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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Hochdruckpumpe.
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HINTERGRUND
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Eine Hochdruckpumpe hat einen Tauchkolben, der sich zum Druckbeaufschlagen von Kraftstoff in einer Druckkammer hin- und herbewegt. Der druckbeaufschlagte Kraftstoff wird von der Druckbeaufschlagungskammer abgegeben. Das
japanische Patent Nr. 4530053 (
US-2009/0185922A1 ) offenbart eine Hochdruckkammer, die einen Pulsationsdämpfer in einer Kraftstoffkammer hat. Der Pulsationsdämpfer besteht aus zwei Membranen. Die Membrane werden gemäß einem Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffkammer so verformt, dass eine Druckpulsation eines Niederdruckkraftstoffs in einem Kraftstoffzuführsystem verringert wird. Das Kraftstoffzuführsystem hat die Kraftstoffkammer und ein mit der Kraftstoffkammer in Verbindung stehendes Kraftstoffzuführrohr.
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Wenn eine Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs mit einer Eigenfrequenz der Membran übereinstimmt, dann wird die Schwingungsamplitude der Membrane groß. Das heißt, es tritt eine Resonanz ein. Die Resonanz verschlechtert die Pulsationsverringerungsfunktion des Pulsationsdämpfers. In der oben erwähnten Hochdruckpumpe ist eine Eigenfrequenz einer Membran von einer Eigenfrequenz einer anderen Membran verschieden gemacht, um zu verhindern, dass für beide Membrane die Resonanz gleichzeitig eintritt.
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Jedoch kann die Resonanz der Membrane an sich nicht beschränkt werden. Wenn für eine der Membrane die Resonanz eintritt, dann kann daher die Druckpulsation des Kraftstoffs in der Kraftstoffkammer nicht verringert werden. Die Druckpulsation kann ein Geräusch in dem Kraftstoffzuführdurchlass erzeugen.
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Da außerdem der Tauchkolben der Hochdruckpumpe durch eine Kurbelwelle einer Kraftmaschine angetrieben wird, hängt die Druckpulsationsfrequenz des Niederdruckkraftstoffs von einer Kraftmaschinendrehzahl ab. Daher variiert die Frequenz der Druckpulsation, bei der die Resonanz eintritt, gemäß einer Kraftmaschinenspezifikation und Spezifikationen der Kraftstoffzuführrohre der Hochdruckpumpe. Die Eigenfrequenz einer jeden Membran muss gemäß einem Fahrzeug eingestellt werden, an dem die Hochdruckpumpe vorgesehen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Hochdruckpumpe bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Resonanz einer Membran zu beschränken.
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Eine Hochdruckpumpe, die einen Kraftstoff fördert, hat ein elastisches Element, das in der Dämpferkammer zwischen der ersten Membran und der zweiten Membran angeordnet ist. Das elastische Element ist mit der ersten Membran und der zweiten Membran ständig in Kontakt, während die Hochdruckpumpe betrieben wird.
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Wenn die Membrane infolge einer Resonanz in einer Situation, in der eine Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der Membrane übereinstimmt, weiter schwingen, stört das elastische Element keinerlei Verformung der ersten Membran und der zweiten Membran. Wenn die Membrane infolge einer Resonanz in einer Situation, in der eine Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs mit der Eigenfrequenz der Membrane übereinstimmt, weiter schwingen, dann beschränkt das elastische Element die Verformung der Membrane.
