(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身を通じた流体流れのための中空キャビティを形成したコアであって、該コアは複数の径方向開口部を形成した中空円筒格子である、コアと、
該コアの外側面の周りに配置された多孔質材料と、
を具備し、
前記中空キャビティおよび前記径方向開口部を通じた流体流れは、前記多孔質材料を通過し、
前記径方向開口部の各々は、前記多孔質材料の孔のサイズよりも大きく、且つ前記中空キャビティの断面積の０．７倍から１．５倍の範囲の面積を有し、前記径方向開口部によって表された総空隙は、前記コアの理論外側表面積の５０％から９０％の範囲であり、
前記コアは、前記コアの外側面から外向きに延びた複数の突起をさらに具備しており、
前記突起は、前記多孔質材料のストリップに加えられる張力を調節可能なように前記コアの外側面に対して前記多孔質材料のストリップを保持することを特徴とする騒音減衰部材。
【請求項２】
前記多孔質材料は、前記コアの周りに配置された前記多孔質材料の複数の層を具備していることを特徴とする請求項１に記載の騒音減衰部材。
【請求項３】
多孔質材料の前記複数の層は、前記コアの外側面の周りに巻付けられた自身の連続的なストリップを具備していることを特徴とする請求項２に記載の騒音減衰部材。
【請求項４】
前記多孔質材料の連続的なストリップは、前記コアの外側面と係合するために、自身の上に重なるように折り重ねられた第１端部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の騒音減衰部材。
【請求項５】
前記コアは、該コアの外側面から外向きに延びた複数の突起をさらに具備していることを特徴とする請求項１に記載の騒音減衰部材。
【請求項６】
各前記突起は、前記コアの外側面に対して前記多孔質材料を保持する１つ以上の構造を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の騒音減衰部材。
【請求項７】
前記多孔質材料は、金属、カーボンファイバ、セラミック、プラスチック、およびガラスの１つ以上を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の騒音減衰部材。
【請求項８】
前記多孔質材料は、ワイヤ、ウール、編まれた小片のマトリクス、固められた小片のマトリクス、焼結した小片のマトリクス、編まれた繊維、固められた繊維、メッシュ、スポンジ、またはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項７に記載の騒音減衰部材。
【請求項９】
前記多孔質材料は金属を含み、該金属は金属ワイヤメッシュ、金属ワイヤウール、および金属ワイヤフェルトの１つ以上であることを特徴とする請求項７に記載の騒音減衰部材。
【請求項１０】
流体流路の一部を形成するように接続可能な騒音減衰ユニットであって、
内側キャビティならびに第１ポートおよび第２ポートを形成したハウジングであって、各ポートは流体流路に接続可能であり、前記内側キャビティを通じて互いと流体連通している、ハウジングと、
前記第１ポートと前記第２ポートとの間の流体連通の流れ内の、前記ハウジングの内側キャビティ内に載置された減衰部材であって、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の流体連通は前記減衰部材を通じて流れる流体を含んだ、減衰部材と、
を具備し、
前記減衰部材は、
自身を通じた流体流れのための中空キャビティを形成したコアであって、該コアは複数の径方向開口部を形成した中空円筒格子である、コアと、
該コアの外側面の周りに配置された多孔質材料と、
を具備し、
前記中空キャビティおよび前記径方向開口部を通じた流体流れは、前記多孔質材料を通過し、
前記径方向開口部の各々は、前記多孔質材料の孔サイズよりも大きく、且つ前記中空キャビティの断面積の０．７倍から１．５倍の範囲の面積を有し、前記径方向開口部によって表された総空隙は、前記コアの理論外側表面積の５０％から９０％の範囲であることを特徴とする騒音減衰ユニット。
【請求項１１】
前記ハウジングは、第１ハウジング部および第２ハウジング部の２部品を備えたハウジングであることを特徴とする請求項１０に記載の騒音減衰ユニット。
【請求項１２】
前記第１ポートから前記第２ポートへの流体流路は、前記減衰部材を軸方向に通じて延びていることを特徴とする請求項１０に記載の騒音減衰ユニット。
【請求項１３】
前記第１ポートから前記第２ポートへの流体流路は、前記中空キャビティから径方向外向きに前記多孔質材料を通って前記減衰部材を通じて延びていることを特徴とする請求項１０に記載の騒音減衰ユニット。
