(57)【要約】加圧液体を搬送するシステムのためのエネルギー減衰装置が提供される。このエネルギー減衰装置は、ホース（５４）内に配置されており、ホースの内部を入口チャンバーと出口チャンバーに分割し、かつ、両チャンバーを互いに連通させる制流器（５７）又はチュービングセクション（Ｔ）と、入口チャンバー内に配設され、該システムから液体を受け取るために入口チャンバーの入口端に接続された第１端と、液体を入口チャンバーへ搬送するために入口チャンバーの出口端から離隔されている第２開放端（６８）を有するポリマー材製の第１チューニングケーブル（６５）と、出口チャンバー内に配設されており、液体を受け取るために制流器（５７）又はチュービングセクション（Ｔ）に接続された第１端と、液体を出口チャンバーへ搬送するために出口チャンバーの出口端から離隔されている第２開放端（６９）を有するポリマー材製の第２チューニングケーブル（６６）を備えている。【選択図】図１６
2004509305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧液体を搬送するシステムの液体搬送手段に配設された、該システムのためのエネルギー減衰装置であって、
外側ホース（５４）と、
前記ホース内に配置されており、該ホースの内部を、各々入口端と出口端を有する入口チャンバーと出口チャンバーに分割し、かつ、該入口チャンバーと出口チャンバーを互いに連通させる制流器（５７）と、
前記入口チャンバー内に配設され、該システムから前記液体を受け取るために該入口チャンバーの前記入口端に接続された第１端と、該液体を該入口チャンバーへ搬送するために該入口チャンバーの前記出口端から離隔されている第２開放端（６８）を有するポリマー材製の第１チューニングケーブル（６５）と、
前記出口チャンバー内に配設されており、前記液体を受け取るために前記制流器（５７）に接続された第１端と、該液体を該出口チャンバーへ搬送するために該出口チャンバーの前記出口端から離隔されている第２開放端（６９）を有するポリマー材製の第２チューニングケーブル（６６）を備えていることを特徴とするエネルギー減衰装置。
【請求項２】
前記出口チャンバーと連通する追加のチャンバーを形成するように前記ホース（５４）内に配設された追加の制流器（５７）と、該追加のチャンバー内に配設されたポリマー材製の第３チューニングケーブル（７４）を含み、該第３チューニングケーブルは、前記液体を受け取るために前記追加の制流器に接続された第１端と、該液体を該追加のチャンバーへ搬送するために該追加のチャンバーの出口端から離隔されている第２開放端を備えていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー減衰装置。
【請求項３】
追加のチャンバーを形成する追加のホース（５４’）が設けられ、該追加のチャンバーと、前記入口チャンバーと出口チャンバーのうちの一方のチャンバーとの間に連通を設定するためのチュービング（Ｔ）が設けられ、前記追加のチャンバー内にポリマー材製の第３チューニングケーブル（７４）が配設されており、該第３チューニングケーブルの一端は、前記液体を受け取るために前記チュービング（Ｔ）に接続されており、該液体を該追加のチャンバーへ搬送するために該第３チューニングケーブルの第２開放端が該追加のチャンバーの出口端から離隔されていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー減衰装置。
【請求項４】
加圧液体を搬送するシステムの液体搬送手段に配設された、該システムのためのエネルギー減衰装置であって、
各々入口端と出口端を有するチャンバーを画定する２つの外側ホース（５４）と、
前記２つのホースを互いに接続し、該２つのホース内の前記２つのチャンバーを連通させるチュービング（Ｔ）と、
前記チャンバーのうちの一方のチャンバー内に配置されており、該システムから前記液体を受け取るために該一方のチャンバーの前記入口端に接続された第１端と、該液体を該一方のチャンバーへ搬送するために該一方のチャンバーの前記出口端から離隔されている第２開放端を有するポリマー材製の第１チューニングケーブル（６５）と、
前記チャンバーのうちの他方のチャンバー内に配設されており、前記液体を受け取るために該他方のチャンバーの前記チュービング（Ｔ）に接続された第１端と、該液体を該他方のチャンバーへ搬送するために該他方のチャンバーの前記出口端から離隔された第２開放端を有するポリマー材製の第２チューニングケーブル（６６）を備えていることを特徴とするエネルギー減衰装置。
【請求項５】
追加のチャンバーを形成する追加のホース（５４）が設けられ、該追加のチャンバーと、前記２つのチャンバーのうちの一方のチャンバーとの間に連通を設定するための追加のチュービングが設けられ、前記追加のチャンバー内にポリマー材製の第３チューニングケーブルが配設されており、該第３チューニングケーブルは、前記液体を受け取るために前記追加のチュービングに接続された第１端と、該液体を該追加のチャンバーへ搬送するために該追加のチャンバーの出口端から離隔された第２開放端を有していることを特徴とする請求項４に記載のエネルギー減衰装置。
【請求項６】
前記他方のチャンバーと連通する追加のチャンバーを形成するように前記２つのホースのうちの一方のホース内に制流器（５７）が設けられ、前記追加のチャンバー内にポリマー材製の第３チューニングケーブル（７５）が配設されており、該第３チューニングケーブルは、前記液体を受け取るために前記制流器に接続された第１端と、該液体を該追加のチャンバーへ搬送するために該追加のチャンバーの出口端から離隔された第２開放端を有していることを特徴とする請求項４に記載のエネルギー減衰装置。
【請求項７】
加圧液体を搬送するシステムの液体搬送手段に配設された、該システムのためのエネルギー減衰装置であって、
外側ホース（５４）と、
前記ホース内に配置されており、該ホースの内部を、各々入口端と出口端を有する入口チャンバーと出口チャンバーに分割し、かつ、該入口チャンバーと出口チャンバーを互いに連通させる制流器（５７）と、
前記入口チャンバー内に配設され、前記液体を前記制流器（５７）へ搬送するために該制流器（５７）に接続された第１端と、該システムから前記液体を受け取るために該入口チャンバーの前記入口端から離隔されている第２開放端を有するポリマー材製の第１チューニングケーブル（６５）と、
