DE602004003527T2

DE602004003527T2 - Dämpfereinrichtung für eine Kraftstoffhochdruckpumpe

Info

Publication number: DE602004003527T2
Application number: DE602004003527T
Authority: DE
Inventors: Satoshi 1-chome Chiyoda-ku Usui; Minoru 1-chome Chiyoda-ku Hashida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2024-07-23
Also published as: US7401594B2; EP1775459A1; US7124738B2; JP4036153B2; JP2005042554A; EP1500811A1; US20070079810A1; DE602004003527D1; EP1500811B1; US20050019188A1; EP1775459B1

Description

BEANSPRUCHUNG DER PRIORITÄT
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität aus der am 22. Juli 2003 eingereichten japanischen Anmeldung mit der Serien-Nr. 2003-199946, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Erfindung aufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfermechanismus zur Verringerung der Kraftstoffdruckpulsierung in einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoffeinspritzventilen eines Verbrennungsmotors Kraftstoff unter Druck zuführt. Sie betrifft auch eine mit einem solchen Dämpfermechanismus versehene Hochdruck-Kraftstoffpumpe.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Stand der Technik sind verschiedene Dämpfer und Pumpen als dieser Typ von Dämpfermechanismus oder als mit dem Dämpfermechanismus versehene Hochdruck-Kraftstoffpumpe bekannt. Ein Beispiel ist ein Einzelmetallmembran-Dämpfer und eine mit dem Einzelmetallmembran-Dämpfer versehene Hochdruck-Kraftstoffpumpe. Der Einzelmetallmembran-Dämpfer ist so aufgebaut, dass der Umgebungsabschnitt einer Einzelmetall-Membran durch Schweißen in einem Gehäuse gesichert ist (Bezugnahme auf die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-193186 und die japanische Patentschrift Nr. 3180948).
Auch US 579 594 zeigt eine Kraftstoffpumpe, die einen Metallmembrandämpfer verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wie vorstehend erwähnt ist, wird im Stand der Technik eine Einzelmetallmembran verwendet und somit muss der Durchmesser der Metallmembran vergrößert werden, um die Druckpulsierung ausreichend zu verringern. Wenn für die Hochdruck-Kraftstoffpumpe zwei Einzelmetallmembran-Dämpfer verwendet werden, kann die Kraftstoffdruckpulsierung ohne eine Vergrößerung des Durchmessers verringert werden. Da die mehreren Umfangsabschnitte der Membranen jedoch in dem Gehäuse durch Schweißen gesichert werden, ist gemäß einer solchen Weise ein großer Raum zum Schweißen erforderlich. Dies führt zu einer zunehmenden Größe des Dämpfermechanismus oder der Hochdruck-Kraftstoffpumpe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Dämpfermechanismus von kleiner Größe, der bei der Verringerung der Kraftstoffdruckpulsierung hoch wirksam ist, oder einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe kleiner Größe, die mit dem Dämpfermechanismus versehen ist, der bei der Verringerung der Kraftstoffdruckpulsierung hoch wirksam ist.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe kann die vorliegende Erfindung folgendermaßen aufgebaut sein:
Ein Metallmembranaufbau (der auch als „Doppelmetallmembrandämpfer" bezeichnet wird) wird erhalten, indem zwei Metallmembranen über den gesamten Umfang miteinander verschweißt werden. Der gesamte Umfang oder ein Teil des Umfangs des Metallmembranaufbaus wird zwischen Rückhalteelemente in einem anderen Bereich als der Schweißung (beispielsweise innerhalb der Schweißung) eingeklemmt, um den Aufbau an einem Gehäuse zu sichern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine allgemeine Längsschnittansicht einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Systemfigurationsdiagramm, das ein Beispiel eines Kraftstoffzufuhrsystems veranschaulicht, das eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe verwendet, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird.
3 ist eine teilweise Längsschnittansicht der Hochdruck-Kraftstoffpumpe in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine teilweise Längsschnittansicht einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine teilweise Längsschnittansicht einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine allgemeine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Dämpfermechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen vergrößerten Abschnitt des Gehäuses veranschaulicht.
8 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen vergrößerten Abschnitt des Gehäuses veranschaulicht.
9 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die das Fließen des Kraftstoffs veranschaulicht.
10 ist eine allgemeine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Dämpfermechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
11 ist eine allgemeine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Dämpfermechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
12 ist eine allgemeine Längsschnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Dämpfermechanismus, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
13 ist eine allgemeine Längsschnittansicht einer Druck-Kraftstoffpumpe in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Längsschnittansicht, die eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe im Ganzen veranschaulicht, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird. 2 ist ein Gesamtsystemdiagramm, das ein Kraftstoffzufuhrsystem für einen Verbrennungsmotor veranschaulicht. Die Figur veranschaulicht ein Hochdruck-Kraftstoffpumpen-System zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor vom Direkteinspritztyp (Zylindereinspritztyp).
Ein Ansaugstutzen 10, der einen Kraftstoff-Ansaugkanal bildet, und ein Auslassstutzen 11, der einen Kraftstoff-Auslasskanal bildet, sind an den Hauptkörper der Pumpe (auch als „Pumpenkörper" bezeichnet) 1 geschraubt. Eine Druckkammer 12 zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs ist an einem Kraftstoffdurchgang zwischen dem Ansaugstutzen 10 und dem Auslassstutzen 11 ausgebildet.
Ein Ansaugventil 5 ist am Einlass der Druckkammer 12 vorgesehen und ein Auslassventil 6 ist an dem Auslassstutzen 11 vorgesehen. Dem Ansaugventil 5 und dem Auslassventil 6 wird jeweils durch Federn 5a und 6a in einer solchen Richtung Energie zugeführt, dass sie den Ansaugstutzen und den Auslassstutzen der Druckkammer 12 schließen. Somit bilden diese Ventile so genannte Rückschlagventile, die die Richtung eines Kraftstoffflusses einschränken.
Die Druckkammer 12 umfasst: eine Pumpenkammer 12a, in der das eine Ende eines Kolbens 2 als Druckbeaufschlagungselement in einer Hin- und Herbewegung kommt und geht; eine Ansaugmündung 5b, die zu dem Ansaugventil 5 führt, und eine Auslassmündung 6b, die zu dem Auslassventil 6 führt. Die Druckkammer wird in dem Pumpenkörper 1 durch Druckgussformen oder Schneiden ausgebildet.