【請求項１４】
前記ハウジングは、真空を発生させるためのベンチュリ装置と一体化されていることを特徴とする請求項１０に記載の騒音減衰ユニット。
【請求項１５】
自身を通じた流体流れための中空キャビティを形成し、且つ複数の径方向開口部を形成したコアであって、該コアは、該コアの外側面から外向きに延びた複数の突起を備え、前記径方向開口部の各々は、前記中空キャビティの断面積の０．７倍から１．５倍の範囲の面積を有し、且つ前記径方向開口部によって表された総空隙は、前記コアの理論外側表面積の５０％から９０％の範囲である、コアを提供するステップと；
第１端部と第２端部とを備えた、多孔質材料のストリップを提供するステップと；
前記多孔質材料を前記突起と係合させて、前記コアに対して前記多孔質材料を保持するステップと；
前記多孔質材料のストリップを、前記第１端部を始点として前記コアの周りに巻き付けて、前記コアの周りに前記多孔質材料の１つ以上の層を形成するステップと；
を含んでおり、
巻き付けの際に前記多孔質材料のストリップに加えられる張力を調節して、前記コアの周りに巻き付けられる前記多孔質材料の１つ以上の層の密度を変化させるステップをさらに含んでいることを特徴とする騒音減衰部材を形成するための方法。
【請求項１６】
前記多孔質材料のストリップの第１端部を、前記多孔質材料のストリップを前記コアの周りに巻付ける前に、自身の上に重ねるように折り重ねるステップを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、内燃エンジンのようなエンジンシステム内の騒音減衰に関し、より具体的には、エンジンの流体流路内に挿入するように構成された、ハウジング内の騒音減衰部材の内包物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用エンジンのようなエンジンは、大概吸引器および／または逆止弁を含んでいる。典型的に、吸引器は、ベンチュリを通じて移動する一部の量のエンジン空気を含むことにより、エンジンマニュホールドの真空よりも低い真空を発生させるために使用される。吸引器はその内部に逆止弁を含んでいてもよく、またはシステムは別個の逆止弁を含んでいてもよい。逆止弁が別個である場合、これらの逆止弁は、真空源と真空を使用する装置との間の下流に典型的に含まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
吸引器または逆止弁の最も多い運転状態の際に、流れは乱流として分類される。このことは、空気のバルク動作に加えて、重なった渦が存在していることを意味している。これらの渦は、流体機械の分野において周知である。作動状態に依存して、これらの渦の数、物理的サイズ、および位置は連続的に変化する。これらの渦が一過性の基準で存在する１つの結果は、それらが流体内に圧力波を発生させることである。これらの圧力波は、複数の振動数および振幅の範囲にわたって発生する。これらの圧力波がこの真空を使用する装置に接続穴を通じて伝播した場合、種々の固有振動数が励起される。これらの固有振動数は空気または周囲の構造体のいずれかの振動である。これらの固有振動数が可聴範囲にあり且つ十分な振幅である場合、乱流により生じた騒音が、フードの下および／または乗員室内において聞こえるようになる。そのような騒音は不要であり、乱れた空気の流れに起因した騒音を排除または減少させる新しい装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様においては、騒音減衰部材が開示されており、この部材は自身を通じた流体流れのための中空キャビティを形成したコアと、このコアの外側面の周りに配置された多孔質材料と、を含んでいる。コアは複数の径方向開口部を形成している。中空キャビティおよび径方向開口部を通じた流体流れは、多孔質材料を貫通し、流体流れ内の乱流渦を消滅させて、流体流れに起因した騒音を減衰する。
【０００５】
別の態様においては、多孔質材料は、コアの周りに配置された多孔質材料の複数の層を含んでいる。一実施形態においては、多孔質材料の複数の層は、コアの外側面の周りに巻付けられた多孔質材料の連続ストリップを含んでいる。別の実施形態においては、多孔質材料の連続ストリップは、コアの外側面と係合するために自身の上に折り重ねられた第１端部を含んでいる。
【０００６】
別の態様においては、コアは、多孔質材料の孔のサイズよりも大きいサイズの複数の径方向開口部を備えている。別の態様においては、コアは全体的に中空円筒グリッドである。別の態様においては、コアは、コアの外側面から外向きに延びた複数の突起を含んでいる。一実施形態においては、各突起は、コアの外側面に対して多孔質材料を保持する１つ以上の構造を含んでいる。