前記出口チャンバー内に配設されており、前記液体を該出口チャンバーへ搬送するために該出口チャンバーの前記出口端に接続された第１端と、前記制流器（５７）から離隔されている第２開放端を有するポリマー材製の第２チューニングケーブル（６６）を備えていることを特徴とするエネルギー減衰装置。
【請求項８】
加圧液体を搬送するシステムの液体搬送手段に配設された、該システムのためのエネルギー減衰装置であって、
各々入口端と出口端を有するチャンバーを画定する２つの外側ホース（５４）と、
前記２つのホースを互いに接続し、該２つのホース内の前記２つのチャンバーを連通させるチュービング（Ｔ）と、
前記チャンバーのうちの一方のチャンバー内に配置されており、該液体を前記チュービング（Ｔ）へ搬送するために該チュービング（Ｔ）に接続された第１端と、該システムから前記液体を受け取るために該一方のチャンバーの前記入口端から離隔されている第２開放端を有するポリマー材製の第１チューニングケーブル（６５）と、
前記チャンバーのうちの他方のチャンバー内に配設されており、前記液体を該他方のチャンバーへ搬送するために該他方のチャンバーの前記出口端に接続された第１端と、前記チュービング（Ｔ）から離隔された第２開放端を有するポリマー材製の第２チューニングケーブル（６６）を備えていることを特徴とするエネルギー減衰装置。
【請求項９】
前記チューニングケーブル（６５，６６）のうちの少くとも一方のチューニングケーブルの外周面に少くとも１つの孔（７３）が形成されていることを特徴とする請求項１，４，７又は８に記載のエネルギー減衰装置。
【請求項１０】
前記第２チューニングケーブル（６６）の実効長に対する前記第１チューニングケーブル（６５）の実効長の比は、５：１〜１：５の範囲であり、及び、又は、前記第１及び第２チューニングケーブル（６５，６６）の前記開放端は、それぞれ対応するチャンバーの前記出口端から１０〜２５４ｍｍ離隔されており、及び、又は、前記第１及び第２チューニングケーブル（６５，６６）は、６０〜５００ｍｍの長さを有することを特徴とする請求項１，４，７又は８に記載のエネルギー減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、加圧液体搬送システムのためのエネルギー減衰装置、及び、そのような加圧液体搬送システムにおいてエネルギーを減衰させるための方法に関する。（ここで、「加圧液体」とは、圧力下におかれた、即ち圧力をかけられた液体という意味である。）本発明は、特に、自動車のパワーステアリングユニットの液圧システム（液圧系）において、加圧液体中の圧力のパルス（脈動）を減衰させるために加圧液体搬送システムに設置するのに特に適する。ただし、本発明は、他の液圧流体（加圧液体）にも適用することができる。（ここで、「システム」とは、流体を搬送又は移送するための管系統又は装置のことをいう。）
【０００２】
発明の背景
作動液体をポンプによって循環させる液圧システムにおいては、ポンプが発生する圧力のパルス（脈動）が導管を通して伝達され、その結果、液圧液体がノイズ（騒音）及び、又は振動を発生する。自動車のパワーステアリング流体（圧油）の場合は、そのようなノイズ及び、又は振動は、例えば、パワーステアリング機構によって車輪を転回（方向転換）しながら車を非常にゆっくりした速度で駐車させるときや、駐車場から出すとき、又はアイドリング中に生じる。特に、パワーステアリング流体が流体ポンプからパワーステアリング機構を通ってステアリング装置へ移動するようなときには、大きなノイズ及び、又は振動（震え）が発生する。この分野に関する詳細な背景は、米国特許第３，３２３，３０５号に記載されているのでそれを参照されたい。又、同特許の記載は、ここに編入されたものとする。
【０００３】
排気ガスマフラーのノイズを抑止するための装置としては、いろいろな装置が知られている。例えば、米国特許第４，５０１，３４１号は、２つの側方分岐共振器を設けることを提案しており、米国特許第４，３７１，０５３号は、ガスマフラーハウジング内に多孔チューブを設けることを提案している。又、燃料噴射システムにおける圧力波の共振を制御するための方式も知られている。例えば、米国特許第５，１６８，８５５号は、導管に直接、又はバイパス導管に、制流器（流れ制限器）を備えた逆止弁を設け、そのような逆止弁を通して流体を移送することを提案している。米国特許第５，５０９，３９１号は、入口ポートと出口ポートの間で流量を制御するためのスプール弁組立体を開示している。米国特許第４，６７１，３８０号は、細長い筒状ケーシングにそれを貫通して延長する多孔管を設けることを提案している。又、Ｍ．Ｌムニヤル著「ダクト及びマフラーの音響学」に、筒状キャビティ内に配置した多孔管の形とした、ガスを搬送するための共振器が開示されている。又、米国特許第５，５３９，１６４号は、巻き線形（巻回された又はコイル巻きの）金属ケーブルを用いたパワーステアリング用エネルギー減衰ホース構造体を開示している。
【０００４】
発明の開示
従って、本発明の目的は、加圧液体を搬送するシステム（配管系）内のエネルギーを減衰させるための改良された装置及び方法を提供することである。
【０００５】
この目的を達成するために、本発明は、加圧液体搬送システム（以下、単に「システム」とも称する）から液体を受け取るための入口開口と、液体をシステムへ戻すための出口開口とを有する筒状手段と、該入口開口を貫通して該筒状手段内へ同心的に突入され、該筒状手段との間に環状空間を形成する入口導管とから成り、該入口導管の、前記筒状手段内に位置する一部分に、該入口導管から前記環状空間内へ液体を導入するための少くとも１つの孔が形成されていることを特徴とするエネルギー減衰装置を提供する。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上述した又は以下に説明する本発明の新規な特徴の１つ又はそれ以上を有する新規なエネルギー減衰装置を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、上述した又は以下に説明する本発明の新規な特徴の１つ又はそれ以上を有する、加圧液体搬送システム内のエネルギーを減衰させるための新規な方法を提供することである。
