(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンシステムにおけるデバイスに真空を提供するための吸引器であって、前記吸引器は、
収束原動セクションと、
末広排出セクションと、
前記収束原動セクションの出口端部と前記末広排出セクションの入口端部との間に配置された第１のベンチュリーギャップであって、これは、前記収束原動セクションの前記出口端部と前記末広排出セクションの前記入口端部との間で測定された第１の直線距離によって規定される空洞であり、前記第１のベンチュリーギャップは第１のオフセットを有し、前記第１のオフセットは、前記第１のベンチュリーギャップの入口開口および出口開口のサイズの差である、第１のベンチュリーギャップと、
前記末広排出セクション内に配置された前記第１のベンチュリーギャップの下流側の第２のベンチュリーギャップであって、これは、前記第２のベンチュリーギャップの入口面と前記第２のベンチュリーギャップの出口面との間で測定された第２の直線距離によって規定される空洞であり、前記第２のベンチュリーギャップは第２のオフセットを有し、前記第２のオフセットは、前記第２のベンチュリーギャップの入口開口および出口開口のサイズの差である、第２のベンチュリーギャップと、
前記第１のベンチュリーギャップおよび前記第２のベンチュリーギャップと流体連通状態の少なくとも一つのボディ吸引ポートと
を備えるボディを画定し、
前記第１のオフセットは前記第２のオフセットよりも小さい、吸引器。
【請求項２】
前記第１のベンチュリーギャップの下流で前記末広排出セクションに配置された少なくとも一つのさらなるベンチュリーギャップをさらに具備する、請求項１に記載の吸引器。
【請求項３】
前記吸引器の前記ボディの前記収束原動セクション内に配置されたフレッチインサートをさらに備える、請求項１に記載の吸引器。
【請求項４】
前記フレッチインサートは、前記吸引器の中心対称軸線に沿って延びる、請求項３に記載の吸引器。
【請求項５】
前記フレッチインサートはテーパー部分を画定し、かつ、前記フレッチインサートは前記テーパー部分に沿って尖端へと徐々に先細になる、請求項３に記載の吸引器。
【請求項６】
前記フレッチインサートはテーパー部分を画定し、かつ、前記フレッチインサートは前記テーパー部分に沿って、面取りされたエッジへと徐々に先細になる、請求項３に記載の吸引器。
【請求項７】
前記フレッチインサートの前記テーパー部分は翼形部として形成されている、請求項６に記載の吸引器。
【請求項８】
前記フレッチインサートはプラスチックで構成される、請求項３に記載の吸引器。
【請求項９】
前記吸引器の前記少なくとも一つのボディ吸引ポートを真空消費デバイスと流体的に接続する少なくとも一つの吸引ポートをさらに備え、前記少なくとも一つの吸引ポートは、前記吸引器の前記ボディの係合セクションを受け容れるようなサイズおよび形状とされたリセスを含む、請求項１に記載の吸引器。
【請求項１０】
前記第１のベンチュリーギャップおよび前記少なくとも一つの吸引ポートおよび前記第２のベンチュリーギャップおよび前記少なくとも一つの吸引ポートに流体的に接続された少なくとも一つのチェックバルブをさらに備え、前記少なくとも一つのチェックバルブは、前記少なくとも一つのチェックバルブの外周が前記吸引器のボディと前記少なくとも一つの吸引ポートとの間に実質的に流体密封シールを形成するように、前記少なくとも一つの吸引ポートのリセスと前記吸引器の前記ボディの前記係合セクションとの間で圧縮される、請求項９に記載の吸引器。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのチェックバルブは、前記第１のベンチュリーギャップに対応すると共に前記第１のベンチュリーギャップに流体的に接続される第１のフラップ、ならびに前記第２のベンチュリーギャップに対応すると共に前記第２のベンチュリーギャップに流体的に接続される第２のフラップを画定する、請求項１０に記載の吸引器。
【請求項１２】
前記第１のフラップおよび前記第２のフラップはそれぞれヒンジを中心として屈曲可能である、請求項１１に記載の吸引器。
【請求項１３】
真空を提供するための吸引器であって、
ハウジングであって、直線距離によって第２のベンチュリーギャップから分離された第１のベンチュリーギャップと、前記ハウジングによって末広排出セクションから分離された収束原動セクションと、を備え、前記収束原動セクションおよび前記末広排出セクションは、前記第１および第２のベンチュリーギャップを介して互いに流体連通状態である、ハウジングと、
前記第１のベンチュリーギャップと流体連通状態の第１の吸引ポートであって、前記第１の吸引ポートは前記ハウジングの上面に密封的に接続される、第１の吸引ポートと、
前記ハウジングの前記上面と前記第１の吸引ポートとの間に配置された第１のチェックバルブ要素と、
前記第２のベンチュリーギャップと流体連通状態の第２の吸引ポートであって、前記第２の吸引ポートは前記ハウジングの底面に密封的に接続される、第２の吸引ポートと、
前記ハウジングの前記底面と前記第２の吸引ポートとの間に配置された第２のチェックバルブ要素と
を具備し、
前記第１のベンチュリーギャップは前記第２のベンチュリーギャップよりも高い吸引真空を生成するような形状とされており、かつ、前記第２のベンチュリーギャップは前記第１のベンチュリーギャップよりも高い吸引流速を生成するような形状とされている、吸引器。
【請求項１４】
前記第１のチェックバルブ要素および前記第２のチェックバルブ要素はそれぞれ、第１のセクションと、前記第１のセクションから前記第１のセクションの長手方向軸線に対して交差する方向に延びる複数のタブと、を含む、請求項１３に記載の吸引器。
【請求項１５】
前記第１のチェックバルブ要素および前記第２のチェックバルブ要素の両方の前記複数のタブのそれぞれは、前記第１のセクションの片側からまたは前記第１のセクションの両側から延在し、かつ、前記複数のタブの一つは第１のベンチュリーギャップと整列させられると共に前記複数のタブの別の一つは前記第２のベンチュリーギャップと整列させられる、請求項１４に記載の吸引器。
【請求項１６】
前記第１のチェックバルブ要素および前記第２のチェックバルブ要素の両方の前記第１のセクションは概ね剛体であり、かつ、前記複数のタブは、前記複数のタブのそれぞれを閉ポジションから開ポジションへと動作させるために、前記第１のセクションに対して弾性的にフレキシブルである、請求項１４に記載の吸引器。
【請求項１７】
真空を提供するための吸引器であって、
ハウジングであって、直線距離によって第２のベンチュリーギャップから分離された第１のベンチュリーギャップを画定すると共に、前記第１のベンチュリーギャップによって末広排出セクションから分離された収束原動セクションを画定し、前記第１のベンチュリーギャップは、前記収束原動セクションの出口端部と前記末広排出セクションの入口端部との間の直線距離であり、これらはいずれも、前記第１のベンチュリーギャップから離れるように徐々に連続的に広がり、前記第２のベンチュリーギャップは前記末広排出セクション内に配置される、ハウジングと、
前記ハウジングの上面の第１の部分と密封的に接続される第１の吸引ポート通路を画定する第１の吸引部品であって、前記第１の吸引ポート通路は、前記第１のベンチュリーギャップと流体連通状態の第１の吸引ポートと流体連通状態である第１の吸引部品と、
前記ハウジングの前記上面の第２の部分と密封的に接続される第２の吸引ポート通路を画定する第２の吸引部品であって、前記第２の吸引ポート通路は、前記第２のベンチュリーギャップと流体連通状態の第２の吸引ポートと流体連通状態であり、前記第１の吸引部品および前記第２の吸引部品は、真空を必要とする異なるデバイスへの接続のために前記第１の吸引ポートおよび前記第２の吸引ポートを流体的に分離させる、第２の吸引部品と、
前記ハウジングの前記上面の前記第１の部分と前記第１の吸引部品との間に、かつ、前記ハウジングの前記上面の前記第２の部分と前記第２の吸引部品との間に配置されたチェックバルブ要素と
を具備し、
前記第１のベンチュリーギャップは、より小さな直線距離（Ｌ１）および／またはより小さなオフセット（第１のオフセット）を有することにより、前記第２のベンチュリーギャップよりも高い吸引真空を生成するような形状とされており、前記第１のオフセットは前記第１のベンチュリーギャップの入口開口および出口開口のサイズにおける差であり、かつ、前記第２のベンチュリーギャップは、より大きな直線距離（Ｌ２）および／またはより大きなオフセット（第２のオフセット）を有することにより、前記第１のベンチュリーギャップよりも高い吸引流速を生成するような形状とされており、前記第２のオフセットは前記第２のベンチュリーギャップの入口開口および出口開口のサイズにおける差である、吸引器。
【請求項１８】
前記チェックバルブ要素は、第１のセクションと、前記第１のセクションから前記第１の部分の長手方向軸線に対して交差する方向に延びる複数のタブと、を含む、請求項１７に記載の吸引器。
【請求項１９】
前記チェックバルブ要素の前記複数のタブのそれぞれは、前記第１のセクションの片側からまたは前記第１のセクションの両側から延在し、かつ、前記複数のタブの一つは前記第１のベンチュリーギャップと整列させられると共に前記複数のタブの別の一つは前記第２のベンチュリーギャップと整列させられる、請求項１８に記載の吸引器。
【請求項２０】
前記チェックバルブ要素の前記第１のセクションは剛体であり、かつ、前記複数のタブは、前記複数のタブのそれぞれを閉ポジションから開ポジションへと動作させるために、前記第１のセクションに対して弾性的にフレキシブルである、請求項１８に記載の吸引器。
【請求項２１】
前記収束原動セクション内に配置されたフレッチインサートをさらに備える、請求項１３に記載の吸引器。
【請求項２２】
前記収束原動セクション内に配置されたフレッチインサートをさらに具備する、請求項１７に記載の吸引器。
【請求項２３】
前記フレッチインサートは、前記吸引器の中心対称軸線に沿って延びる、請求項２１または請求項２２に記載の吸引器。
【請求項２４】
前記フレッチインサートは、前記末広排出セクションに向かって尖端へと徐々に先細になるテーパー部分を画定する、請求項２１または請求項２２に記載の吸引器。
【請求項２５】
前記フレッチインサートは、テーパー部分を画定し、
前記テーパー部分が、前記テーパー部分に沿って、面取りされたエッジへと徐々に先細になる、請求項２１または請求項２２に記載の吸引器。
【請求項２６】
前記フレッチインサートの前記テーパー部分は翼形部として形成されている、請求項２５に記載の吸引器。
【請求項２７】
前記末広排出セクション内に配置される複数のさらなるベンチュリーギャップをさらに具備し、前記第１の吸引部品は前記第１のベンチュリーギャップと流体連通状態でありかつ前記さらなるベンチュリーギャップの一つ（第３のベンチュリーギャップ）と流体連通するさらなる吸引ポートを有し、かつ、前記第２の吸引部品は前記第２のベンチュリーギャップと流体連通状態でありかつ前記さらなるベンチュリーギャップの一つ（第４のベンチュリーギャップ）と流体連通するさらなる吸引ポートを有する、請求項１７に記載の吸引器。
【請求項２８】
動作条件の第１のセットは、前記収束原動セクションの原動ポートにおける大気圧および排出ポートにおける大気圧よりも低い圧力を有し、かつ、動作条件の第２のセットは、前記収束原動セクションの前記原動ポートにおける大気圧よりも高い圧力および大気圧よりも高いが前記原動ポートにおける圧力よりも低い圧力を有する、請求項１に記載の吸引器。
【請求項２９】
前記第１のベンチュリーギャップおよび前記第３のベンチュリーギャップは、前記第２のベンチュリーギャップおよび前記第４のベンチュリーギャップのそれぞれの直線距離よりも小さな直線距離を有する、請求項２７に記載の吸引器。
【請求項３０】
前記第３のベンチュリーギャップは、前記第１のベンチュリーギャップよりも大きなオフセット（第３のオフセット）を有する、請求項２７に記載の吸引器。
【請求項３１】
