JP6654148B2

JP6654148B2 - デュアルベンチュリ流路を備えたベンチュリデバイス

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Publication number: JP6654148B2
Application number: JP2016568525A
Authority: JP
Inventors: ディヴィッド・イー・フレッチャー; ブライアン・エム・グレイチェン; ジェームズ・エイチ・ミラー; キース・ハンプトン
Original assignee: Dayco IP Holdings LLC
Current assignee: Dayco IP Holdings LLC
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: US20150354600A1; BR112016028244B1; US9879699B2; EP3152489B1; WO2015191540A1; CN105378382A; EP3152489A4; US10724550B2; JP2017524853A; CN105378382B; CN106907356A; EP3152489A1; KR20170018846A; US20180128287A1; BR112016028244A2; CN106907356B; KR102238212B1

Description

本出願は、２０１４年６月９日に出願された米国仮出願第６２／００９，６５５号の利益を主張し、当該仮出願は、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。

本出願は、ベンチュリ効果を利用して真空を発生させるためのベンチュリデバイスに関し、より詳しくは、所与の原動流量に関して増大した吸込み質量流量を生み出すデュアルベンチュリシステムに関する。

エンジン、例えば車両のエンジンは、真空を発生させるためのアスピレータまたはエジェクタおよび／またはチェックバルブを含む。通常、アスピレータは、エンジン空気の一部をベンチュリ間隙を通って移動させ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。アスピレータは内部にチェックバルブを含むことがあり、あるいはシステムは別個のチェックバルブを含むことがある。チェックバルブが分離している場合、それらは、通常、真空源と真空を使用するデバイスとの間で下流に組み込まれる。

アスピレータまたはチェックバルブの大部分の作動状態の間、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、重なり合う渦が存在することを意味する。この渦は流体力学の分野ではよく知られている。作動条件に応じて、この渦の数、物理的サイズおよび位置は連続的に変化する。一時的に存在するこの渦の一つの結果は、それが流体中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にわたって生成される。この圧力波が、真空を利用するデバイスまで接続孔を通って移動するとき、異なる固有周波数が励起されることがある。この固有周波数は、空気または周囲の構造体の振動である。この固有周波数が可聴範囲内でかつ十分な大きさであれば、乱流生成騒音は、フードの下および／または車室内で聞こえる可能性がある。そうした騒音は望ましくなく、乱空気流に起因する騒音を排除または低減するために新たなアスピレータおよび／またはチェックバルブが必要とされている。

ベンチュリデバイスは、２０１４年６月３日に出願された同時係属米国特許出願第１４／２９４，７２７号（その全体はこの引用によって本明細書中に組み込まれる）に開示されるような、原動ポートおよび排出ポートを有する下側ハウジングに対して取り付けられかつベンチュリ間隙を介して作用的に接続された一つ以上の吸込みポートを備えて構成されてもよい。だが、最大の吸込みを生じる改善が望ましい。さらに、製造要件は、吸込みポートから流路に向かって先細になるベンチュリ間隙をもたらす傾向があるが、これは対称的なベンチュリ間隙を有するアスピレータよりも多くの乱流および騒音を発生させる。

したがって、原動流の吸込み発生能力をより効率的に利用するベンチュリデバイスを設計すると共に、乱流および騒音の発生が少ないベンチュリ間隙を設計することが求められている。

一態様では、ベンチュリ間隙を形成するように互いに離間して配置されると共にベンチュリ間隙に向かって収束する原動セクションおよび排出セクションを有する通路を有すると共に、概して互いに反対の位置にあって、それぞれがベンチュリ間隙と流体連通状態である第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートを有するボディを有するベンチュリデバイスが開示される。ベンチュリ間隙は、第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートの両方の近傍で、両者間の略中心点におけるよりも概ね広くなっている。

一実施形態では、ボディはさらに、ある距離だけ第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートを互いに離間させるチャンバーを有する。原動セクションの出口端部は、チャンバーが出口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいてチャンバー内に延在し、かつ、排出セクションの入口端部は、チャンバーが排出セクションの入口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいてチャンバー内に延在する。

一実施形態では、ボディはさらに、第１および第２の吸込みポートの下流にバイパスポートを備えると共に、第１の吸込みポート、第２の吸込みポートまたはバイパスポートのうちの少なくとも一つがチェックバルブの出口を形成する。別の実施形態では、第１の吸込みポートがチェックバルブの出口を形成し、かつ、第２の吸込みポートが、チェックバルブから第２の吸込みポートへと延びる一つ以上の分岐通路を介して同じチェックバルブと流体連通状態である。一つ以上の分岐通路はベンチュリ間隙と略平行である。

別の実施形態では、第１の吸込みポートの近傍の流体の流れは、流体の流れの一部が第２の通路を通って第２の吸込みポートへと流れるように分岐させられ、かつ、ベンチュリ間隙は、第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートの両方の近傍で、両者間の略中心点におけるよりも概ね広くなっている。この実施形態では、ボディはさらに、ある距離だけ第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートを互いに離間させるチャンバーを有し、かつ、原動セクションの出口端部は、チャンバーが出口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいてチャンバー内に延在する。同様に、排出セクションの入口端部は、チャンバーが排出セクションの入口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいてチャンバー内に延在し得る。この実施形態では、第２の吸込みポートは、それに接続されたキャップを含む。

別の態様では本明細書においてシステムが開示され、当該システムには、真空リザーバを含む真空を必要とするデバイスに対して真空を提供するために吸込みを発生させるために本明細書で説明するベンチュリデバイスが組み込まれる。当該システムは、ベンチュリデバイスと、ベンチュリデバイスの原動セクションに対して流体的に接続された原動流源と、ベンチュリデバイスの第１の吸込みポートおよび／または第２の吸込みポートに対して接続された真空を必要とする第１のデバイスとを備える。本システムはまた、真空を必要とする第２のデバイスを含んでいてもよく、その場合、真空を必要とする第１のデバイスは第１の吸込みポートと流体連通状態であってもよく、かつ、真空を必要とする第２のデバイスは第２の吸込みポートと流体連通状態であってもよい。

