２４２と一体である。鏡像フィンガー２４４の頂点は、集合的に、別のシールディスク１１１ｂの座を画定する。同様に、鏡像フィンガー２４４'は（フィンガー２４２'が存在する場合）、複数のフィンガー２４２'と一体であり、その基部を起点として、その基部から離れるように放射状に（図では下向きに）延在する。複数の鏡像フィンガー２４４'の頂点はシールディスク１１１ｄ用の座を画定する。
【００２５】
ここで、図４および図５を参照すると、概して４００で指し示されるベンチュリーデバイスの代替実施形態が開示されている。ベンチュリーデバイス４００は真空を必要とするデバイス１０２に接続され、通路４０４を画定すると共に、原動ポート４０８、一対の吸引ポート４１０ａ，４１０ｂ、アスピレーター出口４１２、例えば超音波融着、加熱またはそれらの間に液密／気密シールを形成するためのその他の従来の方法によって液密／気密シールを伴って本体４０６に接続される吸引ハウジング４０７、そして任意選択で二重バイパスポート４１４ａ，４１４ｂを含む、さまざまなポートを有する本体４０６を含む。吸引ハウジング４０７および本体４０６は、協働で、逆止弁４２０および／または４２１を形成し、これらは、存在する場合、それぞれシールディスク４１１，４１１'を含む。さらにベンチュリーデバイス４００は、チャンバー４５６の端部およびチャンバー４６６の端部をそれぞれ画定する第１のキャップ４０９ａおよび第２のキャップ４０９ｂを含む。第１および第２のキャップ４０９ａ，４０９ｂは、例えば超音波溶着、加熱または液密／気密シールを形成するためのその他の従来の方法によって、液密／気密シールを伴って、それに接続されている。以下で説明されていないベンチュリーデバイス４００のコンポーネントは、他の実施形態に関して先に説明したものに類似していると理解される。
【００２６】
本体４０６は、吸引ポート４１０ａ，４１０ｂによって二等分された中心長手方向軸線に沿って通路４０４を画定する。内部通路４０４は、端部を突き合わせて整列させられた第１のテーパー部分４２８および第２のテーパー部分４２９を含み、原動出口端部４３２は排出入口端部４３４に面し、それらの間にはベンチュリーギャップ４５２が形成されている。本体４０６はさらに、第１の吸引ポート４１０ａおよび第２の吸引ポート４１０ｂを、図５に示された距離Ｄ400だけ互いに離間させるチャンバー４５６を画定する。原動出口端部４３２は、チャンバー４５６が原動出口端部４３２の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置でチャンバー４５６内に延在し、かつ、排出入口端部４３４は、チャンバー４５６が入口端部４３４の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置でチャンバー４５６内に延在する。
【００２７】
本体４０６によって画定されるチャンバー４５６は、半径方向内向きにかつ本体４０６の通路４０４から離れるように放射状に（図では上方に）延在する複数のフィンガー４４２を含む。複数のフィンガー４４２は、すぐ近くの隣接するフィンガーが互いにある距離だけ離間させられる配向で、チャンバー４５６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー４４２は、逆止弁４２０の一部として、シールディスク４１１用の座を画定する。同様に、逆止弁４２１は、バイパスポート４１４ａ，４１４ｂが存在する場合、本体４０６によって画定されるチャンバー４６６を有し、これは、シールディスク４１１'用の座を集合的に画定する、半径方向内向きにかつ本体４０６の通路４０４から離れるように放射状に（図面では上方に）延在する複数のフィンガー４４２'を含む。複数のフィンガー４４２'は、すぐ近くの隣接するフィンガーが互いにある距離だけ離間させられる配向で、チャンバー４６６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー４４２，４４２'のそれぞれは、その頂点におけるよりも広い基部を有する。複数のフィンガー４４２の頂点は、集合的に、開位置のためのシールディスク４１１用の座を画定し、フィンガー４４２'の頂点は、開位置のためのシールディスク４１１'用の座を画定する。
【００２８】