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Das elastische Element funktioniert als ein Resonanzbeschränkungsabschnitt, der die Resonanz der ersten Membran und der zweiten Membran beschränkt. Außerdem ist es nicht erforderlich, die Eigenfrequenz der ersten Membran und der zweiten Membran gemäß einer Spezifikation einer Kraftmaschine und eines Kraftstoffrohrs einzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlicher, die mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gemacht wird. In den Zeichnungen ist:
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1 eine Schnittansicht einer Hochdruckpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine vergrößerte Ansicht eines in 1 gezeigten Pulsationsdämpfers;
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3 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
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4 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
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5 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
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6 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
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7 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
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8 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
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9 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem achten Ausführungsbeispiel zeigt;
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10 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel zeigt;
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11 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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12 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem elften Ausführungsbeispiel zeigt;
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13 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt;
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14 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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15 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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16 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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17 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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18 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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19 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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20 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem neunzehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
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21 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt;
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22 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt;
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23 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt;
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24 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt;
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25 eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. In jedem Ausführungsbeispiel sind die im Wesentlichen gleichen Teile und Komponenten eines jeden Ausführungsbeispiels mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren gleiche Beschreibung wird nicht wiederholt.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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1 zeigt eine Hochdruckpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Hochdruckpumpe 10 ist eine Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff zu einem Injektor einer Dieselkraftmaschine oder einer Benzinkraftmaschine zuführt.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Struktur der Hochdruckpumpe 10 beschrieben. Die Hochdruckpumpe 10 ist mit einem Gehäuse 20, einem Tauchkolben 30, einem Ansaugventil 40, einem Abgabeventil 50 und einem Pulsationsdämpfer 60 versehen. In der folgenden Beschreibung wird die obere Seite von 1 als "oben", "aufwärts" oder "obere" bezeichnet und die untere Seite von 1 wird als "unten", "abwärts" oder "untere" bezeichnet.
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Das Gehäuse 20 hat ein Eingriffsloch 21, in dem der Kolben 30 hin und her gleitet. Zwischen einem Boden des Eingriffslochs 21 und einer oberen Fläche des Tauchkolbens 20 ist eine Druckbeaufschlagungskammer 22 definiert. Eine volumetrische Kapazität der Druckbeaufschlagungskammer 22 ändert sich durch Hin- und Herbewegen des Tauchkolbens 30.
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Außerdem hat das Gehäuse 20 eine Kraftstoffkammer 23, in die der Kraftstoff strömt, einen Ansaugdurchlass 24, der die Kraftstoffkammer 23 mit der Druckbeaufschlagungskammer 22 verbindet, und einen Abgabedurchlass 25, durch den der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 22 abgegeben wird. Die Kraftstoffkammer 23 ist zwischen einer Innenwand eines konkaven Abschnitts 26 und einer Abdeckung 27 definiert, die den konkaven Abschnitt 26 abdeckt.
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Der Tauchkolben 30 ist in dem Eingriffsloch 21 derart aufgenommen, dass er sich in dessen Achsrichtung hin- und herbewegt. Ein unteres Ende des Tauchkolbens 30 ragt von dem Gehäuse 20 vor. Der Tauchkolben 30 ist durch eine Feder 32 über einen Federsitz 31 nach unten vorgespannt.
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Die untere Endfläche des Tauchkolbens 30 ist mit einem (nicht gezeigten) Mitnehmer in Kontakt. Wenn der Tauchkolben 30 durch den Mitnehmer nach oben gedrückt wird, dann wird das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 22 kleiner. Wenn der Tauchkolben durch die Feder 32 nach unten bewegt wird, dann wird das Volumen der Druckbeaufschlagungskammer 22 größer.
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Das Ansaugventil 40 ist ein elektromagnetisches Ventil, das den Ansaugdurchlass 24 öffnet und schließt. Das Ansaugventil 40 besteht aus einem Ansaugventilkörper 41, einem Ansaugventilelement 42, einem Anschlag 43, einer Feder 44, einem bewegbaren Kern 45, einem feststehenden Kern 46 und einer Spule 47. Wenn die Spule 47 erregt wird, dann wird der bewegbare Kern 45 zu dem feststehenden Kern 46 angezogen, sodass das Ansaugventilelement 42 auf einem Sitz 48 des Ansaugventilkörpers 41 aufsitzt. Wenn die Spule 47 entregt ist, dann bewegt sich das Ansaugventilelement 42 von dem Sitz 48 weg. Wenn das Ansaugventil 42 auf dem Sitz 48 aufsitzt, dann ist der Ansaugdurchlass 24 geschlossen. Wenn sich das Ansaugventilelement 42 von dem Sitz 48 weg bewegt, dann ist der Ansaugdurchlass 24 offen.