【０００８】
本発明の上記目的及び発明の内容は、添付図を参照して以下に記述する本発明の実施形態の説明から一層明らかになろう。
【０００９】
好ましい実施形態の説明
以下に、本発明の特徴を自動車のパワーステアリングシステムのためのエネルギー又は音響減衰装置に関連して説明するが、本発明の特徴は、単独で又は他のいろいろな組合せで、液体を圧力下で搬送する、自動車のパワーステアリングシステム以外のシステムのためのエネルギー減衰装置にも適用することができることを理解されたい。
従って、本発明は、添付図に示された実施形態にのみ限定されるものではなく、添付図は、本発明の広範な用途の一例を示すにすぎない。
【００１０】
添付図を参照して説明すると、図１は、本発明のエネルギー減衰装置の一実施形態を組み入れた、簡略化された自動車用パワーステアリングシステムを示す。作動中、パワーステアリングポンプ（パワーステアリング装置を駆動するための液圧流体、圧油を圧送するためのポンプ）１１は、圧力リップル（パルス変化）を発生し、それがスチールチュービング等のチュービングを通して圧力導管（高圧側導管）１２、パワーステアリングギア１３、戻り導管（低圧側導管）１４及び溜め１５へ伝えられ、最後に供給導管１６を介してポンプ１１自身に戻ってくる。図示の例では溜め１５とポンプ１１とは供給導管１６によって分離されているが、両者は、ホースや導管等によって分離せずに、単一のユニットとして構成してもよい。
【００１１】
そのような圧力リップルを、それが圧力導管１２を通してギア１３へ伝わる前に大幅に減少させ、それによってパワーステアリングポンプ１１が発生するパワーステアリングノイズ又は振動を排除又は少くとも大幅に減少させるために、本発明のエネルギー減衰装置２０が図示の例ではポンプ１１とギア１３の間に配設されている。本発明のエネルギー減衰装置２０のいろいろな実施形態を図２〜２８に示し、以下に順を追って詳しく説明する。
【００１２】
図１の圧力導管１２に配設されたエネルギー減衰装置２０は、図４に詳しく示されている。このエネルギー減衰装置２０は、リング２４によって互いに結合された部分２２と２３から成る２部分ハウジングであるキャニスター又はハウジング２１を含む。この実施形態のエネルギー減衰装置２０では、ハウジング２１内に単一のチャンバー２５が形成されている。ハウジング２１のサイズ及び形状は、それを収容するのに利用しうるスペース並びに既存の要件に応じて変更することができる。例えば、中央部分とその両側に結合した１対の同じ形のキャップ又は端部分から成る３部分構成のハウジングを用いることもできる。
【００１３】
液体は、図４に矢印によって示されるように、例えばポンプ１１の高圧側からチューブ又はパイプのような入口導管２７を通ってハウジング２１に流入する。図４から分かるように、この入口導管２７は、ハウジング２１のチャンバー２５内へ深く突入しており、液体を導管２７からチャンバー２５内へ流入させるための複数の孔又は穴２８を有している。液体は、混合区域又は流れ制御チャンバーとも称されるチャンバー２５から出口導管２９内にその側壁の複数の孔又は穴３０を通って流入する。入口導管２７及び出口導管２９は、それぞれ部位３１，３２に概略的に示されるように任意の適当な態様でハウジング２１に密封状態に結合される。図１、及び、本発明のエネルギー減衰装置を利用したパワーステアリングシステムの一例である図２の概略図に示されているように、出口導管２９は、液体、この場合はパワーステアリング流体をギア１３へ搬送することができるように圧力導管１２に接続されている。
【００１４】
図４に示される実施形態では、単一の中空チャンバーに真直ぐな入口導管を突入させ、チャンバーから真直ぐな出口導管を突出させているが、本発明の教示によれば他の構成も可能であることが判明している。例えば、図５〜２０を参照すると、本発明の他のハウジング及び導管構成が示され、それぞれ参照符号２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈ，２０Ｉ，２０Ｊ，２０Ｋ，２０Ｌ，２０Ｍ，２０Ｎ，２０Ｏ，２０Ｐによって総体的に表示されており、図４のエネルギー減衰装置２０の構成部品に対応する部品は同じ参照番号にそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏ，Ｐを付して示されている。
【００１５】
図５及び６に示された実施形態は、そのチャンバー２５内に部分的に流れ制御手段又は充填手段が充填されている点においてのみ図４の実施形態と異なる。例えば、図５のエネルギー減衰装置２０Ａのハウジング２１のチャンバー２５には、球状充填手段３４Ａが部分的に充填されている。（ここで、「部分的に」とは、チャンバーの空間全体にではなくその一部分にという意味である。）これらの充填手段３４Ａは、スチール、ゴム、プラスチック又は他の任意の適当な材料で形成された中実又は中空のビード又はボールであってよく、エネルギーの消散を増大する働きをする。充填手段３４Ａは、以下に述べる各充填手段と同様に、非腐蝕性材料で形成すべきであり、最高１４９℃（３００°Ｆ）の温度に耐えることができるものとすべきである。
【００１６】
図６の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｂでは、ハウジング２１は、不規則形状の流れ制御手段又は充填手段３４Ｂを部分的に充填されたチャンバー２５を有する。図５の充填手段３４Ａの場合と同様に、この充填手段３４Ｂも、任意の適当な材料で形成することができ、やはり中実であっても、中空であってもよく、砂利で構成することさえできる。又、作動パラメータに適合する限り、スポンジ又はフォーム状の充填手段を用いてもよい。
【００１７】
図７に示されるエネルギー減衰装置２０Ｃでは、ハウジング２１は、スチールボールのような充填手段３４Ｃを部分的に充填されているだけでなく、後に詳述するように複数のじゃま板によって複数の小チャンバーに分割されたたチャンバー２５を有する。
【００１８】
