JP2015017584A - Pulsation damper and high-pressure pump including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料の圧力脈動を低減するパルセーションダンパ及びそれを備えた高圧ポンプに関する。 The present invention relates to a pulsation damper that reduces fuel pressure pulsation and a high-pressure pump including the pulsation damper.
従来、プランジャの往復移動により燃料を加圧する高圧ポンプが知られている。
高圧ポンプは、燃料が加圧されるポンプ室に連通する燃料室にパルセーションダンパを備えている。パルセーションダンパは、2枚のダイアフラムの外周を接合して構成され、その内側に所定圧のガスが封入された密閉空間を有する。パルセーションダンパは、燃料の圧力に応じて2枚のダイアフラムが互いに近づき又は離れるように変位することで、燃料室及びそこに連通する燃料配管を含む燃料供給系統の燃料の圧力脈動を低減する。
Conventionally, a high-pressure pump that pressurizes fuel by reciprocating movement of a plunger is known.
The high-pressure pump includes a pulsation damper in a fuel chamber that communicates with a pump chamber in which fuel is pressurized. The pulsation damper is formed by joining the outer peripheries of two diaphragms, and has a sealed space in which a gas of a predetermined pressure is sealed. The pulsation damper reduces the pressure pulsation of the fuel in the fuel supply system including the fuel chamber and the fuel piping communicating therewith by displacing the two diaphragms so as to approach or separate from each other according to the pressure of the fuel.
特許文献1に記載のパルセーションダンパは、重量付加部材としての樹脂膜を一方のダイアフラムの内壁のみに接着剤によって貼り付けている。これにより、一方のダイアフラムの固有振動数と、他方のダイアフラムの固有振動数が異なるものとなる。そのため、内燃機関から伝わる振動、高圧ポンプの電磁駆動部から伝わる振動、または燃料室の燃料の高周波脈動等と、ダイアフラムの固有振動数とが2枚とも同時に一致することがない。したがって、パルセーションダンパは、これらの振動とダイアフラムとの共振を抑制することが可能である。
In the pulsation damper described in
しかしながら、特許文献1に記載のパルセーションダンパは、ダイアフラムに樹脂膜が接着剤で貼り付けてあるので、仮に接着剤の経時劣化によって樹脂膜が剥がれると、上述した共振の抑制が困難になるおそれがある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ダイアフラムの共振を抑制すると共に、燃料の圧力脈動減衰性能を維持することの可能なパルセーションダンパ及び高圧ポンプを提供することを目的とする。
However, in the pulsation damper described in
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pulsation damper and a high-pressure pump capable of suppressing diaphragm resonance and maintaining fuel pressure pulsation damping performance.
第1の発明は、2枚のダイアフラムの間に密閉空間を有するパルセーションダンパにおいて、パルセーションダンパの径方向に組み合わされた第1内接部材と第2内接部材とが密閉空間内で2枚のダイアフラムの内壁に当接することを特徴とする。
第1内接部材は、第1ダイアフラムに当接する第1弾性部、第2ダイアフラムに当接する第2弾性部、及び、第1弾性部の外周部と第2弾性部の外周部とを支持する第1支持部を有する。
第2内接部材は、第1ダイアフラムに当接する第3弾性部、第2ダイアフラムに当接する第4弾性部、及び、第3弾性部の外周部と第4弾性部の外周部とを支持する第2支持部を有する。
According to a first aspect of the present invention, in the pulsation damper having a sealed space between two diaphragms, the first inscribed member and the second inscribed member combined in the radial direction of the pulsation damper are 2 in the sealed space. It is characterized by abutting against the inner wall of a single diaphragm.
The first inscribed member supports the first elastic part that contacts the first diaphragm, the second elastic part that contacts the second diaphragm, and the outer peripheral part of the first elastic part and the outer peripheral part of the second elastic part. It has a 1st support part.
The second inscribed member supports a third elastic portion that contacts the first diaphragm, a fourth elastic portion that contacts the second diaphragm, and an outer peripheral portion of the third elastic portion and an outer peripheral portion of the fourth elastic portion. It has a 2nd support part.
第1−第4弾性部が2枚のダイアフラムに当接することにより、内燃機関から伝わる振動、高圧ポンプの電磁駆動部から伝わる振動、または燃料の高周波脈動等と、ダイアフラムとの共振を抑制することができる。
また、第1−第4弾性部は、その外周部が第1、第2支持部により支持されているので、ダイアフラムの中央部に当接する箇所が撓み易い。また、第1内接部材と第2内接部材とは、パルセーションダンパの径方向に組み合わされているので、ダイアフラムの中央部に当接する箇所が撓み易い。したがって、燃料の圧力脈動によるダイアフラムの中央部の変形が阻害されることなく、パルセーションダンパは圧力脈動減衰性能を維持することができる。
さらに、第1−第4弾性部は第1支持部と第2支持部に支持されており、特許文献1に記載の技術のように接着剤によってダイアフラムに貼り付けられていないので、経時劣化を防ぐことができる。
The first to fourth elastic parts abut against the two diaphragms, thereby suppressing the vibrations transmitted from the internal combustion engine, the vibrations transmitted from the electromagnetic drive part of the high-pressure pump, or the high-frequency pulsation of the fuel, and the diaphragm. Can do.
Moreover, since the outer peripheral part of the 1st-4th elastic part is supported by the 1st, 2nd support part, the location contact | abutted to the center part of a diaphragm is easy to bend. Moreover, since the 1st inscribed member and the 2nd inscribed member are combined in the radial direction of the pulsation damper, the location which contact | abuts to the center part of a diaphragm is easy to bend. Therefore, the pulsation damper can maintain the pressure pulsation damping performance without hindering deformation of the central portion of the diaphragm due to the pressure pulsation of the fuel.
