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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pulsationsdämpfer und eine Hochdruckpumpe, und insbesondere einen Pulsationsdämpfer mit einer Gaskammer, die durch eine Membran ausgebildet ist, und eine Hochdruckpumpe mit dem Pulsationsdämpfer.
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Stand der Technik
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Als Pulsationsdämpfer zum Einschränken einer Kraftstoffdruckpulsation, wird häufig ein Pulsationsdämpfer mit einer Membran, die ausgestaltet ist, um einen Kraftstoffdruck auf einer Seite aufzunehmen, und einer Gaskammer, die auf der anderen Seite der Membran ausgebildet ist, genutzt. Diese Art von Pulsationsdämpfer ist beispielsweise an einer Hochdruckkolbenkraftstoffpumpe angebracht, die ausgestaltet ist, um Hochdruckkraftstoff einer Brennkraftmaschine unter Druck zuzuführen, die eine Zylindereinspritzung (Zylinderdirektkraftstoffeinspritzung) ausführen kann. Der Pulsationsdämpfer ist ausgestaltet, um die relativ hochfrequente Pulsation eines einlassseitigen Kraftstoffdrucks, die entsprechend des Pumpenbetriebs erzeugt wird, zu absorbieren, um die Pulsation bzw. das Pulsieren zu verringern.
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Als herkömmlicher Pulsationsdämpfer und herkömmliche Hochdruckkraftstoffpumpe ist eine Technologie bekannt, bei welcher, um ein so genanntes Öffnen zu vermeiden, bei dem sich beispielsweise eine Verbindungsfläche der Membran allmählich von einer Innenseite einer Gaskammer ablöst, ein dünner Verschiebungsabschnitt, der einem Lagerelement gegenüberliegt, und ein röhrenförmiges Element, das sich senkrecht vom Verschiebungsabschnitt erstreckt, vorgesehen, und das röhrenförmige Element mit einer ringförmigen Verbindungsfläche des Lagerelements in einem Zustand verbunden ist, bei dem das röhrenförmige Element an der ringförmigen Verbindungsfläche angebracht ist (siehe beispielsweise
WO 2010/106 645 A1 ).
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Es wurde ferner eine Technik vorgeschlagen, wonach Außenumfangsabschnitte von Membranen mit unterschiedlichen Größen an beiden Seiten einer Lagerplatte mit einem Verbindungspfad angebracht sind, um zwei große und kleine Gaskammern auszubilden (siehe beispielsweise die
JP 2007-309 118 A ). Ferner wurde eine Technik vorgeschlagen, wonach eine Gaskammer durch eine Abdeckung, die an einem Pumpenkorpus einer Hochdruckkraftstoffpumpe angebracht ist, um eine Einlasskraftstoffsammelkammer derselben zu bilden, und eine Membran einer Innenwandfläche der Abdeckung gegenüberliegt, gebildet wird (siehe beispielsweise die
JP 2010-270 727 A ).
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Weitere Stand der Technik findet sich in der
JP 2008-19 728 A , der
DE 100 16 880 A1 , der
WO 2008/086 012 A1 und der
DE 38 16 349 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet und einen Pulsationsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei einem herkömmlichen Pulsationsdämpfer und einer herkömmlichen Hochdruckkraftstoffpumpe, bei denen jeweils eine Gaskammer zwischen einer einzelnen Membran und einem Abdeckungselement oder dergleichen eines Pumpengehäuses ausgebildet ist, ist die Biegung in eine Richtung senkrecht zur Druckaufnahmefläche der Membran groß. Dies führt zu einem Vibrieren der Membran mit einer großen Amplitude, wodurch eine Kraftstoffleitung, deren Lagerelemente, und so weiter zum Schwingen gebracht werden können, wodurch die Pulsationsverringerungsleistung verringert werden kann. Wenn zudem eine in der Membran auftretende große Schwingung von der Hochdruckkraftstoffpumpe über eine Kraftstoffleitung hin zur Seite der Fahrzeugkarosserie übertragen wird, oder zu einer Maschine oder dergleichen übertragen wird, welche die Hochdruckkraftstoffpumpe lagert, können Fahrzeuginnengeräusche und dergleichen verursacht werden.
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Bei einem herkömmlichen Pulsationsdämpfer und einer herkömmlichen Hochdruckkraftstoffpumpe, die jeweils zwei Membranen nutzen, werden zudem Außenumfangsabschnitte der beiden Membranen mittels einer Flächenverbindung von einem plattenförmigen Befestigungselement gelagert. Diesbezüglich nimmt das plattenförmige Befestigungselement eine Kraft in Dickenrichtung der Platte von Seiten der Membran auf. Wenn also Membranen mit unterschiedlichen Größen zusammen verwendet werden, wird eine Schwingung (z.B. eine kreisförmige Schichtschwingung) in Biegerichtung leicht durch das plattenförmige Befestigungselement induziert, wodurch die Schwingung leicht vom Befestigungselement auf ein lagerseitiges Element wie eine Abdeckung eines Pumpengehäuses übertragen wird. Wenn ferner Membranen mit der gleichen Größe zusammen verwendet werden, können zwei Membranen zum gleichen Zeitpunkt eine Resonanzfrequenz erzeugen, so dass die Resonanzfrequenzen kombiniert werden und eine große Amplitude verursachen. Dies führt zu einer Vibration der Kraftstoffleitung, deren Lagerelement, und so weiter und kann die Pulsationsverringerungsleistung verschlechtern oder die Vibrationen verstärken.
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Pulsationsdämpfer und eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die jeweils in der Lage sind, eine ausreichende Pulsationsdämpfleistung zu gewährleisten, indem eine Mehrzahl von Membranen verwendet wird, und die Vibrationsübertragung auf eine Lagerseite zu verhindern, selbst wenn Membranen mit unterschiedlicher Größe zusammen verwendet werden.