上記システムにおけるベンチュリデバイスは、第１の吸込みポートのための第１の吸込み通路を画定するために流密シールを用いてボディに接続された第１の吸込みハウジングを有していてもよく、それは、真空を必要とする第１のデバイスに対して流体的に接続されてもよい。上記システムのベンチュリデバイスは、第２の吸込みポートのための第２の吸込み通路を画定するために流密シールを用いてボディに接続された第２の吸込みハウジングを有していてもよく、それは、真空を必要とする第１のデバイスまたは真空を必要とする第２のデバイスに対して流体的に接続されてもよい。

一実施形態では、ベンチュリデバイスは第２の吸込みポートを覆うキャップを含み、かつ、第１の吸込みポートの近傍で、流体の流れは第２の通路を介して第２の吸込みポートへと分岐させられる。

システムの別の実施形態では、第１の吸込みポート、第２の吸込みポート、あるいはベンチュリデバイスの第１および第２の吸込みポートの下流のバイパスポートの少なくとも一つがチェックバルブの出口を形成する。

デュアルベンチュリ流路を備えたアスピレータチェックバルブアセンブリの一実施形態の側面図である。図１のアスピレータチェックバルブアセンブリの側方から見た長手方向断面図である。図１および図２のアスピレータチェックバルブアセンブリのベンチュリ間隙の拡大図である。デュアルベンチュリ流路を備えたアスピレータチェックバルブアセンブリの第２実施形態の側面図である。図４のアスピレータチェックバルブアセンブリの側方から見た長手方向断面図である。線６−６に沿って取った、図４のアスピレータチェックバルブアセンブリの底から見た断面図である。線７−７に沿って取った、図４のアスピレータチェックバルブアセンブリの横断面図である。線８−８に沿って取った、図４のアスピレータチェックバルブアセンブリの横断面図である。アスピレータチックバルブアセンブリの第３実施形態の側方から見た長手方向断面である。図１０のアスピレータチェックバルブアセンブリのボディの側方から見た斜視図である。アスピレータチェックバルブアセンブリの第４実施形態の側方から見た長手方向断面図である。図１１のアスピレータチェックバルブアセンブリのボディの側方から見た斜視図である。

以下の詳細な説明は本発明の一般的な原理を説明しており、その実施例は添付図面において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。

本明細書中で使用するように、「流体」とは、液体、懸濁液、コロイド、気体、プラズマまたはそれらの組み合わせを意味する。

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１０２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る。例えば、原動流源は、大気圧またはブースト圧力であってもよいアスピレータチェックバルブアセンブリ１００の原動セクション１１６に対して流体的に接続される。原動セクション１１６が大気圧に接続されるので図面の実施形態はアスピレータと呼ばれるが、実施形態はこれに限定されない。他の実施形態では、原動セクション１１６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」は好ましくはエジェクタと呼ばれる。

図１および図２を参照すると、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００は真空を必要とするデバイス１０２に接続され、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００は、ベンチュリ効果を生み出すように設計された、概ねアスピレータの長さだけ延在する通路１０４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。アスピレータチェックバルブアセンブリ１００は、通路１０４を有すると共に、エンジンまたはそれに接続されたコンポーネントに対して接続可能な四つ以上のポートを有するボディ１０６を含む。ポートは、（１）スロットルの上流に配置される、例えばエンジン吸気クリーナーからの清浄空気の供給源に接続されてもよい原動ポート１０８と、（２および３）一対の吸込みポート１１０ａ，１１０ｂと、（４）エンジンのスロットルの下流のエンジンインテークマニホールドに接続されてもよいアスピレータ出口１１２と、任意選択で（５）一つ以上のバイパスポート１１４ａ，１１４ｂとを含む。通路１０４を通る原動流体の流れは、原動ポート１０８（高圧）からアスピレータ出口１１２（低圧）に向かって移動する。図示された実施形態では、吸込みポート１１０ａ，１１０ｂは、それぞれ、吸込みハウジング１０７ａ，１０７ｂを介してポート１５４および任意の補助ポート１１５と個々に流体連通状態である。ポート１５４は、アスピレータチェックバルブアセンブリを、真空を必要とするデバイス１０２に対して接続する入口として機能し得る。一実施形態では、真空を必要とするデバイスは、両方のポート１５４に接続された一つのデバイスであってもよく、あるいは図２に示すようにそれぞれが一つのポート１５４に接続された二つの別個のデバイスであってもよい。真空を必要とする追加のデバイスが一つ以上の補助ポート１１５に接続されてもよい。各ポート１０８，１１２，１１５および１５４のそれぞれは、ホースまたはエンジン内のその他のコンポーネントに対して各ポートを接続するために、その外面にコネクター機構１１７を含むことができる。

アスピレータチェックバルブアセンブリ１００は、上側吸込みハウジング１０７ａに接続され、かつ、下側吸込みハウジング１０７ｂに接続されたボディ１０６を含む。図示された実施形態では、上側ハウジング部１０７ａおよび下側ハウジング部１０７ｂは、ボディ１０６に対するその取り付け位置を除いて同じであるが、吸込みハウジング１０７ａ，１０７ｂは同一である必要はなく、あるいはそれらは全ての同じコンポーネントを含んでいる必要はない（例えば、ただ一つのバイパスポート１１４を有する実施形態においては、吸込みハウジング１０７ａ，１０７ｂのうちの一つの関連する特徴およびボディ１０６の対応する結合機構は省略される）。上側、下側および中間部の呼称は、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。上側および下側吸込みハウジングは、例えば、超音波溶着、加熱、またはそれらの間に気密または液密シールを形成するためのその他の従来方法によってボディ１０６に対して結合される。

