JP2018189073A - パルセーションダンパおよび燃料ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減衰性能を細かく調整できるようにしたパルセーションダンパを提供する。
【解決手段】パルセーションダンパ５０は、燃料が流入する燃料室５１ａを内部に形成するケース５１と、燃料室５１ａに配置され、燃料の圧力脈動を減衰させるダンパユニット６０と、を備える。ダンパユニット６０は、燃料の圧力を受けて弾性変形するダイアフラム６１およびプレート６２を有する。プレート６２は、ダイアフラム６１に比べて高剛性の板状であり、ダイアフラム６１との間でガス封入室６１ａを形成するようにダイアフラム６１に接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、燃料ポンプで生じる燃料の圧力脈動を減衰させるパルセーションダンパ、および燃料ポンプ装置に関する。

特許文献１には、燃料ポンプで生じる燃料の圧力脈動をパルセーションダンパで減衰させることで、圧力脈動によって生じる騒音や、配管部品の破損、摩耗の懸念を低減させる技術が開示されている。パルセーションダンパは、燃料が流入する燃料室を内部に形成するケースと、燃料室に配置された２枚のダイアフラムとを備える。２枚のダイアフラムは、互いに接合されてガス封入室を内部に形成し、燃料の圧力を受けて弾性変形することで、圧力脈動を減衰させる。

特開２０１３−６０９４５号公報

ここで、圧力脈動を減衰させる性能（減衰性能）が要求される性能（要求性能）に対して不足する場合には、ダイアフラムを大きくして減衰性能を高くすればよく、逆に、減衰性能が過剰の場合には、ダイアフラムを小さくして小型化を図ればよい。しかし、このようにダイアフラムの大きさや形状を調整することで減衰性能を調整しようとすると、減衰性能の異なるパルセーションダンパ毎に異なる大きさのダイアフラムを準備する必要が生じるので、パルセーションダンパの製造効率が悪くなる。

この問題に対し本発明者らは、２枚１組のダイアフラムで構成されているダンパユニットを、１つの燃料室に複数配置する構造を検討した。これによれば、ダンパユニットの数を調整することで減衰性能を調整することができるので、異なる大きさのダイアフラムを準備することを不要にでき、パルセーションダンパの製造効率を向上できる。

しかしながら、この構造では、１つのダンパユニットに２枚のダイアフラムが存在するので、ダンパユニットの数を増減させるとダイアフラムの数が２倍で増減することになる。よって、減衰性能を細かく調整することが困難であり、調整の分解能が粗くなる。また、上下に弾性変形するダイアフラムを配置するため、複数ダンパユニットの設置が容易ではない。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、減衰性能を細かく調整できるようにしたパルセーションダンパおよび燃料ポンプ装置を提供することにある。

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示される第１発明は、燃料が流入する燃料室（５１ａ）を内部に形成するケース（５１）と、燃料室に配置され、燃料の圧力脈動を減衰させるダンパユニット（６０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４）と、を備え、
ダンパユニットは、燃料の圧力を受けて弾性変形するダイアフラム（６１）と、ダイアフラムに比べて高剛性の板状であり、ダイアフラムとの間でガス封入室（６１ａ）を形成するようにダイアフラムに接合されているプレート（６２、６２０、６２１、６２２）と、を有するパルセーションダンパである。

開示される第２発明は、燃料通路（１０ａ）が内部に形成されたポンプボデー（１０）を備えるとともに燃料通路を流通する燃料を圧縮して吐出する燃料ポンプ（Ｐ）と、燃料通路の燃料の圧力脈動を低減するパルセーションダンパ（５０）と、を備える燃料ポンプ装置において、
パルセーションダンパは、燃料が流入する燃料室（５１ａ）を内部に形成するケース（５１）と、燃料室に配置され、燃料の圧力脈動を減衰させるダンパユニット（６０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４）と、を備え、
ダンパユニットは、燃料の圧力を受けて弾性変形するダイアフラム（６１）と、ダイアフラムに比べて高剛性の板状であり、ダイアフラムとの間でガス封入室（６１ａ）を形成するようにダイアフラムに接合されているプレート（６２、６２０、６２１、６２２）と、を有する燃料ポンプ装置である。

上記第１発明および第２発明によれば、高剛性のプレートにダイアフラムを接合した構造のダンパユニットを備え、ダイアフラムとプレートの間でガス封入室を形成している。そのため、１つのダンパユニットに１つのダイアフラムが存在する構造にできるので、ダンパユニットの数を調整することで減衰性能を調整するにあたり、ダンパユニットを増減させた数と同じだけダイアフラムの数も増減することになる。よって、パルセーションダンパの減衰性能を細かく調整できる。

