JP2016113922A5

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Publication number: JP2016113922A5
Application number: JP2014251675A
Authority: JP
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2034-12-12

Description

従来の高圧燃料ポンプ等において、ハウジング本体に設けられたダイヤフラムにより、吸入通路から加圧室に吸入される流体の脈動を吸収して低減させるパルセーションダンパが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記目的を達成するために、本発明のダイヤフラムは、金属薄板により成形され、フランジ部及び前記フランジ部の一方の側に突出するように設けられた突出部を有する、パルセーションダンパに用いられるダイヤフラムであって、前記突出部は、前記突出部の外壁側の圧力と内壁側の圧力とが同じ状態において平面状の天井部及び前記天井部の径方向外側に環状に設けられる少なくとも２つの環状湾曲部を有し、少なくとも２つの前記環状湾曲部は、前記ダイヤフラムの中心線を含む仮想平面で切断した断面において、いずれも湾曲するように形成されると共に、少なくとも２つの前記環状湾曲部の曲率中心はいずれも前記突出部の突出方向とは反対側の異なる位置に配置されたことを特徴とする。
すなわち、特許文献１に記載されたダイヤフラムにおいて、突出部の天井面がダイヤフラム外周面と平行な平面であり、かつその底部外周部（底部輪郭部）がただ１つの環状の湾曲形成部となっている点に着目し、ダイヤフラムの形状を変更することにより大きな圧力変動を吸収することができないかと鋭意検討し、本発明に至ったものである。

また、本発明の別のダイヤフラムは、金属薄板により成形され、フランジ部及び前記フランジ部の一方の側に突出するよう設けられた突出部を有する、パルセーションダンパに用いられるダイヤフラムであって、前記突出部は、中央湾曲部及び前記中央湾曲部の径方向外側に環状に設けられる少なくとも１つの環状湾曲部を有し、前記中央湾曲部と少なくとも１つの前記環状湾曲部は、前記突出部の外壁側の圧力と内壁側の圧力とが同じ状態のとき、前記ダイヤフラムの中心線を含む仮想平面で切断した断面において、いずれも湾曲するように形成されると共に、前記中央湾曲部と少なくとも１つの前記環状湾曲部の曲率中心はいずれも前記突出部の突出方向とは反対側に位置し、かつ前記中央湾曲部の曲率中心は当該ダイヤフラムの中心線上に位置することを特徴とする。

これら第１の環状湾曲部１１及び第２の環状湾曲部１２は、ダイヤフラム１０の外観上では、平面状とされた天井部１０Ｓの径方向外側に環状に設けられる２段の環状湾曲部として形成されている。
また、突出部１０Ａの外周には、環状のフランジ部１０Ｃが形成されており、突出部１０Ａが環状のフランジ部１０Ｃの一方の側に突出する形態とされている。

第１の環状湾曲部１１の曲率中心Ｒ１１Ｃ及び第２の環状湾曲部１２の曲率中心Ｒ１２Ｃは、いずれも突出部１０Ａの突出方向とは反対側（突出部１０Ａの内壁側）において、それぞれ異なる位置に設けられている。
また、第１の実施形態において、第１の環状湾曲部１１及び第２の環状湾曲部１２を接続する接続部１０Ｒは、その中心断面においてほぼ直線状となるように、かつ天井部に対して傾斜するように形成されている。

この第１の実施形態は、中心断面において２種の環状湾曲部（第１の環状湾曲部１１及び第２の環状湾曲部１２）を形成するものである。したがって、図１に示したように、第１の環状湾曲部１１の曲率半径Ｒ１１と第２の環状湾曲部１２の曲率半径Ｒ１２とを異なる寸法とする場合には、接続部１０Ｒは特に設けられなくても良い。この場合、曲率中心Ｒ１１Ｃ及びＲ１２Ｃは異なる位置となる。
また、第１の環状湾曲部１１の曲率半径Ｒ１１と第２の環状湾曲部１２の曲率半径Ｒ１２とを同一寸法とする場合には、直線状の傾斜面（接続部１０Ｒ）を設け、また曲率中心Ｒ１１Ｃ及びＲ１２Ｃは異なる位置とされる。
なお、この第１の実施形態においては２つの環状湾曲部が形成されているが、３つ以上の環状湾曲部を形成してもよい。

ここで、環状湾曲部２２は、ダイヤフラム２０の外観上では中央湾曲部２５の径方向外側に環状で設けられている。つまり、ダイヤフラム２０は、１段（１つ）の円環状の屈曲部（環状湾曲部２２）を備え、天井部がドーム状とされた突出部２０Ａを備えている。
また、突出部２０Ａの外周には、環状のフランジ部２０Ｃが形成されており、突出部２０Ａが上記環状のフランジ部２０Ｃの一方の側に突出する形態とされている。