上記のベンチュリーデバイスは、非常に耐久性があり、エンジンのための真空を生成するのに効果的である。ただし、特に改善がデバイスのコンポーネントの寿命を延ばすことができる場合には、改善は常に望まれる。多くの試験および試行の結果、複数のフィンガー１４２，２４２，２４４および４４２がシールディスク１１１，４１１用の第１の弁座として画定する不連続または断続面は、ベンチュリーデバイスの寿命にわたって、シールディスク１１１に対する応力の原因となることが見出された。したがって、図６ないし図１３に示されるように、それに対してシールディスク５１１が逆止弁の開位置において着座する第１の弁座５２４としての連続面を提供することによりシールディスク５１１への応力を低減する改善がなされた。この改善により、ベンチュリーデバイスの寿命全体にわたってシールディスクへの応力が軽減されるだけでなく、空気が逆止弁を通って流れるときの空気流抵抗または制限が軽減される。
【００２９】
さらに、逆止弁インサート５０５の第１の弁座５２４部分を作ることによって、追加の利点が実現される。逆止弁インサート５０５は、本体５０６および／または吸引ハウジング５０７とは異なる材料から製造することができる。逆止弁インサート５０５用に選択された材料は、本体５０６および／または吸引ハウジング５０７用に選択された材料よりも耐摩耗性および／または剛性が低い。例えば、本体５０６および／または吸引ハウジング５０７は、高ガラス繊維充填プラスチックまたは鉱物充填プラスチックから製造されてもよい。対照的に、逆止弁インサート５０５は、純粋なプラスチック（非充填プラスチック）またはＥＰＤＭなどのゴムから製造されてもよい。別の利点は、ベンチュリーデバイスの性能特性をそれが動作するシステムに合うように調整するために、複数の構成（図６〜１２参照）から逆止弁インサート５０５を選択する能力である。
【００３０】
図７〜１２を参照すると、逆止弁インサート５０５の変形例が示されている。逆止弁インサート５０５ａ〜５０５ｆのそれぞれは、本明細書に開示されるベンチュリーデバイス内の逆止弁ユニットのいずれかのような逆止弁ユニットの、あるいは図１３に示されるもののような独立型の逆止弁の開位置のための第１の座５２４を画定する。各逆止弁インサート５０５ａ〜５０５ｆは、逆止弁ユニット５００，６００の内部チャンバー５５６，５６６，６０６（図６および１３）内に着座可能な外側支持体５７０を有する。外側支持体５７０は上面５７１および下面５７２を有する。各逆止弁インサート５０５ａ〜５０５ｆは、内側環状リング５７４の上面５７５を、（図７に示された）ある距離Ｄ１だけ外側支持体の上面５７１を軸線方向に越えて配置するために、中心長手方向軸線Ｃに向かって軸線方向に傾斜したリブ５７６によって外側支持体５７０から半径方向内向きに離間させられた内側環状リング５７４を有する。図７および図８に示されるように、逆止弁インサート５０５は、内側環状リング５７４を外側支持体５７０に接続する１０個のリブを有していてもよい。図９〜１１に示されるように、逆止弁インサート５０５は、内側環状リング５７４を外側支持体５７０に接続する四つのリブ５７６を有していてもよい。図１２に示されるように、逆止弁インサート５０５は、内側環状リング５７４を外側支持体５７０に接続する二つのリブ５７６を有していてもよい。これらは単なる例示的な実施形態であり、単一のリブを含む任意の数のリブが可能である。
【００３１】
外側支持体５７０は、円形であるがそれには限定されない環状リングとして図６〜１３に示されている。他の実施形態では、外側支持体５７０は楕円形であってもよく、あるいは多角形リングであってもよい。内側環状リング５７４は、典型的には、図６、図８、図９、図１１および図１２に示されるように円形であり、あるいは図１０に示されるように楕円形である。形状が円形または楕円形であることに加えて、内側環状リング５７４は、上面５７５に関して、さまざまな形態を有することができる。図６、図８および図１１に示される実施形態では、上面５７５は、中心長手方向軸線Ｃに対して直交する一つの平面内の連続面である。図９、図１０および図１２に示される実施形態では、上面５７５は、二つの対向するトラフ５７９を伴って起伏している。図７に示される実施形態では、上面５７５は、内側環状リング５７４に沿った２０度から１７０度の範囲の劣弧上で、外側支持体５７０に向かって下向きにかつ半径方向外向きに傾斜させられており、これにより上面の傾斜面部分５８０が画定されている。