本発明の第１実施形態に係る燃料ポンプ装置がエンジンに搭載された状態を示す断面図。 図１に示すパルセーションダンパ単体を表す断面図。 本発明の第２実施形態に係るダンパユニット単体および弾性支持体を表す断面図。 本発明の第３実施形態に係るダンパユニット単体および弾性支持体を表す断面図。 本発明の第４実施形態に係るダンパユニットおよび弾性支持体を表す断面図。 本発明の第５実施形態に係るダンパユニットおよびケースを表す断面図。 本発明の第６実施形態に係るダンパユニット単体および弾性支持体を表す断面図。

以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

（第１実施形態）
図１に示す燃料ポンプ装置は、車両用の内燃機関（エンジンＥ）に適用されたものであり、燃料ポンプＰおよびパルセーションダンパ５０を備える。燃料ポンプＰは、エンジンＥの燃焼に用いる燃料を圧縮して吐出するものである。エンジンＥは圧縮自着火式であり、燃料ポンプ装置が圧縮して吐出する燃料は軽油である。燃料ポンプＰは、以下に説明するポンプボデー１０、ピストン２０、調量弁ユニット３０を有し、パルセーションダンパ５０はポンプボデー１０に取り付けられている。

ポンプボデー１０の内部には燃料通路１０ａが形成されている。燃料通路１０ａには、第１低圧通路Ｌ１、第２低圧通路Ｌ２、第３低圧通路Ｌ３、圧縮室Ｈ１および高圧通路Ｈ２が含まれている。図示しない燃料タンクから燃料ポンプＰへ流入した燃料は、第１低圧通路Ｌ１、第２低圧通路Ｌ２、パルセーションダンパ５０および第３低圧通路Ｌ３を順に流れて圧縮室Ｈ１へ流入し、ピストン２０により圧縮される。ピストン２０によって圧縮された高圧燃料は、高圧通路Ｈ２から吐出され、図示しないコモンレールへ供給される。なお、コモンレールへ供給された高圧燃料は、燃料噴射弁からエンジンＥの燃焼室へ噴射される。

ポンプボデー１０は、鍛造成形品に穴あけ加工等を施して形成された金属製であり、以下に説明する高圧ポート部１１、ダンパ取付部１２、調量弁取付部１３およびシリンダ１５を有する。

高圧ポート部１１は高圧通路Ｈ２を内部に形成し、高圧ポート部１１には図示しない高圧配管が接続される。また、高圧通路Ｈ２には圧力弁２１が取り付けられており、圧縮室Ｈ１で加圧された燃料が所定圧力以上になると、圧力弁２１が開弁して高圧燃料が高圧ポート部１１から吐出される。高圧ポート部１１は、ピストン２０の軸線方向に対して直交する方向に延びる形状である。上記軸線方向とは、ピストン２０の往復移動方向であってピストン２０の軸線Ｃ１に沿う方向のことである。

調量弁取付部１３は、ピストン２０の軸線方向に突出する形状である。調量弁取付部１３の内部には、調量弁ユニット３０が取り付けられる取付穴１３ａが形成されている。

調量弁ユニット３０は、調量弁３１、電磁コイル３３、固定コア３４、可動コア３５およびコア用ばね３６を有する。調量弁３１は、圧縮室Ｈ１への流入口３２を開閉して圧縮させる燃料の量を調節する。調量弁３１は、往復移動可能な状態で調量弁ユニット３０に組み付けられている。調量弁３１の往復移動方向つまり調量弁３１の軸線が、ピストン２０の軸線Ｃ１と一致する向きとなるように、調量弁ユニット３０は調量弁取付部１３に取り付けられている。

電磁コイル３３に通電すると、固定コア３４および可動コア３５に磁束が生じ、固定コア３４および可動コア３５は磁気回路を形成し、可動コア３５は磁気吸引力により固定コア３４へ吸引される。このように吸引される可動コア３５は、調量弁３１とともに連動するが、コア用ばね３６は、磁気吸引力とは別の向きに弾性力を可動コア３５と調量弁３１へ付与する。したがって、電磁コイル３３へ通電すると、磁気吸引力により可動コア３５と調量弁３１は弾性力に抗して一方へ移動する。電磁コイル３３への通電を停止させると、弾性力により可動コア３５と調量弁３１は他方へ移動する。具体的には、調量弁３１は、通電により閉弁し、通電停止により調量弁３１は開弁するノーマリオープン式である。電磁コイル３３への通電は、図示しない制御装置により制御される。

燃料ポンプ装置はエンジンＥの所定箇所に組み付けられる。例えば、エンジンＥのクランク軸を内部に収容して支持するクランクケースＥ１に、燃料ポンプ装置は組み付けられる。このように組み付けられた状態で、エンジンＥの駆動力が図示しないカムを介してピストン２０に伝達され、エンジンＥ運転時には常時、ピストン２０はシリンダ１５内を往復移動する。

ダンパ取付部１２は、ピストン２０の軸線方向に対して直交する方向に突出する形状である。ダンパ取付部１２の突出端面には、第１低圧通路Ｌ１の先端および第２低圧通路Ｌ２の先端が開口している。