図８〜１０は、入口導管及び出口導管の一方又は両方を、先に述べた実施形態のように真直ぐな形状ではなく、曲げてもよいことを例示する実施形態である。例えば、図８のエネルギー減衰装置２０Ｄの出口導管２９Ｄは、直角に曲げられた後、ハウジング２１から導出されている。同様に、図９のエネルギー減衰装置２０Ｅの入口導管２７Ｅは、ハウジング２１に導入された後、直角に曲げられている。図８及び９のエネルギー減衰装置２０Ｄ，２０Ｅのハウジング２１のチャンバー２５内にも、所望ならば、流れ制御手段又は充填手段を設けることができる。
【００１９】
図１０に示されたエネルギー減衰装置２０Ｆにおいては、入口導管２７Ｆと出口導管２９Ｆの両方共、ハウジング２１内で直角に曲げられている。ただし、それらの導管は、上述した幾つかの実施形態におけるように真直ぐに延長させてもよい。図１０のエネルギー減衰装置２０Ｆは、又、ハウジング２１が、単一のチャンバーではなく、２つのチャンバー３５，３６に分割されているという点でも、図４〜６、図８及び９の実施形態とは異なる。ハウジング２１の２つのチャンバーへの分割は、じゃま板３７の形とした別の流れ制御手段によってなされている。じゃま板３７は、この実施形態では、ハウジング２１の中央に設けられており、液体を一方のチャンバー３５から他方のチャンバー３６へ通流させることができるように複数の孔３８を有している。やはり、この実施形態でも、チャンバー３５，３６の一方又は両方に、充填手段を設けることができる。更に、多数のじゃま板を互いに近接させて、あるいは、比較的広く離隔させて配置し、ハウジング２１を更に多くのチャンバーに分割することもできる。導管２７Ｆ，２９Ｆをそれらのじゃま板の幾つかを貫通して延長させてもよい。例えば、図７は、各々複数の孔４６を有する３枚のじゃま板４５によって４つのチャンバー４７，４８，４９，５０に分割されたハウジング２１を示す。各じゃま板４５の孔４６は、各チャンバー４７〜５０を通して液体を入口導管２７から出口導管２９へ通流させる。図示の実施形態では、入口導管２７及び出口導管２９は、ハウジング２１内深くにまで延長させてあり、従って、２枚のじゃま板４５又は３枚のじゃま板４５の全部を貫通したものとして例示されているが、入口導管２７及び出口導管２９は、必ずしもハウジング２１内にそれほど深くにまで延長させる必要はなく、所望ならば、それぞれ１枚だけのじゃま板４５を貫通するものとしてもよいすることもできる。
【００２０】
上述した好ましい実施形態では、入口導管２７は６個の孔２８を有し、出口導管２９は８個の孔３０を有するものとして図示されているが、それらの孔の個数並びに寸法及び形状は、必要に応じて変更することができる。ここに例示した実施形態では、入口導管２７の方が、出口導管２９より孔の数を少なくすべきものとされている。反対の構成も理論的に可能であるが、重要なことは、入口導管２７と出口導管２９とで、孔の数を異なる数とすることである。これらの孔の個数、及びその他のパラメータは、例えば、ポンプ１１のサイズ並びに作動条件の関数として変更される。更に、これらの孔は、入口導管又は出口導管の管壁の片側だけに設けてもよく、両側に設けてもよい。又、図示の実施例ではこれらの孔は導管の長手方向に互いに整列して配置されたものとして示されているが、それらの孔は、互い違いに配置してもよく、その他のランダム配置にしてもよい。それらの孔は、入口導管と出口導管との間で直接的な流れが生じないように入口導管の孔と出口導管の孔を互いに角度的にずらせて配置することが好ましい。例えば、入口導管と出口導管が、各々１列だけの孔を有している場合、入口導管の孔の列と出口導管の孔の列を互いに１８０°ずらせることができる。各導管が互いに好ましくは９０°離隔した２列の孔を有している場合は、一方の導管の孔の列が、他方の導管の近接した孔の列から９０°離隔するように配置することができる。
【００２１】
図１０の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｆのじゃま板３７は、ハウジングの長手に対して横断方向に延設されたものとして示されているが、同様なじゃま板を図４〜６、図８及び９の実施形態においても設けることができ、その場合、そのようなじゃま板を入口導管と出口導管の間にハウジング２１の長手方向に配設する。
【００２２】
入口導管と出口導管とは、それらのハウジング２１内での延長長さを必ずしも同じにする必要はない。又、入口導管と出口導管の直径を必ずしも同じにする必要はない。更に、入口導管と出口導管の管壁の孔の直径又は形状さえも、互いに異なるものとしてもよい。
【００２３】
上述した各実施形態はキャニスター型ハウジングを備えたものであるが、本発明の教示によれば、例えばホースやケーシングのような筒状ハウジングを用いることもできることが判明している。更に、上述した各実施形態は入口導管２７と出口導管２９とを別個の管として設けているが、本発明の教示によれば、入口導管と出口導管を単一の導管とすることもできることが判明している。例えば、図１１を参照して説明すると、この実施形態では、テフロン（登録商標）のようなポリマー材製の単一の連続したチューブ又は導管５２が設けられている。図１１には真直ぐな導管５２が示されているが、他の形状も可能である。先の各実施形態の場合と同様に、図１１に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｇにおいても、導管の周面（管壁）に孔５３が形成されている。特に、図１１の実施形態では、管壁の孔５３は、穴の形とされており、互いに１８０°離隔された２つの穴が導管の両端間の中間に配置されているが、穴５３は、一端寄りにに、例えばチューブの入口端から全長の３分の１の長さのところに配置してもよい。先に述べたように、そのような孔５３の個数及び配置はいろいろに変更することが可能であり、図１１の実施形態では導管が１本だけしか設けられていないので、管壁に設ける孔も１つだけにすることさえ可能である。あるいは又、この単一の導管５２に例えば４個の孔を形成し、そのうちの２個を導管５２の図１１でみて左半分に設け、他の２個を導管５２の右半分に設けることができる。更に、４個の孔を導管の中心軸線の周りに互いに９０°の間隔を置いて配置することもできる。又、孔５３は、楕円形等の他の任意の形状とすることができる。
【００２４】