Furthermore, since the first to fourth elastic portions are supported by the first support portion and the second support portion and are not attached to the diaphragm by an adhesive as in the technique described in
第2の発明は、上述した第1の発明のパルセーションダンパを備えた高圧ポンプである。
高圧ポンプは、パルセーションダンパの共振を抑制すると共に、そのパルセーションダンパにより燃料室の圧力脈動を低減することが可能である。
The second invention is a high-pressure pump provided with the pulsation damper of the first invention described above.
The high-pressure pump can suppress the resonance of the pulsation damper and reduce the pressure pulsation in the fuel chamber by the pulsation damper.
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態を図1から図4に示す。第1実施形態の高圧ポンプ1は、図示しない燃料タンクから低圧ポンプにより汲み上げた燃料を加圧し、図示しないデリバリパイプへ吐出する。デリバリパイプに蓄圧された燃料は、デリバリパイプに接続したインジェクタから内燃機関の各気筒に噴射される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. The high-
図1に示すように、高圧ポンプ1は、シリンダ10、プランジャ11、下ハウジング12、上ハウジング13、燃料供給部30、電磁駆動部40、燃料吐出部50、カバー60及びパルセーションダンパ70などを備えている。
本実施形態のシリンダ10、下ハウジング12、上ハウジング13及びカバー60は、特許請求の範囲に記載の「ポンプボディ」の一例に相当する。
As shown in FIG. 1, the high-
The
シリンダ10は筒状に形成され、その内側にプランジャ11を往復移動可能に収容している。シリンダ10の径外方向の外壁に下ハウジング12と上ハウジング13が固定される。下ハウジング12は、図示しない内燃機関に設けられた取付穴に取り付け可能である。
下ハウジング12に固定されたオイルシールホルダ14と、プランジャ11の下端部に固定されたスプリングシート15との間に、第1スプリング16が設けられる。この第1スプリング16は、プランジャ11を図示しない内燃機関のカムシャフトへ付勢する。したがって、プランジャ11は、そのカムシャフトのプロファイルに応じて軸方向に往復移動可能である。
The
A
プランジャ11の上端部とシリンダ10の内壁との間にポンプ室17が形成される。シリンダ10は、ポンプ室17から径方向の一方に開口する吸入孔18と、他方に開口する吐出孔19とを有する。
上ハウジング13は、略直方体に形成され、中央に設けられた孔20がシリンダ10に油密に締結され、下ハウジング12の上側に固定される。上ハウジング13は、シリンダ10の吸入孔18に連通する燃料供給部取付穴21と、シリンダ10の吐出孔19に連通する燃料吐出部取付穴22とを有する。
A
The
燃料供給部30は、吸入弁ボディ31、吸入弁座部材32、吸入弁33及びストッパ部材34などを有する。
吸入弁ボディ31は、筒状に形成され、上ハウジング13の燃料供給部取付穴21に固定される。
吸入弁ボディ31のシリンダ側には、筒状の吸入弁座部材32が設けられている。吸入弁座部材32は、内側に吸入室35を有する。吸入室35は、上ハウジング13に設けられた孔36を通じて上ハウジングの外側の燃料室61と連通している。吸入弁座部材32は、吸入室35のポンプ室側の開口に弁座37を有している。
吸入弁33は、弁座37のポンプ室側に設けられ、その弁座37に着座または離座可能である。吸入弁33は、開弁時にストッパ部材34に当接する。
ストッパ部材34と吸入弁33との間に第2スプリング38が設けられる。第2スプリング38は、吸入弁33を弁座側へ付勢する。
The
The
A cylindrical intake
The
A
電磁駆動部40は、フランジ41、固定コア42、可動コア43、ロッド44、コイル45及び第3スプリング46などを有する。
フランジ41は、吸入弁ボディ31の外壁に固定される。吸入弁ボディ31の内側に可動コア43が往復移動可能に設けられる。可動コア43の中央にロッド44が固定される。吸入弁ボディ31の内側に固定されたガイド部材47は、ロッド44を軸方向に往復移動可能に支持する。第3スプリング46は、可動コア43とロッド44をポンプ室側に付勢している。ロッド44は、吸入弁33をポンプ室側に押圧可能である。
The
The
可動コア43の反ポンプ室側に固定コア42が設けられ、固定コア42の径方向外側にコイル45が設けられる。コネクタ48の端子481を通じてコイル45に通電されると、可動コア43、固定コア42、フランジ41、ヨーク49などによって構成された磁気回路に磁束が流れ、可動コア43とロッド44は、第3スプリング46の付勢力に抗して固定コア側に磁気吸引される。
一方、コイル45への通電が停止すると、上述した磁気回路に流れる磁束が消滅し、可動コア43とロッド44は第3スプリング46によってポンプ室側に付勢される。
A fixed
On the other hand, when the energization to the
燃料吐出部50は、吐出弁ボディ51、吐出弁座部材52、吐出弁53、第4スプリング54などを有する。
吐出弁ボディ51は、筒状に形成され、燃料吐出部取付穴22に固定される。吐出弁ボディ51の内側に吐出弁座部材52が固定される。吐出弁座部材52は、流路55、及びその流路55の燃料出口56側の開口に吐出弁用弁座57を有する。吐出弁53は、吐出弁用弁座57に着座及び離座可能である。第4スプリング54は、吐出弁53を吐出弁用弁座57に向けて付勢する。
The
The
カバー60は、有底筒状に形成され、その開口端が下ハウジング12に液密に固定されている。カバー60の内側には、燃料が充満する燃料室61が形成される。カバー60には、図示しない燃料インレットが設けられる。この燃料インレットには、図示しない燃料タンクから汲み上げられた燃料が供給される。そのため、燃料インレットから燃料室61に燃料が供給される。