【００３２】
ここで図６を参照すると、概して５００で指し示されるベンチュリーデバイスが開示されており、これは上記逆止弁インサート５０５を含む。ベンチュリーデバイス５００は、真空を必要とするデバイス、特にエンジンシステム内のデバイスに接続することができ、原動ポート５０８から排出ポート５１２までの延在範囲を画定する本体５０６を含む。本体５０６の追加のポートは、一対の吸引ポート５１０ａ，５１０ｂおよび任意選択でデュアルバイパスポート５１４ａ，５１４ｂを含む。吸引ポート５１０ａおよびバイパスポート５１４ａ（存在する場合）は、例えば、超音波融着、加熱または液密／気密シールを形成するためのその他の従来の方法によって、液密／気密シールを伴って吸引ハウジング４０７に接続される。吸引ハウジング５０７および本体５０６は協働で逆止弁５２０および／または５２１を形成し、これらは、存在する場合、それぞれがシールディスク５１１を含む。吸引ポート５１０ｂおよびバイパスポート５１４ｂは、図２に示されるように、第２の吸引ハウジングに接続されてもよく、もしそうである場合、それぞれが逆止弁５２０および５２１と同じ様式で逆止弁インサート５０５およびシールディスク５１１を含んでいてもよく、あるいは図４に示されるように、（逆止弁または逆止弁インサートを存在させることなく）一体型の底部またはキャップによって気密的に閉鎖されてもよい。以下で説明されていないベンチュリーデバイス５００のコンポーネントは、他の実施形態に関して先に説明したものに類似していると理解される。
【００３３】
本体５０６は、端部同士を突き合わせて整列させられた第１のテーパー部分および第２のテーパー部分を有し、原動出口端部５３２は排出入口端部５３４に面し、それらの間にはベンチュリーギャップ５５２が形成されている。本体５０６はさらに、第１の吸引ポート５１０ａと第２の吸引ポート５１０ｂとを、概ね互いに反対であるが両方ともベンチュリーギャップと流体連通する位置で、距離Ｄ２だけ互いに離間させるチャンバー５５６を画定する。原動出口端部５３２は、チャンバー５５６が原動出口端部５３２の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置でチャンバー５５６内に延在し、排出入口端部５３４は、チャンバー５５６が入口端部５３４の外面全体の周りに流体の流れを提供する位置でチャンバー５５６内に延在する。
【００３４】
チャンバー５５６およびチャンバー５６６はそれぞれ、逆止弁インサート５０５ａ〜５０５ｆの一つを受け入れて保持するための座を画定するために内向きに突出する第１のショルダー５３０を有する。逆止弁インサート５０５の下面５７２は、シールディスク５１１のための開位置を予め選択された位置に置くために、ベンチュリーギャップ５５２と第１の吸引ポート５１０ａまたはバイパスポート５１４ａそれぞれとの間に予め選択された距離をおいて、逆止弁インサート５０５を適所にて保持するために、ショルダー５３０に対して着座させられる。第１の逆止弁インサート５０５の内側環状リング５７５によって画定される第１の弁座５２４に着座させられた開位置と閉位置との間をチャンバー内で移動可能なシールディスク５１１もまた、両方が存在する場合、チャンバー５５６および５６６のそれぞれによって収容される。各シールディスク５１１は、各シールディスク自体の対向する主面を横切る圧力差に応答して平行移動可能である。
【００３５】
ここで図１３を参照すると、独立型の逆止弁６００が分解図で示されている。逆止弁６００はハウジング６０２ａ，６０２ｂを含み、これらハウジング６０２ａ，６０２ｂは、（液密／気密シールと共に組み立てられた）組み立て状態において、その上にシールディスク６１１が着座させられるピン６６４をその内部に有する内部キャビティ６０６を画定すると共に、内部キャビティ６０６と流体連通する第１のポート６０８および内部キャビティ６０６と流体連通する第２のポート６１２を画定し、これによって第１のポートからチャンバーを通って第２のポートへ至るかまたはその逆の流路を画定する。内部キャビティ６０６は、典型的には、第１のポート６０８および第２のポート６１２よりも大きな寸法を有する。