さらに図１および図２を参照すると、図示された実施形態では、チェックバルブ１２０ａおよび１２０ｂおよび１２１ａおよび１２１ｂは、それぞれ、吸込みハウジング１０７ａおよび１０７ｂと、そのそれぞれの吸込みポート１１０ａおよび１１０ｂならびにバイパスポート１１４ａおよび１１４ｂとの間で、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００に組み込まれている。代替的に、チェックバルブ１２０ａ，１２０ｂ，１２１ａ，１２１ｂの一つ以上が省略されてもよく、あるいはアスピレータシステムの外部コンポーネントとして設けられてもよい。チェックバルブ１２０ａ，１２０ｂは、好ましくは、流体が吸込みポート１１０ａ，１１０ｂから適用デバイス１０２へと流れるのを防止するように配置される。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、燃料蒸気パージシステム、自動トランスミッション、あるいは空気式または油圧式バルブである。

チェックバルブ１２０ａ，１２０ｂはそれぞれ、ボディ１０６の一部として第１のバルブシート１２４，１２６を含む。第１のバルブシート１２４は第１の吸込みポート１１０ａを画定し、第２のバルブシート１２６は第２の吸込みポート１１０ｂを画定し、いずれも空気通路１０４との空気流連通を可能にする。図２において、第１のバルブシート１２４は、放射状に間隔を置いて配置された複数のフィンガー１４２を含み、第２のバルブシート１２６は、シーリング部材１１１ａ，１１１ｂのためのサポート／シートを形成するためにチェックバルブ１２０ａ，１２０ｂによって画定されるキャビティ１２３ａ，１２３ｂ内に延びる放射状に間隔を置いて配置された複数のフィンガー１４４を含む。チェックバルブ１２０ａ，１２０ｂはまた、吸込みハウジング１０７ａおよび１０７ｂの一部として第２のバルブシート１２５，１２７を含み、例えばチェックバルブの閉ポジションにおいては、それに対してシーリング部材１１１ａ，１１１ｂが着座可能である。同様に、バイパスポート１１４ａ，１１４ｂのためのチェックバルブ１２１ａ，１２１ｂは、概ね、チェックバルブ１２０ａおよび１２０ｂと同じコンポーネントを含んでいるので、シーリング部材１１１ｃ，１１１ｄ以外は図中に参照数字を付していない。

ボディ１０６は、吸込みポート１１０ａ，１１０ｂによって二等分された中心長手方向軸線Ｂに沿った通路１０４を画定する。内部通路１０４は、ボディ１０６の排出セクション１４６における第２のテーパー部１２９（本明細書では排出コーンとも呼ばれる）に結合されたボディ１０６の原動セクション１１６における第１のテーパー部１２８（本明細書では原動コーンとも呼ばれる）を含む。ここで、第１のテーパー部１２８および第２のテーパー部１２９は、原動出口端部１３２が排出入口端部１３４に面しかつ両者間にベンチュリ間隙１５２を形成する状態で端部同士を突き合わせて整列させられるが（図３にさらに詳しく示される）、これは、吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを概ね互いに対向するように、かつ、それぞれをベンチュリ間隙と、したがって原動セクション１１６および排出セクション１４６の両方と流体連通状態で位置させる流体接合部を画定する。本明細書で使用するように、ベンチュリ間隙は原動出口端部１３２と排出入口端部１３４との間の直線距離を意味する。原動出口端部１３２および排出入口端部１３４の内面は（例えばアスピレータチェックバルブアセンブリの代替実施形態２００に関して図７に示すように）楕円形であるが、代替的に多角形状または湾曲形状を有していてもよい。

バイパスポート１１４ａ，１１４ｂは、排出出口端部１３６に隣接して、但しその下流で、第２のテーパーセクション１２９と交差することができる。ボディ１０６は、その後、すなわちバイパスポート１１４のこの交差点の下流で、それがアスピレータ出口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在し得る。別の実施形態（図示せず）では、バイパスポート１１４ａ，１１４ｂおよび／または吸込みポート１１０ａ，１１０ｂは、軸線Ｂに対してかつ／または互いに対して傾斜していてもよい。図１および図２の実施形態では、吸込みポート１１０ａ，１１０ｂおよびバイパスポート１１４ａ，１１４ｂは互いに整列し、ボディの中心長手方向軸線Ｂに対して同じ向きを有する。図示されていない別の実施形態では、吸込みポート１１０ａ，１１０ｂおよびバイパスポート１１４ａ，１１４ｂは互いにオフセットしていてもよく、そして接続を容易にするために、それらがつながるエンジン内のコンポーネントに対して位置決めすることができる。