Ein Solenoid 200 ist direkt neben einer Ansaugkammer 10a in dem Pumpenkörper 1 gehalten und ein Eingriffselement 201 und eine Feder 202 sind in dem Solenoid 200 platziert. Wenn das Solenoid 200 ausgeschaltet ist, wird eine Energiezuführungskraft durch die Feder 202 in einer solchen Richtung an das Eingriffselement 201 angelegt, dass es das Ansaugventil 5 öffnet. Die Energiezuführungskraft aus der Feder 202 ist größer als die Energiezuführungskraft aus der Ansaugventilfeder 5a. Daher befindet sich, wenn das Solenoid 200 ausgeschaltet ist, das Ansaugventil 5 in einem offenen Zustand, wie in 1 veranschaulicht ist. Kraftstoff wird aus einem Kraftstofftank 50 zum Einlasskanal des Hochdruck-Pumpenkörpers 1 durch eine Niederdruckpumpe 51 gepumpt, deren Druck durch einen Druckregler 52 auf einen konstanten Wert geregelt wird. Danach wird der Kraftstoff im Pumpenkörper 1 mit Druck beaufschlagt und wird aus dem Kraftstoffauslasskanal in die gemeinsame Druckleitung 53 eingespeist. Die gemeinsame Druckleitung 53 ist mit Einspritzdüsen 54, einem Entlastungsventil 55 und einem Drucksensor 56 bestückt. Die Anzahl der angebrachten Einspritzdüsen 54 stimmt mit der Anzahl der Zylinder des Motors überein und die Einspritzdüsen 54 führen eine Einspritzung nach Maßgabe eines Signals von einem Motorsteuergerät (MSG) 40 aus. Wenn der Druck in der gemeinsamen Druckleitung 53 einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird das Entlastungsventil 55 geöffnet, um Schaden am Rohrleitungssystem zu verhindern.
Eine am unteren Ende des Kolbens 2 vorgesehene Nockenscheibe 3 wird durch eine Feder 4 mit einer Nocke 7 in Kontakt gebracht. Der Kolben 2 ist verschiebbar in einem Zylinder 20 gehalten und wird durch eine Nocke 100, die durch eine Motor-Nockenwelle oder dergleichen zum Hin- und Herbewegen gebracht und verändert dadurch das Volumen der Druckkammer 12.
Der Zylinder 20 wird durch eine Haltevorrichtung 21 gehalten und wird in den Pumpenkörper 1 eingesetzt, indem eine Schraubenspindel der Haltevorrichtung 21 in die Schraubenmutter im Pumpenkörper 1 geschraubt wird.
Die vorliegende Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder 20 nur als Element zum verschiebbaren Halten des Kolbens 2 funktioniert und in sich selbst keine Druckkammer umfasst. Dies bringt die folgenden Wirkungen: Der Zylinder, der aus hartem Material besteht, das schwer maschinell bearbeitbar ist, kann in eine einfache Form gebracht werden. Weiterhin ist nur eine Metallabdichtung 70 zwischen dem Pumpenkörper und dem Zylinder als Abdichtelement ausreichend.
In der Figur ist das untere Ende des Zylinders 20 mit einer Kolbendichtung 30 abgedichtet und es wird verhindert, dass das Vorbeiströmen von Benzin (Kraftstoff) (zur Seite der Nocke 7) ausläuft. Gleichzeitig wird verhindert, dass Schmieröl (dafür kann Motorenöl verwendet werden), das gleitende Abschnitte schmiert, in die Druckkammer leckt.
Die Umgebung der Kolbendichtung 30 wird in dem Innenumfangsabschnitt des unteren Endes der Haltevorrichtung 21 gehalten.
Das Ansaugventil 5 ist im Verdichtungshub geschlossen und der Druck in der Druckkammer 12 nimmt zu. Dadurch öffnet sich automatisch das Auslassventil 6, um druckbeaufschlagten Kraftstoff in die gemeinsame Druckleitung 53 einzuspeisen.
Das Ansaugventil 5 öffnet sich automatisch, wenn der Druck in der Druckkammer 12 niedriger als derjenige des Einlasskanals wird. Jedoch wird sein Schließvorgang durch den Betrieb des Solenoids 200 bestimmt.
Wenn das Solenoid 200 „ein" (im erregten Zustand) gehalten wird, erzeugt es eine größere elektromagnetische Kraft als die Energiezu führungskraft aus der Feder 202 und zieht das Eingriffselement 201 zum Solenoid 200 hin an. Als Ergebnis wird das Eingriffselement 201 von dem Ansaugventil 5 getrennt. In diesem Zustand funktioniert das Ansaugventil 5 als automatisches Ventil, das sich synchron mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 öffnet und schließt. Daher ist das Ansaugventil 5 während des Verdichtungshubs geschlossen und der Kraftstoff, der dem reduzierten Volumen der Druckkammer 12 entspricht, drückt auf und öffnet das Auslassventil 6 und wird mit dem Druck in die gemeinsame Druckleitung 53 eingespeist.
Inzwischen wird, wenn das Solenoid 200 „AUS" (in unerregtem Zustand) gehalten wird, das Eingriffselement 201 mit dem Ansaugventil 5 durch Energiezuführungskraft aus der Feder 202 in Eingriff gebracht und hält das Ansaugventil 5 in offenem Zustand. Daher wird selbst im Verdichtungshub der Druck in der Druckkammer 12 auf im Wesentlichen demselben niedrigen Niveau wie der Druck des Kraftstoffeinlasskanals gehalten. Als Ergebnis kann das Auslassventil 6 nicht geöffnet werden und der Kraftstoff, der dem reduzierten Volumen der Druckkammer 12 entspricht, wird durch das Ansaugventil 5 in Richtung des Kraftstoffeinlasskanals zurückgebracht.
Wenn das Solenoid 200 in der Mitte des Verdichtungshubs eingeschaltet wird, wird der Kraftstoff mit Druck beaufschlagt und von da an in die gemeinsame Druckleitung 53 eingespeist. Sobald die Einspeisung des druckbeaufschlagten Kraftstoffs begonnen hat, nimmt der Druck in der Druckkammer 12 zu. Daher wird, selbst wenn das Solenoid 200 danach abgeschaltet wird, das Ansaugventil 5 in geschlossenem Zustand gehalten und öffnet sich automatisch synchron zum Beginn des Ansaughubs.
Mit der Hin- und Herbewegung des Kolbens 2 werden daher drei Vorgänge des Kraftstoffs wie folgt wiederholt: Ansaugen des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffansaugstutzen 10 zur Druckkammer 12; Ablassen des Kraftstoffs aus der Druckkammer 12 zur gemeinsamen Druckleitung 53; und Zurückfließen des Kraftstoffs aus der Druckkammer 12 zum Kraftstoffansaugdurchgang. Als Ergebnis tritt die Kraftstoffdruckpulsierung auf der Niederdruckseite (Ansaugdurchgangsseite) auf.
Ein Mechanismus zur Reduzierung der Kraftstoffdruckpulsierung wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Mechanismus.