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Ein Pulsationsdämpfer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine erste Membran mit einem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt, der durch die Aufnahme von Druck verlagert wird, eine zweite Membran mit einem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt, der durch die Aufnahme von Druck verlagert wird, wobei der zweite druckaufnehmende Schichtabschnitt einen Druckaufnahmebereich hat, der sich von einem Druckaufnahmebereich des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts unterscheidet; und ein ringförmiges Befestigungselement das ausgestaltet ist, um die erste Membran und die zweite Membran von Außenumfangsseiten der ersten und zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitte zu lagern, wobei das ringförmige Befestigungselement einen ringförmigen Lagerabschnitt mit großem Durchmesser bzw. ringförmigen Großlagerabschnitt, der den ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt umgibt und die erste Membran lagert, einen ringförmigen Lagerabschnitt mit kleinem Durchmesser bzw. ringförmigen Kleinlagerabschnitt, der den zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt umgibt und die zweite Membran lagert, und einen ringförmigen Verbindungsabschnitt umfasst, der den ringförmigen Großlagerabschnitt mit den ringförmigen Kleinlagerabschnitt verbindet. Eine von dem ringförmigen Befestigungselement umgebene Gaskammer ist zwischen dem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt der ersten Membran und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt der zweiten Membran ausgebildet.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist eine Gaskammer zwischen dem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt mit einem großen Druckaufnahmebereich und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt mit einem kleinen Druckaufnahmebereich ausgebildet, und das ringförmige Befestigungselement, das die Gaskammer umgibt, ist derart ausgestaltet, dass relativ große Kräfte von der ersten Membran und der zweiten Membran in axial entgegengesetzte Richtung auf den ringförmigen Lagerabschnitt mit großem Durchmesser bzw. ringförmigen Großlagerabschnitt und den ringförmigen Lagerabschnitt mit kleinem Durchmesser bzw. ringförmigen Kleinlagerabschnitt wirken, die relativ nahe beieinander in radiale Richtung angeordnet sind. Dementsprechend ist es schwierig, das ringförmige Befestigungselement zu verbiegen und zum Vibrieren zu bringen. Resonanzfrequenzen der ersten Membran und der zweiten Membran unterscheiden sich voneinander. Dies macht es möglich, eine Abnahme der Pulsationsverringerungsleistung und eine Zunahme der Vibrationen zu vermeiden, die verursacht werden, wenn die Resonanzen der Membranen einander überlappen und kombiniert werden, um eine große Amplitude erzeugen. Es ist somit möglich, einen Pulsationsdämpfer zu schaffen, der eine ausreichende Pulsationsdämpfungsleistung durch Verwendung einer Mehrzahl von Membranen gewährleisten kann, und die Übertragung der Vibrationen bzw. Schwingungen auf eine Lagerseite zu vermeiden, selbst wenn Membranen mit unterschiedlichen Größen zusammen verwendet werden.
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Bei dem Pulsationsdämpfer der vorliegenden Erfindung haben der ringförmige Großlagerabschnitt und der ringförmige Kleinlagerabschnitt röhrenförmige Lagerwandflächen mit unterschiedlichen Durchmessern.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt nimmt das ringförmige Befestigungselement axial entgegengesetzte Kräfte von der ersten Membran und der zweiten Membran entlang der röhrenförmigen Großlagerwandflächen und Kleinlagerwandflächen auf. Dementsprechend ist es schwierig, das ringförmige Befestigungselement zu biegen und es ist somit möglich, leicht und ausreichend eine Verbindungsfestigkeit des ringförmigen Befestigungselements bezüglich der ersten Membran und der zweiten Membran sowie die Dichtungseigenschaften dazwischen zu gewährleisten.
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Die röhrenförmigen Lagerwandflächen sind an jeweiligen Außenumfangsseiten des ringförmigen Großlagerabschnitts und des ringförmigen Kleinlagerabschnitts ausgebildet, und der ringförmige Verbindungsabschnitt ist zwischen dem ringförmigen Großlagerabschnitt und dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt angeordnet ein und in Form einer ringförmigen Platte ausgestaltet.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist es möglich, das Gewicht des ringförmigen Befestigungselements zu verringern und das ringförmige Befestigungselement beispielsweise aus einem Blech oder dergleichen zu bilden, wodurch es möglich ist, die Herstellungskosten des Pulsationsdämpfers zu verringern.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aspekt können jeweils eine der Seiten des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts der ersten Membran und eine der Seiten des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts der zweiten Membran, die die Gaskammer bilden, einander im Wesentlichen parallel gegenüberliegen; und zumindest die zweite Membran von der ersten Membran und der zweiten Membran kann ein röhrenförmiges Element haben, das den zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt von der Umfangsseite des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts her umgibt.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist es möglich, die ersten und zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitte im Wesentlichen parallel zueinander anzuordnen, wodurch es möglich ist, einen kompakten Pulsationsdämpfer auszubilden. Ferner kann hiermit eine leichte Befestigung zumindest der zweiten Membran und eine Verbesserung der Dichtungseigenschaften erzielt werden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann das ringförmige Befestigungselement vorstehende Abschnitte aufweisen, die radial nach außen vorragen.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist es möglich, effektiv die Übertragung von Schwingungen vom ringförmigen Befestigungselement zur Lagerseite oder die Übertragung von Schwingungen in umgekehrte Richtung zu vermeiden.
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Bei dem vorstehenden Aspekt können die vorstehenden Abschnitte derart ausgestaltet sein, dass sie elastisch in eine Richtung senkrecht zum ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt verformbar sind.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist es möglich, das ringförmige Befestigungselement elastisch zu lagern und effektiver die Übertragung von Schwingungen bzw. Vibrationen auf die Lagerseite zu vermeiden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aspekt können die vorstehenden Abschnitte durch drei oder mehr elastische Plattenabschnitte gebildet sein, die radial vom ringförmigen Befestigungselement nach außen vorstehen.
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Mit dem vorstehenden Aspekt ist es möglich, das ringförmige Befestigungselement elastisch zu lagern und die Lagerstellung zu stabilisieren, wodurch es möglich ist, noch effektiver die Übertragung von Schwingungen zur Lagerseite zu vermeiden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann der Pulsationsdämpfer ferner ein lagerseitiges Element aufweisen, wobei das lagerseitige Element umfassen kann: einen Innenumfangswandabschnitt, der das ringförmige Befestigungselement von einer Außenumfangsseite des ringförmigen Befestigungselements umgibt; und einen Einrastabschnitt, der entlang des Innenumfangswandabschnitts ausgebildet ist, um die vorstehenden Abschnitte des ringförmigen Befestigungselements am Innenumfangswandabschnitt einzurasten.
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Gemäß dem vorstehenden Aspekt ist es möglich, das ringförmige Befestigungselement durch ein einfaches Einrasten der vorstehenden Abschnitte des ringförmigen Befestigungselements am Einrastabschnitt des lagerseitigen Elements elastisch zu lagern, wodurch der Zusammenbau einfach wird.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann eine Mehrzahl ringförmiger Befestigungselemente innerhalb des Innenumfangswandabschnitts des lagerseitigen Elements angeordnet sein, und die Mehrzahl von ringförmigen Befestigungselementen kann derart gelagert sein, dass sie axial voneinander beabstandet sind.
