(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空を発生させるためのベンチュリーデバイスであって、
ハウジングであって、原動ポートと、吸込みポートと、排出ポートと、前記原動ポートと前記排出ポートとの間の第１の流路と、前記吸込みポート内へと前記吸込みポートを通りかつ前記第１の流路と流体連通状態となる第２の流路と、を有するハウジングと、
前記ハウジングに組み込まれ、かつ、前記吸込みポートを通る流体の流れを制御するように配置された第１のチェックバルブと、
前記ハウジングの外面の周囲にかつ前記外面に隣接して配置された音響減衰材料であって、密着嵌合スリーブを形成する音響減衰材料と、
を備え、
前記ベンチュリーデバイスは、前記第２の流路と前記第１の流路との交差点の下流において前記第１の流路内に、前記吸込みポート内に至る前記第２の流路の一部内に、前記第１のチェックバルブ内に、あるいはその組み合わせに配置された音響減衰部材をさらに備え、
前記音響減衰部材は、前記第１の流路、前記第２の流路、前記第１のチェックバルブ、あるいはその組み合わせ内に嵌め込まれた音響減衰材料からなるディスクまたはプラグである、ベンチュリーデバイス。
【請求項２】
前記音響減衰部材は、前記第１の流路、前記第２の流路および前記チェックバルブを通過する流体の流れが制限されないように多孔質である、請求項１に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項３】
前記音響減衰部材は、金属、プラスチック、セラミックまたはガラスからなる、請求項２に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項４】
前記音響減衰部材は、織られるかあるいは絡み合ったワイヤ、焼結粒子、織られるかあるいは絡み合った繊維、およびその組み合わせからなる、請求項２に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項５】
前記音響減衰部材は、前記排出ポートの近傍においてあるいは前記排出ポート内において、前記第１の流路内に配置される、請求項１に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項６】
前記ハウジングの前記外面の周囲の前記音響減衰材料は、前記ハウジングの前記外面の輪郭に合致させられた第１の部材と、前記第１の部材を取り囲む第２の部材と、を含み、前記第１の部材は、前記ハウジングと前記第２の部材との間に介在させられる、請求項１に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項７】
前記第１の部材は発泡性材料である、請求項６に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項８】
前記第１の部材は、前記ハウジングの前記外面の輪郭へと成形され、かつ、いったんそれへと成形されると、より均一な外面を形成する、請求項６に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項９】
前記第１の部材および前記第２の部材は異なる材料からなる、請求項６に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１０】
前記ハウジングの前記外面の周囲の前記音響減衰材料は、前記ハウジングの前記外面の輪郭へと成形され、かつ、前記ハウジングよりも均一な外面を有するシームレススリーブを形成する、請求項１に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１１】
前記ハウジングの前記外面の周囲の前記音響減衰材料は、前記ハウジングの前記外面の一部の輪郭に合致するよう輪郭取りされた内面を有する複数のモールド部分を備え、前記複数のモールド部分は、前記ハウジングの前記外面に対して着座させられ、かつ、保持機構によって、互いにかつ／または前記ハウジングに対して結合される、請求項１に記載のベンチュリーデバイス。
【請求項１２】
チェックバルブであって、
内部キャビティを有するハウジングであって、いずれも前記内部キャビティと流体連通状態の第１のポートおよび第２のポートを有するハウジングと、
前記キャビティ内のシール部材であって、前記シール部材は、開ポジションと閉ポジションとの間で並進移動可能であるシール部材と、
前記キャビティの中に、前記第１のポート、前記第２のポートあるいは両方のポート、およびその組み合わせの中に配置された音響減衰部材と、
前記ハウジングの外面の周囲にかつ前記外面に隣接して配置された音響減衰材料であって、密着嵌合スリーブを形成する音響減衰材料と、
を備え、
前記音響減衰部材は、前記キャビティ内に、前記第１のポート、前記第２のポートあるいは両方のポート、およびその組み合わせ内に嵌め込まれた音響減衰材料からなるディスクまたはプラグである、チェックバルブ。
【請求項１３】
前記音響減衰材料は、前記ハウジングの前記外面の輪郭に合致させられた第１の部材と、前記第１の部材を取り囲む第２の部材と、を含み、前記第１の部材は、前記ハウジングと前記第２の部材との間に介在させられる、請求項１２に記載のチェックバルブ。
【請求項１４】
前記第１の部材は発泡性材料である、請求項１３に記載のチェックバルブ。
【請求項１５】
前記第１の部材は、前記ハウジングの前記外面の輪郭へと成形され、かつ、いったんそれへと成形されると、より均一な外面を形成する、請求項１３に記載のチェックバルブ。