【０００７】
別の態様においては、多孔質材料は金属、セラミック、カーボンファイバ、プラスチック、およびガラスの１つ以上を含んでいる。多孔質材料は、ワイヤ、ウール、編まれた小片のマトリクス、固められた小片のマトリクス、焼結した小片のマトリクス、編まれた繊維、固められた繊維、スポンジ、メッシュ、またはそれらの組み合わせの１つ以上を含んでいる。一態様においては、多孔質材料は金属であり、金属は金属ワイヤメッシュ、金属ワイヤウール、および金属ワイヤフェルトの１つ以上である。
【０００８】
一態様においては、流体流路の一部を形成するように接続可能な騒音減衰ユニットは、内側キャビティならびに第１ポートおよび第２ポートを形成したハウジングを含み、両方のポートは流体流路に接続可能であり、内側キャビティを通じて互いと流体連通している。騒音減衰ユニットは、第１ポートと第２ポートとの間の流体連通の流れ内の、ハウジングの内側キャビティ内に載置された減衰部材を含んでいる。第１ポートと第２ポートとの間の流体連通は、減衰部材を通じた流体流れを含んでいる。減衰部材は、自身を通じた流体流れのための中空キャビティを形成し、且つ複数の径方向開口部を形成したコアを含んでいる。減衰部材は、コアの外側面の周りに配置された多孔質材料も含み、中空キャビティおよび径方向開口部を通じた流体流れは、多孔質材料を通過する。
【０００９】
別の態様においては、騒音減衰ユニットは、第１ハウジング部および第２ハウジング部を備えた２部品のハウジングであるハウジングを含んでいる。一態様においては、第１ポートから第２ポートへの流体流路は、減衰部材を通じて軸方向に延びている。別の態様においては、第１ポートから第２ポートへの流体流路は、中空キャビティから径方向外向きに多孔質材料を通って減衰部材を通じて延びている。別の態様においては、騒音減衰ユニットのハウジングは、真空を発生させるためのベンチュリ装置と一体化されている。
【００１０】
一態様においては、騒音減衰部材を形成するための方法が開示されており、その方法は、自身を通じた流体流れための中空キャビティを形成し、且つ複数の径方向開口部を形成したコアを提供するステップと；第１端部と第２端部とを備えたストリップである、多孔質材料のストリップを提供するステップと；多孔質材料のストリップを、第１端部を始点としてコアの周りに巻き付けて、コアの周りに多孔質材料の１つ以上の層を形成するステップと；を含んでいる。この方法の別の態様においては、コアはその外側面から外向きに延びた複数の突起を備え、多孔質材料のコアへの巻き付けは、多孔質材料を突起と係合させて、多孔質材料をコアに対して保持するステップを含んでいる。別の態様においては、この方法は、多孔質材料のストリップの第１端部を、多孔質材料のストリップをコアの周りに巻付ける前に、自身の上に重ねるように折りたたむステップを含んでいる。別の態様においては、この方法は、包囲／巻き付けの際に多孔質材料のストリップに加えられる張力を調節して、コアの周りに巻き付けられる多孔質材料の１つ以上の層の密度を変化させるステップをさらに含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】流体流路の一部を形成するように接続可能な騒音減衰ユニットを示した前面斜視図である。
【図２】図１の騒音減衰ユニットの縦方向断面を示した図である。
【図３】図１および図２の騒音減衰ユニット内で使用されるための騒音減衰部材の一実施形態を示した前面斜視図である。
【図４】図３の騒音減衰部材の縦方向断面を示した図である。
【図５】図３の騒音減衰部材を示した平面図である。
【図６】図３の騒音減衰部材のコアを示した前面斜視図である。
【図７】図６のコアを示した正面図である。
【図８】図６のコアを示した平面図である。
【図９】騒音減衰部材の一実施形態を組み立てるために使用される多孔質材料のストリップを示した前面斜視図である。
【図１０】第１端部の折り返しを備えた、図９の多孔質材料のストリップを示した前面斜視図である。
【図１１】コアの周りに巻付けられている、図９の多孔質材料のストリップを示した前面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な記載は、本発明の一般的な原理である例を現しており、それらは添付図に追加的に示されている。図において、類似した参照符号は、同一の又は機能的に類似した要素を示している。
【００１３】
ここで使用された「流体」は、液体、懸濁液、コロイド、気体、プラズマ、またはそれらの組み合わせを意味している。
