JP2015232283A - ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のダイアフラムの組み付けをより容易に行うことのできるダンパー装置を提供する。【解決手段】ダンパー装置は、燃料通路に設けられるハウジング（２２，２３）と、ダイアフラム（２７，２８）とそのダイアフラムを覆う支持部材（２９，３０）とがそれぞれ一体に設けられて、ハウジングの内部に並んで設置された２つのダンパーユニット（２４，２５）と、ハウジングの内部における、２つのダンパーユニットの間の部分に設けられた中間板２６と、を備える。２つのダンパーユニットは、中間板２６との間にそれぞれ介設された板バネ３２の付勢力によりそれらの配列方向に付勢された状態でハウジングの内部に設置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、複数のダイアフラムを備えるダンパー装置に関する。

従来、特許文献１に見られるように、燃料タンクからフィードポンプが汲み上げた燃料を加圧して内燃機関に供給する高圧燃料ポンプとして、燃料の圧力脈動を低減するダンパー装置（パルセーションダンパー）を内蔵したものがある。同文献に記載の高圧燃料ポンプのダンパー装置は、当該ポンプの加圧室に連通する燃料室に設置されたダンパーユニットを有する。ダンパーユニットは、ダイアフラムとそのダイアフラムを覆う支持部材とを一体のアセンブリーとして構成したものとなっている。そして、同文献のダンパー装置では、ダンパーユニットの上面及び下面から上下方向にそれぞれ突出された支持体を高圧燃料ポンプのハウジングに係止することで、燃料室内におけるダンパーユニットの位置決めを行っている。

特開２０１３−０６０９４５号公報 特開２００５−０４２５５４号公報

こうした従来のダンパー装置では、溶接などの接合を行わずに、ハウジングにダイアフラムを組み付けられる。ところが、特許文献２に見られるように、ダンパー装置に複数のダイアフラムを設置する場合には、そうした従来のダンパー装置におけるダイアフラムの組み付け構造をそのまま適用することができず、溶接などを用いざるを得ないのが現状である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、複数のダイアフラムの組み付けをより容易に行うことのできるダンパー装置を提供することにある。

上記課題を解決するダンパー装置は、燃料通路に設けられるハウジングと、ダイアフラムおよびそのダイアフラムを覆う支持部材がそれぞれ一体に設けられて、ハウジングの内部に並んで配置された複数のダンパーユニットと、を備える。そして、ハウジングの内部における、隣り合って配置された２つのダンパーユニットの間の部分に中間板を設置するとともに、それら２つのダンパーユニットと中間板との間にそれぞれ弾性部材を介設し、その弾性部材の付勢力によりそれらダンパーユニットが同ダンパーユニットの配列方向に付勢された状態でハウジングの内部に設置するようにしている。

こうしたダンパー装置では、弾性部材の弾性力による押圧を受ける中間板が各ダンパーユニットの間に設置されているため、ハウジングの内部での各ダンパーユニットの弾性支持を、比較的簡単な構成で行うことができる。したがって、上記ダンパー装置によれば、複数のダイアフラムの組み付けをより容易に行うことができる。

ここで、中間板を挟んで設置される２つのダンパーユニットをそれぞれ第１ダンパーユニット、第２ダンパーユニットとし、中間板と第１ダンパーユニットとの間に介設される弾性部材を第１弾性部材、中間板と前記第２ダンパーユニットとの間に介設される弾性部材を第２弾性部材とする。このとき、各ダンパーユニットの配列方向において、中間板に対する第１弾性部材の当接位置を、同中間板に対する第２弾性部材の当接位置よりも第２ダンパーユニットに近い位置に位置させるようにすれば、上記配列方向におけるハウジングの長さを短縮することが可能となる。

なお、弾性部材としては、例えば板バネやウェーブワッシャーを用いることができる。また、弾性部材をダンパーユニットに一体に設けるようにすれば、ハウジングに組み付ける部品の点数を減らし、組み付けにかかる工数を抑えることが可能となる。

さらに、ハウジングを、上部品と下部品とに分割形成するとともに、中間板を間に挟んでそれら上部品および下部品を接合することで形成するようにすれば、ハウジングへの中間板の固定を容易かつ適切に行うことが可能となる。

