止回阀和具有止回阀的文丘里装置的制作方法

本申请是2015年4月3日提交的美国申请第14/678,106号的部分继续申请，其要求2014年4月4日提交的美国临时申请第61/975,542号的权益。

本申请涉及止回阀，特别是包括在用于生成真空的文丘里装置中的具有阶梯式纵向截面外形的止回阀。

背景技术：

发动机，例如车辆发动机，长久以来包括吸气器和/或止回阀。通常，吸气器用于通过引导一些发动机空气行进通过文丘里间隙来产生低于发动机歧管真空的真空。吸气器可在其中包括止回阀，或者该系统可以包括单独的止回阀。

止回阀的良好流动性能包括快速响应、针对小压力差打开、针对小压力差关闭、以及在所有操作温度下的低流动阻力。取决于操作温度、止回阀的材料和作用在止回阀上的压差的组合，密封构件将在打开位置和关闭位置接触各种特征，并且因此受到应力。随着时间的推移和操作条件的变化，这种应力会引起密封构件表面的退化和/或密封构件的内部失效。对于由于压力差而在止回阀上引起高强度力的操作条件，需要改进的止回阀以延长密封构件的寿命和止回阀的总寿命。

附图说明

图1是用于衰减来自湍流空气流的噪声的吸气器的第一实施例的侧视立体图。

图2是图1的吸气器的侧视纵向剖视平面图。

图3a是用于衰减来自湍流空气流的噪声的吸气器的第二实施例的侧视立体图。

图3b是图3a的吸气器的侧视纵向剖视平面图。

图4a是声音衰减构件的一个实施例的俯视立体图。

图4b是声音衰减构件的另一实施例的俯视立体图。

图4c是声音衰减构件的另一实施例的俯视图。

图5a是用于衰减来自湍流空气流的噪声的吸气器的第三实施例的侧视立体图。

图5b是图5a的吸气器的侧视纵向剖视平面图。

图6a是用于衰减来自湍流空气流的噪声的吸气器的第四实施例的侧视立体图。

图6b是图6a的吸气器的侧视纵向剖视平面图。

图7是用于衰减来自湍流流的噪声的吸气器的第五实施例的侧视纵向剖视平面图，其包括改进的旁路止回阀。

图8a和图8b分别是图7中所示的旁路止回阀的下部阀座部分的端视立体图和侧视平面图。

图9是用于衰减来自湍流流的噪声的吸气器的第六实施例的侧视纵向剖视平面图，其包括改进的旁路止回阀。

图10是图7的上部壳体的一部分的侧视局部纵向剖视平面图，所述上部壳体限定止回阀111的一部分并且包括密封构件136。

图11是图10的密封构件136的顶部立体图。

图12是图9中的吸气器的上部壳体的底部立体图。

图13是图12的上部壳体的旁路止回阀部分的放大的侧视局部纵向剖视平面图。

图14是图12的上部壳体的文丘里止回阀部分的放大的侧视局部纵向剖视平面图。

图15至图18是旁路止回阀和文丘里止回阀中的任一个或者两者中的第一座的肋结构的替代实施例。

图19是图9中的吸气器的上部壳体的替代实施例的底部立体图，所述吸气器具有用于旁路止回阀和文丘里止回阀两者的格栅状第一座。

图20是旁路止回阀的第一座的放大的仰视平面图。

图21和图22是第一座的肋的放大视图，以展示其宽度和半径的变化。

图23是具有图11的阶梯式圆盘和排放通道中的限流器外形的止回阀。

图24是图23的止回阀的纵向剖视图。

图25是具有图11的两个阶梯式圆盘、在排放通道中的限流器外形、以及用于连接到替代真空源的附加端口的双止回阀的第二实施例。

图26是图25的双止回阀的纵向剖视图。

具体实施方式

以下详细描述将说明本发明的一般原理，其示例在附图中另外示出。在附图中，相同的附图标记表示相同或者功能相似的元件。

如本文所用的，“流体”是指任何液体、悬浮液、胶体、气体、等离子体或其组合。

图1是吸气器-止回阀组件的外部视图，总体上由附图标记100标识的该吸气器-止回阀组件用于发动机，例如车辆发动机中。发动机可以是内燃，并且车辆和/或发动机可以包括需要真空的装置。止回阀和/或吸气器通常在发动机节流阀之前和发动机节流阀之后连接到内燃发动机。除了包括用来表示如本文所标识的发动机的特定部件的框图，发动机及其所有部件和/或子系统未在图中示出，并且应理解，发动机部件和/或子系统可以包括在车辆发动机中常见的任何部件。虽然因为推进端口108连接到大气压，附图中的实施例在本文中被称为吸气器，但是实施例不受限于此。在其他实施例中，推进端口108可以连接到增压压力，诸如来自于涡轮增压器生成的增压空气的压力，并且因此“吸气器-止回阀组件”现在优选地被称为喷射器，或者总体上两者都可以被称为文丘里装置。

本文公开的吸气器-止回阀组件可以具有替代实施例，诸如图1和图2、图3a和图3b、图5a和图5b、图6a和图6b以及图7的实施例。每个吸气器-止回阀组件，如图2所示，可连接到需要真空的装置102，并且由通过通道144的空气流为所述装置102产生真空，通道144通常延伸吸气器-止回阀组件的一部分的长度并且被设计成产生文丘里效应。吸气器-止回阀组件包括壳体101，壳体101如图所示由上部壳体部分104和下部壳体部分106形成。为了描述的目的，上部分和下部分的名称相对于附图在页面上的取向，并且不受限于在发动机系统中使用时所示的取向。优选地，上部壳体部分104通过声波焊接、加热或者其他传统方法接合到下部壳体部分106，以在它们之间形成气密密封。