図３を参照すると、原動出口端部１３２と排出入口端部１３４との間のベンチュリ間隙１５２が詳細に示されている。ボディ１０６はさらに、距離Ｄだけ、第１の吸込みポート１１０ａと第２の吸込みポート１１０ｂとを互いに離間させるチャンバー１５６を有する。原動セクションの出口端部１３２は、チャンバー１５６が出口端部１３２の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいてチャンバー１５６内に延び、そして排出セクション１４６の入口端部１３４は、チャンバー１５６が入口端部１３４の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいてチャンバー１５６内に延びる。吸込みポート１１０ａは、原動出口端部１３２の頂部１４１および排出入口端部１３４の頂部１４３に隣接して配置されるが、これはベンチュリ間隙１５２の上部１３３を画定する。吸込みポート１１０ｂは、原動出口端部１３２の下部１４５および排出入口端部１３４の下部１４７に隣接して配置されるが、これらはベンチュリ間隙１５２の下部１３５を画定する。ベンチュリ間隙１５２の幅は、吸込みポート１１０に隣接するベンチュリ間隙１５２の頂部および下部１３３，１３５における最大幅Ｗ_１から、その中心部１３７における最小幅Ｗ_２へと対照的に先細になる。この結果、ベンチュリ間隙１５２によって画定される空洞は、通路１０４を上側および下側半体１５７，１５９へと二等分する平面に関して（図示の実施形態では軸線Ｂの上下で）対称であり、これによって、流体がベンチュリ間隙１５２を通って流れるとき、非対称（例えば円錐形またはテーパー状）形態を備えたベンチュリ間隙を含むアスピレータシステムと比較して、流れ状態が改善され、そして乱流および結果として発生する騒音が低減される。

ベンチュリ間隙１５２の両側に一対の吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを含む開示されたシステムはまた、単一の吸込みポート１１０を含むシステムと比較して、所与の原動流および排出圧力に関して改善された吸込み流量を実現する。なぜなら、開示されたシステムは、通路１０４を通る原動流によって生み出されるベンチュリ効果を利用するためのより大きな能力を提供するからである。引き続き図３を参照すると、矢印１５３および１５５は、上側および下側吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを通る流体流路を示している。ベンチュリ間隙１５２を横切って通路１０４の上側半体１５７を通る原動流によって生み出されるベンチュリ力は、吸込みポート１１０ａを通る主として流路１５３に沿った吸込みをもたらす。ベンチュリ間隙１５２を横切る通路１０４の下側半体１５９を通る原動流によって生み出されるベンチュリ力は、吸込みポート１１０ｂを通る主として流路１５５に沿った吸込みをもたらす。

対照的に、ベンチュリ間隙にただ一つの吸込みポート（例えば吸込みポート１１０ａのみまたは吸込みポート１１０ｂのみ）を含むアスピレータシステムでは、その中に吸込みポートが配置される通路１０４の半体１５７，１５９上に生じるベンチュリ力のみが吸込みを生み出すために効率的に利用可能である。なぜなら、吸込みポートは、それがベンチュリ間隙１５２と交差するとき、原動流それ自体による干渉のために、通路１０４の向き合う半体１５７，１５９を介した原動流への十分なアクセスを持たないからである。例えば、吸込みポート１１０ｂではなく１１０ａを有するアスピレータシステムでは、流路１５３に寄与する通路１５４の上側半体１５７を通る原動流は完全に利用されるが、下側半体１５９を通る原動流は、吸込みポート１１０ａからのその距離によって効率的に利用することができない。したがって、開示されたシステム１００は、そこでベンチュリ効果を利用するための原動出口端部１３２の周囲の周りに、より多くのアクセスポイントを提供することによって、所与の原動流に関して（吸込みポート１１０ａ，１１０ｂの流量を一緒に加えた）増大した全吸込み流量を提供する。代替実施形態では、通路１０４および吸込みポート１１０ａ，１１０ｂの両方に直交する追加の二つの吸込みポートのような、さらなる吸込みポートを、さらに効率を高めるための追加することができる。

アスピレータおよびアスピレータチェックバルブアセンブリは、しばしば射出成形によって製造されるので、目下開示されるような従来技術のアスピレータシステムにおける対称的なベンチュリ間隙の形成は、製造プロセスの制限により困難でありかつ／または経済的に実現可能ではない。ベンチュリ間隙を形成するためには、完成した製品の空洞を保護するためにコアピンを使用しなければならず、コアピンは続いて除去しなければならない。最終製品の強度と完全性を保証するために、コアピンは、完成した製品に存在するよう意図された開口を経て挿入および除去されるべきである。コアピンの挿入および取り外しのために余分な穴は形成されるべきではなく、続いて、わざわざ、埋めなければならない。なぜなら、これは製品に弱点をもたらし、その耐用年数を制限するからである。そして、コアピンの除去を容易にするために、コアピンは、製品の内部に向かって先細になる、僅かに円錐形状であるべきである。

したがって、ベンチュリ間隙の長手方向軸線Ｂの一方側においてのみ通路１０４と連通するただ一つの吸込みポートを含む既存のアスピレータシステムでは、それを経てコアピンを挿入可能であるベンチュリ間隙の領域において通路１０４に、ただ一つの自然な開口が存在する。したがって、空洞を形成するために使用されるコアピンの円錐形状は、図３に示されるように、上部１３３から下部１３５までのその全高に沿って先細になる非対称ベンチュリ間隙を生じる。対照的に、開示されたアスピレータチェックバルブアセンブリ１００は、ベンチュリ間隙１５２の上部１３３および下部１３５の両方と連通する二つの吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを含み、それゆえ通路１０４は、固有のものとして、二つの開口を、すなわち頂部において吸込みポート１１０ａと連通するためのものと、底部において吸込みポート１１０ｂと連通するためのものとを有する。これらの開口は、中心部１３７で出会うようにピンを両方の部分１３３，１３５を経て挿入することによって、開示されたベンチュリ間隙１５２を対称的に形成するために一対の円錐コアピンの挿入を容易にし、これによって、最終製品の構造的完全性に悪影響を与えることなく、射出成形プロセスによって対称的なベンチュリ間隙１５２を効率よく形成するための仕組みが提供される。