ダンパー装置の第１実施形態が設置される内燃機関の燃料系の略図。 同ダンパー装置の分解斜視図。 同ダンパー装置に設けられる各ダンパーユニットの分解斜視図。 同ダンパー装置の側面断面図。 ダンパー装置の第２実施形態の側面断面図。 同ダンパー装置の内部構造の分解斜視図。 第２実施形態の変形例におけるダンパー装置の側部断面図。 ダンパー装置の第３実施形態の側面断面図。 ウェーブワッシャーを弾性部材として採用したダンパー装置の変形例におけるダンパーユニットの分解斜視図。

（第１実施形態）
以下、ダンパー装置の第１実施形態を、図１〜図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態のダンパー装置が設置される内燃機関の燃料系の構成を示している。同図に示すように、この内燃機関の燃料系は、燃料タンク１０、フィードポンプ１１、高圧燃料ポンプ１２、デリバリーパイプ１３およびインジェクター１４を備える。フィードポンプ１１と高圧燃料ポンプ１２とは、低圧燃料通路１５を介して接続され、高圧燃料ポンプ１２とデリバリーパイプ１３とは、高圧燃料通路１６を介して接続されている。

こうした燃料系において、燃料タンク１０内の燃料は、フィードポンプ１１により汲み上げられ、その汲み上げられた燃料は、高圧燃料ポンプ１２により加圧される。そして、その加圧された燃料は、デリバリーパイプ１３に貯留され、そのデリバリーパイプ１３から各インジェクター１４に分配供給される。

高圧燃料ポンプ１２は、燃料を加圧するための加圧室１７と、内燃機関のカムシャフトの回転に応じて駆動されて加圧室１７内の燃料を加圧するプランジャー１８と、を備える。加圧室１７は、その内部で加圧されてデリバリーパイプ１３に送られる燃料の量を調整するための電磁スピル弁１９を介して低圧燃料通路１５に接続されている。また、加圧室１７は、燃料の逆流を防止するためのチェックバルブ２０を介して高圧燃料通路１６に接続されている。

本実施形態のダンパー装置２１は、こうした高圧燃料ポンプ１２における、フィードポンプ１１からの燃料入り口部分に設けられている。そして、そのダンパー装置２１によって、高圧燃料ポンプ１２の加圧動作に伴う、低圧燃料通路１５内の燃料の圧力脈動が低減されている。

図２は、ダンパー装置２１の分解斜視構造を示している。ダンパー装置２１は、中空構造のハウジング、そのハウジングの内部に並んで配置される２つのダンパーユニット（第１ダンパーユニット２４、第２ダンパーユニット２５）、それら２つのダンパーユニットの間の部分に設置される中間板２６を有する。なお、以下では、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の配列方向を、ダンパー配列方向と記載する。

ハウジングは、それぞれ椀状に形成されたハウジング上部品２２およびハウジング下部品２３に分割形成されている。また、中間板２６は、円環板状に形成されている。そして、中間板２６を間に挟んで第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５を並べ、ハウジング上部品２２およびハウジング下部品２３でそれらを挟み込むとともに、ハウジング上部品２２、ハウジング下部品２３および中間板２６の外周部分を一体に接合することで、ダンパー装置２１が形成されている。なお、このときの接合は、例えば溶接やボルト止めで行われる。

図３は、第１ダンパーユニット２４の分解斜視構造を示している。なお、第２ダンパーユニット２５も、第１ダンパーユニット２４と同様の構造とされている。
第１ダンパーユニット２４は、内部にガスが封入された中空構造のダイアフラムと、そのダイアフラムを覆う支持部材とにより構成される。ダイアフラムは、椀状にそれぞれ形成されたダイアフラム上部品２７およびダイアフラム下部品２８を向かい合わせ、外周部分を互いに接合することで形成されている。支持部材は、それぞれ椀状に形成された支持部材上部品２９および支持部材下部品３０により構成されている。そして、ダイアフラムを間に挟んで、支持部材上部品２９および支持部材下部品３０を向かい合わせ、それらの外周部分を一体に接合することで、第１ダンパーユニット２４が形成されている。なお、このときの接合は、例えば溶接により行われる。

