JP6066483B2 - 燃料圧力の脈動低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用燃料噴射システムに使用する燃料圧力の脈動低減装置に関する。

内燃機関用燃料噴射システムには、複数の燃料噴射弁を設けたデリバリパイプに高圧ポンプからの燃料を供給し、各燃料噴射弁に設けた電磁弁の開閉時期を制御装置により制御することによって燃料の噴射量及び噴射時期を制御するものと、複数の燃料噴射弁を設けたデリバリパイプに内燃機関により駆動されるプランジャポンプからの燃料を供給し、制御装置により制御される電磁装置によりプランジャポンプの吸入弁の作動を制御し、これにより１ストローク当たりの吐出量が一定であるプランジャポンプから燃料供給通路側に戻す燃料の量と時期を制御して燃料の噴射量及び噴射時期を制御するものとがある。何れの場合にも管路内の燃料圧力の変動に起因する燃料噴射量の変動を減少させるために燃料圧力の脈動低減装置が設けられている。

前者の場合の燃料圧力の脈動低減装置としては、特許文献１に示すパルセーションダンパがあり、これは柔軟な樹脂または耐油ゴム（以下単に柔軟な樹脂等という）の薄膜により形成されてスプリングにより一方向に付勢されたダイヤフラムとケーシングとの間に形成した圧力室を有し、この圧力室がデリバリパイプの内部空間に連通されるようにデリバリパイプに取り付けられて使用されるものである。

後者の場合の燃料圧力の脈動低減装置としては、特許文献２に開示されたプランジャタイプの高圧ポンプのダンパ装置がある。これは図６に示すように、高圧ポンプのポンプハウジングと一体的に形成したダンパハウジング１に設けた浅い円筒状の凹部１ａの開口部に有底筒状の蓋部材２をかぶせ、溶接などにより液密に塞いで高圧ポンプの加圧室と連通する燃料室３を形成し、薄い金属板を浅いカップ状にプレス加工した２枚のダイヤフラム部材２１，２２の各外周に形成したフランジ部２１ａ，２２ａを全周にわたりシーム溶接などにより液密に溶着して内部に密閉空間を形成したパルセーションダンパ２０を燃料室３内に収容し、フランジ部２１ａ，２２ａを保持する例えば３個（図６では１個のみを示す）の取付部材４により支持したものである。

特開２００３−４２３３８号公報 特開２０１２−１８４７５７号公報

特許文献１の技術では、柔軟な樹脂等の薄膜よりなるダイヤフラムは柔軟性が高いので小形軽量で脈動吸収性能に優れた燃料圧力の脈動低減装置が得られるが、燃料であるガソリンに含まれる化学物質によりダイヤフラムが劣化するおそれと、燃料圧力の上昇に伴ってダイヤフラムの耐久性が低下するおそれがあった。この問題は柔軟な樹脂の材質を選択することによりある程度は解決することが可能であるが、燃料にはガソリンにアルコールその他の種々の化学物質を混合したものがあり、このような多種の燃料に対し劣化することがないダイヤフラム用の柔軟な樹脂等の材質を選択することはきわめて困難であった。

これに対し、特許文献２に記載された パルセーションダンパは薄い金属板を用いたものであるので、どのような燃料に対しても劣化しにくいので高い耐久性が得られる。しかしながら、薄い金属板は柔軟な樹脂等に比して柔軟性が低いので高い脈動吸収性能が要求される場合には小形軽量化が困難になるという問題があった。

また、特許文献２では、図６に示すように、高圧ポンプのポンプハウジングと一体的に形成したダンパハウジング１とそれに設けた凹部１ａの開口部にかぶせた有底筒状の蓋部材２の間の溶接は、蓋部材２の先端面２ａより多少離れた外周面を全周にわたり矢印Ｂに示すように半径方向外側から内向きにレーザービームを照射して両部材１，２を一体的にかつ液密に溶接結合して両部材１，２の間に形成される燃料室３を密閉している。この溶接結合のためには、レーザービームによりこの両部材１，２をそれらの間の当接面を越える深さまで局部的に溶融させる必要があるが、この溶融部の深さの制御は必ずしも容易ではなく、ときには溶融部の先端が燃料室３の内面近くまで達することがある。溶融部の先端部にはレーザービームの照射方向に飛散させようとする力が加わるので、溶融部の先端が燃料室３の内面に達すると、溶融したダンパハウジング１の一部が微細なスパッタとなって燃料室３の内面からレーザービームの照射方向に飛散し、パルセーションダンパ２０を収容する燃料室３内に侵入するおそれがあった。燃料室内へのスパッタの侵入は、たとえわずかであってもデリバリパイプに設けた燃料噴射弁の目詰まりの原因となるおそれがあった。