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Das Abgabeventil 50 öffnet und schließt den Abgabedurchlass 25. Das Abgabeventil 50 besteht aus einem Abgabeventilelement 51, einem Anschlag 52 und einer Feder 53. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 22 größer als oder gleich wie ein bestimmter Wert wird, dann bewegt sich das Abgabeventilelement 51 von einem Sitz 54 weg. Wenn der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 22 niedriger als der bestimmte Wert wird, dann spannt die Feder 53 das Abgabeventilelement 51 auf den Sitz 54 vor. Wenn sich das Abgabeventilelement 51 von dem Sitz 54 weg bewegt, dann wird der Abgabedurchlass 25 geöffnet. Wenn das Abgabeventilelement 51 auf dem Sitz 54 aufsitzt, dann ist der Abgabedurchlass 25 geschlossen.
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Ein Pulsationsdämpfer 60 ist in der Kraftstoffkammer 23 angeordnet und besteht aus einer ersten Membran 61 und einer zweiten Membran 64. Die erste und die zweite Membran 61, 64 sind wie eine Schale geformt und sind an deren Außenumfang aneinander gefügt. Der Pulsationsdämpfer 60 definiert in sich eine Dämpferkammer 67. Inertes Gas eines vorbestimmten Drucks ist in der Dämpferkammer 67 eingeschlossen. Ein Raum in der Kraftstoffkammer 23, in dem der Kraftstoff untergebracht ist, wird im weiteren Verlauf als ein "Kraftstoffunterbringungsraum" bezeichnet.
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Der Pulsationsdämpfer 60 ist durch ein erstes Stützelement 68 und ein zweites Stützelement 69 an dessen Außenumfang gestützt. Eine Dämpferbaugruppe bestehend aus dem Pulsationsdämpfer 60, dem ersten Stützelement 68 und dem zweiten Stützelement 69 ist durch eine wellenförmige Beilegscheibe 70 an einer Innenwandfläche der Kraftstoffkammer 23 befestigt.
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Die erste Membran 61 und die zweite Membran 62 werden gemäß der Druckvariation in der Kraftstoffkammer 23 elastisch verformt. Wenn beispielsweise der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffkammer 23 größer als der Druck des inerten Gases in der Dämpferkammer 67 wird, dann wird die erste Membran 61 konkav nach oben verformt und die zweite Membran 64 wird konkav nach unten verformt. Wenn das Volumen der Dämpferkammer 67 wie vorstehend beschrieben kleiner wird, dann wird das Volumen in dem Kraftstoffunterbringungsraum in der Kraftstoffkammer 23 größer. Somit wird die Zunahme des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffkammer 23 beschränkt.
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Wenn zudem der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffkammer 23 kleiner als der Druck des inerten Gases in der Dämpferkammer 67 wird, dann wird die erste Membran 61 konvex nach unten verformt und die zweite Membran 64 wird konvex nach oben verformt. Wenn das Volumen der Dämpferkammer 67 größer wird, dann wird das Volumen des Kraftstoffunterbringungsraums in der Kraftstoffkammer 23 kleiner. Somit wird die Abnahme des Kraftstoffdrucks in der Kraftstoffkammer 23 beschränkt.
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Die Hochdruckpumpe 10 führt zum Abgeben des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs die folgenden Takte (1) bis (3) durch.
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(1) Ansaugtakt
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Wenn der Tauchkolben 30 von dem oberen Totpunkt in Richtung des unteren Totpunkts abwärts gleitet, dann wird das Ansaugventil 40 geöffnet und das Abgabeventil 50 wird geschlossen. Somit wird der Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 23 durch einen Ansaugdurchlass 24 in die Druckbeaufschlagungskammer 22 gesaugt. Die Druckpulsation des von einer Kraftstoffpumpe zu der Kraftstoffkammer 23 zugeführten Kraftstoffs wird durch den Pulsationsdämpfer 60 verringert.
