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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6861768
(24)【登録日】2021年4月1日
(45)【発行日】2021年4月21日
(54)【発明の名称】エンジンシステムのノイズ減衰ユニット
(51)【国際特許分類】
F15D 1/02 20060101AFI20210412BHJP
F02M 35/10 20060101ALI20210412BHJP
【ＦＩ】
F15D1/02 A
F02M35/10 101N
F02M35/10 301L
【請求項の数】13
【外国語出願】
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2019-143779(P2019-143779)
(22)【出願日】2019年8月5日
(62)【分割の表示】特願2016-537460(P2016-537460)の分割
【原出願日】2014年12月9日
(65)【公開番号】特開2019-215085(P2019-215085A)
(43)【公開日】2019年12月19日
【審査請求日】2019年8月6日
(31)【優先権主張番号】61/971,008
(32)【優先日】2014年3月27日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/913,668
(32)【優先日】2013年12月9日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】512309299
【氏名又は名称】デイコ アイピー ホールディングス，エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＹＣＯ ＩＰ ＨＯＬＤＩＮＧＳ，ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】キース・ハンプトン
(72)【発明者】
【氏名】ディヴィッド・フレッチャー
(72)【発明者】
【氏名】ブライアン・エム・グレイチェン
(72)【発明者】
【氏名】レックス・ブラヴォ
【審査官】
小岩 智明
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許第３８９８０６３（ＵＳ，Ａ）
【文献】
登録実用新案第３００９３２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開昭５２−０９２９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
韓国登録特許第１０−０９２５８６９（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】
特開２００７−０３２７７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−１８２２２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０７−２２９４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−０４２３２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実公昭４５−０２２４０３（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】
実開平０７−００４８１６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
独国特許出願公開第１０２００８００５９８７（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ１５Ｄ １／００− １／１４
Ｆ０１Ｎ １／００− １／２４
Ｆ０２Ｍ ３５／００−３５／１６
Ｇ１０Ｋ １１／１６−１１／１６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンの流体流れ経路に連結可能なノイズ減衰ユニットであって、
第１のポートを画定する第１のハウジング部と第２のポートを画定する第２のハウジング部とから本質的になるハウジングであって、前記第１のハウジング部と前記第２のハウジング部とが流体密封シールで一体にかみ合わされて前記第１のポートと前記第２のポートとに流体連通する内部空洞部を画定しているハウジングと、
前記内部空洞部内に着座してきつく嵌合するような寸法になされた多孔質ノイズ減衰材料であって、当該多孔質ノイズ減衰材料が、多孔質材料の積層された複数のプラグを備え、積層された複数の前記プラグの一つがそれを貫通する貫通穴を有し、別の一つが部分的な内通穴を有し、それらの組合せが積層されて前記第１のポートと前記第２のポートとほぼ一列の空洞部を形成する、多孔質ノイズ減衰材料と、
を含んでなり、
前記内部空洞部を介した前記第１のポートから前記第２のポートの流体流れが、前記多孔質ノイズ減衰材料を介してのみであって、