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Mit diesem Aspekt ist es möglich, leicht eine notwendige Anzahl von Pulsationsdämpfern an einem Innenumfangswandabschnitt eines lagerseitigen Elements zu montieren, ohne andere Befestigungselemente separat vorzusehen, und einen ausreichenden Pulsationsreduktionseffekt zu erzielen.
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Bei dem vorstehenden Aspekt können die vorstehenden Abschnitte, die radial vom ringförmigen Befestigungselement nach außen vorstehen, mit dem Innenumfangswandabschnitt durch den Einrastabschnitt in radiale Richtung in einem Vertiefung-Vorsprung-Eingriff stehen.
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Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, leicht eine notwendige Anzahl von Pulsationsdämpfem an dem Innenumfangswandabschnitt des lagerseitigen Elements mit einer einzigen Berührung zu befestigen.
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Die Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den Pulsationsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8; eine einlassseitige Kraftstoffsammelkammer, in welcher der Pulsationsdämpfer aufgenommen ist; eine einlassseitige Kraftstoffleitung , die mit der einlassseitigen Kraftstoffsammelkammer in Verbindung steht; und einen Kraftstoffdruckerzeugungsmechanismus, der ausgestaltet ist, um Kraftstoff, der über die einlassseitige Kraftstoffleitung eingebracht wurde, mit Druck zu beaufschlagen, um den Kraftstoff auszutragen.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt ist es möglich, eine Kraftstoffdruckpulsation an einer Einlassseite ausreichend zu dämpfen. Es ist ferner möglich, eine Hochdruckkraftstoffpumpe zu schaffen, die die Übertragung von Vibrationen zur Lagerseite verhindern kann, während Membranen mit unterschiedlichen Größen miteinander verwendet werden.
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Gemäß dem vorstehenden Aspekt ist es möglich, einen Pulsationsdämpfer sowie eine Hochdruckkraftstoffpumpe zu schaffen, die jeweils in der Lage sind, eine ausreichende Pulsationsdämpfungsleistung zu gewährleisten, indem eine Mehrzahl von Membranen verwendet wird, und die Übertragung von Vibrationen oder Schwingungen zur Lagerseite zu vermeiden, selbst wenn Membranen mit unterschiedlichen Größen zusammen verwendet werden.
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Figurenliste
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Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügte Zeichnunge beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente darstellen; hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffzufuhrsystems mit einer Hochdruckkraftstoffpumpe mit einem Pulsationsdämpfer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Pulsationsdämpfers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3A eine Draufsicht auf den wesentlichen Teil des Pulsationsdämpfers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 3B eine Unteransicht auf den wesentlichen Teil des Pulsationsdämpfers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine Schnittansicht mit einem lagerseitigen Element des Pulsationsdämpfers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5A eine erläuternde Ansicht der Interaktion des Pulsationsdämpfers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5B eine erläuternde Ansicht der Interaktion des Pulsationsdämpfers gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- 6 eine Schnittansicht, die eine modifizierte Ausführungsform einer ersten Membran des Pulsationsdämpfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DEATILLLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt schematisch den Aufbau eines Kraftstoffzufuhrsystems in einer Hochdruckkraftstoffpumpe mit einem Pulsationsdämpfer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die 2 bis 4 zeigen den Pulsationsdämpfer gemäß der Ausführungsform.
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Zunächst wird der schematische Aufbau der Hochdruckkraftstoffpumpe gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Eine in 1 gezeigte Hochdruckkraftstoffpumpe 10 der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Brennkraftmaschine angeordnet, die in einem Fahrzeug montiert ist, und liefert Kraftstoff für die Brennkraftmaschine, indem sie Kraftstoff auf einen hohen Druck bringt, der eine Zylindereinspritzung ermöglicht. Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise ein Mehrzylinderbenzinmotor (nachstehend auch als „Maschine“ bezeichnet) vom Zylindereinspritztyp oder Doppeleinspritztyp, der eine Zylinderdirekteinspritzung ausführen kann.
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Wie in 1 gezeigt ist, hat die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 der vorliegenden Ausführungsform ein Gehäuse 11 mit einer einlassseitigen Kraftstoffleitung 11a und einer austragseitigen Kraftstoffleitung 11b; sowie einen im Wesentlichen säulenförmigen Kolben 12, der im Gehäuse 11 axial hin und her beweglich gleitend gehalten ist.
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Eine Kraftstoffdruckkammer 13, welche die einlassseitige Kraftstoffleitung 11a mit der austragseitigen Kraftstoffleitung 11b verbindet, ist zwischen dem Gehäuse 11 und dem Kolben 12 angeordnet. Die Kraftstoffdruckkammer 13 ist derart ausgestaltet, dass sich, wenn der Kolben 12 axial verlagert wird, ein Volumen der Kraftstoffdruckkammer 13 ändert.
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Ferner ist eine Abdeckung 14 in Form eines Zylinders mit einem Boden an einem oberen Abschnitt 11d des Gehäuses 11 in 1 angebracht. Eine Kraftstoffsammelkammer 15, die mit der einlassseitigen Kraftstoffleitung 11a in Verbindung steht, ist durch das Gehäuse 11 und die Abdeckung 14 gebildet. Ein Pulsationsdämpfer 20 der vorliegenden Ausführungsform ist in der Kraftstoffsammelkammer 15 angeordnet.
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Eine Niederdruckkraftstoffpumpe 1 ist über eine Leitung mit der einlassseitigen Kraftstoffleitung 11a des Gehäuses 11 verbunden. Eine Mehrzahl von Injektoren 4 (Kraftstoffeinspritzventile) für die Zylindereinspritzung ist mit der austragseitigen Kraftstoffleitung 11b des Gehäuses 11 über eine Zufuhrleitung 3, die eine Hochdruckkraftstoffleitung darstellt, verbunden.
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Die Niederdruckkraftstoffpumpe 1 ist derart ausgestaltet, um Kraftstoff, z.B. Benzin, aus einem Kraftstofftank 2 anzupumpen und den Kraftstoff auszutragen, während der Kraftstoff auf einen vorgegebenen Förderdruck (z.B. 250 bis 400 kPa) gebracht wird. Die Niederdruckkraftstoffpumpe 1 wird beispielsweise durch eine motorbetriebene Umlaufströmungspumpe oder dergleichen gebildet, die ausgestaltet ist, um ein Pumpenlaufrad drehend durch einen Antriebsmotor anzutreiben.