【請求項１６】
前記第１の部材および前記第２の部材は異なる材料からなる、請求項１３に記載のチェックバルブ。
【請求項１７】
前記ハウジングの前記外面の周囲の前記音響減衰材料は、前記ハウジングの前記外面の輪郭へと成形され、かつ、前記ハウジングよりも均一な外面を有するシームレススリーブを形成する、請求項１２に記載のチェックバルブ。
【請求項１８】
前記ハウジングの前記外面の周囲の前記音響減衰材料は、前記ハウジングの前記外面の一部の輪郭に合致するよう輪郭取りされた内面を有する複数のモールド部分を備え、前記複数のモールド部分は、前記ハウジングの前記外面に対して着座させられ、かつ、保持機構によって、互いにかつ／または前記ハウジングに対して結合される、請求項１２に記載のチェックバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、引用によってその全体が本明細書中に組み込まれる２０１４年６月６日に出願された米国仮出願第６２／００８，７８５号の利益を主張する。
【０００２】
本出願は、ベンチュリー効果を利用して真空を発生させるためのベンチュリーデバイスおよび／またはチェックバルブにおけるノイズ減衰に関し、特に、それと協働で使用するためのノイズ減衰ラップに関する。
【背景技術】
【０００３】
エンジン、例えば自動車のエンジンは、真空を発生させるためにアスピレーターまたはイジェクターおよび／またはチェックバルブを有する。通常、アスピレーターは、エンジン空気の一部をベンチュリーを通って移動するように誘導することによって、エンジンマニホールド真空よりも低い真空を発生させるために使用される。アスピレーターは、その中にチェックバルブを含んでいてもよく、あるいはシステムは別体のチェックバルブを含んでいてもよい。チェックバルブが別体であるとき、それは、通常、真空源と、真空を利用するデバイスとの間で下流に組み込まれる。
【０００４】
アスピレーターあるいはチェックバルブのほとんどの動作条件の間、流れは乱流として分類される。これは、空気のバルク運動に加えて、重畳された渦があることを意味する。これらの渦は流体力学の分野でよく知られている。運転条件に応じて、これらの渦の数、大きさおよび位置は連続的に変化する。こうした渦が過渡的に存在しているの一つの結果は、それらが流体に圧力波を発生させることである。この圧力波は、ある範囲の周波数および大きさの範囲にわたって生成される。この圧力波が、真空を利用してデバイスへの接続孔を通って移動するとき、異なる固有振動数が励起されることがある。この固有振動数は空気あるいは周囲構造体のいずれかの振動である。この固有振動数が可聴範囲にありかつ十分な大きさである場合には、乱流生成ノイズはフードの下でかつ／または乗客コンパートメントにおいて聞こえることがある。そうしたノイズは望ましいものではなく、新しいアスピレーター、エジェクターおよび／またはチェックバルブが、この種のノイズを排除または低減するために必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ある態様では、上述した乱流生成ノイズに関する問題を解決する、真空を発生させるためのベンチュリーデバイスが開示される。当該ベンチュリーデバイスは、原動ポートと、吸込みポートと、排出ポートと、原動ポートと排出ポートとの間の第１の流路と、吸込みポート内へと吸込みポートを通りかつ第１の流路と流体連通状態となる第２の流路とを有するハウジングと、このハウジングに組み込まれ、かつ、吸込みポートを通る流体の流れを制御するように配置された第１のチェックバルブと、ハウジングの外面の周囲の音響減衰材料とを備える。ベンチュリーデバイスはまた、第２の流路と第１の流路との交差点の下流において第１の流路内に、吸込みポート内に至る第２の流路の一部内に、第１のチェックバルブ内に、あるいはその組み合わせに配置された音響減衰部材を含んでいてもよい。
【０００６】
ハウジングの外面の周囲の音響減衰材料は、ハウジングの外面の輪郭に合致させられた第１の部材と、この第１の部材を取り囲む第２の部材とを含み、したがって第１の部材は、ハウジングと第２の部材との間に介在させられる。ある実施形態では、第１の部材は発泡性材料である。第２実施形態では、第１の部材はハウジングの外面の輪郭へと成形され、そして、いったんそれへと成形されると、より均一な外面を形成する。ある実施形態では、第１の部材および第２の部材は異なる材料からなる。
【０００７】
別の実施形態では、ハウジングの外面の周りの音響減衰材料はハウジングの外面の輪郭へと成形され、そしていったんそれへと成形されると、より均一な外面を形成する。別の実施形態では、ハウジングの外面の周りの音響減衰材料は、ぞれぞれがハウジングの外面の一部の輪郭に合致するよう輪郭取りされた内面を有する複数のモールド部分を備える。複数のモールド部分は、ハウジングの外面に対して着座させられ、かつ、保持機構によって、互いにかつ／またはハウジングに対して結合される。これら実施形態のいずれにおいても、モールド材料またはモールド部分によって形成される、より均一な外面の周りの音響減衰ラップは任意である。
【０００８】
ベンチュリーデバイスの内部に配置された音響減衰部材は音響減衰材料のプラグであってもよい。音響減衰材料のこのプラグは、第１の流路、第２の流路またはその両方の中に配置されてもよい。一実施形態では、音響減衰部材は、第１の流路、第２の流路およびチェックバルブを通る流体の流れが制限されないように多孔質である。音響減衰部材は、金属、プラスチック、セラミックまたはガラスを含んでもよい。一実施形態では、音響減衰部材は、織られるかあるいは絡みったワイヤ、焼結粒子、織られるかあるいは絡み合った繊維、およびその組み合わせからなる。