さらに、特許文献２のようなダンパ装置一体型の高圧ポンプでは、ポンプとダンパ装置の両方の特性は内燃機関の特性に合わせたものとしなければならない。ポンプまたはダンパ装置のどちらかの特性を変更するだけであっても、ダンパ装置一体型の高圧ポンプは新たな機種として設計しなければならないので、ダンパ装置一体型の高圧ポンプではポンプまたはダンパ装置の各特性に応じて多機種となり、コストアップの原因となる問題があった。本発明はこのような各問題を解決することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、内部に燃料室が形成される密閉されたハウジングと、燃料室内に設けられた燃料の圧力脈動吸収部材よりなる内燃機関用燃料噴射システムにおける燃料圧力の脈動低減装置において、ハウジングは金属板を素材とする第１及び第２部材よりなり、第１部材は第１カップ状部とその開口側となる外周縁全周から半径方向外向きに延びる第１フランジ部からなる形状でプレス加工により成形され、第２部材はその周縁部の全周を第１フランジ部に重ねて当接し、第１及び第２部材の間に形成される環状の当接部分の全周にわたり環状の当接部分により形成される平面と直交する方向からレーザービームを照射することにより両部材の間の当接面を越える深さまでこの両部材を局部的に溶融させて両部材を一体的にかつ液密に溶接結合して内部に燃料室を有するハウジングを形成し、ハウジングはその壁面を貫通してその内部の燃料室を内燃機関用燃料噴射システムの連結管路に連結する接続管を備えた燃料圧力の脈動低減装置を提供するものである。

上記のように構成した燃料圧力の脈動低減装置においては、ハウジングは金属板を素材とする第１及び第２部材よりなり、第１部材は第１カップ状部とその開口側となる外周縁全周から半径方向外向きに延びる第１フランジ部からなる形状でプレス加工により成形され、第２部材はその周縁部の全周を第１フランジ部に重ねて当接し、第１及び第２部材の間に形成される環状の当接部分の全周にわたり環状の当接部分により形成される平面と直交する方向からレーザービームを照射することにより両部材の間の当接面を越える深さまでこの両部材を局部的に溶融させて両部材を一体的にかつ液密に溶接結合して内部に燃料室を有するハウジングを形成しており、第１及び第２部材の局部的に加熱溶融された部分の先端部にはレーザービームの照射方向に飛散されようとする力が加わるが、その飛散方向は両部材の第１フランジ部と周縁部の間に形成される環状の当接部分により形成される平面と直交する方向であって燃料室の外側を通るので、溶融した両部材の一部が微細なスパッタとなってレーザービームの照射方向に飛散したとしても、そのようなスパッタが燃料室内に入って燃料噴射弁の目詰まりの原因となることはない。ハウジングはその壁面を貫通して設けた接続管により内燃機関用燃料噴射システムの連結管路に連結するようにしており、従って本発明による燃料圧力の脈動低減装置は単独の部品として生産して、それを必要とする任意の機種の内燃機関にその他の部品には何らの影響も与えることなく組み込むことができる。これにより生産する内燃機関が多機種の場合には機種の数に比して部品の種類が増大することを防ぐことができるので、コストアップの要因を減らすことができる。

上記のように構成した燃料圧力の脈動低減装置においては、第２部材はプレス加工により第１部材の第１カップ状部よりも浅くかつこの第１カップ状部内に挿入可能な第２カップ状部とその開口側となる周縁全周から半径方向外向きに延びて周縁部となる第２フランジ部よりなる形状に成形され、第２部材はその第２カップ状部が第１部材の第１カップ状部内に挿入された状態とそれと逆向きで第２カップ状部が第１カップ状部から突出された状態の何れか一方において、第２フランジ部を第１フランジ部に重ねて当接されてレーザービームによる溶接により一体的にかつ液密に溶接結合されているのが好ましい。このよにしたときには、同一の第１部材と同一の第２部材を組み合わせて使用した場合でも、第２部材の第２カップ状部が第１部材の第１カップ状部内に挿入された場合と、これと逆向きで第２カップ状部が第１カップ状部から突出された場合とでは、ハウジング内に形成される燃料室の高さは後者の場合の方が大きくなる。従って、同じパルセーションダンパを使用した場合には、後者の場合の方がパルセーションダンパの数を増やすことができるので、同一の部材の組み合わせを使用して脈動吸収性能が異なる２種の燃料圧力の脈動低減装置を生産することができ、かつ、部品点数を増やすことなく脈動吸収性能が高い燃料圧力の脈動低減装置を得ることができる。また、ハウジングを構成する第１及び第２部材は何れもプレス成形品であり、ダイカスト製品のポンプハウジングと一体的に形成した従来技術のダンパハウジングに比して肉厚を大幅に薄くすることができるので、ハウジング自体もある程度の脈動吸収機能を備えたものとなり、これにより脈動低減装置の脈動吸収性能を高めることができる。