仍然参考图1和图2，下部壳体部分106限定包括多个端口的通道144，其中一些端口可连接到发动机的部件或子系统。端口包括：(1)推进端口108，当用作吸气器时，推进端口108从发动机进气空气滤清器170供应通常在发动机的节流阀的上游获得的清洁空气；(2)抽吸端口110，其可以经由止回阀111连接到需要真空的装置102；(3)排放端口112，其连接到发动机节流阀下游的发动机进气歧管172；以及可选地，(4)旁路端口114。止回阀111优选地布置成防止流体从抽吸端口110流到应用装置102。在一个实施例中，需要真空的装置102是车辆制动增压装置，但不受限于此。旁路端口114可以连接到需要真空的装置102，并且可选地，可以在其间的流体流路中包括止回阀120。止回阀120优选地布置成防止流体从旁路端口114流到应用装置102。

如图2所示，两个实施例中的下部壳体部分106包括下部阀座124、126。每个下部阀座124、126由连续外壁128、129和可选地由底部壁诸如下部阀座124中的壁130限定。在每个下部阀座124、126中限定孔132、133，以允许空气流与空气通道144连通。在图2中，每个下部阀座124、126包括从其上表面向上延伸的多个径向间隔开的指状件134、指状件135。径向间隔开的指状件134、指状件135用于支撑密封构件136、密封构件137。

再次参考图1和图2，上部壳体部分104配置成结合到下部壳体部分106或者与下部壳体部分106配合以形成止回阀111、止回阀120(如果两者都存在)。上部壳体部分104限定了延伸其长度的通道146，并且限定了多个端口，其中一些端口可连接到发动机的部件或子系统。端口包括：(1)第一端口148，其可以用罩174罩住或者可以连接到发动机的部件或子系统；(2)第二端口150，其与下部壳体部分106中的抽吸端口110流体连通，并且在其间设置密封构件136；(3)第三端口152，其与下部壳体部分106中的旁路端口114流体连通，并且在其间设置密封构件137；(4)第四端口154，其可以用作将吸气器-止回阀组件连接到需要真空的装置102的入口。

如图2所示，两个实施例中的上部壳体部分104包括上部阀座125、上部阀座127。每个上部阀座125、上部阀座127由连续外壁160、外壁161和底部壁162、底部壁163限定。上部阀座125、上部阀座127两者可以包括分别从底部壁162、底部壁163朝向下部壳体部分106向下延伸的销164、销165。销164、销165用作导向装置，用于使密封构件136、密封构件137在腔166、腔167内平移，腔166、腔167通过与下部阀座124配合的上部阀座125以及与下部阀座126配合的上部阀座127限定。因此，每个密封件136、密封件137包括尺寸设计成贯通其中并且在其中定位的孔，以便在其相应的腔166、腔167内接收销164、销165。

再次参考图2，下部壳体部分106中的通道144具有沿着中心纵向轴线b(在图7中标出)的内径，该内径包括在下部壳体部分106的推进区段180中的第一锥形部分182(本文中也称为推进锥体)，该第一锥形部分182耦接到在下部壳体部分106的排放区段181中的第二锥形部分183(本文中也称为排放锥体)。这里，第一锥形部分182和第二锥形部分183端部与端部对准(推进区段180的出口端184与排放区段181的入口端186)。入口端188、入口端186和出口端184、出口端189可以是任何圆形、椭圆形或者一些其他多边形形式，并且从其延伸的逐渐、连续锥形化的内径可以限定但是不受限于双曲面或者锥体。用于推进区段180的出口端184和排放区段181的入口端186的一些示例性配置呈现在2014年6月3日提交的共同未决的美国专利申请第14/294,7276号的图4至图6，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。

如图2所示，第一锥形部分182终止于与抽吸端口110的流体接合处，抽吸端口110与其流体连通，并且在该接合处第二锥形部分183开始并且远离第一锥形部分182延伸。第二锥形部分183也与抽吸端口110流体连通。第二锥形部分183然后与第二锥形部分的出口端189附近的旁路端口114形成接合并且与其流体连通。第一锥形部分182和第二锥形部分183通常共用下部壳体部分106的中心纵向轴线b。

仍然参考2，第二锥形部分183的内部尺寸从较小的入口端186到较大的出口端189逐渐、连续锥形化。这种内部尺寸可以是任何圆形、椭圆形或者一些其他多边形形式，包括但是不受限于双曲面或锥形。可选的旁路端口114可以与如上所述的排放区段190相交，以与第二锥形部分183流体连通。旁路端口114可以在出口端189附近但是在其下游与第二锥形部分183相交。此后，壳体部分106，即在旁路端口的这个相交点的下游，继续具有圆柱形均匀的内径，直到其终止于排放端口112。相应端口108、110、112和114中的每个可以包括在其外表面上的连接器特征，用于将通道144连接到发动机中的软管或者其他特征。

当吸气器-止回阀组件100连接到例如如图2所示的发动机系统中时，止回阀111和止回阀120如下工作。当发动机操作时，进气歧管172将空气通过通道144吸入推进端口180，并且从排放端口112排放。这在止回阀111、止回阀120和通道146中产生局部真空，以向下拉动密封件136、密封件137抵靠多个指状件134、指状件135。由于指状件134、指状件135的间隔，允许从通道144到通道146的自由流体流。由发动机的操作产生的部分真空至少在操作需要真空的装置102的真空辅助中起作用。

上述吸气器-止回阀组件内的流体流通常被分类为湍流。这意味着除了诸如空气的流体流的大量运动之外，还存在穿过组件行进的压力波，并且不同的固有频率可能被激发，从而导致湍流产生的噪声。如图2所示的吸气器-止回阀组件100包括一个或者多个声音衰减构件194、声音衰减构件196。声音衰减构件194、声音衰减构件196放置在流动路径内，该流动路径靠近湍流产生噪声的区域但是在其下游。如图2所示，第一声音衰减构件194靠近排放端口112设置或者设置于排放端口112中，因为排放区段190是产生这种噪声的一个部分。同样在图2中，存在第二声音衰减构件196并且设置在通道146的第四端口154附近或者设置在通道146的第四端口154中，因为旁路端口114、止回阀120与第四端口154之间的流动路径是产生这种噪声的一个部分。