【０００９】
別の態様では、上述した乱流生成ノイズに関する問題を解決するチェックバルブが開示される。そうしたチェックバルブは、内部キャビティを有するハウジングであって、いずれも内部キャビティと流体連通状態の第１のポートおよび第２のポートを有するハウジングと、キャビティ内の、開ポジションと閉ポジションとの間で並進移動可能であるシール部材と、キャビティ内に、第１のポート、第２のポートあるいは両方のポート、およびその組み合わせ内に配置された音響減衰部材と、ハウジングの外面の周囲の音響減衰材料とを備える。
【００１０】
ハウジングの外面の周囲の音響減衰材料は、ハウジングの外面の輪郭に合致させられた第１の部材と、この第１の部材を取り囲む第２の部材とを含み、したがって第１の部材は、ハウジングと第２の部材との間に介在させられる。ある実施形態では、第１の部材は発泡性材料である。第２実施形態では、第１の部材はハウジングの外面の輪郭へと成形され、そして、いったんそれへと成形されると、より均一な外面を形成する。ある実施形態では、第１の部材および第２の部材は異なる材料からなる。
【００１１】
別の実施形態では、ハウジングの外面の周りの音響減衰材料はハウジングの外面の輪郭へと成形され、そしていったんそれへと成形されると、より均一な外面を形成する。別の実施形態では、ハウジングの外面の周りの音響減衰材料は、ぞれぞれがハウジングの外面の一部の輪郭に合致するよう輪郭取りされた内面を有する複数のモールド部分を備える。複数のモールド部分は、ハウジングの外面に対して着座させられ、かつ、保持機構によって、互いにかつ／またはハウジングに対して結合される。これら実施形態のいずれにおいても、モールド材料またはモールド部分によって形成される、より均一な外面の周りの音響減衰ラップは任意である。
【００１２】
チェックバルブの内側に配置された音響減衰部材は音響減衰材料プラグであってもよい。音響減衰材料のこのプラグは、第１の流路、第２の流路またはその両方の中に配置されてもよい。一実施形態では、音響減衰部材は、第１の流路、第２の流路およびチェックバルブを通る流体の流れが制限されないように多孔質である。音響減衰部材は、金属、プラスチック、セラミックまたはガラスを含んでいてもよい。一実施形態では、音響減衰部材は、織られるかあるいは絡みったワイヤ、焼結粒子、織られるかあるいは絡み合った繊維、およびその組み合わせからなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】乱気流によるノイズを減衰させるためのアスピレーターの一実施形態の側方から見た斜視図である。
【図２】図１のアスピレーターの側方から見た長手方向断面図である。
【図３】乱気流によるノイズを減衰させるためのアスピレーターの別な実施形態の側方から見た長手方向断面図である。
【図４Ａ】チェックバルブの正面から見た斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのチェックバルブの長手方向断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示される外部形状を有するチェックバルブの第２実施形態の長手方向断面図である。
【図５】乱気流によるノイズを減衰させるためのアスピレーターの第３実施形態の側方から見た斜視図である。
【図６】図５のアスピレーターの側方から見た長手方向断面図である。
【図７】乱気流によるノイズを減衰させるためのアスピレーターの第４実施形態の分解斜視図である。
【図８】図７のアスピレーターの組み立て状態での端部から見た斜視図である。
【図９】乱流によるノイズを減衰させるためのアスピレーターの第５実施形態の側方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
本明細書で使用するように、「流体」とは、液体、懸濁液、コロイド、気体、プラズマまたはその組み合わせを意味する。
【００１６】
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、概して参照数字１００で示されるアスピレーター・チェックバルブアセンブリの外観図である。エンジンは、真空を必要とするデバイスを含む内燃エンジンであってもよい。チェックバルブは、通常、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空気流ライン中の車両システムにおいて用いられる。本明細書において特定されるエンジンの特定の構成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、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図示されていないが、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出されるものを含んでいてもよいと理解されたい。図中の実施形態は、原動ポート１０８が大気圧に接続されるのでアスピレーターと呼ばれるが、実施形態はこれに限定されない。他の実施形態では、原動ポート１０８は、ターボチャージャによって生成されるブースト空気に由来する圧力などのブースト圧力に接続されてもよく、この場合、「アスピレーター」は好ましくはエジェクターと呼ばれる。
【００１７】