パルセーションダンパ５０は、ケース５１、弾性支持体５２および複数のダンパユニット６０を有する。ケース５１は、有底円筒形状の金属製であり、ダンパ取付部１２に取り付けられて内部に燃料室５１ａを形成する。ケース５１は、溶接またはねじ締結によりダンパ取付部１２に取り付けられている。燃料室５１ａは、第１低圧通路Ｌ１および第２低圧通路Ｌ２から流入する低圧燃料で満たされている。

弾性支持体５２および複数のダンパユニット６０は、燃料室５１ａにおいて所定方向（図２の左右方向）に並べて配置されている。弾性支持体５２は、金属製あるいはゴム製であり、ケース５１の底面に固定されている。複数のダンパユニット６０は、弾性支持体５２とダンパ取付部１２の間で挟み付けられている。本実施形態では、複数のダンパユニット６０は互いに固定されることなく、弾性支持体５２とダンパ取付部１２との間で挟持されているが、溶接等により互いに固定されていてもよい。

図２に示すように、複数のダンパユニット６０の各々は、以下に説明するダイアフラム６１、プレート６２およびスペーサ６３を有する。各々のダンパユニット６０の構成および形状は、互いに同じである。

ダイアフラム６１は、薄膜状の金属板をプレス成形したカップ形状であり、燃料室５１ａへ流入した燃料の圧力を受けて弾性変形する。プレート６２は、金属製の板形状であり、ダイアフラム６１との間でガス封入室６１ａを形成するようにダイアフラム６１に接合されている。ガス封入室６１ａには、大気圧よりも高圧のガスが封入されている。より具体的に説明すると、ダイアフラム６１およびプレート６２は、プレート６２の板面に対して垂直な方向（図２の左右方向）から見て円形である。ダイアフラム６１は開口部を有するカップ形状であり、上記開口部はプレート６２で覆われて閉塞されている。そして、ダイアフラム６１の外周縁部（フランジ部）をプレート６２に溶接することで上記接合が為され、ダイアフラム６１のカップ内部とプレート６２で閉塞された内部空間が、上記ガス封入室６１ａに相当する。

プレート６２は、ダイアフラム６１に比べて高剛性である。具体的には、プレート６２の板厚寸法がダイアフラム６１の膜厚寸法よりも大きく、プレート６２の曲げ剛性がダイアフラム６１の曲げ剛性よりも高い。

スペーサ６３は、円筒形状の金属製であり、スペーサ６３の一方の円筒端面がダイアフラム６１の上記フランジ部に接合されている。このように、ダイアフラム６１、プレート６２およびスペーサ６３は、互いに溶接接合されて一体化され、ダンパユニット６０を形成する。スペーサ６３の他方の円筒端面は、隣り合うダンパユニット６０のプレート６２に当接している。これにより、隣り合うダイアフラム６１の所定方向における離間距離が規定される。スペーサ６３の円筒内周面はダイアフラム６１に対向している。

複数のダンパユニット６０のうちダンパ取付部１２に対向するダンパユニット６０（上流側ダンパユニット）については、ダンパ取付部１２の端面、スペーサ６３の内周面およびダイアフラム６１に囲まれたダンパ室６３ｂを形成する（図１参照）。スペーサ６３には径方向に貫通する貫通穴６３ａが、周方向に複数形成されている。したがって、燃料室５１ａ内の燃料は、貫通穴６３ａを通じてダンパ室６３ｂ内に流出入する。複数のダンパユニット６０のうち上流側ダンパユニット以外のダンパユニット６０（他のダンパユニット）については、隣のダンパユニット６０のプレート６２、スペーサ６３の内周面およびダイアフラム６１に囲まれたダンパ室６３ｂを形成する。

なお、上流側ダンパユニットが有するスペーサ６３は、ダンパ取付部１２とダイアフラム６１との離間距離を規定し、この場合、上流側ダンパユニットに対向する「対向部材」は、ポンプボデー１０のダンパ取付部１２に相当する。他のダンパユニットが有するスペーサ６３は、隣のダンパユニット６０が有するプレート６２との離間距離を規定し、この場合、他のダンパユニットに対向する「対向部材」は、隣のダンパユニット６０のプレート６２に相当する。

ダンパ室６３ｂの燃料の圧力（燃圧）は脈動している。具体的には、上記燃圧は所定周期で変化しており、経過時間に対する圧力の変化を表した圧力波形には、複数の周波数成分の波形が重畳している。このような燃圧の脈動に応じてダイアフラム６１が所定方向に弾性変形することで、燃圧の脈動はダイアフラム６１に吸収されて低減する。なお、プレート６２の弾性変形は、ダイアフラム６１の弾性変形に比べれば無視できる程度に小さいので、燃圧脈動の低減には寄与していない。