プランジャ11の往復移動により、燃料室61からポンプ室17へ燃料が吸入され、また、ポンプ室17から燃料室61へ燃料が排出されると、燃料室61に燃料の圧力脈動が生じる。なお、本明細書において、燃料の圧力脈動を燃圧脈動という。
The
When the
カバー60の内側にパルセーションダンパ70が設けられる。パルセーションダンパ70は、その外縁部が上固定部材62と下固定部材63に挟まれ、上ハウジング13とカバー60との間に設置されている。
図2に示すように、パルセーションダンパ70は、第1ダイアフラム71、第2ダイアフラム72、第1内接部材80、及び、第2内接部材90を備えている。
第1ダイアフラム71と第2ダイアフラム72は、例えばステンレスなど、耐力および疲労限界の高い金属板をプレス加工することで皿状に形成されている。
A
As shown in FIG. 2, the
The
第1ダイアフラム71は、第1外縁部711、第1曲面部712、及び第1ダンパ部713を一体に有する。図2では、第1外縁部711、第1曲面部712、及び第1ダンパ部713の範囲を、それぞれA,B,Cで示している。
第1外縁部711は、環状に形成される。第1曲面部712は、第1外縁部711から反第2ダイアフラム72側に延びると共に、径方向内側へ曲がる。
第1ダンパ部713は、第1曲面部712の径方向内側に設けられる。第1ダンパ部713は、第1曲面部712よりも曲率半径が大きく、略平面状に形成される。
The
The first
The
第2ダイアフラム72は、第2外縁部721、第2曲面部722、及び第2ダンパ部723を一体に有する。第2ダイアフラム72の構成は、第1ダイアフラム71の構成と実質的に同一であるので、説明を省略する。
なお、第1ダンパ部713と第2ダンパ部723は、平面状に限らず、例えば波形状としてもよい。
また、第1ダイアフラム71と第2ダイアフラム72は、その形状がそれぞれ異なるものとしてもよい。
The
In addition, the
The
パルセーションダンパ70は、第1ダイアフラム71の第1外縁部711と第2ダイアフラム72の第2外縁部721とが接合され、内側の密閉空間73に所定圧の気体が密封されている。パルセーションダンパ70は、燃料室61内の燃圧の変化に応じて、2枚のダイアフラム71,72がその中央部を中心として板厚方向に弾性変形することで、燃料室61の燃圧脈動を低減する。
2枚のダイアフラム71,72の板厚、材質、外径及び密閉空間73に封入される気圧等を、耐久性或いはその他の要求性能に応じて適宜設定することで、パルセーションダンパ70のばね常数が設定される。そして、このばね常数により、パルセーションダンパ70が低減可能な燃圧脈動の周波数及び脈動減衰性能が定まる。
In the
The spring constant of the
図2から図4に示すように、第1内接部材80と第2内接部材90とは、パルセーションダンパ70の径方向に組み合わされることで、外形が円柱状となり、密閉空間73に設けられる。第1内接部材80と第2内接部材90は、例えばゴム、ウレタン、エラストマー等から形成される。
第1内接部材80は、第1弾性部81、第2弾性部82、及び、第1支持部83を有する。
第1弾性部81は、平板状に形成され、第1ダイアフラム71の内壁に当接する。第2弾性部82は、平板状に形成され、第2ダイアフラム72の内壁に当接する。
第1支持部83は、第1弾性部81の外周部と第2弾性部82の外周部とを支持する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the first inscribed
The first inscribed
The first
The
第2内接部材90は、第3弾性部91、第4弾性部92、及び、第2支持部93を有する。
第3弾性部91は、平板状に形成され、第1ダイアフラム71の内壁に当接する。第4弾性部92は、平板状に形成され、第2ダイアフラム72の内壁に当接する。
第2支持部93は、第3弾性部91の外周部と第4弾性部92の外周部とを支持する。
ここで、「第1弾性部81の外周部」、「第2弾性部82の外周部」、「第3弾性部91の外周部」及び「第4弾性部92の外周部」とは、第1内接部材80と第2内接部材90が組み合わされて円柱状となったとき、その外周に位置する部分をいうものとする。
The second inscribed
The third
The
Here, “the outer peripheral portion of the first
図3及び図4に示すように、第1内接部材80の第1弾性部81と第2弾性部82は、第2内接部材側へ延びる第1凸部84と、反第2内接部材側へ凹む第1凹部85とを有する。また、第2内接部材90の第3弾性部91と第4弾性部92は、第1内接部材側へ延びる第2凸部94と、反第1内接部材側へ凹む第2凹部95とを有する。第1凸部84、第1凹部85、第2凸部94、及び第2凹部95は、パルセーションダンパ70の軸方向から見て半円状である。
第1内接部材80の第1凸部84と、第2内接部材90の第2凹部95とは対応する形状であり、互いに組み合わされると、それらの端面同士が当接する。また、第1内接部材80の第1凹部85と、第2内接部材90の第2凸部94とは対応する形状であり、互いに組み合わされると、それらの端面同士が当接する。これにより、第1内接部材80と第2内接部材90との位置ずれが防がれる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first
The first
第1内接部材80の周方向の一方の端面と他方の端面を接続する仮想平面αを図3に一点鎖線で示す。第1凸部84が仮想平面αから第2内接部材側へ延びる距離をL1とし、第1凹部85が仮想平面αから反第2内接部材側へ凹む距離をL2とする。
なお、図3において、仮想平面αは、第2内接部材90についても、周方向の一方の端面と他方の端面を接続する。第2凸部94が仮想平面αから第1内接部材側へ延びる距離はL2であり、第1凹部85が仮想平面αから反第1内接部材側へ凹む距離はL1である。
L1及びL2が大きい程、第1内接部材80の第1凸部84と第2内接部材90の第2凸部94の剛性が低くなる。そのため、L1及びL2の設定により、第1−第4弾性部81,82,91,92の撓み易さを調整することが可能である。
A virtual plane α that connects one end surface in the circumferential direction of the first inscribed
