ES2841103T3

ES2841103T3 - Amortiguador de diafragma de tres elementos para bomba de combustible

Info

Publication number: ES2841103T3
Application number: ES11831040T
Authority: ES
Inventors: Robert Lucas
Original assignee: Stanadyne LLC
Current assignee: Stanadyne LLC
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2031-10-04
Also published as: US9243623B2; US20130209289A1; WO2012047283A2; EP2625419A2; CN103597199B; WO2012047283A3; EP2625419B1; EP2625419A4; US8727752B2; US20120087817A1; CN103597199A

Abstract

Un ensamblaje de amortiguador de presión para un paso (36) de entrada de combustible en una bomba de combustible de alta presión de único pistón, que comprende: un conector (31) de entrada; una cubierta (65) unida al conector y que tiene una pared lateral sustancialmente cilíndrica que define una cámara (48) de amortiguación adaptada para comunicación fluida con un paso (37) de entrada de combustible de la bomba, y una parte inferior para ser unida de manera sellada a la bomba; al menos un ensamblaje (58) de diafragma soportado dentro de la cámara (48) de amortiguación, en donde cada uno de dichos ensamblajes (58) de diafragma incluye primer y segundo diafragmas (60, 61) metálicos que tienen rebordes (62, 63) de diafragma asegurados de manera sellada a los respectivos primeros y segundos lados de una placa (59) central no perforada y regiones centrales convexas espaciadas de la placa central no perforada, definiendo de esa manera el primer y segundo volúmenes (25, 26) de gas cerrados independientes radialmente hacia adentro de un reborde de ensamblaje de diafragma circundante; la placa (59) central no perforada y diafragmas (60, 61) metálicos son circulares, y tienen el mismo radio que define la circunferencia de los diafragmas (60, 61) metálicos y la placa (59) no perforada; y el reborde de cada diafragma (60, 61) metálico está soldado a la placa (59) central no perforada en la circunferencia del diafragma (60, 61) metálico; por lo que el combustible de alimentación suministrado a la bomba a través del conector (31) de entrada fluye a través de dicha cámara de amortiguación a una presión que actúa sobre el primer y segundo diafragmas (60, 61) metálicos de cada ensamblaje (58) de diafragma antes de ingresar en el paso de entrada de la bomba, caracterizado por que la circunferencia de cada diafragma (60, 61) metálico está soldado a la placa (59) en la circunferencia de la placa (59) central no perforada con una soldadura (64) común que sella el primer diafragma (60) metálico a la placa (59) central no perforada y el segundo diafragma (61) metálico a la placa (59) central no perforada de tal manera que el primer y segundo volúmenes (25, 26) de gas cerrados independientes no se comunican; un ensamblaje (67) de retenedor soporta ensamblajes (58) de diafragma superior e inferior dentro de la cubierta (65), incluyendo un primer retenedor (68) que tiene un saliente que se apoya en y desvía una porción superior de la soldadura (64) común; un segundo retenedor (69) que tiene un saliente que se apoya en y desvía una porción inferior de la soldadura (64) común en el ensamblaje (58b) de diafragma inferior; un espaciador (70) que tiene un saliente (70a) superior que se apoya en y desvía una porción inferior de la soldadura (64) común del ensamblaje (58a) de diafragma superior y un saliente (70b) inferior que se apoya en y desvía la porción superior de la soldadura (64) común del ensamblaje (58b) de diafragma inferior; por lo que la desviación de las soldaduras (64) comunes mantiene los ensamblajes (58) de diafragma en su lugar dentro del ensamblaje (67) de retenedor; y una porción superior de la cubierta (65) como unida a la bomba se apoya axialmente en el primer retenedor (68) y el segundo retenedor (69) está inmovilizado axialmente por una carcasa (66) de bomba, por lo que los salientes (68a, 69a) en los retenedores (58) están cargados por resorte contra los salientes (70a, 70b) del espaciador (70) a medida que las porciones (68c) que se extienden hacia adentro de los salientes de los retenedores se deslizan con interferencia a lo largo de los salientes (70a) del espaciador (70).

Description

DESCRIPCIÓN

Amortiguador de diafragma de tres elementos para bomba de combustible

Antecedentes

La presente invención se relaciona con bombas de suministro de combustible de alta presión y en particular con pulsos de presión amortiguadores que surgen de la reciprocidad de un pistón de bombeo que presuriza el combustible para descarga desde tal bomba.