前記第２のベンチュリーギャップは、前記第４のベンチュリーギャップよりも大きなオフセット（第２のオフセット）を有する、請求項３０に記載の吸引器。
【請求項３２】
前記第３のオフセットは全オフセットの中で最大である、請求項３１に記載の吸引器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年８月２７日に出願された米国仮出願第６２／０４２，５６８号、２０１４年８月２７日に出願された米国仮出願第６２／０４２，５６９号、２０１４年８月２７日に出願された米国仮出願第６２／０４２，６４５号および２０１４年１０月３日に出願された米国仮出願第６２／０５９，３７１号の利益を主張する。
【０００２】
本出願は吸引器に関し、特に少なくとも一つの調整されたベンチュリーギャップを含む低コスト吸引器に関する。
【背景技術】
【０００３】
ある車両では、真空は、さまざまなデバイスを動作させ、あるいは動作をアシストするために使用される。例えば、真空は、ドライバー使用車両ブレーキ、ターボチャージャー動作、燃料蒸気パージング、暖房および換気システム作動、および駆動ラインコンポーネント作動を支援するために使用することができる。車両が吸気マニホールドからといった自然に真空を発生しない場合、そのようなデバイスを動作させるために別個の真空源が必要とされる。例えば、吸気マニホールド圧が大気圧よりも高い圧力にあることが多い、いくつかのブーストエンジンでは、吸気マニホールドの真空が吸引器からの真空で置き換えられたり、それを用いて補強されたりすることがある。
【０００４】
本明細書で使用される場合、吸引器は、三つの接続部を備えた収束末広ノズルアセンブリ、大気圧で吸入空気に接続された原動ポート、スロットルの下流に位置するマニホールド真空に接続された排出ポート、および真空を必要とするデバイスに接続された吸引ポートとして規定される。空気を真空リザーバから引き込むことができ、あるいは空気が真空を必要とするデバイスに直接作用することができ、これによって真空リザーバまたは真空を必要とするデバイス内の圧力が低減されるように、低圧領域が吸引器内に形成されてもよい。一般に、エンジン空気の消費を減少させながら、増大した真空圧および増大した吸引質量流速を生じる改善された吸引器のための当該技術分野における継続した必要性が存在する。
【０００５】
エンジンがブースト圧力下で作動している場合には、制御バルブを使用して、吸引器を通って圧縮空気が流れるのを遮断または停止させることができる。具体的には、制御バルブは、吸気マニホールドに置かれた圧縮空気が吸引器を通って大気圧下にある吸気へと戻らないようにするために使用される。しかしながら、このアプローチを使用する場合、いくつかの欠点が存在する。例えば、制御バルブはエンジンがブースト圧力下で作動するときに制御バルブは圧縮空気の流れを遮断するので、エンジンがブースト圧力下で作動していない場合にのみ真空を提供することができる。さらに、制御バルブは、典型的には、システムの全体的なコストを大幅に増加させる高価な構成要素である。したがって、制御バルブの必要性を排除することができる、ブーストエンジンでの使用のための改善された費用効果の高い吸引器が当該技術分野において引き続き必要とされている。
【０００６】
最後に、吸引器はハウジングアセンブリによって画定されてもよいことも理解されたい。ハウジングアセンブリは、ボディと、一つ以上の吸引キャップとを含む。吸引キャップは、ハウジングのボディを真空キャニスターに接続するために使用される。場合によっては、エジェクターまたは吸引器のハウジング内、ボディと吸引キャップとの間にチェックバルブを配置することができる。チェックバルブは、空気が、吸引器（これはアスピレーターまたは吸引器であってもよい）から真空キャニスターへと通過しないことを保証し得る。
【０００７】
ボディおよび吸引キャップは、溶着されるか、または別の方法で互いに接合されて、ハウジングアセンブリを生成することができる。だが、ハウジングアセンブリが実質的に流体密封であり、かつ、空気がハウジングの内部に入るのを許容しないことを保証するために、ボディと吸引キャップとの間の溶着継手は、機械的に剛体であるだけでなく、流体密封シールを提供すべきである。言い換えれば、ボディと吸引キャップとの間の溶着は、ハウジングアセンブリ内への空気または他の流体の侵入を実質的に防止するために空気圧シールを提供する必要がある。この要件は、満たすことが難しい場合があり、部品の全体的な組み立ておよび製造コストを付加する比較的厳しい検査要件を必要とする。したがって、依然として空気漏れの要求を満たす費用効果の高いエジェクターおよび吸引器の必要性が、当技術分野で継続的に存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態では、ブーストエンジン空気システムにおけるデバイスに真空を提供するための吸引器が開示される。吸引器は、収束原動セクションと、末広排出セクションと、少なくとも一つの吸引ポートと、収束原動セクションの出口端部と末広排出セクションの入口端部との間に配置されたベンチュリーギャップとを備える。直線距離が出口端部と入口端部との間で測定される。この直線距離は、動作条件の特定のセットにおいて、より高い吸引真空が必要な場合には長さが減少させられ、かつ、当該直線距離は、動作条件の特定のセットにおいて、より高い吸引流速が必要な場合には長さが増大させられる。
【０００９】
別の実施形態では、真空を提供するための吸引器が開示され、これは、ハウジングと第１の吸引ポートと第２の吸引ポートとを備える。ハウジングは、直線距離によって第２のベンチュリーギャップから分離された第１のベンチュリーギャップと、ハウジングによって末広排出セクションから分離された収束原動セクションとを備える。収束原動セクションおよび末広排出セクションは、第１および第２のベンチュリーギャップを介して互いに流体連通状態である。第１の吸引ポートは第１のベンチュリーギャップと流体連通状態である。第２の吸引ポートは第２のベンチュリーギャップと流体連通状態である。第１のベンチュリーギャップは第２のベンチュリーギャップよりも高い吸引真空を生成するような形状とされており、かつ、第２のベンチュリーギャップは第１のベンチュリーギャップよりも高い吸引流速を生成するような形状とされている。
【００１０】
さらに別の実施形態では、空気圧作動式真空ポンプが開示され、これは、ボディと、少なくとも一つの吸引ポートと、少なくとも一つのチェックバルブとを備える。ボディは、収束原動セクションと、末広排出セクションと、少なくとも一つのボディ吸引ポートと、少なくとも一つの係合セクションと、収束原動セクションの出口端部と末広排出セクションの入口端部との間に配置されたベンチュリーギャップとを画定する。吸引ポートは、少なくとも一つのボディ吸引ポートを真空消費デバイスと流体的に接続する。吸引ポートは、ボディの係合セクションを受け容れるようなサイズおよび形状とされたリセスを含む。チェックバルブはベンチュリーギャップおよび少なくとも一つの吸引ポートに流体的に接続される。チェックバルブは、少なくとも一つのチェックバルブの外周がボディと少なくとも一つの吸引ポートとの間に実質的に流体密封シールを形成するように、少なくとも一つの吸引ポートのリセスとボディの係合セクションとの間で圧縮される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】吸引器を含む内燃エンジンターボシステムの一実施形態の流路および流れ方向を含む概略図である。
【図２】図１に示す吸引器の概略図である。
【図３】図２の吸引器の斜視図である。
【図４】図３に示す吸引器の分解図である。
【図５】図４の切断線Ｂ‐Ｂに沿って取った、図２に示す吸引器の分解図である。
【図６】図４の切断線Ｂ‐Ｂに沿って取った、図３に示す吸引器の一部の拡大図である。
【図７】吸引器を排出ポートから見て示す図である。
【図８】図２に示す空気圧作動式真空ポンプの側断面図であり、空気圧作動式真空ポンプはフレッチインサートを含む。
【図９】図８に示すフレッチインサートの斜視図である。
【図１０Ａ】図８に示すフレッチインサートを第１の端部で見た場合の図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示すフレッチインサートの斜視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａに示すフレッチインサートの側面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示すフレッチインサートを第２の端部で見た場合の図である。
【図１１】図８に示す空気圧作動式真空ポンプを排出ポートから見た場合の図である。
【図１２】吸引器の別の実施形態の長手方向断面図である。
【図１３】吸引器の一実施形態の分解状態での長手方向断面図である。
【図１４】図１３に示すチェックバルブ要素の代替実施形態を示す図である。
【図１５】ボディ、少なくとも一つの吸引キャップおよびチェックバルブ要素を含む空気圧作動式真空ポンプの別の実施形態の分解図である。
【図１６】図１５に示す空気圧作動式真空ポンプの断面図である。
【図１７】図１５に示す空気圧作動式真空ポンプの拡大図であり、ボディと吸引キャップの一つとの間に配置されたチェックバルブ要素を示している。
【図１８】図１５に示すチェックバルブ要素の拡大斜視図である。
【図１９】改変されたヒンジおよびフラップ構造体を含む、図１８に示すチェックバルブ要素の代替実施形態を示す図である。
【図２０】改変されたヒンジ構造体を含む、図１９に示すチェックバルブの別な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な説明は、本発明の一般的な原理を説明するものであり、その例が添付の図面にさらに示されている。図面において、同様の参照数字は同一または機能的に類似の要素を示す。本明細書で使用される場合、流体という用語は、任意の液体、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含み得る。
【００１３】
ここで図１を参照すると、車両の真空システムに真空を提供するための例示的なターボチャージャー付きエンジン空気システム１０が開示されている。エンジン空気システム１０は、内燃エンジン１２、エアクリーナー１４、吸引器２０、コンプレッサー２４、タービン２６、スロットル２８、真空リザーバまたはキャニスター３０、および真空消費デバイス３２を含むことができる。内燃エンジン１２は、例えば、スパーク点火（ＳＩ）エンジン、圧縮点火（ＣＩ）エンジン、または天然ガスエンジンであってもよい。一実施形態では、内燃エンジン１２は、ハイブリッド車両の一部である電気モーター／バッテリシステムに含まれてもよい。図１に示す実施形態では内燃エンジン１２は昇圧される。これは、コンプレッサー２４およびタービン２６が内燃エンジン１２の出力および全体効率を向上させるためのターボチャージャーの一部であり得ることを意味する。タービン２６は（図１には示されていない）タービンホイールを備えてもよく、これは、コンプレッサー２４の（図１には示されていない）コンプレッサーホイールを回転させるために共通軸４０を介して排気エネルギーを利用し、それを機械的仕事へと変換する。コンプレッサーホイールは、空気を取り込み、圧縮し、そして高められた作動圧力で、それを内燃エンジン１２の吸気マニホールド４２内に供給する。
【００１４】
真空キャニスター３０は吸引器２０から真空が供給されてもよい。吸引器２０はコンプレッサー２４から空気が供給される。具体的には、大気圧の清浄空気は、エアクリーナー１４を出て行き、そして吸引器２０を通過する前にコンプレッサー２４によって圧縮されてもよい。以下で詳しく説明するように、吸引器２０は、真空キャニスター３０に真空を供給するために使用されてもよい。特に、吸引器２０によって供給される真空の度合は、エンジン空気システム１０の特定の運転条件に基づいて調整されてもよいが、これは以下で詳しく説明する。
【００１５】