上記のように構成した燃料圧力の脈動低減装置においては、第２部材の第２カップ状部はその開口側が広がった円錐台形状であることが好ましい。このようにしたときには、第２カップ状部の円錐台形状の傾斜面によっても脈動吸収機能が得られるので、燃料圧力の脈動低減装置の脈動吸収性能を高めることができる。

上記のように構成した燃料圧力の脈動低減装置においては、圧力脈動吸収部材は、それぞれがハウジングの金属板の板厚よりも薄い金属板からなる第１及び第２ダイヤフラム部材の少なくとも一方を第１部材よりも浅いカップ状にプレス加工し、第１及び第２ダイヤフラム部材の外周縁部の全周を互いに当接して気密に溶着して内部に密閉空間を形成した少なくとも１個のパルセーションダンパであるのが好ましい。このようにしたときには、パルセーションダンパを構成する各ダイヤフラム部材は何れも薄い金属板であるので、どのような燃料に対しても膨潤して劣化するおそれはなく高い耐久性が得られる。

上記のように構成した燃料圧力の脈動低減装置においては、圧力脈動吸収部材は、ハウジングの金属板の板厚よりも薄い金属板からなる第３ダイヤフラム部材を第１部材より浅いカップ状にプレス加工し、第３ダイヤフラム部材の外周縁部の全周を第１及び第２部材の少なくともいずれか一方の中央部の平坦な内面に当接して液密に固着したものであるのが好ましい。このようにしたときにも、第３ダイヤフラム部材は金属板であるので、どのような燃料に対しても膨潤して劣化するおそれはなく高い耐久性が得られる。

上記のように構成した燃料圧力の脈動低減装置においては、第２部材の周縁部を除く部分を、第２部材の中心軸線を含む平面による断面が波形で、この中心軸線を中心とする同心円状となるように屈曲させるのが好ましい。このようにしたときには、第２部材の各部分の放射方向における伸び剛性が低下するとともに受圧面積が増大するので、第２部材による脈動吸収性能を一層高めることができる。

本発明による燃料圧力の脈動低減装置の第１実施形態の全体構造を示す平面図である。 図１の２−Ｃ−２線に沿った断面図である。 本発明による燃料圧力の脈動低減装置における第２実施形態の図２に相当する断面図である。 本発明による燃料圧力の脈動低減装置における第３実施形態の図２に相当する断面図である。 本発明による燃料圧力の脈動低減装置における第４実施形態の図２に相当する断面図である。 従来技術による燃料圧力の脈動低減装置における一例を示す断面図である。

以下に、本発明による燃料圧力の脈動低減装置の実施形態を添付図面を用いて説明する。先ず、第１実施形態による燃料圧力の脈動低減装置１０は、図１及び図２に示すように、それぞれ２個の接続管１６及び取付金具１７を備えたハウジング１１と、このハウジング１１により形成される燃料室１５内に設けられた圧力脈動吸収部材Ｄにより構成されている。

この第１実施形態の燃料の圧力脈動吸収部材Ｄは、従来技術の説明において図６により説明したパルセーションダンパ２０と実質的に同じものであり、薄い金属板を円形の浅いカップ状にプレス加工した２枚の第１及び第２ダイヤフラム部材２１，２２（以後、単にダイヤフラム部材２１，２２と記載する。）の各外周に形成したフランジ部２１ａ，２２ａを重ね、その全周をレーザービーム溶接などにより液密に溶着して内部に密閉された空間を形成したものである。図示の実施例では、２枚のダイヤフラム部材２１，２２の両方を同一の浅いカップ状にプレス加工して、各外周にフランジ部２１ａ，２２ａを形成したが、２枚のダイヤフラム部材のいずれか一方２１だけを外周にフランジ部２１ａを有するカップ状にプレス加工し、他方のダイヤフラム部材２２はフランジ部２１ａの外径と同一径の円板として、その外周縁部を一方の第１ダイヤフラム部材２１のフランジ部２１ａと重ね、全周にわたりレーザービーム溶接などにより液密に溶着して内部に密閉された空間を形成したものとしてもよい。