なお、支持部材上部品２９の上面および支持部材下部品３０の下面には、複数（同図の例ではそれぞれ４つ）の孔３１が空けられている。また、支持部材上部品２９の上面および支持部材下部品３０の下面には、弾性部材としての板バネ３２が、切り起しにより、それぞれ複数（同図の例ではそれぞれ４つ）ずつ形成されている。

図４は、ダンパー装置２１の側面断面構造を示している。同図に示すように、ハウジング上部品２２には、フィードポンプ１１から送られた燃料を内部に導入するための流入口３４が、ハウジング下部品２３には、加圧室１７へと燃料を送り出すための吐出口３５がそれぞれ設けられている。

次に、こうした本実施形態のダンパー装置２１の作用を説明する。同図４に示すように、ダンパー装置２１の内部では、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５に設けられた各板バネ３２の弾性力により、ハウジングの内壁および中間板２６に押圧が加えられる。その結果、ハウジングの内部において、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５は、ダンパー配列方向に弾性支持されるようになり、その結果、ハウジングの内部における第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の位置が自ずと定まるようになる。

以上の本実施形態のダンパー装置２１によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態のダンパー装置２１では、板バネ３２の弾性力による押圧を受ける中間板２６が第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の間に設置されているため、ハウジングの内部での第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の弾性支持を、比較的簡単な構成で行うことができる。したがって、複数のダイアフラムの組み付けをより容易に行うことができる。

（２）板バネ３２が第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５に一体に設けられているため、ハウジングに組み付ける部品の点数を抑え、組み付けにかかる工数をより少なくすることが可能となる。

（３）支持部材（支持部材上部品２９、支持部材下部品３０）からの切り起こしにより、板バネ３２を形成している。そのため、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５への板バネ３２の一体化が容易となる。

（第２実施形態）
次に、ダンパー装置の第２実施形態を、図５〜図７を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施形態にあって、上記実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

ダンパー装置に複数のダイアフラム（ダンパーユニット）を設置する場合には、自ずと、ダンパー配列方向におけるハウジングの長さは長くなり、ダンパー装置の設置性が悪化する。そこで、本実施形態では、中間板の形状を変更することで、ダンパー配列方向におけるハウジングの長さを短縮するようにしている。

図５は、本実施形態のダンパー装置における、ハウジングの内部構造（ダンパーユニット、中間板）の分解斜視構造を示している。同図に示すように、本実施形態のダンパー装置においても、ハウジングの内部には、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の２つのダンパーユニットが、円環板状の中間板４０を間に挟んで設置される。ただし、本実施形態では、中間板４０に対しての、第１ダンパーユニット２４の板バネ３２の当接位置と、第２ダンパーユニット２５の板バネ３２の当接位置とがずれるように、それらが設置されている。

また、本実施形態のダンパー装置の中間板４０は、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の各板バネ３２が当接されるその内周部分に段差が設けられている。具体的には、ダンパー配列方向において、第１ダンパーユニット２４の板バネ３２の当接位置４０Ａが第２ダンパーユニット２５の側に凹み、第２ダンパーユニット２５の板バネ３２の当接位置４０Ｂが第１ダンパーユニット２４の側に凹むように、中間板４０の内周部分に段差が設けられている。

図６は、図５の面Ａにおけるダンパー装置の側部断面構造を示している。同図に示すように、本実施形態のダンパー装置では、第１実施形態のダンパー装置に比べ、ダンパー配列方向におけるハウジングの長さが、第１ダンパーユニット２４および第２ダンパーユニット２５の板バネ３２の当接位置の段差Δ分短くなる。そのため、複数のダイアフラムを備えるダンパー装置を比較的コンパクトな構成形成することが可能となる。

なお、本実施形態では、第１ダンパーユニット２４の中間板２６側の板バネ３２が第１弾性部材に、第２ダンパーユニット２５の中間板２６側の板バネ３２が第２弾性部材に、それぞれ対応している。