声音衰减构件194、声音衰减构件196是多孔的，使得通过通道144、通道146和在通道144、通道146之间的流体流不受限制，但是声音(湍流产生的噪声)被衰减。参考图2，实线箭头表示吸气器-止回阀组件内的流体流，而虚线箭头表示湍流产生的噪声的行进路径。如所描绘的，湍流产生的噪声存在两个可能的路径：(1)朝向发动机进气歧管172；和(2)朝向需要真空的装置102。为了消除或者减少这种噪声，多孔元件靠近湍流噪声源但是在湍流噪声源的下游。例如，声音衰减构件可以定位在止回阀上方的排放端口、抽吸端口、旁路止回阀通道和/或止回阀上方的抽吸止回阀通道中。

止回阀111、止回阀120还可以由于通过其的流体而生成湍流噪声。这种噪声会沿着两个连接中的任何一个行进。声音衰减构件可以放置在其入口通道或者出口通道中。

如上所解释的，声音衰减构件194、声音衰减构件196是多孔的，并且可以由多种材料(包括金属、塑料、陶瓷或玻璃)制成。声音衰减构件可以由编织或者无光泽的线、烧结的颗粒、编织或者无光泽的纤维制成，但不受限于此。声音衰减构件的多孔特性使噪声压力波通过自身的干扰而衰减，但是应具有足够的尺寸和形状以不过度限制流体流。在一个实施例中，声音衰减构件194、声音衰减构件196不会因为基于吸气器在发动机系统中的放置的发动机的操作温度而受到损害(不会劣化)。另外，声音衰减构件194、声音衰减构件196不会受到在发动机的操作条件期间经历的振动的损害。

图3a和图3b、图5a和图5b以及图6a和图6b中所描绘的实施例分别是吸气器400、吸气器401和吸气器402的替代实施例。标识为与图1和图2所描述的相似或相同部件的附图标记在这些附图中也被使用。这些吸气器400、吸气器401、吸气器402中的每个包括多孔声音衰减构件300，多孔声音衰减构件300在文丘里部分的孔132下游的通道144内并且设置在排放区段181中。因此，如图3b、图5b和图6b所示，声音衰减构件300在孔132之后并且在旁路端口114之前。声音衰减构件被示出为图4a的声音衰减构件。但是当然不受限于此。

如图4a和4c所示，多孔声音衰减构件(在这些图中通常由附图标记300表示)可以包括贯通其中的一个或者多个钻孔322、钻孔342。钻孔提供了使本文所描述的任何实施例中的不希望的大量流限制最小化的益处。钻孔322、钻孔342的截面可以是圆形，但不受限于此。在另一个实施例中，钻孔322、钻孔342的截面可以是椭圆形或者多边形。每个钻孔具有贯通其中的大致中心的轴线，该轴线通常大致平行于通过吸声器的设置有声音衰减构件300的部分的流的方向取向。如图4a所示，如果存在单个钻孔322，则它通常可大致居中地定位在声音衰减构件300内，但不受限于此。钻孔322的尺寸通常小于靠近声音衰减构件300的上游通道的内部尺寸。当钻孔322的截面为圆形时，钻孔322的直径可为约8mm到约14mm。如图4c所示，存在多个钻孔342并且在多孔声音衰减构件300内相对于彼此对称地定位。这些钻孔342的截面可以是如图所示的圆形，但不受限于此，并且也可以不对称地布置，如果期望如此。如图4a所示，这里钻孔342的尺寸也小于与声音衰减构件300相邻的上游通道的内部尺寸。当钻孔342的截面为圆形时，每个孔的直径可以为约3mm至约5mm。

然而，在替代实施例中，如图4b所示，本文所述实施例中的任何多孔声音衰减构件可以是连续的多孔材料塞，贯通其中的唯一通道是由其天然孔隙度限定的通道，即，不存在扩大的钻孔。连续塞可以是任何形状和配置，以配合在止回阀或者吸气器的选定部分内，但是如图所示可以是圆盘形。

图3a和图3b的实施例具有三个主壳体件：(1)如上所述的上部壳体部分104和上述的下部壳体部分106，但是下部壳体部分106分成(2)文丘里部分106a以及(3)旁路部分106b。文丘里部分106a包括推进端口108、推进锥体182、抽吸文丘里132、止回阀111的下半部、特别地下部阀座124和终止于第一罐部分412的排放锥体183，推进端口108可以包括限定推进端口108的外部外表面上的软管连接器410。旁路部分106b包括可与第一罐部分412配合的第二罐部分414，以将声音衰减构件300封闭在封闭腔室420中，封闭腔室420通过当第一罐部分412和第二罐部分414配合在一起时形成的罐416限定。旁路部分还包括旁路端口114和止回阀120的下半部(具体而言是下部座126)、以及排放端口112，其可以包括在限定排放区段112的外部外表面上的软管连接器418。

当组装上部壳体部分104和文丘里部分106a以及旁路部分106b时，第一密封构件136安置在止回阀111中，并且第二密封构件137安置在止回阀120中。

图5a和图5b的实施例类似于图3a和图3b的实施例，具有三个主壳体件：(1)上述的上部壳体部分104和下部壳体部分106，但是下部壳体部分106分成(2)文丘里部分106a'以及(3)旁路部分106b'。文丘里部分106a'与图5b中公开的相同，除了在排放锥体183终止于第一罐部分412的上游处，套环424从排放锥体183的外表面径向向外延伸。如图5b所示，套环424定位在孔132与第一罐部分412之间。旁路部分106b'与图3b中公开的相同，除了第二罐部分414'被配置成延伸超过第一罐部分412以配合或者耦接到套环424。当第一罐部分412和第二罐部分414'配合在一起时它们将其间的声音衰减构件300封闭在封闭腔室420'中，并且还形成位于套环424与第一罐部分412之间的第二腔室426。当组装时，罐417是双腔室的，具有在容纳声音衰减构件300的第一腔室420上游的、围绕排放锥体183外部的第二腔室426。如图3b所示，第二腔室426包含空气并且可以被密封以容纳空气，或者可以与围绕吸气器401的环境空气流体连通。在另一个实施例(未示出)中，第二腔室426可以包括第二声音衰减构件，其可以是包括或者不包括诸如图4a和图4c中所示的钻孔的多孔材料。当组装时，吸气器401还包括：第一密封构件136，其安置在上部壳体部分104与文丘里部分106a'之间的止回阀111中；以及第二密封构件137，其安置在上部壳体部分104与旁路部分106b'之间的止回阀120中。