この第１実施形態のハウジング１１は、図１及び図２に示すように、プレス加工により成形された第１及び第２部材１２，１３よりなるもので、各部材１２，１３はダイヤフラム部材２１，２２に使用する薄い金属板よりは強度上の問題がない程度に少し厚くした金属板を素材として使用している。第１部材１２は上述したような金属板の素材をプレス加工により、直径に比べて浅い有底円筒状の第１カップ状部１２ａと、その開口側となる外周縁全周から半径方向外向きに延びる一定幅の第１フランジ部１２ｂからなる形状に成形したものである。第１カップ状部１２ａの底壁には浅い円形の突出部１２ｄが形成され、また、第１カップ状部１２ａの外周壁には円周方向に所定の角度をおいて小さい内向きフランジを有する２つの連結孔１２ｃがバーリング加工などにより形成されている。第１カップ状部１２ａの形状は円筒形に限らず、角部が大きいアールを形成した正方形などの任意の正多角形筒形でもよい。

各連結孔１２ｃに連結する２本の接続管１６は同一形状で、細長い管材の一端を内向きに丸め、長手方向においてこの一端側に少し偏った位置及び他端部の外周にそれぞれ環状の抜止め用突起１６ａ及び位置決め用突起１６ｂを形成したものである。この２本の接続管１６は、それぞれの他端部を各連結孔１２ｃに外側から挿入し、位置決め用突起１６ｂを第１カップ状部１２ａの表面に当接させて位置決めして、第１部材１２に液密にろう付け固着される。

第１部材１２には、燃料圧力の脈動低減装置１０を内燃機関付近に取り付けるために同一形状の２個の取付金具１７が設けられている。各取付金具１７は、第１及び第２部材１２，１３の素材と同様な金属板をプレス加工により長辺部及び短辺部よりなる断面Ｌ字状に折り曲げたものである。各取付金具１７は、図１に示す平面視における短辺部の形状を第１部材１２の第１カップ状部１２ａの外周壁の外面に隙間なく当接可能な円弧状に湾曲させ、長辺部の先端部には取付穴１７ａが形成されている。この２個の取付金具１７はその短辺部が、円周方向に所定の角度をおいて第１カップ状部１２ａの外周壁に当接されてろう付け固着される。

第２部材１３は、プレス加工により第１部材１２の第１カップ状部１２ａよりも浅くかつ第１カップ状部１２ａ内に挿入可能な第２カップ状部１３ａと、その開口側となる周縁全周から半径方向外向きに延びて第２部材１３の周縁部となる第２フランジ部１３ｂよりなる形状に成形したものであり、第２フランジ部１３ｂの外径は第１フランジ部１２ｂの外径と同一である。この第１実施形態の第２部材１３の第２カップ状部１３ａは、高さが第１カップ状部１２ａの高さの半分弱であり、その開口側が広がった円錐台形状となっている。この第２部材１３は、図２に示すようにその第２カップ状部１３ａが第１部材１２の第１カップ状部１２ａ内に挿入された状態として、或いはこれと逆向きに第２カップ状部１３ａが第１カップ状部１２ａから突出される状態として（後述する図３参照）、第２フランジ部１３ｂを第１フランジ部１２ｂに重ねて当接することが可能である。

図１及び図２に示すように、第１部材１２内には１個のパルセーションダンパ２０が取付部材２３によって保持されている。取付部材２３は、一部が欠けた円形に湾曲された形状をし、第１部材１２の第１カップ状部１２ａの内面に弾性的に保持される帯板２３ａと、帯板２３ａの円周方向の３カ所に一体的に形成された２つの保持片を有する保持部２３ｂよりなるものである。パルセーションダンパ２０は、各保持部２３ｂの保持片の間にフランジ部２１ａ，２２ａを挟んで保持され（図２参照）、帯板２３ａを第１カップ状部１２ａの内面に挿入して摩擦係合により、第１カップ状部１２ａ内に保持される。この状態で第２部材１３をその第２カップ状部１３ａが第１部材１２の第１カップ状部１２ａ内に挿入される向きとして、第２フランジ部１３ｂを第１部材１２の第１フランジ部１２ｂに重ねて当接し液密に溶着して、内部にパルセーションダンパ２０を収納する燃料室１５を備えたハウジング１１を形成する。この溶着は、図２の矢印Ａに示すように第２フランジ部１３ｂに対しそれと直交する下側からレーザービームを照射して第２フランジ部１３ｂの厚さを多少越える深さまで両フランジ部１２ｂ，１３ｂを局部的に溶融させ、レーザービームの照射位置を両フランジ部１２ｂ，１３ｂの間に形成される環状の当接部分の幅方向中心付近となる円形の線１４の全周に沿って移動させることにより行う。なお、この場合のレーザービームの照射は第１フランジ部１２ｂに対し直交する上側から行うことも可能である。