【００１４】
ここで使用された「径方向」は、物体の中心部から全体的に外向きの方向を意味しており、任意の特定の形状を暗示するものではなく、例えばその形状は円形、円筒形、または球形に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、全体的に参照符号１０によって特定された騒音減衰ユニットの前方斜視図であり、例えば自動車用エンジンのようなエンジン内で使用される。エンジンは内燃エンジンであってよく、自動車および／またはエンジンは、真空を必要とする装置を含み得る。逆止弁および／または吸引器が、エンジンスロットルの前およびエンジンスロットルの後に、内燃エンジンに接続されていることが多い。エンジンおよびそのすべての構成部品ならびに／またはサブシステムは図示されていないが、エンジン構成部品および／またはサブシステムは、内燃エンジンに共通した任意の構成部品を含み得ると理解される。ブレーキ増強システムはサブシステムの一例であり、吸引器および／または逆止弁に接続可能である。別の実施形態においては、燃料蒸気パージシステム、排気再循環システム、クランクケース通気システム、および／または真空増幅器が、吸引器および／または逆止弁に接続され得る。特にベンチュリ部が含まれている場合の吸引器および／または逆止弁内の流体流れは、全体的に乱流として分類される。このことは、空気または排気のような流体流れのバルク動作に加えて、アセンブリを通じて移動する圧力波が存在し、種々の固有振動数が励起され得、これにより乱流による騒音を生じさせることを意味している。ここに開示された騒音減衰ユニット１０は、そのような乱流により生じる騒音を減衰させる。
【００１６】
図１および図２を参照すると、騒音減衰ユニット１０が配置されて、これにより騒音減衰を必要としたエンジン内の任意の流体流路の一部を形成してもよく、主として流路内の騒音源の下流に配置されている。騒音減衰ユニット１０は、内部キャビティ１６を形成したハウジング１４を含み、キャビティの内部に騒音減衰部材２０を収容している。騒音減衰部材２０は、内部キャビティ１６内において概して少なくとも軸方向に固定されて嵌め込まれており、第１シート２６と第２シート２８との間に挟まれている。図２に示されたように、騒音減衰部材２０は、全体的にキャビティ１６の内側壁１７と密着しているが、そのような構造は必要とされていない。別の実施形態（図示略）においては、キャビティ１６の内側壁１７と、多孔質材料４２によって形成された騒音減衰部材２０の最外側径方向面７８と、の間にはギャップが形成され得る。ハウジングは、内部キャビティ１６と流体連通した第１ポート２２、および内部キャビティ１６と流体連通した第２ポート２４を形成している。第１および第２ポート２２、２４を形成したハウジング１４の外側面は、両方が騒音減衰ユニット１０をエンジンの流体流路内に接続するための取付構造３２、３４を含んでいる。例えば、一実施形態においては、両方の取付構造３２、３４はホースまたは導管内に挿入可能であり、取付構造は、そこに堅固な流体密接続を提供する。
【００１７】
図２に示されたように、ハウジング１４は流体密シールと一体に接続された複数の部品を備えた複数部品のハウジングであってもよい。複数部品は、第１ポート２２および雄端部２３を含んだ第１ハウジング部３６、ならびに第２ポート２４および雌端部２５を含んだ第２ハウジング部３８を含み得る。雄端部２３は、雄端部と雌端部との間のシール部材１８と共に雌端部２５内に受容され、ハウジング部３６、３８の間の流体密シールを提供している。別の実施形態においては、第１ハウジング部３６および第２ハウジング部３８は、容器と蓋のタイプの構造を有する。
【００１８】
図２の実施形態においては、第１ポート２２および第２ポート２４は互いの反対側に配置され、騒音減衰ユニット１０を通じた全体的に直線の流路を形成しているが、この構成に限定されるものではない。別の実施形態においては、第１および第２ポート２２、２４は、互いに対して１８０度未満の角度において配置され得る。一実施形態においては、第２ポート２４は、第１ポート２２に対して全体的に９０度の角度において配置され、流体流れは、騒音減衰部材２０のコアの内部キャビティから径方向外向きに、騒音減衰部材２０のコアの周りに配置された多孔質材料を通じて、騒音緩衝部材２０を通過する。
【００１９】