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Die Zufuhrleitung 3 sammelt den Kraftstoff bei hohem Druck (z.B. 4 bis 13 MPa), der von der Hochdruckkraftstoffpumpe 10 ausgetragen wird, und akkumuliert diesen Druck. Die Mehrzahl von Injektoren 4 für die Zylindereinspritzung, die der Anzahl von Zylindern der Maschine entspricht, ist direkt mit der Zufuhrleitung 3 verbunden, so dass die Mehrzahl von Injektoren 4 voneinander in vorgegebenen Abständen getrennt sind. Zu dem Zeitpunkt, wenn jeder der Injektoren 4 geöffnet wird, wird Hochdruckkraftstoff in der Zufuhrleitung 3 einem jeden der Injektoren 4 zugeführt.
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Darüber hinaus ist der Kolben 12 über eine Federlagerplatte 16 und eine Rückstellefeder 17 ständig relativ zum Gehäuse 11 nach unten in 1 vorgespannt. Der Kolben 12 liegt über einen Kurvenrollenhebemechanismus 18 in einer Auf-Ab-Richtung in der Figur relativ zum Gehäuse 11 gleitend an einem Antriebsnocken 5 an. Eine Dichtungseinheit 19 mit einer Kraftstoffdichtung 19a auf Seiten der Kraftstoffdruckkammer und einer Öldichtung 19b auf Seiten des Antriebsnocken 5 ist zwischen dem Kolben 12 und dem Gehäuse 11 angeordnet.
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Der Antriebsnocken 5 hat ein Nockenprofil, das derart ausgestaltet ist, dass ein Hubbetrag in zumindest einem Teil desselben in Umfangsrichtung erhöht ist. Das Nockenprofil ist beispielsweise ein Nockenprofil, das eine im Wesentlichen polygonale Gestalt mit abgerundeten Ecken hat. Der Antriebsnocken 5 ist beispielsweise integral an einer auslassseitigen oder einlassseitigen Nockenwelle 6 der Maschine angebracht und wird durch die Leistung der Maschine angetrieben. Wenn der Antriebsnocken 5 drehbar angetrieben wird, bewegt sich der Kolben 12 entsprechend der Umdrehung in Auf-Ab-Richtung in 1, so dass das Volumen der Kraftstoffdruckkammer 13 verändert wird.
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Die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 hat ferner eine Einlassventileinheit 30 sowie eine Austragventileinheit 40. Die Einlassventileinheit 30 hat einen Ventilsitz 31, der einen Teil der einlassseitigen Kraftstoffleitung 11a bildet und eine ringförmige gestufte Gestalt hat, deren stromabwärtsseitiger Durchmesser groß ist. Die Einlassventileinheit 30 hat einen Einlassventilkorpus 32, der in einer Mittelachsrichtung des Ventilsitzes 31 verlagert werden kann, so dass der Einlassventilkorpus 32 mit dem Ventilsitz 31 in Eingriff gebracht und von diesem gelöst wird. Die Einlassventileinheit 30 hat eine Ventilfeder 33, die ausgestaltet ist, um den Einlassventilkorpus 32 in eine Ventilöffnungsrichtung vorzuspannen, so dass dieser vom Ventilsitz 31 gelöst ist. Die Einlassventileinheit 30 hat eine Solenoidwicklung 34, die ausgestaltet ist, um den Einlassventilkorpus 32 in eine Ventilverschlussrichtung zu drücken, um mit dem Ventilsitz 31 in Eingriff zu gelangen.
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Ansprechend auf ein Steuersignal von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 35 wird die Solenoidwicklung 34 durch Anlegen eines Stroms für eine Druckbeaufschlagungszeitspanne und eine Austragzeitspanne entsprechend einer benötigten Austragmenge erregt. Dann wird der Einlassventilkorpus 32 durch die Solenoidwicklung 34 gegen die Spannkraft der Ventilfeder 33 in die Ventilverschlussrichtung gedrückt, wodurch das unter Druck setzen und Austragen des Kraftstoffs in der Kraftstoffdruckkammer 13 entsprechend der hin und her Bewegung des Kolbens 12 ermöglicht wird. Es sei angemerkt, dass die Einlassventileinheit 30, die hier verwendet wird, vom normalerweise geöffneten Typ (ein Schließventil) ist. Die Einlassventileinheit 30 kann vom normalerweise geschlossenen Typ (ein Öffnungsventil) sein.
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Die Austragventileinheit 40 hat einen Ventilsitz 41, der einen Teil der austragseitigen Kraftstoffleitung 11b bildet und eine kegelförmige Wandflächengestalt hat, deren stromabwärtsseitiger Durchmesser groß ist. Die Austragventileinheit 40 hat einen sphärischen Austragventilkorpus 42, der in Mittelachsenrichtung des Ventilsitzes 41 verlagert werden kann, so dass der Austragventilkorpus 42 mit dem Ventilsitz 41 in Eingriff gebracht und von diesem gelöst werden kann. Die Austragventileinheit 40 hat eine Ventilfeder 43, die den Austragventilkorpus 42 in eine Ventilverschlussrichtung drückt, in weleher der Austragventilkorpus 42 nahe an den Ventilsitz 41 gelangt. Die Austragventileinheit 40 ist ein Sperrventil mit dem Ventilsitz 41, dem Austragventilkorpus 42 und der Ventilfeder 43.
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Nachfolgend wird ein Pulsationsdämpfer 20 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, der an der Hochdruckkraftstoffpumpe 10 angebracht ist. Wie in 2 gezeigt ist, hat der Pulsationsdämpfer 20 eine erste Membran 21 und eine zweite Membran 22 sowie ein ringförmiges Befestigungselement 24, das ausgestaltet ist, um die erste Membran 21 und die zweite Membran 22 zu lagern und in einer deckelförmigen Abdeckung 14 (einem lagerseitigen Element) anbringbar ist.
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Die erste Membran 21 hat: einen ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a, der eine im Wesentlichen scheibenförmige elastische Schicht darstellt, die ansprechend auf den Empfang von Druck verlagert wird; ein erstes röhrenförmiges Element 21b, das den ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a von dessen Außenumfangsseite umgibt; und einen ringförmigen gebogenen Verbindungsabschnitt 21c, der den ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a mit dem ersten röhrenförmigen Element 21b verbindet.