図１１の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｇにおいては、単一の導管５２は、キャニスター型ハウジングではなく、ゴムホース５４によって囲繞されており、導管５２の外周面とホース５４の内周面との間に長さ０．７９〜９．５３ｍｍ（１／３２〜３／８ｉｎ）又はそれ以上の狭い環状空間５５が形成されている。導管５２の周面に孔５３が形成されている場合、環状空間５５は、導管５２からその孔５３を通して液圧流体（加圧液体）を受け取り、その液体は、再び、孔５３を通して導管５２へ戻される。このホース５４もポリマー材で形成してもよく、あるいは、図１３の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｉに示されるように、金属で形成してもよい。筒状手段５４は、ホースであれ、ケーシングであれ、真円筒形の断面形状を有する。
【００２５】
図１２に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｈにおいても、やはり単一の導管５２Ｈが設けられているが、この実施形態では導管５２Ｈは、ホース５４Ｈの入口端から出口端までの全長に亘っては延長しておらず、出口端の手前で終端している。導管５２Ｈは、ホース５４Ｈの出口端から０．６３５〜２２．８６ｃｍ（０．２５〜９ｉｎ）又はそれ以上手前で終端させることができる。本発明の一実施例においては、導管５２Ｈの長さを２７．９４ｃｍ（１１ｉｎ）とした場合、ホース５４Ｈの出口端から３．８１ｃｍ（１．５ｉｎ）手前で終端させる。
【００２６】
図４〜１０の実施形態と図１１の実施形態の構成を組み合わせた構成が、図１４のエネルギー減衰装置２０Ｊとして例示されている。この実施形態では、やはり２本の入口導管２７Ｊと出口導管２９Ｊが別々に設けられているが、互いに隣接して配置されておらず、入口導管と出口導管とは互いに整列され、僅かな間隙５６によって互いに離隔されている。この間隙は、例えばほぼ０．７９〜３．１８ｍｍ（１／３２〜１／８ｉｎ）とすることができ、あるいは２．５４ｃｍ（１ｉｎ）又はそれ以上とすることができる。この実施形態でもやはり、入口導管２７Ｊには孔２８が、出口導管２９Ｊには孔３０が形成されている。
【００２７】
又、図１１〜１４の各実施形態のエネルギー減衰装置にも、先に述べた他の実施形態の流れ制御手段又は充填手段３４や、じゃま板の形とした流れ制御手段等の他の特徴のうちの任意の特徴を設けることができる。更に、導管２７，２９又は５２の１つ又はそれ以上に制流手段（流れ制限手段）を設けることもできる。例えば、図１５のエネルギー減衰装置２０Ｋは、その導管５２の中央部分に制流器（流れ制限手段）５７を設けた例を示す。このような制流器５７は、導管５２の左右どちら側の端部に設けてもよく、あるいは両側の端部に設けてもよい。又、先に述べた実施形態の入口導管２７と出口導管２９のいずれか一方又は両方に制流器５７を設けることもできる。制流器５７は、制流器を貫通する通路５８は該制流器を装着したチューブ又は導管の内径より小さい。例えば、制流器５７の通路５８の直径は、９．１４４〜２．５４ｍｍ（０．３６〜０．１０ｉｎ）とすることができる。
【００２８】
図１５の実施形態おけるように両方の導管又はチューニングケーブルを制流器に接続することに代えて、図１６の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｌにおけるように、一方のチューニングケーブルの入口端を例えばコネクタ６７を介して液体搬送手段のチュービングＴに流体連通状態に接続することができる。コネクタ６７の具体的な実施形態は、本出願人の米国特許出願ドケットＮｏ．００−０５に開示されている。図１６のエネルギー減衰装置２０Ｌの右側チャンバーに配設された他方のチューニングケーブル６６は、やはり例えばコネクタ６７を介して制流器５７に接続される。
【００２９】
図１６に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｌにおいては、ケーブル６５，６６の端部６８，６９が開放しており、チュービングＴからチューニングケーブル６５に流入した液体をチャンバー７０内へ導入し、チャンバー７０からチューニングケーブル６６に流入した液体を制流器５７Ｌを介してチャンバー７１内へ導入することができるようになされている。
【００３０】
チューニングケーブル６５，６６は、ポリマー材で形成される。従って、音の速度は金属製の場合の方がはるかに速いから、これらのポリマー材製のチューニングケーブルは、金属ストリップを巻いて製造された周知の巻き線形チューニングケーブルより比例的に短くすることができる。このことは、スペースが限られている環境においてもこのタイプのエネルギー減衰装置の使用を可能にするという利点をもたらす。
【００３１】
図１６に示された実施形態では、チューニングケーブル６５，６６の端部６８，６９が開放されているだけであるが、端部を開放することに加えて、それらのチューニングケーブルのうちの少くとも１つのケーブルの外周面に少くとも１つの穴を設けることができる。例えば、図１７に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｍにおいては、左側のチューニングケーブル６５Ｍの外周面に１８０°の間隔を置いて２つの穴７３が形成されている。あるいは別法として、左側のチューニングケーブル６５Ｍに穴を形成することに代えて、右側のチューニングケーブル６６Ｍにだけ少くとも１つの穴を形成することにしてもよく、あるいは、両方のチューニングケーブル６５Ｍ，６６Ｍに少くとも１つの穴を形成してもよい。
【００３２】
図１６及び１７の実施形態では各々チューニングケーブルを有する２つだけのチャンバーが示されているが、３つ以上のチャンバーを設けることも可能である。従って、図１８に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｎにおいては、ホース手段５４Ｎ内にそれぞれ制流器５７Ｎによって互いに分離された３つのチャンバーが設けられ、各チャンバーにそれぞれのチューニングケーブル６５Ｎ，６６Ｎ，又は７４が設けられている。先の各実施形態の場合と同様に、各チューニングケーブルは、チャンバーの一端において適当な態様で結合され、他端からは離隔されていてケーブルの開放端から該チャンバーへ液体を送給するようになされている。やはり、随意選択として、各チューニングケーブルの一端を開放端とすることに加えて、１つ又は複数のチューニングケーブルの側壁に穴を設けることができる。例としてチューニングケーブル６５Ｎに穴７３が示されている。