In FIG. 3, the virtual plane α also connects one end surface and the other end surface in the circumferential direction for the second inscribed
The larger L1 and L2 are, the lower the rigidity of the first
第1支持部83と第2支持部93は、径方向に通じる通路86,96を有する。この通路86,96は、密閉空間73において、第1支持部83及び第2支持部93よりも径方向内側の空間と、第1支持部83及び第2支持部93よりも径方向外側の空間とを連通する。
通路86,96の開口面積が大きい程、第1支持部83と第2支持部93の剛性が低くなる。そのため、通路86,96の開口面積を設定することにより、第1支持部83と第2支持部93が第1−第4弾性部81,82,91,92をダイアフラム71,72に押し付ける力を調整することが可能である。
また、第1支持部83と第2支持部93が通路86,96を有することにより、2枚のダイアフラム71,72の中央部の板圧方向の変形が、第1支持部83及び第2支持部93よりも径方向内側の空間の気圧によって阻害されることがない。したがって、パルセーションダンパ70は圧力脈動減衰性能を維持することができる。
The
The larger the opening area of the
Further, since the
第1弾性部81と第3弾性部91は、第1曲面部712と第1ダンパ部713との接続箇所の近傍から第1ダンパ部713の略全域に当接する。なお、その接続箇所とは、図2で示したBとCの境界である。
第1弾性部81と第3弾性部91は、第1曲面部712と第1ダンパ部713との接続箇所の近傍から第1ダンパ部713のほとんどの領域に当接すればよい。ここで、「接続箇所の近傍」とは、接続箇所の径よりも大きいか又は小さい領域であり、弾性部81,91による共振抑制性能の低下が許容される範囲をいう。
The first
The first
第1弾性部81と第3弾性部91の外径が接続箇所の径よりも小さい場合、組付け時の公差により第1弾性部81と第3弾性部91の位置がずれたときにも、第1ダイアフラム71の第1曲面部712に第1弾性部81又は第3弾性部91の外周部が押圧されて、そこに意図しない変形が生じることを防ぐことが可能である。
ただし、第1弾性部81と第3弾性部91の外径が接続箇所の径よりも小さいと、共振抑制性能が低下する。そのため、第1弾性部81と第3弾性部91は、第1ダンパ部713の面積のうち80%以上の範囲に当接することが好ましい。
When the outer diameters of the first
However, if the outer diameters of the first
一方、第1弾性部81と第3弾性部91の第1ダイアフラム側端面の外周部分の形状を第1ダイアフラム71の第1曲面部712の形状に対応させた場合、第1弾性部81と第3弾性部91の外径は接続箇所の径よりも大きくすることが可能である。
また、第1ダイアフラム71は、第1曲面部712の曲率半径と第1ダンパ部713の曲率半径とが異なっている。そのため、第1弾性部81と第3弾性部91がその接続箇所の近傍に当接することにより、第1内接部材80と第2内接部材90を密閉空間73に取り付けた後、第1内接部材80と第2内接部材90が密閉空間内で径方向に移動することを防ぐことができる。
On the other hand, when the shape of the outer peripheral portion of the first diaphragm side end surface of the first
In the
第2弾性部82と第4弾性部92は第2ダンパ部723と第2曲面部722との接続箇所の近傍から第2ダンパ部723の略全域に当接する。
第2弾性部82及び第4弾性部92の構成は、上述した第1弾性部81及び第3弾性部91の構成と実質的に同一であるので、第2弾性部82及び第4弾性部92の説明は省略する。
The second
Since the configurations of the second
第1支持部83は、第1弾性部81を第1ダンパ部713に押し当て、第2弾性部82を第2ダンパ部723に押し当てる。第2支持部93は、第3弾性部91を第1ダンパ部713に押し当て、第4弾性部92を第2ダンパ部723に押し当てる。そのため、第1弾性部81と第3弾性部91は第1ダイアフラム71の共振を抑制可能であり、第2弾性部82と第4弾性部92は第2ダイアフラム72の共振を抑制可能である。
また、第1−第4弾性部81,82,91,92は、パルセーションダンパ70の中央に位置する個所が第1支持部83または第2支持部93によって支持されていない。そのため、パルセーションダンパ70は、その中央部が板厚方向に容易に変形可能である。
The
In addition, the first to fourth
次に、高圧ポンプ1の作動について説明する。
(1)吸入行程
カムシャフトの回転により、プランジャ11が上死点から下死点に向かって下降すると、ポンプ室17の容積が増加し、燃料が減圧される。吐出弁53は吐出弁用弁座57に着座し、その流路55を閉塞する。
一方、吸入弁33は、ポンプ室17と吸入室35との差圧により、第2スプリング38の付勢力に抗してポンプ室側へ移動し、開弁状態となる。
吸入弁33の開弁により、燃料室61の燃料は、吸入室35を通り、ポンプ室17に流入する。
Next, the operation of the high-
(1) Suction stroke When the
On the other hand, the
By opening the
吸入行程において、燃料室61の燃料圧力が低下すると、パルセーションダンパ70は、2枚のダイアフラム71,72が互いに離れる方向に変位する。すなわち、2枚のダイアフラム71,72は、ダンパ部713,723の中央部分を中心として板厚方向に膨らむ。これにより、燃料室61の容積が小さくなり、燃料室61の燃料圧力の低下が抑制される。
このとき、第1−第4弾性部81,82,91,92は、2枚のダイアフラム71,72の内壁に当接したまま、ダイアフラム71,72の変位に追従して変形する。
When the fuel pressure in the
At this time, the first to fourth