スロットル２８は、エアクリーナー１４およびコンプレッサー２４の下流に、そして内燃エンジン１２の吸気マニホールド４２の上流に配置することができる。スロットル２８は、オペレータがアクセルペダル（図示せず）を踏み込んだときに開いてもよい。スロットル２８が開かれると、コンプレッサー２４からの圧縮空気は、内燃エンジン１２の吸気マニホールド４２を自由に満たすことができ、これによって吸気マニホールド４２の圧力を上昇させる。当業者にとって、スロットル２８がアクセル（図示せず）の踏み込み量に基づいて複数の部分的開位置に置くことが可能であることは明らかである。エンジン空気システム１０は過給されるので、吸気マニホールド４２の圧力は、スロットル２８が開かれたとき、大気よりも高い圧力まで上昇し得る。
【００１６】
吸引器２０は、第１のエンジン空気接続部４４と、第２のエンジン空気接続部４６と、図２に示す空気圧作動式真空ポンプ５０とを含むことができる。吸引器２０の第１のエンジン空気接続部４４は、スロットル２８の上流でかつコンプレッサー２４の下流の位置でエンジン空気システム１０に流体的に接続されてもよい。吸引器２０の第２のエンジン空気接続部４６は、吸気マニホールド４２の上流でかつスロットル２８の下流の位置でエンジン空気システム１０に流体的に接続されてもよい。空気圧作動式真空ポンプ５０（図２）は、真空キャニスター３０に真空を供給するために使用されてもよい。具体的には、空気圧作動式真空ポンプ５０によって供給される真空の度合は、エンジン空気システム１０の特定の動作条件に基づいて調整されてもよく、以下でより詳細に説明する。吸引器２０は、真空キャニスター３０に真空を供給するものとして示されているが、当業者であれば、別の実施形態では、吸引器２０が真空消費デバイス３２に真空を直接供給してもよいことを理解するであろう。
【００１７】
真空消費デバイス３２は、ブレーキブースターのような真空を必要とするデバイスであってもよい。一実施形態では、真空消費デバイス３２はまた、例えば、ターボチャージャーウエストゲートアクチュエータ、暖房および換気アクチュエータ、駆動系アクチュエータ（例えば四輪駆動アクチュエータ）、燃料蒸気パージングシステム、エンジンクランクケースベンチレーションおよび燃料システムリークテストシステムといった付加的な真空消費器機を同様に含んでいてもよい。
【００１８】
図２は、図１に示される吸引器２０の一実施形態の概略図であり、空気圧作動式真空ポンプ５０を示している。空気圧作動式真空ポンプ５０は、吸気マニホールド４２（図１）の圧力に応じてアスピレーターまたはエジェクターのいずれかとして機能することができる。具体的には、アスピレーターは、大気圧で固定されたその原動力と、大気圧未満でのその排出を伴う吸引器である。エジェクターは、大気圧を上回るその原動圧力と、大気圧で固定されたその排出を伴う吸引器である。
【００１９】
図１および図２を参照すると、本明細書で使用されるように、空気圧作動式真空ポンプ５０は、三つ以上の接続部を有する収束、末広ノズルアセンブリであってもよい。空気圧作動式真空ポンプ５０は、第１のエンジン空気接続部４４に流体的に接続された原動ポート７０と、第２のエンジン空気接続部４６に流体的に接続された排出ポート７４と、真空キャニスター３０に流体的に接続された一つ以上の吸引ポート７２とを含んでいてもよい。具体的には、アスピレーター５０の原動ポート７０は、コンプレッサー２４の下流でエンジン空気システム１０に流体的に接続されてもよく、そしてアスピレーター５０の排出ポート７４は、吸気マニホールド４２の上流でエンジン空気システム１０に流体的に接続されてもよい。当業者であれば、吸引器２０がコンプレッサー２４の下流でエンジン空気システム１０に接続されるので、これは、通常、コンプレッサー２４と空気圧作動式真空ポンプ５０の原動ポート７０との間のチェックバルブの必要性を排除することを容易に理解するであろう。これは、スロットル２８の上流にあるエンジン空気接続部４４の圧力は、スロットル２８の下流にあるエンジン空気接続部４６の圧力よりも常に高くなければならないからである。
【００２０】
図３は空気圧作動式真空ポンプ５０の斜視図であり、図４は図３に示す空気圧作動式真空ポンプ５０の分解図であり、図５は図４に示す分解された空気圧作動式真空ポンプ５０の断面図である。概して図３、図４および図５を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ５０のボディ７８は、長手方向軸線Ａ‐Ａに沿って延びる（図５に示す）通路８０を有することができる。図３ないし図５に示す実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ５０のボディ７８は、内燃エンジン１２（図１）のサブシステムに接続可能な四つのポートを含む。具体的には、空気圧作動式真空ポンプ５０は、原動ポート７０、排出ポート７４および二つの吸引ポート７２を含むことができる。図示の非限定的な実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ５０は二つの吸引ポート７２を含み、吸引ポート７２の一つは空気圧作動式真空ポンプ５０の上部８４に沿って配置され、残りの吸引ポート７２は空気圧作動式真空ポンプ５０の底部８６に沿って配置される。しかしながら、他の実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ５０の上部８４または底部８６のいずれかに沿って配置された、ただ一つの吸引ポート７２が同様に使用されてもよい。
【００２１】
図５を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ５０の通路８０は、通路８０の原動セクション９０に（原動コーンとも呼ばれる）第１のテーパー部分９２を含むことができる。通路８０はまた、通路８０の排出セクション９５に（排出コーンとも呼ばれる）第２のテーパー部分９３を含むことができる。通路８０の第１のテーパー部分９２は入口端部９４および出口端部９６を含むことができる。同様に、通路８０の第２のテーパー部分９３は入口端部９８および出口端部１００を含むことができる。
【００２２】
図５から分かるように、空気圧作動式真空ポンプ５０の第１のテーパー部分９２は、ベンチュリーギャップ１０２Ａによって、第２のテーパー部分９３に流体的に結合することができる。ベンチュリーギャップ１０２Ａは、吸引ポート７２を、空気圧作動式真空ポンプ５０の原動セクション９０および排出セクション９５と流体連通状態とする流体接続部であってもよい。図６から最もよく分かるように、ベンチュリーギャップ１０２Ａは、第１のテーパー部分９２の出口端部９６と第２のテーパー部分９３の入口端部９８との間で測定された直線距離Ｌ１であってもよい。空気圧作動式真空ポンプ５０の第１のテーパー部分９２の出口端部９６は、ベンチュリーギャップ１０２Ａの入口を体現する。同様に、空気圧作動式真空ポンプ５０の第２のテーパー部分９３の入口端部９８は、ベンチュリーギャップ１０２Ａの出口を体現する。
【００２３】
図５に戻ると、空気圧作動式真空ポンプ５０の通路８０の入口端部９４，９８および出口端部９６，１００は、これに限定されないが、円形、楕円形またはその他の多角形などのいかなるタイプの輪郭を含んでいてもよい。さらに、通路８０の入口端部９４，９８および出口端部９６，１００から延びる徐々に連続的に先細になる内径は、双曲面または円錐を形成してもよい。第１のテーパー部分９２の出口端部９６および第２のテーパー部分９３の入口端部９８のための、いくつかの例示的な形態が、２０１４年６月３日に出願された同時継続中の米国特許出願第１４／２９４，７２７号（これはこの引用によってその全体が本明細書中に組み込まれる）の図４〜６に示されている。
【００２４】
複数の付加的なギャップ１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、空気圧作動式真空ポンプ５０の第２のテーパー部分９３に沿って、ベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に配置することができる。図示の実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ５０は合計で四つのギャップを含み、三つのギャップ１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄはベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に配置される。この図は空気圧作動式真空ポンプ５０の単なる例示的な実施形態に過ぎないことを理解されたい。当業者であれば、任意の数のギャップをベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に配置することができることを容易に理解するであろう。複数のギャップのいくつかの形態は、２０１４年８月６日に出願された米国特許出願第１４／４５２，６５１号（これはこの引用によってその全体が本明細書中に組み込まれる）の図２〜５Ｃに示されている。さらに、図面は、ベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に配置された複数のギャップ１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄを含む空気圧作動式真空ポンプ５０を示しているが、一実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ５０は単にベンチュリーギャップ１０２Ａを含むだけでよいことを理解されたい。すなわち、ベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に配置された付加的なギャップは存在しない。
【００２５】
図４および図５の両方を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ５０のボディ７８は、ハウジング１１０を形成することができる。ハウジング１１０は、空気圧作動式真空ポンプ５０の第２のテーパー部分９３の一部を取り囲んでもよく、そしてその中にギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄを含む。図示された実施形態では、ハウジング１１０は概して矩形の輪郭を含むことができるが、ハウジング１１０は矩形輪郭に限定されない。
【００２６】
各ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄはハウジング１１０内に配置された空洞であてもよい。具体的には、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、それぞれ、ハウジング１１０の内部断面に類似していてもよい。例えば、図５から分かるように、ギャップ１０２Ａは、ハウジング１１０の内部断面に実質的に対応する略矩形状輪郭を含むことができる。空気圧作動式真空ポンプ５０の第１のテーパー部分９２を通る原動空気の流れは速度が増大してもよいが、低い静圧を生み出す。この低い静圧は、吸引ポート７２からの空気をベンチュリーギャップ１０２Ａ内に引き込む。ベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に配置された残りのギャップ１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄはまた、吸引ポート７２から空気をさらに引き込むためにも使用され得る。
【００２７】
引き続き図４および図５を参照すると、ハウジング１１０は上面１３０および底面１３２を含むことができる。空気圧作動式真空ポンプ５０が組み立てられたとき（図３に示す）、上側チェックバルブ要素１３４および上側吸引部品１３６は上面１３０に対向して配置されてもよく、そして下側チェックバルブ要素１４０および下側吸引部品１４２は底面１３２に対向して配置されてもよい。上側チェックバルブ要素１３４および下側チェックバルブ要素１４０の両方が示されているが、別の実施形態では、ハウジング１１０は上側チェックバルブ要素１３４または下側チェックバルブ要素１４０のいずれかを含むだけでよいことを理解されたい。特に、上側チェックバルブ要素１３４は、上側吸引部品１３６とハウジング１１０の上面１３０との間に配置されてもよく、下側チェックバルブ要素１４０は下側吸引部品１４２とハウジング１１０の底面１３２との間に配置されてもよい。一実施形態では、上側吸引部品１３６および下側吸引部品１４２は、吸引ポート７２を真空キャニスター３０（図１）に接続するホース（図示せず）と係合するためのバーブ１５０をそれぞれ含むことができる。