Un número cada vez mayor de sistemas de combustible para vehículos de carretera están adoptando la denominada configuración "de riel común", mediante la cual una bomba de combustible mantiene un depósito o "riel" a una presión en o por encima de la requerida para la inyección de combustible, y una pluralidad de inyectores están en comunicación fluida con el riel a través de las respectivas válvulas de inyección que son accionadas electrónicamente, controlando de esa manera la temporización y cantidad de combustible suministrado desde el riel a cada cilindro del motor. Las bombas contienen típicamente al menos un pistón de bombeo que es recíproco mediante una conexión de leva al eje de accionamiento de motor. Los sistemas de riel común ya no requieren la sincronización directa de una pluralidad de pistones de bombeo o cabeza hidráulica giratoria, con los eventos de inyección. En vez de esto, la bomba solo necesita mantener el riel a la presión deseada. Como consecuencia, los diseñadores ahora favorecen bombas de pistón único para una amplia variedad de regímenes operativos.

La bomba de alta presión típicamente es alimentada desde una línea de alimentación de baja presión que ingresa a la línea de carga de la bomba. Debido a la alta tasa de reciprocidad de pistón de un único pistón para producir un número suficiente de cantidades discretas de combustible de alta presión descargado en el riel, el sistema de carga de la bomba puede experimentar pulsos de retropresión significativos que producen ruido y desgaste no deseados en los interiores de bomba. Aunque se conocen técnicas para aliviar la retropresión en un disipador de baja presión o acumulador auxiliar, los fabricantes de vehículos que buscan ahorrar espacio en el compartimiento de motor y ahorrar costes, están cada vez más requiriendo que incluso las bombas de combustible de único pistón tengan amortiguación interna, es decir, sin flujo a un depósito de combustible de baja presión o acumulador de combustible.

La publicación de los Estados Unidos 2008/0175735 "Inlet Pressure Attenuator for Single Plunger Fuel Pump" y las patentes de los Estados Unidos Nos. 7,401,594 y 7,124,738 (ambas tituladas "Damper Mechanism and High Pressure Fuel Pump") describen técnicas para la amortiguación interna de pulsaciones de presión en el lado de baja presión de una bomba de combustible de alta presión. Dos diafragmas metálicos son unidos en conjunto alrededor de la circunferencia para envolver un volumen interno de gas presurizado ("diafragma doble"). Uno o dos de tales ensamblajes de doble diafragma están situados en una cámara de amortiguación corriente arriba de la válvula de entrada para el pistón de bombeo de alta presión.

El sistema amortiguador del documento US 7,124,738 tiene algunas desventajas inherentes. En primer lugar, son soldados dos diafragmas enroscados entre sí en la periferia exterior. Esto crea una condición donde se compromete la fuerza de soldadura. Debido a que los diafragmas están hechos de un material delgado, el cordón de soldadura resultante es de una sección transversal pequeña y el ensamblaje (con diafragmas en forma de cápsula delgada) tiene fuerza de aro mínima y resistencia a la flexión en la soldadura. Esto fue superado de acuerdo con la patente '738 sujetando los diafragmas con fuerza significativa hacia el interior del cordón de soldadura. En segundo lugar, el amortiguador estará sobretensionado y fallará en las circunvoluciones si se encuentran pulsaciones de exceso de presión debido a la activación de la válvula de desfogue de sobrepresión de sistema de alta presión. Cuando esta válvula de desfogue está funcionando, se encuentran pulsaciones de presión de dos a tres veces la operación normal. Finalmente, cuando uno de los diafragmas flexibles falla, el volumen común de gas compartido por los dos diafragmas se llena con fluido, lo que hace que ambos diafragmas se vuelvan inoperables. El documento US 2009/0185922 A1 presenta una bomba de combustible con un dispositivo de diafragma, en donde el dispositivo de diafragma incluye un par de primer y segundo diafragmas que están dispuestos para definir un espacio interior. El documento US 7,073,385 B2 presenta un sensor de presión con un primer miembro de cuerpo metálico en general cóncavo y un segundo miembro de cuerpo metálico en general cóncavo, y un diafragma metálico flexible radialmente tensado dispuesto entre ellos. El documento US 6,096,450 presenta un absorbente de pulsaciones de diafragma metálico con una pluralidad de diafragmas del mismo grosor y tamaño, colocados uno sobre otro, en donde las porciones periféricas de los diafragmas están selladas y soportadas por un recipiente de alta presión. El documento US 2010/0209274 A1 presenta un miembro amortiguador con diafragmas de primer y segundo lado, y miembros de soporte de primer y segundo lado. El documento US 2009/0127356 A1 presenta un mecanismo para reducir las oscilaciones de presión, que incluye al menos una celda de diafragma que se mantiene en un rebaje y que se coloca en conexión fluida con al menos un orificio de retorno.

Resumen

Es un objeto de la presente invención proporcionar una pluralidad de diafragmas metálicos únicos que están configurados en un ensamblaje de diafragma pequeño para un ensamblaje o mecanismo amortiguador de entrada de combustible, pero sin los problemas inherentes asociados con el uso de un "diafragma doble".

Esto es logrado uniendo dos diafragmas metálicos a los dos lados respectivos de una placa central no perforada, creando de esa manera dos amortiguadores de diafragma estrechamente espaciados, cada uno actuando sobre su propio volumen de gas.