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Die zweite Membran 22 hat: einen zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a, der eine im Wesentlichen scheibenförmige elastische Schicht darstellt, die ansprechend auf den Empfang von Druck verlagert werden kann; ein zweites röhrenförmiges Element 22b, das den zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a von dessen Außenumfangsseite umgibt; und einen ringförmigen gebogenen Verbindungsabschnitt 22c, der den zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a mit dem zweiten röhrenförmigen Element 22b verbindet.
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Eine vom ringförmigen Befestigungselement 24 umgebene Gaskammer 23 ist zwischen dem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a der ersten Membran 21 und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a der zweiten Membran 22 ausgebildet.
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Während ein Gasdruck in der Gaskammer 23 von jeweils einer Seite des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a aufgenommen wird, wird Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelkammer 15 durch die andere Seite des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a aufgenommen. Hierdurch werden der erste druckaufnehmende Schichtabschnitt 21a und der zweite druckaufnehmende Schichtabschnitt 22a verformt und in eine nach innen oder außen gerichtete Richtung der Gaskammer 23 entsprechend einer Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck und dem Kraftstoffdruck bezüglich dem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a versetzt.
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In der Gaskammer 23 ist im Inertgas, z.B. Argon oder Stickstoff, mit einem vorgegebenen Druck von etwa dem Förder- bzw. Zufuhrdruck eingeschlossen, der einem Kraftstoffzufuhrdruck von der Niederdruckkraftstoffpumpe 1 entspricht.
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Das ringförmige Befestigungselement 24 lagert die erste Membran 21 und die zweite Membran 22 von Außenumfangsseiten des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a, um die erste Membran 21 mit der zweiten Membran 22 über ringförmige Schweißabschnitte, die durch W1 und W2 in 1 dargestellt sind und vermittels Laserschweißen erzeugt werden integral zu verbinden, wodurch die Gaskammer 23 luftdicht abgeschlossen wird.
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Ein Druckaufnahmebereich A1 des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a der ersten Membran 21 unterscheidet sich von einem Druckaufnahmebereich A2 des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a der zweiten Membran 22. Der Druckaufnahmebereich A1 des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a der ersten Membran 21 ist größer als der Druckaufnahmebereich A2 des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a der zweiten Membran 22 (A1 > A2).
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Das ringförmige Befestigungselement 24 umfasst ferner einen ringförmigen Lagerabschnitt mit großem Durchmesser bzw. einen ringförmigen Großlagerabschnitt 24a der den ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a von dessen Außenumfangsseite her umgibt und die erste Membran 21 lagert. Der ringförmige Befestigungsabschnitt 24 umfasst weiter einen ringförmigen Lagerabschnitt mit kleinem Durchmesser bzw. einen ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b, der den zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a von dessen Außenumfangsseite her umgibt und die zweite Membran 22 lagert. Das ringförmige Befestigungselement 24 hat einen ringförmigen Verbindungsabschnitt 24c, der integral und luftdicht den ringförmigen Großlagerabschnitt 24a mit dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b verbindet, um die Gaskammer 23 zu schließen.
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Das ringförmige Befestigungselement 24 wird beispielsweise durch das Biegen eines Blechs geformt, so dass der ringförmige Verbindungsabschnitt 24c an axialen Endseiten des zylindrischen ringförmigen Großlagerabschnitts 24a und des zylindrischen ringförmigen Kleinlagerabschnitts 24b angeordnet ist.
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Das ringförmige Befestigungselement 24 kann aus einem Blechmaterial mit einer dicken Plattendicke geformt sein, so dass dessen Festigkeit größer ist als die des Blechmaterials der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 und das Material des ringförmigen Befestigungselements 24 kann fester sein als das Material der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22.
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Wenn der erste druckaufnehmende Schichtabschnitt 21a der ersten Membran 21 und der zweite druckaufnehmende Schichtabschnitt 22a der zweiten Membran 22 entsprechend der Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in der Gaskammer 23 und dem Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelkammer 15 verformt und verlagert werden, kann das ringförmige Befestigungselement 24 Spitzenseiten der röhrenförmigen Elemente 21b, 22b der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 als im Wesentlichen feste Enden lagern.
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Der ringförmige Großlagerabschnitt 24a und der ringförmige Kleinlagerabschnitt 24b des ringförmigen Befestigungselements 24 haben jeweils röhrenförmige Lagerwandflächen mit großem Durchmesser und kleinem Durchmesser bzw. Großlagerwandflächen und Kleinlagerwandflächen E1, E2 mit unterschiedlichen Durchmessern (siehe die teilweise vergrößerte Ansicht in 2) an deren Außenumfangsseiten.
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Das bedeutet, die röhrenförmige Großlagerwandfläche E1 ist Teil einer Außenumfangsfläche des ringförmigen Großlagerabschnitts 24a, und ein vorgegebenes Passspiel ist bezüglich einer Innenumfangsfläche (ohne Bezugszeichen) des ersten röhrenförmigen Elements 21b der ersten Membran 21 eingestellt. Die röhrenförmige Kleinlagerwandfläche E2 ist Teil einer Außenumfangsfläche des ringförmigen Kleinlagerabschnitts 24b und ein vorgegebenes Passspiel ist bezüglich einer Innenumfangsfläche (ohne Bezugszeichen) des zweiten röhrenförmigen Elements 22b der zweiten Membran 22 eingestellt.
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In einem Zustand, in dem die Innenumfangsfläche des ersten röhrenförmigen Elements 21b der ersten Membran 21 an der röhrenförmigen Großlagerwandfläche E1 des ringförmigen Großlagerabschnitts 24a des ringförmigen Befestigungselements 24 angebracht ist, wird ein ringförmiger Spitzenabschnitt (ein unterer Endabschnitt in 2) des ersten röhrenförmigen Elements 21b der ersten Membran 21 luftdicht mit dem ringförmigen Großlagerabschnitt 24a des ringförmigen Elements 24 mittels Laserschweißen verbunden.
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In einem Zustand, bei dem die Innenumfangsfläche des zweiten röhrenförmigen Elements 22b der zweiten Membran 22 an der röhrenförmige Kleinlagerwandfläche E2 des ringförmigen Kleinlagerabschnitts 24b des ringförmigen Befestigungselements 24 angebracht ist, wird ein ringförmiger Spitzenabschnitt (ein oberer Endabschnitt in 2) des zweiten röhrenförmigen Elements 22b der zweiten Membran 22 luftdicht mit dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b des ringförmigen Befestigungselements 24 mittels Laserschweißen verbunden.