図示される実施形態では、第１のポート６０８および第２のポート６１２は、シールディスク６１１が存在しない場合、逆止弁６００を通る略線形の流路を画定するために互いに向かい合って配置されるが、この構成には限定されない。内部キャビティ６０６を画定するハウジングの部分は、逆止弁が開いているとき、その上にシールディスクが着座する内部の第１の座５２４と、逆止弁が開いているとき、その上にシールディスクが着座する第２の座６２６とを含む。ここで、第１の座５２４は、本明細書に記載の逆止弁インサート５０５のいずれかによって画定され、第２の座６２６は、内部キャビティ６０６の内面上の一つ以上の特徴である。
【００３６】
内部キャビティ６０６は、逆止弁インサート５０５を受けるための、その他の保持機能のための座を画定する内向きに突出するショルダー６３０を有する。逆止弁インサート５０５の下面５７２は、シールディスク６１１のための開位置を予め選択された位置に置くために、内部キャビティ６０６内の予め選択された位置で逆止弁インサート５０５を保持するためにショルダー６３０に対して着座させられる。シールディスク６１１は、逆止弁インサート５０５の内側環状リング５７４によって画定される第１の弁座５２４に着座させられる開位置と、第２の弁座６２６に着座させられる閉位置との間で、内部キャビティ６０６内を移動可能である。シールディスク６１１は、その対向する表面を横切る圧力差に応答して平行移動可能である。
【００３７】
全ての実施形態において、逆止弁インサート５０５は、ハウジング内に圧入されてもよく、あるいはそれに対するスナップフィットを有していてもよい。
【００３８】
シールディスク５１１，６１１は剛体材料から製造することができ、したがって、中心長手方向軸線Ｃに対して斜め位置で、逆止弁インサートの第１の弁座５２４に対して着座させることができる。別の実施形態では、シールディスク５１１，６１１は、逆止弁インサート５０５の内側環状リング５７４の上面５７５によって規定される形状に、曲げることによって適合できるようにフレキシブルであってもよい。シールディスク５１１，６１１は、エンジンなどのオペレーティングシステムに存在する条件下、すなわちエンジンの温度および圧力下での使用に適したエラストマー材料から形成されても、あるいはそれを含んでいてもよい。一実施形態では、シールディスクは、天然ゴム、合成ゴム、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロカーボン、ニトリル、ＥＰＤＭ、ＰＴＦＥまたはそれらの組み合わせを含むが、これらには限定されない。
【００３９】
逆止弁の独立した、そして別個のコンポーネントとしての逆止弁インサートは製造がより容易であり、より頑丈な構造を提供し、逆止弁の構造を変更する（すなわちリブの数または内側環状リングの形状／輪郭を変更する）ためのより容易な手段である。プラスチックの射出成形プロセスに起因するヒケマークを低減することにより、それは逆止弁インサートの成形性を向上させる。ヒケマークは、リブあるいはボスなどの特徴部の領域の材料が、厚さが異なる結果として冷却速度が異なるために、隣接する壁の材料よりも収縮する場合に発生する。また、それは、コアピンを互いにロックするのを困難にしている可能性がある特徴部を本体下部から取り除くことで、本体下部の成形性を向上させる。例えば、コアピンを互いにロックするためにベンチュリーギャップにアクセスするのはより容易であり、これにより原動ポートおよび排出ポートが確実に整列し、これによってベンチュリーデバイスの全体的なパフォーマンスが向上する。さらに逆止弁インサートは、内側環状リングの存在のためにセクション流れ制限が少ない、シーリングディスクのための良好な支持を実現する。内側環状リングはまた、リブを、従来技術において弁座を画定していた個々のフィンガーよりも薄くすることを、そしてその数を少なくすることを可能にする。
【００４０】
本発明について、その好ましい実施形態を参照することにより詳細に説明してきたが、特許請求の範囲において規定される本発明の範囲から逸脱することなく、修正および変更が可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００４１】
１００  ベンチュリーデバイス
１０２  作用デバイス