Der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 wird ausgebildet, indem zwei Membranen 80a und 80b miteinander verbunden und darin Gas 80c abgedichtet wird. Der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 ist ein Druckmesselement, das sein Volumen mit der Änderung des Außendrucks verändert und dadurch eine Funktion zur Dämpfung der Kraftstoffpulsierung durchführt. Der Membran-Dämpfer 80 wird gebildet, indem zwei kreisförmige waschbeckenförmige Membranen aus Metallblech in einem Zustand koaxial verbunden werden, dass ihre Konkaven einander zugewandt sind, und indem Gas 80c in einem zwischen den zwei Membranen gebildeten Innenraum eingeschlossen wird. Die Membranen 80a und 80b weisen konzentrische kreisförmige Sicken auf, deren Querschnittsformen Wellformen sind, so dass sie unter einer Druckänderung leicht elastische Deformationen erfahren. Die Membranen 80a und 80b werden miteinander verbunden, indem ihre Ränder über den gesamten Umfang verschweißt werden, und durch dieses Verschweißen wird ein Austreten des Innengases 80c verhindert.
Im Innenraum des Dämpfers 80 ist das Gas 80c eingeschlossen, dessen Druck größer oder gleich dem Umgebungsdruck ist. Der Druck des Gases 80c kann nach Belieben beim Herstellungsvorgang des Dämpfers gemäß dem Druck des zu dämpfenden Fluids eingestellt werden. Beispielsweise wird ein Gasgemisch aus Argongas und Heliumgas als Füllgas 80c verwendet. Helium ist leicht messbar, selbst wenn es aus einem verschweißten Abschnitt austritt, und Argon strömt nur schwer aus. Daher wird, selbst wenn das Gas 80c am verschweißten Abschnitt ausströmt, dies leicht gemessen und es wird verhindert, dass das Gas 80c vollständig ausströmt. Die Zusammensetzung des Gasgemischs ist so festgelegt, dass das Ausströmen schwerlich auftritt und das Ausströmen, falls vorhanden, leicht erfasst wird.
Das Material der Membranen 80a und 80b ist ausscheidungsgehärteter Edelstahl, der eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegen Kraftstoff und ausgezeichnete Festigkeit besitzt. Als Mechanismus zur Reduzierung der Kraftstoffdruckpulsierung wird der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 zwischen dem Ansaugstutzen 10 und der Ansaugkammer (Niederdruckkammer) 10a bereitgestellt.
Bei dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 ist der Rand zwischen einer Wellenscheibe 101 als Well-Blattfeder und einer Scheibenführung 102 über den gesamten Umfang eingeklemmt. Eine Scheibe (Ringwulst) 102 wird als Element zum Zurückhalten des Randes des Dämpfers 80 verwendet und ist in die Scheibenführung 102 eingefügt. Die Scheibe 103 ist an den Außenumfangsseiten ihrer beiden Seiten mit denselben Abfasungen versehen. Die Scheibe 103 ist maschinell bearbeitet, so dass ihr Durchmesser derselbe wie der Durchmesser des Rands des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 ist. Die Scheibenführung 102 ist mit einer ringförmigen Nut 102a außerhalb des Abschnitts, der den Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 einklemmt, versehen.
Wenn der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und die Scheibe 103 in die Scheibenführung 102 eingesetzt sind, werden sie somit durch dieselbe Fläche der Innenwand der Scheibenführung 102 geführt. Die Umfangsschweißung 80d des Dämpfers 80 ist nicht eingeklemmt, da sie zwischen einer Abfasung der Scheibe 103 und der Nut 102a der Scheibenführung 102 platziert ist. Daher wird verhindert, dass der Doppelmetallmembrandämpfer aufgrund einer Belastungskonzentration durch das Einklemmen beschädigt wird.
Bei der Scheibe 103 unterscheiden sich die beiden Seiten nicht, da die beiden Seiten dieselben Abfasungen aufweisen. Dadurch kann ein Fehler zum Zeitpunkt der Anbringung der Scheibe 103 verhindert werden und der Zusammenbau von Teilen kann verbessert werden.
Die Einklemmkraft an dem Dämpfer 80 ist durch eine Dämpferabdeckung 91 durch die Wellenscheibe (Federscheibe) 101 gegeben. Die Dämpferabdeckung 91 ist mit einem Gewindestift 92 am Pumpenkörper 1 befestigt.
Somit kann durch geeignetes Auswählen der Federkonstante der Federscheibe 101 der Rand des Doppelmetallmembran-Dämpfers gleichmäßig unter einer geeigneten Kraft über den gesamten Umfang eingeklemmt werden.
Weiterhin sind Kraftstoffkammern 10b und 10c, die auch als Gehäuse für den Metallmembranaufbau (Dämpfer) 80 verwendet werden, mit der Ansaugkammer (Kraftstoffkammer) 10a verbunden, die zur Ansaugmündung 5b der Druckkammer 12 führt. Die Kraftstoffkammern 10b und 10c sind mit einem O-Ring 93 abgedichtet.
Die Federscheibe 101 weist Lücken auf, die durch ihre gewellte Oberfläche gebildet werden, und Kraftstoff kommt und geht frei zum Inne ren der Scheibe 101 und der Kraftstoffkammern 10b, 10c. Da der Kraftstoff beide Seiten des Doppelmetallmembran-Dämpfers erreichen kann, kann dadurch die Kraftstoffdruckpulsierung der Pumpe wirksam absorbiert werden.
Ein Kraftstoffdrucksensor 94 ist an der Dämpferabdeckung eingebaut.
Gemäß der Ausführungsform kann, selbst wenn ein Bruch des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 auftritt, er leicht mit dem Sensor gemessen werden.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
In dieser Ausführungsform sind als Mechanismus zur Reduzierung der Kraftstoffdruckpulsierung zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 an einem Kraftstoffdurchgang zwischen dem Ansaugstutzen 10 und der Ansaugkammer (Niederdruckkammer) 10a vorgesehen.
Bei dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 ist der Rand zwischen der Scheibe 103 und der Scheibenführung 102 über den gesamten Umfang, wie bei der ersten Ausführungsform, eingeklemmt. Die Scheibe 103 ist auf ihren beiden Seiten mit denselben Abfasungen an den Außendurchmesserseiten versehen. Die Scheibe 103 ist so maschinell bearbeitet, dass ihr Durchmesser derselbe wie der Durchmesser des Rands des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 ist. Die Scheibenführung 102 ist mit einer ringförmigen Nut 102a versehen.
Die Kraftstoffkammern 10b und 10c sind mit der Kraftstoffkammer (Ansaugkammer) 10a verbunden.