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(2) Zumesstakt
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Wenn der Tauchkolben 30 von dem unteren Totpunkt in Richtung zu dem oberen Totpunkt aufwärts gleitet, dann wird die Spule 74 nicht erregt und das Ansaugventil 40 wird für eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet. Somit wird der Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 22 durch den Ansaugdurchlass 24 zu der Kraftstoffkammer 23 zurückgeführt. Zudem wird die Kraftstoffdruckpulsation des zu der Kraftstoffkammer 23 zurückgeführten Kraftstoffs durch den Pulsationsdämpfer 60 verringert.
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Wenn die Spule 47 in der Zeitspanne, in der sich der Tauchkolben 30 aufwärts bewegt, entregt wird, dann wird das Ansaugventil 40 geschlossen und der Zumesstakt endet. Durch Einstellen der Zeitgebung, zu der das Erregen der Spule 74 gestartet wird, wird die von der Druckbeaufschlagungskammer 22 zu der Kraftstoffkammer 23 zurückgeführte Kraftstoffmenge eingestellt. Als ein Ergebnis wird die Menge des in der Druckbeaufschlagungskammer 22 mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs bestimmt.
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(3) Druckbeaufschlagungstakt
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Wenn der Tauchkolben 30 weiter in Richtung zu dem oberen Totpunkt mit einer Unterbrechung zwischen der Druckbeaufschlagungskammer 22 und der Kraftstoffkammer 23 aufwärts gleitet, wird der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 22 weiter erhöht. Wenn dann der Kraftstoffdruck in der Druckbeaufschlagungskammer 22 größer als ein bestimmter Wert wird, wird das Abgabeventil 50 geöffnet. Somit wird der Hochdruckkraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 22 durch den Abgabedurchlass 25 abgegeben.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird eine Konfiguration der Hochdruckpumpe 10 ausführlich beschrieben. Die Hochdruckpumpe 10 ist mit einem elastischen Element 71 in der Dämpferkammer 67 des Pulsationsdämpfers 60 versehen. Das elastische Element 71 ist aus synthetischem Gummi gefertigt und ist zwischen zentralen Abschnitten der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 angeordnet. Die zentralen Abschnitte der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 haben die größte Verformung, wenn die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 gemäß dem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffkammer 23 verformt werden.
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Das elastische Element 71 ist mit einer Innenfläche 72 der ersten Membran 61 und einer Innenfläche 73 der zweiten Membran 64 in Kontakt, während die Hochdruckpumpe 10 derart betrieben wird, dass der Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe zu der Kraftstoffkammer 23 zugeführt wird und der Kraftstoffzuführdruck auf dem Pulsationsdämpfer 60 aufgebracht wird.
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Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 71 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Das elastische Element 71 ist derart verformbar, dass es immer mit der Innenfläche 72 der ersten Membran 61 und der Innenfläche 73 der zweiten Membran in Kontakt ist.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Pulsationsdämpfers 60, der das elastische Element 71 hat, beschrieben. Wenn die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 in einer solchen Situation verformt werden, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist, dann stört das elastische Element 71 keinerlei Verformen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64.
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Wenn hingegen die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 infolge der Resonanz in einer Situation, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist, weiter schwingen, beschränkt das elastische Element 71 das Verformen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64. Das elastische Element 71 funktioniert als ein Resonanzbeschränkungsabschnitt, der die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 beschränkt.
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Gemäß dem zuvor erläuterten ersten Ausführungsbeispiel ist die Hochdruckpumpe 10 mit dem elastischen Element 71 versehen, das in der Dämpferkammer 67 zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 angeordnet ist. Das elastische Element 71 ist mit der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 ständig in Kontakt, während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird.
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Wenn die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 infolge der Resonanz in einer Situation, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist, weiter schwingen, beschränkt das elastische Element 71 das Verformen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64.
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Daher kann die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 beschränkt werden. Außerdem ist es, anders als bei der herkömmlichen Hochdruckpumpe, nicht erforderlich, die Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 gemäß der Spezifikation einer Kraftmaschine und eines Kraftstoffrohrs einzustellen.
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Da das elastische Element 71 zwischen zentralen Abschnitten der erstem Membran 61 und der zweiten Membran 64 angeordnet ist, kann die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 wirkungsvoll beschränkt werden.