(2)調量行程
カムシャフトの回転により、プランジャ11が下死点から上死点に向かって上昇すると、ポンプ室17の容積が減少する。このとき、所定の時期まではコイル45への通電が停止されているので、ロッド44は第3スプリング46の付勢力により吸入弁33をポンプ室側へ押圧する。そのため、吸入弁33は開弁状態を維持する。
吸入弁33の開弁により、ポンプ室17と燃料室61とは連通した状態が維持される。このため、一度ポンプ室17に吸入された低圧燃料が、燃料室61へ戻され、燃料室61の燃料圧力が増加する。一方、ポンプ室17の圧力は上昇しない。
(2) Metering stroke When the
By opening the
調量行程において、燃料室61の燃料圧力が増加すると、パルセーションダンパ70は、2枚のダイアフラム71,72が互いに近づく方向に変位する。すなわち、2枚のダイアフラム71,72は、ダンパ部713,723の中央部分を中心として板厚方向にへこむ。これにより、燃料室61の容積が大きくなり、燃料室61の燃料圧力の増加が抑制される。
このとき、第1−第4弾性部81,82,91,92は、2枚のダイアフラム71,72の内壁に当接したまま、ダイアフラム71,72の変位に追従して変形する。
In the metering stroke, when the fuel pressure in the
At this time, the first to fourth
プランジャ11が下死点から上死点に向かって上昇する途中の所定の時刻にコイル45へ通電されると、コイル45に発生する磁界により、固定コア42と可動コア43との間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が第2スプリング38の弾性力と第3スプリング46の弾性力との差よりも大きくなると、可動コア43は固定コア側へ移動する。これにより、吸入弁33に対するロッド44の押圧力が解除される。
すると、吸入弁33は、第2スプリング38の弾性力、及びポンプ室17から吸入室側へ排出される低圧燃料の動圧により、ロッド44の動作に追従して閉弁方向へ移動し、弁座に着座する。これにより、ポンプ室17と吸入室35とが遮断される。
When the
Then, the
(3)吐出行程
吸入弁33が閉弁した後、ポンプ室17の燃料圧力は、プランジャ11の上昇と共に高くなる。ポンプ室17の燃料圧力が吐出弁53に作用する力が、燃料出口56側の燃料圧力が吐出弁53に作用する力及び第4スプリング54の付勢力よりも大きくなると、吐出弁53が開弁する。これにより、ポンプ室17で加圧された高圧燃料は燃料出口56から吐出する。
なお、吐出行程の途中でコイル45への通電が停止される。ポンプ室17の燃料圧力が吸入弁33に作用する力は、第3スプリング46の付勢力よりも大きいので、吸入弁33は閉弁状態を維持する。
(3) Discharge stroke After the
Note that energization of the
高圧ポンプ1は、吸入行程、調量行程、吐出行程を繰り返し、内燃機関に必要な量の燃料を加圧して吐出する。
パルセーションダンパ70は、燃料室61の燃圧脈動に伴い、2枚のダイアフラム71,72がダンパ部713,723の中央部分を中心として弾性変形することで、その燃圧脈動を抑制する。また、第1−第4弾性部81,82,91,92は、2枚のダイアフラム71,72の内壁に当接し、ダイアフラム71,72の共振を抑制する。
The high-
The
ここで、比較例のパルセーションダンパ700について、図5を参照して説明する。
比較例のパルセーションダンパ700は、第1内接部材及び第2内接部材を備えていない。
図5では、比較例のパルセーションダンパ700が周囲の振動に共振した状態の一例を模式的に示している。周囲の振動として、内燃機関から伝わる振動、高圧ポンプ1の電磁駆動部40から伝わる振動、または燃料室61の燃料の高周波脈動等がある。これらの振動と、ダイアフラム710,720の固有振動数とが一致したとき、図5(A)に示すように、ダイアフラム710,720は、共振によって細かく振動する。この共振は、図5(B)のように、破線の同心円で示したものに限らず、ダイアフラム710,720の複数の箇所で同時に生じることもあり、それらの振動が重なって生じることもある。
パルセーションダンパ700に共振が生じると、その振動は高圧ポンプ1のカバー60などに伝わり、騒音を発生することが懸念される。また、燃料インレットに接続された燃料配管などを伝わり、車室内などに騒音を発生するおそれがある。
Here, a
The
FIG. 5 schematically shows an example of a state in which the
When resonance occurs in the
これに対し、第1実施形態の高圧ポンプ1は、次の作用効果を奏する。
(1)第1実施形態では、パルセーションダンパ70の径方向に組み合わされた第1内接部材80と第2内接部材90とが密閉空間内で2枚のダイアフラム71,72の内壁に当接する。第1内接部材80は、第1ダイアフラム71に当接する第1弾性部81の外周部と、第2ダイアフラム72に当接する第2弾性部82の外周部とを第1支持部83が支持する。第2内接部材90は、第1ダイアフラム71に当接する第3弾性部91の外周部と、第2ダイアフラム72に当接する第4弾性部92の外周部とを第2支持部93が支持する。
第1−第4弾性部81,82,91,92が2枚のダイアフラム71,72に当接することにより、内燃機関から伝わる振動、高圧ポンプ1の電磁駆動部40から伝わる振動、または燃料の高周波脈動等と、ダイアフラム71,72との共振を抑制することができる。したがって、パルセーションダンパ70からの騒音の発生、及び高圧ポンプ1のカバー60からの騒音の発生等を抑制することができる。
また、第1−第4弾性部81,82,91,92は、その外周部が第1、第2支持部83,93により支持されているので、ダイアフラム71,72の中央部に当接する箇所が撓み易い。また、第1内接部材80と第2内接部材90とは、パルセーションダンパ70の径方向に組み合わされているので、ダイアフラム71,72の中央部に当接する箇所が撓み易い。したがって、ダイアフラム71,72の中央部の変形が阻害されることなく、パルセーションダンパ70は圧力脈動減衰性能を維持することができる。
さらに、第1−第4弾性部81,82,91,92は、第1、第2支持部83,93によって支持されており、接着剤によってダイアフラム71,72に貼り付けられていないので、経時劣化を防ぐことができる。