Bei dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 81 ist der Rand zwischen der Scheibe 103 und der Dämpferabdeckung 91 eingeklemmt. Die Dämpferabdeckung 91 ist mit einer ringförmigen Nut 91a versehen. Ein Teil der Dämpferabdeckung 91, die den Doppelmetallmembran-Dämpfer 81 einklemmt, ist ebenfalls mit einer Nut als Kraftstoffdurchgang versehen.
Eine Federscheibe (eine Wellscheibe) 101 ist zwischen zwei Scheiben 103 vorgesehen. Die Kraft zum Einklemmen der zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 wird durch die Dämpferabdeckung 91 durch die Federscheibe 101 bereitgestellt. Die Kraftstoffkammern 10b, 10b und 10c sind mit einem O-Ring 93 abgedichtet.
Wenn zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80, 81 und zwei Scheiben 103 eingesetzt sind, werden der Dämpfer 80 und eine Scheibe 103 durch dieselbe Innenseite der Scheibenführung 102 wie bei der ersten Ausführungsform geführt und der Dämpfer 81 und eine weitere Scheibe 103 werden durch dieselbe Innenseite der Dämpferabdeckung 91 geführt. Die Umfangsschweißungen 80d, 81d des Dämpfers 80, 81 sind nicht eingeklemmt, weil die Schweißung 80d zwischen der Abfasung einer Scheibe 103 und der Nut 102a der Scheibenführung 102 platziert ist und die Schweißung 81d zwischen der Abfasung einer anderen Scheibe 103 und der Nut 91a der Dämpferabdeckung 91 platziert ist. Daher wird verhindert, dass die zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 91 aufgrund der Belastungskonzentration durch das Einklemmen beschädigt werden.
Die Federscheibe 101 weist Lücken auf, die durch ihre gewellte Oberfläche gebildet werden, und Kraftstoff kommt und geht frei zum Inne ren der Scheibe 101 und der Kraftstoffkammern 10b, 10c. Weiterhin kann der Kraftstoff zur Kraftstoffkammer 110d durch die in der Dämpferabdeckung 91 ausgebildete Nut kommen und gehen. Daher kann der Kraftstoff beide Seiten der zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 erreichen und die Kraftstoffdruckpulsierung kann wirksam absorbiert werden.
Bei der Scheibe 103 unterscheiden sich die beiden Seiten nicht. Dadurch kann ein Fehler zum Zeitpunkt der Befestigung der Scheibe 103 verhindert werden und der Zusammenbau von Teilen kann verbessert werden.
Wie vorstehend angegeben, sind weiterhin zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer vorgesehen. Daher kann eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe erhalten werden, bei der das Gewicht und die Größe reduziert werden können und die Kraftstoffdruckpulsierung dennoch ausreichend absorbiert werden kann.
(Dritte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Als Mechanismus zur Reduzierung der Kraftstoffdruckpulsierung sind zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 zwischen dem Kraftstoffdurchgang 10 und der Niederdruckkammer 10a vorgesehen. Die Metallmembran-Dämpfer 80 und 81 unterscheiden sich voneinander in ihrer Querschnittsform.
Bei den zwei Doppelmetallmembran-Dämpfern 80 und 81 sind deren Ränder zwischen jeder Scheibe 103 und jeder Scheibenführung 102 über den gesamten Umfang eingeklemmt. Die Scheiben 103 sind auf ihren beiden Seiten mit denselben Abfasungen an den Außendurchmesserseiten versehen. Die Ränder der Scheiben 103 sind zu denselben Abmessungen wie die Ränder der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 maschinell bearbeitet. Die Scheibenführungen 102 sind je mit einer ringförmigen Nut 102a versehen. Weiterhin sind die Kraftstoffkammern 10b, 10c und 10d mit der Kraftstoffkammer (Ansaugkammer) 10a verbunden.
Eine Feder 104 ist zwischen den zwei Scheiben 103 vorgesehen. Die Kraft zum Einklemmen der zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 wird durch die Dämpferabdeckung 91 durch die Feder 104 erzeugt. Die Kraftstoffkammern 10b, 10d und 10c sind durch den O-Ring 93 nach außen abgedichtet.
Somit werden die zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 durch dieselbe Innenfläche wie die Scheiben 103 geführt. Da die Umfangsschweißnähte 80d oder 81d nicht eingeklemmt sind, wird verhindert, dass die Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 aufgrund von Belastungskonzentration beschädigt werden.
Der Kraftstoff kann in die Kraftstoffkammern 10b, 10c und 10d wie bei den vorstehend genannten Ausführungsformen eintreten. Daher kann der Kraftstoff beide Seiten der zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 erreichen und die Kraftstoffdruckpulsierung kann wirksam absorbiert werden.
Doppelmetallmembran-Dämpfer sind in der Fähigkeit der Absorption der Kraftstoffdruckpulsierung und Frequenzcharakteristik entsprechend ihrer Querschnittsform unterschiedlich. Wie vorstehend angegeben, unterscheiden sich die zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 voneinander in der Querschnittsform. Durch geeignetes Auswählen ihrer jeweiligen Querschnittsform kann daher eine Hoch druck-Kraftstoffpumpe mit der optimalen Fähigkeit zur Absorption der Kraftstoffdruckpulsierung erhalten werden. Die zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer können miteinander in der Querschnittsform identisch sein.
(Vierte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In der in 6 veranschaulichten Ausführungsform ist der oben angegebene Druckpulsierungsdämpfungsabschnitt, der die Doppelmetallmembran 80 verwendet, von der Pumpe getrennt und ist als unabhängiger Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus ausgebildet.
Es wird ein solcher Typ beschrieben, dass eine Doppelmetallmembran eingeklemmt und gesichert wird, indem ein Gehäuse aus Walzstahl, das leicht herzustellen ist, gesenkgeschmiedet wird.
Da der Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus separat ist, kann er an jedem beliebigen Punkt in dem Kraftstoffsystem eingebaut werden. Daher ist der Vorteil einer ausgezeichneten Einfachheit bei der Gestaltung gegeben. Beispielsweise kann der Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus in jedem beliebigen Teil des Hauptkörpers 1 der Pumpe oder an jedem beliebigen Punkt in dem Kraftstoffrohrnetz eingebaut werden.
Es folgt eine speziellere Beschreibung. Die Dämpfungscharakteristik der Druckpulsierung schwankt auch stark in Abhängigkeit von der Position des Einbaus des Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus. Daher ist die Fähigkeit, die Einbauposition nach Belieben zu setzen, ein großer Vorteil bei der Erlangung der gewünschten Dämpfungscharakteristik der Druckpulsierung.