图6a和图6b的实施例基本上是图3a和图3b的实施例，但是被分成两个子组件430、子组件440，其中之一包括声音衰减罐458，两个子组件可通过一个或者多个软管450连接成流体连通。即使未在图中示出，图5a和图5b的实施例也可以以类似的方式分成两个子组件。子组件包括文丘里子组件430和旁路子组件440。

文丘里子组件430包括第一上部壳体部分432，其包括如上所述的上部阀座125和如图3b所描述的终止于第一罐部分412的下部文丘里部分106a。当第一上部壳体部分432与下部文丘里部分106a配合时，第一密封构件136安置在上部阀座125与下部阀座126之间以形成止回阀。文丘里部分106a包括推进端口108、推进锥体182、抽吸文丘里132、止回阀111的下半部、特别地下部阀座124和终止于第一罐部分412的排放锥体183，推进端口108可以包括限定推进端口108的外部外表面上的软管连接器410。罐罩460可连接到下文丘里部分106a，罐罩460包括第二罐部分462和在其外表面上具有软管连接特征466的连接器部分464。第二罐部分462可与第一罐部分412配合，以当第一罐部分412和第二罐部分414配合在一起时，将声音衰减构件300封闭在形成于其间的封闭腔室470中。

如图6a和图6b所示，第一上部壳体430可以包括第一稳定构件480，第一稳定构件480面向下文丘里部分106a并且定位成与第二稳定构件482配合，第二稳定构件482作为下文丘里部分106a的一部分被包括。组装的吸气器402具有与第二稳定构件482配合的第一稳定构件480，以加固和加强吸气器，特别是吸气器具有声音衰减罐458的半部。

旁路子组件440包括第二上部壳体部分434和下部旁路部分106c。第二上部壳体部分434包括如上所述限定一部分止回阀120的上部阀座125和与下部旁路壳体部分106c中的旁路端口114流体连通的第三端口152。第二上部壳体部分434还包括管道472，管道472具有可通过软管450连接到第一上部壳体部分432的第六端口436的第五端口474。上部旁路壳体部分434还包括如上所述的第四端口154，其可以用作将吸气器-止回阀组件402连接到需要真空的装置的入口。下部旁路壳体部分106c包括旁路端口114、止回阀120的下半部、特别地下部阀座126、以及可以包括在其外部外表面上的软管连接部件418的排放端口112。

通过对上面公开的各种实施例的多次测试，注意到旁路止回阀120中的密封构件137将以大致不均匀的方式移动到关闭位置。特别地，密封构件137的最靠近排放端口112的第一部分将首先移动到关闭位置，然后，与其相对的第二部分将移动到关闭位置。该问题通过图7所公开的实施例中的旁路止回阀501解决，通过改变第二座514的配置，如图8a和图8b中所示，通过提供密封构件137的第二部分行进到关闭位置的更短的距离，否则密封构件137将在先前实施例中即当孔腔154中的压力小于排放端口112处的压力时滞后，。因此，旁路止回阀不太可能使密封构件粘附在密封构件的第一部分上，该第一部分抵靠第一座处于关闭位置中，而第二部分没有抵靠在那里，即没有密封在关闭位置。图7中的旁路止回阀501操作使得密封构件510的第一部分和第二部分彼此在时间上更靠近地，并且理想地大致同时地抵靠第一座(图7中所示的关闭位置)。旁路止回阀501的额外益处在于，在第二密封构件510抵靠第二座514安置的打开位置，改善了流经密封构件的流体流。

图7的实施例类似于图5a和图5b的实施例，其中吸气器500具有三个主壳体件：(1)在这个实施例中标注为104'的上部壳体部分、和上述下部壳体部分106，但是下部壳体部分106分成(2)文丘里部分106a'以及(3)旁路部分106b'。文丘里部分106a'与图5b中公开的大致相同，即在排放锥体183终止于第一罐部分412的上游处，包括从排放锥体183的外表面径向向外延伸的套环424。套环424定位在孔132和第一罐部分412之间。

仍然参考图7，旁路部分106b'类似于图5a和图5b中公开的旁路部分，因为第二罐部分414'配置成延伸超出第一罐部分412以配合或者耦接到套环424，但是不同之处在于，它作为辅助端口540定位于旁路端口508下方，而不是具有作为上部壳体部分104'的一部分的第四端口。当文丘里部分106a'的第一罐部分412和旁路部分106b'的第二罐部分414'配合在一起时，它们将声音衰减构件300封闭在其间的封闭腔室420'中并且还形成位于套环424与第一罐部分412之间的第二腔室426。当组装时，罐417是双腔室的，具有在容纳声音衰减构件300的第一腔室420上游的、围绕排放锥体体183外部的第二腔室426。第二腔室426可以包含空气并且可以被密封以容纳空气，或者可以与环境空气流体连通。在另一个实施例(未示出)中，第二腔室426可以包括第二声音衰减构件，该第二声音衰减构件可以是包括或者不包括诸如图4a和4c中所示的钻孔的多孔材料。