図４ないし図８を参照すると、概して２００で示されるアスピレータチェックバルブアセンブリの代替実施形態が開示されている。図４および図５に示すように、アスピレータチェックバルブアセンブリ２００は、真空を必要とするデバイス１０２に対して接続され、通路１０４を有すると共に原動ポート１０８、一対の吸込みポート１１０ａ，１１０ｂ、アスピレータ出口１１２、そして任意選択で一つ以上のバイパスポート１１４を含むさまざまなポートを有するボディ２０６を含む。吸込みハウジング２０７は、ボディ２０６に接続され、そして、それぞれシーリング部材１１１ａ，１１１ｂを含む少なくとも一つのチェックバルブ１２０ａまたは１２１ａを協働で形成する。以下で説明しないアスピレータチェックバルブ２００のコンポーネントは、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００に関して上述したものと類似していると理解される。ボディ２０６、吸込みハウジング２０７およびキャップ２０９は一つに接続されるが、これは、超音波溶着、加熱、または両者間に気密シールを形成するためのその他の従来方法によって実現できる。

ボディ２０６は、吸込みポート１１０ａ，１１０ｂによって二等分された中心長手方向軸線Ｂに沿った通路１０４を有する。この内部通路１０４は、ボディ２０６の排出セクション１４６における第２のテーパー部１２９に対して結合されたボディ２０６の原動セクション１１６における第１のテーパー部１２８を含む。第１のテーパー部１２８および第２のテーパー部１２９は、原動出口端部１３２が排出入口端部１３４に面しかつ両者間にベンチュリ間隙１５２を形成する状態で端部同士を突き合わせて整列させられるが、これは、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００に関して先に説明したような同じ基本的対称形状および機能性を有する。製造の利点および二つの吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを横切るベンチュリ効果の効率的な利用に関する図３の説明を含む、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００に関して図示しかつ先に説明したような細部および利益は、アスピレータチェックバルブアセンブリ２００にも同等に当てはまる。

そのそれぞれが図４に示される線に沿って取ったアスピレータチェックバルブアセンブリ２００の断面部分を示している図６ないし図８を参照すると、ボディ２０６は、下側吸込みポート１１０ｂに対する流体連通をもたらす一つ以上の（図６および図８から最もよく分かる図示の実施形態では４つの）通路２０８を含む。特に、第１の吸込みポートの近傍の流体の流れは、流体の流れの一部が、第１の吸込みポート１１０ａ内へではなく、第２の吸込みポート１１０ｂへと一つ以上の通路２０８を通って流れるように分岐させられる。

図示されるように、通路２０８は、ボディ２０６それ自体に一体化された円筒形チューブであるが、通路２０８は、代替的に、いかなる形状へと形成されてもよく、そして、例えば、この目的のために設けられたそれ自体のポートを介して吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを連結するホースの形態の外部コンポーネントとして提供されてもよい。通路２０８はベンチュリ間隙とほぼ平行であってもよい。通路２０８は、原動セクション１１６あるいは排出セクション１４６と直接流体的に連通しなくてもよい。代わりに、通路２０８は、ベンチュリ間隙１５２と流体連通する第２の吸込みポート１１０ｂと流体連通する。通路２０８は、通路１０４の上側半体１５７を通る流体の流れの結果として吸込みポート１１０ａによって生み出される吸込みのための従来の流路２１２に加えて、通路１０４の下側半体１５９を通る流体の流れの結果としての吸込み発生のために、（デバイス１０２と連通している）ポート１５４から、吸込みハウジング２０７を通って、第２の吸込みポート１１０ｂに至る流路２１０（あるいは複数の流路２１０）を提供する。この結果、ベンチュリ間隙１５２を通る所与の原動流に関して、真空を必要とするデバイス１０２は、両方の吸込みポート１１０ａ，１１０ｂによって発生した吸込みを効率良く利用できる。

また、この設計は、吸込みポート１１０ａの近傍の単一のチェックバルブ１２０ａが両方の吸込みポート１１０ａ，１１０ｂを通る流れを制御することを可能とし、これによって吸込みポート１１０ｂのための専用チェックバルブの必要性を排除し、スペースおよび製造コストを節約する。

さらに、必要に応じて、通路２０８は流路２１０を塞ぐために（選択的または永久的に）密閉されてもよく、そしてキャップ２０９は、吸込みポート１１０ｂで発生した吸込み力を別のデバイス１０２に方向転換させるために（例えば、さらなるチェックバルブを含む）付加的コンポーネントで置き換えらえてもよく、これによって、アスピレータスチェックバルブアセンブリ１００と類似の構成がもたらされる。一実施形態では、通路２０８およびキャップ２０６の両方は、ユーザーがさまざまなデバイス１０２に生み出された吸込み力を選択的に作用させることを可能とするために、選択的に開閉可能であってもよい。

図９および図１０を参照すると、概して３００で示されるベンチュリデバイスの代替実施形態が示されている。ベンチュリデバイス３００は、真空を必要とするデバイス１０２に接続され、かつ、通路３０４を画定すると共に、原動ポート３０８、一対の吸込みポート３１０ａ，３１０ｂ、アスピレータ出口３１２、例えば超音波溶着、加熱、または両者間にそのようなシールを形成するためのその他の従来方法によって液密／気密シールを伴ってボディ３０６に接続されたデュアル吸込みハウジング３０７ａ，３０７ｂ、そして任意選択でデュアルバイパスポート３１４ａ，３１４ｂを含む、さまざまなポートを有するボディ３０６を含む。一実施形態では、吸込みハウジング３０７ａ，３０７ｂおよびボディ４０６は、協働で、少なくとも一つのチェックバルブ３２０ａ，３２０ｂ，３２１ａおよび３２１ｂを形成し、そして図９に示すような四つのチェックバルブの全てを含むその組み合わせを有していてもよい。以下で説明しないベンチュリデバイス３００のコンポーネントは、別な実施形態に関して先に説明したものに類似していると理解される。