【００３３】
図１６〜１８に示された本発明のエネルギー減衰装置においては、各々チューニングケーブルを有する２つ又はそれ以上のチャンバーに１つ又はそれ以上の制流器５７によって分割された単一の連続的ホース５４が示されているが、個別チャンバーを別の態様で設けることも可能である。例えば、図１９に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｏにおいては、２つのホースセクション５４Ｏを設け、それらの２つのホースセクションをチュービングＴのセクションによって互いに分離する構成とされている。それぞれのチャンバー内に挿入されたポリマー材製のチューニングケーブル６５Ｏ，６６Ｏの端部は、やはり、開放されており、それらのチューニングケーブルの外周面には必ずしも穴を設ける必要がないが、先の実施形態の場合のように、一方又は両方のチューニングケーブルの外周面に穴を形成してもよい。図１９の実施形態においては、チュービングＴによって分離された２つのホースセクションが示されているが、図１８の実施形態におけるように３つ以上のチャンバーを設けることも可能である。その場合、３つのチャンバーのすべてをそれぞれチュービングＴのセクションによって分離された個別のホースセクションによって形成してもよく、２つのチャンバーを図１６又は１７の実施形態の場合のように、制流器によって分割された単一の連続ホースで形成し、第３のチャンバーを該２つのチャンバー部分にチュービングＴのセクションによって接続された別個のホースセクションで形成してもよい。例えば、図２０に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｐでは、２つのチャンバーを単一のホース手段５４Ｐ内に形成して制流器５７Ｐによって互いに分離し、第３のチャンバーを右側のホースセクション５４’内に形成してそのホースセクションをチュービングＴのセクションによってホースセクション５４Ｐから分離する構成とされている。各チャンバーにそれぞれのチューニングケーブル６５Ｐ，６６Ｐ，又は７５が設けられている。各チューニングケーブルは、やはり、チャンバーの一端において適当な態様で結合され、他端からは離隔されていてケーブルの開放端から該チャンバーへ液体を送給するようになされている。先の各実施形態の場合と同様に、チューニングケーブルの少くとも１つの側壁に穴を形成することができる。
【００３４】
図１６〜２０に示されたエネルギー減衰装置の各実施形態では、チューニングケーブルの接続端は、すべて左端であるが、少くとも幾つかのチューニングケーブルに関しては、接続端を逆にし、右端を接続してもよい。例えば、図１６に示された実施形態において、チューニングケーブル６５をコネクタ６７を介してチュービングＴに接続せずに、該ケーブルの右端を制流器５７Ｌに接続してもよい。その場合、チューニングケーブル６５の左端を開放端とし、チャンバー７０の入口端から内方へ離隔させる。同様にして、他方のチューニングケーブル６６をチャンバー７１の出口端に接続し、チューニングケーブル６６の開放端をチャンバー７１の制流器５７Ｌから離隔させる。
【００３５】
例えば図１６の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｌにおいては、その長さを６０ｍｍ〜５００ｍｍとすることができ、チューニングケーブル６５対チューニングケーブル６６の長さ比を５：１〜１：５の範囲とすることができる。例えば本発明の一実施例では、チューニングケーブル６５の長さを３００ｍｍとし、チューニングケーブル６６の長さを１５０ｍｍとすることができる。３本以上のチューニングケーブルを設ける実施形態の場合は、各チューニングケーブルの長さを６０〜５００ｍｍとすることができる。
【００３６】
先に述べたように、図１６〜２０に示された実施形態のチューニングケーブルの開放端は、それぞれのチャンバーの端部から内方へ離隔されている。その間隔は、１０ｍｍ〜２５４ｍｍの範囲とし、好ましくは３０〜４０ｍｍの範囲とする。
【００３７】
先に述べた各実施形態の場合と同様に、図１６〜２０の実施形態の導管又はホース手段は、ゴム、金属又はポリマー材で形成することができる。上述したいろいろなチュービングＴは、一般に、金属で形成することが企図されているが、ゴム又はポリマー材で形成してもよい。
【００３８】
上述した各実施形態に示された入口導管２７及び出口導管２９には、主として、球状の穴２８，３０が形成されているが、これらの穴又は孔は任意の所望の形状とすることができる。例として、図２１〜２３には、入口導管及び、又は出口導管に形成する穴の幾つかの形状が示されている。例えば、図２１に示された入口導管及び、又は出口導管４０には楕円形の孔４１が形成されている。図２２の入口導管及び、又は出口導管４２には三角形の孔４３が形成されている。図２３の入口導管及び、又は出口導管４４には長方形の孔４５が形成されている。
【００３９】
又、上述した各実施形態においては入口導管及び出口導管は、ハウジング２１の１つ又は複数のチャンバー内又はホース５４内において閉鎖した端部を有するものとして示されているが、入口導管及び、又は出口導管の端部は開放させておいてもよく、あるいは、端部を開放することに加えて、導管の周面に穴を設けることもできる。
【００４０】
更に、本発明のエネルギー減衰装置２０は、図１にはポンプ１１とギア１３の間に配置されたものとして示されているが、本発明のエネルギー減衰装置は、別法として、パワーステアリングギア１３によって発生される振動を減少させるために、ギア１３と戻り導管１４の溜め１５との間に配置してもよい。更に、エネルギー減衰装置を２台設けることもできる。例えば、図２４は、制御弁１７（図１のギア１３に類似したもの）への圧力導管１２と、戻り導管１４とに１台づつ接続された、合計２台のエネルギー減衰装置２０を有するシステムを示す。図３は、本発明のエネルギー減衰装置２０を配設するスペースが制限されているためエネルギー減衰装置を収容するために圧力導管１２又は戻り導管１４を屈曲させた例を示す。この実施形態では、エネルギー減衰装置２０に随意選択の通気（ベント）手段４３が設けられている。