再度図２を参照すると、騒音減衰部材２０はハウジング内に緊密に嵌合する寸法とされており、これにより内部キャビティ１６を通じる流体流れは、騒音緩衝部材２０自身およびそれが含み得る任意のボアを通じてのみ通過可能である。騒音減衰部材２０は多孔質であり、これによりユニット１０を通じる流体流れは可能な最小量に制限されるが、音（乱流により生じる騒音）は減衰される。騒音減衰部材を備えた騒音減衰ユニットの追加の例は、２０１４年１２月９日に出願された米国特許出願第１４／５６５，０７５号明細書に見られており、その全体が参照によりここに統合されている。本開示の騒音減衰部材は、逆止弁アセンブリまたは真空発生アセンブリ内に直接組み込まれ得る。騒音減衰部材を含むことが可能な逆止弁アセンブリおよび真空発生アセンブリの例は、２０１４年１０月８日出願の同時継続出願である米国特許出願第１４／５０９，６１２号明細書に含まれており、その全体が参照によりここに統合されている。
【００２０】
ここで図３〜図５を参照すると、騒音減衰部材２０は、コア４０およびコア４０の周りに配置された多孔質材料４２を含んでいる。図３〜図５に示された実施形態においては、コア４０は中空であり、内側中空キャビティ４８を形成した内側面４６、およびコア４０から外向きとされた外側面５０を含んでいる。コア４０は複数の径方向開口部５２を備え、コア４０の内側キャビティ４８から径方向開口部５２を通じて径方向外向きに、ならびにコア４０の外側面５０の周りに配置された多孔質材料４２内へとおよび多孔質材料を通じて、流体が流れることを可能にしている。多孔質材料４２は複数の孔（図示略）を含み、流体が多孔質材料４２内へとおよび多孔質材料を通じて通ることを可能にしている。騒音減衰部材２０は、騒音減衰部材２０の軸方向に関して第１端部５４および第２端部５６を備え得る。騒音減衰部材２０の中心軸５８に平行に方向付けられた流体流れに関して、流体流れは第１端部５４から第２端部５６への方向、または第２端部５６から第１端部５４への方向となり得る。騒音減衰部材２０を通じた径方向流体流れに関して、流体流れは第１端部５４および第２端部５６のいずれかまたは両方から内側キャビティ４８へと流れ、次に径方向開口部５２を通じて、多孔質材料４２内へとおよび多孔質材料を通じて径方向外向きに流れる。一実施形態（図示略）においては、コア４０は中実であり、コア４０の外側面５０の周りに配置された多孔質材料を備えてもよく、これにより、騒音減衰部材２０の中心軸５８に平行な騒音減衰部材２０を通じた流体流れは、すべて多孔質材料を通じて誘導される。
【００２１】
ここで図６〜図８を参照すると、騒音減衰部材２０のコア４０が図示されている。コア４０の内側面４６および外側面５０は、騒音減衰部材２０の中心軸５８に関して、任意の都合のよい形状である一般的な断面形状を有し、それは限定的ではないが、円形、正方形、長方形、多角形、多角形、または他の形状である。内側面４６および外側面５０は類似の断面形状得を有してもよく、または面４６、５０の断面形状は異なっていてもよい。図６〜図８に示された一実施形態においては、複数の径方向開口部５２にかかわらず、コア４０は環状の筒形状とされ、内側面４６および外側面５０の両方の断面形状は、全体的に円形とし得る。一実施形態においては、（径方向開口部５２にかかわらず）内側面４６および外側面５０の断面形状は、コア４０の長さＬに沿って変化してもよい。コア４０の幅Ｗおよび長さＬは、騒音減衰部材２０がその内部に統合された騒音減衰ユニット１０のハウジング１４の構成および寸法に基づいて選択され得る。
【００２２】
コア４０は、限定されるものではないが、金属、プラスチック、セラミック、カーボンファイバ、ガラス、ファイバガラス、木、ゴム、もしくはそれらの組み合わせを含んだ任意の適切な材料から構成され得、１つ以上の表面被覆を有し、コア４０の劣化を防止し得る。一実施形態においては、コア４０は剛体材料から形成されている。一実施形態においては、コア４０の材料は、その内部の装着された流体システムの作動状態により、特にエンジン内で生じる温度上昇および振動により劣化または悪化しない。一実施形態においては、コア材料は温度上昇に対抗するように選択されている。別の実施形態においては、コア材料は雰囲気からの腐食または他の腐食性化合物に対抗するように選択されている。
【００２３】
コア４０を通じた径方向開口部５２は、限定されるものではないが、円形、正方形、長方形、多角形、多角形、または他の形状を含んだ都合のよい形状とし得る。径方向開口部５２は、すべてが同じ形状およびサイズを有していてよく、または１つ以上の径方向開口部５２は、他の径方向開口部５２と異なった形状および／またはサイズを有していてもよい。図６の実施形態においては、径方向開口部５２は同じ一般的形状を有し得、全体的に角が丸められた長方形である。他の実施形態においては、径方向開口部５２は全体的に円形断面とし得る。径方向開口部５２は任意の都合のよいサイズであってよく、流体流れが内側キャビティ４８を通じて流れる場合に、多孔質材料４２への流体流れの暴露を増大させるように選択され得る。径方向開口部５２は、コア４０の周りに配置された多孔質材料４２の孔よりも大きいサイズであるが、多孔質材料４２によりコア４０に加えられる重量または力によってコア４０が内側キャビティ４８内へと変形するほど大きくない。一実施形態においては、各径方向開口部５２は、内側キャビティ４８の断面積の約０．７〜約１．５倍の範囲の面積を有し得る。別の実施形態においては、各径方向開口部５２は、内側キャビティ４８の約０．９〜約１．３倍の範囲の面積を有し得る。別の実施形態においては、各径方向開口部５２は、内側キャビティ４８の断面積の約１．０〜約１．２倍の範囲の面積を有し得る。