ボディ３０６は、吸込みポート３１０ａ、３１０ｂによって二等分された中心長手方向軸線に沿った通路３０４を有する。この内部通路３０４は、原動出口端部３３２が排出入口端部３３４に面しかつ両者間にベンチュリ間隙３５２を形成する状態で端部同士を突き合わせて整列させられた第１のテーパー部３２８および第２のテーパー部３２９を含み、これは、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００に関して先に説明したような同じ基本的対称形状および機能性、特に、製造の利点および二つの吸込みポート３１０ａ，３１０ｂを横切るベンチュリ効果の効率的な利用を含む、図３に関して図示しかつ上述した構造および利益を有する。

図９および図１０のボディ３０６は、さらに、第１の吸込みポート３１０ａおよび第２の吸込みポート３１０ｂを距離Ｄ_３００だけ互いに離間させるチャンバー３５６を有する。原動出口端部３３２は、チャンバー３５６が原動出口端部３３２の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションでチャンバー３５６内へと延在し、かつ、排出入口端部３３４は、チャンバー３５６が入口端部３３４の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションでチャンバー３５６内へと延在する。ベンチュリ間隙３５２の幅は、概ね第１の吸込みポート３１０ａおよび第２の吸込みポート３１０ｂの近傍（最も広い点）で両者間の中心点に向かって対照的に先細になる。したがって、ベンチュリ間隙３５２は、第１の吸込みポート３１０ａおよび第２の吸込みポート３１０ｂ間の概ね中心点におけるよりも、第１の吸込みポート３１０ａおよび第２の吸込みポート３１０ｂの両方の近傍において幅広である。図３に示した幅はここでも適用可能である。

ボディ３０６によって画定されたチャンバー３５６は、半径方向内向きにかつボディ３０６の通路３０４から離れるように軸方向に（図中では上方に）延びる複数のフィンガー３４２を含む。複数のフィンガー３４２は、隣合うフィンガー同士が互いに離間して配置される配向で、チャンバー３５６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー３４２は、チェックバルブ３２０ａの一部としてシーリング部材３１１ａのためのシートを形成する。同様に、チェックバルブ３２１ａは、バイパスポート３１４ａが存在する場合、半径方向内向きにかつシーリング部材３１１ｃのためのシートを集合的に形成するボディ３０６の通路から離れるように軸方向に（図中では上方に）延びる複数のフィンガー３４２’を含むボディ３０６によって画定されるチャンバー３６６を有する。複数のフィンガー３４２’は、隣合うフィンガー同士が互いに離間して配置される配向で、チャンバー３６６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー３４２，３４２’のそれぞれは、その頂点よりも幅広なベースを有する。

複数のフィンガー３４２の頂点は、開ポジション用のシーリング部材３１１ａのためのシートを集合的に画定し、そしてフィンガー３４２’の頂点は、開ポジション用のシーリング部材３１１ｃのためのシートを画定する。図９および図１０の実施形態では、チェックバルブ３２０ｂおよび３２１ｂが存在するので、複数のフィンガー３４２のそれぞれは、そのベースを起点としかつベースから離れるように軸方向に突出して頂点で終端する鏡像フィンガー３４４を含む。鏡像フィンガー３４４はフィンガー３４２と一体である。鏡像フィンガー３４４の頂点はシーリング部材３１１ｂのためのシートを集合的に画定する。同様に、鏡像フィンガー３４４’は、フィンガー３４２’が存在する場合、複数のフィンガー３４２’と一体であり、そのベースを起点とし、そしてそのベースから離れるように軸方向に（図中では下方に）延びる。複数の鏡像フィンガー３４４’の頂点はシーリング部材３１１ｄのためのシートを画定する。

図１１および図１２を参照すると、概して４００で示されるベンチュリデバイス４００の代替実施形態が開示されている。ベンチュリデバイス４００は、真空を必要とするデバイス４０２に接続され、かつ、通路４０４を画定すると共に、原動ポート４０８、一対の吸込みポート４１０ａ，４１０ｂ、アスピレータ出口４１２、例えば超音波溶着、加熱、または両者間にそのようなシールを形成するためのその他の従来方法によって液密／気密シールを伴ってボディ４０６に接続された吸込みハウジング４０７、そして任意選択でデュアルバイパスポート４１４ａ，４１４ｂを含む、さまざまなポートを有するボディ４０６を含む。吸込みハウジング４０７およびボディ４０６は、協働で、チェックバルブ４２０および／または４２１を形成するが、これは、もし存在する場合には、それぞれシーリング部材４１１，４１１’を含む。さらに、ベンチュリデバイス４００は、それぞれ、チャンバー４５６の端部およびチャンバー４６６の端部を画定する第１のキャップ４０９ａおよび第２のキャップ４０９ｂを含む。第１および第２のキャップ４０９ａ，４０９ｂは、例えば、超音波溶着、加熱またはそのようなシールを形成するためのその他の従来方法によって、液密／気密シールを伴って、それに対して接続される。以下で説明しないベンチュリデバイス４００のコンポーネントは、別の実施形態に関して先に説明したものと類似していると理解される。

ボディ４０６は、吸込みポート４１０ａ，４１０ｂによって二等分された中心長手方向軸線に沿った通路４０４を有する。この内部通路４０４は、原動出口端部４３２が排出入口端部４３４に面した状態で端部同士を突き合わせて整列させられかつ両者間にベンチュリ間隙４５２を画定する第１のテーパー部４２８および第２のテーパー部４２９を含む。ベンチュリ間隙４５２は、アスピレータチェックバルブアセンブリ１００に関して先に説明したような同じ基本的対称形状および機能性、特に、製造の利点および二つの吸込みポート４１０ａ，４１０ｂを横切るベンチュリ効果の効率的な利用を含む、図３に関して図示しかつ上述した構造および利益を有する。