【００４１】
本発明のエネルギー減衰装置は、他のいろいろな音及び振動減衰装置と連携して用いることもでき、それらの他の音及び振動減衰装置も圧力導管１２及び、又は戻り導管１４に設けられる。例えば、１／４波長ケーブルチューニング（同調）組立体を、別個のホースセクション内に巻き形スチールケーブルを配設した形で設けることができる。ホースセクション内にそのようなチューニングケーブル装置を配設した構造例が、図２５及び２６に示されている。図２５は、ホースセクション又は導管６０と、その内部に配設された単一のチューニングケーブル５９から成るチューニングケーブル組立体の例を示し、図２６は、ホースセクション又は導管６０と、その内部に配設された２本の別個のチューニングケーブル５９から成るチューニングケーブル組立体の例を示す。チューニングケーブルがテフロン（登録商標）のようなポリマー材で形成されている場合は、それらの周壁に孔を穿設することもできる。
【００４２】
周知の巻き形金属製チューニングケーブルの１例が上述した米国特許第３，３２３，３０５号に記載されている。同特許の記載は、ここに編入されたものとする。
【００４３】
導管６０内に配設して成るチューニングケーブル組立体は、図２７に示されるように本発明のエネルギー減衰装置２０と直列に接続してもよく。あるいは、本発明のエネルギー減衰装置２０と並列に接続してもよい。
【００４４】
その他にも、いろいろな音及び振動減衰装置が知られている。例えば、米国特許第４，６１１，６３３号、５，１７２，７２９号及び５，２０１，３４３号を参照されたい。又、これらの特許の記載は、ここに編入されたものとする。
【００４５】
更に、本出願人の米国特許出願第０８／８５３，７７０号に開示されたばね型エネルギー減衰装置を設けることもできる。この米国特許出願の記載も、ここに編入されたものとする。これらの他の減衰装置の１つ又はそれ以上の装置を本発明のエネルギー減衰装置２０〜２０Ｐと連携して用いることもできる。
【００４６】
例えば、図２８は、チュービングＴを分岐管６２，６２に分岐し、各々の分岐管６２に、ブロック６３，６４で図解的に示されたエネルギー減衰装置を接続した構成を示す。この並列構成は、本発明のエネルギー減衰装置２０〜２０Ｐの１つと直列に接続してもよく、あるいは、ブロック６３，６４の一方を本発明のエネルギー減衰装置とし、他方を周知の減衰装置としてもよい。あるいは、又、ブロック６３，６４の両方を同じタイプの本発明のエネルギー減衰装置としてもよく、異なるタイプの本発明のエネルギー減衰装置としてもよい。
【００４７】
又、２台以上の本発明のエネルギー減衰装置を互いに直列に及び、又は並列に配置することもできる。例えば、図３の実施形態において、ホースセクションとして示されている部分を、図１１〜２０に示された本発明のエネルギー減衰装置の１つ又はそれ以上の装置によって構成することができる。更に、図３は、キャニスター型エネルギー減衰装置２０を示しているが、これに代えて図１１〜２０のエネルギー減衰装置のうちの１つ、又は本発明のエネルギー減衰装置の上述した変型例の任意の１つ、又は、本出願人の米国特許出願第０９／００６，０６８号に開示されたエネルギー減衰装置を用いることができる。米国特許出願第０９／００６，０６８号の記載は、ここに編入されたものとする。
【００４８】
図４に示された本発明のエネルギー減衰装置２０の実施例では、ハウジング２１及び入口導管２７及び出口導管２９をステンレススチールで形成した。ハウジング２１はほぼ真円筒とし、その小型版実施例では、長さを約８５ｍｍ、直径を約５０．１ｍｍ、壁厚を約１ｍｍとした。ステンレススチール製の入口導管２７及び出口導管２９は、内径を約９．５ｍｍ（３／８ｉｎ）、肉厚を約１ｍｍとした。入口導管２７及び出口導管２９の管壁に穿設した穴の直径は約３．８９ｍｍとした。
【００４９】
ハウジング又はキャニスターの内壁と、内部に配設された導管の外周面との間に十分な容積即ち空間を与えるために、導管の直径に対するハウジングの直径の比を少くとも２：１とすべきであり、１０．７：１又はそれ以上もの比としてもよい。ハウジング２１は、実質的に円筒形のキャニスターであってもよく、あるいは、卵形又は球状としてもよい。細いホース又はケーシングを用いる実施形態の場合、ホース又はケーシングの長さを数フィートもの長さとすることによって、十分なスペースを利用することができるならば、２．２ｍ（７フィート）もの非常に長いホース又はケーシングとすることによって、大きな容積を確保することができる。
【００５０】
図１１のエネルギー減衰装置２０Ｇの実施例では、ホース５４の長さを約１２．７〜１０１．６ｃｍ（５〜４０ｉｎ）又はそれ以上とし、直径を約０．９５〜１．５９ｃｍ（３／８〜５／８ｉｎ）又はそれ以上とした。導管５２の直径は、０．９５ｃｍ（３／８ｉｎ）又はそれ以下とした。
【００５１】
先に述べたように、ポンプの回転によって生じる圧力のパルスは、高調波とノイズを発生する。この現象は、本発明のエネルギー減衰装置によって得られる改善と対比して図２９のグラフに示されている。図２９のグラフにおいて、縦軸に圧力（単位：ＰＳＩ）が示され、横軸に特定のポンプのハーモニック（調波）の次数が示されている。このポンプは、１回転当り１０パルスを発生する。これらの１０のパルスは、１０番目の次数とみなされ、以下、調波は第２０次数、第３０次数・・・と続く。このグラフは、図１のシステム、即ち図４のエネルギー減衰装置２０に関してプロットされたものであるが、その際のシステム圧（系圧）を９００ＰＳＩ（ｌｂ／ｉｎ２）（６３．２７８５Ｋｇ／ｃｍ２）とし、ポンプの回転数を１２００ＲＰＭとした。ポンプの出口端の圧力（吐出圧）は、グラフの上半分に示され、エネルギー減衰装置の下流の圧力導管内の圧力は、グラフの下半分に示されている。このグラフから本発明のエネルギー減衰装置によって達成される顕著な改善を見て取ることができる。例えば、ポンプの第１０次数の調波においては、圧力パルスの約５６％の減少が達成され、第２０次数の高調波においては約６２％の減少が達成される。第２０次数以降では、圧力パルスはほとんど完全に排除される。
【００５２】