En un aspecto, la divulgación está dirigida a un mecanismo amortiguador de presión de combustible de entrada para una bomba de combustible de alta presión, que comprende una placa metálica central y dos diafragmas metálicos flexibles cada uno unido por separado a las respectivas caras opuestas de la placa central, atrapando de esa manera dos volúmenes de gas separados entre la placa central y cada uno de los diafragmas metálicos, por lo que cada diafragma reacciona a las pulsaciones de presión causando deflexión independientemente contra su respectivo volumen de gas.

Preferiblemente, el ensamblaje de diafragma tiene (a) una placa central circular o poligonal rígida, relativamente gruesa, (b) un primer diafragma circular que tiene una porción de reborde asegurada de manera sellada como por soldadura a la placa y una porción convexa, relativamente delgada, flexible que se proyecta desde un lado de la placa y que define un primer volumen de gas presurizado, y (c) un segundo diafragma circular que tiene una porción de reborde asegurada de manera sellada como por soldadura a la placa y una porción convexa, relativamente delgada, flexible que se proyecta desde el otro lado de la placa y que define un segundo volumen de gas presurizado independiente.

La placa central no se flexiona durante la operación normal y actúa como un miembro de refuerzo, reduciendo de esa manera la tensión de aro y la flexión de la soldadura. Adicionalmente, la placa central puede estar configurada con características de limitación de carrera de diafragma que reducen la flexión y tensión de diafragma cuando se somete a pulsaciones de exceso de presión que pueden surgir cuando opera la válvula de desfogue de sobrepresión de sistema de alta presión.

En otro aspecto, la divulgación está dirigida a un ensamblaje de amortiguador de presión para un paso de entrada de combustible en una bomba de combustible de alta presión de único pistón, que comprende un conector de entrada, una cubierta unida al conector y que tiene una pared lateral sustancialmente cilíndrica que define una cámara interna en comunicación fluida con el paso de entrada de combustible de la bomba, y una parte inferior abierta con un borde inferior unido de manera sellada a la bomba. Al menos un ensamblaje de diafragma está soportado dentro de la cámara de amortiguación. Cada ensamblaje de diafragma incluye un primer y segundo diafragmas metálicos que tienen rebordes de diafragma asegurados de manera sellada a los respectivos primer y segundo lados de una placa central y regiones centrales convexas espaciadas de la placa central, definiendo de esa manera un primer y segundo volúmenes de gas cerrados independientes radialmente hacia adentro de un reborde de ensamblaje de diafragma circundante. De esta forma, el combustible de alimentación suministrado a la bomba a través del conector de entrada fluye a través de la cámara de amortiguación a una presión que actúa sobre el primer y segundo diafragmas de cada ensamblaje de diafragma antes de ingresar en el paso de entrada de la bomba.

Opcionalmente se puede proporcionar una placa base para cerrar la parte inferior de la cubierta de tal manera que la unidad de amortiguador sea completamente independiente de la bomba excepto para la unión de la unidad a la bomba.

En una realización preferida, dos ensamblajes de diafragma están soportados en un ensamblaje de retenedor, con los bordes periféricos de los diafragmas y la placa central unidos de manera sellada por una soldadura circunferencial común y salientes similares a resorte en miembros de retenedor que proporcionan componentes de fuerza axial y radial directamente en la soldadura para mantener el ensamblaje de diafragma en su lugar dentro del ensamblaje de retenedor.

Breve descripción del dibujo

Realizaciones de la invención se describirán con referencia al dibujo acompañante, en el cual:

La figura 1 es un esquema global que ilustra un sistema de combustible para un motor de combustión interna;

La figura 2 muestra una primera realización del ensamblaje de diafragma de amortiguación de presión como antecedente para la presente invención, que implementa la función del amortiguador de presión de la figura 1;

La figura 3 muestra una vista superior del ensamblaje de diafragma de la figura 2;

La figura 4 muestra una segunda realización como antecedente para la presente invención;

La figura 5 muestra una posible instalación del amortiguador de la figura 4 dentro de la bomba descrita con respecto a la figura 1;

La figura 6 muestra una tercera realización como antecedente para la presente invención;

La figura 7 muestra un par de ensamblajes de diafragma de acuerdo con la figura 3, configurados como un ensamblaje de amortiguador;

La figura 8 muestra el ensamblaje de amortiguador de la figura 7 instalado en una bomba como una realización alternativa a la configuración de la figura 5; y

La figura 9 muestra otra realización de un ensamblaje de amortiguador de acuerdo con la invención.