当组装时，如图7所示，吸气器500还包括：第一密封构件136，其安置在上部壳体部分104'与文丘里部分106a'之间的止回阀111中；以及第二止回阀圆盘510，其安置在上部壳体部分104'和旁路部分106b'之间的改进的旁路止回阀501中。改进的止回阀501具有壳体502(由上部壳体部分104'和下部旁路壳体106b'的一部分构成)，其限定了具有第一端口506(入口)和第二端口508(出口)的内部腔体504，第一端口506(入口)和第二端口508(出口)两者都与内部腔体504流体连通。内部腔体504具有限定关闭位置的第一座512和限定打开位置的第二座514。密封构件137安置在内部腔体504内并且可在抵靠第一座512的关闭位置与抵靠第二座514的打开位置之间平移。在一个实施例中，密封构件137通常由刚性材料制成并且这样可以是相对于中心纵向轴线b成角度地抵靠第二座安置。在另一个实施例中，密封构件可以是图8b所示的柔性的柔性密封构件510，其可在关闭位置中的平坦密封状态(如图7所示)与图8b所示的作为抵靠第二座514的弧形位置的偏转打开状态之间偏转。

现在参考图8a和图8b，第二座514限定用于密封构件510的支撑结构，该支撑结构包括均比中间区域m短的右侧r和左侧l，其中右侧r总体上比左侧l短，从而允许密封构件510在右侧r上比在左侧l上更多地偏转。中间区域m具有高度h(图8a)，其将密封构件510定位成比预定距离更靠近图7的第一座512。选择预定距离以改进地、更快地关闭止回阀和/或允许通过止回阀的最大流量，并且可以是约0.5mm至约3mm，或者更优选地约1mm至约2mm。在一个实施例中，左侧l更靠近推进端口108并且右侧r更靠近排放端口112。支撑结构包括足够数量的通路，用于流体在流经第一端口506以及密封构件510上方和围绕密封构件510流动之后与第二端口508流体连通。

在一个实施例中，第二座514的支撑结构可以包括延伸到内部腔体504中的多个指状件520、522、524、526、528，所述多个指状件围绕第二端口508周向间隔开。指状件可以彼此等距离。多个指状件具有不同的高度并且包括：至少两个在直径上相对的第一指状件520，其限定中间区域m；一个或者多个中间高度指状件522，其为第一指状件的总高度的约70％至约90％并且限定支撑结构的左侧l；以及一个或者多个短指状件524，其比中间高度指状件522短并且限定支撑结构的右侧r。利用用于第二座514的这种类型的支撑结构，当需要真空的装置102中的压力大于发动机的歧管压力时，密封构件510充分地偏转以允许来自需要真空的装置102的流体的高旁路流，该发动机流体耦接到吸气器500的排放端口112并且还提供旁路止回阀501的快速、更均匀的闭合。

支撑结构还可以包括一个或者多个第四高度指状件526，其比一个或者多个中间高度指状件522短，并且比一个或者多个中间高度指状件522更靠近推进端口108定位。支撑结构还可以包括一个或者多个第五高度指状件528，其比短指状件524短并且比短指状件524更靠近排放端口112定位。图8b包括多个指状件的高度的一个示例。在该图中，第一指状件520是最高的，中间高度指状件522比第一指状件短1mm，短指状件524比第一指状件短约3mm(比中间高度指状件短约2mm)，第四高度指状件526比第一指状件短约1.5mm(比中间高度指状件522短约0.5mm)，并且第五高度指状件528比第一指状件短约6.75mm(约比短指状件524短3.75mm)。

密封构件510可以是或者包括适合当连接到内燃发动机的进气歧管172时用于吸气器500的弹性材料，即，当暴露于发动机温度和压力时是耐用的。在一个实施例中，密封构件510可以是或者包括天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟碳橡胶、丁腈橡胶、epdm、ptfe及其组合中的一种或者多种，但不受限于此。

如图7所示，改进的旁路止回阀501的壳体502包括延伸到内部腔体504中的销530。密封构件510包括贯通其中的孔511，并且销530被接收在其中。密封构件510可沿着销平移。这仅仅是在平移期间保持密封构件510对准的一个非限制性示例。内部腔体室504内的第一座512包括第一环形密封凸缘532，并且可以包括从第一环形密封凸缘532径向向内设置的第二环形密封凸缘534。

仍然参考图7，作为一个示例性实施例，排放端口112与内燃发动机的进气歧管流体连通，辅助端口540与利用真空的装置550(诸如制动系统或四轮驱动系统)流体连通，推进端口108与空气源(优选清洁空气)流体连通，并且第一端口148与利用真空的另一装置552(诸如制动增压器)流体连通。

现在参考图9，吸气器-止回阀组件的实施例整体标注为600。这种吸气器-止回阀组件600大致类似于图7以及图5a和图5b的实施例，其中吸气器600具有三个主壳体件：(1)上部壳体部分，在这个实施例中标注为104a'，因为在其附接到旁路止回阀501处具有的不同的配置；(2)限定下部壳体的一部分的第一部分，称为文丘里部分106a'；(3)限定下部壳体的另一部分的第二部分，称为旁路部分106b'。文丘里部分106a'与图7和图5b中所公开的大致相同，即在排放锥体183终止于第一罐部分412的上游处，包括从排放锥体183的外表面径向向外延伸的套环424。套环424定位在孔132和第一罐部分412之间。

旁路部分106b'类似于图7中公开的旁路部分，图7中公开的旁路部分限定具有如上阐述的改进支撑结构的第二座514，第二罐部分414'配置成延伸超过第一罐部分412以配合或者耦接到文丘里部分106a'的套环424，并且辅助端口540与旁路止回阀501的排放端口112和第二端口508流体连通。当文丘里部分106a'的第一罐部分412和旁路部分106b'的第二罐部分414'配合在一起时，它们将其间的声音衰减构件300封闭在封闭腔室420'中，并且还形成位于套环424与第一罐部分412之间的第二腔室426。当组装时，罐417是双腔室的，具有在容纳声音衰减构件300的第一腔室420上游的、围绕排放锥体183外部的第二腔室426。第二腔室426包含空气并且可以被密封以容纳空气，或者可以与围绕吸气器401的环境空气流体连通。在另一个实施例(未示出)中，第二腔室426可以包括第二声音衰减构件，其可以包括或者不包括诸如图4a和图4c中所示的钻孔的多孔材料。