【００２４】
径方向開口部５２は、騒音減衰部材２０の第１端部５４から第２端部５６までのコアの全長Ｌに沿って分配されてもよく、コア４０の外側断面の周囲６０に沿って角度的に分配されてもよい。図６および図７の実施形態においては、径方向開口部５２は、軸方向および角度方向の両方において、コア４０全体に均等に分配されている。一実施形態においては、径方向開口部５２は均等に離間され得ないが、騒音減衰部材２０を通じた流体力学をコントロールするように配置され得る。図６に示された実施形態においては、コア４０は全体で１２の径方向開口部５２を有し、そこでは４つの径方向開口部５２の３つのセクションに配置され、それらはコア４０の外周の周りに均等に分配されている。３つのセクションは、コア４０の軸方向長さＬに関して軸方向セクションである。各セクション内の４つの径方向開口部５２は、コア４０の外周の周りに放射状に整列され、径方向開口部５２は、隣接したセクションの径方向開口部５２とも整列されている。一実施形態（図示略）においては、径方向開口部５２は、同じセクションもしくは異なったセクションのいずれかまたは両方の径方向開口部５２に対してオフセットされ得るか、または千鳥配置とされ得る。他の実施形態においては、コア４０は径方向開口部５２の３つのセクションよりも多いまたは少ないセクションを備えてもよく、１つのセクション当たり４つの径方向開口部５２よりも多いまたは少ない径方向開口部を備えてもよい。
【００２５】
コア４０の外側面５０の総空隙は、径方向開口部５２の断面積の総和として定義され得、コア４０の理論外側表面積は、径方向開口部５２が無い場合のコア４０の外側面５０の表面積として定義され得る。一実施形態においては、径方向開口部５２によって表された総空隙は、コア４０の理論外側表面積の約５０％〜約９５％の範囲とされ得る。別の実施形態においては、複数の径方向開口部５２によって表された総空隙は、コア４０の理論外側表面積の約６０％〜約９０％の範囲とされ得る。別の実施形態においては、総空隙はコア４０の理論外側表面積の約７０％〜約８０％の範囲とされ得る。図６に示された実施形態においては、総空隙はコア４０の理論外側表面積の約７５％である。一実施形態においては、コア４０は中空円筒格子／骨格のような支持構造体とされ得る。別の実施形態においては、コア４０は、複数の径方向開口部５２に一体的に接続されたまたは連結された壁セグメントを形成した中空円筒格子とし得る。コア４０は、複数の開口部５２を形成した統合された円筒格子の壁部分とされ得る。一実施形態においては、コア４０は、コア４０を形成するために一体に連結されたまたは係合された複数の部品を含み得る。
【００２６】
さらに図６〜図８を参照すると、コア４０は、コア４０の外側面５０から径方向外向きに延びた複数の突起６２を備えていてもよい。各突起６２は、図８に示されたように構造（または保持構造）６４を含んでいてもよく、この構造はコア４０の外側面５０に対して多孔質材料４２を保持している。保持構造６４の例は、限定されるわけではないが、鉤、ノッチ、リブ、凹凸面、他の突出構造、またはそれらの組み合わせを含んでいる。一実施形態においては、構造６４は多孔質材料４２を捕える１つ以上の鉤を含み、コア４０の外側面５０に多孔質材料４２を連結している。突起６２はコア４０の全外側面５０に沿って分配され得、この分配は軸方向および角度方向の両方において行われる。一実施形態においては、突起６２は、コア４０の外側面５０の特定の領域内に集中され得、その領域では、多孔質材料４２はコア４０の周りに巻き付けられる前に最初に取り付けられる。
【００２７】
図６〜図８に示されたように、コア４０は、全体的に軸方向において互いに反対を向き且つ騒音減衰部材２０の第１端部５４およびだ２端部５６に位置した端面６８を備えている。コア４０の端面６８の一方または両方は、１つ以上の組み立て作業の際に、コア４０を設備と係合するための１つ以上の係合構造６６を備え得る。一実施形態においては、係合構造６６は１つ以上のショルダ６７を含んでいてもよく、ショルダに対して、組み立て作業の際に駆動機構の駆動面が係合し、コア４０を回転させ得る。別の実施形態においては、係合構造６６は駆動機構内に受容された１つ以上のタブ、ピン、または他の突起とされ得、組み立て作業の際に駆動機構をコア４０と一体的な回転のために係合する。一実施形態においては、１つ以上のタイプの係合構造６６が、駆動機構と係合するために使用され得る。