図１１および図１２のボディ４０６は、さらに、第１の吸込みポート４１０ａおよび第２の吸込みポート４１０ｂを距離Ｄ_４００だけ互いに離間させるチャンバー４５６を有する。原動出口端部４３２は、チャンバー４５６が原動出口端部４３２の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションでチャンバー４５６内へと延在し、かつ、排出入口端部４３４は、チャンバー４５６が入口端部４３４の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションでチャンバー４５６内へと延在する。ベンチュリ間隙４５２の幅は、概ね第１の吸込みポート４１０ａおよび第２の吸込みポート４１０ｂの近傍（最も広い点）で両者間の中心点に向かって対照的に先細になる。したがって、ベンチュリ間隙４５２は、第１および第２の吸込みポート４１０ａ，４１０ｂ間の概ね中心点におけるよりも、第１の吸込みポート４１０ａおよび第２の吸込みポート４１０ｂの両方の近傍において幅広である。図３に示した幅はここでも適用可能である。

ボディ３０６によって画定されたチャンバー４５６は、半径方向内向きにかつボディ４０６の通路４０４から離れるように軸方向に（図中では上方に）延びる複数のフィンガー４４２を含む。複数のフィンガー４４２は、隣合うフィンガー同士が互いに離間して配置される配向で、チャンバー４５６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー４４２は、チェックバルブ４２０の一部としてシーリング部材４１１のためのシートを形成する。同様に、チェックバルブ４２１は、バイパスポート４１４ａ，４１４ｂが存在する場合、半径方向内向きにかつシーリング部材４１１’のためのシートを集合的に形成するボディ４０６の通路４０４から離れるように軸方向に（図中では上方に）延びる複数のフィンガー４４２’を含むボディ４０６によって画定されるチャンバー４６６を有する。複数のフィンガー４４２’は、隣合うフィンガー同士が互いに離間して配置される配向で、チャンバー４６６の内壁からの突起として放射状に配置される。複数のフィンガー４４２，４４２’のそれぞれは、その頂点よりも幅広なベースを有する。複数のフィンガー４４２の頂点は、開ポジション用のシーリング部材４１１用のシートを集合的に画定し、そしてフィンガー４４２’の頂点は、開ポジション用のシーリング部材４１１’用のシートを画定する。

本発明を詳細に、その好ましい実施形態を参照して説明したが、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。

１００アスピレータチェックバルブアセンブリ
１０２デバイス
１０４空気通路（内部通路）
１０６ボディ
１０７ａ上側ハウジング部
１０７ｂ下側ハウジング部
１０８原動ポート
１１０，１１０ａ，１１０ｂポート
１１１ａ〜ｃシーリング部材
１１２ポート（アスピレータ出口）
１１４，１１４ａ，１１４ｂバイパスポート
１１５補助ポート
１１６原動セクション
１１７コネクター機構
１２０ａ，１２０ｂ，１２１ａ，１２１ｂチェックバルブ
１２３ａ，１２３ｂキャビティ
１２４第１のバルブシート
１２５第２のバルブシート
１２６第１のバルブシート
１２７第２のバルブシート
１２８第１のテーパー部
１２９第２のテーパー部
１３２原動出口端部
１３３頂部（上部）
１３４排出入口端部
１３５下部
１３６排出出口端部
１３７中心部
１４１頂部
１４２フィンガー
１４３頂部
１４４フィンガー
１４５下部
１４６排出セクション
１４７下部
１５２ベンチュリ間隙
１５３流路
１５４ポート
１５５流路
１５６チャンバー
１５７上側半体
１５９下側半体
２００アスピレータチェックバルブアセンブリ
２０６ボディ
２０７ハウジング
２０８通路
２０９キャップ
２１０，２１２流路
３００ベンチュリデバイス
３０４内部通路
３０６ボディ
３０７ａ，３０７ｂハウジング
３０８原動ポート
３１０ａ，３１０ｂポート
３１１ａ〜ｄシーリング部材
３１２アスピレータ出口
３１４ａ，３１４ｂデュアルバイパスポート
３２０ａ，３２０ｂ，３２１ａチェックバルブ
３２８第１のテーパー部
３２９第２のテーパー部
３３２原動出口端部
３３４排出入口端部
３４２，３４２’ フィンガー
３４４，３４４’ 鏡像フィンガー
３５２ベンチュリ間隙
３５６，３６６チャンバー
４００ベンチュリデバイス
４０４内部通路
４０６ボディ
４０７，４０７ａ，４０７ｂハウジング
４０８原動ポート
４０９ａ第１のキャップ
４０９ｂ第２のキャップ
４１０ａ，４１０ｂポート
４１１，４１１’ シーリング部材
４１２アスピレータ出口
４１４ａ，４１４ｂデュアルバイパスポート
４２０，４２１チェックバルブ
４２８第１のテーパー部
４２９第２のテーパー部
４３２原動出口端部
４３４排出入口端部
４４２，４４２’ フィンガー
４５２ベンチュリ間隙
４５６，４６６チャンバー

