JP2014088870A - ダイアフラムダンパ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】その外周部が互いに接合された2枚の円盤状の金属ダイアフラムにより形成される高圧室内に高圧ガスが封入されたダイアフラムダンパにおいて、前記高圧室内にゴム状弾性部材を配置したことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
また、本発明は、エンジンに用いられる高圧ポンプに発生する脈動を低減するため用いられるダイアフラムダンパに関するものである。
ェクタ側へ圧送する高圧ポンプが知られている。
この種の高圧ポンプでは、燃料入口側に燃料チャンバが形成され、プランジャが下降するときに燃料チャンバから加圧室へ燃料を吸入する「吸入行程」、プランジャが上昇するときに加圧室の燃料の一部を燃料チャンバへ戻す「調量行程」、及び、吸入弁を閉じた後プランジャがさらに上昇するときに燃料を加圧する「加圧行程」を繰り返すことにより、燃料を加圧して吐出する。
そして、ダイアフラムダンパの脈動低減効果を高めるための種々の工夫がなされている。
例えば、特許文献1には、ダイアフラムダンパを構成する金属ダイアフラムを支持する支持部材に弾性部材を用いた装置が開示されている。(特許文献1)
したがって、燃料チャンバに吸入できる燃料の量が減少し、ダイアフラムによる脈動低減効果が十分に得られないおそれがある。
この振動が燃料に伝達し、脈動として高圧ポンプに接続される配管に伝達、共振して異音を発生するという問題がある。
しかし、金属ダイアフラムの外周部をゴム状弾性部材と波ワッシャ(押圧部材)とにより弾性的に支持する構成としている為、構造が複雑になると共に、ゴム状弾性部材と波ワッシャ(押圧部材)の形状の自由度が少なかった。
この為、共振周波数や圧力による体積変化量を任意に設定する事が難しく、ダイアフラムダンパ性能の最適化を図る事が困難であった。
請求項1記載の発明のダイアフラムダンパによれば、高圧室内にゴム状弾性部材を配置する構成としている為、従来の金属ダイアフラムの取り付け構造を変える事無く、燃料チャンバ内で燃料が流れるスペースを阻害することも無いと共に、共振周波数や圧力による体積変化量を任意に設定する事を可能にし、ダイアフラムダンパ性能の最適化を図る事が出来る。
請求項2記載の発明のダイアフラムダンパによれば、ゴム状弾性部材が、2枚の円盤状の金属ダイアフラムの各々に接する様に設けられた円盤状のシート部と、このシート部の間に円周上に配置された複数本のゴム突起からなる構成としている為、金属ダイアフラムの変形が最も大きい中心部の変形を阻害する事無く、金属ダイアフラムの共振の減衰を効果的に行える。
請求項4記載の発明のダイアフラムダンパによれば、ゴム突起の先端が断面円弧形状となっている為、金属ダイアフラムの変形に対し対して追随性が良く、金属ダイアフラムの共振の減衰を効果的行える。
請求項6記載の発明のダイアフラムダンパによれば、ゴム状弾性部材が、2枚の金属ダ
イアフラムの双方に接している為、金属ダイアフラムの共振の減衰をより効果的に行える。
請求項8記載の発明のダイアフラムダンパによれば、複数本の位置決め用脚部の端部が、金属ダイアフラムの外周部と接するリング形状部と一体化されている為、金属ダイアフラムの共振の減衰をより高められると共に、高圧室内でゴム状弾性部材が移動することをより確実に抑止出来る為、金属ダイアフラムの共振の減衰をより安定的に行える。
本発明に係るダイアフラムダンパは、燃料タンクから供給される燃料をプランジャの往復移動によって加圧してインジェクタ側へ圧送する高圧ポンプに使用されている。
この種の高圧ポンプでは、燃料入口側に燃料チャンバが形成され、プランジャが下降するときに燃料チャンバから加圧室へ燃料を吸入する「吸入行程」、プランジャが上昇するときに加圧室の燃料の一部を燃料チャンバへ戻す「調量行程」、及び、吸入弁を閉じた後プランジャがさらに上昇するときに燃料を加圧する「加圧行程」を繰り返すことにより、燃料を加圧して吐出する。
そして、本発明に係るダイアフラムダンパは、図1乃至図3に示す様に、以下の構成を備えている。
すなわち、その外周部10が互いに接合された2枚の円盤状の金属ダイアフラム1、1により形成される高圧室11内に高圧ガスが封入されている。
更に、この高圧室11内にゴム状弾性部材2を配置している。
ショア硬さHs50以下とする理由は、金属ダイアフラム1、1のダンパ機能を阻害しない為である。
この接合一体化には、溶接手段、かしめ手段等が適宜選択して用いられる。
そして、このゴム突起251、261は、図2から明らかなように、シート部25、26と一体成形され、一方のシート部25、26から他方のシート部25、26表面に向かって伸びる構成としている。
本実施態様では、図1の破線で示す様に、シート部25、26の一方の表面に、ゴム突起251、261が、各々3本ずつの合計6本を等配に設ける態様としたが、少なくとも各々2本ずつの合計4本以上存在すればよい。
また、金属ダイアフラム1、1の外周側の変形の少ない円周上に、複数本のゴム突起251、261を等配に配置する構成としている為、金属ダイアフラム1、1の変形が最も大きい中心部の変形を阻害する事無く、金属ダイアフラムの共振の減衰を効果的行える。
この事により、金属ダイアフラム1、1の変形に対し対して追随性が良く、金属ダイアフラムの1、1共振の減衰を効果的行える。
先に説明したダイアフラムダンパと相違する点は、金属ダイアフラム1、1の中心部にゴム状弾性部材2を存在させている点である。
