JP2001522442A - 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方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 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、エネルギー減衰方法。一実施形態のエネルギー減衰装置（２０Ｋ〜２０Ｏ）は、入口開口と出口開口を有する筒状ケーシング（５７）から成り、入口導管（５２）が入口開口を通して筒状ケーシング（５７）内へ同心的に延長され、入口導管（５２）と筒状ケーシング（５７）の間に環状空間（５１）が形成される。入口導管（５２）の、筒状ケーシング（５７）内に位置する部分に、入口導管から環状空間（５１）内へ液体を導入するための少くとも１つの孔（５３）が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 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方法技術分野 本発明は、加圧液体搬送システムのための新規なエネルギー減衰装置、及び、 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、加圧液体搬送システム中の圧力のパルス（脈動）を減衰又 は防止するために加圧液体搬送システム内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。背景技術 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ボ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。 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管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４，６７１，３ ８０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。 しかしながら、エネルギーを抑制する手段として、キ ャニスター内に多孔管を設けることでも、真円筒形導管内に多孔管を設けること でもなく、加圧流体を１つの多孔管から他の多孔管へ移送することを教示した従 来技術は知られていない。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新規な装置及び方法を提供することである。 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 環状空間内へ流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。 本発明は、又、少くとも１つのチャンバーを有するハウジングと、該チャンバ ー内へ突入された入口導管と、該チャンバーから突出した出口導管とから成り、 該入口導管の、前記ハウジング内に位置する一部分に、該入口導管から前記チャ ンバー内へ流体を導入するための少くとも１つの孔が形成されており、該出口導 管の、前記ハウジング内に位置する一部分に、該チャンバーから流体 を受け取るための少くとも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。 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。 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。図面の簡単な説明 本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれらを達成する態様は、以 下に添付図を参照して述べる本発明の実施形態の説明から一層明かになろう。 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１５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１６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１７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１８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１９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２０〜２２は、それぞれ異なる孔配列を有する入口及び、又は出口導管の一 部を示す。 図２３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２４及び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いろいろな実施形態を示す。 図２６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 減衰装置の更に別の実施形態の概略図である。 図２７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２８は、本発明のエネルギー減衰装置によって得られる圧力減衰における改 善度を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態 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、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。 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、それがスチール管等の管を通して圧力導管（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。 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２〜２７に示し、以下に順を追って詳しく説 明する。 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ハウジング又はキャニスタ ー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。 液体は、矢印によって示されるように、例えばポンプ１１からチューブ又はパ イプのような入口導管２７を通って流入する。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２ ７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。 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５〜１９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，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を付して 示されている。 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。 図６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。 図７の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。 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。 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 するものとすることもできる。 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のサイズ及び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°離隔するようには位置することができる。 図１０の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｆはのじゃま板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。 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。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。 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）に孔が形成されている。詳述すれば、この実施形態では、 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つの穴が示 されている。 