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Außerdem wird das elastische Element 71 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer solchen Art einfach verformt, dass es mit der Innenfläche 72 der ersten Membran 61 und der Innenfläche 73 der zweiten Membran 64 ständig in Kontakt ist.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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3 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; ein elastisches Element 111 eines Pulsationsdämpfers 110 hat eine Querschnittsfläche, die größer als jene des elastischen Elements 71 des ersten Ausführungsbeispiels ist. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 111 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 weiter beschränkt.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
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4 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 85 hat mehrere elastische Elemente 71, 86. Die elastischen Elemente 86 sind an beiden Seiten des elastischen Elements 71 angeordnet. Die elastischen Elemente 86 entsprechen einem "zweitem elastischen Element". Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 weiter beschränkt.
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[Viertes Ausführungsbeispiel]
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5 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 120 hat ein elastisches Element 121, das aus einem ersten Kontaktabschnitt 122, einem zweiten Kontaktabschnitt 123 und Verbindungsabschnitten 124 und 125 besteht. Der erste Kontaktabschnitt 122 ist mit der Innenfläche 72 der ersten Membran 61 in Kontakt. Der zweite Kontaktabschnitt 123 ist mit der Innenfläche 73 der zweiten Membran 64 in Kontakt. Die Verbindungsabschnitte 124 und 125 verbinden beide Enden des ersten Kontaktabschnitts 122 und des zweiten Kontaktabschnitts 123. Der erste Kontaktabschnitt 122, der zweite Kontaktabschnitt 123 und die Verbindungsabschnitte 124 und 125 sind einstückig ausgebildet.
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Das elastische Element 121 hat einen Hohlraum 126, der durch den ersten Kontaktabschnitt 122, den zweiten Kontaktabschnitt 123 und die Verbindungsabschnitte 124 und 125 definiert ist. Der Hohlraum 126 verringert eine Steifigkeit des elastischen Elements 121 insgesamt und funktioniert als ein Steifigkeitsverringerungsabschnitt. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 121 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet.
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Wenn die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 in einer solchen Situation, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 übereinstimmt, verformt werden, stört das elastische Element 121 kein Verformen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64. Da das elastische Element 121 den Hohlraum 126 als einen Steifigkeitsverringerungsabschnitt hat, werden die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 in einer solchen Situation leicht verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 übereinstimmt.
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[Fünftes Ausführungsbeispiel]
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6 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 130 hat ein elastisches Element 131, das aus dem ersten Kontaktabschnitt 122, dem zweiten Kontaktabschnitt 123 und einem Verbindungsabschnitt 132 besteht. Der Verbindungsabschnitt 132 ist zylindrisch und verbindet zentrale Abschnitte des ersten Kontaktabschnitts 122 und des zweiten Kontaktabschnitts 123. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 131 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet.
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Der Verbindungsabschnitt 132 vermindert eine Steifigkeit des elastischen Elements 131 insgesamt und funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 übereinstimmt.
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[Sechstes Ausführungsbeispiel]
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7 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 160 hat ein elastisches Element 141, das aus dem ersten Kontaktabschnitt 122, dem zweiten Kontaktabschnitt 123 und einem Verbindungsabschnitt 142 besteht. Der erste Kontaktabschnitt 122, der zweite Kontaktabschnitt 123 und der Verbindungsabschnitt 142 sind einstückig ausgebildet. Das elastische Element 141 kann einfach in dem Pulsationsdämpfer 140 angeordnet sein.
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[Siebtes Ausführungsbeispiel]
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8 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 150 hat ein elastisches Element 151, dessen Zwischenabschnitt 152 enger als die Endabschnitte 153 und 154 gemacht ist. Der Zwischenabschnitt 152 vermindert eine Steifigkeit des elastischen Elements 151 und funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 151 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist, einfach verformt.
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[Achtes Ausführungsbeispiel]
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9 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem achten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 160 hat ein elastisches Element 161, dessen Zwischenabschnitt 162 enger als Endabschnitte 163 und 164 gemacht ist. Ein Außenprofil des Zwischenabschnitts 162 ist gekrümmt. Der Zwischenabschnitt 162 vermindert eine Steifigkeit des elastischen Elements 161 und funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 161 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Das elastische Element 161 kann einfach verformt werden.