ゴム状弾性部材2は、円柱形状を呈しており、高圧室11の中心部112に、金属ダイアフラム1、1と同心と成る様に配置されている。
そして、この円柱形状のゴム状弾性部材2の軸方向両端部は、2枚の金属ダイアフラム1、1の各々と接している。
また、円柱状のゴム状弾性部材2を、高圧室11の中心部112に保持するために、金属ダイアフラムと粘着させておく事も効果的である。
また、この円柱状のゴム状弾性部材2の中心部をくり抜いた円筒形状としても良い。この様な円筒形状とした場合は、ゴム状弾性部材2がより変形しやすくなる為、金属ダイアフラム1、1のダンパ機能を阻害しない。
先に説明した態様と相違する点は、ゴム状弾性部材2が、高圧室11の外周側12と接する複数本の位置決め用脚部21、21を備えている点、及び金属ダイアフラム1、1が、同心円状の環状凹部13、13と環状凸部14、14の繰り返しパターンが形成されている点である。
この位置決め用脚部21、21は、中心に位置する円柱状部材20の外周面から3本等配に形成されている。
また、この位置決め用脚部21、21の外周端部は、円柱状突起形状と成っている。
この様な構成とする事により、高圧室内11でゴム状弾性部材2が移動することを抑止出来る為、金属ダイアフラム1、1の共振の減衰をより安定的に行える。
また、金属ダイアフラム1、1が、同心円状の環状凹部13、13と環状凸部14、14の繰り返しパターンが形成されている為、ダイアフラムダンパのより確実な脈動吸収作用が得られる。
先に説明した第2の態様と相違する点は、複数本の位置決め用脚部21、21の端部が、高圧室11の外周側12と接するリング形状部22と一体化されている点である。
この事により、金属ダイアフラム1、1の共振の減衰をより高められると共に、高圧室11内でゴム状弾性部材2が移動することをより確実に抑止出来る為、金属ダイアフラム1、1の共振の減衰をより安定的に行える。
先に説明した第3の態様と相違する点は、第3の態様のリング形状部22のみで、ゴム状弾性部材2を構成する態様とした点である。
この事により、高圧室11内でゴム状弾性部材2の占める容量をより少なく抑えると共に、高圧室内11でゴム状弾性部材2が移動することを抑止出来る為、金属ダイアフラム1、1の共振の減衰をより安定的に行える。
ゴム状弾性部材2が、2枚の金属ダイアフラム1、1の各々に、広い面積で接する2枚の円盤形状部23、23と、この2枚の円盤形状部23、23を、その中心部で、相互に連結している連結部24とより構成されている。
そして、このゴム状弾性部材2は、図12に示す様に、2枚の円盤形状部23、23の全面が、2枚の金属ダイアフラム1、1の各々に接する形で収納される。
この事により、ゴム状弾性部材2が金属ダイアフラム1、1とより広い範囲で接している事により、金属ダイアフラム1、1の共振の減衰をより確実に行える。
2 ゴム状弾性部材
10 外周部
11 高圧室
12 外周側
13 環状凹部
14 環状凸部
20 円柱状部材
21 位置決め用脚部
22 リング形状部
23 円盤形状部
24 連結部
25、26シート部材
112中心部
251、261ゴム突起
Claims (10)
- その外周部(10)が互いに接合された2枚の円盤状の金属ダイアフラム(1、1)により形成される高圧室(11)内に高圧ガスが封入されたダイアフラムダンパにおいて、
前記高圧室(11)内にゴム状弾性部材(2)を配置したことを特徴とするダイアフラムダンパ。 - 前記ゴム状弾性部材(2)が、前記2枚の円盤状の金属ダイアフラム(1、1)の各々に接する様に設けられた円盤状のシート部(25、26)と、前記シート部(25、26)の間に円周上に配置された複数本のゴム突起(251、261)からなることを特徴とする請求項1記載のダイアフラムダンパ。
- 前記ゴム突起(251、261)が、前記シート部(25、26)と一体成形され、一方の前記シート部(25、26)から他方の前記シート部(25、26)表面に向かって交互に伸びていることを特徴とする請求項2記載のダイアフラムダンパ。
- 前記ゴム突起(251、261)の先端が断面円弧形状であることを特徴とする請求項2または3記載のダイアフラムダンパ。
- 前記ゴム状弾性部材(2)が、前記高圧室(11)の中心部(112)に、前記金属ダイアフラム(1、1)と同心と成る様に配置されていることを特徴とする請求項1記載のダイアフラムダンパ。
- 前記ゴム状弾性部材(2)が、前記2枚の金属ダイアフラム(1、1)の各々に接していることを特徴とする請求項1または5記載のダイアフラムダンパ。
- 前記ゴム状弾性部材(2)が、前記高圧室(11)の外周側(12)と接する複数本の位置決め用脚部(21、21)を備えていることを特徴とする請求項5または6記載のダイアフラムダンパ。
- 前記複数本の位置決め用脚部(21、21)の端部が、前記金属ダイアフラム(1、1)の外周部(12)と接するリング形状部(22)と一体化されていることを特徴とする請求項7記載のダイアフラムダンパ。
- 前記ゴム状弾性部材(2)が、前記2枚の金属ダイアフラム(1、1)の各々にその全面が接する2枚の円盤形状部(23、23)と、前記2枚の円盤形状部(23、23)を、その中心部で、相互に連結している連結部(24)とより構成されていることを特徴とする請求項1または2記載のダイアフラムダンパ。
- 前記金属ダイアフラム(1、1)は、同心円状の環状凹部(13)と環状凸部(14)の繰り返しパターンが形成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のダイアフラムダンパ。
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