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が 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。図１２ の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｈには、斜めの楕円形とした孔５３を有す る特定の構成例が示されている。 図４〜１０の実施形態と図１１及び１２の実施形態の 構成を組み合わせた構成が、図１３のエネルギー減衰装置２０１に例示されてい る。この実施形態では、やはり２本の入口導管２７１と出口導管２９１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、例えばほぼ０．７９〜３．１８ｍｍ（１／３２〜１／８ｉｎ） の僅かな間隙５４によって互いに離隔されている。この実施形態でもやはり、入 口導管２７１には孔２８が、出口導管２９１には孔３０が形成されている。 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１４のエネルギー減衰装置２０Ｊは、その導管５２の図でみて右側部 分に制流器５５を設けた例を示す。このような制流器５５は、導管５２の左右ど ちら側に設けてもよく、あるいは両側に設けてもよい。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５５を設けるこ ともできる。制流器５５は、それが装着されたチューブ又は導管を通る流体の流 れを制限するためのものであるから、制流器を貫通する通路５６はそれを装着す るチューブ又は導管の内径より小さい。例えば、制流器５５の通路５６の直径は 、２．３９ 〜５．０８ｍｍ（０．０９４〜０．２０ｉｎ）とすることができる。 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 １５を参照して説明すると、この実施形態では、テフロン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１５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１５に示された実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｋにおいても、導管 の周面（管壁）に孔が形成されている。詳述すれば、図１５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。 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１５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１５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ができる。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。 図１５の実施形態のエネルギー減衰装置２０Ｋ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５７によって囲繞されており 、導管５２の外周面とホース５７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５１が形成されている。 環状空間５１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５７ もポリマー材で形成してもよく、あるいは、図１７の実施形態のエネルギー減衰 装置２０Ｍに示されるように、金属で形成してもよい。筒状手段５７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。 図１６に示される実施形態においても、やはり単一の導管５２Ｌが設けられて いるが、この実施形態では導管５２Ｌは、ホース５７Ｍの入口端から出口端まで 全長に亘って延長しておらず、出口端の手前で終端している。導管５２Ｌは、ホ ース５７Ｍ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５ ２Ｌの長さを２７．９４ｃｍ（１１ｉｎ）と した場合、ホース５７Ｍの出口端から３．８１ｃｍ（１．５ｉｎ）手前で終端さ せる。 図４〜１０の実施形態に示された構想と図１５の実施形態に示された構想の組 み合わせが、図１８のエネルギー減衰装置２０Ｎに例示されている。この実施形 態では、やはり２本の別個の入口導管２７Ｎと出口導管２９Ｎが設けられている 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 、例えばほぼ０．７９ｍｍ（好ましい）〜３．１８ｍｍ（１／３２〜１／８ｉｎ ）の僅かな間隙５４によって互いに離隔されている。この実施形態でもやはり、 入口導管２７Ｎには孔２８が、出口導管２９Ｎには孔３０が形成されている。 又、図１５〜１８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１つ又はそれ以 上の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を設けることもできる 。例えば、図１９のエネルギー減衰装置２０Ｏは、その導管５２Ｏの図でみて両 端間の中間部分に制流器５５を設けた例を示す。このような制流器５５は、導管 ５２Ｏの左右どちら側に設けてもよく、あるいは両側に設けてもよい。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 ５５を設けることもできる。制流器５５は、それが装着されたチューブ又は導管 を通 る流体の流れを制限するためのものであるから、制流器を貫通する通路５６はそ れを装着するチューブ又は導管の内径より小さい。例えば、制流器５５の通路５ ６の直径は、０．９１〜０．２５ｃｍ（０．３６〜０．１０ｉｎ）とすることが できる。 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には球状の穴２ ８，３０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２０〜２２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２０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２１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２２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。 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 又はホース５７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、その閉 鎖端壁に１つ又は複数の穴を形成してもよい。 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２３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。 本発明のエネルギー減衰装置２０は、他のいろいろな音響及び振動減衰装置と 連携して用いることもでき、それらの他の音響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２４及び２５に示されている。図２４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２本の別個のチューニングケーブル ５ ９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。周知の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のでそれを参照されたい。 導管内に配設して成るチューニングケーブル組立体は、図２６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。その他にも、いろいろな音 響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。 更に、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は、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２０〜２０Ｏと連携して用いることもできる。 例えば、図２７は、チューブＴを分岐管６２，６２に分岐し、各々の分岐管６ ２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に接続した構 成を示す。この並列構成は、本発明のエネルギー減衰装置２０〜２０Ｏ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。 