【００２８】
図３〜図５を参照すると、コア４０の周りに配置された多孔質材料４２は孔（図示略）を備え、孔のサイズはコア４０内の径方向開口部５２よりも小さいが、例えばシステムを通じた空気の流れのような、流体の流れを過度に制限しないまたは妨げない程度に十分な大きさである。孔は、スポンジ材料を通じて広まったチャネルのような、多孔質材料４２内の中空チャネルの網状組織であり得るか、または織物繊維の間もしくはワイヤメッシュの層の間の空隙のような、多孔質材料４２を通じて延びた相互接続された空隙のマトリクスでもあり得る。多孔質材料４２は、限定されるものではないが、金属、プラスチック、セラミック、ガラス、またはそれらの組み合わせを含んだ材料の種類から形成されることが可能である。多孔質材料４２は、ワイヤ、ウール、編まれた小片のマトリクス、固められた小片のマトリクス、焼結した小片のマトリクス、編まれた繊維、固められた繊維、メッシュ、スポンジ、またはそれらの組み合わせとし得る。多孔質材料４２は、限定されるものではないが、金属ワイヤメッシュ、金属ワイヤウール、金属ワイヤフェルト、またはそれらの組み合わせを含んだ材料から形成されている。一実施形態においては、多孔質材料４２はワイヤメッシュである。別の実施形態においては、多孔質材料４２は編まれたプラスチックまたはナイロン繊維とし得る。騒音減衰部材２０の多孔質特性は、騒音圧力波を流体を通じて伝播させ、それら自身との干渉により減衰させる。一実施形態においては、多孔質材料４２は、エンジンシステム内の騒音減衰部材２０の載置の基礎となるエンジンの作動温度により、被害を受けない（劣化しない）。それに加えて、多孔質材料４２は、エンジンの運転状態の際に受ける振動により、被害を受けない。
【００２９】
多孔質材料４２は、コア４０の周りに巻き付けられた多孔質材料４２の複数の層として形成され得る。ここで図９〜図１１を参照すると、多孔質材料４２は、第１端部７２および第２端部７４を備えた多孔質材料の連続ストリップ（ストリップ）７０とし得る。第１端部７２はコア４０の外側面５０と連結され得、ストリップ７０は、多孔質材料４２が特定の厚さに到達するまで、コア４０の外側面５０の周りに巻き付けられ得、その厚さは、騒音減衰部材２０が内部に統合される騒音減衰ユニット１０の形状に依存し得る。一実施形態においては、ストリップ７０の第１端部７２は、コア４０の外側面５０から延びた突起６２と係合し得、突起６２は多孔質材料のストリップ７０を通じて延び、ストリップ７０をコア４０と係合状態に保持している。一実施形態においては、ストリップ７０の第１端部７２は自身に対して折り重ねられて、コア４０／突起６２と係合したストリップ７０の一部は多孔質材料の２つの層を備え、ストリップ７０とコア４０との係合を改善または強化するように作用し得る。巻き付け工程の際のストリップ７０への張力は、コア４０の周りに配置される多孔質材料４２の密度を変化させる。ストリップ７０へのより高い張力は、多孔質材料４２のより高い密度の層を形成し、同様により低い張力は、多孔質材料４２のより密度の低い層を形成する。巻き付けに続いて、ストリップ７０の第２端部７４は、次いで多孔質材料４２の最外層７６または他の構造体に固定され、ストリップ７０がコア４０からほどけることを防止している。第２端部７４は溶接され、締結され、接着され、テープ留めされ、または他の方法により、多孔質材料４２の最外層７６に取り付けられ得る。一実施形態においては、第２端部７４は多孔質材料４２の最外層７６に溶接されている。
【００３０】
さらに図９〜図１１を参照すると、騒音減衰部材２０を形成する方法は、自身を通じた流体流れのための内側中空キャビティ４８を形成した内側面４６を備えたコア４０を提供するステップと、第１端部７２および第２端部７４を備えた多孔質材料４２のストリップ７０を提供するステップと、コア４０の周りに第１端部７２を始点として多孔質材料４２のストリップ７０を巻き付け、コア４０の周りに配置された１つ以上の多孔質材料４２の層を形成するステップと、を含んでいる。コア４０は、自身を通じて延びた複数の径方向開口部５２を備えて設けられている。コア４０の軸方向端面６８は係合構造６６を備え、コア４０が設備と係合することを許容し、組み立て作業の際にコア４０を回転させることを可能にしている。