本明細書に開示されたアスピレーター・チェックバルブアセンブリは、図１および図２の実施形態ならびに図３の実施形態のような代替実施形態を有することができるが、これらはそれぞれ参照数字１００，１００’によって示される。両方のアスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’は、真空を必要とするデバイス１０２に接続可能であり、ベンチュリー効果を生み出すように設計された、概ねアスピレーター・チェックバルブアセンブリの一部の長さだけ延在する通路１４４を通る空気の流れによって、当該デバイス１０２のための真空を発生させる。アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’はハウジング１０１を含むが、これは、図示のように、上側ハウジング部分１０４および下側ハウジング部分１０６から形成される。上側および下側部分の呼称は、説明のための、紙面上で配向される図に関連したものであり、エンジンシステムで使用される場合には図示された向きに限定されない。好ましくは、上側ハウジング部分１０４は、両者間に気密シールを形成するために、超音波溶着、加熱、またはその他の従来方法によって、下側ハウジング部分１０６に対して結合される。
【００１８】
引き続き図１〜３を参照すると、下側ハウジング部分１０６は複数のポートを含む通路１４４を形成し、そのいくつかは、エンジンのコンポーネントまたはサブシステムに接続可能である。ポートは、（１）通常はエンジンのスロットルの上流で得られる、エンジン吸気クリーナー１７０からの清浄空気を受け取ることができる原動ポート１０８と、（２）真空を必要とするデバイス１０２に対してチェックバルブ１１１を介して接続可能な吸込みポート１１０と、（３）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１７２に接続されてもよい排出ポート１１２と、任意選択で（４）バイパスポート１１４とを含む。チェックバルブ１１１は、好ましくは、その中に収容されたシール部材１３６が閉ポジションへと並進移動させられたとき、流体が吸込みポート１１０から作用デバイス１０２へと流れるのを防止するように構成される。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である。バイパスポート１１４は、真空を必要とするデバイス１０２に接続されてもよく、任意選択で、その間の流体流路中にチェックバルブ１２０を含んでいてもよい。チェックバルブ１２０は、好ましくは、その中に収容されたシール部材１３７が閉ポジションへと並進移動させられたとき、流体がバイパスポート１１４から作用デバイス１０２へと流れるのを防止するように構成される。
【００１９】
図２および図３に示されるように、両方の実施形態における下側ハウジング部分１０６は下側バルブシート１２４，１２６を含む。各下側バルブシート１２４，１２６は、連続外壁１２８，１２９と、任意選択で、下側バルブシート１２４における壁１３０のような底壁とによって形成される。孔１３２，１３３は、空気通路１４４との空気流連通を可能にするように、各下側バルブシート１２４，１２６内に形成される。図２において、各下側バルブシート１２４，１２６は、その上面から上方に延びる複数の放射状に離間したフィンガー１３４，１３５を含む。放射状に離間したフィンガー１３４，１３５は、シール部材１３６，１３７を支持する役割を果たす。図３において、下側バルブシートのただ一つ、特に下側バルブシート１２４は、複数の放射状に離間したフィンガー１３４を含む。第２の下側バルブシート１２６は、複数の放射状に離間したフィンガーではなく、第１の音響減衰部材１９２を含む。図示していない別の実施形態では、下側バルブシート１２４，１２６の両方は、複数の放射状に離間したフィンガーではなく、音響減衰部材を含んでいてもよい。
【００２０】
再び図１〜３を参照すると、上側ハウジング部分１０４は、両方が存在する場合には、チェックバルブ１１１，１２０を形成するように、下側ハウジング部分１０６に対してあるいはそれと嵌合するよう構成されている。上側ハウジング部分１０４は、その長さにわたって延びる通路１４６を形成し、かつ、複数のポートを形成し、そのいくつかは、エンジンのコンポーネントまたはサブシステムに接続可能である。ポートは、（１）キャップ１７４で蓋がされてもよくあるいはエンジンのコンポーネントまたはサブシステムに接続されていてもよい第１のポート１４８と、（２）下側ハウジング部分１０６の吸込みポート１１０と流体連通状態であり、かつ、その間にシール部材１３６が配置される第２のポート１５０（チャンバー／キャビティ１６６の入口ポートの一部）と、（３）下側ハウジング部分１０６のバイパスポート１１４と流体連通状態でありかつその間にシール部材１３７が配置される第３のポート１５２（チャンバー／キャビティ１６７の入口ポートの一部）と、（４）真空を必要とするデバイス１０２に対してアスピレーター・チェックバルブアセンブリを接続する入口として機能し得る第４のポート１５４とを含む。
【００２１】
図２および図３に示すように、両方の実施形態における上側ハウジング部分１０４は、上側バルブシート１２５，１２７を含む。各上側バルブシート１２５，１２７は、連続外壁１６０，１６１および底壁１６２，１６３によって形成される。両方の上側バルブシート１２５，１２７は、底壁１６２，１６３それぞれから下側ハウジング部分１０６に向かって下方に延びるピン１６４，１６５を含むことができる。ピン１６４，１６５は、下側バルブシート１２４と係合した上側バルブシート１２５によって形成されると共に下側バルブシート１２６と係合した上側バルブシート１２７によって形成されるキャビティ１６６，１６７内でのシール部材１３６，１３７の並進移動のためのガイドとして機能する。したがって、各シール部材１３６，１３７は、そのそれぞれのキャビティ１６６，１６７内にピン１６４，１６５を収容するためのサイズとされかつそれ自体に配置された、それを貫通する孔を含む。