次に、燃料ポンプＰの作動について説明する。

電磁コイル３３への通電を制御する図示しない制御装置は、ピストン２０が下降する期間には調量弁３１を開弁させる。これにより、第１低圧通路Ｌ１、ダンパ室６３ｂを含む燃料室５１ａ、第２低圧通路Ｌ２、第３低圧通路Ｌ３を順に流れた低圧燃料が、流入口３２から圧縮室Ｈ１へ吸入される。

その後、制御装置は、ピストン２０が上昇を開始してから所望の調量期間が経過するまでは、調量弁３１を開弁させる。これにより、調量期間では、圧縮室Ｈ１の低圧燃料が流入口３２から流出し、第３低圧通路Ｌ３、第２低圧通路Ｌ２、燃料室５１ａおよび第１低圧通路Ｌ１の側へ押し戻される。このように押し戻される燃料の圧力は脈動する。この圧力脈動は、第３低圧通路Ｌ３の燃料、第２低圧通路Ｌ２の燃料、燃料室５１ａの燃料に順に伝播する。そして、燃料室５１ａの燃料に伝播した燃圧の脈動は、ダイアフラム６１により吸収されて低減される。これにより燃圧脈動による騒音や、配管部品の破損、摩耗の懸念が低減される。

その後、制御装置は、調量期間が経過した以降のピストン２０の上昇期間（圧縮期間）で調量弁３１を閉弁させる。これにより、圧縮期間では圧縮室Ｈ１の燃料が加圧されて高圧になり、所定圧以上になった時点で圧力弁２１が開弁して高圧通路Ｈ２から高圧燃料が吐出される。したがって、調量弁３１の閉弁タイミングを制御することで調量期間が制御され、これにより、圧縮期間で圧縮される燃料の量が調整される。

以上に説明した通り、本実施形態に係るパルセーションダンパ５０は、ケース５１内の燃料室５１ａに配置され、燃料の圧力脈動を減衰させるダンパユニット６０を備え、ダンパユニット６０はダイアフラム６１およびプレート６２を有する。そして、プレート６２は、ダイアフラム６１に比べて高剛性の板状であり、ダイアフラム６１との間でガス封入室６１ａを形成するようにダイアフラム６１に接合されている。

これによれば、燃料室５１ａに配置するダンパユニット６０の数を調整することで、ダイアフラム６１の大きさや形状を変更することなくパルセーションダンパ５０の減衰性能を調整できる。そして、１つのダンパユニット６０に１つのダイアフラム６１が存在する構造であるため、ダンパユニット６０の数を調整して減衰性能を調整するにあたり、ダンパユニット６０を増減させた数と同じだけダイアフラム６１の数も増減することになる。よって、本実施形態に反して１つのダンパユニット６０に２つのダイアフラム６１が存在する構造の場合と比較して、パルセーションダンパ５０の減衰性能を細かく調整できる。

さらに本実施形態では、対向部材とダイアフラム６１との所定方向における離間距離を規定するスペーサ６３を備え、このスペーサ６３は、ダンパユニット６０に固定されて一体化されている。そのため、製造作業者がパルセーションダンパ５０の組み付け作業を実施するにあたり、スペーサ６３とダンパユニット６０とを別々にケース５１内に挿入することを不要にできる。

さらに本実施形態では、ダンパユニット６０は、燃料室５１ａにて所定方向に複数並べて配置されている。そして、各々のダンパユニット６０の構成および形状は、互いに同じである。そのため、異なる形状のダンパユニット６０を準備することを不要にできるので、パルセーションダンパ５０の製造効率を向上できる。

さらに、本実施形態に係る燃料ポンプ装置では、パルセーションダンパ５０は、ダイアフラム６１が弾性変形する方向（所定方向）がピストン２０の軸線Ｃ１に対して交差する向きとなるように配置されている。そのため、ピストン２０の軸線Ｃ１上に調量弁３１を配置でき、軸線Ｃ１に対して交差する向きに調量弁３１を配置した場合に比べて、燃料吐出後に残る高圧燃料の体積を減少させることができる。近年では燃料ポンプＰの高圧力化が進む傾向にあり、圧縮室Ｈ１での圧力が高いほど、上記体積を減少させ、損失の低減を図ることが望まれる。よって、ピストン２０の軸線Ｃ１上に調量弁３１を配置した本実施形態によれば、上記体積を小さくでき、損失を低減できる。

さらに、本実施形態では、高剛性のプレート６２は、複数のダンパユニット６０を設置するにあたり、隣接するダンパユニット６０との組付け機能を有する。具体的には、プレート６２がスペーサ６３に接合されて組み付けられている。そのため、組付け機能を発揮させる専用の部材を要することなく複数のダンパユニット６０を設置できるので、その設置を容易に実現できる。また、高剛性のプレート６２は、燃料室５１ａを形成する部材としても機能をも有するので、パルセーションダンパ５０の大型化を抑制できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態に係るプレート６２は、凹凸を有しない平坦な板形状である。これに対し、本実施形態に係るダンパユニット６００が有するプレート６２０には、ガス封入室６１ａを拡大させる向きに突出した形状の凸部（拡大凸部６２０ａ）が形成されている（図３参照）。具体的には、板厚が均一な金属板をプレス加工して、拡大凸部６２０ａを有したプレート６２０を成形させている。拡大凸部６２０ａの内壁面６２０ｂに囲まれた容積の分だけ、ガス封入室６１ａの容積は拡大されている。