ある実施形態においては、騒音減衰部材２０を形成する方法は、コア４０を、軸の周りにコア４０を回転させることが可能な設備と係合するステップを含んでいる。ある実施形態においては、中心軸５８はコア４０に関する回転の中心である。図１０に示されたように、方法はストリップ７０の第１端部７２上に重なった折り重ね部を含み得、これによりストリップ７０の第１端部７２は材料の２つの層を備えている。方法は、多孔質材料４２の第１端部７２をコア４０の外側面５０と係合させるステップを含んでいる。一実施形態においては、ストリップ７０の第１端部７２は突起６２と係合し得、その上の保持構造６４は、ストリップ７０の第１端部７２をコア４０の外側面５０に固定する。他の実施形態においては、ストリップ７０の第１端部７２は、コア４０の外側面５０に巻き付けられ、圧着締結され、または圧着溶接され得る。
【００３１】
図１１を参照すると、コア４０は、コア４０の周りに多孔質材料４２のストリップ７０を巻き付けるために回転されて、コア４０の周りに配置された多孔質材料４２の１つ以上の層を形成し得る。ある実施形態においては、方法は、ストリップ７０に張力を加え、張力を調節して、コア４０の周りに巻き付けられる多孔質材料４２の特定の密度を達成するステップをさらに含み得る。コア４０の周りにストリップ７０を巻き付ける際に、ストリップ７０の第２端部７４は、例えば溶接、焼結、締結、または接着を通じて、多孔質材料４２の最外層７６に固定され得る。ある実施形態においては、コア４０は複数部品を有し、これによりコア４０の組み立てが、ストリップ７０の第１端部７２を外側面５０と係合する前に実施され得る。
【００３２】
図２を参照すると、組み立てられた騒音減衰部材２０は騒音減衰ユニット１０内に組み込まれ、それらは音の減衰を必要する流体流れシステム内に組み込まれ得る。動作において、流体は、第１ポート２２を通じておよび騒音減衰部材２０を通じて騒音減衰ユニット１０内を流れる。いくらかの流体は多孔質材料４２内に直接流れ、複数の孔を通じた流れは、騒音減衰ユニット１０に進入する乱流渦を崩壊させる。コア４０の内側中空キャビティ４８内において、流れの乱流の性質は、流れをコア４０内の径方向開口部５２を通じて径方向におよび多孔質材料４２内へと流し、このことは音の振動を生じさせる乱流渦をさらに消散させる。流体流れは多孔質材料４２から出て、第２ポート２４を通じて騒音減衰ユニット１０の外側へ排出される。
【００３３】
本願の騒音減衰部材２０は、システムを通じた流体流れの阻害を最小にして、繰り返し可能な減衰を実行し得る。コア４０は多孔質材料４２のための支持に寄与し、多孔質材料４２をそれが組み込まれた騒音減衰ユニット１０内の所定の位置に保持している。コア４０の中空内側キャビティ４８は、騒音減衰部材２０を通じた直線的な流路を提供し、既存の騒音減衰装置と比較して、騒音減衰部材２０を通じての圧力降下を減少させ得る。コア４０は多孔質材料４２のための支持に寄与し、多孔質材料４２が流路内に引き込まれて、騒音減衰ユニット１０を通じた流体流れを阻害することを防止している。多孔質材料４２のストリップ７０をコア４０と係合させる手段の提供は、騒音減衰部材２０に対して実行されなければならない溶接を減少させ得、これにより騒音減衰部材を通じた流体流れを維持している。
【００３４】
本発明は、その特定の実施形態を参照することにより詳細に記載されたが、多くの改変および変化が、添付の請求項により定義された本発明の概念から逸脱することなく可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ・・・騒音減衰ユニット
１４  ・・・ハウジング
１６  ・・・内部キャビティ
１７  ・・・内側壁
１８  ・・・シール部材
２０  ・・・騒音減衰部材
２２  ・・・第１ポート
２３  ・・・雄端部
２４  ・・・第２ポート
２５  ・・・雌端部
２６  ・・・第１シート
２８  ・・・第２シート
３２、３４  ・・・取付構造
３６  ・・・第１ハウジング部
３８  ・・・第２ハウジング部
４０  ・・・コア
４２  ・・・多孔質材料
４６  ・・・内側面
４８  ・・・内側中空キャビティ
５０  ・・・外側面
５２  ・・・径方向開口部
５４  ・・・第１端部
５６  ・・・第２端部
６２  ・・・突起
６４  ・・・保持構造
６６  ・・・係合構造
６８  ・・・端面
６７  ・・・ショルダ
７０  ・・・ストリップ
７８  ・・・最外側径方向面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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