【００２８】
上側チェックバルブ要素１３４および下側チェックバルブ要素１４０は、例えばエラストマーのような比較的フレキシブルな材料から構成することができる。フレキシブルな材料は、空気圧作動式真空ポンプ５０の動作中に、上側チェックバルブ要素１３４および下側チェックバルブ要素１４０が屈曲したり変形したりすることを可能にする。ここで図４に戻ると、上側チェックバルブ要素１３４は第１のセクション１６０を含むことができ、下側チェックバルブ要素１４０は第１のセクション１６２を含むことができる。上側チェックバルブ要素１３４および下側チェックバルブ要素１４０の第１のセクション１６０，１６２は、それぞれ、空気圧作動式真空ポンプ５０の軸線Ａ‐Ａと実質的に平行である。複数の外側に突出するフィンガーまたはタブ１６６Ａ，１６６Ｂ，１６６Ｃ，１６６Ｄは、外側に、かつ、上側チェックバルブ要素１３４の第１のセクション１６０に対して概ね横断する方向に延びることができる。同様に、複数の外側に突出するフィンガーまたはタブ１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄは、下側チェックバルブ要素１４０の第１のセクション１６２に対して概ね横断する方向に延びる。
【００２９】
上側チェックバルブ要素１３４のタブ１６６Ａ，１６６Ｂ，１６６Ｃ，１６６Ｄのそれぞれは、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つに対応してもよく、それに対して流体的に接続される。同様に、下側チェックバルブ要素１４０のタブ１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄのそれぞれはまた、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つに対応してもよく、それに対して流体的に接続される。図４から分かるように、リセス１７４が下側吸引キャップ１４２の上面１７６に沿って配置されてもよい。リセス１７４は、下側チェックバルブ要素１４０と概ね一致する輪郭を含むことができる。したがって、下側チェックバルブ要素１４０は、下側吸引キャップ１４２のリセス１７４内に着座させられてもよい。（図では認識できない）類似のリセスがまた同様に上側吸引キャップ１４６の下面１８０に沿って配置されてもよく、それは上側チェックバルブ要素１３４と概ね一致する輪郭を含むことを理解されたい。
【００３０】
特に図４を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ５０の上側吸引ポート７２内に置かれた圧力がギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｄ，１０２Ｄ内の圧力と同じかそれよりも低い場合、上側チェックバルブ要素１３４は上側吸引キャップ１３６内で水平面をなすように着座させられてもよく、タブ１６６Ａ，１６６Ｂ，１６６Ｃ，１６６Ｄは曲げられない。同様に、空気圧作動式真空ポンプ５０の下側吸引ポート７２内に置かれる圧力がギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ内の圧力と等しいかそれよりも低い場合、下側チェックバルブ要素１４０は下側吸引キャップ内で水平面をなすように着座させられてもよく、タブ１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄは曲げられない。チェックバルブ１３４，１４０が閉位置にあるとき、空気圧作動式真空ポンプ５０の上側および下側吸引ポート７２からの空気は、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ内へと移動しなくてもよい。
【００３１】
空気圧作動式真空ポンプ５０の上側吸引ポート７２に置かれる圧力がギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ内の圧力よりも高い場合、上側チェックバルブ要素１３４は開いてもよい。具体的には、上側チェックバルブ１３４は、タブ１６６Ａ，１６６Ｂ，１６６Ｃ，１６６Ｄが、第１の部分１６０に沿って、かつ、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄに向かって内側に曲がることができるように十分にフレキシブルであり、これによって上側吸引ポート７２からの空気がギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ内に吸引されることが可能となる。同様に、空気圧作動式真空ポンプ５０の下側吸引ポート７２内に置かれる圧力がギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ内の圧力よりも高い場合、下側チェックバルブ要素１４０は開いてもよい。具体的には、下側チェックバルブ１４０は、タブ１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄが第１の部分１６２に沿って、かつ、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄに向かって内側に曲がることができるように十分にフレキシブルであり、これによって下側吸引ポート７２からの空気がギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ内に吸引されることが可能となる。
【００３２】
当業者であれば、上側チェックバルブ要素１３４のタブ１６６Ａ，１６６Ｂ，１６６Ｃ，１６６Ｄのそれぞれが互いに独立して屈曲してもよいことを容易に理解するであろう。同様に、下側チェックバルブ要素１４０のタブ１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄのそれぞれもまた、互いに独立して屈曲してもよい。したがって、空気圧作動式真空ポンプ５０のある作動状態の間、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一部のみが、空気を真空キャニスター３０（図１）から吸い出すことができるように、その対応するチェックバルブを開放してもよく、一方、残りのギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、その対応するチェックバルブを閉鎖してもよい。チェックバルブの動作の詳細な説明は、２０１４年８月６日に出願された米国特許出願第１４／４５２，６５１号の図５Ｂ〜１１および図１３〜２１に示されている。上述したように、この出願は、その全体がこの引用により本明細書中に組み込まれる。
【００３３】
図６は、空気圧作動式真空ポンプ５０のハウジング１１０内に配置されたギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの拡大断面図である。上述したように、ベンチュリーギャップ１０２Ａは、（図５に見られる）第１のテーパー部分９２の出口端部９６と、（図５に見られる）第２のテーパー部分９３の入口端部９８との間で測った直線距離Ｌ１として規定されてもよい。残りのギャップ１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄはまた、それぞれ直線距離Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を含む。これらの直線距離はそれぞれ、各ギャップのそれぞれの入口壁および出口壁から測定される。具体的には、ギャップ１０２Ｂは入口面１８２と出口面１８４との間で測定され、ギャップ１０２Ｃは入口面１８６と出口面１８８との間で測定され、ギャップ１０２Ｄは入口面１９０と出口面１９２との間で測定される。入口面１８２，１８６，１９０および出口面１８４，１８８，１９２は全て空気圧作動式真空ポンプ５０のハウジング１１０によって画定される。
【００３４】
図７は、排出ポート７４から見た場合の空気圧作動式真空ポンプ５０の図である。図６および図７を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ５０の第２のテーパー部分９３の末広輪郭は、各ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃおよび１０２Ｄの入口および出口開口にオフセットまたは相違を生じさせる。図７から分かるように、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの入口および出口開口はそれぞれ、実質的に楕円形の輪郭を含む。だが、上述したように、別の実施形態では、入口および出口開口は、代わりに別のタイプの輪郭を含むことができる。第１のテーパー部分９２の出口端部９６（これはベンチュリーギャップ１０２Ａの入口を体現する）は開口Ｏ１を含み、かつ、第２のテーパー部分９３の入口端部９８（これはベンチュリーギャップ１０２Ａの出口を体現する）は開口Ｏ２を含む。出口Ｏ２の開口の輪郭は、ベンチュリーギャップ１０２Ａの入口の開口Ｏ１よりも大きくなるように寸法決めされている。言い換えれば、ベンチュリーギャップ１０２Ａの入口および出口開口間にオフセットが存在する。第１のオフセット１はベンチュリーギャップ１０２Ａの入口および出口開口間の差を表す。ある非限定的な実施形態において、第１のオフセット１は約０．２５ミリメートルであってもよい。
【００３５】
図６および図７の両方を引き続き参照すると、開口Ｏ３はギャップ１０２Ｂの入口面１８２と関連付けられ、かつ、開口Ｏ４は第２のギャップ１０２Ｂの出口面１８４と関連付けられる。ベンチュリーギャップ１０２Ａと同様に、出口面１８４の開口Ｏ４は入口面１８２の開口Ｏ３よりも大きい。第２のオフセット２は、第２のギャップ１０２Ｂの入口面１８２と出口面１８４との間の差を表す。同様に、開口Ｏ５は、ギャップ１０２Ｃの入口面１８６に関連付けられ、開口Ｏ６は、ギャップ１０２Ｃの出口１８８と関連付けられる。第３のオフセット３は、ギャップ１０２Ｃの入口面１８６と出口面１８８との間の差を表す。最後に、開口Ｏ７は、ギャップ１０２Ｄの入口面１９０と関連付けられ、開口Ｏ８は、ギャップ１０２Ｄの出口１９２と関連付けられる。第４のオフセット４は、ギャップ１０２Ｄの入口面１９０および出口面１９２間の差を表す。
【００３６】
図５および図６を大まかに参照すると、動作中、最小圧力の領域が空気圧作動式真空ポンプ５０のハウジング１１０内に形成されてもよい。特に、最小圧力の領域は、空気圧作動式真空ポンプ５０のギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つ以上に隣接してまたはその内に配置されてもよい。最小圧力領域はまた、空気圧作動式真空ポンプ５０内の最大速度の領域を表す。当業者であれば、空気圧作動式真空ポンプ５０がエジェクターとして動作するとき、空気圧作動式真空ポンプ５０の原動圧力が増大するにつれて、空気圧作動式真空ポンプ５０内の最小圧力の位置が第２のテーパー部分７３内で下流にシフトまたは移動し得ることを容易に理解するであろう。空気圧作動式真空ポンプ５０内の最小圧力の位置がベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に移動するにつれて、ギャップ１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、真空キャニスター３０から空気をさらに吸引するために使用することができる。当業者であればまた、空気圧作動式真空ポンプ５０がアスピレーターとして動作している場合、排出ポート７４の圧力が低下するにつれて、最小圧力の位置もまた同様に下流にシフトまたは移動し得ることを容易に理解するであろう。