前記貫通穴または部分的な前記内通穴が、前記多孔質材料の孔よりもそれぞれ大きいことを特徴とするノイズ減衰ユニット。
第１のポートを画定する第１のハウジング部と第２のポートを画定する第２のハウジング部とから本質的になるハウジングであって、前記第１のハウジング部と前記第２のハウジング部とが流体密封シールで一体にかみ合わされて前記第１のポートと前記第２のポートとに流体連通する内部空洞部を画定しているハウジングと、
前記内部空洞部内に着座してきつく嵌合するような寸法になされた多孔質ノイズ減衰材料であって、当該多孔質ノイズ減衰材料が、多孔質材料の積層された複数のプラグを備え、積層された複数の前記プラグの一つがそれを貫通する貫通穴を有し、別の一つが部分的な内通穴を有し、それらの組合せが積層されて前記第１のポートと前記第２のポートとほぼ一列の空洞部を形成する、多孔質ノイズ減衰材料と、
を含んでなり、
前記内部空洞部を介した前記第１のポートから前記第２のポートの流体流れが、前記多孔質ノイズ減衰材料を介してのみであって、
前記貫通穴または部分的な前記内通穴が、前記多孔質材料の孔よりもそれぞれ大きいことを特徴とするノイズ減衰ユニット。
【請求項2】
前記第１のポートおよび前記第２のポートが互いに対向して整列し、前記多孔質ノイズ減衰材料が前記第１のハウジング部の第１の座部と前記第２のハウジング部の第２の座部との間で挟まれていることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項3】
前記第１のポートおよび前記第２のポートの1つまたは両方がエルボを含むことを特徴とする、請求項２に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項4】
前記第１のハウジング部および前記第２のハウジング部の一方がノイズ減衰部材のための容器を画定し、その他方が前記容器のためのキャップを画定していることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項5】
前記第１のハウジング部と前記第２のハウジング部との間に着座され、その間に流体密封シールをもたらすシール部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項6】
前記貫通穴が３ｍｍから５ｍｍの直径を有していることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項7】
部分的な前記内通穴が、略円錐形である空洞部を画定していることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項8】
前記内通穴が３ｍｍから５ｍｍの直径を有していることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項9】
前記空洞部が略円錐形または略漏斗形であることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項10】
前記多孔質ノイズ減衰材料が、編組または梨地仕上げのワイヤ、焼結粒子、編組または梨地仕上げのファイバー、プラスチック、セラミックス、或いは、ガラスで作られていることを特徴とする、請求項１に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項11】
前記多孔質ノイズ減衰材料がプラグの形状であることを特徴とする、請求項１０に記載のノイズ減衰ユニット。
【請求項12】
ベンチュリ部および／またはチェックバルブを備えた真空を生成するデバイスと、
前記ベンチュリ部および／または前記チェックバルブの下流に位置する請求項１に記載のノイズ減衰ユニットと、
を含んでなることを特徴とする内燃機関の流体流れシステム。
前記ベンチュリ部および／または前記チェックバルブの下流に位置する請求項１に記載のノイズ減衰ユニットと、
を含んでなることを特徴とする内燃機関の流体流れシステム。
【請求項13】
前記多孔質ノイズ減衰材料が、編組または梨地仕上げのワイヤ、焼結粒子、編組または梨地仕上げのファイバー、プラスチック、セラミックス、或いは、ガラスで作られていることを特徴とする、請求項１２に記載の流体流れシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照本出願は、2013年12月9日に出願された米国仮出願第61/913,668号および2014年3月27日に出願された米国仮出願第61/971,008号の利益を主張する。
【0002】
本出願は、内燃機関のようなエンジンシステム内のノイズ減衰に関し、より詳細には、エンジンの流体流れ経路内に挿入されるように構成されたハウジング内の多孔質部材の含有に関する。
【背景技術】
【0003】
たとえば乗り物のエンジンなどのエンジンは、吸引器および/またはチェックバルブを含むことが多い。概して、エンジンの空気のいくらかをベンチュリを通して流れるように誘導することによってエンジンマニホールドの真空より低い真空を生成するために吸引器が使用される。吸引器は、そこにチェックバルブを含んでもよく、または、システムが分離されたチェックバルブを含んでもよい。チェックバルブが分離されるとき、それらは、概して真空源と真空を使用する装置との間の下流に含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