ちなみに、下記のように、上記のような中間板における板バネ当接位置の段差形成の効果は、ダンパー装置に設けるダイアフラムの数が増すほど顕著となる。
図７は、ハウジング（ハウジング上部品２２、ハウジング下部品２３）の内部に、第１ダンパーユニット４１、第２ダンパーユニット４２および第３ダンパーユニット４３の３つのダンパーユニットが並んで設置されたダンパー装置の側部断面構造を示している。このダンパー装置のハウジングの内部には、第１ダンパーユニット４１と第２ダンパーユニット４２の間の部分に第１中間板４４が、第２ダンパーユニット４２と第３ダンパーユニット４３の間の部分に第２中間板４５がそれぞれ設置されている。そして、第１中間板４４には、第１ダンパーユニット４１の板バネ４６がその上面に、第２ダンパーユニット４２の板バネ４７がその下面にそれぞれ当接されている。また、第２中間板４５には、第２ダンパーユニット４２の板バネ４７がその上面に、第３ダンパーユニット４３の板バネ４８がそれぞれ当接されている。

さらに、第１中間板４４の内周部分には、ダンパー配列方向において、第１ダンパーユニット４１の板バネ４６の当接位置４４Ａが第２ダンパーユニット４２の側に凹み、第２ダンパーユニット４２の板バネ４７の当接位置４４Ｂが第１ダンパーユニット４１の側に凹むように段差が設けられている。また、第２中間板４５の内周部分には、ダンパー配列方向において、第２ダンパーユニット４２の板バネ４７の当接位置４５Ａが第３ダンパーユニット４３の側に凹み、第３ダンパーユニット４３の板バネ４８の当接位置４５Ｂが第２ダンパーユニット４２の側に凹むように段差が設けられている。

こうしたダンパー装置では、各中間板を平板とした場合に比して、第１中間板４４における板バネ４６，４７の当接位置間の段差Δ１と、第２中間板４５における板バネ４７，４８の当接位置の段差Δ２との合計分、ダンパー配列方向におけるハウジングの長さが短縮される。

以上の本実施形態のダンパー装置によれば、上記（１）〜（３）の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（４）複数のダイアフラムを備えるダンパー装置における、ダンパー配列方向におけるハウジングの長さをより短くすることができる。

（第３実施形態）
次に、ダンパー装置の第３実施形態を、図８を併せ参照して詳細に説明する。
図８は、本実施形態のダンパー装置の側部断面構造を示している。本実施形態のダンパー装置のハウジング（ハウジング上部品２２、ハウジング下部品２３）の内部には、第１ダンパーユニット４９および第２ダンパーユニット５０の２つのダンパーユニットが並んで設置されている。また、それら第１ダンパーユニット４９および第２ダンパーユニット５０の間の部分には、中間板５１が設けられている。

第１ダンパーユニット４９および第２ダンパーユニット５０には、それらの中間板５１側にのみ、板バネ５２，５３が設けられている。こうした場合にも、第１ダンパーユニット４９および第２ダンパーユニット５０は、板バネ５２，５３の弾性力により弾性支持された状態でハウジングの内部に設置されるため、上記（１）〜（３）の効果が得られる。また、板バネ５２，５３を片側のみとしたことで、ダンパー配列方向におけるハウジングの長さをより短くすることが可能にもなる。

なお、第１ダンパーユニット４９および第２ダンパーユニット５０の中間板５１の反対側、すなわちハウジング上部品２２およびハウジング下部品２３の内壁と当接する側にのみ、板バネ５２，５３を設けるようにすることも可能である。こうした場合にも、同様の作用効果が得られる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態における各ダンパーユニットの板バネの位置や数は適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、支持部材から切り起こすことで板バネを形成していたが、板バネを支持部材とは別に形成するようにしてもよい。そうした場合にも、板バネを、溶接などによってダンパーユニットに一体化すれば、ハウジングに組み付ける部品の点数を減らし、組み付け工数を抑えることができる。

・板バネをハウジングに一体に設けるようにしてもよい。そうした場合にも、ハウジングに組み付ける部品の点数を減らし、組み付け工数を抑えることが可能である。
・板バネをハウジングやダンパーユニットと独立した部品とするようにしてもよい。そうした場合にも、上記（１）の効果は奏することができる。