図３に示す第２実施形態では、第１実施形態の場合と全く同一の第１及び第２部材１２，１３使用し、第２部材１３は図２に示すのとは逆向き、すなわち、第２カップ状部１３ａが第１カップ状部１２ａから突出される向きとして第２フランジ部１３ｂを第１フランジ部１２ｂに重ねて当接して溶着結合する。この場合の両フランジ部１２ｂ，１３ｂの溶着結合は、図２で説明したのと同様にして行えばよい。互いに溶着した第１及び第２部材１２，１３の間に形成されて燃料室１５となる空間の高さは、この第２実施形態では図２に示す第１実施形態の場合の高さの約２倍となる。従って、パルセーションダンパ２０の寸法が同一ならば、圧力脈動吸収部材Ｄを構成するパルセーションダンパ２０の数を、図２に示す第１実施形態では１個であるのに対し、図３に示す第２実施形態では２個とすることができるので、最大寸法であるハウジング１１の外径が同一で、脈動吸収性能が約２倍の燃料圧力の脈動低減装置を得ることができる。すなわち、この第２実施形態によれば、第１実施形態と共用の同数の第１及び第２部材１２，１３を使用して、２個のパルセーションダンパ２０を収容できる燃料室１５を形成でき、これにより脈動吸収性能の高い燃料圧力の脈動低減装置を得ることができる。なお、図３の燃料圧力の脈動低減装置に使用するパルセーションダンパ２０は、ダイヤフラム部材２１，２２のフランジ部をなくして、ダイヤフラム部材２１，２２のカップ状部の外径を大きくし、両ダイヤフラム部材２１，２２の外周縁部となる開口縁を当接しレーザービームなどにより一体に溶着して内部に密閉された空間を形成したものとしており、このようにすれば１個のパルセーションダンパ２０の容積が増大するので、脈動吸収性能を一層高めることができる。この場合に使用する取付部材２４は、前述した帯板２３ａと同様な帯板２４ａの両側の円周方向各３カ所に保持部２４ｂを備えている。

次に、図４に示す第３実施形態の説明をする。この第３実施形態は、圧力脈動吸収部材Ｄを構成するパルセーションダンパ２０は第１実施形態と実質的に同じ構造のものを２個使用し、ハウジング１１の構造とパルセーションダンパ２０の支持構造を第１及び第２実施形態と異ならせたものである。そこで、これらの相違点について主として説明する。

この第３実施形態では、ハウジング１１の第１部材１２は、高さが高めである点を除き、第１及び第２実施形態の第１部材１２とほぼ同じである。第２部材１３は第２カップ状部１３ａがないほぼ円板状で、第２フランジ部に対応する環状の周縁部１３ｂと中央平坦部１３ｃはほぼ同じ高さで、中央平坦部１３ｃの外側に続いて環状の底部平坦面を有する下方突出部１３ｄが形成され、下方突出部１３ｄと第２フランジ部１３ｂの間には断面が山形の上方突出部１３ｅが形成されている。従って、第２部材１３の周縁部１３ｂを除く部分は、第２部材１３の中心軸線Ｃを中心とする同心円状で中心軸線Ｃを含む平面による断面が波形となるように屈曲されている。なお、第２部材１３の厚さは第１部材１２よりも多少薄くしている。

また、パルセーションダンパ２０の支持構造である弾性取付部材２５は、上面及び下面に燃料が通過する通過口を有してパルセーションダンパ２０を支持するフレーム２５ａと、フレーム２５ａの上面及び下面の中央に一体的に設けた各４本の脚部２５ｂよりなる。各４本の脚部２５ｂはフレーム２５ａから離れるように折り曲げられ、各先端部は中央部と平行になるように折り曲げられている。フレーム２５ａに支持されたパルセーションダンパ２０は、従来技術の説明において説明したのと同様に、各ダイヤフラム部材２１，２２の各外周に形成したフランジ部２１ａ，２２ａを重ね、その全周をレーザービーム溶接などにより液密に溶着して内部に密閉された空間を有するものである。