吸引器またはチェックバルブの大半の動作状態の間、流れは、乱流として分類される。これは、空気のバルク動作(bulk motion)にくわえ、重ね合わせられた渦が存在することを意味する。これらの渦は、流体力学の分野においてよく知られている。動作状態によって、これらの渦の数、物理的寸法および位置は、連続的に変化する。過渡ベース(transient basis)において存在するこれらの渦の1つの結果は、それらが流体内に圧力波を生成することである。これらの圧力波は、周波数および大きさの範囲にわたり生成される。これらの圧力波が接続する穴を通してこの真空を使用する装置へと伝わるとき、様々な自然周波数が励起され得る。これらの自然周波数は、空気または周囲の構造のいずれかの振動である。これらの自然周波数が可聴域にありかつ十分な大きさである場合、これにより乱流生成ノイズが、フード下およびまたは車室内のいずれかで聞こえ得る。こうしたノイズは望ましくなく、乱流空気流れに起因するノイズを排除しまたは低減するための新しい装置が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
1つの態様において、流体流れ経路の一部分としてシステム内に連結可能なノイズ減衰ユニットが開示される。こうしたユニットは、内部空洞部を画定するとともに第1のポートおよび第2のポートを有するハウジングであって、第1のポートおよび第2のポートが流体流れ経路にそれぞれ連結可能であると共に内部空洞部を通して互いに流体連通する、ハウジングと、ハウジングの内部空洞部内において第1のポートと第2のポートとの間の流体連通の流れの中に配置されたノイズ減衰部材と、を含む。ノイズ減衰部材は、ノイズ減衰部材を通して流れる第1のポートと第2のポートとの間の流体連通を可能とする。1つの実施形態において、第1のポートおよび第2のポートは、互いに対向して配列される。
【0006】
別の実施形態において、第1のポートおよび第2のポートの1つまたは複数は、エルボ(elbow)を含む。エルボを有するハウジングの部分は、エルボを他の部分に含まれるポートに対し360度半径内の任意の角度で配向させて、他の部分に対してシール取り付けするように(for sealing attachment)配置可能である。1つの実施形態において、第1のポートおよび第2のポートの一方は、ハウジングの上部または底部から内部空洞部に入り、他方は、ハウジングの側部から入り、任意にはエルボを含む。さらに、ハウジングに入る第1のポートおよび第2のポートのいずれかは、概してハウジングの中心から偏心している。
【0007】
1つの実施形態において、ノイズ減衰部材は、多孔質材料を含む。くわえて、ノイズ減衰部材は、これを通して流体連通のために第1のポートまたは第2のポートの少なくとも1つと配列される1つまたは複数の穴を含んでもよい。ノイズ減衰部材内の1つまたは複数の穴は、多孔質材料の孔よりも大きい。
【0008】
別の実施形態において、ノイズ減衰部材は、これを通して流体連通のために第1のポートまたは第2のポートの少なくとも1つと配列される1つまたは複数の穴を含む。第1のポートと第2のポートとの間の流体連通は、ノイズ減衰部材の1つまたは複数の外側周りの二次的な流体流れ経路を含んでもよい。ノイズ減衰部材の1つまたは複数の側部周りの流れ経路を容易にするために、内部空洞部が、その内底部から内部空洞部内へと上向きに延在する複数の支持部材を含み、複数の支持部材が、全体として、ノイズ減衰部材が配置される第1の座部を画定するようになっていてもよい。さらに、内部空洞部は、複数の位置決め部材を含んでもよい。複数の位置決め部材は、概して各複数の支持部材よりもそれぞれ長く、音減衰部材に対して並列されるように配置される。さらに、複数の支持部材は、ノイズ減衰部材の下の流体流れのために複数の経路を画定するように互いに離間されてもよい。
【0009】
1つの実施形態において、ノイズ減衰部材は、内部空洞部の内壁から離間された位置において内部空洞部内に配置され、これによって、ノイズ減衰部材と内壁との間の流体流れ経路を画定し、これは、ノイズ減衰部材の下の複数の経路と流体連通する。ノイズ減衰部材の下の内底部は、横断面として見たときに概してホーントーラス(horn torus)の半分の内周面のような形状とされてもよい。
【0010】
別の実施形態において、ノイズ減衰部材は、ハウジング内においてきつく嵌合するような寸法にされ、これにより音減衰部材を通る流体流れのみを画定する。この実施形態において、ノイズ減衰部材は、開いた第1の端部および閉じられた第2の端部を有する空洞部をそこに含んでもよい。空洞部は、ノイズ減衰部材を画定する多孔質材料のそれよりも大きな孔を有する。1つの実施形態において、空洞部は、略円錐形の形状となり、積層された複数のプラグによって画定されてもよく、複数のプラグのうちの1つのプラグが窪みを有し、その他のプラグが貫通穴を有する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】流体流れ経路の一部分となるように連結可能な音減衰ユニットの正面斜視図 である。