Des Weiteren können einige Kraftstoffzufuhrsysteme sich in der Dämpfungscharakteristik der Druckpulsierung unterscheiden, selbst wenn sie dieselbe Pumpe benutzen. Wenn mehrere Druckpulsierungsdämpfungsmechanismen vorbereitet werden, wird die gewünschte Fähigkeit der Dämpfungsdruckpulsierung in mehreren Kraftstoffzufuhrsystemen erhalten.
Des Weiteren sieht die Verwendung einer Metallmembran als separater Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus eine Beständigkeit gegen Kraftstoff unter der Norm vor. Die Metallmembran kann eine große Fluktuation im Kraftstoffdruck im Vergleich zu konventionellen Kautschuk- bzw. Gummimembranen aushalten.
Nachstehend wird insbesondere die in 6 veranschaulichte Ausführungsform beschrieben.
Der Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Doppelmetallmembran-Dämpfer 80, der sein Volumen nach Maßgabe einer Änderung des Außendrucks verändert; ein Gehäuse 300, das den Doppelmetallmembran-Dämpfer hält und das Erscheinungsbild des Dämpfungsmechanismus bildet; eine Abdeckung 310, die den Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 im Zusammenwirken mit dem Gehäuse 300 hält; einen Flansch 320 zum Befestigen einer Komponente, in der ein Fluid vorhanden ist, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist; und einen Verbindungsstutzen 330, der einen Durchgang zum Leiten des Fluids, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist, in den Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus aufweist und mit einer Funktion zur Abdichtung zwischen dem Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus und der Komponente versehen ist, in der das Fluid vorhanden ist, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist.
Das Gehäuse wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
Das Gehäuse 300 hält den Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und ist mit dem Flansch 320 zum Befestigen der Komponente 340 versehen, in der das Fluid 360 vorhanden ist, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist. Das Gehäuse 300 bildet: den Durchgang 331 zum Leiten des Fluids 360, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist, in den Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus; und einen ersten Raum 351 zum Bewirken, dass das Fluid 360 auf den Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 wirkt.
Als Abschnitte zum Halten des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 sind bogenförmige Vorsprünge 302, die einen Kreis bilden, auf der tragenden Grundebene 301 des Gehäuses 300 mit derselben Steigung vorgesehen. Der Außendurchmesser eines Kreises, der durch die bogenförmigen Vorsprünge 302, die sich in Kontakt mit dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 befinden, gebildet wird, ist als FD₃₀₂ angegeben. Der Innendurchmesser des Aufschweißabschnitts 80c, der sich am äußersten Durchmesser des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 befindet, ist als Fd_80c angegeben. Der Außendurchmesser FD₃₀₂ ist kleiner als der Innendurchmesser Fd_80c ausgeführt. Das heißt, FD₃₀₂ < Fd_80c. Damit soll verhindert werden, dass die Vorsprünge 302 mit dem Aufschweißabschnitt 80c in Kontakt kommen.
Die Abschnitte der tragenden Grundebene 301, in der die bogenförmigen Vorsprünge 302 nicht vorgesehen sind, welche Abschnitte zwischen den Vorsprüngen 302 sind, werden als Fluiddurchgänge 303 zwischen einem ersten Raum 351 und einem zweiten Raum 352 (7) verwendet.
Das Gehäuse 300 weist einen zylindrischen Abschnitt 304 zum Einschließen der Abdeckung 310 auf. Der zylindrische Abschnitt 304 ist mit den bogenförmigen Vorsprüngen 302 koaxial. Unter Verwendung der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 304 als Führung der Abdeckung 310 ist die Abdeckung 310 koaxial eingebaut und wird im Inneren des zylindrischen Abschnitts 304 gehalten.
Unter Berücksichtigung der Einfachheit des Formens, der Festigkeit und der Korrosionsbeständigkeit wird eine legierungsplattierte Walzstahlplatte als Material für das Gehäuse 300 verwendet, obwohl das Material nicht darauf beschränkt ist.
Die Abdeckung 310 als Deckel wird unter Bezugnahme auf 6 und 8 detailliert beschrieben.
Zusammen mit dem Gehäuse 300 bildet die Abdeckung 310 das Erscheinungsbild des Dämpfers. Der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 ist koaxial auf den bogenförmigen Vorsprüngen 302 des mit ihnen in Kontakt befindlichen Gehäuses 300 platziert. Die Abdeckung 310 drückt den Dämpfer 80 von der Richtung gegenüber dem ersten Raum 351 nach unten und hält den Dämpfer 80 in Zusammenwirkung mit den Vorsprüngen. Somit bildet die Abdeckung 310 den zweiten Raum 352 auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Raums 351 in Bezug auf den Doppelmetallmembran-Dämpfer 80.
Wie das Gehäuse 300 ist die Abdeckung 310 mit den bogenförmigen Vorsprüngen 312 zum Halten des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 versehen, das heißt, zum Halten des Dämpfers 80 im Zusammenwirken mit dem Gehäuse. Der Außendurchmesser eines Kreises, der von den bogenförmigen Vorsprüngen 312 gebildet wird, die sich in Kontakt mit dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 befinden, ist als FD₃₁₂ angegeben. Der Innendurchmesser des Aufschweißabschnitts 80c, der sich am äußersten Durchmesser des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 befindet, ist als Fd_80c angegeben. Der Außendurchmesser FD₃₁₂ ist kleiner als der Innendurchmesser Fd_80c gemacht. Das heißt FD₃₁₂ < Fd_80c. Damit soll verhindert werden, dass die Vorsprünge 312 in Kontakt mit dem Aufschweißabschnitt 80c kommen.
In derselben Weise wie das Gehäuse werden die Abschnitte, in denen die bogenförmigen Vorsprünge 312 nicht vorgesehen sind, welche Abschnitte zwischen den Vorsprüngen 312 sind, als ein Durchgang 313 zum Fluiddurchgang zwischen dem ersten Raum 351 und dem zweiten Raum 352 verwendet (8).
Die Abdeckung ist mit einer Führung 314 außerhalb der bogenförmigen Vorsprünge versehen. Die Führung 314 hält die Doppelmetallmembran 80, indem sie mit ihr in Kontakt ist. Die Position der Doppelmetallmembran 80 in der Radialrichtung ist durch die Führung 314 eingeschränkt. Wegen der begrenzten Position der Doppelmetallmembran 80 und der vorstehend angegebenen Beziehung, die als FD₃₀₂ < Fd_80c und FD₃₁₂ < Fd_80c ausgedrückt ist, ist der Aufschweißabschnitt 80d der Doppelmetallmembran 80 so aufgebaut, dass er von den haltenden Abschnitten vollständig frei ist.