Claims

ベンチュリデバイスであって、
ベンチュリ間隙を形成するように互いに離間して配置されると共にいずれも前記ベンチュリ間隙に向かって収束する内部テーパー部を有する原動セクションおよび排出セクションを有する通路を有すると共に、互いに反対の位置にあって、それぞれが前記ベンチュリ間隙と流体連通状態である第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートを有するボディを備え、
前記ボディはさらに、ある距離だけ、前記第１の吸込みポートおよび前記第２の吸込みポートを互いに離間させるチャンバーを有し、前記チャンバーは、
前記原動セクションの出口端部であって、前記チャンバーが前記出口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいて前記チャンバー内に延在する前記原動セクションの出口端部と、
前記排出セクションの入口端部であって、前記チャンバーが前記排出セクションの前記入口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいて前記チャンバー内に延在する前記排出セクションの入口端部と、を有し、
前記ベンチュリ間隙を形成する、前記原動セクションの前記出口端部および前記排出セクションの前記入口端部の端面はいずれも、前記ベンチュリ間隙の上部および下部から、前記通路を上側および下側半体へと二等分する平面における中心点へと先細になっており、これによって、前記ベンチュリ間隙は、前記吸込みポートに隣接する前記ベンチュリ間隙の前記上部および前記下部における最大幅Ｗ _１から、前記中心点における最小幅Ｗ _２へと対称的に先細になる幅を有する、ベンチュリデバイス。
前記チャンバーは半径方向内向きにかつ前記ボディの前記通路から離れるように延在する複数のフィンガーを含み、前記複数のフィンガーはチェックバルブの一部としてシーリング部材のためのシートを形成する、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記複数のフィンガーのそれぞれは、頂点におけるよりも広いベースを有する、請求項２に記載のベンチュリデバイス。
前記複数のフィンガーのそれぞれは、前記ベースを起点とし、かつ、前記ベースから離れるように前記ベースに対して直交する方向に突出する鏡像フィンガーを含む、請求項３に記載のベンチュリデバイス。
前記ボディは、さらに、前記第１および第２の吸込みポートの下流にバイパスポートを備える、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記第１の吸込みポート、前記第２の吸込みポートまたは前記バイパスポートのうちの少なくとも一つがチェックバルブの出口を形成する、請求項５に記載のベンチュリデバイス。
前記第１の吸込みポートはチェックバルブの出口を形成し、かつ、前記第２の吸込みポートは、前記チェックバルブから前記第２の吸込みポートへと延びる一つ以上の分岐通路を介して、同じチェックバルブと流体連通状態である、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
前記一つ以上の分岐通路は、前記ベンチュリ間隙と略平行である、請求項７に記載のベンチュリデバイス。
前記第１の吸込みポートの近傍の流体の流れは、前記流体の流れの一部が第２の通路を通って前記第２の吸込みポートへと流れるように分岐させられる、請求項１に記載のベンチュリデバイス。
システムであって、
ベンチュリデバイスであって、ベンチュリ間隙を形成するように互いに離間して配置されると共にいずれも前記ベンチュリ間隙に向かって収束する内部テーパー部を有する原動セクションおよび排出セクションを有する通路を有すると共に、互いに反対の位置にあって、それぞれが前記ベンチュリ間隙と流体連通状態である第１の吸込みポートおよび第２の吸込みポートを有するボディを備え、前記ボディはさらに、ある距離だけ、前記第１の吸込みポートおよび前記第２の吸込みポートを互いに離間させるチャンバーを有し、前記チャンバーは、前記原動セクションの出口端部であって、前記チャンバーが前記出口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいて前記チャンバー内に延在する前記原動セクションの出口端部と、前記排出セクションの入口端部であって、前記チャンバーが前記排出セクションの前記入口端部の外面全体の周りに流体の流れをもたらすポジションにおいて前記チャンバー内に延在する前記排出セクションの入口端部と、を有し、前記ベンチュリ間隙を形成する、前記原動セクションの前記出口端部および前記排出セクションの前記入口端部の端面はいずれも、前記ベンチュリ間隙の上部および下部から、前記通路を上側および下側半体へと二等分する平面における中心点へと先細になっており、これによって、前記ベンチュリ間隙は、前記吸込みポートに隣接する前記ベンチュリ間隙の前記上部および前記下部における最大幅Ｗ _１から、前記中心点における最小幅Ｗ _２へと対称的に先細になる幅を有する、ベンチュリデバイスと、
前記ベンチュリデバイスの前記原動セクションに対して流体的に接続された原動流源と、
前記ベンチュリデバイスの前記第１の吸込みポートおよび／または前記第２の吸込みポートに対して接続された真空を必要とする第１のデバイスと、
を備える、システム。
真空を必要とする第２のデバイスをさらに備え、真空を必要とする前記第１のデバイスは前記第１の吸込みポートと流体連通状態であり、かつ、真空を必要とする前記第２のデバイスは前記第２の吸込みポートと流体連通状態である、請求項１０に記載のシステム。
前記第１の吸込みポートのための第１の吸込み通路を形成するために流密シールを用いて前記ボディに対して接続された第１の吸込みハウジングをさらに備え、前記第１の吸込み通路は、真空を必要とする第１のデバイスに対して流体的に接続される、請求項１１に記載のシステム。
前記第２の吸込みポートのための第２の吸込み通路を形成するために流密シールを用いて前記ボディに対して接続された第２の吸込みハウジングをさらに備え、前記第２の吸込み通路は、真空を必要とする前記第１のデバイスあるいは真空を必要とする前記第２のデバイスに対して流体的に接続される、請求項１２に記載のシステム。
前記第２の吸込みポートを覆うキャップをさらに備える、請求項１３に記載のシステム。
前記第１の吸込みポート、前記第２の吸込みポート、または前記第１および第２の吸込みポートの下流のバイパスポートのうちの少なくとも一つがチェックバルブの出口を形成する、請求項１１に記載のシステム。
前記第１の吸込みポートの近傍の流体の流れは、前記流体の流れの一部が第２の通路を通って前記第２の吸込みポートへと流れるように分岐させられる、請求項１１に記載のシステム。
前記チャンバーは半径方向内向きにかつ前記ボディの前記通路から離れるように延在する複数のフィンガーを含み、前記複数のフィンガーはチェックバルブの一部としてシーリング部材のためのシートを形成する、請求項１に記載のベンチュリデバイス。