拡大凸部６２０ａは、プレート６２０の板面に対して垂直な方向から見て、プレート６２０の中心線Ｃ２を囲む環状に形成されている。したがって、ガス封入室６１ａの容積が拡大する部分は、プレート６２０の中心線Ｃ２を囲むように環状に延びる形状である。

なお、図３ではケース５１の図示を省略しているが、本実施形態に係るパルセーションダンパの構造は、上記第１実施形態のダンパユニット６０および弾性支持体５２を図３に示すダンパユニット６００および弾性支持体５２０に置き替えた構造である。

また、上記第１実施形態に係る弾性支持体５２は、プレート６２の中心を含む領域に配置されている。これに対し、本実施形態に係る弾性支持体５２０は、プレート６２０の中心線Ｃ２を除く領域であって、拡大凸部６２０ａの径方向外側の領域に配置されている。さらに、本実施形態に係る弾性支持体５２０はコイルスプリングである。なお、コイルスプリングに替えて、スプリングワッシャを用いてもよいし、環状のゴム製シートを用いてもよい。

以上に説明した通り、本実施形態に係るパルセーションダンパのプレート６２０には、ガス封入室６１ａを拡大させる向きに突出した形状の拡大凸部６２０ａが形成されている。そのため、拡大凸部６２０ａの形状および大きさを調整することで、ガス封入室６１ａの容積を調整して、パルセーションダンパの減衰性能を調整できる。よって、ダイアフラム６１の大きさや形状を変更することなくパルセーションダンパの減衰性能を調整できる。例えば、拡大凸部６２０ａを大きくするように調整すれば、ガス封入室６１ａの容積が大きくなる。その結果、その容積拡大量に応じた分だけ脈動圧を受けた際の内部ガス圧の上昇する割合が小さくなるため、ダイアフラム６１の変形量が大きくなり、減衰性能が向上する。但し、その背反として、繰り返し応力に対して、ダイアフラム６１に要求される強度が大きくなる。

また、拡大凸部６２０ａを有するプレート６２０を用いたダンパユニット６００と、拡大凸部６２０ａを有していないプレート６２を用いたダンパユニットとで、減衰性能の異なるダンパユニットを提供できる。よって、これらのダンパユニットのダイアフラム６１の大きさや形状を変更することなく、パルセーションダンパの減衰性能を調整できる。

さらに、本実施形態に係る拡大凸部６２０ａは、プレート６２０の中心線Ｃ２を囲む環状に形成されているので、拡大凸部６２０ａが、プレート６２０の曲げ変形に対する剛性を高めるリブとして機能することとなる。よって、プレート６２０の曲げ変形に起因した減衰性能のばらつきを抑制できる。

（第３実施形態）
上記第２実施形態に係るプレート６２０には、ガス封入室６１ａを拡大させる向きに突出した拡大凸部６２０ａが形成されている。これに対し、本実施形態に係るダンパユニット６０１が有するプレート６２１には、ガス封入室６１ａを縮小させる向きに突出した形状の凸部（縮小凸部６２１ａ）が形成されている（図４参照）。具体的には、板厚が均一な金属板をプレス加工して、縮小凸部６２１ａを有したプレート６２１を成形させている。縮小凸部６２１ａの容積の分だけ、ガス封入室６１ａの容積は縮小されている。

縮小凸部６２１ａは、プレート６２１の板面に対して垂直な方向から見て、プレート６２１の中心線Ｃ２を囲む環状に形成されている。したがって、ガス封入室６１ａの容積が縮小する部分は、プレート６２１の中心線Ｃ２を囲むように環状に延びる形状である。

以上に説明した通り、本実施形態に係るパルセーションダンパのプレート６２１には、ガス封入室６１ａを縮小させる向きに突出した形状の縮小凸部６２１ａが形成されている。そのため、縮小凸部６２１ａの形状および大きさを調整することで、ガス封入室６１ａの容積を調整して、パルセーションダンパの減衰性能を調整できる。よって、ダイアフラム６１の大きさや形状を変更することなくパルセーションダンパの減衰性能を調整できる。例えば、縮小凸部６２１ａを大きくするように調整すれば、ガス封入室６１ａの容積が小さくなる。その結果、その容積縮小量に応じた分だけダイアフラム６１の変形量が小さくなり、減衰性能が低下することになるが、繰り返し応力に対して、ダイアフラム６１に要求される強度を小さくすることができる。