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Der ringförmige Großlagerabschnitt 24a und der ringförmige Kleinlagerabschnitt 24b des ringförmigen Befestigungselements 24 sind in Gestalt eines Doppelzylinders mit der gleichen Mittelachse ausgebildet. Der ringförmige Verbindungsabschnitt 24c ist zwischen dem ringförmigen Großlagerabschnitt 24a und dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b angeordnet und hat die Form einer ringförmigen Platte. Jeweils eine Seite des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a der ersten Membran 21 und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a der zweiten Membran 22, die jeweils die Gaskammer 23 bilden, sind einander derart gegenüberliegend angeordnet, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
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Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, hat das ringförmige Befestigungselement 24 eine Mehrzahl (z.B. drei oder mehr) von elastischen plattenförmigen vorstehenden Abschnitten 24d (elastische Plattenabschnitte; in 3 sind drei elastische Plattenabschnitte gezeigt), welche radial nach außen ragen und in eine Richtung senkrecht zu den ersten und zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitten 21a, 22a elastisch verformbar sind. Die vorstehenden Abschnitte 24d werden als Befestigungsvorsprungabschnitte 24d verwendet, über welche das ringförmige Befestigungselement 24 an der Abdeckung 14 befestigt wird.
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Die Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten 24d ist schräg und nach unten geneigt, wie in 2 gezeigt ist, so dass Spitzenpositionen der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitte 24d auf einem Umfang liegen, der einen Durchmesser hat, der größer ist als ein Innendurchmesser der Abdeckung 14, wobei die Spitzenabschnitte an größeren Radiuspositionen angeordnet sind, je näher sie einem Bodenende der Abdeckung 14 in 1 gelangen. Hierbei haben die Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten 24d eine elastische Klauenform, die in die Abdeckung 14 eingesetzt werden kann. Wie in der teilweise vergrößerten Ansicht von 2 gezeigt ist, kann die Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten 24d eine derartige Flanschgestalt haben, dass nur spitzenseitige Teile der Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten 24d diagonal und nach unten geneigt sind, und basisseitige Teile derselben im Wesentlichen senkrecht zum ringförmigen Großlagerabschnitt 24a des ringförmigen Befestigungselements 24 sind.
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Genauer gesagt ist, wie in 4 gezeigt ist, die Abdeckung 14 ein lagerseitiges Element mit: einem Innenumfangswandabschnitt 14a, der das ringförmige Befestigungselement 24 von dessen Außenumfangsseite umgibt; einem oberen Wandabschnitt 14b, der eine obere Endseite des Innenumfangswandabschnitts 14a schließt (siehe 1); und einem Einrastnutabschnitt 14c (einem Einrastabschnitt), der ausgestaltet ist, um die vorstehenden Abschnitte 24d des ringförmigen Befestigungselements 24 an dem Innenumfangswandabschnitt 14a einzurasten (mit diesem zu verriegeln). Der Einrastnutabschnitt 14c ist derart ausgestaltet, dass er eine im Wesentlichen V-förmige Schnittform hat. Vermittels des Einrastnutabschnitts 14c der Abdeckung 14 werden die vorstehenden Abschnitte 24d, die radial vom ringförmigen Befestigungselement 24 nach außen vorragen, mit dem Innenumfangswandabschnitt 14a in eine radiale Richtung in eine Art Vertiefung-Vorsprung-Eingriff gebracht.
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Die Abdeckung 14 ist in Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders ausgebildet, der eine nach unten vertiefte Gestalt in 1 hat, um die Kraftstoffsammelkammer 15 zwischen der Abdeckung 14 und dem Gehäuse 11 auszubilden. Die Abdeckung 14 ist luftdicht mit einem zylindrischen oberen Abschnitt 11d des Gehäuses 11 durch eine Gewindeverbindung, Löten oder dergleichen verbunden.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl ringförmiger Befestigungselemente 24 im Innenumfangswandabschnitt 14a der mit Boden versehenen zylindrischen Abdeckung 14 ausgestaltet. Die Mehrzahl von ringförmigen Befestigungselementen 24, beispielsweise ein Paar ringförmiger Befestigungselemente 24, ist derart gelagert, dass sie axial voneinander beabstandet sind.
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Die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat ein Paar Pulsationsdämpfer 20. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 der vorliegenden Ausführungsform hat die Kraftstoffsammelkammer 15 (eine einlassseitige Kraftstoffsammelkammer), welche die Pulsationsdämpfer 20 aufnimmt, sowie die einlassseitige Kraftstoffleitung 11a (eine Einlassleitung), welche mit der Kraftstoffsammelkammer 15 verbunden ist. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 der vorliegenden Ausführungsform hat einen Kraftstoffdruckerzeugungsmechanismus, der ausgestaltet ist, um vermittels des Kolbens 12 einen in die Kraftstoffdruckkammer 13 über die einlassseitige Kraftstoffleitung 11a eingebrachten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und den Kraftstoff aus der Kraftstoffdruckkammer 13 auszutragen.
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Der Kraftstoffdruckerzeugungsmechanismus hat: das Gehäuse 11; den Kolben 12, der die Kraftstoffdruckkammer 13 im Gehäuse 11 bildet; die Einlassventileinheit 30, die gesteuert wird, um in geeigneter Weise entsprechend einer benötigten Austragmenge während der hin und her Bewegung des Kolbens 12 zu öffnen und zu schließen; sowie eine Austragventileinheit 40, die ausgestaltet ist, um zu öffnen, wenn ein Kraftstoffdruck auf Seiten der Kraftstoffdruckkammer 13 um einen vorgegebenen Ventilöffnungsdruck oder mehr größer als ein Kraftstoffdruck auf Seiten der Zufuhrleitung 3 wird.
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Nachfolgend wird das Zusammenspiel bzw. die Interaktion beschrieben. Bei der Hochdruckkraftstoffpumpe 10 und dem Pulsationsdämpfer 20 der wie vorstehend beschrieben ausgestalteten Ausführungsform ist die Gaskammer 23 zwischen dem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a, welche jeweils den Druckaufnahmebereich A1 und den Druckaufnahmebereich A2 haben, die voneinander verschieden sind, gebildet. Das ringförmige Befestigungselement 24 hat den ringförmigen Großlagerabschnitt 24a sowie den ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b und den ringförmigen Verbindungsabschnitt 24c, der ausgestaltet ist, um den ringförmigen Großlagerabschnitt 24a mit dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b zu verbinden, um die Gaskammer 23 zu schließen.