この第３実施形態では、２つのパルセーションダンパ２０は、図４に示すように、フレーム２５ａにより上下二段に積み重ねられて、互いに当接される弾性取付部材２５の各脚部２５ｂの先端部は、例えば、折り曲げかしめなどにより互いに一体的に連結され、これにより第３実施形態の圧力脈動吸収部材Ｄは構成される。このように連結された２つのパルセーションダンパ２０は、下側となる各脚部２５ｂの先端が下方突出部１３ｄの環状の底部平坦面上に当接するように第２部材１３上に載せられ、接続管１６及び取付金具１７が設けられた第１部材１２がかぶせられ、第１部材１２の第１フランジ部１２ｂを第２部材１３の周縁部１３ｂを重ねて当接し、前述したレーザービーム溶接により液密に溶着して、内部にパルセーションダンパ２０が収納された燃料室１５を備えたハウジング１１を形成する。最上部となる各脚部２５ｂの先端は第１部材１２の第１フランジ部１２ｂが第２部材１３の周縁部１３ｂに当接される前に第１部材１２の突出部１２ｄの内面に当接され、従って第１部材１２と第２部材１３が溶着された状態では、各弾性取付部材２５は弾性的に撓んで各パルセーションダンパ２０は弾性的に保持され、突出部１２ｄ及び下方突出部１３ｄにより半径方向の移動も拘束される。

次に、図５に示す第４実施形態の説明をする。この第４実施形態は、圧力脈動吸収部材Ｄを構成する第３ダイヤフラム部材２６と第２部材１３の形状が第１実施形態と異なっている。そこで、主としてこれらの相違点について説明する。

この第４実施形態では、ハウジング１１の第２部材１３は平坦な円板状であり、その厚さは第１部材１２よりも多少薄くしている。また圧力脈動吸収部材Ｄは、金属板をプレス加工によりハウジング１１の第１カップ状部１２ａよりも浅いカップ状部２６ａと、その外周から半径方向外向きに突出する第３フランジ部２６ｂよりなる形状に形成した第３ダイヤフラム部材２６を２つ用いたものである。各第３ダイヤフラム部材は、第３フランジ部２６ｂをハウジング１１の第１及び第２部材１２，１３の中央部の平坦な内面に当接し、レーザービーム溶接などにより液密に固着して、第１及び第２部材１２，１３との間に密閉空間を形成している。

上述した各実施形態によれば、ハウジング１１を構成する第１部材１２と第２部材１３は、それぞれの第１フランジ部１２ｂに第２フランジ部１３ｂを重ねて当接し、第２フランジ部１３ｂに対し直交する下側からレーザービームを照射し、第２フランジ部１３ｂの厚さを多少越える深さまでこの両フランジ部１２ｂ，１３ｂを局部的に溶融させて両部材１２，１３を一体的にかつ液密に溶接結合して内部に燃料室１５を有するハウジング１１を形成している。この溶接の際に両フランジ部１２ｂ，１３ｂの局部的に加熱溶融された部分の先端部にはレーザービームの照射方向に飛散されようとする力が加わるが、その飛散方向は第１及び第２部材１２，１３の両フランジ部１２ｂ，１３ｂとの当接面と直交する方向であって燃料室１５の外側を通るので、溶融した両フランジ部１２ｂ，１３ｂの一部が微細なスパッタとなってレーザービームの照射方向に飛散したとしても、そのようなスパッタが燃料室１５内に入って燃料噴射弁の目詰まりの原因となることはない。

上述した各実施形態による燃料圧力の脈動低減装置１０においては、燃料の噴射量及び噴射時期の制御を、プランジャポンプから燃料供給通路側に戻すことにより制御する形式の内燃機関用燃料噴射システムにおける戻し管路のような、比較的低圧の連結管路の途中に取り付けてもよく、また、電磁弁を有する燃料噴射弁を設けたデリバリパイプに高圧ポンプからの燃料を直接供給する場合の連結管路の途中に取り付けてもよい。

上述した各実施形態では、ハウジング１１を構成する第１及び第２部材は何れもプレス成形品であり、ダイカスト製品のポンプハウジングと一体的に形成した従来技術のダンパハウジングに比して肉厚を大幅に薄くすることができるので、ハウジング１１自体もある程度の脈動吸収機能を備えたものとなり、これにより燃料圧力の脈動低減装置の脈動吸収性能を高めることができる。