また、縮小凸部６２１ａを有するプレート６２１を用いたダンパユニット６０１と、縮小凸部６２１ａを有していないプレート６２を用いたダンパユニットとで、減衰性能の異なるダンパユニットを提供できる。よって、これらのダンパユニットのダイアフラム６１の大きさや形状を変更することなく、パルセーションダンパの減衰性能を調整できる。

さらに、本実施形態に係る縮小凸部６２１ａは、プレート６２１の中心線Ｃ２を囲む環状に形成されているので、縮小凸部６２１ａが、プレート６２１の曲げ変形に対する剛性を高めるリブとして機能することとなる。よって、プレート６２１の曲げ変形に起因した減衰性能のばらつきを抑制できる。

（第４実施形態）
本実施形態に係るパルセーションダンパは、図３に示すスペーサ６３を、図５に示す構造のスペーサ６３０に置き替えた構造である。スペーサ６３０は、板厚が均一な金属板をプレス加工することにより、円筒部６３０ｃ、フランジ部６３０ｄおよび規制部６３０ｅを有する形状に形成されている。

円筒部６３０ｃは所定方向に延びる円筒形状であり、隣り合うダイアフラム６１の所定方向における離間距離は、円筒部６３０ｃの軸方向長さに規定される。フランジ部６３０ｄは、円筒部６３０ｃの一端から径方向外側に延びる円環形状であり、ダイアフラム６１のフランジ部分６１ｂまたはプレート６２０に接合されている。

規制部６３０ｅは、円筒部６３０ｃの他端から径方向内側に延びる円環形状であり、隣り合うダンパユニット６０３のプレート６２０のうち、拡大凸部６２０ａの外周側に位置する部分に当接する。規制部６３０ｅの中央部分には貫通穴６３０ｆが形成されており、貫通穴６３０ｆには、隣り合うダンパユニット６０３の拡大凸部６２０ａが挿入されている。このように、拡大凸部６２０ａが貫通穴６３０ｆに挿入されて嵌め込まれることで、拡大凸部６２０ａの外周面と規制部６３０ｅの内周面とが当接する。これにより、隣り合うダンパユニット６０３は、所定方向に対して垂直な方向（径方向）に互いに相対移動することを、規制部６３０ｅにより規制される。

但し、複数のダンパユニット６０３のうち弾性支持体５２０に隣接するダンパユニット６０３については、拡大凸部６２０ａの外周面が弾性支持体５２０に当接する。そして、弾性支持体５２０はケース５１に固定されているので、ダンパユニット６０３は、ケース５１に対して径方向に移動することを規制される。複数のダンパユニット６０３は、弾性支持体５２０の弾性力により所定方向に押し付けられ、ダンパ取付部１２とケース５１との間で挟持されている。

以上により、本実施形態によれば、隣り合うダイアフラム６１の所定方向における離間距離は、スペーサ６３０によって規定される。そして、スペーサ６３０は、拡大凸部６２０ａに当接することで、ダンパユニット６０３が所定方向に対して垂直な方向に移動することを規制する規制部６３０ｅを有する。よって、プレート６２０の拡大凸部６２０ａを利用してダンパユニット６０３を径方向に位置決めできる。

（第５実施形態）
上記第４実施形態では、スペーサ６３０の貫通穴６３０ｆに拡大凸部６２０ａを挿入している。これに対し本実施形態では、スペーサ６３０と拡大凸部６２０ａとが当接する構造を、以下に説明するように変更している。具体的には、本実施形態に係るパルセーションダンパは、図５に示すスペーサ６３０およびプレート６２０の形状を、図６に示すスペーサ６３１およびプレート６２２の形状に変更している。

スペーサ６３１は、板厚が均一な金属板をプレス加工することにより、円筒部６３１ｃ、フランジ部６３１ｄおよび規制部６３１ｅを有する形状に形成されている。円筒部６３１ｃは所定方向に延びる円筒形状であり、隣り合うダイアフラム６１の所定方向における離間距離は、円筒部６３１ｃの軸方向長さに規定される。フランジ部６３１ｄは、円筒部６３１ｃの一端から径方向外側に延びる円環形状であり、ダイアフラム６１のフランジ部分６１ｂまたはプレート６２２に接合されている。

規制部６３１ｅは、円筒部６３１ｃの他端から径方向内側に延びる円環形状であり、隣り合うダンパユニット６０４のプレート６２２のうち、拡大凸部６２２ａの外周側に位置する部分に当接する。

凹部６３１ｇには、隣り合うダンパユニット６０４の拡大凸部６２２ａが挿入されている。このように、拡大凸部６２２ａが凹部６３１ｇに挿入されることで、拡大凸部６２２ａの外周面（当接面６２２ｔ）と凹部６３１ｇの周壁面（当接面６３１ｔ）とが当接する。これらの当接面６２２ｔ、６３１ｔは、所定方向に対して同じ向きに傾斜するテーパ形状であり、スペーサ６３１およびプレート６２２の中心線Ｃ２周りに環状に延びる形状である。このようにプレート６２２の当接面６２２ｔとスペーサ６３１の当接面６３１ｔとが当接することにより、隣り合うダンパユニット６０４は、所定方向に対して垂直な方向（径方向）に互いに相対移動することを、規制部６３１ｅにより規制される。