【００２２】
再び図２および図３を参照すると、下側ハウジング部分１０６における通路１４４は、この下側ハウジング部分１０６の排出セクション１８１における第２のテーパー部分１８３（本明細書では排出コーンとも言う）に結合された下側ハウジング部分１０６の原動セクション１８０における第１のテーパー部分１８２（本明細書では原動コーンとも言う）を含む、中心長手方向軸線Ｂ（図３に示す）に沿った内寸法を有する。ここで、第１のテーパー部分１８２および第２のテーパー部分１８３は、端部と端部（原動セクション１８０の出口端部１８４と排出セクション１８１の入口端部１８６）を突き合わせて整列させられる。入口端部１８８，１８６および出口端部１８４，１８９は、円形、楕円形またはその他の多角形または湾曲形状であってもよく、そして、そこから延びる徐々に連続的に先細になる内寸法は、これに限定されないが、双曲線体またはコーンを形成してもよい。原動セクション１８０の出口端部１８４および排出セクション１８１の入口端部１８６のいくつかの例示的な形態が、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれる２０１４年６月３日出願の同時係属米国特許出願第１４／２９４，７２７号の図４ないし図６に示されている。
【００２３】
図２および図３から分かるように、第１のテーパー部分１８２は、それと流体連通している吸込みポート１１０との流体接合部で終端し、この接合部において、第２のテーパー部分１８３が始まり、そして第１のテーパー部分１８２から離れるように延在する。第２のテーパー部分１８３はまた、吸込みポート１１０と流体連通状態である。第２のテーパー部分１８３は、続いて、第２のテーパー部分の出口端部１８９に近接してバイパスポート１１４との接合部を形成し、それと流体連通している。第１および第２のテーパー部分１８２，１８３は、通常、下側ハウジング部分１０６の中心長手方向軸線Ｂを共有する。
【００２４】
引き続き図２および図３を参照すると、第２のテーパー部分１８３は、より小さな寸法の入口端部１８６から、より大きな寸法の出口端部１８９まで徐々に連続的に先細になっている。この内寸法は、円形、楕円形またはその他の多角形または、これに限定されないが双曲線体またはコーンを含む湾曲形状であってもよい。任意のバイパスポート１１４が、第２のテーパーセクション１８３と流体連通状態となるよう、上述したように排出セクション１９０と交差する。バイパスポート１１４は、出口端部１８９に隣接して、あるいは出口端部１８９の下流において、第２のテーパーセクション１８３と交差することができる。下側ハウジング部分１０６は、その後、すなわちバイパスポートのこの交差点の下流で、それが排出ポート１１２において終端するまで、円筒状に均一な内径を伴って延びることができる。それぞれのポート１０８，１１０，１１２および１１４の各々は、通路１４４をエンジンのホースまたはその他の機構に接続するために、その外面にコネクター機構を含むことができる。
【００２５】
アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’のいずれかが、例えば図２および図３に示されるようにエンジンシステムに接続される場合、チェックバルブ１１１および１２０は以下のように機能する。エンジンが作動するとき、吸気マニホールド１７２は原動ポート１８０内へと空気を引き込み、それは通路１４４を通り、そして排出ポート１１２から出ていく。これにより、チェックバルブ１１１，１２０および通路１４６には部分的な真空が生じ、複数のフィンガー１３４，１３５（図２）に抗して、あるいは複数のフィンガー１３４および第１の音響減衰部材１９２（図３）に抗して、シール部材１３６，１３７を下方に引き寄せる。フィンガー１３４，１３５の間隔および／または第１の音響減衰部材１９２（図３）の多孔質特性により、通路１４４から通路１４６への自由な流体の流れが可能になる。エンジンの作用によって生み出される部分的な真空は、少なくとも真空を必要とするデバイス１０２の動作の真空アシストに役立つ。
【００２６】
通常の内燃機関における空気流システムは、エンジンが作動しているときエンジンによって生み出される出力を調整するために部分的な真空が発生させられる、という原理で作動する。この真空は、車両における真空アシストサブシステム、特にブレーキ、燃料蒸気パージシステム、オートマチックトランスミッション、そして最近ではエアコンを補助するのに有用であることが分かっている。アセンブリ１００，１００’のようなアスピレーター・チェックバルブアセンブリは、主気道とサブシステムとの間の接続を提供し、そしてサブシステムからの背圧が主気道を通る空気流を妨害するのを抑制するように機能し得る。
【００２７】