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[Neuntes Ausführungsbeispiel]
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10 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 170 hat ein elastisches Element 171, das ein Durchgangsloch 172 hat, das sich in dessen Verformungsrichtung erstreckt. Das Durchgangsloch 172 funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt, der die Steifigkeit des elastischen Elements 171 vermindert. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 171 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist.
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[Zehntes Ausführungsbeispiel]
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11 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 180 hat ein elastisches Element 181, das einen Hohlraum 182 und ein Durchgangsloch 183, die sich in dessen Verformungsrichtung erstrecken. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 181 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 wird weiter beschränkt.
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[Elftes Ausführungsbeispiel]
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12 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem elften Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 190 hat ein elastisches Element 191, das aus dem ersten Kontaktabschnitt 122, dem zweiten Kontaktabschnitt 123 und einem Verbindungsabschnitt 192 besteht. Der Verbindungsabschnitt 192 ist zylindrisch und verbindet Umfangsabschnitte des ersten Kontaktabschnitts 122 und des zweiten Kontaktabschnitts 123. Der erste Kontaktabschnitt 122, der zweite Kontaktabschnitt 123 und die Verbindungsabschnitte 192 sind zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 191 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet.
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Der Verbindungsabschnitt 192 vermindert eine Steifigkeit des elastischen Elements 191 und dient als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist.
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[Zwölftes Ausführungsbeispiel]
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13 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 200 hat ein elastisches Element 201, das aus dem ersten Kontaktabschnitt 122, dem zweiten Kontaktabschnitt 123 und einem Verbindungsabschnitt 202 besteht. Der Verbindungsabschnitt 202 verbindet den ersten Kontaktabschnitt 122 und den zweiten Kontaktabschnitt 123. Der Verbindungsabschnitt 202 ist aus einem Material gefertigt, das weicher als jenes des ersten Kontaktabschnitts 122 und des zweiten Kontaktabschnitts 123 ist. Der Verbindungsabschnitt 202 funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt, der die Steifigkeit des elastischen Elements 201 vermindert. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 201 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer solchen Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist.
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[Dreizehntes Ausführungsbeispiel]
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14 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 210 hat ein elastisches Element 211, das aus ersten Kontaktabschnitten 212, 213, zweiten Kontaktabschnitten 214, 215 und einem Verbindungsabschnitt 216 besteht. Die ersten Kontaktabschnitte 212, 213 sind ringförmig ausgebildet. Jeder der ersten Kontaktabschnitte 212, 213 ist koaxial angeordnet und mit der Innenfläche 72 der ersten Membran 61 in Kontakt. Auch die zweiten Kontaktabschnitte 214, 215 sind ringförmig ausgebildet. Jeder der zweiten Kontaktabschnitte 214, 215 ist koaxial angeordnet und ist mit der Innenfläche 73 der zweiten Membran 64 in Kontakt. Der Verbindungsabschnitt 216 ist zwischen dem ersten Kontaktabschnitten 212, 213 und dem zweiten Kontaktabschnitten 214, 215 angeordnet. Die ersten Kontaktabschnitte 212, 213, die zweiten Kontaktabschnitte 214, 215 und die Verbindungsabschnitte 216 sind unabhängig ausgebildet, und sind zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 211 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet.
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Die ersten Kontaktabschnitte 212, 213 und die zweiten Kontaktabschnitte 214, 215 vermindern eine Steifigkeit des elastischen Elements 211 und funktionieren als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist.
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[Vierzehntes Ausführungsbeispiel]
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15 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 220 hat ein elastisches Element 221, das faltenbalgartig geformt ist. Eine Vielzahl von konkaven Abschnitten 222 des elastischen Elements 221 funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt, der die Steifigkeit des elastischen Elements 221 vermindert. Während die Hochdruckpumpe 210 betrieben wird, ist das elastische Element 221 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer solchen Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist.