１０４  空気通路（内部通路）
１０６  本体
１０７ａ  上側吸引ハウジング（上側ハウジング部分）
１０７ｂ  下側吸引ハウジング（下側ハウジング部分）
１０８  原動ポート
１１０  吸引ポート
１１０ａ  第１の吸引ポート
１１０ｂ  第２の吸引ポート
１１１  シールディスク
１１１ａ〜１１１ｄ  シールディスク
１１２  アスピレーター出口
１１４  バイパスポート
１１４ａ，１１４ｂ  バイパスポート
１１５  補助ポート
１１６  原動セクション
１１７  コネクター機構
１２０ａ，１２０ｂ  逆止弁
１２１ａ，１２１ｂ  逆止弁
１２３ａ，１２３ｂ  キャビティ
１２４  第１の弁座
１２５  第２の弁座
１２６  第１の弁座
１２７  第２の弁座
１２８  第１のテーパー部分
１２９  第２のテーパー部分
１３２  原動出口端部
１３４  排出入口端部
１３６  排出出口端部
１４２  フィンガー
１４４  フィンガー
１４６  排出セクション
１５２  ベンチュリーギャップ
１５４  ポート
２０６  本体
２０８  原動ポート
２１０ａ  第１の吸引ポート
２１０ｂ  第２の吸引ポート
２１２  排出出口
２１４ａ，２１４ｂ  二重バイパスポート
２３２  原動出口端部
２３４  排出入口端部
２４２  フィンガー
２４２’  フィンガー
２４４  鏡像フィンガー
２４４’  鏡像フィンガー
２５２  ベンチュリーギャップ
２５６  チャンバー
２６６  チャンバー
３０６  本体
４００  ベンチュリーデバイス
４０４  内部通路
４０６  本体
４０７  吸引ハウジング
４０８  原動ポート
４０９ａ  第１のキャップ
４０９ｂ  第２のキャップ
４１０ａ  第１の吸引ポート
４１０ｂ  第２の吸引ポート
４１１  シールディスク
４１１’  シールディスク
４１２  アスピレーター出口
４１４ａ  二重バイパスポート
４１４ｂ  二重バイパスポート
４２０  逆止弁
４２１  逆止弁
４２８  第１のテーパー部分
４２９  第２のテーパー部分
４３２  原動出口端部
４３４  排出入口端部
４４２  フィンガー
４４２’  フィンガー
４５２  ベンチュリーギャップ
４５６  チャンバー
４６６  チャンバー
５００  逆止弁ユニット（ベンチュリーデバイス）
５０５  第１の逆止弁インサート
５０５ａ〜５０５ｆ  逆止弁インサート
５０６  本体
５０７  吸引ハウジング
５０８  原動ポート
５１０ａ  第１の吸引ポート
５１０ｂ  第２の吸引ポート
５１１  シールディスク
５１２  排出ポート
５１４ａ，５１４ｂ  デュアルバイパスポート
５２０  逆止弁
５２１  逆止弁
５２４  第１の弁座
５３０  第１のショルダー
５３２  原動出口端部
５３４  排出入口端部
５５２  ベンチュリーギャップ
５５６  内部チャンバー
５６６  内部チャンバー
５７０  外側支持体
５７１  上面
５７２  下面
５７４  内側環状リング
５７５  内側環状リング
５７５  上面
５７６  リブ
５７９  トラフ
５８０  傾斜面部分
６００  逆止弁
６０２ａ，６０２ｂ  ハウジング
６０６  内部チャンバー（内部キャビティ）
６０８  第１のポート
６１１  シールディスク
６１２  第２のポート
６２６  第２の弁座
６３０  ショルダー
６６４  ピン
【図１】
2021524002.tif 000003
【図２】
2021524002.tif 000004
【図３】
2021524002.tif 000005
【図４】
2021524002.tif 000006
【図５】
2021524002.tif 000007
【図６】
2021524002.tif 000008
【図７】
2021524002.tif 000009
【図８】
2021524002.tif 000010
【図９】
2021524002.tif 000011
【図１０】
2021524002.tif 000012
【図１１】
2021524002.tif 000013
【図１２】
2021524002.tif 000014
【図１３】
2021524002.tif 000015
【国際調査報告】
2021524002.tif 000016
2021524002.tif 000017