On the other hand, the high-
(1) In the first embodiment, the first inscribed
When the first to fourth
The first to fourth
Furthermore, since the first to fourth
(2)第1実施形態では、第1内接部材80の有する第1凸部84と第2内接部材90の有する第2凹部95とが組み合わされ、第1内接部材80の有する第1凹部85と第2内接部材90の有する第2凸部94とが組み合わされる。
これにより、第1内接部材80と第2内接部材90との位置ずれを防ぐことができる。
また、第1凸部84が仮想平面αから第2内接部材側へ延びる距離L1と、第2凸部94が仮想平面αから第1内接部材側へ延びる距離L2を設定することにより、第1−第4弾性部81,82,91,92の中央部の撓み易さを調整することが可能である。
(2) In the first embodiment, the first
Thereby, the position shift of the 1st inscribed
Further, by setting a distance L1 that the first
(3)第1実施形態では、第1弾性部81と第3弾性部91は、第1ダンパ部713と第1曲面部712との接続箇所の近傍から第1ダンパ部713の略全域に当接する。第2弾性部82と第4弾性部92は、第2ダンパ部723と第2曲面部722との接続箇所の近傍から第2ダンパ部723の略全域に当接する。
これにより、第1−第4弾性部81,82,91,92は、2枚のダイアフラム71,72の可動領域のほとんどの範囲に当接するので、ダイアフラム71,72の共振を確実に抑制することができる。
(3) In the first embodiment, the first
As a result, the first to fourth
(4)第1実施形態では、第1支持部83と第2支持部93は、径方向に通じる通路86,96を有する。
通路86,96の開口面積の設定により、第1支持部83および第2支持部93の剛性を調整し、第1−第4弾性部81,82,91,92をダイアフラム71,72に押し付ける力を調整することが可能である。
また、2枚のダイアフラム71,72の中央部の板圧方向の変形が、第1支持部83及び第2支持部93よりも径方向内側の空間の気圧によって阻害されることなく、パルセーションダンパ70は圧力脈動減衰性能を維持することができる。
(4) In the first embodiment, the
The force of pressing the first to fourth
The deformation in the plate pressure direction at the center of the two
(5)第1実施形態では、第1内接部材80と第2内接部材90とは、同一形状である。
これにより、部品の種類を少なくし、製造コストを低減することができる。
(5) In the first embodiment, the first inscribed
Thereby, the kind of components can be decreased and manufacturing cost can be reduced.
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図6から図8に示す。以下、複数の実施形態において、上述した第1実施形態の構成と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第2実施形態では、第1内接部材80は、第1弾性部81に1個の第1凹部85を有し、第2弾性部82に1個の第1凸部84を有する。また、第2内接部材90は、第3弾性部91に1個の第2凸部94を有し、第4弾性部92に1個の第2凹部95を有する。第1凹部85と第2凸部94とは対応する形状であり、第1凸部84と第2凹部95とは対応する形状である。
第1凸部84及び第2凸部94は、パルセーションダンパ70の軸方向から見て半円状であり、その円の中心がパルセーションダンパ70の中心とほぼ一致している。
仮想平面αから第1凸部84が第2内接部材側へ延びる距離をL1とし、仮想平面αから第2凸部94が第1内接部材側へ延びる距離をL2とする。L1及びL2が大きい程、第1内接部材80の第1凸部84と第2内接部材90の第2凸部94の剛性が低くなる。したがって、L1及びL2の設定により、第1−第4弾性部81,82,91,92の撓み易さを調整することが可能である。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIGS. Hereinafter, in a plurality of embodiments, the same numerals are given to the composition substantially the same as composition of a 1st embodiment mentioned above, and explanation is omitted.
In the second embodiment, the first inscribed
The first
The distance that the first
また、第1内接部材80は、第1支持部83に第2内接部材側へ突出する第3凸部87と、反第2内接部材側へ凹む第3凹部88を有する。第2内接部材90は、第2支持部93に第1内接部材側へ突出する第4凸部97と、反第1内接部材側へ凹む第4凹部98を有する。第3凸部87と第4凹部98とは対応する形状であり、互いに組み合わされる。第3凹部88と第4凸部97とは対応する形状であり、互いに組み合わされる。これにより、第1内接部材80と第2内接部材90との軸方向の位置ずれを防ぐことができる。
また、第1内接部材80と第2内接部材90は、一体に組み合わせることで、パルセーションダンパ70の密閉空間内への組付けを容易に行うことが可能になる。
第2実施形態は、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
In addition, the first inscribed
Further, the first inscribed
The second embodiment can achieve the same effects as the first embodiment.