【００３７】
引き続き図６を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ５０のハウジング１１０内に配置されたギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄのそれぞれの直線距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、空気圧作動式真空ポンプ５０内の最小圧力の位置に適応するために調整あるいは同調させられてもよい。具体的には、空気圧作動式真空ポンプ５０のハウジング１１０内に配置されたギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つの直線距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の一つは、動作条件の特定のセットにおいてより高い吸引真空（すなわち、より低い吸引圧力）が望まれる場合、より幅狭になるよう設計されても、あるいは長さが減少させられてもよい。ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つの長さを減少させることに加えて、オフセット距離（すなわち第１のオフセット１、第２のオフセット２、第３のオフセット３または第４のオフセット４）は、運転条件の特定のセットにおいて、より高い吸入真空（すなわち、より低い吸入圧力）を生成するために同様に減少させられてもよい。換言すれば、ギャップの特定のものの長さが減少する場合、特定のギャップのそれぞれの入口および出口開口間の差もまた同様に減少すべきである。同様に、空気圧作動式真空ポンプ５０のハウジング１１０内に配置されたギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つの直線距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の一つは、動作条件の特定のセットにおいてより高い吸引流速が望まれる場合、より幅広になるように設計されても、あるいは長さが増大させられてもよい。ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つの長さを増大させることに加えて、ギャップの一つに関連付けられたオフセット距離（すなわち、第１のオフセット１、第２のオフセット２、第３のオフセット３または第４のオフセット４）は、動作条件の特定のセットにおいて、より高い吸引流速を生成するために、同様に増大させられるべきである。換言すれば、ギャップの特定のものの長さが増大する場合、特定のギャップのそれぞれの入口および出口開口間の差もまた同様に増大すべきである。
【００３８】
動作条件の特定のセットは、空気圧作動式真空ポンプ５０の原動ポート７０および排出ポート７４の両方において圧力によって規定されてもよい。例えば動作条件のあるセットのの間、原動ポート７０は、排出ポート７４が大気圧の約８０％である場合には、大気圧である。動作条件のこのセットの間、空気圧作動式真空ポンプ５０はアスピレーターとして動作している。この例では、空気圧作動式真空ポンプ５０内の最小圧力の位置は、ギャップ１０２Ａにあると仮定されるか、または特定されてもよい。（図１に見られる）エンジン１２が十分な時間にわたってこれら例示的な条件を生じるように動作する場合、設計者または技術者は、したがって、ギャップ１０２Ａの直線距離Ｌ１を調整するためにそれを概ね有利に決定し得る（すなわちギャップ１０２Ａの直線距離Ｌ１は要件に応じて広げられるかまたは狭められるべきである）。直線距離Ｌ１を調整することに加えて、第１のオフセット１もまた同様に相応に調整されてもよいことを理解されたい。例えば、ギャップ１０２Ａの直線距離Ｌ１が増大する場合、第１のオフセット１は同様に増大してもよい。同様に、ギャップ１０２Ａの直線距離Ｌ１が減少させられる場合、第１のオフセット１もまた同様に減少してもよい。
【００３９】
別の例示的な例では、原動ポート７０の圧力が大気圧よりも高い場合（例えば、約１６８キロパスカル）、そして排出ポート７４がまた大気圧よりも高いが原動ポート７０よりも低い場合（例えば、約１３５キロパスカル）、空気圧作動式真空ポンプ５０はエジェクターとして動作している。この例では、空気圧作動式真空ポンプ５０内の最小圧力の位置はギャップ１０２Ｃにあると仮定されるかまたは特定される。（図１に見られる）エンジン１２が、かなりの時間にわたって、これらの例示的な条件を生成するように動作する場合、設計者または技術者は、したがって、ギャップ１０２Ｃの直線距離Ｌ３を調整するためにそれを概ね有利に決定し得る（すなわちギャップ１０２Ｃは広げられるかまたは狭められるべきである）。ギャップ１０２Ｃの直線距離Ｌ１を調整することに加えて、第３のオフセット３もまた同様に相応に調整さえてもよいことを理解されたい。例えば、ギャップ１０２Ｃの直線距離Ｌ３が増大する場合、第３のオフセット３は同様に増大してもよい。同様に、ギャップ１０２Ｃの直線距離Ｌ３が減少させられる場合、第３のオフセット３もまた同様に減少してもよい。
【００４０】
ある実施形態では、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの二つ以上が同様に調整または同調されてもよいことを理解されたい。例えば、一実施形態では、ギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つは、動作条件の第１のセットにおいて、より高い吸引流速を提供するために長さが増大させられてもよく、残りのギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、動作条件の別のセットにおいて、より高い吸引真空を提供するために長さが減少させられてもよい。最後に、当業者であれば、ベンチュリーギャップ１０２Ａの下流に追加のギャップが配置されない代替実施形態では、ベンチュリーギャップ１０２Ａ自体の直線距離Ｌ１は、動作条件の特定のセットにおいて、より高い吸引真空あるいはより高い吸引流速を提供するために調整されてもよいことを容易に理解するであろう。
【００４１】
概して図１〜７を参照すると、開示された吸引器２０は、デバイスに真空を提供するための低コストのアプローチを含む。具体的には、吸引器は、比較的安価でかつ簡単なアプローチを用いて、高い吸引真空または高い吸引流速のいずれかを提供することができる。吸引器はまた、エンジン空気システム１０の特定の動作条件に応じて、アスピレーターまたはエジェクターのいずれかとして動作することもできる。さらに、ギャップの各入口および出口間の長さならびにオフセットは、動作条件の一つ以上の特定のセットにおいて、より高い吸引真空またはより高い吸引流速を提供するために調整されてもよい。
【００４２】
図８は、フレッチインサート８２を有する空気圧作動式真空ポンプ５０を示す。フレッチインサート８２は、空気圧作動式真空ポンプ５０内に配置されたインサートであってもよい。一実施形態では、フレッチインサート８２はプラスチックから構成されてもよい。フレッチインサート８２は、二つの突起８４、軸部分８７、およびテーパー部分８８を含むことができる。以下でより詳細に説明するように、フレッチインサート８２は、真空キャニスター３０（図１）に供給される特定度合の真空を生成するために、吸引器２０が必要とする原動流速を低減するために使用されてもよい。さらに、図１および図２はブーストエンジンを示しているが、開示されたフレッチインサート８２は、自然吸入または非ブーストエンジンシステム用の空気圧作動式真空ポンプの一部であってもよいことを理解されたい。
【００４３】
図８および図９の両方を参照すると、フレッチインサート８２は第１の端部１１２および第２の端部１１４を含むことができる。二つの突起８４は、フレッチインサート８２の第１の端部１１２に位置付けられ、フレッチインサート８２の軸部分８７に沿って長手方向に延びる。突起８４はまた、軸８７の最外面１１６から外向きに突出していてもよい。空気圧作動式真空ポンプ５０の通路８０の第１のテーパー部分９２内にフレッチインサート８２を配置するために、二つの突起８４を使用することができる。具体的には、二つの突起８４は、空気圧作動式真空ポンプ５０の長手方向軸線Ａ‐Ａ（すなわち中心対称軸線）に沿ってフレッチインサート８２の軸８７を実質的に整列させるために使用することができる。図８から分かるように、突起８４は、空気圧作動式真空ポンプ５０の原動ポート７０に隣接する通路８０の第１のテーパー部分９２の内面１２０に当接することができる。突起８４と通路８０の第１のテーパー部分９２の内面１２０との間の当接は、空気圧作動式真空ポンプ５０の通路８０の第１のテーパー部分９２内で、フレッチインサート８２を固定する。
【００４４】
図１０は、互いに約１８０度離間して配置された二つの突起８４を示す。特に、突起８４の一つは、フレッチインサート８２の上側部分１２２に沿って（すなわち１２時の位置に）配置されてもよく、突起の残りの一つは、フレッチインサート８２の下端部分１２４に沿って（すなわち６時の位置）配置されてもよい。だが、当業者であれば、この図は本質的に単なる例示的なものであり、フレッチインサート８２の突起８４は他の形態で同様に配置されてもよいことを容易に理解するであろう。例えば、代替実施形態では、突起８４は、軸部分８７に沿って３時の位置および９時の位置に配置されてもよい。さらに、代替実施形態では、フレッチインサート８２は三つ以上の突起８４を含むことができ、あるいは単一の突起８４が通路８０へとフレッチインサート８２に取り付けられてもよい。
【００４５】
図１０Ａないし図１０Ｄはフレッチインサート８２をさまざまな確度から見て示している。特に、図１０Ａはフレッチインサート８２を第１の端部１１２から見た図であり、図１０Ｂはフレッチインサート８２の斜視図であり、図１１Ｃはフレッチインサート８２の第２の斜視図であり、図１０Ｄは第２の端部１１４におけるフレッチインサート８２の図である。図９および図１０〜１０Ｄを参照すると、フレッチインサート８２の軸８７は、実質的に楕円形の断面積を含む。だが、当業者は、軸８７が楕円形の断面積に限定されないことを容易に理解するであろう。例えば、別の実施形態では、軸８７は、実質的に円形であってもよく、または多角形の形状であってもよい。軸８７の楕円形の断面積は、軸８７が移行線１３１に達するまで、フレッチインサート８２の長さに沿って延びることができる。フレッチインサート８２は、移行線１３１の後、徐々に先細になり、尖端１４１で終端する。フレッチインサート８２が尖端１４１へと徐々に先細になる領域またはセクションはテーパー部分８８である。
【００４６】
図９および図１０Ａ〜１０Ｄに示すような例示的実施形態では、フレッチインサート８２のテーパー部分８８は翼形部として形成されている。具体的には、図に示す実施形態では、軸８７のテーパー部分８８は、５次多項式で近似された航空諮問委員会（ＮＡＣＡ）翼形部に基づいている。だが、この図は本質的に単なる例示であり、テーパー部分８８はさまざまな異なる翼形部として形成されてもよいことを理解されたい。例えば、翼形部は、直線関数、または二次、三次、または高次の多項式を用いて同様に近似することができる。
【００４７】
図９および図１０Ａ〜１０Ｄから分かるように、フレッチインサート８２のテーパー部分８８は尖端１４１で終端する。だが、当業者であれば、テーパー部分８８は、通常、製造時に面取りされたエッジとして終端することを容易に理解するであろう。これは、フレッチインサート８２が、典型的には、射出成形プロセスを使用して製造されるプラスチック部品であるためである。実際、当業者であれば、尖端１４１は射出成形技術を使用して製造するのが比較的困難または非実用的であることがあり、したがってフレッチインサート８２は、典型的には、尖端ではなく面取りされたエッジで終端することを理解する。
【００４８】