Descripción detallada

La figura 1 es un esquema global de sistema que ilustra el sistema de combustible para un motor de combustión interna. La bomba 2 de baja presión presuriza el combustible del tanque 1 de combustible, y lo suministra a la carcasa 3 de bomba de alta presión a través de un conector de entrada. El combustible pasa luego a través de un amortiguador de presión que incluye el ensamblaje 4 de diafragma, y a través de una válvula 5 de control normalmente cerrada. Alternativamente, el amortiguador de presión podría estar corriente arriba de la carcasa 3 de bomba. Una válvula de control normalmente abierta también es aplicable a tal sistema de combustible. El combustible luego es arrastrado a la cámara 10 de bombeo, donde es presurizado por el movimiento hacia arriba del pistón 8 de bombeo a través del árbol de levas 9 de motor. La válvula 5 de control es accionada por el resorte 7 de válvula de control y solenoide 6 para controlar la cantidad de combustible suministrado por la bomba de alta presión. Esto es logrado mediante la temporización precisa del cierre de válvula de control en relación con la posición de recorrido hacia arriba de pistón de bombeo. Cuando el combustible está presurizado, luego recorre a través de la válvula 11 de retención de salida, línea 18 de alta presión, y hacia el riel 13 común que alimenta los inyectores 14 de combustible de motor. Debido a que los inyectores 14 son alimentados desde un riel 13 común, la temporización de inyector es flexible. La presión de riel deseada es controlada mediante la retroalimentación de ECU 16 de circuito cerrado y el control de la salida de combustible de alta presión a través del solenoide 6 y la válvula 5 de control en comparación con la señal de salida de sensor 15 de presión de riel al ECU 16. Se requiere una válvula 12 de desfogue de presión para proteger el sistema de alta presión en caso de mal funcionamiento de sistema. Está alojada en un ensamblaje 17 de conector común, que también aloja la válvula 11 de retención de salida. La válvula de desfogue de presión también puede ser usada para controlar la presión máxima de sistema hasta un límite predefinido para proteger otros componentes de sistema de combustible.

La figura 2 muestra la primera realización como antecedente para la presente invención, que está dirigida al ensamblaje 4 de diafragma del amortiguador de presión de la figura 1. Cada diafragma 20 y 21 metálico único está soldado en su periferia exterior mediante soldaduras 22 y 23 a la superficie de placa 19 central, atrapando de esa manera dos volúmenes 25 y 26 de gas separados. Los volúmenes de gas pueden estar a la misma presión, o cada uno a su propio nivel de presión (incluyendo vacío), según se establece durante cada una de las operaciones de soldadura. El ensamblaje de diafragma de tres partes (diafragma 20, diafragma 21 y placa 19 central) está situado en una cámara de amortiguación. El ensamblaje 4 de diafragma define dos diafragmas 20, 21 distintos e independientes configurados como una unidad muy eficiente en espacio. Debido a que la placa central no es activada por la presión de fluido, y debido a que está conformada para ser mucho más rígida en flexión y aro que los diafragmas, los cordones 22 y 23 de soldadura experimentan una tensión cíclica baja. Por lo tanto, no se necesita que el montaje o soporte del ensamblaje de diafragma dentro de la cámara de amortiguación sea diseñado para minimizar las tensiones en las soldaduras 22, 23.

La placa 19 central puede ser una placa plana, o puede incorporar una serie de características 24 elevadas que limitan la deflexión de diafragma a una distancia definida ‘a’. Las características elevadas pueden ser diseñadas para entrar en contacto con el diafragma en una o más ubicaciones, es decir, las características elevadas pueden ser hoyuelos circulares o discretos o similares. La característica 29 cooperativa es una muesca anular, dirigida internamente en los diafragmas, alineada y prevista para entrar en contacto con las características 24 elevadas en la placa central. Las características 29 pueden ser igualmente hoyuelos discretos o similares. La característica 24 de limitación de carrera también puede ser diseñada para funcionar sin la muesca 29 anular. Cuando la distancia ‘a’ se reduce a cero durante la operación (como puede ser el caso cuando la válvula de desfogue de alta presión está en operación), la muesca 29 anular de diafragmas 20 y/o 21 se soportan por la placa central, minimizando cualquier tensión añadida en los diafragmas y permitiendo que los dos diafragmas sobrevivan. Después de las pulsaciones excesivas, cada diafragma retornará a la función normal, operando sin entrar en contacto con la placa central. Otra ventaja de la presente invención es el beneficio añadido de un nivel más bajo de función si fallara un diafragma. Si el diafragma 20 fallara, y el volumen 25 se llena con fluido, el diafragma 20 será inoperable. Sin embargo, el ensamblaje 4 de diafragma seguirá funcionando en un menor grado debido a que el amortiguador 21 y volumen 26 permanecerán funcionando. La periferia o reborde 27 de la placa 19 central se extiende radialmente fuera de las soldaduras 22, 23 y puede usarse para ubicar y asegurar el ensamblaje 4 de diafragma sin contacto contra ninguno de los diafragmas 20, 21 o soldaduras 22, 23.