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１５〜１９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１５〜１９ 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つを用いることができる。実施例 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２ １及び入口導管２７及び出口導管２９をステンレス鋼で形成した。ハウジング２ １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。ステンレス鋼製の入口導管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。 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 長さ又はそれ以上の長さ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 。 図１５のエネルギー減衰装置２０Ｋの実施例では、ホース５７の長さを約１２ ．７〜１０１．６ｃｍ（５〜２０ｉｎ）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、 ０．９５（３／８ｉｎ）又はお礼かとした。 図１１に示されたエネルギー減衰装置２０Ｇの実施例では、ハウジング２１は 、その長さを約１５．２４ｃｍ（６ｉｎ）とし、直径を約５．０８ｃｍ（２ｉｎ ）とし、壁厚を約１ｍｍとした。導管５２は、直径を約０．９５ｃｍ（３／８ｉ ｎ）とし、導管５２の直径に対するハウジング２１の直径の比を約５．３３：１ とした。別の実施例では、導管５２の直径を約１．２７ｃｍ（１／２ｉ ｎ）とし、導管５２の直径に対するハウジング２１の直径の比を４：１とした。 図１４に示されたエネルギー減衰装置２０Ｊの実施例では、ハウジング２１は 、その長さを約６．３５ｃｍ（２．５ｉｎ）とし（ただし、ハウジング２１の長 さは２５．４ｃｍ（１０ｉｎ）以上とすることもできる）、直径を約５．０８ｃ ｍ（２ｉｎ）とした。導管５２の直径は約０．９５ｃｍ（３／８ｉｎ）とし、制 流器５５の通路５６の直径を２．８７ｍｍ（０．１１３ｉｎ）とした。 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２８のグラフに示されている。図２８のグラフにおいて、縦軸に 圧力（単位：ＰＳＩ）を示され、横軸に特定のポンプの高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、高調波は第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９００ＰＳ Ｉ（ｌｂ／ｉｎ²）（６３．２７８５Ｋｇ／ｃｍ²）とし、ポンプの回転数を１２ ００ＲＰＭ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次数の高調波においては、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。 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音響又はエネルギーを減衰させるための新規 な方法を提供する。 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態に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸 脱することなく、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．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（２０〜２０ Ｏ）であって、 該システムから液体を受け取るための入口開口と、液体を該システムへ戻すた めの出口開口とを有するハウジング手段（２１，５７）と、 該入口開口から該ハウジング手段（２１，５７）内へ突入された入口導管（２ ７，５２）とから成り、 該入口導管（２７，５２）の、前記ハウジング手段（２１，５７）内に位置す る一部分に、該入口導管から該ハウジング手段の内部（２５；３５，３６；４７ 〜５０；５１）へ前記液体を導入するための少くとも１つの孔（２８，５３）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。 ２．前記ハウジング手段（２１，５７）内に前記出口開口にまで延長した出 口導管（２９，５２）が設けられており、該出口導管（２９，５２）の、前記ハ ウジング手段（２１，５７）内に位置する一部分に、該ハウジング手段の内部（ ２５；３５，３６；４７〜５０；５１）から前記液体を受け取るための少くとも １つの孔（３０，５３）が形成されており、該入口導管（２７，５２）及び出口 導管（２９，５２）の、前記ハウジング手段（２１，５７）内に位置する端部が 閉鎖又は開放されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエネルギー 減衰装置。 ３．前記ハウジング手段は、筒状手段（５７）であり、前記入口導管（５２ ，２７Ｎ）は該筒状手段（５７）内へ同心的に突入しており、該入口導管（５２ ，２７Ｎ）と該筒状手段（５７）との間に該入口導管（５２，２７Ｎ）の前記少 くとも１つの孔（２８，５３）から前記液体を受け取るための環状空間（５１） が形成されており、前記出口導管（２９，５２）は、前記筒状手段（５７）の前 記出口開口にまで同心的に延長しており、該出口導管（２９，５２）の、該筒状 手段（５７）内に位置する一部分に、前記環状空間（５１）から液体を受け取る ための少くとも１つの孔（５３，３０）が形成されていることを特徴とする請求 の範囲第２項に記載のエネルギー減衰装置。 ４．前記入口導管と出口導管は、少くとも２つの孔（５３）を有する単一導 管（５２）であり、該単一導管（５２）は、前記ハウジング手段（２１）を直線 的に貫通していること、又は、前記入口導管（２７ＮＩ，２７Ｎ）と前記出口導 管（２９１，２９Ｎ）とは直線的に整列し、好ましくは約０．０７９〜０．３１ ８ｃｍから２．５４ｃｍまでの範囲又はそれ以上の狭い間隙（５４）によって互 いに離隔されていること、又は、前記入口導管（５２Ｌ）は、前記筒状手段（５ ７）の前記出口開口の手前で終端して該出口開口との間に好ましくは約０．６３ ５〜２２．８６ｃｍ（０．２５〜９ｉｎ）又はそれ以上の間隙を形成しているこ とを特徴とする請求の範囲第 ２又は３項に記載のエネルギー減衰装置。 ５．前記筒状手段（５７）は、真円筒形の断面形状を有し、金属、ゴム又は ポリマー材で形成されており、前記入口導管及び出口導管は、ポリマー材又は金 属で形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のエネルギー減衰 装置。 ６．前記環状空間（５１）は、前記入口導管（５２，２７Ｎ）と前記筒状手 段（５７）との間に０．７９〜９．５３ｍｍ又はそれ以上の間隙を形成していこ とを特徴とする請求の範囲第３項に記載のエネルギー減衰装置。 ７．前記単一導管（５２）内に少くとも１つの制流手段（５５）が設けられ ていことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のエネルギー減衰装置。 ８．前記孔（２８，３０，５３）は、任意所望のサイズ形状、個数及び配置 又はそれらの組み合わせを有し、長手方向に整列又は互い違いに配置されており 、前記入口導管（２７）の孔（２８，５３）は、前記出口導管（２９）の孔（３ ０，５３）から角度的にずらされていることを特徴とする請求の範囲第２又は３ 項に記載のエネルギー減衰装置。 ９．前記ハウジング手段（２１，５７）は、金属、プラスチック、ゴム、フ ォーム及び砂利から成る群から選択された充填手段（３４）を部分的に充填され ており、該充填手段の形状は、球状又は不規則形状であることを特徴とする請求 の範囲第１又は２項に記載のエネルギー 減衰装置。 １０．前記入口導管（２７，５２）又は出口導管（２９，５２）の直径に対す る前記ハウジング手段（２１）の直径の比は、少くとも２：１、好ましくは２： １から１０．７：１の範囲であり、該ハウジング手段（２１）は、単一のチャン バー（２５）を有するか、又は、該ハウジング手段の内部を２つ又はそれ以上の チャンバー（３５，３６；４７〜５０）に分割する少くとも１つの孔あきじゃま 板（３７，４５）を備えていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載のエネ ルギー減衰装置。 １１．前記入口導管（２７）及び出口導管（２９）は、前記ハウジング手段（ ２１）の少くとも１つのチャンバー（２５；３５，３６；４７〜５０）内に直線 的に延長しているか、又は、所定の角度に曲げられていることを特徴とする請求 の範囲第１０項に記載のエネルギー減衰装置。 １２．請求の範囲第１又は２項に記載のエネルギー減衰装置（２０〜２０Ｏ） と、該エネルギー減衰装置と直列又は並列に設けられた任意のタイプの少くとも １つの追加のエネルギー減衰装置を含み、該追加のエネルギー減衰装置は、例え ばエラストマー材製のホース（６０）とその内部に設けられたチューニングケー ブル（５９）から成るものであることを特徴とするシステム。