再び図８を参照すると、フレッチインサート８２のテーパー部分８８は、空気圧作動式真空ポンプ５０のベンチュリー領域１１０内で長手方向に延びることができる。例えば、図３から分かるように、フレッチインサート８２の移行線１３１は、ベンチュリーギャップ１０２Ａ内に位置する。言い換えれば、フレッチインサート８２のテーパー部分８８は、ベンチュリーギャップ１０２Ａで始まる。フレッチインサート８２の尖端１４１は、ギャップ１０２Ｄ内に配置されてもよい。すなわち、フレッチインサート８２は、空気圧作動式真空ポンプ５０のベンチュリー領域１１０内に配置された、まさに最後のギャップで終端する。図８に示された空気圧作動式真空ポンプ５０の図は本質的に単に例示的なものであり、フレッチインサート８２のテーパー部分８８はギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃまたは１０２Ｄのいずれかで始まりかつ終端してもよいことを理解されたい。
【００４９】
図８は、ベンチュリー領域１１０内に配置されたフレッチインサート８２のテーパー部分８８を示しているが、この図は本質的に例示的なものであると理解されるべきである。テーパー部分８８は、空気圧作動式真空ポンプ５０のベンチュリー領域１１０内に必ずしも配置される必要はない。代替実施形態では、フレッチインサート８２の移行線１３１は、ベンチュリー領域１１０の前に（すなわち通路８０の第１のテーパー部分９２内に）、またはベンチュリー領域１１０の後に（すなわち通路８０の第２のテーパー部分９３内に）配置されてもよい。さらに、フレッチインサート８２は、空気圧作動式真空ポンプ５０の長さに沿った、いかなる位置で終端してもよい（すなわち、尖端１４１は空気圧作動式真空ポンプ５０内のいかなる位置に置かれてもよい）。例えば、一実施形態では、フレッチインサート８２の移行線１３１を第２のテーパー部分９３内に配置することができ、かつ、尖端１４１を第２のテーパー部分９３の出口端部１００に配置することができる。換言すれば、フレッチインサート８２は、空気圧作動式真空ポンプ５０の排出ポート７４において終端してもよい。
【００５０】
フレッチインサート８２は、空気圧作動式真空ポンプ５０の動作中、さまざまな利点および利益を提供することができる。まず、フレッチインサート８２は、特定の吸引量を発生させるために、空気圧作動式真空ポンプ５０によって必要とされる原動力または空気流の量を低減することができる。これは、同じ度合の真空を生成するために、空気圧作動式真空ポンプ５０は、フレッチインサートを含まない吸引器よりも少ない空気流しか必要としないことを意味する。図１１は、排出ポート７４から見た場合の空気圧作動式真空ポンプ５０の図である。図１１から分かるように、フレッチインサート８２の軸８７は、空気圧作動式真空ポンプ５０の通路８０内に置かれた中央配置容積１５１を満たすかまたは遮断する。したがって、空気圧作動式真空ポンプ５０に入る原動流は通路８０の中心流体を満たさない。これによって、フレッチインサートを含まない吸引器と比べて、真空キャニスター３０内で同じ程度の吸引を発生させるために、空気圧作動式真空ポンプ５０の原動ポート７０（図８）に入ることが必要な空気は少なくなる。
【００５１】
大まかに図８，９および１０を参照すると、フレッチインサート８２のテーパー部分８８はまた、さまざまな利点および利益を提供し得る。特に、テーパー部分８８は、フレッチインサート８２がテーパー部分８８を含まず、代わりに（図４に見られる）移行線１３１で突然終端する場合に生じるであろう乱流の程度を実質的に減少させることができる。さらに、フレッチインサート８２のテーパー部分８８はまた、空気圧作動式真空ポンプ５０のベンチュリー領域１１０内でのチョーク流の程度または発生を低減することができる。
【００５２】
図１２および１３は、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂがそれぞれ第１の吸引ポート７２’ａ，７２’ｃと流体連通しておりかつ第２および第３のベンチュリーギャップ１０２Ｃおよび１０２Ｄがそれぞれ第２の吸引ポート７２’ｂ，７２’ｄと流体連通している吸引器２０の二つの代替実施形態を示す。流体連通は、チェックバルブ要素１３４および／または１４０（存在する場合）の存在によって制御される。第１の吸引ポート７２’ａ，７２’ｃは真空を必要とする第１のデバイス３２ａに接続され、かつ、第２の吸引ポート７２’ｂ，７２’ｄは真空を必要とする第２のデバイス３２ｂに接続される。
【００５３】
一実施形態では、真空を必要とする第１のデバイス３２ａはブレーキブーストキャニスターであり、真空を必要とする第２のデバイス３２ｂは燃料蒸気パージキャニスターである。図１２および図１３の両方に示すように、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂは、原動出口により近く配置される。ベンチュリーギャップのこの位置は、排出セクション９５の出口端部１００に近いベンチュリーギャップと比較して、ブレーキブーストシステムにとって望ましい高真空吸引のために有利である。さらに、上述したように、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂは、直線距離Ｌ１を減少させることによって、かつ／または第１のオフセット１および／または第２のオフセット２を減少させることによって、より高い真空吸引のために調整することができる。本実施形態では、第３および第４のベンチュリーギャップ１０２Ｃおよび１０２Ｄは、排出セクション９５の出口端部に近接して配置される。ベンチュリーギャップのこの特定の位置は、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂと比較して、燃料蒸気パージキャニスターのために望ましい、通常は長時間にわたる、より高い吸引流速のために有利であろう。さらに、上述したように、第３および第４のベンチュリーギャップ１０２Ｃおよび１０２Ｄは、直線距離Ｌ３および／またはＬ４を増大させることによって、かつ／または第３のオフセット３および／または第４のオフセット４を増大させることにより、より高い吸引流速のために調整できる。
【００５４】
別の専用の吸引ポートの実施形態では、真空を必要とする第１のデバイス３２ａはターボチャージャーバイパス空気圧アクチュエータであり、真空を必要とする第２のデバイス３２ｂは燃料蒸気パージキャニスターである。ここでは、図１２および図１３の両方に示すように、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂは、真空を必要とする第１のデバイスに接続され、原動出口の付近に配置される。ベンチュリーギャップのこの位置は、より高い真空吸引のために有利であり、これはターボチャージャーバイパス空気圧アクチュエータにとって望ましい。さらに、上述したように、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂは、直線距離Ｌ１を減少させることによって、かつ／または第１のオフセット１および／または第２のオフセット２を減少させることにより、より高い吸引流速のために調整できる。さらに、ターボチャージャーバイパス空気圧アクチュエータを作動させるためにさらなる真空が必要とされる場合、第３のベンチュリーギャップ１０２Ｃはまた、第１の吸引ポート７２’ａ，７２’ｃのみと流体連通状態となることができる。したがって、第３および第４のベンチュリーギャップ１０２Ｃおよび１０２Ｄまたは第４のベンチュリーギャップ１０２Ｄのみ、または第４のベンチュリーギャップ１０２Ｄおよび一つ以上の追加のベンチュリギャップ（図示せず）が、真空を必要とする第２のデバイス３２ｂと流体連通状態となることができる。排出セクション９５の出口端部１００に近い、ベンチュリーギャップのこの位置は、燃料蒸気パージキャニスターのために望ましい、通常は長時間にわたる、より高い吸引流速のために有利である。さらに、上述したように、これらのベンチュリーギャップは、そのそれぞれの直線距離を増大させ、かつ／またはそのそれぞれのオフセット３を増大させることによって、より高い吸引流速のために調整することができる。
【００５５】
上述したように、真空を必要とする第１および第２のデバイス３２ａ、３２ｂのためにさまざまなデバイスの組み合わせが可能であり、さらに、真空を必要とする第３および／または第４のデバイスが同じ吸引器に対して追加の吸引ポートによって接続されてもよいことを理解されたい。真空を必要とするデバイスの数およびデバイスのタイプに依存して、それぞれのデバイスに接続されたベンチュリーギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、高いかまたは低い吸引真空および高いかまたは低い吸引流速に関するデバイスの必要性に応じて選択されるべきであり、そしてこの必要性へと調整または同調させられてもよい。例えば、一実施形態では、ベンチュリーギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄの一つは、動作条件の第１のセットにおいて、より高い吸引流速を提供するために長さが増大させられてもよく、かつ、残りのベンチュリーギャップ１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄは、動作条件の別のセットにおいて、より高い吸引真空を提供するために長さが減少させられてもよい。
【００５６】
図１３を参照すると、ベンチュリーギャップ１０２Ａ〜１０２Ｄ間の流体連通は、チェックバルブ要素１３４，１４０の存在によって制御される。ここで、第１および第２のベンチュリーギャップ１０２Ａおよび１０２Ｂのみが第１の吸引ポート７２’ｃと流体連通状態であるので、下流のベンチュリーギャップと第１の吸引ポート７２’ｃとの間の流体連通を遮る（抑止する）障害物２０４が存在する。同様に、第３および第４のベンチュリーギャップ１０２Ｃおよび１０２Ｄのみが第２の吸引ポート７２’ｄと流体連通状態であるので、上流のベンチュリーギャップと第２の吸引ポート７２’ｄとの間の流体連通を遮るか抑止する障害物２０２が存在する。
【００５７】
図１４に示す代替実施形態では、選択されたベンチュリーギャップと協調させられる障害物２０２または２０４を有するのではなく、代わりにチェックバルブ要素２０８を使用することができる。図１４に示す実施形態では、チェックバルブ要素２０８は、閉ポジションと開ポジションとの間で動作するために、剛体であるその選択されたタブ（右側セクション２１２に含まれるもの）および弾性的にフレキシブルである別な選択されたタブ（左側のセクション２１０に含まれるもの）を含む。チェックバルブ要素２０８は、半剛性タブおよび半フレキシブルタブを有するように示されているが、剛性およびフレキシブルタブは、選択されたベンチュリーギャップおよびそのそれぞれの吸引ポートと協調するために必要に応じて分散され得ることを理解されたい。さらに、図１３に示すように、上述したフレッチインサート８２は、本明細書に開示された実施形態のいずれかに含まれてもよい。
【００５８】
図１２〜１４を参照すると、吸引器２０はデバイスに真空を提供するための低コストなアプローチを含む。具体的には、図１２および図１３に示す吸引器２０は、比較的安価で簡単なアプローチを使用して、高い吸引真空または高い吸引流速のいずれかを提供することができる。吸引器はまた、エンジン空気システム１０の特定の作動状態に応じて、アスピレーターおよびエジェクターのいずれかとして作動できる。さらに、ベンチュリーギャップのそれぞれの入口および出口間の長さおよびオフセットは、動作条件の一つ以上の特定のセットにおいて、より高い吸引真空またはより高い吸引流速を提供するために調整されてもよい。
【００５９】