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図9から図11に示す。第3実施形態では、パルセーションダンパ70は、第1内接部材110、第2内接部材120及び第3内接部材130を備える。
第1−第3内接部材110,120,130は、パルセーションダンパ70の軸方向から見て扇状である。第1−第3内接部材110,120,130は、パルセーションダンパ70の中心を境に、周方向の端面同士が当接して組み合わされ、密閉空間73に設けられる。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the third embodiment, the
The first to third inscribed
第1内接部材110は、第1弾性部111、第2弾性部112、及び、第1支持部113を有する。第2内接部材120は、第3弾性部121、第4弾性部122、及び、第2支持部123を有する。第3内接部材130は、第5弾性部131、第6弾性部132、及び、第3支持部133を有する。
第1弾性部111と第3弾性部121と第5弾性部131は、第1ダイアフラム71の内壁に当接する。第2弾性部112と第4弾性部122と第6弾性部132は、第2ダイアフラム72の内壁に当接する。
また、第1−第3内接部材110,120,130は、径方向に通じる通路114,124,134を有する。
The first inscribed
The first
The first to third inscribed
第3実施形態では、第1−第3内接部材110,120,130は、パルセーションダンパ70の中心を境に組み合わされる。そのため、図10に示すように、第1内接部材110において、第1支持部113の周方向の一方の端面と他方の端面を接続する仮想平面βから、第1弾性部111におけるパルセーションダンパ70の中心に対応する位置までの垂直距離L3が遠くなる。このことは、第2内接部材120と第3内接部材130においても同様である。そのため、第1−第3内接部材110,120,130は、ダイアフラム71,72の中央部に当接する箇所が撓み易いものとなる。したがって、第1−第3内接部材110,120,130がダイアフラム71,72の動作を阻害することなく、パルセーションダンパ70は、その脈動減衰性能を維持することができる。
In the third embodiment, the first to third inscribed
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態を図12から図15に示す。第4実施形態では、第1内接部材80は、第1凸部84及び第1凹部85を有していない。第2内接部材90も、第2凸部94及び第2凹部95を有していない。
その代り、第1内接部材80は、第1支持部83から径方向内側に延び、第1弾性部81と第2弾性部82とを支持する第1リブ89を有する。また、第2内接部材90は、第2支持部93から径方向内側に延び、第3弾性部91と第4弾性部92とを支持する第2リブ99を有する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the fourth embodiment, the first inscribed
Instead, the first inscribed
第4実施形態では、第1リブ89の長さ、幅、又は個数の設定により、第1弾性部81と第2弾性部82の剛性を調節することが可能になる。また、第2リブ99の長さ、幅、又は個数の設定により、第3弾性部91と第4弾性部92の剛性を調節することが可能になる。したがって、パルセーションダンパ70は、その脈動減衰性能の維持と、共振の抑制とを両立することができる。
In the fourth embodiment, the rigidity of the first
(他の実施形態)
上述した実施形態では、パルセーションダンパのダンパ部を平面状とした。これに対し、他の実施形態では、パルセーションダンパのダンパ部は、波形状などとしてもよい。
上述した実施形態では、第1内接部材と第2内接部材を同一の形状および同一の材料から構成した。これに対し、他の実施形態では、第1内接部材と第2内接部材とは、異なる形状および異なる材料から構成してもよい。
上述した第1、第3、第4実施形態では、全ての内接部材が通路を有するものとした。これに対し、他の実施形態では、1個の内接部材が通路を有するものとしてもよく、或いは、通路を廃止してもよい。
上述した第1、第2、第4実施形態では2個の内接部材を組み合わせ、第4実施形態では3個の内接部材を組み合わせた。これに対し、他の実施形態では、パルセーションダンパの径方向及び/又は周方向に4個以上の内接部材を組み合わせてもよい。
本発明は、上記複数の実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the damper portion of the pulsation damper is planar. On the other hand, in other embodiments, the damper portion of the pulsation damper may have a wave shape or the like.
In the embodiment described above, the first inscribed member and the second inscribed member are made of the same shape and the same material. On the other hand, in other embodiments, the first inscribed member and the second inscribed member may be made of different shapes and different materials.
In the first, third, and fourth embodiments described above, all the inscribed members have passages. On the other hand, in another embodiment, one inscribed member may have a passage, or the passage may be eliminated.
In the first, second, and fourth embodiments described above, two inscribed members are combined, and in the fourth embodiment, three inscribed members are combined. On the other hand, in another embodiment, four or more inscribed members may be combined in the radial direction and / or the circumferential direction of the pulsation damper.
The present invention is not limited to the above-described plurality of embodiments. In addition to combining the above-described plurality of embodiments, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
70 ・・・パルセーションダンパ
80,110・・・第1内接部材
81,111・・・第1弾性部
82,112・・・第2弾性部
83,113・・・第1支持部
90,120・・・第2内接部材
91,121・・・第3弾性部
92,122・・・第4弾性部
93,123・・・第2支持部
70 ...