上述したアスピレーター・チェックバルブアセンブリ内の流体の流れは、一般に乱流に分類される。これは、空気のような流体流のバルク運動に加えて、アセンブリを通って移動する圧力波が存在し、異なる固有周波数が励起され、それにより乱流生成ノイズが発生することを意味する。図２および図３に示すアスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’は一つ以上の音響減衰部材１９２，１９４，１９６を含む。音響減衰部材１９２，１９４，１９６は、乱流生成ノイズが生み出される領域に近接しているが、その下流の流路内に配置される。図２から分かるように、第２の音響減衰部材１９４は排出ポート１１２に近接してあるいはその中に配置されるが、これは、排出セクション１９０がそのようなノイズが生み出される一つの部分であるからである。やはり図２において、第３の音響減衰部材１９６が存在し、かつ、通路１４６の第４のポート１５４に近接して、あるいはその中に配置されるが、これは、バイパスポート１１４とチェックバルブ１２０と第４のポート１５４との間の流路が、そのようなノイズが生み出される一部分であるからである。先に説明しかつ図３に示されるように、第１の音響減衰部材１９２は、チェックバルブ１２０のキャビティ１６７内に配置され、特に下側バルブシート１２６内に着座させられる。
【００２８】
音響減衰部材１９２，１９４，１９６は、通路１４４，１４６を通るその間の流体の流れは制限されないが、音（乱流生成ノイズ）が減衰されるように多孔質である。図２を参照すると、実線の矢印はアスピレーター・チェックバルブアセンブリ内の流体の流れを示しており、破線の矢印は乱流生成ノイズの進行経路を示している。図示されるように、乱流生成ノイズには二つの潜在的な経路、すなわち（１）エンジン吸気マニホールド１７２に向う経路と、（２）真空を必要とするデバイス１０２に向う経路とが存在する。このノイズを排除または低減するために、多孔性要素は乱流ノイズ源に近接して下流にある。例えば、音響減衰部材は、排出ポート、吸込みポート、チェックバルブ上のバイパスチェックバルブ通路、およびまたはチェックバルブ上の吸込みチェックバルブ通路内に配置されてもよい。
【００２９】
チェックバルブ１１１，１２０はまた、それを通る流れに起因して乱流ノイズを発生させることがある。このノイズは二つの接続部のいずれかを下方に伝わる。音響減衰部材は、入口または出口通路およびチェックバルブ１２０のいずれかに配置されてもよい。
【００３０】
音響減衰部材１９２，１９４，１９６は、上述したように多孔質であり、金属、プラスチック、セラミックまたはガラスを含む、さまざまな材料から形成することができる。音響減衰部材は、織られるか絡み合ったワイヤ、焼結粒子、織られるかまたは絡み合った繊維から形成されてもよいが、これには限定されない。音響減衰部材の多孔質特性は、それ自体との干渉によりノイズ圧力波を減衰させるが、流体の流れ、例えば空気の流れを過度に制限しないような十分な大きさおよび形状でなければならない。一実施形態では、音響減衰部材１９２，１９４，１９６は、エンジンシステム内でのアスピレーターの配置に基づいて、エンジンの動作温度によって損傷を受けない（劣化しない）。さらに、音響減衰部材１９２，１９４，１９６は、エンジンの運転中に生じる振動によって損傷を受けない。
【００３１】
ここで図４Ａないし図４Ｃを参照すると、アスピレーターセンブリとは独立したスタンドアローンチェックバルブ２０２，２０３が示されている。チェックバルブ２０２は、その上にシール部材２３６が着座させられるピン２６４をその中に有する内部キャビティ２０６を有すると共に内部キャビティ２０６と流体連通する第１のポート２１０および内部キャビティ２０６と流体連通する第２の流体ポート２１２とを有するハウジング２０４を含む。内部キャビティ２０６は、通常、第１のポート２１０および第２のポート２１０よりも大きな寸法を有する。図示する実施形態では、第１のポート２１０および第２のポート２１２は、シール部材１３６が存在しない場合には、チェックバルブ２０２を通る略直線状の流路を形成するために互いに対向して配置されるが、この形態には限定されない。内部キャビティ１０６を形成するハウジングの部分は、チェックバルブが閉じられたときにその上にシール部材２３６が着座する内部の第１のシート２１４と、チェックバルブが開いているときその上にシール部材２３６が着座する第２のシート２１６とを含む。図４Ｂにおいて、第２のシート２１６は、第１のポート２１０により近接した内部キャビティ２０６の内面から内部キャビティ２０６内に延びる複数の放射状に離間したフィンガー２３４である。図４Ｃにおいて、第２のシート２１６は、第１の音響減衰部材２９２の面または表面である。
【００３２】
図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、チェックバルブ２０２，２０３はそれぞれ、少なくとも一つの音響減衰部材を含む。上述したように、第１の音響減衰部材２９２（図４Ｃ）は、内部キャビティ２０６内に配置され、そしてシール部材２３６のための第２のシート２１６を提供することができる。第２の音響減衰部材２９４は、第１のポート２１０への出口を形成する開口の近くあるいはその中に、図４Ｂに示すように組み込まれてもよい。第３の音響減衰部材２９６は、第２のポート２１２への入口を形成する開口の近くあるいはその中に、図４Ｂに示すように組み込まれてもよい。チェックバルブは、これら第１、第２および第３の音響減衰部材２９２，２９４，２９６のうちの一つ以上を含むことができる。音響減衰部材は多孔質であり、上述したような材料のいずれかであっても、あるいはそれを含んでいてもよい。
【００３３】
第１の音響減衰部材２９２は、ピン２６４を受け入れるために、それを貫通する略中心孔あるいはそれ自体の部分孔を有する多孔質材料のディスクであってもよいが、これに限定されない。第２および第３の音響減衰部材２９４，２９６は多孔質材料の略円筒形のプラグであってもよいが、これに限定されない。チェックバルブ２０２，２０３はまた、その他の音響減衰機能、材料あるいは本明細書に開示された部材を含むことができる。