以上の説明から分かるように、本発明は、新規なエネルギー減衰装置を提供するとともに、液体搬送システム内のエネルギーを減衰させるための新規な方法を提供する。
【００５３】
以上、本発明を実施形態に関連して説明したが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明のエネルギー減衰装置の一実施形態を組み入れた、簡略化された自動車用パワーステアリングシステムの概略図である。
【図２】
図２は、本発明のエネルギー減衰装置を利用したパワーステアリングシステムの一例を示す。
【図３】
図３は、自動車のパワーステアリングシステムの特定の圧力導管又は戻り導管内に組み入れられた本発明のエネルギー減衰装置の一実施形態の概略図である。
【図４】
図４は、本発明のエネルギー減衰装置の一実施形態の断面図である。
【図５】
図５は、図４と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の第２実施形態を示す。
【図６】
図６は、図４と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の第３実施形態を示す。
【図７】
図７は、図４と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図８】
図８は、図４と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図９】
図９は、図４と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１０】
図１０は、図４と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１１】
図１１は、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態の断面図である。
【図１２】
図１２は、図１１と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１３】
図１３は、図１１と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１４】
図１４は、図１１と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１５】
図１５は、図１１と同様の断面図であるが、制流器を備えた本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１６】
図１６は、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１７】
図１７は、図１６と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１８】
図１８は、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図１９】
図１９は、図１６と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図２０】
図２０は、図１８と同様の断面図であるが、本発明のエネルギー減衰装置の更に別の実施形態を示す。
【図２１】
図２１は、入口及び、又は出口導管の部分図であり、導管に穿設された孔の形状の一例を示す。
【図２２】
図２２は、入口及び、又は出口導管の部分図であり、導管に穿設された孔の形状の他の例を示す。
【図２３】
図２３は、入口及び、又は出口導管の部分図であり、導管に穿設された孔の形状の更に他の例を示す。
【図２４】
図２４は、本発明のエネルギー減衰装置を２基組み入れた、簡略化された自動車用パワーステアリングシステムの概略図である。
【図２５】
図２５は、本発明のエネルギー減衰装置と連携して用いるためのチューニングケーブルの一実施形態を示す。
【図２６】
図２６は、本発明のエネルギー減衰装置と連携して用いるためのチューニングケーブルの他の実施形態を示す。
【図２７】
図２７は、自動車のパワーステアリングシステムの特定の圧力導管又は戻り導管内に組み入れられた別のエネルギー減衰装置と連携させた本発明のエネルギー減衰装置の一実施形態の概略図である。
【図２８】
図２８は、本発明と連携して用いるための１つの構成を示す部分ブロック図である。
【図２９】
図２９は、本発明のエネルギー減衰装置によって達成される圧力減衰におけるの改善度を示すグラフである。
【符号の説明】
１１　パワーステアリングポンプ、ポンプ
１２　圧力導管
１３　ギア、パワーステアリングギア
１４　導管
１６　供給導管
１７　制御弁
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ．２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，
２０Ｇ，２０Ｉ，２０Ｈ，２０Ｊ，２０Ｋ，２０Ｌ，２０Ｍ，
２０Ｎ，２０Ｏ，２０Ｐ　エネルギー減衰装置
２１　ハウジング
２２　ハウジング部分
２４　リング
２５　チャンバー
２７−２７Ｊ　入口導管
２８，３０　孔、穴
２９−２９Ｊ　出口導管
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ　充填手段
３５，３６　チャンバー
３７　じゃま板
３８　孔
４０　出口導管
４１　孔
４２　出口導管
４３　孔
４３　通気手段
４４　出口導管
４５　孔
４５　じゃま板
４６　孔
４７，４８，４９，５０　チャンバー
５２，５２Ｈ　導管
５３　孔、穴
５４，５４Ｈ，５４Ｎ，５４Ｏ，５４Ｐ　筒状手段、ゴムホース、ホース、ホースセクション
５５　環状空間
５６　間隙
５７，５７Ｌ，５７Ｎ，５７Ｐ　制流器
５８　通路
５９　チューニングケーブル
６０　導管
６２　分岐管
６３，６４　ブロック
６５，６６，６５Ｍ，６６Ｍ，６５Ｎ，６６Ｎ，６５Ｏ，６６Ｏ　チューニングケ　　　ーブル
６７　コネクタ
６８，６９　端部
７０　チャンバー
７１　チャンバー
７３　穴
Ｔ　チュービング
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004509305.tif 000071