【図3A】貫通する中心穴を有する音減衰部材の1つの実施形態の上面斜視図である。
【図3B】多孔質の音減衰部材の上面斜視図である。
【図3C】貫通する複数の穴を有する音減衰部材の別の実施形態の上部平面図である。
【図3D】円錐またはじょうご形の中心穴を有する音減衰部材の1つの実施形態の上面斜視図である。
【図3E】凹部をそこに有する音減衰部材の1つの実施形態の上面斜視図である。
【図4】流体流れ経路の一部分となるように連結可能な音減衰ユニットの第2の実施形態の正面斜視図である。
【図10】そこに積層された複数の多孔質の音減衰部材を有する音減衰ユニットの実施形態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の詳細な説明は、本発明に係る一般的な原理を示し、その例示は、添付の図面に付加的に示される。図中、類似した参照符号は、同等または機能的に類似した要素を示す。
【0013】
本明細書において用いられる場合、「流体」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意味する。
【0014】
図1は、全体的に参照符号10で示された、たとえば乗り物のエンジンのようなエンジン内で使用されるノイズ減衰ユニットの外観図である。エンジンは、内燃機関であってもよく、乗り物および/またはエンジンは、真空を必要とする装置を含んでもよい。チェックバルブおよびまたは吸引器は、エンジンスロットルの前およびエンジンスロットルの後において内燃機関と連結されることが多い。エンジンおよびそのすべての構成要素および/またはサブシステムは、図中に示されておらず、エンジン構成要素および/またはサブシステムは、内燃機関に共通である任意の構成要素を含んでもよいことを理解されたい。ブレーキブーストシステムは、吸引器および/またはチェックバルブと連結され得るサブシステムの1つの例である。別の実施形態において、燃料蒸気パージシステム、排気再循環システム、クランクケース換気システムおよび/または真空増幅器の任意の1つが吸引器および/またはチェックバルブに連結されてもよい。吸引器および/またはチェックバルブ内の流体流れは、特にベンチュリ部が含まれるとき、概して乱流として分類される。これは、空気または排気のような、流体流れのバルク動作にくわえ、組立体を通って伝わる圧力波が存在し、様々な自然周波数が励起され、これにより乱流生成ノイズとなり得ることを意味する。本明細書に開示されるノイズ減衰ユニット10は、こうした乱流生成ノイズを減衰させる。
【0015】
図1および図2を参照すると、ノイズ減衰ユニット10は、ノイズ減衰の必要性においてエンジン内の任意の流体流れ経路内に配置され、これにより任意の流体流れ経路の一部分になってもよく、かつ、概して、ノイズ源の流体経路の下流に配置される。ノイズ減衰ユニット10は、ノイズ減衰部材20をそこに包囲する内部空洞部16を画定するハウジング14を含む。概してノイズ減衰部材20は、第1の座部26と第2の座部28との間で挟まれて、内部空洞部内において堅く嵌合する。ハウジングは、内部空洞部16と流体連通した第1のポート22と、内部空洞部16と流体連通した第2のポート24とを画定する。第1のポート22および第2のポート24を画定するハウジング14の外部表面は、ノイズ減衰ユニット10をエンジンの流体流れ経路内へと連結するための嵌合部32、34をともに含む。たとえば、1つの実施形態において、両方の嵌合部32、34は、ホースまたは管路内へと挿入可能であり、嵌合部は、確実な流体密封連結をそこに提供する。
【0016】
ハウジング14は、図2に示されるように、流体密封シールとともに連結される複数の部品を備えた複合部品のハウジングであってもよい。複合部品は、第1のポート22および雄端23を含む第1のハウジング部50と、第2のポート24および雌端25を含む第2のハウジング部52とを含んでもよい。雄端23は、部分50、52の間で流体密封を提供するため、それらの間のシール部材18とともに、雌端25内に受容される。他の実施形態において、第1のハウジング部50および第2のハウジング部52は、図4に示されかつ以下に記載されるような、容器およびキャップ形式の構造を有する。
【0017】
図2において、ノイズ減衰部材20は、ハウジング内できつく嵌合するような寸法にされ、これにより内部空洞部16を通る流体流れは、音減衰部材20自体およびそれが含み得る任意の穴を通ることのみ可能となる。
【0018】
図2の実施形態において、ノイズ減衰ユニット10を通る略線形な流れの経路を画定するように互いに対向して第1のポート22および第2のポート24が配置されるが、この構成に限定されるものではない。別の実施形態において、互いに対して180度より小さな角度で第1のポート22および第2のポート24が配置されてもよく、これは、図4〜図6と類似した構成を含み得る。
【0019】