【００３４】
ここで図５および図６を参照すると、概して１００’’で示されるアスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００の第３実施形態が開示されている。アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’は、アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’に関して先に説明したように機能する。アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’は、ハウジング１０１、チェックバルブ１１１，１２０および／またはアスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’に関して先に説明したその他のコンポーネントのいずれかを含むことができる。アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’は、任意選択で、音響減衰部材１９２，１９４，１９６の一つ以上を含むことができる。
【００３５】
アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’は、ハウジング１０１の外面の周りに配置された音響減衰ラップ３００をさらに含む。音響減衰ラップ３００は、アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００，１００’，１００’’の全長手方向長さ、またはその一部のみを取り囲むことができる。ラップ３００は、原動ポート１０８、排出ポート１１２およびポート１４８，１５４などのポートの使用を妨げてはならない。音響減衰ラップ３００は、テープ、一つ以上の保持バンドまたはスリーブ、接着剤、タイのシステム、タブテール機構、スナップ嵌め部材、またはその他の適切な保持および／または嵌合可能機構、またはそれらの組み合わせによって、ハウジング１０１の周囲に固定することができる。ハウジング１０１に対して音響減衰ラップ３００を固定するために、バンド、スリーブまたはタイの一つが使用される場合、それらはまた、車両またはシステムにアセンブリを固定するための取り付け機構または部材を含むこともできる。音響減衰ラップ３００は、図６に示す厚さＴを有するが、これは、アセンブリ１００’’の特定の用途、ラップ３００を構成するために使用される材料、ラップ３００によって取り囲まれるハウジング１０１の量およびラップ３００をハウジング１０１に結合するために使用される保持機構に依存して変化し得る。一実施形態では、厚さＴは約１ｍｍないし約１０ｍｍである。別の実施形態では、厚さは約２ｍｍないし約５ｍｍである。
【００３６】
引き続き図５および図６を参照すると、消音材料３０２がハウジング１０１と音響減衰ラップ３００との間に介在させられてもよく、そして音響減衰ラップ３００をさらに受け容れることができる、（ハウジング１０１それ自体の不規則な外面の比較的複雑に比較して）その略均一な外面３０４を確立する。例えば、ハウジング１０１の外面を示す図１と、消音材料３０２の外面３０４を示す図５、そして消音材料３０２’の外面３０４’を示す図８とを比較されたい。消音材料３０２は、ラップ３００によって取り囲まれたその長手方向の長さと関連付けられたハウジング１０１の外面の全部または一部の周りに配置されてもよい。
【００３７】
音響減衰ラップ３００および消音材料３０２はアスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’をカプセル化し、これによって、アスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’内で生成される音響ノイズが、エンジンから車両またはその中にアスピレーター・チェックバルブアセンブリ１００’’が配置されるその他のシステムへと伝達されるのが防止される。
【００３８】
ラップ３００は、音響減衰部材１９２，１９４，１９６の使用に適した材料を含む、金属、プラスチック、セラミック、ガラスまたはその組み合わせを含む、さまざまな絶縁材料から形成することができる。消音材料３０２は、同様に、絶縁特性を有するものを含む、発泡性材料を含む、これらの材料のいずれかから形成されてもよい。
【００３９】
別の実施形態では、消音材料は、図７および図８に示すように、ハウジング１０１の外面の輪郭と一致するように成形されてもよく、これによって、ハウジング１０１の周囲に消音材料３０２’の密着嵌合スリーブが形成される。成形された消音材料３０２’は、車両エンジンシステムおよびその温度、振動、油、燃料およびまたは排気生成物への暴露および湿気といった、それが組み込まれるシステムの動作条件に耐えることができる音響減衰材料から形成されてもよい。適切な材料は、メリーランド州バルチモアのWm. T. Burnett & Co.から入手可能な成形可能な発泡体および／または不織布を含む。例えば、限定するものではないが、成形可能なフォームはポリエーテルまたはポリエステルフォームを含み、不織布は金属ウールを含み、フェルトは、動物、ミネラルウールまたはジュートフェルトおよびその組み合わせを含む。
【００４０】