Als Durchgang 313 zum Verbinden des ersten Raums 351 mit dem zweiten Raum 352 ist die Führung 314 ebenfalls geschnitten. Das heißt, der Abschnitt, der geschnitten ist und daher nicht als die Führung benutzt wird, wird als der Fluiddurchgang 313 genommen, zusammen mit den Abschnitten, in denen die Vorsprünge 312 nicht vorgesehen sind (die geschnittenen Abschnitte eines durch die bogenförmigen Vorsprünge 312 gebildeten ringförmigen Vorsprungs).
Ein O-Ring 370 ist am Rand der Abdeckung 310 vorgesehen, um ein Ausströmen des Kraftstoffs nach außen zu verhindern. Der O-Ring ist durch eine Nut 315, die in der Abdeckung 310 und dem zylindrischen Abschnitt 304 des Gehäuses 300 ausgebildet ist, begrenzt. Die Abdeckung 310 wird zusammen mit der Doppelmetallmembran 80 durch plastisches Deformieren und Falten des Endes 305 des Gehäuses gesichert.
Unter Berücksichtigung von Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit wird Edelstahl als das Material der Abdeckung 310 verwendet, obwohl das Material nicht darauf beschränkt ist.
Der Verbindungsstutzen 330 und der Befestigungsflansch 320 werden unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Der Verbindungsstutzen 330 ist ein Stutzen zum Leiten eines Fluids von einer Komponente 340 (zum Beispiel Pumpe und Rohr), in der das Fluid vorhanden ist, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist, in den ersten Raum 351 in dem Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus. Der Verbindungsstutzen 330 wird in die Komponente 340 eingefügt, in der das Fluid vorhanden ist, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist, und wird mit der Komponente 340 verbunden. Ein O-Ring 371 wird am Rand des Verbindungsstutzens zum Abdichten des Fluids zwischen ihm und der Komponente 340 eingebaut.
Plattierter Stahl wird als Material für den Verbindungsstutzen 330 verwendet, obwohl das Material nicht darauf beschränkt ist. Weiterhin wird kraftstoffbeständiger Fluorkautschuk bzw. -gummi, insbesondere ternärer Fluorkautschuk bzw. -gummi oder dergleichen, kein unitarer oder binärer, als Material für die O-Ringe 370 und 371 verwendet.
Der Befestigungsflansch 320 ist so angeordnet, dass er zwischen dem Gehäuse 300 und dem Verbindungsstutzen 330 gehalten wird. Um an dem flachen Abschnitt der Komponente 340 befestigt zu werden, ist der Befestigungsflansch 300 in Plattenform und mit ein oder zwei Löchern 321 für eine Schraubzwinge versehen.
Plattierter Walzstahl wird als Material für den Befestigungsflansch 330 verwendet, obwohl das Material nicht darauf beschränkt ist.
Die Komponente 340 ist mit einem Loch 341 zum Einfügen des Verbindungsstutzens 330 und dem Schraubenloch 321 zum Befestigen versehen. Der Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus ist wie folgt eingebaut: der Verbindungsstutzen 330 mit dem O-Ring als Abdichtungsmechanismus wird in das Loch 341 eingefügt und eine Schraube 380 wird durch den Befestigungsflansch 320 festgezogen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 6 der Betrieb des Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus beschrieben.
Das in der Komponente 340 vorhandene Fluid, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist, wird durch den Verbindungsstutzen 330 in den ersten Raum 351 in dem Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus geleitet. Der erste Raum 351 ist mit dem zweiten Raum 352 verbunden. Diese Verbindung ist bereitgestellt durch: den Durchgang 303, der durch die Abschnitte des Gehäuses zwischen den bogenförmigen Vorsprüngen 302 (geschnittener Abschnitt eines ringförmigen Vorsprungs) gebildet wird; die Lücke zwischen dem Rand des Doppelmetallmembran-Dämpfers und dem Gehäuse; und den Durchgang 313, der durch Schneiden des ringförmigen Vorsprungs 312 der Abdeckung gebildet wird (9). Wenn der Druck des Fluids, dessen Pulsierung zu dämpfen ist, zunimmt, wird der Druck an den ersten Raum 351 und den zweiten Raum 352 übertragen und der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 wird deformiert, um sein Volumen zu reduzieren. Dadurch erfolgt die Wirkung der Reduzierung des Drucks. Wenn andererseits der Druck des Fluids, dessen Pulsierung zu dämpfen ist, abnimmt, wird der Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 deformiert, um sein Volumen zu vergrößern. Dadurch erfolgt die Wirkung einer Unterdrückung der Reduzierung des Drucks.
Der erste Raum 351 und der zweite Raum 352 selbst versorgen das Fluid mit Volumen und somit besitzen die Räume selbst eine Druckpulsierungsdämpfungsfunktion. Die Druckpulsierung kann auch durch elastische Deformierung im Gehäuse gedämpft werden.
10 veranschaulicht ein Beispiel, in dem der Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus so gebildet ist, dass die Achse des Verbindungsstutzens 330 und die Achse der Membran 80 parallel oder koaxial sind.
11 veranschaulicht ein Beispiel, in dem der Rand des Verbindungsstutzens mit einer Schraubenstruktur 332 versehen ist, anstatt den Befestigungsflansch zusammen mit dem Verbindungsstutzen zu benutzen. Das Verfahren zum Verbinden des Druckpulsierungsdämpfungsmechanismus mit der Komponente, in der das Fluid vorhanden ist, dessen Druckpulsierung zu dämpfen ist, ist nicht auf diese Schraubenstruktur beschränkt. Es kann ein beliebiges Verfahren angewendet werden, das allgemein bei Rohrnetzverbindungen eingesetzt wird.
12 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem zwei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 und 81 verwendet werden, Auf der Grundlage der in 6 veranschaulichten Ausführungsform wird ein ringförmiges Element 390 zwischen den zwei Doppelmetallmembranen platziert. Dadurch wird der Einbau der zwei Doppelmetallmembranen 80 ermöglicht und es wird ein dritter Raum 353 gebildet.
Wie die Abdeckung 310 in der Ausführungsform in 6 wird das ringförmige Element 390 innerhalb des Gehäuses 300 unter Verwendung der innenseitigen Fläche des zylindrischen Abschnitts 304 als Führung eingebaut. Das ringförmige Element ist koaxial mit dem zylindrischen Abschnitt 304.
Das ringförmige Element 390 weist auf beiden Seiten einen ringförmigen Abschnitt 392 auf, der durch bogenförmige Vorsprünge gebildet wird, die die Doppelmetallmembranen 80 und 81 halten. Wie der ringförmige Abschnitt (bogenförmige Vorsprünge) 312 auf der Abdeckung 310 in der Ausführungsform in 6 sind die ringförmigen Vorsprünge 392 zu solchen Dimensionen ausgebildet, dass sie frei von den Aufschweißabschnitten 80d und 81d der Doppelmetallmembranen 80 und 81 sind.