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Dementsprechend wirken bei dem ringförmigen Befestigungselement 24, das die Gaskammer 23 zwischen dem ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a umgibt, relativ große Kräfte von der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 axial entgegengesetzt auf den ringförmigen Großlagerabschnitt 24a und den ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b, die relativ nahe beieinander in radiale Richtung liegen. Dementsprechend ist es schwierig, das ringförmige Befestigungselement 24 zu verbiegen und zum Schwingen zu bringen. Zumindest eine von der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 ist zudem von einem Lagerpunkt (einer Radiusposition des Innenumfangswandabschnitts 14a) des ringförmigen Befestigungselements 24 bezüglich einer Seite der Abdeckung 14 entfernt. Dementsprechend werden Schwingungen der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 kaum in Richtung zur Seite der Abdeckung 14 übertragen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind ferner, wie in 5A gezeigt ist, Resonanzfrequenzen der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22, die verschiedene Druckaufnahmebereiche haben, voneinander verschieden. Diesbezüglich werden, im Gegensatz zu einem Vergleichsbeispiel, das in 5B gezeigt ist, Resonanzen der beiden Membranen nicht miteinander überlappt, so dass sie kombiniert werden, wodurch eine Amplitude nicht vergrößert wird. Dementsprechend ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Vibration der Kraftstoffleitung und dergleichen zu verhindern.
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Mit der Verwendung der Mehrzahl verschiedener Membranen 21, 22 ist es somit möglich, eine ausreichende Pulsationsdämpfungsleistung zu gewährleisten, die Übertragung von Schwingungen auf eine Lagerseite wie die Maschine und eine Kopfabdeckung zu verhindern, und zu vermeiden, dass die Pulsationsdämpfungsleistung abnimmt und die Vibrationen zunehmen. Für die Mehrzahl verschiedener Membranen 21, 22 können Membranen 21, 22 mit verschiedenen Größen verwendet werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform haben der ringförmige Großlagerabschnitt 24a und der ringförmige Kleinlagerabschnitt 24b des ringförmigen Befestigungselements 24 zudem die röhrenförmige Großlagerwandfläche E1 und die röhrenförmige Kleinlagerwandfläche E2, welche verschiedene Durchmesser aufweisen. Dementsprechend ist es schwierig, das Befestigungselement 24 zu verbiegen, und es ist ferner möglich, leicht und einfach eine Verbindungsfestigkeit des ringförmigen Befestigungselements 24 bezüglich der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 durch Befestigen und Fixieren mittels Laserschweißens zu gewährleisten, so dass die Dichtungseigenschaften der verbundenen Teile gewährleistet werden können.
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Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform der ringförmige Großlagerabschnitt 24a und der ringförmige Kleinlagerabschnitt 24b des ringförmigen Befestigungselements 24 doppelzylinderartig ausgebildet. Der ringförmige Verbindungsabschnitt 24c ist zwischen dem ringförmigen Großlagerabschnitt 24a und dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b ausgebildet und hat die Form einer ringförmigen Platte. Es ist dementsprechend möglich, das Gewicht des ringförmigen Befestigungselements 24 zu verringern, indem das ringförmige Befestigungselement 24 aus einem Blech oder dergleichen gebildet wird. Dies macht es möglich, die Herstellungskosten für den Pulsationsdämpfer 20 zu verringern.
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Zudem sind bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechende Seiten des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a, die die Gaskammer 23 definieren, einander gegenüberliegend angeordnet. Dementsprechend ist es möglich, den ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a und den zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a im Wesentlichen parallel zueinander anzuordnen. Dies macht es möglich, den Pulsationsdämpfer 20 kompakt auszubilden.
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Darüber hinaus hat zumindest die zweite Membran 22 mit kleinem Durchmesser das röhrenförmige Element 22b, das an der Außenumfangsseite des ringförmigen Befestigungselements 24 angebracht ist. Dies ermöglicht eine einfache Befestigung der Membran 22 und erhöht zudem deren Dichtungseigenschaften. In der vorliegenden Ausführungsform haben die erste Membran 21 und die zweite Membran 22 die röhrenförmigen Elemente 21b, 22b, die an Außenumfangsseiten des ringförmigen Befestigungselements 24 angebracht sind. Hierdurch kann dementsprechend eine einfache Befestigung beider Membranen 21, 22 erzielt werden, und deren Dichtungseigenschaften können verbessert werden.
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Das ringförmige Befestigungselement 24 hat ferner die vorstehenden Abschnitte 24d, die radial nach außen vorragen und zwischen dem ringförmigen Befestigungselement 24 und einer Maschinenseite angeordnet sind. Dies macht es möglich, durch die vorstehenden Abschnitte 24d effektiv die Übertragung von Schwingungen vom ringförmigen Befestigungselement 24 zur Seite der Maschine oder die Übertragung von Schwingungen in umgekehrte Richtung zu verhindern.
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Darüber hinaus ist das ringförmige Befestigungselement 24 derart ausgestaltet, dass es elastisch in eine Richtung senkrecht zum ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 21a und dem zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitt 22a verformt werden kann. Es ist somit möglich, das ringförmige Befestigungselement 24 elastisch durch die Abdeckung 14 über die Mehrzahl vorstehender Abschnitte 24d zu lagern. Dies macht es möglich, effektiver die Übertragung von Schwingungen auf die Maschinenseite, welche die Abdeckung 14 und das Gehäuse 11 trägt, zu vermeiden.
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Durch das Verwenden von drei oder mehr elastischer plattenförmiger vorstehender Abschnitte 24d ist es zudem möglich, das ringförmige Befestigungselement 24 elastisch zu lagern und dessen Lagerstellung zu stabilisieren, wodurch es möglich ist, effektiver die Übertragung von Vibrationen in Richtung zur Lagerseite, beispielsweise der Maschine oder einer Fahrzeugkarosserie, zu vermeiden.
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Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform die vorstehenden Abschnitte 24d des ringförmigen Befestigungselements 24 in den Einrastnutabschnitt 14c der Abdeckung 14 eingerastet werden, ist es möglich, das ringförmige Befestigungselement 24 elastisch zu lagern. Dies vereinfacht dementsprechend die Befestigung des ringförmigen Befestigungselements 24 an der Abdeckung 14. Daneben ist es auch möglich, leicht die notwendige Anzahl von Pulsationsdämpfern 20 ohne separates Vorsehen anderer Befestigungsmittel an dem Innenumfangswandabschnitt 14a der Abdeckung 14 zu montieren, und einen ausreichenden Pulsationsverringerungseffekt zu erzielen.