図2を参照すると、音減衰部材20は、ユニット10を通る流体流れが可能な限り最小限の量に制限されるが、音(乱流生成ノイズ)が減衰されるような多孔質である。多孔質の音減衰部材20は、金属、プラスチック、セラミックスまたはガラスを含む様々な材料から作られ得る。音減衰部材は、編組または梨地仕上げのワイヤ、焼結粒子、編組または梨地仕上げのファイバー、から作られてもよいが、これに限定されるものではない。音減衰部材の多孔質の特性は、ノイズ圧力波をそれ自体で遮断することによって減衰させるが、たとえばシステムを通る空気の流れのような流体流れを過度に制限または遮断しないような十分な寸法および形状でなければならない。1つの実施形態において、音減衰部材は、エンジンシステム内のユニットの配置に基づくエンジンの駆動温度によって損傷されない(劣化しない)。くわえて、音減衰部材は、エンジンの駆動状態の間に経験する振動によって損傷されない。
【0020】
図3Bに示されるように、多孔質の音減衰部材は、全体に参照符号30によって示された多孔質材料の連続したプラグ(plug)であってもよく、それを通る経路のみがその自然な孔によって形成された流路となり、すなわち、図3A、図3Cおよび図3Dに示されたようないかなる拡大された穴も存在しない。連続したプラグは、音減衰ユニット10の空洞部16内において嵌合するような任意の形状および構成であってもよいが、図示されたように、ディスク形であってもよい。
【0021】
図3Aに示されるように、多孔質の音減衰部材20は、1つの穴21を含むが、図3Cに示されるように、第2の多孔質の音減衰部材40は、1つよりも多い穴42を含んでもよい。穴は、音減衰ユニット10内における望ましくない体積流れの制限を最小化する利益を提供する。穴21、42は、断面において環状であってもよく、図3Aに示されるような貫通する規則的な円筒状の穴を画定してもよく、または、図3Dの多孔質の音減衰部材20'に示されるように、貫通するじょうご形の穴55を画定してもよいが、それに制限されるものではない。別の実施形態において、穴21、42は、断面において楕円形または多角形であってもよい。穴の軸線は、第1のポート22または第2のポート24の少なくとも一方におけるまたはそれからの流れの方向と略平行である。
【0022】
図3Aに示されるように、1つの穴21が存在する場合、それは、音減衰部材20内の略中心に配置されてもよいが、これに限定されるものではない。穴21の寸法は、概して第1のポート22の内部寸法より小さいが、これに限定されるものではない。穴21が断面において環状であるとき、穴21の直径は、約8mmから約14mmであってもよい。図3Cに示されるように、複数の穴42が存在し、多孔質の音減衰部材20内で互いに対して対称に配置される。これらの穴42は、示されるように、断面において環状であってもよいが、これに限定されるものではない。図3Cに示されるように、ここにおいて、穴42の寸法は、第1のポート22の内部寸法より小さい。断面において穴42が環状であるとき、それぞれの直径は、約3mmから約5mmであってもよい。
【0023】
多孔質の音減衰部材を通る穴とは別に、または、それにくわえて、音減衰部材の主面の1つが、窪みをそこに含んでもよく、好適には、上流に面した主面である。たとえば、図3Eの多孔質の音減衰部材20''は、窪み56を含む。図10に最もよく示されるように、窪み56は円錐形であってもよい。別の実施形態において、窪み56は、じょうご形またはシステム内で乱流ノイズを減衰するのに適した任意の他の形であってもよい。
【0024】
ここで図4〜図9を参照すると、音減衰ユニット100(図4)、100'(図6)の他の実施形態およびその別の構成要素が、示される。図4およびその縦断面から始めると、図7において、流体流れ経路の一部分となるように連結可能なノイズ減衰ユニット100は、内部空洞部116を画定するとともに流体流れ経路(図示せず)にそれぞれ連結可能でありかつ内部空洞部116を通して互いに流体連通した第1のポート122および第2のポート124を有するハウジング114を含むように示される。内部空洞部116内において配置されたのは、第1のポート122と第2のポート124との間の流体連通の経路内において配置されたノイズ減衰部材120である。ノイズ減衰部材120は、流体が第1のポートから第2のポートへとまたはその逆に、それを通って流れ、音を減衰するのを可能とする。
【0026】
図4に示されるように、ハウジング114は、流体密封シールとともに連結された複数の部品を備えた複合部品ハウジングであってもよい。複合部品は、第1のポート122を含む第1のハウジング部150と、第2のポート124を含む第2のハウジング部152と、を含んでもよい。図4において、第1のハウジング部150は、略カップ形であり、略キャップ形またはボウル形の第2のハウジング部152を流体密封シールで閉じる。いかなるシール部材も第1のハウジング部150と第2のハウジング部152との間に配置されて示されていないが、上述したようにそれが含まれていてもよい。第1のポート122および第2のポート124の外部表面は、ノイズ減衰ユニット100を流体流れ経路内へと連結するための嵌合部132、134をともに含む。たとえば、1つの実施形態において、両方の嵌合部132、134は、ホースまたは管路内へと挿入可能であり、嵌合部は、確実な流体密封連結をそれに提供する。
【0027】