La figura 3 muestra la vista superior del ensamblaje de diafragma de la figura 2. Aunque el ensamblaje de diafragma puede ser circular, la realización preferida como se muestra tiene una pluralidad de lóbulos 27 en un radio relativamente mayor desde el centro alternando con una pluralidad de partes planas 28 en un radio relativamente más pequeño desde el centro. El ensamblaje de diafragma está preferiblemente soportado dentro de la cámara de amortiguación por un accesorio o retenedor, en los lóbulos 27. Las partes planas 28 permiten el flujo de combustible entre el lado exterior del diafragma 20 superior y el lado exterior del diafragma 21 inferior cuando el ensamblaje 4 de diafragma está situado en una trayectoria de alimentación de combustible en la cámara de amortiguación. La característica 28 de flujo podría tener casi cualquier conformación que permita área de flujo adecuada.

La figura 4 muestra una segunda realización 4' como antecedente para la presente invención. En esta realización, la periferia de los diafragmas circulares está en el mismo radio que la periferia de la placa central circular, por lo que es eliminado el reborde 27 de montaje. El soporte de montaje del ensamblaje de diafragma puede estar encima o adyacente a las soldaduras 22', 23', y las características de flujo similares a 28 de la figura 3 pueden incorporarse en un componente de acoplamiento.

La figura 5 muestra una posible instalación del amortiguador 4' de la figura 4 dentro de la bomba 3 descrita en la figura 1. El ítem 31 es un conector de entrada de la bomba de alta presión. El ítem 30 es una cubierta que define la cámara de amortiguación, que está cerrada por la carcasa 35 de bomba. Los retenedores 32, 33 y espaciador 34 ubican y proporcionan flujo de combustible de alimentación al par de ensamblajes 4' de diafragma. El ensamblaje 32, 33, y 34 de retenedor está comprimido entre una porción oblicua u horizontal de la cubierta 30 y una superficie sustancialmente horizontal de la carcasa 35 de bomba. El retenedor 32 tiene una porción 32a de reborde que se apoya en y desvía la parte superior del reborde del ensamblaje de diafragma superior, el retenedor 33 tiene una porción 33a de reborde que se apoya en y desvía la parte inferior del reborde del ensamblaje de diafragma inferior, el espaciador 34 tiene una porción 34a de reborde dirigida radialmente hacia afuera que se apoya en y desvía la parte inferior del reborde del ensamblaje de diafragma superior, y el espaciador 34 tiene una porción 34b de reborde dirigida radialmente hacia afuera que se apoya en y desvía la parte superior del reborde del ensamblaje de diafragma inferior. El segundo retenedor 33 se ajusta dentro y es fijado lateralmente en posición mediante un rebaje 38 en la bomba que está en comunicación fluida con el paso 37 de entrada de combustible.

El retenedor 32 superior tiene una porción 32b superior convexa que incluye una pluralidad de recortes o espacios 32c y el retenedor 33 inferior también tiene una porción 33b inferior convexa que incluye una pluralidad de recortes o espacios 33c. El espaciador es de conformación sustancialmente de anillo, con orificios 34c espaciados. Los recortes, espacios, y/u orificios en los retenedores y espaciadores proporcionan trayectorias de flujo desde todas las direcciones hacia todos los cuatro diafragmas.

Cuando el borde 30a inferior de la cubierta está soldado a la parte superior de la bomba 35, la condición comprimida, desviada de los rebordes de los ensamblajes 4' de diafragma mantiene los ensamblajes de diafragma en su lugar dentro de la cámara de amortiguación. La trayectoria 36 de flujo de entrada proporciona comunicación con la bomba 2 de baja presión y la trayectoria 37 de flujo de salida proporciona comunicación con la válvula de control de bomba.

La figura 6 muestra una tercera realización 4" como antecedente para la presente invención, como una variación del ensamblaje de diafragma de la figura 4. Las soldaduras de 22" y 23" no están ubicadas en la periferia exterior de los diafragmas y la placa central, sino que en vez de esto son soldaduras pasantes en los rebordes de diafragma, que penetran en el reborde de la placa central.

La figura 7 muestra un par de ensamblajes 4 de diafragma de acuerdo con la figura 3, configurados como un ensamblaje 39 de amortiguador, y la figura 8 muestra tal ensamblaje de amortiguador instalado en una unidad 40 de amortiguación en una bomba como una alternativa a la configuración de la figura 5.