図１５および図１６は、以下でより詳細に説明する、一体的なシールを提供することができるチェックバルブ２９４，３００を有する吸引器２２０の別の実施形態を示す。空気圧作動式真空ポンプ２５０は、軸線Ａ‐Ａに沿って延びる通路３５０（図１６に示す）を含むボディ２２２を画定することができる。図示の実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ２５０のボディ２２２は、内燃エンジン１２（図１）のサブシステムに接続可能な四つのポートを含む。具体的には、図１、図１５および図１６を参照すると、原動ポート２５８はエアコンプレッサー２４に流体的に接続されて、そこから圧縮空気を供給し、二つの吸引ポート２６０は真空キャニスター３０に流体的に接続され、排出ポート２６２は、大気圧またはブースト圧よりも低い圧力に流体的に接続され、そこに空気を排出する。
【００６０】
図１には、ブーストエンジンが示されているが、空気圧作動式真空ポンプ２５０は非ブーストシステムでも同様に動作できることを理解されたい。だが、四つのポートは、自然吸気内燃エンジンの異なるサブシステムに接続する。具体的には、原動ポート２５８には大気中でクリーンエアが供給され、吸引ポート２６０は真空キャニスター３０に接続され、そして排出ポート２６２はスロットル２８の下流で非ブーストエンジンのエンジン吸気マニホールドに接続される。
【００６１】
図示された非限定的な実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ２５０は、二つの吸引ポート２６０を含み、吸引ポート２６０の一つは空気圧作動式真空ポンプ２５０の上端部分２６６に沿って配置され、かつ、残りの吸引ポート２６０は空気圧作動式真空ポンプ２５０の下端部分２６８に沿って配置される。だが、別の実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ２５０の上端部分２６６または下端部分２６８のいずれかに沿って配置された、ただ一つの吸引ポート２６０のみが同様に使用されてもよいことを理解されたい。
【００６２】
図１６を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ２５０の通路３５０は、通路３５０の原動セクション２７０内に第１のテーパー部分２７２（原動コーンとも呼ばれる）を含むことができる。通路２５０はまた、通路３５０の排出セクション２７２内に第２のテーパー部分２７３（排出コーンとも呼ばれる）を含むことができる。通路３５０の第１のテーパー部分２７２は、入口端部２８４および出口端部２８６を含むことができる。同様に、通路３５０の第２のテーパー部分２７３はまた、入口端部２８８および出口端部２９０を含んでもよい。
【００６３】
図１６から分かるように、空気圧作動式真空ポンプ２５０の第１のテーパー部分２７２は、ベンチュリーギャップ２８２Ａによって第２のテーパー部分２７３に流体的に結合されてもよい。図１６に示す実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ５０はまた、空気圧作動式真空ポンプ２５０の軸線Ａ‐Ａ（すなわち中心対称軸線）と実質的に整列させられるフレッチインサート２９８も含む。しかしながら、フレッチインサート２９８は必要に応じて空気圧作動式真空ポンプ２５０から省略されてもよいことを理解されたい。
【００６４】
図１５および図１６に示す実施形態では、空気圧作動式真空ポンプ２５０は合計四つのギャップを含み、三つのギャップ２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄがベンチュリーギャップ２８２Ａの下流に配置されている。この図は、空気圧作動式真空ポンプ２５０の単なる例示的な実施形態に過ぎないことを理解されたい。当業者であれば、任意の数のギャップをベンチュリーギャップ２８２Ａの下流に配置できることを容易に理解するであろう。空気圧作動式真空ポンプ２５０のボディ２２２はボディ２８０を画定してもよい。ボディ２８０は、空気圧作動式真空ポンプ２５０の第２のテーパー部分２７３の一部を取り囲み、その中にギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄを含むことができる。図示する実施形態では、ボディ２８０は概して矩形状の輪郭を含むことができるが、ボディ２８０は矩形状輪郭に限定されない。
【００６５】
各ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄはボディ２８０内に配置された空洞であってもよい。具体的には、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄは、それぞれ、ボディ２８０の内部断面に類似していてもよい。空気圧作動式真空ポンプ２５０は、上側吸引キャップ２９６および下側吸引キャップ３０２を含む。上側吸引キャップ２９６はバーブ３１４を含むことができ、下側吸引キャップ３０２は、吸引ポート２６０を真空キャニスター３０（図１）に接続するホース（図示せず）と嵌合するためのバーブ３１８を含むことができる。上側吸引キャップ２９６および下側吸引キャップ３０２の両方は、組み立て中に、空気圧作動式真空ポンプ２５０のボディ２８０にプラスチック溶着されるか、またはその他の方法で永久に結合されてもよい。
【００６６】
上側吸引キャップ２９６および下側吸引キャップ３０２はいずれもそれぞれのリセス３３６および３３８を画定する。具体的には、上側吸引キャップ２９６は上側リセス３３６を画定し、下側吸引キャップ３０２は下側リセス３３８を画定する。空気圧作動式真空ポンプ２５０のボディ２８０は上側係合セクション３４０および下側係合セクション３４２を含む。上側吸引キャップ２９６の上側リセス３３６は、ボディ２８０の上側係合セクション３４０を受け容れるためのサイズおよび形状とされる。同様に、下側吸引キャップ３０２の下側リセス３３８はボディ２８０の下側係合セクション３４２を受け容れるためのサイズおよび形状とされる。図１６を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ２５０が組み立てられたとき、ボディ２８０の通路３５０は上側吸引キャップ２９６の通路３４４に流体的に接続される。同様に、空気圧作動式真空ポンプ２５０が組み立てられたとき、ボディ２８０の通路３５０は下側吸引キャップ３０２の通路３４６に流体的に接続される。
【００６７】
図１５および図１６を参照すると、上側チェックバルブ要素２９４は、ボディ２８０の上側係合セクション３４０と上側吸引キャップ２９６の上側リセス３３６との間に配置されてもよい。同様に、下側チェックバルブ要素３００は、ボディ２８０の下側係合セクション３４２と、下側吸引キャップ３０２の下側リセス３３８との間に配置されてもよい。以下で詳しく説明するように、上側チェックバルブ要素２９４は、ボディ２８０の上側係合セクション３４０と、上側吸引キャップ２９６の上側係合セクション３４０との間に実質的に流体密封シールを形成することができる。同様に、下側チェックバルブ要素３００もまた、ボディ２８０の下側係合セクション３４２と、下側吸引キャップ３０２の下側リセス３３８との間に実質的に流体密封シールを形成することができる。
【００６８】
上側チェックバルブ要素２９４および下側チェックバルブ要素３００は、例えばエラストマーのような比較的可撓性のある材料で構成することができる。可撓性材料は、空気圧作動式真空ポンプ２５０の動作中に、上側チェックバルブ要素２９４および下側チェックバルブ要素３００が曲がることまたは変形することを可能にする。ここで図１７を参照すると、空気圧作動式真空ポンプ２５０内に設置された上側チェックバルブ要素２９４の拡大図が示されている。図１８は、図１７に示された上側チェックバルブ要素２９４の拡大斜視図である。当業者であれば、上側チェックバルブ要素２９４および下側チェックバルブ要素３００は、互いに実質的に同一であってもよいので、上側チェックバルブ要素２９４および上側吸引キャップ２９６に関する記載はまた下側チェックバルブ３００および下側吸引キャップ２９６にも当てはまることを容易に理解するであろう。
【００６９】
大まかに図１５〜１８を参照すると、上側チェックバルブ２９４は、複数のヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄを含むことができる（ヒンジは図１８に最もよく示されている）。上側チェックバルブ要素２９４のヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄは、空気圧作動式真空ポンプ２５０の軸線Ａ‐Ａに関して実質的に横断状態であってもよい。複数のフラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄのそれぞれは、上側チェックバルブ要素２９４のヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄの一つにそれぞれ対応する。ヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄはまた、上側チェックバルブ要素２９４の最外周３１２（図１８に見られる）に接続されてもよい。図１５から分かるように、下側チェックバルブ要素３００はまた、最外周３１７、複数のヒンジ３１９Ａ，３１９Ｂ，３１９Ｃ，３１９Ｄおよび複数のフラップ３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ，３２０Ｄを含む。
【００７０】
図１７および図１８を参照すると、上側チェックバルブ要素２９４の最外周３１２は、ボディ２８０の上側係合セクション３４０と上側吸引キャップ２９６の上側リセス３３６との間に実質的に流体密封シールを形成する。具体的には、上側チェックバルブ要素２９４の最外周３１２は、ボディ２８０の上側係合セクション１４０の周囲に位置するエッジ３５１（図２にも示される）と、上側吸引キャップ２９６の上側係合セクションの下面３５２との間で圧縮される。上側チェックバルブ要素２９４の圧縮により、ボディ２８０と上側吸引キャップ２９６との間には実質的に流体密封シールが形成される。したがって、上側チェックバルブ要素２９４の最外周３１２は、ボディ２８０と上側吸引キャップ２９６と上側チェックバルブ要素２９４とが一緒に組み立てられたとき、ボディ２８０と上側吸引キャップ２９６との間のシールビードとして機能し得る。上側チェックバルブ要素２９４について説明したが、下側チェックバルブ要素３００（図１５および図１６に示す）もまた、ボディ２８０と下側吸引キャップ３０２との間に同様の流体密封シールを提供することを理解されたい。
【００７１】
図１５および図１６に戻ると、上側チェックバルブ要素２９４のフラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄのそれぞれは、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄの一つに対応し、かつ、流体的に接続されてもよい。同様に、下側チェックバルブ要素３００のフラップ３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ，３２０Ｄのそれぞれは、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄの一つに対応し、かつ、流体的に接続されてもよい。上側吸引キャップ２９６は、上側チェックバルブ要素２９４のフラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄの一つに対応する複数の開口３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃ，３３２Ｄを含むことができる。各開口３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃ，３３２Ｄは、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄの対応するものを上側吸引キャップ２９６の通路３４４および真空キャニスター３０（図１）と流体接続するために使用されてもよい。同様に、下側吸引キャップ３０２は、下側チェックバルブ要素３００のフラップ３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ，３２０Ｄの一つに対応する複数の開口３３４Ａ，３３４Ｂ，３３４Ｃ，３３４Ｄを含むことができる。各開口３３４Ａ，３３４Ｂ，３３４Ｃ，  ３３４Ｄは、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄの対応するものを下側吸引キャップ３０２および真空キャニスター３０（図１）の通路３４６と流体接続するために使用されてもよい。