図７および図８に示すように、モールド消音材料３０２’は、密着嵌合スリーブを形成するように互いに係合する複数のモールド部分として存在してもよい。ここで、モールド部分は、アセンブリ１００の中心長手方向軸線Ｂと整列させられた（紙面上で示される図面の向きに対して）垂直な平面に沿って分割された第１のモールド部分３０２’ａおよび第２のモールド部分３０２’ｂを含む。別な実施形態では、モールド部分は、密着嵌合スリーブを形成するように係合する三つ以上の部品を含んでいてもよい。モールド部分は、二つのチェックバルブ等の間での二等分で、（紙面上で示される図面の向きに対して）水平面に沿って分割されてもよい。モールド部分３０２’ａ，３０２’ｂの各々は、ハウジング１０１の外面の一部の輪郭と一致するように輪郭取りされた内面３０６，３０７それぞれを有する。図８に示すように、複数のモールド部分３０２’ａ，３０２’ｂは、ハウジングの外面に着座させられ、保持機構によって互いにかつ／またはハウジングに対して結合される。
【００４１】
保持機構は、テープ、一つ以上の保持バンドまたはスリーブ、接着剤、一つ以上のタイのシステム、ダブテール機構、スナップ嵌め部材、またはその他の適切な嵌合可能機構、およびその組み合わせを含むことができる。消音材料３０２’をハウジング１０１に対して固定するためにバンド、スリーブまたはタイのいずれか一つが使用される場合、それらはまた、固定のための取り付け機構または部材を含んでも、あるいは車両またはその中にデバイスが組み込まれるシステムに対してアセンブリを固定するのに十分な長さであってもよい。
【００４２】
別の実施形態では、消音材料は、図９に示すように、オーバーモールド消音材料３０２’’であってもよい。ここで、消音材料３０２’’はハウジング１０１の周りに密着嵌合シームレススリーブ３１２を形成する。シームレススリーブ３１２を形成するために、完成したベンチュリーデバイスまたはチェックバルブは、型の内面とベンチュリーデバイスまたはチェックバルブの外面との間の予め選択されたクリアランス距離を伴って、ベンチュリーデバイスまたはチェックバルブを位置決めする設備における射出成形機（図示せず）内に配置され、これによって消音材料が収容されるギャップが形成される。一実施形態では、消音材料が、射出成形技術および／または射出成形デバイスを使用してギャップ内に射出される。消音材料は、音を吸収し、そしてベンチュリーデバイスまたはチェックバルブがいったんシステムに結合された後に曝されるであろう環境条件に耐える、いかなる材料であってもよいが、それはまた、ベンチュリーデバイスまたはチェックバルブを形成する材料の軟化および／また融解温度よりも低い温度でギャップ内に射出するのに適した材料、例えばこれに限定されないがポリエステルフォームである。
【００４３】
図７ないし図９の実施形態では、外側音響減衰ラップ３００（図５および図６）は任意である。
【００４４】
その好ましい実施形態を参照して本発明を詳細に説明したが、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、変更および変形が可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００４５】
１００，１００’， １００’’  アスピレーター・チェックバルブアセンブリ
１０１  ハウジング
１０２  作用デバイス
１０４  上側ハウジング部分
１０６  下側ハウジング部分
１０８  原動ポート
１１０  吸込みポート
１１１  チェックバルブ
１１２  排出ポート
１１４  バイパスポート
１２０  チェックバルブ
１２４  下側バルブシート
１２５  上側バルブシート
１２６  下側バルブシート
１２７  上側バルブシート
１２８，１２９  連続外壁
１３０  壁
１３２，１３３  孔
１３４，１３５  フィンガー
１３６，１３７  シール部材
１４４  空気通路
１４６  通路
１４８  第１のポート
１５０  第２のポート
１５２  第３のポート
１５４  第４のポート
１６０，１６１  連続外壁
１６２，１６３  底壁
１６４，１６５  ピン
１６６，１６７  キャビティ
１７０  エンジン吸気クリーナー
１７２  エンジン吸気マニホールド
１７４  キャップ
１８０  原動セクション
１８１  排出セクション
１８２  第１のテーパー部分
１８３  第２のテーパー部分
１８４  出口端部
１８６，１８８  入口端部
１８９  出口端部
１９０  排出セクション
１９２  第１の音響減衰部材
１９４  第２の音響減衰部材
１９６  第３の音響減衰部材
２０２，２０３  スタンドアローンチェックバルブ
２０４  ハウジング
２０６  内部キャビティ
２１０  第１のポート
２１２  第２のポート
２１４  第１のシート
２１６  第２のシート
２３４  フィンガー
２３６  シール部材
２６４  ピン
２９２  第１の音響減衰部材
２９４  第２の音響減衰部材
２９６  第３の音響減衰部材
３００  音響減衰ラップ
３０２，３０２’， ３０２’’  消音材料
３０２’ａ  第１のモールド部分
３０２’ｂ  第２のモールド部分
３０４，３０４’  外面
３０６，３０７  内面
３１２  密着嵌合シームレススリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
0006665116.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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