La placa 27 central de cada ensamblaje 4 de diafragma tiene superficies superior e inferior sustancialmente planas y un borde periférico, con las superficies superior e inferior extendiéndose bidimensionalmente con un tramo radial máximo S¹definido por los lóbulos 27 y un tramo radial mínimo S²definido por partes planas. 28. El tramo mínimo de placa es al menos igual al radio R de los rebordes de diafragma, preferiblemente mayor, por lo que los rebordes de diafragma se unen a la placa dentro del tramo mínimo. Cada ensamblaje 4a, 4b de diafragma está soportado en la cámara 41 de amortiguación de manera transversal a su placa 20, en porciones de las superficies de placas superior e inferior que están fuera de los rebordes de los diafragmas, y cada ensamblaje de diafragma está soportado lateralmente en la cámara de amortiguación, en porciones del borde periférico de la placa. Preferiblemente, cada ensamblaje de diafragma está soportado en la cámara de amortiguación de manera transversal a la placa, en las superficies superior e inferior de los lóbulos 27. El ensamblaje de diafragma puede ser soportado lateralmente en la cámara de amortiguación, en los bordes periféricos de los lóbulos, o como se muestra, en los bordes periféricos de las partes planas 28. El soporte superior e inferior puede estar en o incluir las soldaduras 22, 23 a los lóbulos. Mientras que los diafragmas tienen preferiblemente una circunferencia circular, la placa puede ser cualquier conformación geométrica regular, tal como un círculo o polígono, y preferiblemente sustancialmente triangular con lóbulos en las esquinas.

En muchas realizaciones la periferia de los diafragmas es más pequeña que la periferia de la placa. El reborde de cada diafragma está soldado a la placa, de tal manera que porciones simétricas de la placa se extienden radialmente fuera de la soldadura de los diafragmas a la placa. El soporte del ensamblaje de diafragma puede ser en los lóbulos, en posiciones radiales que están opcionalmente fuera de los rebordes de los diafragmas, en la periferia de los rebordes de los diafragmas fuera de las soldaduras, sobre las soldaduras, o dentro de las soldaduras.

En la realización de la figura 8, cada uno de los ensamblajes 4a, 4b de diafragma superior e inferior está soportado dentro de la cámara de amortiguación por un ensamblaje de retenedor. Un primer retenedor 42 del ensamblaje de retenedor tiene una porción 42a de reborde que se apoya en y desvía la superficie superior de una placa 27, un segundo retenedor 43 tiene una porción 43a de reborde que se apoya en y desvía la superficie inferior de la otra placa, y un espaciador 44 tiene una porción 44a dirigida hacia adentro que se apoya en y desvía la superficie inferior de la placa y otra porción 44b dirigida hacia adentro que se apoya en y desvía la superficie superior de la placa inferior. Los retenedores superior e inferior tienen lengüetas 45 en ángulo hacia afuera que encajan verticalmente en las ranuras 46 formadas entre el espaciador 44 y las partes planas 28. Esto mantiene las partes en conjunto como una unidad 39 y restringe el desplazamiento lateral de los ensamblajes de diafragma superior e inferior, respectivamente.

En la figura 9 se muestra otra realización con los ensamblajes de diafragma del tipo mostrado en las figuras 4 o 6. La unidad 47 de amortiguador también está unida a la bomba 35 como un sistema separado. Como con las otras realizaciones, un par de ensamblajes de diafragma superior e inferior está soportado dentro de la cámara 48 de amortiguación por un ensamblaje 49 de retenedor que es algo similar al que se muestra en la figura 5. Un primer retenedor 50 tiene una porción que se apoya en y desvía la parte superior del reborde del ensamblaje de diafragma superior, un segundo retenedor 51 tiene una porción que se apoya en y desvía la parte inferior del reborde del ensamblaje de diafragma inferior, y un espaciador 52 tiene una porción dirigida radialmente hacia afuera que se apoya en y desvía la parte inferior del reborde del ensamblaje de diafragma superior, y otra porción de reborde dirigida radialmente hacia afuera que se apoya en y desvía la parte superior del reborde del ensamblaje de diafragma inferior. La cubierta 53 retiene una placa 54 base de tal manera que la cámara 48 de amortiguación está definida dentro de la cubierta independientemente de la bomba. Cuando se suelda al cuerpo, la cubierta 53 comprime el ensamblaje 49 de amortiguador y de esa manera efectúa las desviaciones entre el primer retenedor, segundo retenedor, espaciador, y par de ensamblajes de diafragma. La placa 51 base tiene un puerto de salida que se puede alinear con el paso 37 de entrada de combustible de la bomba.

En la figura 9, los retenedores 50, 51 superior e inferior tienen puntas 56 dirigidas oblicuamente hacia adentro que se acoplan a los bordes exteriores del espaciador 52, capturando y reteniendo de esa manera los rebordes de los ensamblajes de diafragma. Otra característica de la realización mostrada en la figura 9, es que el ensamblaje 49 de retenedor está restringido radialmente (es decir, sustancialmente centrado) dentro de la cubierta 53, por contacto entre los retenedores 50, 51 y la pared lateral de la cubierta.