図4に示されるように、第1のポート122および第2のポート124の1つまたは複数は、エルボを含む。ここで、キャップ形の第1のハウジング部150における第1のポート122は、エルボ160を含む。第1のハウジング部150は、エルボ160を第2のポート124に対して360度半径内の任意の角度で配向させて第2のハウジング部152に取り付けるように配置可能である。図4に示されるように、第1のポート122は、180度で配向され、第2のポート124とは反対の方向において開放される。図5Aにおいて、第1のポート122は、第2のポート124に対して90度で配向される。図5Bにおいて、第1のポート122は、第2のポート124に対して約60度で配向される。これらの実施形態は、第2のポート124に対する第1のポート122の可能な配向の例示にすぎず、その周りで第1のハウジング部150が回転されて第2のハウジング部152に対して固定され得る360度内の多数の可能性を含む。
【0028】
図4に示されるように、エルボ160を含む、第1のポート122は、ハウジング114の上部から内部空洞部116に入り(または底部から入ってもよい)、第2のポート124は、ハウジング114の側部から入る。図6に示されるように、音減衰ユニット100'は、そこから延びる直線状の第1のポート122'を有した別の第1のハウジング部150'を含む。直線状の第1のポート122'は、ハウジング114'の上部から内部空洞部116に入り(または底部から入ってもよい)、第2のポート124は、ハウジング114'の側部から入る。図9に示されるように、側部から入る第2のポート124'を有する第2のハウジング部152'は、第2のハウジング部152'の中心から偏心している第2のポート124'を有してもよい。図9において、内部空洞部116を画定する第2のハウジング部152'は、上部平面から見て略環状であるため、第2のポート124'は、この略環状形の帯とともに(with a chord)配列される。図9における第2のポート124'の位置は、いくつかのシステムにおいて、音減衰ユニットを通る流体流れとして経験される向上したノイズ減衰を提供し、および/または圧力降下の量を低減し得る。
【0029】
ここで図7〜図9を参照すると、主に第2のハウジング部152、152'によって画定された内部空洞部116は、その内底部164から内部空洞部116、116'内へと上向きに延びる複数の支持部材162を含み(図7および図9)、これら複数の支持部材162は、全体として、ノイズ減衰部材120が配置される第1の座部126を画定するようになっている。複数の支持部材162は、ノイズ減衰部材120の下で、すなわちノイズ減衰部材120と第2のハウジング部152、152'の内底部164との間において、流体流れの複数の経路163(図9)を画定するように互いに離間される。
【0030】
内部空洞部116、116'は、複数の位置決め部材166も含む(図8および図9)。複数の位置決め部材166のそれぞれは、複数の支持部材162のそれぞれより長く、第2のハウジング部150、152'の内壁168から離間した距離で所定の位置において音減衰部材120を保持するために、そこに並列される位置における音減衰部材120の周りで互いに離間される。したがって、流体流れ経路169は、ノイズ減衰部材120と、ノイズ減衰部材の1つまたは複数の外側周りのこの二次的な流体流れ経路を通る第1のポート122および第2のポート124の間に流体連通を提供する内壁168と、の間において画定される。流体流れ経路169は、ノイズ減衰部材120の下の複数の経路163と流体連通する。複数の位置決め部材166は、いかなる付加的な乱流が流体流れにおいて誘発されるのも防ぐように、概して、第2のポート124へとつながるまたは第2のポート124からくる流れの経路内ではない位置に配置される。
【0031】
図7〜図9に示され得るように、第2のハウジング部152、152'の内底部164は、音減衰ユニット100、100'を通る流体流れを強め、同時に圧力降下を低減するように起伏を付けられてもよい。示された実施形態において、ノイズ減衰部材120の下の内底部164は、横断面として見たときに概してホーントーラスの半分の内周面のような形状となっており、概して貫通する1つの穴121を含む音減衰部材120の下でセンタリングされる。図3Bおよび図3Cに示されたような、音減衰部材が穴を含まないまたは複数の穴を有する実施形態において、第2のハウジング部152、152'の内底部164の他の輪郭は、流体流れを強めかつ圧力降下を低減させるために、より有益であることが当業者には認識され得る。
【0032】