Wie die Führung 314 der Abdeckung 310 in der Ausführungsform in 6 ist das ringförmige Element 390 mit Führungen 394 und 395 versehen, die die Positionen der Doppelmetallmembranen 80 und 81 in der Radialrichtung begrenzen. Wenn die Abdeckung 310 nicht mit einer Führung versehen ist, kann das ringförmige Element 390 mit einer Führung 395 versehen sein.
Wie der Fluiddurchgangsabschnitt 313 (8) der Abdeckung 310 in der Ausführungsform in 6 weist das ringförmige Element 390 Fluiddurchgänge 393 auf. Diese Durchgänge dienen zum Verbinden des ersten Raums mit dem dritten Raum und zum Verbinden des dritten Raums mit dem zweiten Raum.
In der vorstehend angegebenen Struktur werden zwei Doppelmetallmembranen verwendet. Als Ergebnis wird der Gesamtbetrag der Veränderung des Volumens der Doppelmetallmembranen in Bezug auf die Druckänderung einfach verdoppelt. Daher kann die Druckpulsierungsdämpfungsfunktion effektiver umgesetzt werden.
Weitere ringförmige Elemente 390 können nach Bedarf verwendet werden. In diesem Fall können drei oder mehr Doppelmetallmembranen 80 eingebaut sein und somit kann die Druckpulsierungsdämpfungsfunktion weiter wirksam umgesetzt werden.
13 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem drei Doppelmetallmembranen 80, 81 und 82 verwendet werden.
Die drei Doppelmetallmembranendämpfer 80, 81 und 82 sind zwischen dem Kraftstoffdurchgang 10 und der Niederdruckkammer 10a vorgesehen. Somit kann die Kraftstoffdruckpulsierung weiter reduziert werden.
Bei dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 80 ist der Rand zwischen der Scheibe 103 und der Scheibenführung 102 über den gesamten Umfang eingeklemmt. Die Scheibe 103 ist auf ihre beiden Seiten mit denselben Abfasungen an den Außendurchmesserseiten versehen. Die Scheibe 103 ist maschinell so bearbeitet, dass ihr Durchmesser derselbe wie der Durchmesser des Rands des Doppelmetallmembran-Dämpfers 80 ist. Die Scheibenführung 102 ist mit der ringförmigen Nut 102a versehen. Die Kraftstoffkammern 10b und 10c sind mit der Kraftstoffkammer 10a verbunden.
Bei dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 81 ist der Rand über den gesamten Umfang zwischen den zwei Scheiben 103 eingeklemmt.
Bei dem Doppelmetallmembran-Dämpfer 82 ist der Rand zwischen der Scheibe 103 und der Dämpferabdeckung 91 eingeklemmt. Die Dämpferabdeckung 91 ist mit der ringförmigen Nut 91a versehen.
Der Abschnitt in der Dämpferabdeckung 91, die den Doppelmetallmembran-Dämpfer 82 einklemmt, ist mit einer Nut als Kraftstoffdurchgang versehen.
Zwei Federscheiben 101 sind unter den drei Doppelmetallmembran-Dämpfern 80, 81 und 82 vorgesehen. Die Kraft zum Einklemmen der drei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80, 81 und 82 wird durch die Dämpferabdeckung 91 durch die Federscheiben 101 erzeugt. Der Kraftstoff ist durch den O-Ring 93 nach draußen abgedichtet.
Somit werden die drei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80, 81 und 82 durch dieselbe Wandfläche wie die Scheiben 103 geführt. Die Umfangsschweißung 80d oder 81d ist nicht eingeklemmt. Daher wird verhindert, dass die Doppelmetallmembran-Dämpfer 80, 81 und 82 aufgrund von Belastungskonzentration beschädigt werden.
Der Kraftstoff kann durch die Hohlräume in den Federscheiben 101 in die Kraftstoffkammer 10c eintreten und kann durch die in der Dämpferabdeckung 91 ausgebildete Nut in die Kraftstoffkammern 10d und 10e eintreten. Daher kann der Kraftstoff beide Seiten der drei Doppelmetallmembran-Dämpfer 80, 81 und 82 erreichen und die Kraftstoffdruckpulsierung kann wirksam absorbiert werden.
Die Scheibe 103 unterscheidet sich nicht auf den beiden Seiten. Dadurch kann ein Fehler zum Zeitpunkt der Anbringung der Scheibe verhindert werden und der Zusammenbau der Teile kann verbessert werden.
Weiterhin sind, wie vorstehend angegeben, drei Doppelmetallmembran-Dämpfer vorgesehen. Daher wird eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe erhalten, bei der das Gewicht und die Größe redu ziert sind und die Kraftstoffdruckpulsierung dennoch ausreichend absorbiert werden kann.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe erhalten, bei der die Kraftstoffdruckpulsierung wirksam absorbiert wird und der Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzventilen unter einem stabilen Kraftstoffdruck zugeführt werden kann. Dies wird durchgeführt, indem die Umfangsabschnitte von zwei Metallmembranen mit zwischen ihnen eingeschlossenem Gas zusammengeschweißt werden, um einen Doppelmetallmembran-Dämpfer auszubilden, und der Dämpfer geeignet gesichert wird.
Weiterhin können mehrere Doppelmetallmembran-Dämpfer auf geeignete Weise gesichert werden. Somit kann die Kraftstoffdruckpulsierung leichter und wirksamer absorbiert werden und der Kraftstoff kann Kraftstoffeinspritzventilen unter einem stabilen Kraftstoffdruck zugeführt werden.
Es folgt eine spezifischere Beschreibung. Wenn ein Doppelmetallmembran-Dämpfer als Mechanismus zur Reduzierung einer Kraftstoffdruckpulsierung eingesetzt wird, kann ein Problem entstehen. Wenn der Dämpfer durch Einklemmen einer Schweißung gesichert wird, tritt an der Schweißung eine Belastungskonzentration auf und die Schweißung kann abgezogen bzw. abgelöst werden. In den vorstehend aufgeführten Ausführungsformen wird der gesamte Abschnitt oder ein Teil des Abschnitts im Inneren der Schweißung durch einen Ringwulst oder eine Well-Blattfeder eingeklemmt, um Kraft zum Sichern zu erhalten. Als Ergebnis wird verhindert, dass die Schweißung abgezogen wird. Außerdem kann der Kraftstoff auf beide Seiten des Doppelmetallmembran-Dämpfers verteilt werden.
Wenn des Weiteren mehrere Metallmembranaufbauten (Doppelmetallmembran-Dämpfer) verwendet werden, wird ein Ringwulst oder eine Well-Blattfeder als Rückhaltelement zwischen zwei nebeneinander liegenden Sätzen von Metallmembranaufbauten geteilt. Als Ergebnis kann die Anzahl der Komponenten verringert werden.