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[Fünfzehntes Ausführungsbeispiel]
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16 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 230 hat ein elastisches Element 231, das aus dem ersten Kontaktabschnitt 122, dem zweiten Kontaktabschnitt 123 und einem Federabschnitt 232 besteht. Der Federabschnitt 232 besteht aus einer Schraubenfeder, die den ersten Kontaktabschnitt 122 und den zweiten Kontaktabschnitt 123 verbindet. Der Federabschnitt 232 funktioniert als ein Steifigkeitsverminderungsabschnitt, der die Steifigkeit des elastischen Elements 231 vermindert. Während die Hochdruckpumpe 10 betrieben wird, ist das elastische Element 231 ständig zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 übereinstimmt.
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[Sechzehntes Ausführungsbeispiel]
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17 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem sechzehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 240 hat ein elastisches Element 241, das aus dem ersten Kontaktabschnitt 122, dem zweiten Kontaktabschnitt 123 und einem Federabschnitt 242 besteht. Der Federabschnitt 242 besteht aus einer Tellerfeder. Auch in dem sechzehnten Ausführungsbeispiel können die gleichen Vorteile wie jene des fünfzehnten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
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[Siebzehntes Ausführungsbeispiel]
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18 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem siebzehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein elastisches Element 81 eines Pulsationsdämpfers 80 ist durch eine Bondingschicht 82 an die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 gebondet. Das elastische Element 81 wird gemäß der Position der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 elastisch verformt. Auch in dem siebzehnten Ausführungsbeispiel können die gleichen Vorteile wie jene des ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Das elastische Element 81 kann einfach an der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 angebracht werden.
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[Achtzehntes Ausführungsbeispiel]
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19 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem achtzehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein elastisches Element 251 eines Pulsationsdämpfers 250 besteht aus einem ersten Kontaktabschnitt 252 und einem zweiten Kontaktabschnitt 254. Der erste Kontaktabschnitt 252 ist an die erste Membran 61 gebondet und der zweite Kontaktabschnitt 254 ist an die zweite Membran 64 gebondet. Zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 252 und dem zweiten Kontaktabschnitt 254 ist ein Raum 253 definiert. Das achtzehnte Ausführungsbeispiel hat die gleiche vorteilhafte Wirkung wie das siebzehnte Ausführungsbeispiel. Die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 werden in einer Situation einfach verformt, in der die Frequenz der Druckpulsation des Niederdruckkraftstoffs nicht mit der Eigenfrequenz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 in Übereinstimmung ist.
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[Neunzehntes Ausführungsbeispiel]
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20 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem neunzehnten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein elastisches Element 261 des Pulsationsdämpfers 260 ist ein Blattelement, das an die gesamten Innenflächen 72, 73 der ersten und der zweiten Membran 61, 64 gebondet ist. Das elastische Element 261 definiert einen Raum 262 zwischen der ersten und der zweiten Membran 61, 64. Das neunzehnte Ausführungsbeispiel hat die gleiche vorteilhafte Wirkung wie das achtzehnte Ausführungsbeispiel. Die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 wird sicher beschränkt.
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[Zwanzigstes Ausführungsbeispiel]
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21 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 90 besteht aus einer ersten Membran 91 und einer zweiten Membran 94. Die erste Membran 91 hat einen ersten konkaven Abschnitt 93 an seiner Mitte. Die zweite Membran 94 hat einen zweiten konkaven Abschnitt 96 an ihrer Mitte. Ein elastisches Element 97 ist zwischen dem ersten konkaven Abschnitt 93 und dem zweiten konkaven Abschnitt 96 zwischengeordnet. Der erste konkave Abschnitt 93 entspricht einem "ersten Halteabschnitt" und der zweite konkave Abschnitt 96 entspricht einem "zweiten Halteabschnitt". Wenn gemäß dem zwanzigsten Ausführungsbeispiel die erste Membran 91 und die zweite Membran 94 miteinander in Eingriff sind, wird das elastische Element 97 auf einfache Weise an geeigneter Stelle positioniert.