・ダンパーユニットを弾性支持するための弾性部材として板バネ以外の弾性部材を用いるようにしてもよい。図９は、弾性部品としてウェーブワッシャー５４，５５を採用したダンパー装置におけるダンパーユニットの分解斜視構造を示している。このダンパーユニットの支持部材５６の上面および下面には、ウェーブワッシャー５４，５５が接合されている。ウェーブワッシャー５４，５５の接合は、例えば溶接により行われる。上記各実施形態の各ダンパーユニットに替えてこうしたダンパーユニットを採用しても、上記（１）の効果を奏することができる。また、ウェーブワッシャー５４，５５をダンパーユニットやハウジングに一体に設ければ、ハウジングに組み付ける部品の点数を減らして、組み付け工数を抑えることが可能となる。

・ハウジングやダンパーユニットの各構成部品、中間板の形状は、上記実施形態における形状に限らず、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、ハウジング上部品およびハウジング下部品と共に中間板をそれらの外周部分において一体に接合することで、中間板をハウジングに固定していたが、それ以外の態様でハウジングに対する中間板の固定を行うようにしてもよい。

・上記実施形態のダンパー装置は、高圧燃料ポンプ１２の燃料入り口部分に設けられていたが、同様の構造を、燃料系のそれ以外の部分に設けられるダンパー装置に適用してもよい。

１０…燃料タンク、１１…フィードポンプ、１２…高圧燃料ポンプ、１３…デリバリーパイプ、１４…インジェクター、１５…低圧燃料通路、１６…高圧燃料通路、１７…加圧室、１８…プランジャー、１９…電磁スピル弁、２０…チェックバルブ、２１…ダンパー装置、２２…ハウジング上部品（ハウジング）、２３…ハウジング下部品（ハウジング）、２４，４１，４９…第１ダンパーユニット（ダンパーユニット）、２５，４２，５０…第２ダンパーユニット（ダンパーユニット）、２６，４０，５１…中間板、２７…ダイアフラム上部品（ダイアフラム）、２８…ダイアフラム下部品（ダイアフラム）、２９…支持部材上部品（支持部材）、３０…支持部材下部品（支持部材）、３１…孔、３２，４６，４７，４８，５２，５３…板バネ（弾性部材）、３４…流入口、３５…吐出口、４０Ａ…（中間板に対する第１弾性部材の）当接位置、４０Ｂ…（中間板に対する第２弾性部材の）当接位置、４３…第３ダンパーユニット（ダンパーユニット）、４４…第１中間板（中間板）、４４Ａ…（中間板に対する第１弾性部材の）当接位置、４４Ｂ…（中間板に対する第２弾性部材の）当接位置、４５…第２中間板（中間板）、５４，５５…ウェーブワッシャー（弾性部材）、５６…支持部材。

Claims (6)

1. 燃料通路に設けられるハウジングと、ダイアフラムとそのダイアフラムを覆う支持部材とがそれぞれ一体に設けられて、前記ハウジングの内部に並んで配置された複数のダンパーユニットと、を備えるダンパー装置において、
   前記ハウジングの内部における、隣り合って配置された２つのダンパーユニットの間の部分に中間板を設置し、
   前記２つのダンパーユニットと前記中間板との間にはそれぞれ弾性部材が介設され、かつそれら２つのダンパーユニットは、前記弾性部材の付勢力により該ダンパーユニットの配列方向に付勢された状態で前記ハウジングの内部に設置されている、
   ことを特徴とするダンパー装置。
2. 前記２つのダンパーユニットをそれぞれ第１ダンパーユニット、第２ダンパーユニットとし、前記中間板と前記第１ダンパーユニットとの間に介設される前記弾性部材を第１弾性部材、前記中間板と前記第２ダンパーユニットとの間に介設される前記弾性部材を第２弾性部材としたとき、
   前記配列方向において、前記中間板に対する前記第１弾性部材の当接位置が、同中間板に対する前記第２弾性部材の当接位置よりも前記第２ダンパーユニットに近い位置に位置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のダンパー装置。
3. 前記弾性部材として板バネを用いる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のダンパー装置。
4. 前記弾性部材としてウェーブワッシャーを用いる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のダンパー装置。
5. 前記弾性部材が、前記ダンパーユニットに一体に設けられた、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のダンパー装置。
6. 前記ハウジングは、上部品と下部品とに分割形成されるとともに、前記中間板を間に挟んでそれら上部品および下部品を接合することで形成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のダンパー装置。