図１０に示されたパルセーションダンパ６００は、図７に示された支持板５０の両側に、図１及び２に示されたダイヤフラム１０をそれぞれ１枚ずつ配置して重ね合わせ、その内部にヘリウムや窒素等の不活性ガスを所定の圧力で封入した後、各ダイヤフラム１０のフランジ部１０Ｃと支持板５０の外周部５０Ｃとをレーザ溶接等で全周溶接することにより一体化されている。
この変形例は、図７のパルセーションダンパ３００を２組重ね合わせて構成したものと同等である。この変形例も、当該パルセーションダンパに必要とされる特性に応じて採用することができる。
このように、ダイヤフラム１０と平板とを用いてパルセーションダンパを構成することができる。

１０、２０、９０ダイヤフラム
１０Ａ、２０Ａ、９０Ａ突出部
１０Ｂ、２０Ｂ、９０Ｂ凹部
１０Ｃ、２０Ｃ、９０Ｃフランジ部
１１、１２第１及び第２の環状湾曲部
２２環状湾曲部
２５中央湾曲部
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００パルセーションダンパ
Ｒ１１、Ｒ１２第１及び第２の環状湾曲部の曲率半径
Ｒ１１Ｃ、Ｒ１２Ｃ第１及び第２の環状湾曲部の曲率中心
Ｒ２２環状湾曲部の曲率半径
Ｒ２２Ｃ環状湾曲部の曲率中心
Ｒ２５中央湾曲部の曲率半径
Ｒ２５Ｃ中央湾曲部の曲率中心

Claims

金属薄板により成形され、フランジ部及び前記フランジ部の一方の側に突出するよう設けられた突出部を有する、パルセーションダンパに用いられるダイヤフラムであって、
前記突出部は、前記突出部の外壁側の圧力と内壁側の圧力とが同じ状態において平面状の天井部及び前記天井部の径方向外側に環状に設けられる少なくとも２つの環状湾曲部を有し、
少なくとも２つの前記環状湾曲部は、前記ダイヤフラムの中心線を含む仮想平面で切断した断面において、いずれも湾曲するように形成されると共に、少なくとも２つの前記環状湾曲部の曲率中心はいずれも前記突出部の突出方向とは反対側の異なる位置に配置されたことを特徴とするダイヤフラム。
前記突出部は、少なくとも２つの前記環状湾曲部同士を接続する接続部を有し、
前記接続部は、前記突出部の外壁側の圧力と内壁側の圧力とが同じ状態のとき、前記ダイヤフラムの中心線を含む仮想平面で切断した断面において、前記天井部に対し傾斜する直線状となるよう形成されていることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム。
少なくとも２つの前記環状湾曲部は、前記ダイヤフラムの中心線を含む仮想平面で切断した断面において、それぞれ曲率半径が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載のダイヤフラム。
金属薄板により成形され、フランジ部及び前記フランジ部の一方の側に突出するよう設けられた突出部を有する、パルセーションダンパに用いられるダイヤフラムであって、
前記突出部は、中央湾曲部及び前記中央湾曲部の径方向外側に環状に設けられる少なくとも１つの環状湾曲部を有し、
前記中央湾曲部と少なくとも１つの前記環状湾曲部は、前記突出部の外壁側の圧力と内壁側の圧力とが同じ状態のとき、前記ダイヤフラムの中心線を含む仮想平面で切断した断面において、いずれも湾曲するように形成されると共に、前記中央湾曲部と少なくとも１つの前記環状湾曲部の曲率中心はいずれも前記突出部の突出方向とは反対側に位置し、かつ前記中央湾曲部の曲率中心は当該ダイヤフラムの中心線上に位置することを特徴とするダイヤフラム。
請求項１ないし４のいずれかに記載のダイヤフラムを２つ接合することにより閉空間を形成したことを特徴とするパルセーションダンパ。
請求項１ないし４のいずれかに記載のダイヤフラムと前記ダイヤフラムとは異なる他の部材とを接合することにより閉空間を形成したことを特徴とするパルセーションダンパ。
前記他の部材は、請求項１ないし４のいずれかに記載のダイヤフラムとは異なる形状のダイヤフラムであることを特徴とする請求項６に記載のパルセーションダンパ。
前記他の部材は、平板であることを特徴とする請求項６に記載のパルセーションダンパ。
前記閉空間には、不活性ガスが充填されていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載のパルセーションダンパ。