在这个实施例中，上部壳体部分104a'在由此限定的腔室602中终止于上部阀座127上方，腔室602与以下部件流体连通：(1)旁路止回阀501；(2)远离腔室602延伸的噪声衰减单元604；(3)在第二止回阀111与旁路止回阀501之间延伸上部壳体长度的通道146。当相对于如图9所示的其纵向截面截取时，腔室602的宽度大致类似于旁路止回阀501的宽度，但是随着直接远离旁路止回阀501的腔室高度增加，宽度可以发散地增加。

当组装时，如图9所示，吸气器600还包括：第一密封构件136，其安置在上部壳体部分104a'与文丘里部分106a'之间的止回阀111中；以及第二止回阀圆盘510，其安置在上部壳体部分104'和旁路部分106b'之间的改进的旁路止回阀501中。改进的止回阀501(由上部壳体部分104a'和下部旁路壳体106b'的一部分构成)限定了内部腔体504，内部腔体504具有第一端口506和第二端口508，第一端口506和第二端口508两者都与内部腔体504流体连通。旁路止回阀501具有上面参考图7描述的特征(包括第二支撑结构514和密封构件510)，并且如上所述地操作。

噪声衰减单元604可以如2015年1月9日提交的共同未决的共同拥有的美国申请第14/593,361号中所描述的，该申请通过引用整体并入本文。噪声衰减单元604包括壳体605，壳体605限定内部腔体606，内部腔体606将噪声衰减构件616封闭在其中。噪声衰减构件616通常至少轴向地牢固地配合在内部腔体606内。如图9所示，噪声衰减构件616与腔体606的内部大致紧密配合，但是这种结构不是必需的。壳体限定了与内部腔体606流体连通的第一端口610和第二端口612。至少第一端口610的外表面包括用于将噪声衰减单元604连接到发动机的流体流路中的配合特征611，例如，可插入软管的特征或者管道中以提供与其牢固的流体密封连接的特征)。在该实施例中，第二端口612包括可连接到上部壳体部分104a'的腔室602的盖状特征620。第一端口610和第二端口612在图9中示出为彼此相对地定位，以限定通过噪声衰减单元10的大致直线的流动路径，但是该单元不受限于此。

壳体605可以是多件式壳体，其具有通过流体密封连接在一起的多个部件。多个部件可以包括第一壳体部分608和第二壳体部分609，第一壳体部分608包括第一端口610，第二壳体部分609包括第二端口612。壳体部分共同限定腔体606，并且腔体的任何比例组合由任一部分限定。在图9中，第二壳体部分609被示出为限定腔体606的大部分，这使得第一壳体部分608更像盖。

噪声衰减构件616包括多孔的噪声衰减材料，使得流经单元604的流体受到尽可能少的限制，但是声音(湍流产生的噪声)被衰减。以上描述了用于噪声衰减构件616的材料和多个实施例的示例。在图9所示的实施例中，噪声衰减材料围绕芯体614设置，芯体614可以被描述为骨架式芯体，因为它是中空的，芯体614限定内部腔体622，并且具有贯通其中的多个开口624，多个开口624允许流体从内部腔体622径向向外流动到声衰减构件616中。内部腔体622通常与通过噪声衰减单元604的主要流体流的方向对准。噪声衰减构件616是多孔材料，诸如以上描述的那些之一。

现在参考图10和图11，图7中止回阀111的上部壳体部分104'以放大的纵向剖视平面图示出。重点是密封构件136相对于上部阀座125及其第一环形密封凸缘704、其第二环形密封凸缘706以及其连接肋708的形状和配置，第二环形密封凸缘706相对于第一环形密封凸缘704径向向内。密封构件136具有阶梯式的纵向截面外形，从外径向内朝向内径，在圆盘的相对的上表面和下表面上有两个镜像向上的台阶，并且在圆盘的相对的上表面和下表面上有一个镜像向下的台阶。换句话说，密封构件136具有可抵靠第一环形密封凸缘704安置的第一密封部分712和可抵靠第二环形密封凸缘706安置的第二密封部分716。第一密封部分712和第二密封部分716各自具有第一厚度t1(即，大致相同的厚度)。密封构件136在第一密封部分712与第二密封部分716之间具有中间部分714，中间部分714具有大于第一厚度t1的第二厚度t2，并且具有唇部718，唇部718限定密封构件136的外周边并且具有小于第一厚度t1的第三厚度t3。密封构件136可在抵靠第一座125的关闭位置与抵靠第二座124的打开位置之间平移，如图7所示。t2大于t1约10％至约80％，并且更优选大于t1约30％至约60％。在本文所公开的文丘里装置中，当在密封圆盘上方，即在上部壳体104的通道146中，相对于密封圆盘下方的压力存在小的正压差时，唇部718便于关闭止回阀。当圆盘上方的压力低于圆盘下方的压力时，唇部718易于随着较高的流变形。唇部718的厚度t3比t1小约20％至约80％，并且更优选地比t1小约30％至约50％。

密封构件136通常为可平移圆盘的形状，其具有贯通其中的大致中心孔710，其接收从第一阀座125延伸到止回阀111的内部腔体中的销164。密封圆盘136沿着销在打开位置与关闭位置之间平移。密封构件136通常由刚性材料制成，但是具有一定的柔性以响应来自止回阀的压差的高强度力。适合的材料如上所述。

现在参考图12至图14，图9中的上部壳体部分104a'以放大的底部立体图示出。从该视图可以看出，文丘里止回阀111的上部阀座125和旁路止回阀501的上部阀座127两者都包括多个肋800，多个肋800分别在第一端口506和第一端口150的流体流路内在第一环形密封凸缘804与第二环形密封凸缘之间延伸。如图17所示，多个肋800可以全都是连接肋810，或者可以包括连接肋810和在相邻连接肋814之间的一个或者多个局部肋812。当多个肋全都是连接肋810时，其中通常有五个或六个，但不受限于此。图17是五个连接肋810配置的示例。当存在局部肋812时，局部肋可以如图12所示轴向具有相同的长度，图12具有6×2的肋结构，图15具有6×1的肋结构，而图18具有5×1的肋结构，或者局部肋可以如图16所示具有不同的长度，图16具有6×3的肋结构。肋配置的描述(数字乘以数字)表示连接肋的数量乘以相邻连接肋之间的局部肋的数量。