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Vermittels des Einrastnutabschnitts 14c der Abdeckung 14 werden ferner die Mehrzahl von vorstehenden Abschnitten 24d, die radial vom ringförmigen Befestigungselement 24 nach außen vorstehen, mit dem Innenumfangswandabschnitt 14a in radiale Richtung in eine Vertiefung-Vorsprung-Eingriff gebracht. Dies macht es möglich, eine notwendige Anzahl von Pulsationsdämpfern 20 an den Innenumfangswandabschnitt 14a der Abdeckung 14 mit einer einzigen Berührung leicht und sicher zu montieren.
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Die vorliegende Ausführungsform schafft somit einen Pulsationsdämpfer 20 und eine Hochdruckkraftstoffpumpe 10, mit denen eine ausreichende Pulsationsdämpfungsleistung unter Verwendung einer Mehrzahl verschiedener Membranen 21, 22 gewährleistet werden kann, und die Übertragung von Schwingungen auf die Lagerseite verhindert werden kann, selbst wenn Membranen 21, 22 von unterschiedlicher Größen miteinander verwendet werden.
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Bei der vorstehenden Ausführungsform liegen die zur Gaskammer 23 gerichteten Seiten des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a der ersten Membran 21 und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a der zweiten Membran 22 einander derart gegenüber, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander sind. Die Formen des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a und des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a zu dem Zeitpunkt, wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsammelkammer 15a ein Druck (beispielsweise ein Atmosphärendruck) im Kaltbetrieb ist, muss nicht flach sein.
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Wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, kann die Gestalt des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a der ersten Membran 21 während des Kaltbetriebs eine gekrümmter bogenförmiger Schnittform haben, die in Richtung einer Außenseite der Gaskammer 23 vorragt (oder vertieft ist). Die Gestalt des ersten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 21a der ersten Membran 21 während des Kaltbetriebs kann andere unebene Schnittformen wie beispielsweise eine wellige Gestalt haben. Die Form des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a der zweiten Membran 22 kann ein gekrümmter bogenförmiger Schnitt sein, der in Richtung zur Außenseite der Gaskammer 23 vorragt (oder vertieft ist). Die Gestalt des zweiten druckaufnehmenden Schichtabschnitts 22a der zweiten Membran 22 kann andere unebene Schnittformen wie beispielsweise eine wellige Gestalt haben.
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Ferner ist das ringförmige Befestigungselement 24 aus einem Blech gebildet. Das ringförmige Befestigungselement 24 kann eine röhrenförmige Gestalt haben, bei der eine ringförmige Nut mit großem Durchmesser, welche die röhrenförmige Lagerwandfläche mit großem Durchmesser bzw. Großlagerwandfläche E1 bildet, sowie eine ringförmige Nut mit kleinem Durchmesser, welche die röhrenförmige Lagerwandfläche mit kleinem Durchmesser bzw. Kleinlagerwandfläche E2 bildet, an beiden Endseiten in axiale Richtung geöffnet sind. Das ringförmige Befestigungselement 24 kann ein röhrenförmiger Körper oder ein ringförmiger Körper sein, der an seiner Außenumfangsseite eine gestufte ringförmige Gestalt hat, welche die röhrenförmige Großlagerwandfläche E1 und die röhrenförmige Kleinlagerwandfläche E2 bildet.
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Um zudem eine einfache und kompakte Herstellung des Pulsationsdämpfers 20 zu ermöglichen, ist das ringförmige Befestigungselement 24 bevorzugt derart ausgestaltet, dass die röhrenförmige Großlagerwandfläche E1 und die röhrenförmige Kleinlagerwandfläche E2 an der Außenumfangsseite des ringförmigen Befestigungselements 24 angeordnet sind. Es ist möglich, dass die röhrenförmige Lagerwandfläche E1 mit großem Durchmesser und die röhrenförmige Lagerwandfläche E2 mit kleinem Durchmesser an einer Innenumfangsseite des ringförmigen Befestigungselements 24 angeordnet sind. In diesem Fall können die erste Membran 21 und die zweite Membran 22 jeweils eine zylindrische Gestalt mit Boden haben, die in Richtung zur Seite der Gaskammer 23 vorsteht, und können ausgestaltet sein, so dass die Außenumfangsseiten der ersten Membran 21 und der zweiten Membran 22 in das ringförmige Befestigungselement eingepasst sind, so dass sie daran mit Klebstoff oder dergleichen fixiert werden können. Das ringförmige Befestigungselement 24 kann ferner ein röhrenförmiger Körper oder ein ringförmiger Körper mit dem ringförmigen Großlagerabschnitt 24a und dem ringförmigen Kleinlagerabschnitt 24b an beiden axialen Endflächen sein.
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Die Mehrzahl vorstehender Abschnitte 24d des ringförmigen Befestigungselements 24 hat eine elastische Plattengestalt in Form einer Klaue. Die Mehrzahl vorstehender Abschnitte 24d des ringförmigen Befestigungselements 24 ist nicht auf eine bestimmte Form wie die Plattengestalt oder dergleichen begrenzt. Die Mehrzahl vorstehender Abschnitte 24d des ringförmigen Befestigungselements 24 braucht nicht integral mit dem ringförmigen Befestigungselement 24 ausgebildet sein. Eine Mehrzahl vorstehender Abschnitte 24d aus anderen elastischen Elementen als dem ringförmigen Befestigungselement 24 kann an der Außenumfangsseite des ringförmigen Befestigungselements 24 oder des ringförmigen Verbindungsabschnitts 24c angebracht sein.
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Die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 der vorliegenden Erfindung nutzt den Kolben bzw. Pumpenkolben (plunger) 12, der im Wesentlichen säulenförmig ausgebildet ist, als Druckelement, welches sich hin und her bewegt. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 10 der vorliegenden Erfindung kann einen Kolben bzw. Hubkolben (piston) mit einem großen Durchmesser auf Seiten der Kraftstoffdruckkammer 13 verwenden.
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Wie vorstehend beschrieben ist, schafft die vorliegende Erfindung einen Pulsationsdämpfer und eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die jeweils eine ausreichende Pulsationsdämpfungsleistung unter Verwendung einer Mehrzahl von Membranen gewährleisten können, und die Übertragung von Schwingungen auf eine Lagerseite verhindern können, auch wenn Membranen mit unterschiedlicher Größe zusammen verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist derart ausgestaltet, dass sie für herkömmliche Pulsationsdämpfer mit einer Gaskammer, die durch eine Membran gebildet wird, die zum Zeitpunkt der Aufnahme von Druck verlagert wird, verwendet werden kann, und bei einer allgemeinen Hochdruckkraftstoffpumpe, die einen derartigen Pulsationsdämpfer umfasst.