上述した第１及び第２実施形態では、第２部材１３はプレス加工により第１部材１２の第１カップ状部１２ａよりも浅くかつ第１カップ状部１２ａ内に挿入可能な第２カップ状部１３ａとその開口側となる周縁全周から半径方向外向きに延びて周縁部１３ｂとなる第１フランジ部１２ｂよりなる形状に成形し、第２部材１３はその第２カップ状部１３ａが第１部材１２の第１カップ状部１２ａ内に挿入された状態とこれと逆向きで第２カップ状部１３ａが第１カップ状部１２ａから突出された状態の何れにおいても、第２フランジ部１３ｂを第１フランジ部１２ｂに重ねて当接してレーザービームによる溶接により一体的に結合してハウジング１１を形成することを可能としている。

このようにすれば、同じ第１部材１２と同じ第２部材１３とを組み合わせて使用した場合でも、第２部材１３の第２カップ状部１３ａが第１部材１２の第１カップ状部１２ａ内に挿入された場合と、これと逆向きで第２カップ状部１３ａが第１カップ状部１２ａから突出された場合とでは、ハウジング１１内に形成される燃料室１５の高さは後者の場合の方が大きくなる。よって、同じパルセーションダンパ２０を使用した場合には、後者の場合の方が燃料室１５内に収納できるパルセーションダンパ２０の数を増やすことができ、同一の部材の組み合わせを使用して脈動吸収性能が異なる２種の燃料圧力の脈動低減装置を生産することができる。このようにしてパルセーションダンパの数を増やしたものによれば、部品点数を増やすことなく脈動吸収性能が高い燃料圧力の脈動低減装置を得ることができる。

しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、第２部材１３は第１カップ状部１２ａと同じ外径の単純な円板とし、第１フランジ部１２ｂに第２部材１３の周縁部の全周を重ねて当接してレーザービームによる溶接により一体的に結合してハウジング１１を形成することも可能である。このようにしたときにも前述した、高い耐久性が得られるとともに、燃料噴射弁の目詰まりは防止され、ハウジング１１自体の脈動吸収機能により燃料圧力の脈動低減装置の脈動吸収性能を高めることができるという各効果を得ることができる。

上述した第１及び第２実施形態では、第２カップ状部１３ａはその開口側が広がった円錐台形状としている。このようにしたことで、この第２カップ状部１３ａの円錐台形状の傾斜面によっても脈動吸収機能が得られるので、燃料圧力の脈動低減装置の脈動吸収性能を高めることができる。

上述した第３実施形態では、第２部材１３は第２カップ状部１３ａがないほぼ円板状で、第２フランジ部に対応する環状の周縁部１３ｂと中央平坦部１３ｃはほぼ同じ高さで、中央平坦部１３ｃの外側に続いて環状の底部平坦面を有する下方突出部１３ｄが形成され、下方突出部１３ｄと第２フランジ部１３ｂの間には断面が山形の上方突出部１３ｅが形成されている。第２部材１３の周縁部を除く部分は、第２部材１３の中心軸線Ｃを含む平面による断面が波形で、この中心軸線Ｃを中心とする同心円状となるように屈曲させている。これにより、第２部材１３の各部分の放射方向における伸び剛性が低下するとともに受圧面積が増大するので、第２部材１３による脈動吸収性能を一層高めることができる。

上述した第１〜第３実施形態によれば、ハウジング１１の燃料室１５内に設けられて脈動吸収作用を行うパルセーションダンパ２０は、前述のように少なくとも一方がカップ状にプレス加工され、外周縁部の全周が互いに当接され気密に溶着されて内部に密閉空間が形成された２枚のダイヤフラム部材２１，２２よりなり、２枚のダイヤフラム部材２１，２２は何れも薄い金属板からなり、どのような燃料に対しても高い耐久性が得られる。

上述した第４実施形態では、圧力脈動吸収部材Ｄは、ハウジング１１の金属板の板厚よりも薄い金属板からなる第３ダイヤフラム部材２６を第１部材１２より浅いカップ状にプレス加工し、第３ダイヤフラム部材２６の外周縁部の全周を第１及び第２部材１２，１３の中央部の平坦な内面に当接して液密に固着した。このようにしたときにも、上述した第１〜第３実施形態のパルセーションダンパ２０と同様に、第３ダイヤフラム部材２６はどのような燃料に対しても膨潤して劣化するおそれはないので高い耐久性が得られる。なお、第３ダイヤフラム部材を上述した第１及び第２実施形態の第１部材１２及び第２部材１３の中央部の平坦な内面に当接して液密に固着したものであっても、同様の作用効果を得ることができる。