Somit reduziert der Metallmembranaufbau (auch als „Doppelmetallmembran-Dämpfer" bezeichnet) die Druckpulsierung in einem Kraftstoff mit niedrigem Druck. Daher kann der Kraftstoff Kraftstoffeinspritzventilen unter einem stabilen Kraftstoffdruck zugeführt werden.

Claims

Dämpfermechanismus, der an einem zur Druckkammer (12) einer Pumpe (1) führenden niederdruckseitigen Durchgang zur Druckbeaufschlagung von Kraftstoff vorgesehen ist und Kraftstoffdruckpulsierung reduziert, wobei zumindest ein Satz eines Metallmembranaufbaus (80), der jeweils zwei Metallmembranen (80a, 80b) umfasst, die über den gesamten Umfang zusammengeschweißt sind, vorgesehen ist und darin Gas (80c) abgedichtet ist, der Membranaufbau (80) in einem zum niederdruckseitigen Durchgang führenden Gehäuse untergebracht ist, der Gehäuseabschnitt gegen die Außenluft mit einem Deckel abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfermechanismus weiter ein Paar Rückhalteelemente umfasst, die den Membranaufbau (80) von oben und unten innerhalb der Schweißung der Metallmembranen (80a, 80b) einklemmen, und ein Teil der Kraft, die den Deckel auf dem Gehäuseabschnitt sichert, durch die Rückhalteelemente auf den Membranaufbau (80) ausgeübt wird und der Membranaufbau (80) dadurch in dem Gehäuseabschnitt gesichert ist.
Dämpfermechanismus nach Anspruch 1, wobei der Gehäuseabschnitt auf dem Körper der Pumpe (1) einstöckig ausgebildet ist.
Dämpfermechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehäuseabschnitt auf einem zur Pumpe (1) führenden Niederdruckkraftstoffdurchgangselement einstöckig ausge bildet oder eingebaut ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe zum Unterdrucksetzen und Zuführen von Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor, mit: einem in dem Körper der Pumpe (1) einstöckig ausgebildeten niederdruckseitigen Durchgang; und einem Dämpfermechanismus nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, 11, 13 und 15.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 4, wobei der Gehäuseabschnitt mit dem niederdruckseitigen Durchgang einstöckig ausgebildet ist, der Deckel zum Abdichten des Gehäuseabschnitts auf dem Körper der Pumpe (1) gesichert ist, und wobei der Gehäuseabschnitt an eine in dem Körper der Pumpe (1) ausgebildete Druckkammer (12) mit einer dünnen Trennwand dazwischen grenzt.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Körper der Pumpe (1) mit einem Gelenk für eine niederdruckseitige Rohrnetzverbindung versehen ist und der Kraftstoff von dem Gelenk in den Gehäuseabschnitt geleitet wird und dann aus dem Gehäuseabschnitt in die Druckkammer (12) in der Pumpe (1) geleitet wird.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei ein Niederdruckdurchgangsabschnitt zum Leiten von Kraftstoff aus dem Gehäuseabschnitt in die in der Pumpe (1) vorgesehene Druckkammer (12) in den Körper der Pumpe (1) gebohrt ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der An sprüche 4 bis 7, wobei der Körper der Pumpe (1) mit einem Gelenk für eine niederdruckseitige Rohrnetzverbindung versehen ist; ein Zuflussdurchgangsabschnitt zum Leiten von Kraftstoff aus dem Gelenk in den Gehäuseabschnitt in den Körper der Pumpe (1) gebohrt ist; und ein niederdruckseitiger Durchgangsabschnitt zum Leiten des Kraftstoffs, der durch den Bereich rund um den Metallmembranaufbau (80) hindurchgegangen ist, aus dem Gehäuseabschnitt in die Druckkammer in der Pumpe (1) in den Körper der Pumpe (1) gebohrt ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Innere des Gehäuseabschnitts gegen die Außenluft durch ein Abdichtungselement isoliert ist, das zwischen dem Deckel und dem Gehäuseabschnitt vorgesehen ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei ein Drucksensor (94) in dem Deckel eingebaut ist und der Druck in dem Gehäuseabschnitt zum Druckerfassungsabschnitt des Drucksensors (94) geleitet wird.
Dämpfermechanismus nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mehrere der Metallmembranaufbauten in dem Gehäuseabschnitt gestapelt und eingebaut sind; und von einem Paar der Rückhalteelemente, die die Metallmembranaufbauten von oben und unten einklemmen, das Rückhalteelement zwischen zwei benachbarten Metallmembranaufbauten (80) aus einem Rückhalteelement besteht, das den beiden Metallmembranaufbauten (80) gemeinsam ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei mehrere der Metallmembranaufbauten (80) in dem Gehäuseabschnitt gestapelt und eingebaut sind; und von einem Paar der Rückhalteelemente, die die Metallmembranaufbauten (80) von oben und unten einklemmen, das Rückhalteelement zwischen zwei benachbarten Metallmembranaufbauten aus einem Rückhalteelement besteht, das den beiden Metallmembranaufbauten gemeinsam ist.
Dämpfermechanismus nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder 11, wobei das Rückhalteelement aus einem Ringwulst oder einer Kombination aus einem Ringwulst und einer ringförmigen gewellten Blattfeder besteht.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10 und/oder 12, wobei das Rückhalteelement aus einem Ringwulst oder einer Kombination aus einem Ringwulst und einer ringförmigen gewellten Blattfeder besteht.
Dämpfermechanismus nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder 11, wobei das Rückhalteelement aus einem Ringwulst oder einer Kombination aus einem Ringwulst und einer ringförmigen Schraubenfeder besteht.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10 und/oder 12, wobei das Rückhalteelement aus einem Ringwulst oder einer Kombination aus einem Ringwulst und einer ringförmigen Schraubenfeder besteht.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10, 12, 14 und 16, mit: einem am Kraftstoffauslass der Druckkammer (12) eingebauten Ausflussventil (6) und einem Dämpfermechanismus nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, 11, 13 und 15.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 17, wobei der Metallmembrandämpfer (80) dadurch gesichert ist, dass sein gesamter Umfang gehalten wird.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Rand des Metallmembrandämpfers (80) geführt ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei der Rand eines Mechanismus zum Halten des Metallmembrandämpfers (80) durch dieselbe Wandfläche geführt wird wie die Wandfläche, die den Rand des Metallmembrandämpfers (80) führt.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei der Doppelmetallmembrandämpfer (80) durch eine Wellscheibe gesichert ist.
Hochdruckkraftstoffpumpe nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei mehrere Doppelmetallmembrandämpfer (80) vorgesehen sind.