Claims (8)
前記燃料室の燃料の圧力脈動により弾性変形可能な第1ダイアフラム(71)と、
所定圧のガスが封入された密閉空間(73)を前記第1ダイアフラムと共に形成し、前記燃料室の燃料の圧力脈動により弾性変形可能な第2ダイアフラム(72)と、
前記第1ダイアフラムの内壁に当接する第1弾性部(81,111)、前記第2ダイアフラムの内壁に当接する第2弾性部(82,112)、及び、前記第1弾性部の外周部と前記第2弾性部の外周部とを支持する第1支持部(83,113)を有し、前記密閉空間に設けられる第1内接部材(80,110)と、
前記第1ダイアフラムの内壁に当接する第3弾性部(91,121)、前記第2ダイアフラムの内壁に当接する第4弾性部(92,122)、及び、前記第3弾性部の外周部と前記第4弾性部の外周部とを支持する第2支持部(93,123)を有し、前記パルセーションダンパの径方向に前記第1内接部材と組み合わされ、前記密閉空間に設けられる第2内接部材(90,120)と、を備えることを特徴とするパルセーションダンパ。 A pulsation damper (70) for reducing pressure pulsation of fuel flowing through the fuel chamber (61),
A first diaphragm (71) elastically deformable by pressure pulsation of fuel in the fuel chamber;
A second diaphragm (72) that forms a sealed space (73) filled with a gas of a predetermined pressure together with the first diaphragm and is elastically deformable by pressure pulsation of fuel in the fuel chamber;
A first elastic part (81, 111) contacting the inner wall of the first diaphragm; a second elastic part (82, 112) contacting the inner wall of the second diaphragm; and an outer peripheral part of the first elastic part and the A first support member (80, 110) that has a first support portion (83, 113) that supports the outer peripheral portion of the second elastic portion, and is provided in the sealed space;
A third elastic portion (91, 121) that contacts the inner wall of the first diaphragm, a fourth elastic portion (92, 122) that contacts the inner wall of the second diaphragm, and an outer peripheral portion of the third elastic portion; A second support portion (93, 123) that supports the outer peripheral portion of the fourth elastic portion, and is combined with the first inscribed member in the radial direction of the pulsation damper, and is provided in the sealed space. A pulsation damper comprising an inscribed member (90, 120).
前記第2内接部材は、前記第1内接部材側へ延びて前記第1凹部に組み合わされる第2凸部(94)と、反第1内接部材側へ凹み前記第1凸部に組み合わされる第2凹部(95)とを有することを特徴とする請求項1に記載のパルセーションダンパ。 The first inscribed member has a first convex portion (84) extending toward the second inscribed member side, and a first concave portion (85) recessed toward the anti-second inscribed member side,
The second inscribed member extends to the first inscribed member side and is combined with the first recessed portion, and the second protruded portion (94) is recessed toward the anti-first inscribed member side and combined with the first raised portion. The pulsation damper according to claim 1, further comprising a second recess (95).
前記第2ダイアフラムは、前記第1ダイアフラムの外縁に接合する環状の第2外縁部(721)、その第2外縁部から反第1ダイアフラム側に延びる第2曲面部(722)、及びその第2曲面部の径方向内側に設けられた第2ダンパ部(723)を有し、
前記第1弾性部と前記第3弾性部は、前記第1ダンパ部と前記第1曲面部との接続箇所の近傍から前記第1ダンパ部の略全域に当接し、
前記第2弾性部と前記第4弾性部は、前記第2ダンパ部と前記第2曲面部との接続箇所の近傍から前記第2ダンパ部の略全域に当接することを特徴とする請求項1または2に記載のパルセーションダンパ。 The first diaphragm includes an annular first outer edge portion (711) joined to an outer edge of the second diaphragm, a first curved surface portion (712) extending from the first outer edge portion toward the second diaphragm side, and a first thereof. A first damper portion (713) provided radially inside the curved surface portion;
The second diaphragm includes an annular second outer edge portion (721) joined to an outer edge of the first diaphragm, a second curved surface portion (722) extending from the second outer edge portion to the side opposite to the first diaphragm, and a second thereof. A second damper portion (723) provided radially inward of the curved surface portion;
The first elastic part and the third elastic part are in contact with substantially the entire area of the first damper part from the vicinity of the connection portion between the first damper part and the first curved surface part,
The said 2nd elastic part and the said 4th elastic part are contact | abutted to the substantially whole area of the said 2nd damper part from the vicinity of the connection location of the said 2nd damper part and the said 2nd curved surface part. Or the pulsation damper as described in 2.
前記第1内接部材と前記第2内接部材と前記第3内接部材とは、前記パルセーションダンパの中心を境に組み合わされることを特徴とする請求項1に記載のパルセーションダンパ。 A fifth elastic portion (131) that contacts the inner wall of the first diaphragm, a sixth elastic portion (132) that contacts the inner wall of the second diaphragm, and an outer peripheral portion and the sixth elastic portion of the fifth elastic portion A third support portion (133) that supports the outer peripheral portion of the pulsation damper and abuts against the first inscribed member (110) and the second inscribed member (120) in the circumferential direction of the pulsation damper, and the sealed space A third inscribed member (130) provided in the
2. The pulsation damper according to claim 1, wherein the first inscribed member, the second inscribed member, and the third inscribed member are combined with a center of the pulsation damper as a boundary.
前記第2内接部材は、前記第2支持部から径方向内側に延び、前記第3弾性部と前記第4弾性部とを支持する第2リブ(99)を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のパルセーションダンパ。 The first inscribed member has a first rib (89) extending radially inward from the first support portion and supporting the first elastic portion and the second elastic portion,
The second inscribed member has a second rib (99) extending radially inward from the second support portion and supporting the third elastic portion and the fourth elastic portion. The pulsation damper as described in any one of 1 to 6.
前記プランジャの往復移動によって燃料が加圧されるポンプ室(17)、及びこのポンプ室と連通する燃料室を有するポンプボディ(10,12,13,60)と、
前記ポンプ室から前記燃料室に排出される燃料の圧力脈動を低減可能な請求項1に記載のパルセーションダンパと、を備えることを特徴とする高圧ポンプ(1)。 A plunger (11);
A pump chamber (17) in which fuel is pressurized by the reciprocating movement of the plunger, and a pump body (10, 12, 13, 60) having a fuel chamber communicating with the pump chamber;
A high pressure pump (1) comprising: the pulsation damper according to claim 1, wherein pressure pulsation of fuel discharged from the pump chamber to the fuel chamber can be reduced.
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