Alternativamente, el ensamblaje 49 de retenedor puede ser completamente de autosoporte dentro de la cámara de amortiguación, mediante una pinza o similar (no se muestra) proporcionada entre la placa 54 base y el primer retenedor 50 para comprimir la unidad y de esa manera efectuar las desviaciones entre el primer retenedor, segundo retenedor, y resorte helicoidal entre un par de ensamblajes de diafragma, sin usar la fuerza de instalación de la cubierta 53. En esta y otras realizaciones, el espaciador 52 puede comprender alternativamente un resorte helicoidal que impulsa el ensamblaje de diafragma superior hacia arriba y el ensamblaje de diafragma inferior hacia abajo contra los respectivos retenedores superior e inferior.

Las figuras 10-12 ilustran una realización inventiva para un ensamblaje 58 de diafragma de tres piezas, que tiene una placa 59 central relativamente delgada y diafragmas 60, 61 metálicos flexibles superior e inferior que definen cámaras llenas de gas superior e inferior respectivas por analogía con el ensamblaje de diafragma mostrado en la figura 2. En esta realización los diámetros exteriores o periferias de la placa 59 y rebordes 62, 63 de los diafragmas son sustancialmente idénticos y por lo tanto tienen un borde periférico sustancialmente común. Una soldadura 64 une la placa 59 y rebordes 62, 63, es decir, una única soldadura 64 circunferencial une todos los tres componentes del ensamblaje 58 de diafragma en el borde periférico común. Esta configuración permite una única soldadura por ensamblaje de diafragma, simplificando la fabricación, con la placa central agregando soporte para la soldadura y reduciendo de esa manera las tensiones de soldadura. Con esta configuración, el ensamblaje 58 de diafragma puede ser sujetado en cualquier lugar, incluso en la soldadura 64.

La figura 11 muestra la sujeción preferida del ensamblaje 58 de diafragma en la soldadura 64, en una posible instalación análoga a la que se muestra en la figura 9. Dos ensamblajes 58a, 58b de diafragma están retenidos dentro de una cubierta 65 que define una cámara de amortiguación unida al cuerpo de bomba o carcasa 66. El ensamblaje de diafragma está soportado en un ensamblaje 67 de retenedor que incluye un retenedor 68 superior y un retenedor 69 inferior, con espaciador 70 situado axialmente entre ellos. (En este contexto, "axialmente" significa a lo largo de una línea que pasa a través de los centros de los diafragmas). El retenedor superior tiene salientes que miran hacia abajo tales como un reborde o puntas 68a, mientras que el espaciador 70 tiene puntas o rebordes 70a dirigidos hacia arriba, con el primero aplicando una fuerza hacia abajo sobre la soldadura 64 y el último aplicando una fuerza hacia arriba sobre la soldadura 64. De manera similar, el reborde o punta 69a se dirige hacia arriba sobre el retenedor 69 para proporcionar una fuerza hacia arriba en la soldadura 64, mientras que el reborde o punta 70b hacia abajo sobre el espaciador 70 proporciona una fuerza dirigida hacia abajo sobre la soldadura 64. Una porción superior de la cubierta unida a la bomba se apoya axialmente en el retenedor 68 superior y el retenedor 69 inferior está inmovilizado axialmente por la carcasa de bomba. Estas fuerzas hacia arriba y hacia abajo son generadas cuando la cubierta 65 se baja y se une a un hombro de montaje o similar en la carcasa 66 de bomba.

Con detalle adicional mostrado en la figura 12, las puntas tales como 68a en los retenedores tales como 68, tienen una porción 68b oblicua dirigida hacia afuera, seguida de una curvatura 68c hacia adentro que forma un rebaje o muesca 68d que mira hacia adentro espaciado radialmente de la soldadura 64. Esta muesca recibe las porciones periféricas de los rebordes 62, 63 de los diafragmas y la soldadura 64 circunferencial. En la condición cargada, se produce un efecto similar a resorte por la porción 68c dirigida oblicuamente hacia adentro que actúa contra la porción 70a de reborde oblicua hacia arriba del espaciador, mientras la porción 68b oblicuamente hacia afuera de punta 68a se apoya en la soldadura 64. Las respectivas pendientes y curvaturas se seleccionan para asegurar que la soldadura esté soportada en la parte superior e inferior, y que las porciones 68c de lengüeta que se extienden hacia adentro en los retenedores estén cargadas por resorte contra los rebordes 70a de los espaciadores a medida que se deslizan con interferencia a lo largo de los rebordes del espaciador. Se proporciona una configuración similar para el ensamblaje 58b de diafragma inferior. Las lengüetas 68c también mantienen el ensamblaje 67 de retenedor junto en un estado libre para facilitar el manejo.