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[Einundzwanzigstes Ausführungsbeispiel]
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22 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 100 besteht aus einer ersten Membran 101 und einer zweiten Membran 104. Die erste Membran 101 hat an ihrer Mitte einen ersten konvexen Abschnitt 103. Die zweite Membran 104 hat an ihrer Mitte einen zweiten konvexen Abschnitt 106. Ein elastisches Element 107 ist zwischen dem ersten konvexen Abschnitt 103 und dem zweiten konvexen Abschnitt 106 zwischengeordnet. Der erste konvexe Abschnitt 103 entspricht einem "ersten Halteabschnitt" und der zweite konvexe Abschnitt 106 entspricht einem "zweiten Halteabschnitt". Gemäß dem einundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ist das elastische Element 97 sicher an einer geeigneten Stelle in einer Dämpferkammer 108 positioniert.
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[Zweiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel]
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23 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Pulsationsdämpfer 270 besteht aus einer ersten Membran 271 und einer zweiten Membran 273. Die erste Membran 271 ist wie eine Welle mit einer Vielzahl von konvexen Abschnitten 272 geformt. Auch die zweite Membran 273 ist wie eine Welle mit einer Vielzahl von konvexen Abschnitten 274 geformt. Ein elastisches Element 275 ist zwischen dem ersten konvexen Abschnitten 272 und dem zweiten konvexen Abschnitten 274 zwischengeordnet. Die ersten konvexen Abschnitte 272 entsprechen einem "ersten Halteabschnitt" und die zweiten konvexen Abschnitte 274 entsprechen einem "zweiten Halteabschnitt". Gemäß dem zweiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ist das elastische Element 275 sicher an einer geeigneten Stelle in einer Dämpferkammer 276 positioniert.
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[Dreiundzwanzigstes Ausführungsbeispiel]
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24 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein elastisches Element 281 eines Pulsationsdämpfers 280 ist kugelförmig und hat einen abgedichteten Raum 282 darin, der von der Dämpferkammer 67 isoliert ist. Das elastische Element 281 ist zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 zwischengeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das inerte Gas nicht in der Dämpferkammer 67 umschlossen, sondern ist in dem abgedichteten Raum 282 umschlossen. Gemäß dem dreiundzwanzigsten Ausführungsbeispiel ist es nicht erforderlich, dass die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 in inertem Gas aneinander gefügt sind. Daher können die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 einfach aneinander gefügt werden.
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[Vierundzwanzigstes Ausführungsbeispiel]
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25 ist eine Schnittansicht, die einen Pulsationsdämpfer einer Hochdruckpumpe gemäß einem vierundzwanzigsten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein elastisches Element 291 eines Pulsationsdämpfers 290 ist ein ausgehärtetes Gummi, das einen Raum zwischen der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 füllt. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Resonanz der ersten Membran 61 und der zweiten Membran 64 weiter beschränkt. Ferner ist es nicht erforderlich, dass die erste Membran 61 und die zweite Membran 64 in inertem Gas aneinander gefügt werden.
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[Weitere Ausführungsbeispiele]
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Das elastische Element kann aus einem Harzmaterial gefertigt sein. Das elastische Element kann zudem aus einer Schraubenfeder oder einer ebenen Feder bestehen. Das elastische Element kann an einer Position angeordnet sein, die sich von der Mitte der Membran unterscheidet.
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Das elastische Element kann lediglich an eine der Membrane gebondet sein. In einem Fall, in dem die elastischen Elemente in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, ist es nicht immer erforderlich, die elastischen Elemente bei gleichmäßigen Abständen anzuordnen.
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Die erste Membran kann einen konvexen Abschnitt haben und die zweite Membran kann einen konkaven Abschnitt haben, um das elastische Element zwischenzuordnen. Alternativ kann die erste Membran einen konkaven Abschnitt und die zweite Membran kann einen konvexen Abschnitt haben.
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Der Pulsationsdämpfer kann direkt an dem Gehäuse befestigt sein. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt und kann auf verschiedene Ausführungsbeispiele angewendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 4530053 [0002]
- US 2009/0185922 A1 [0002]