如图17至图18和图22所示，面向密封构件136的多个肋800的表面可以是大致平面的表面818。在其他实施例中，如图12至图16和图19至图21所示，多个肋800中的每个的面向密封构件136的表面，特别是面向密封圆盘136的中间部分714的表面部分，凹入一定深度，该深度形成凹部720(图10)、凹部819(图13至图16、图19至图21)，并且当密封圆盘136在关闭状态下以大致平面取向抵靠其安置时，沿着其在第一环形密封凸缘804与第二环形密封凸缘806之间的部分限定在密封圆盘136与多个肋800中的每个之间的大致均匀的间隙。密封圆盘136在无负载状态下处于关闭状态下的大致平面取向。当圆盘的面向肋800的侧部上的压力低于相对侧时，圆盘将会偏转。最初，当该压力差或者δ压力较小时，圆盘与密封凸缘704和密封凸缘706相接触的部分变得紧密接合，在两个腔室之间形成良好的密封。随着δ压力增加，圆盘弹性变形，直到圆盘的特征714与肋800接触。注意，718也在与714相对的方向上变形，因为连接718至716的特征712也变形。

现在参考图19和图20，图7中的上部壳体部分104'以放大的底部立体图示出。从该视图可以看出，文丘里止回阀111的上部阀座127和旁路止回阀501的上部阀座125都包括多个肋800，这些肋800从第一环形密封凸缘804以横向于通道146的纵向轴线的取向延伸，用于分别在第一端口506、第一端口150的流体流路内限定肋830的格栅。至少一个肋是在第一环形密封凸缘804与第二环形密封凸缘806之间的连接肋810。

在所有实施例中，多个肋800与其最靠近的相邻肋间隔开，无论是连接肋还是局部肋，以相对于没有任何肋存在的开口减小其流动面积的约10％至约60％。多个肋800中的每个的宽度w(在图21和图22中标记)可以在约0.8mm至约1.6mm的范围内，并且取决于肋的数量和流动面积的减少量，可以是1mm宽。而且，在所有实施例中，多个肋800可以具有圆角边缘824，其将大致平面的表面818或者具有凹部820的表面过渡到肋800的侧部822中，如图21和图22所示。每个圆角边缘824的半径可以侵入表面818、表面819的宽度w约25％至约50％，更优选约35％至约50％。

现在参考图23和图24，公开了一种止回阀900，其包括限定内部腔体916的壳体914，内部腔体916具有销918，密封构件136(如上所述的图11的阶梯式圆盘)安置在销918上，并且限定了与内部腔体916流体连通的第一端口922和与内部腔体916流体连通的第二流体端口924。壳体914可以是多件式壳体，其具有通过流体密封连接在一起的多个部件。内部腔体916通常具有比第一端口922和第二端口924更大的尺寸。销918居中地定位在内部腔体916内，并且由连接肋810和/或局部肋812以上面讨论的任何配置(参考图12-20)组成的多个肋800从销918径向向外延伸，以将通向内部腔体的流动路径细分为多个管道，用于当止回阀900处于打开位置时，围绕密封构件136的周边引导流体流。

在所示实施例中，第一端口922和第二端口924彼此相对地定位，但不受限于此配置。在另一个实施例中，第一端口922和第二端口924可以以小于180度的角度相对于彼此定位，如图25和图26所示。限定内部腔体916的壳体914的部分包括内部第一座(这里为如上面关于其他实施例所讨论的第一密封凸缘904和第二密封凸缘906的统称)，当止回阀“关闭”时，密封构件136安置于其上，并且当止回阀“打开”时，密封构件安置于第二座908上，如图24所示。这里，第二座908是多个径向间隔开的指状件930，指状件930从内部腔体916更靠近第二端口924的内表面延伸到内部腔体916中。

第一端口922和第二端口924可各自包括从其延伸的管道的一部分，管道可以包括在其外表面上或者在其端部处的连接器特征，用于连接由管道限定的用于系统内的流体连通的内部通道。例如，如图24中标记的，在内燃发动机中，从第二端口924延伸的管道连接到进气歧管996，并且从第一端口922延伸的管道连接到需要真空的装置998。从第一端口922延伸的管道是入口管道932，其限定入口通道934和入口端936。从第二端口924延伸的管道是出口管道942，其限定出口通道944和出口端946。

出口通道944具有限流器外形948。限流器外形948包括第一部分950，第一部分950比第二部分952更靠近第二端口924。当在横向截面中观察时，第一部分950是圆形的，并且沿着在下游方向上的第一部分的长度、根据抛物线或双曲线函数变窄。当在横向截面中观察时，第二部分952也是圆形的，但是它沿着在下游方向上的第二部分的长度、根据抛物线或双曲线函数而变宽。第一部分950的长度与第二部分952的长度相比至少为1：3，更优选为1：4。在第一部分950的末端与第二部分952的起始端相交的地方被称为喉部954。喉部直径是确定或者设定最大质量流率的参数。较大的喉部直径相当于较大的质量流率。

当发动机进气歧管996在低于大气压或者在真空下操作时，阶梯式圆盘136移动到打开位置，在该打开位置它可以在适当的压力下暂时向下弯曲，如图24所示。当气体流经止回阀时，它进入第二端口924下游的限流器外形948，在第一部分950中加速，然后在第二部分924中减速。限流器外形948的优点在于以接近恒定的水平向需要真空的装置供应真空，而与进气歧管中是否存在发动机真空无关。例如，当进气歧管在来自涡轮增压器或者超级增压器的增压条件下操作时，阶梯式圆盘136移动到关闭位置以防止这种增压压力进入需要抽空流体(通常为气体)的装置。这种止回阀900对于需要低水平真空的装置是有利的。低水平真空装置需要小于5kpa的真空。通常，这些低水平真空装置使用真空将一定量的气体从一个位置移动到发动机进气歧管中。两个示例包括曲轴箱通风系统和燃料蒸汽密封系统。较高的真空水平会损坏这些系统，并且必须防止发生，这是限流器外形948的一个功能。