但し、複数のダンパユニット６０４のうち弾性支持体５２０に隣接するダンパユニット６０４については、拡大凸部６２２ａの当接面６２２ｔが弾性支持体５２０に当接する。そして、弾性支持体５２０はケース５１に固定されているので、ダンパユニット６０４は、ケース５１に対して径方向に移動することを規制される。複数のダンパユニット６０４は、弾性支持体５２０の弾性力により所定方向に押し付けられ、ダンパ取付部１２とケース５１との間で挟持されている。

以上により、本実施形態によれば、隣り合うダイアフラム６１の所定方向における離間距離は、スペーサ６３１によって規定される。そして、スペーサ６３１は、拡大凸部６２２ａに当接することで、ダンパユニット６０４が所定方向に対して垂直な方向に移動することを規制する規制部６３１ｅを有する。よって、プレート６２２の拡大凸部６２２ａを利用してダンパユニット６０４を径方向に位置決めできる。

さらに本実施形態では、規制部６３１ｅのうち拡大凸部６２２ａに当接する当接面６３１ｔは、所定方向に対して傾斜するテーパ形状である。したがって、ケース５１内の所定位置に複数のダンパユニット６０４を配置する作業性が、以下に説明するように向上する。すなわち、図６に示すように複数のダンパユニット６０４の中心線Ｃ２がずれた状態でダンパユニット６０４を所定方向（図６の左右方向）に押し付けた場合であっても、図６中の矢印に示すように、ダンパユニット６０４は調芯される。換言すれば、テーパ形状である互いの当接面６２２ｔ、６３１ｔが押し付け合うことで、互いの中心線Ｃ２が一致する向きにダンパユニット６０４が径方向に移動して調芯される。よって、ダンパユニット６０４を配置する作業を実施するにあたり、プレート６２２の拡大凸部６２２ａを利用してダンパユニット６０４を調芯でき、上記配置の作業性を向上できる。

（第６実施形態）
本実施形態のダンパユニット６０２は、図７に示す弾性体６４を有する。弾性体６４は、ゴム製または発泡樹脂製であり、ダイアフラム６１の中心線Ｃ２の周りに環状に延びる形状である。本実施形態に係るダンパユニット６０２は、弾性体６４を有する点を除けば、上記第１実施形態に係るダンパユニット６０と構造、形状および大きさを同じくする。弾性体６４は、ダイアフラム６１およびプレート６２の間で挟持されている。

以上により、本実施形態によれば、図２に示す構造のダンパユニット６０に弾性体６４を設けることで、減衰性能の異なるダンパユニット６０２を提供できる。よって、これらのダンパユニット６０、６０２のダイアフラム６１の大きさや形状を変更することなく、パルセーションダンパ５０の減衰性能を調整できる。

（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

図１に示すパルセーションダンパ５０は、ピストン２０の直上に調量弁３１が配置された燃料ポンプＰに適用されている。これに対し、調量弁３１の軸線がピストン２０の軸線Ｃ１と交差する向き（例えば直角の向き）となるように調量弁３１が配置された燃料ポンプに適用されていてもよい。或いは、調量弁３１の軸線がピストン２０の軸線Ｃ１からずれた位置となるように調量弁３１が配置された燃料ポンプに適用されていてもよい。

上記各実施形態では、ダイアフラム６１の中心線Ｃ２方向（弾性変形方向）が、ピストン２０の軸線Ｃ１方向に対して交差する向き（例えば直角の向き）となるように、パルセーションダンパ５０はポンプボデー１０に取り付けられている。これに対し、上記弾性変形方向がピストン２０の軸線Ｃ１方向に対して平行となるように、パルセーションダンパ５０はポンプボデー１０に取り付けられていてもよい。

上記各実施形態では、燃料を圧縮して吐出する燃料ポンプＰに搭載されたパルセーションダンパに本発明を適用させている。これに対し、燃料タンクから燃料ポンプＰに至る燃料配管や燃料ポンプＰから燃料噴射弁に至る燃料配管途中に搭載されたパルセーションダンパに適用させてもよい。また、以下に説明するコモンレールやデリバリパイプに搭載されたパルセーションダンパに適用させてもよい。コモンレールおよびデリバリパイプとは、燃料ポンプＰから吐出された燃料を蓄圧して、内燃機関の各気筒に設けられている燃料噴射弁へ蓄圧した燃料を分配する蓄圧容器である。