ここで開示されたそれぞれの実施形態において、流体流れは、第1のポートを通って入りかつ第2のポートを通って出てもよく、または、その逆であってもよい。図7を参照すると、「流体」と付された矢印によってこの概念が示される。第1のポート122が流体の流入口である場合、音は、概して第2のポート124から音減衰ユニット100に入り、これは、「音1」として示される。逆に、第2のポート124が流体の流入口である場合、音は、概して第1のポート122から入り、これは、「音2」として示される。図7の音減衰ユニット100において、複数の経路163を画定するための複数の支持部材162の含有、および、流体流れ経路169を画定するための音減衰部材120の寸法は、音減衰部材120による音の表面領域接触が増加するという利点を提供する。図7において、表面領域Sがラベル付けされる。ここで、音は、音減衰部材120の外部表面172、内部表面174および底部表面176に接触し得る。比較において、図2の実施形態における音は、内部表面、ならびに潜在的には、上部表面および/または下部表面の部分を含む等しい大きさにされた音減衰部材を用いるとき、接触するより小さな表面領域Sを有する。図2の実施形態において、表面領域の同等の量を設けるためには、音減衰ユニット10の全体の寸法は、より大きくすることが必要とされる。したがって、図4〜図9の実施形態の1つの利点は、エンジン内の流体流れ経路内への嵌合がより容易となり得る全体のより小さなパッケージである。
【0033】
図2および図7の実施形態における別の相違点は、図7の音減衰ユニット100を通る流体流れが圧力降下を生じるのに対し、図2の音減衰ユニット10を通る直線状の経路が、そこを通るときに流体流れ内に最小限の圧力降下を提供することにある。特定の音減衰ユニットの使用に頼ることが好適ともなり得る。しかしながら、図7に示されるように、音減衰部材120の下の内底部164の輪郭、音減衰部材120を通る穴121の増大された寸法、他方に対する第1のポート122または第2のポート124のより大きな内部寸法(たとえばD2と比較したD1)、流体流れ経路169の存在、または、これらの任意の組み合わせのような特徴部は、流体流れが音減衰ユニット100を通るときの圧力降下を低減しまたは最小化するために導入されてもよい。
【0034】
ここで図10に移ると、図1および図2の特徴と多くの類似した特徴を有するノイズ減衰ユニット10'の別の実施形態が示される。このように、類似した参照符号が図10において繰り返される。ノイズ減衰ユニット10'は、複数のノイズ減衰部材20'、20'aおよび20''を包囲する内部空洞部16を画定するハウジング14を含む。ノイズ減衰部材20'、20'aおよび20''は、複数がハウジング14によって画定される第1の座部26と第2の座部28との間において挟まれるように、概して互いに対して積層された関係において内部空洞部内で堅く嵌合する。全体的に、図10に示されるように、複数の音減衰部材20'、20'aおよび20''は、そこの穴および窪みの組み合わせが、それを通して完全にまたはそれを通して少なくとも部分的に通り得る略円錐またはじょうご形の穴を形成するように積層される。全体的にこうした形状を形成するため、最上部の音減衰部材20'(最上部はページの図の配向に対して)は、概して中間の音減衰部材20'aのじょうご形の穴より大きなじょうご形の穴を有し、最下部の音減衰部材20''は、中間の音減衰部材20'aの穴より寸法的に小さな円錐またはじょうご形の穴または窪みを有する。複数の音減衰部材20'、20'aおよび20''のそれぞれは、積まれたときに、全体の穴または窪みの広い端部60から狭い端部62へと滑らかで緩やかなテーパーが存在するような寸法にされる。
【0035】
ハウジングは、内部空洞部16と流体連通した第1のポート22と、内部空洞部16と流体連通した第2のポート24'とを画定する。第1のポート22および第2のポート24'を画定するハウジング14の外部表面は、ノイズ減衰ユニット10'をエンジンの流体流れ経路へと連結するための嵌合部32、34'をともに含む。たとえば、1つの実施形態において、両方の嵌合部32、34'は、ホースまたは管路内へと挿入可能であり、嵌合部は、確実な流体密封連結をそこに提供する。
【0036】
図10に示されるように、ハウジング14は、流体密封シールとともに連結される複数の部品を備えた複合部品ハウジングであってもよい。複合部品は、第1のポート22および雌端27を含む第1のハウジング部50'と、第2のポート24'および雄端29を含む第2のハウジング部52'とを含んでもよい。雄端29は、部分50'、52'の間において流体密封シールを提供するために雌端27内において受容される。
【0037】
図10において、ノイズ減衰部材20'、20'a、20''は、ハウジング内できつく嵌合するような寸法にされ、これにより、内部空洞部16を通る流体流れは、音減衰部材およびそこに含まれ得る任意の穴を通してのみ可能となる。
【0038】
図10の実施形態において、第1のポート22および第2のポート24'は、ノイズ減衰ユニット10を通る略直線状の流れ経路を画定するために互いに対向して配置されるが、この構成に限定されるものではない。音減衰部材20'、20'aおよび20''は、概して上述したような多孔質材料で形成される。
【0039】
本発明が詳細に、かつ、その詳細な実施形態の参照により説明されたが、当然のことながら、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨から逸脱することなく、多くの変更および変形が可能である。
【0040】
第１項：流体流れ経路の一部分となるように連結可能なノイズ減衰ユニットであって、
内部空洞部を画定するとともに第1のポートおよび第2のポートを有するハウジングであって、前記第1のポートおよび前記第2のポートが流体流れ経路にそれぞれ連結可能であると共に前記内部空洞部を通して互いに流体連通する、ハウジングと、