De esta manera, la desviación por resorte en las soldaduras mantiene los ensamblajes de diafragma en su lugar dentro del ensamblaje de retenedor. En particular, el ensamblaje o dispositivo 67 de retenedor proporciona componentes de fuerza vertical opuestos cargados por resorte que actúan sobre la soldadura 64 para mantener el mecanismo amortiguador en posición axial fija en relación con la línea central y componentes de fuerza horizontal aditivos que fijan el mecanismo amortiguador en una posición radial en relación con la línea central.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un ensamblaje de amortiguador de presión para un paso (36) de entrada de combustible en una bomba de combustible de alta presión de único pistón, que comprende: un conector (31) de entrada; una cubierta (65) unida al conector y que tiene una pared lateral sustancialmente cilíndrica que define una cámara (48) de amortiguación adaptada para comunicación fluida con un paso (37) de entrada de combustible de la bomba, y una parte inferior para ser unida de manera sellada a la bomba; al menos un ensamblaje (58) de diafragma soportado dentro de la cámara (48) de amortiguación, en donde cada uno de dichos ensamblajes (58) de diafragma incluye primer y segundo diafragmas (60, 61) metálicos que tienen rebordes (62, 63) de diafragma asegurados de manera sellada a los respectivos primeros y segundos lados de una placa (59) central no perforada y regiones centrales convexas espaciadas de la placa central no perforada, definiendo de esa manera el primer y segundo volúmenes (25, 26) de gas cerrados independientes radialmente hacia adentro de un reborde de ensamblaje de diafragma circundante; la placa (59) central no perforada y diafragmas (60, 61) metálicos son circulares, y tienen el mismo radio que define la circunferencia de los diafragmas (60, 61) metálicos y la placa (59) no perforada; y el reborde de cada diafragma (60, 61) metálico está soldado a la placa (59) central no perforada en la circunferencia del diafragma (60, 61) metálico; por lo que el combustible de alimentación suministrado a la bomba a través del conector (31) de entrada fluye a través de dicha cámara de amortiguación a una presión que actúa sobre el primer y segundo diafragmas (60, 61) metálicos de cada ensamblaje (58) de diafragma antes de ingresar en el paso de entrada de la bomba, caracterizado por que la circunferencia de cada diafragma (60, 61) metálico está soldado a la placa (59) en la circunferencia de la placa (59) central no perforada con una soldadura (64) común que sella el primer diafragma (60) metálico a la placa (59) central no perforada y el segundo diafragma (61) metálico a la placa (59) central no perforada de tal manera que el primer y segundo volúmenes (25, 26) de gas cerrados independientes no se comunican; un ensamblaje (67) de retenedor soporta ensamblajes (58) de diafragma superior e inferior dentro de la cubierta (65), incluyendo un primer retenedor (68) que tiene un saliente que se apoya en y desvía una porción superior de la soldadura (64) común; un segundo retenedor (69) que tiene un saliente que se apoya en y desvía una porción inferior de la soldadura (64) común en el ensamblaje (58b) de diafragma inferior; un espaciador (70) que tiene un saliente (70a) superior que se apoya en y desvía una porción inferior de la soldadura (64) común del ensamblaje (58a) de diafragma superior y un saliente (70b) inferior que se apoya en y desvía la porción superior de la soldadura (64) común del ensamblaje (58b) de diafragma inferior; por lo que la desviación de las soldaduras (64) comunes mantiene los ensamblajes (58) de diafragma en su lugar dentro del ensamblaje (67) de retenedor; y una porción superior de la cubierta (65) como unida a la bomba se apoya axialmente en el primer retenedor (68) y el segundo retenedor (69) está inmovilizado axialmente por una carcasa (66) de bomba, por lo que los salientes (68a, 69a) en los retenedores (58) están cargados por resorte contra los salientes (70a, 70b) del espaciador (70) a medida que las porciones (68c) que se extienden hacia adentro de los salientes de los retenedores se deslizan con interferencia a lo largo de los salientes (70a) del espaciador (70).

2. El ensamblaje de amortiguador de presión de la reivindicación 2, en donde la cubierta (30) tiene una parte inferior abierta; y el segundo retenedor (33) se ajusta dentro y está fijado lateralmente en posición mediante un rebaje (38) en la bomba que está adaptada para comunicación fluida con el paso (37) de entrada de combustible.

3. El ensamblaje de amortiguador de presión de la reivindicación 2, en donde cada una de los salientes (68a, 69a) en el primer y segundo retenedores (68, 69) tiene una porción (68b) oblicua dirigida radialmente hacia afuera que se apoya en una soldadura (64) respectiva; los salientes (70a, 70b) espaciadores se extienden oblicuamente hacia afuera y se apoyan en una soldadura (64) respectiva; los salientes (68a, 69a) del primer y segundo retenedores (68, 69) se curvan radialmente hacia adentro desde radialmente hacia afuera de las soldaduras (64) hacia un respectivo saliente (70a, 70b) del espaciador (70) e incluyen porciones (68c) que se extienden oblicuamente hacia adentro que capturan los salientes (70a, 70b) oblicuamente hacia afuera del espaciador (70).

4. El ensamblaje de amortiguador de presión de cualquiera de las reivindicaciones 1 -3, en donde la placa (59) central no perforada incluye características (24) elevadas que limitan la deflexión de uno o ambos diafragmas (60, 61) metálicos.