【００７２】
図１６は、チェックバルブ要素２９４，３００の両方を完全な開ポジションで示している。具体的には、図１５〜１７を参照すると、上側チェックバルブ要素２９４が完全な開ポジションにあるとき、フラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄの各々は、内向きにかつギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄに向って、それぞれのヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄを中心として変形するかあるいは曲がる。フラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄは、上側吸引キャップ２９６の通路３４４内に置かれた圧力がギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内の圧力よりも高い場合、ヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄを中心として内向きに曲がってもよい。具体的には、上側チェックバルブ２９４は、フラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄがそれぞれのヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄに沿って内側に曲がることができ、これによって上側吸引キャップ２９６の通路３４４内に置かれた空気がギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内に吸引されることが可能となるように、十分にフレキシブルであることは明らかである。同様に、下側吸引キャップ３０２の通路３４６内に置かれた圧力がギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内の圧力よりも大きい場合、下側チェックバルブ要素３００は開くことができる。具体的には、下側チェックバルブ３００は、フラップ３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ，３２０Ｄが、それぞれのヒンジ３１９Ａ，３１９Ｂ，３１９Ｃ，３１９Ｄに沿って内側に、かつ、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄに向かって曲がることができ、これによって下側吸引キャップ２０２の通路３４６からの空気がギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内に吸引されることが可能となるように十分にフレキシブルである。
【００７３】
上側吸引キャップ２９６の通路３４４内に置かれた圧力がギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内の圧力と等しいかそれよりも小さい場合、上側チェックバルブ要素２９４は上側吸引キャップ内に面一に着座してもよく、フラップ３１６Ａ，３１６Ｂ，３１６Ｃ，３１６Ｄはヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄを中心として曲げられない。同様に、下側吸引キャップ３０２の通路３４６内に置かれた圧力がギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内の圧力と等しいかまたはそれよりも小さい場合、下側チェックバルブ要素３００は下側吸引キャップ３０２内に面一に配置されてもよく、フラップ３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ，３２０Ｄは曲げられていない。チェックバルブ２９４，３００が閉ポジションにあるとき、空気圧作動式真空ポンプ２５０の上側および下側吸引ポートからの空気は、ギャップ２８２Ａ，２８２Ｂ，２８２Ｃ，２８２Ｄ内に吸引されなくてもよい。
【００７４】
図１９はチェックバルブ要素４００の代替実施形態である。図示された実施形態では、チェックバルブ要素４００はまた、それぞれがフラップ４１６Ａ，４１６Ｂ，４１６Ｃ，４１６Ｄに対応する四つの固有のヒンジ４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄを含む。チェックバルブ要素４００はまた、ボディ２８０と、図１５〜１７に示される上側吸引キャップ２９６または下側吸引キャップ３０２との間でシールビードとしても機能する最外周４１２を含むことができる。だが、図１５〜１７に見られるチェックバルブ要素２９４，３００とは異なり、チェックバルブ要素４００はまた、ヒンジ４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄに沿ってそれぞれ延在する、それぞれのスリット４２０Ａ，４２０Ｂ，４２０Ｃ，４２０Ｄを含む。スリット４２０Ａ，４２０Ｂ，４２０Ｃ，４２０Ｄはそれぞれ、図１８に示すヒンジ３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ，３１０Ｄと比較したとき、それぞれのヒンジ４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄがより容易に曲がるか変形することを可能にする。したがって、当業者であれば、フラップ４１６Ａ，４１６Ｂ，４１６Ｃ，４１６Ｄをヒンジ４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄを中心として内側に曲げるために、上側吸引キャップ２９６（あるいは図１６に見られるような下側吸引キャップ３０２）内には僅かな圧力しか必要としないことを容易に理解するであろう。
【００７５】
図２０はチェックバルブ要素５００の別な実施形態である。図２０に示す実施形態において、チェックバルブ要素５００は主ヒンジ５１０を含む。主ヒンジ５１０は、空気圧作動式真空ポンプ２５０（図１５）の軸線Ａ‐Ａと実質的に平行であってもよい。複数の外側に突出するフィンガーまたはフラップ５１６Ａ，５１６Ｂ，５１６Ｃ，５１６Ｄは、外側に、かつ、チェックバルブ要素５００のヒンジ５１０に対して概ね横断方向に外方に延在してもよい。ヒンジ５１０はまた、チェックバルブ要素５００の最外周５１２に対して取り付けられてもよい。
【００７６】
大まかに図１５〜２０を参照すると、開示されたチェックバルブ要素は、開示された空気圧作動式真空ポンプのボディと吸引キャップとの間に、一体的なシールを提供する。当業者であれば、ボディと吸引キャップとの間に内蔵シールを設けることにより、ボディと吸引キャップとの間の溶着継手の要求が緩和されるか、または現在必要とされているものより厳格さが低くなることを容易に理解するであろう。具体的には、現在入手可能なアスピレーターおよび吸引器のいくつかのタイプは、機械的に剛体であるだけでなく、強固な流体密封なシールを提供すべきである溶着シールを必要とする。だが、この要件は満たすことが難しい場合があり、部品の全体的な組み立ておよび製造コストが増加する。対照的に、開示された空気圧作動式真空ポンプは、チェックバルブ要素が既にボディと吸引キャップとの間に流体密封シールを提供しているので緩和された要件を伴う。したがって、開示された空気圧作動式真空ポンプは、開示されたチェックバルブ要素が、組み立てプロセス中に追加の工程を付加することなく、既に内蔵シールを提供するので、低い労働コストおよび製造コストをもたらすことができる。
【００７７】
図面に示され、上述した本発明の実施形態は、特許請求の範囲内でなされ得る多くの実施形態の例示である。開示されたアプローチを利用して本開示の多数の他の形態を創出し得ることが考えられる。要するに、本明細書から発行される特許の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されることが出願人の意図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  エンジン空気システム
１２  内燃エンジン
１４  エアクリーナー
２０  吸引器
２４  エアコンプレッサー
２６  タービン
２８  スロットル
３０  真空キャニスター
３２  真空消費デバイス
３２ａ  第１のデバイス
３２ｂ  第２のデバイス
４０  共通軸
４２  吸気マニホールド
４４  第１のエンジン空気接続部
４６  第２のエンジン空気接続部
５０  空気圧作動式真空ポンプ
７０  原動ポート
７２  吸引ポート
７２’ａ  第１の吸引ポート
７２’ｂ  第２の吸引ポート
７２’ｃ  第１の吸引ポート
７２’ｄ  第２の吸引ポート
７３  第２のテーパー部分
７４  排出ポート
７８  ボディ
８０  通路
８２  フレッチインサート
８４  突起
８６  底部
８７  軸部分
８８  テーパー部分
９０  原動セクション
９２  第１のテーパー部分
９３  第２のテーパー部分
９４  入口端部
９５  排出セクション
９６  出口端部
９８  入口端部
１００  出口端部
１０２Ａ〜Ｄ  ベンチュリーギャップ
１１０  ハウジング
１１２  第１の端部
１１４  第２の端部
１１６  最外面
１２０  内面
１２２  上側部分
１２４  下端部分
１３０  上面
１３１  移行線
１３２  底面
１３４  上側チェックバルブ要素
１３６  上側吸引キャップ
１４０  下側チェックバルブ要素
１４１  尖端
１４２  下側吸引キャップ
１４６  上側吸引キャップ
１５０  バーブ
１５１  中央配置容積
１６０，１６２  第１の部分
１６６Ａ〜Ｄ  タブ
１７０Ａ〜Ｄ  タブ
１７４  リセス
１７６  上面
１８０  下面
１８２  入口面
１８４  出口面
１８６  入口面
１８８  出口面
１９０  入口面
１９２  出口面
２０２  障害物
２０４  障害物
２０８  チェックバルブ要素
２１２  右側セクション
２２０  吸引器
２２２  ボディ
２５０  空気圧作動式真空ポンプ
２５８  原動ポート
２６０  吸引ポート
２６２  排出ポート
２６６  上端部分
２６８  下端部分
２７０  原動セクション
２７２  第１のテーパー部分
２７２  排出セクション
２７３  第２のテーパー部分
２８０  ボディ
２８２Ａ〜Ｄ  ベンチュリーギャップ
２８４  入口端部
２８６  出口端部
２８８  入口端部
２９０  出口端部
２９４  上側チェックバルブ要素
２９６  上側吸引キャップ
２９８  フレッチインサート
３００  下側チェックバルブ要素
３０２  下側吸引キャップ
３１０Ａ〜Ｄ  ヒンジ
３１２  最外周
３１４  バーブ
３１６Ａ〜Ｄ  フラップ
３１７  最外周
３１８  バーブ
３１９Ａ〜Ｄ  ヒンジ
３２０Ａ〜Ｄ  フラップ
３３２Ａ〜Ｄ  開口
３３４Ａ〜Ｄ  開口
３３６  上側リセス
３３８  下側リセス
３４０  上側係合セクション
３４２  下側係合セクション
３４４，３４６，３５０  通路
３５１  エッジ
３５２  下面
４００  チェックバルブ要素
４０２Ａ〜Ｄ  ヒンジ
４１２  最外周
４１６Ａ〜Ｄ  フラップ
４２０Ａ〜Ｄ  スリット
５００  チェックバルブ要素
５１０  主ヒンジ
５１２  最外周
５１６Ａ〜Ｄ  フラップ
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３−１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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