前述した特許文献２のように、ダンパ装置一体型の高圧ポンプでは、ポンプとダンパ装置の両方の特性を内燃機関の特性に合わせなければならなく、ポンプまたはダンパ装置のどちらかの特性を変更するだけでも、ダンパ装置一体型の高圧ポンプを新たな機種として設計しなければならなった。このため、ダンパ装置一体型の高圧ポンプではポンプまたはダンパ装置の各特性に応じて多機種となり、コストアップの原因となる問題があった。しかし、本発明による燃料圧力の脈動低減装置１０は単独の部品として生産して、それを必要とする任意の機種の内燃機関にその他の部品には何らの影響も与えることなく組み込むことができる。これにより生産する内燃機関が多機種の場合には機種の数に比して部品の種類が増大することを防ぐことができ、コストアップの要因を減らすことができる。

１０…燃料圧力の脈動低減装置、１１…ハウジング、１２…第１部材、１２ａ…第１カップ状部、１２ｂ…第１フランジ部、１３…第２部材、１３ａ…第２カップ状部、１３ｂ…第２フランジ部（周縁部）、１５…燃料室、１６…接続管、２０…パルセーションダンパ、２１…第１ダイヤフラム部材、２２…第２ダイヤフラム部材、２６…第３ダイヤフラム部材、Ｄ…圧力脈動吸収部材。

Claims (6)

1. 内部に燃料室が形成される密閉されたハウジングと、前記燃料室内に設けられた燃料の圧力脈動吸収部材よりなる内燃機関用燃料噴射システムにおける燃料圧力の脈動低減装置において、
   前記ハウジングは金属板を素材とする第１及び第２部材よりなり、
   前記第１部材は第１カップ状部とその開口側となる外周縁全周から半径方向外向きに延びる第１フランジ部からなる形状でプレス加工により成形され、
   前記第２部材はその周縁部の全周を前記第１フランジ部に重ねて当接し、
   前記第１及び第２部材の間に形成される環状の当接部分の全周にわたり前記環状の当接部分により形成される平面と直交する方向からレーザービームを照射することにより前記両部材の間の当接面を越える深さまでこれらの両部材を局部的に溶融させて前記両部材を一体的にかつ液密に溶接結合して内部に前記燃料室を有するハウジングを形成し、
   前記ハウジングはその壁面を貫通してその内部の前記燃料室を前記内燃機関用燃料噴射システムの連結管路に連結する接続管を備えた
   ことを特徴とする燃料圧力の脈動低減装置。
2. 請求項１に記載の燃料圧力の脈動低減装置において、前記第２部材はプレス加工により前記第１部材の第１カップ状部よりも浅くかつこの第１カップ状部内に挿入可能な第２カップ状部とその開口側となる周縁全周から半径方向外向きに延びて前記周縁部となる第２フランジ部よりなる形状に成形され、前記第２部材はその第２カップ状部が前記第１部材の第１カップ状部内に挿入された状態とそれと逆向きで前記第２カップ状部が前記第１カップ状部から突出された状態の何れか一方において、前記第２フランジ部を前記第１フランジ部に重ねて当接されて前記レーザービームによる溶接により一体的にかつ液密に溶接結合されていることを特徴とする燃料圧力の脈動低減装置。
3. 請求項２に記載の燃料圧力の脈動低減装置において、前記第２部材の第２カップ状部はその開口側が広がった円錐台形状であることを特徴とする燃料圧力の脈動低減装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料圧力の脈動低減装置において、前記圧力脈動吸収部材は、それぞれが前記ハウジングの金属板の板厚よりも薄い金属板からなる第１及び第２ダイヤフラム部材の少なくとも一方を前記第１部材よりも浅いカップ状にプレス加工し、前記第１及び第２ダイヤフラム部材の外周縁部の全周を互いに当接して気密に溶着して内部に密閉空間を形成した少なくとも１個のパルセーションダンパであることを特徴とする燃料圧力の脈動低減装置。
5. 請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料圧力の脈動低減装置において、前記圧力脈動吸収部材は、前記ハウジングの金属板の板厚よりも薄い金属板からなる第３ダイヤフラム部材を前記第１部材より浅いカップ状にプレス加工し、前記第３ダイヤフラム部材の外周縁部の全周を前記第１及び第２部材の少なくともいずれか一方の中央部の平坦な内面に当接して液密に固着したものであることを特徴とする燃料圧力の脈動低減装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の燃料圧力の脈動低減装置において、前記第２部材の前記周縁部を除く部分を、前記第２部材の中心軸線を含む平面による断面が波形で、この中心軸線を中心とする同心円状となるように屈曲させたことを特徴とする燃料圧力の脈動低減装置。

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