多孔質材料を含むノイズ減衰部材であって、前記ハウジングの前記内部空洞部内におい
て前記第1のポートと前記第2のポートとの間の前記流体連通の流れの中に配置されたノイズ減衰部材と、を備え、
前記第1のポートと前記第2のポートとの間の前記流体連通は、前記ノイズ減衰部材と前記ノイズ減衰部材の1つまたは複数の外側の周りの二次的な流体流れ経路とを通る流体流れを含む、ノイズ減衰ユニット。
第２項：
前記ノイズ減衰部材が、前記第1のポートまたは前記第2のポートの少なくとも1つとの流体連通のために配列された貫通する1つまたは複数の穴を含み、前記ノイズ減衰部材内の前記1つまたは複数の穴が、前記多孔質材料の孔よりも大きい、第１または１５項に記載のノイズ減衰ユニット。
第３項：
前記内部空洞部が、前記内部空洞部の内底部から前記内部空洞部内へと上向きに延びる複数の離間された支持部材を含み、前記複数の支持部材が、全体として、前記ノイズ減衰部材が配置される第1の座部を画定すると共に、前記ノイズ減衰部材と前記内部空洞部の前記内底部との間の流体流れのための複数の経路を画定するようになっている、第１項に記載のノイズ減衰ユニット。
第４項：
前記内部空洞部が、複数の位置決め部材を含み、前記複数の位置決め部材のそれぞれが、前記複数の支持部材のそれぞれより長く、かつ、前記ノイズ減衰部材に対して並列されるように配置された、第３項に記載のノイズ減衰ユニット。
第５項：
前記ノイズ減衰部材が、貫通する少なくとも1つの穴を含み、前記ノイズ減衰部材の下の前記少なくとも1つの穴の1つの下で略センタリングされた前記内底部が、横断面として見たときに概してホーントーラスの半分の内周面のような形状となっている、第３項に記載のノイズ減衰ユニット。
第６項：
前記第1のポートおよび前記第2のポートの1つまたは複数がエルボを含む、第１項に記載のノイズ減衰ユニット。
第７項：
前記ハウジングが、前記エルボを含む前記第1のポートおよび前記第2のポートの一方を有する第1の部分と、前記第1のポートおよび前記第2のポートの他方を有する第2の部分と、を含み、前記ハウジングの前記第1の部分は、前記第1のポートおよび前記第2のポートの前記他方に対して360度半径内の任意の角度に前記エルボを配向して前記第2の部分に対してシール取り付けするように配置可能である、第６項に記載のノイズ減衰ユニット。
第８項：
前記第1のポートおよび前記第2のポートの一方が前記ハウジングの上部または底部から前記内部空洞部に入り、他方が前記ハウジングの側部から入る、第１項に記載のノイズ減衰ユニット。
第９項：
前記側部から前記ハウジングに入る前記第1のポートおよび前記第2のポートの一方が、前記ハウジングの中心から偏心している、第８項に記載のノイズ減衰ユニット。
第１０項：
前記ノイズ減衰部材が、開いた第1の端部および閉じられた第2の端部を有する空洞部をそこに有し、前記空洞部が、前記多孔質材料の孔より大きい、第１または１５項に記載のノイズ減衰ユニット。
第１１項：
前記空洞部が略円錐形である、第１０項に記載のノイズ減衰ユニット。
第１２項：
前記ノイズ減衰部材は、積層された複数のプラグによって画定され、前記複数のプラグ
のうちの1つのプラグが窪みを有し、他のプラグが貫通穴を有し、前記複数のプラグが集まって前記空洞部を画定する、第１０項に記載のノイズ減衰ユニット。
第１３項：
前記ノイズ減衰部材が前記多孔質材料の複数の積層されたプラグを備える、第１項に記載のノイズ減衰ユニット。
第１４項：
内燃機関内の流体流れシステムであって、第１または１５項に記載のノイズ減衰ユニットを備える、流体流れシステム。
第１５項：
流体流れ経路の一部分となるように連結可能なノイズ減衰ユニットであって、
内部空洞部を画定するとともに、互いに対向して配列され、流体流れ経路にそれぞれ連結可能でありかつ前記内部空洞部を通して互いに流体連通する第1のポートおよび第2のポートを有したハウジングと、
前記第1のポートと前記第2のポートとの間の前記流体連通の流れにおける前記ハウジングの前記内部空洞部内に配置されたノイズ減衰部材と、を備え、
前記第1のポートと前記第2のポートとの間の前記流体連通が、前記ノイズ減衰部材を通る流体流れを含む略線形の流れ経路を含む、ノイズ減衰ユニット。
第１６項：
前記ノイズ減衰部材が、前記ハウジング内においてきつく嵌合するような寸法にされ、これにより前記ノイズ減衰部材を通る流体流れのみを画定する、第１５項に記載のノイズ減衰ユニット。
第１７項：
前記ノイズ減衰部材が多孔質材料を含む、第１５項に記載のノイズ減衰ユニット。
【符号の説明】
【0041】
10 ノイズ減衰ユニット（音減衰ユニット）10' ノイズ減衰ユニット（音減衰ユニット）
14 ハウジング
16 内部空洞部
18 シール部材
20 ノイズ減衰部材（音減衰部材）
20' ノイズ減衰部材（音減衰部材）
20'a ノイズ減衰部材（音減衰部材）
20'' ノイズ減衰部材（音減衰部材）
21 穴
22 第1のポート
23 雄端
24 第2のポート
25 雌端
26 第1の座部
28 第2の座部
32 嵌合部
34 嵌合部
50 第1のハウジング部
52 第2のハウジング部
55 じょうご形の穴
56 窪み