上記各実施形態では、複数のダンパユニットを燃料室５１ａに配置しているが、燃料室５１ａに配置されているダンパユニットは１つであってもよい。また、複数のダンパユニットを配置する場合、各々のダンパユニットのダイアフラム６１が同一形状であれば、プレートやスペーサの形状はダンパユニット毎に異なっていてもよい。例えば、拡大凸部６２０ａによる拡大容積を全て同じにしてもよいし異ならせても良い。縮小凸部６２１ａによる縮小容積を全て同じにしてもよいし異ならせても良い。各実施形態のプレート６２、６２０、６２１、６２２を、１つのパルセーションダンパに組み合わせて用いてもよい。

上記各実施形態では、ダイアフラム６１に対して第２低圧通路Ｌ２の反対側にプレートが位置する向きに、ダンパユニットは配置されているが、その逆向きにダンパユニットが配置されていてもよい。

上記各実施形態では、スペーサは、ダイアフラム６１またはプレートに固定されて、ダンパユニットに一体化されているが、上記固定を廃止して、ダンパユニットと別体にスペーサを構成してもよい。この場合、ダンパユニットとスペーサを別々に燃料室５１ａへ挿入配置することになる。

１０ ポンプボデー、 １０ａ 燃料通路、 １２ 対向部材、 ５０ パルセーションダンパ、 ５１ ケース、 ５１ａ 燃料室、 ６０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４ ダンパユニット、 ６１ ダイアフラム、 ６１ａ ガス封入室、 ６２ プレート、 ６２ 対向部材、 ６２、６２０ プレート、 ６２０ａ 凸部、 ６２１ プレート、 ６２１ａ 凸部、 ６２２ プレート、 ６２２ａ 凸部、 ６３、６３０ スペーサ、 ６３０ｅ 規制部、 ６３１ スペーサ、 ６３１ｅ 規制部、 ６３１ｔ 当接面、 Ｐ 燃料ポンプ。

Claims (8)

1. 燃料が流入する燃料室（５１ａ）を内部に形成するケース（５１）と、
   前記燃料室に配置され、燃料の圧力脈動を減衰させるダンパユニット（６０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４）と、
   を備え、
   前記ダンパユニットは、
   燃料の圧力を受けて弾性変形するダイアフラム（６１）と、
   前記ダイアフラムに比べて高剛性の板状であり、前記ダイアフラムとの間でガス封入室（６１ａ）を形成するように前記ダイアフラムに接合されているプレート（６２、６２０、６２１、６２２）と、
   を有するパルセーションダンパ。
2. 前記プレートには、前記ガス封入室を拡大または縮小させる向きに突出した形状の凸部（６２０ａ、６２２ａ、６２１ａ）が形成されている請求項１に記載のパルセーションダンパ。
3. 前記ダンパユニットは、前記燃料室にて所定方向に複数並べて配置され、
   隣り合う前記ダイアフラムの前記所定方向における離間距離を規定するスペーサ（６３、６３０、６３１）を備え、
   前記スペーサは、前記凸部に当接することで、前記ダンパユニットが前記所定方向に対して垂直な方向に移動することを規制する規制部（６３０ｅ、６３１ｅ）を有する請求項２に記載のパルセーションダンパ。
4. 前記規制部のうち前記凸部に当接する当接面（６３１ｔ）は、前記所定方向に対して傾斜するテーパ形状である請求項３に記載のパルセーションダンパ。
5. 前記凸部は、前記プレートの中心を囲む環状に形成されている請求項２〜４のいずれか１つに記載のパルセーションダンパ。
6. 前記ダイアフラムに対して前記プレートの反対側に対向する対向部材（１２、６２）と前記ダイアフラムとの離間距離を規定するスペーサ（６３、６３０、６３１）を備え、
   前記スペーサは、前記ダンパユニットに固定されて一体化されている請求項１または２に記載のパルセーションダンパ。
7. 前記ダンパユニットは、前記燃料室にて複数並べて配置されている請求項１〜６のいずれか１つに記載のパルセーションダンパ。
8. 燃料通路（１０ａ）が内部に形成されたポンプボデー（１０）を備えるとともに前記燃料通路を流通する燃料を圧縮して吐出する燃料ポンプ（Ｐ）と、
   前記燃料通路の燃料の圧力脈動を低減するパルセーションダンパ（５０）と、を備える燃料ポンプ装置において、
   前記パルセーションダンパは、
   燃料が流入する燃料室（５１ａ）を内部に形成するケース（５１）と、
   前記燃料室に配置され、燃料の圧力脈動を減衰させるダンパユニット（６０、６００、６０１、６０２、６０３、６０４）と、
   を備え、
   前記ダンパユニットは、
   燃料の圧力を受けて弾性変形するダイアフラム（６１）と、
   前記ダイアフラムに比べて高剛性の板状であり、前記ダイアフラムとの間でガス封入室（６１ａ）を形成するように前記ダイアフラムに接合されているプレート（６２、６２０、６２１、６２２）と、
   を有する燃料ポンプ装置。

Images