相反，高水平真空装置使用真空来产生力以致动某物，诸如被制动增压罐作用的主气缸或者被废气门致动器作用的废气门阀。这些装置需要高水平的真空，例如20kpa至60kpa，并且它们被设计成能够承受所产生的力。

现在参考图25和图26，公开了一种双止回阀1000，其包括限定第一止回阀1002的上内部腔体1016和限定第二止回阀1004的下内部腔体1017的多件式壳体1014。多件式壳体具有抽吸壳体1060，抽吸壳体1060限定两个第一端口1022，每个第一端口1022用于止回阀1002、止回阀1004中的每个。两个第一端口1022彼此流体连通并且与相同的抽吸通道1061流体连通。抽吸壳体1060还限定销1018和多个肋800，每个销1018均用于止回阀1002、止回阀1004中的每个，多个肋800由以上讨论的连接肋810和/或局部肋812的任何配置组成，并从销1018径向向外延伸从而将通向内部腔体1016、1016'的流动路径细分为多个管道，以用于当止回阀1002、止回阀1004处于打开位置时，围绕每个密封构件136的周边引导流体流。抽吸壳体1060还限定了双第一座(这里，如上面关于其他实施例所讨论的第一密封凸缘和第二密封凸缘的统称)，当止回阀“关闭”时(如在图26中的第二止回阀1004中所示)，密封构件136安置于该第一座上。

多件式壳体1014包括第一止回阀底座1062，第一止回阀底座1062在多个径向间隔开的指状件1030的尖端处限定第二座，并且限定与两个第一端口1022的上部流体连通的第二端口1024，如图26所示。多件式壳体1014还包括第二止回阀底座1064，第二止回阀底座1064在多个径向间隔开的指状件1030'的尖端处限定第二座，并且限定与两个第一端口中的较低部分流体连通的第二端口1068，如图26所示。在图25至图26的实施例中，抽吸壳体1060和第一止回阀底座1062限定内部腔体1016，该内部腔体1016大于由抽吸壳体1060和第二止回阀底座1064限定的内部腔体1016'，并且因此，指状件1030比指状件1030'长。在其他实施例中，内部腔室的尺寸(通过体积或者形状)可以是大致相同的。抽吸壳体1060、第一止回阀底座1062和第二止回阀底座1064通过流体密封连接在一起。

第一止回阀底座1062和第二止回阀底座1064中的一个或者两者可以包括分别从第二端口1024、第二端口1068延伸的管道，以将内部腔体1016、内部腔体1016'与系统中的部件流体连通地连接。参考图25，当双止回阀单元连接到诸如内燃发动机的系统中时，第一止回阀1062的第二端口1024经由排放管道1042与发动机的进气歧管996流体连通，双第一端口1022和抽吸通道1061经由入口管道1032连接到需要真空的装置998(其包括真空罐、以及使用真空辅助的操作装置)，并且第二止回阀1064的第二端口1068经由第三管道1072流体连通到除进气歧管996之外的第二真空源999。入口管道1032限定入口通道1034和入口端1036。排放管道或出口管道1042限定出口通道1044和出口端1046。第三管道1072限定第二出口通道1074和第二出口端1046。管道1032、管道1042和管道1072可与壳体1014的其相应部分一体形成，或者可以密封地连接到壳体1014的其相应部分。

出口通道1044具有限流器外形1048。限流器外形1048包括第一部分1050，第二部分1050比第二部分1052更靠近第二端口1024。当在横向截面中观察时，第一部分1050是圆形的，并且沿着在下游方向上的第一部分1052的长度、根据抛物线函数或者双曲线函数变窄。当在横向截面中观察时，第二部分1052也是圆形的，但是它沿着在下游方向上的第二部分1052的长度、根据抛物线函数或者双曲函数而变宽。第一部分1050的长度与第二部分1052的长度相比至少为1：3，更优选为1：4。在第一部分1050的末端与第二部分1052的起始端相交的地方被称为喉部1054。喉部直径是确定或者设定最大质量流率的参数。喉部1054的较大直径等于较大的质量流率。

第二出口通道1074示出为大致直的圆柱形通道，但是它还可以包括类似于限流器外形1048的限流器外形。

第一止回阀1062和第二止回阀1064中的每个中的密封构件136是如上所述图11的阶梯式圆盘。

对比分析

对于下面的测试，密封圆盘由相同的材料构造，该材料的屈服强度为7,500kpa。

控制：在关闭位置中，在600kpa的施加压力下测试具有五个连接肋的止回阀中的平坦的非阶梯式密封圆盘。平坦的非阶梯式密封圆盘偏转到在2.27mm的连接肋之间的间隙中并且具有11,670kpa的圆盘应力。

试验1：在关闭位置中，本文公开的在具有图16中所示的6×3肋配置的止回阀中的阶梯式密封圆盘在1,400kpa的施加压力(超过施加到平坦的非阶梯式密封圆盘的压力的两倍)下被测试。阶梯式密封圆盘偏转到在1.045mm的肋之间的间隙中并且具有850kpa的圆盘应力，同时保持密封在关闭位置。

如果施加的压力增加一倍以上，则圆盘应力减少90％以上，并且偏转减少一半以上。这些优异的结果将提供密封圆盘和止回阀更长的使用寿命。此外，本文公开的止回阀提供了在所有操作条件下具有良好流动性能的经济实惠的设计，并且是在承受高负荷同时保持良好密封的设计。

已经详细地并且通过参考其具体实施例描述了本发明，显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神的情况下，可以进行多种修改和变型。