JPWO2019102983A1 - メタルダイアフラムダンパ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

密封性に優れるメタルダイアフラムダンパ及びその製造方法を提供する。中央側に変形作用部１９が設けられた２枚のダイアフラム４，５の間に気体が封入された円盤状のダンパ本体２と、２枚のダイアフラム４，５における変形作用部１９の膨出方向にそれぞれ配置される２つの規制部材６，７とを備えるメタルダイアフラムダンパ１であって、一方の規制部材６の環状部２５と、一方のダイアフラム４の外周縁部２０とを密封する第１溶接部ＷＤ１と、他方の規制部材７の環状部２５と、他方のダイアフラム５の外周縁部２０とを密封する第１溶接部ＷＤ１と、２つの規制部材６，７の環状部２５同士を密封する第２溶接部ＷＤ２と、を備えた。

Description

本発明は、ポンプ等による液体の送り出しによって生じる脈動を吸収するメタルダイアフラムダンパ及びその製造方法に関する。

例えば、エンジン等を駆動する際、燃料タンクから供給される燃料をインジェクタ側へ圧送するために高圧燃料ポンプが用いられている。この高圧燃料ポンプは、内燃機関のカムシャフトの回転により駆動されるプランジャの往復移動によって燃料の加圧及び吐出を行っている。

高圧燃料ポンプ内における燃料の加圧及び吐出の仕組みとして、先ず、プランジャが下降するときに吸入弁を開けて燃料入口側に形成される燃料チャンバから加圧室へ燃料を吸入する吸入行程が行われる。次に、プランジャが上昇するときに加圧室の燃料の一部を燃料チャンバへ戻す調量行程が行われて、吸入弁を閉じた後、プランジャがさらに上昇するときに燃料を加圧する加圧行程が行われる。このように、高圧燃料ポンプは、吸入行程、調量行程及び加圧行程のサイクルを繰り返すことにより、燃料を加圧してインジェクタ側へ吐出している。このように高圧燃料ポンプを駆動することによって燃料チャンバにおいて脈動が発生する。

このような高圧燃料ポンプでは、燃料チャンバに発生する脈動を低減させるためのメタルダイアフラムダンパが燃料チャンバ内に内蔵されている。例えば、特許文献１に開示されているようなメタルダイアフラムダンパは、２枚のダイアフラムの間に気体が封入された円盤状のダンパ本体を備えている。ダンパ本体は、中央側に変形作用部を備え、この変形作用部が脈動を伴う燃料圧を受けて弾性変形することにより、燃料チャンバの容積を可変し、脈動を低減している。

また、特許文献１のメタルダイアフラムダンパは、２枚のダイアフラムの変形作用部の膨出方向にダンパ本体を挟むようにそれぞれ規制部材が配置されており、ダンパ本体の膨らむ方向への変形が規制されることで、２枚のダイアフラムの変形作用部の外径端縁の近傍に繰り返し作用する応力を抑制でき、ダンパ本体の耐久性を高められている。

特開２０１４−２４０６５８号公報（第８頁、第５図）

ここで、特許文献１のメタルダイアフラムダンパにあっては、ダンパ本体を挟むように配置された各規制部材は、２枚のダイアフラムの外周縁部と平行に形成される環状部を外周縁に備えており、２枚のダイアフラムの外周縁部と一方の規制部材の環状部と他方の規制部材の環状部との４枚の板部の側端部が溶接によって全周に亘り溶接固定されている。このように、４枚の板部を一体に溶接する場合、４枚の板部を重ねた状態で、その側端部において一方の規制部材の環状部と一方のダイアフラムの外周縁部、２枚のダイアフラムの外周縁部同士、他方のダイアフラムの外周縁部と他方の規制部材の環状部、の３つの境界部分を溶接する必要があり、広い領域に亘って溶接を行っていることから特に密封性を必要とするダイアフラム同士の溶接精度が落ちてしまい、密封性を確保できない虞があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、密封性に優れるメタルダイアフラムダンパ及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のメタルダイアフラムダンパは、
中央側に変形作用部が設けられた２枚のダイアフラムの間に気体が封入された円盤状のダンパ本体と、前記２枚のダイアフラムにおける前記変形作用部の膨出方向にそれぞれ配置される２つの規制部材とを備えるメタルダイアフラムダンパであって、
一方の前記規制部材の環状部と、一方の前記ダイアフラムの外周縁部とを密封する第１溶接部と、
他方の前記規制部材の環状部と、他方の前記ダイアフラムの外周縁部とを密封する第１溶接部と、
２つの前記規制部材の環状部同士を密封する第２溶接部と、
を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、規制部材によってダンパ本体の膨らむ方向への変形が規制され、ダンパ本体の耐久性を高めることができる。また、一方の規制部材の環状部と一方のダイアフラムの外周縁部とは第１溶接部で、他方の規制部材の環状部と他方のダイアフラムの外周縁部とは第１溶接部で、２つの規制部材の環状部同士は第２溶接部で、それぞれ密封されるため、それぞれの溶接を行う領域が小さく、それぞれ高い精度で溶接を行うことができ、密封性に優れる。

好適には、一方の前記規制部材の環状部の外径は、一方の前記ダイアフラムの外径より大径に形成され、他方の前記規制部材の環状部の外径は、他方の前記ダイアフラムの外径より大径に形成されており、前記第２溶接部は、前記２枚のダイアフラムの外周縁部より外径側に位置する。
これによれば、ダンパ本体を密封するにあたり、２つの規制部材の環状部同士を溶接すればよく、２枚のダイアフラムの外周縁部が干渉しないため、精度よく２つの規制部材の環状部同士を溶接できる。

好適には、一方の前記規制部材の環状部と他方の前記規制部材の環状部との対向面には、厚み方向かつ内径側に凹部がそれぞれ形成されており、前記凹部内に前記ダイアフラムの外周縁部がそれぞれ配置されている。
これによれば、２つの規制部材と２枚のダイアフラムとをそれぞれ位置合わせでき、第１溶接部を形成する際の溶接固定作業を容易に行うことができる。

好適には、前記凹部の深さが前記ダイアフラムの外周縁部の厚みと略同寸に形成されている。
これによれば、２つの規制部材の環状部同士が当接した状態において、２枚のダイアフラムの外周縁部同士が当接し、互いに対向方向への移動を規制することから、規制部材の環状部とダイアフラムの外周縁部とを固定する各第１溶接部の耐久性に優れる。

好適には、前記ダイアフラムは、前記変形作用部と前記外周縁部との間に、自然状態において前記規制部材の環状部より前記変形作用部とは反対側に突出する湾曲部を備えている。
これによれば、２つの規制部材の環状部同士が当接した状態において、ダイアフラムの湾曲部同士が互いに押圧されることで、その反力によりダイアフラムの外周縁部には規制部材の環状部の内面側への応力が作用する状態となり、規制部材の環状部とダイアフラムの外周縁部とを固定する各第１溶接部の耐久性に優れる。

前記課題を解決するために、本発明のメタルダイアフラムダンパは、
中央側に変形作用部が設けられたダイアフラムと板状のベース部材との間に気体が封入されたダンパ本体と、前記ダイアフラムにおける前記変形作用部の膨出方向に配置される規制部材とを備えるメタルダイアフラムダンパであって、
前記規制部材の環状部と、前記ダイアフラムの外周縁部とを密封する第１溶接部と、
前記規制部材の環状部と前記ベース部材とを密封する第２溶接部と、
を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、規制部材によってダンパ本体の膨らむ方向への変形が規制され、ダンパ本体の耐久性を高めることができる。また、規制部材の環状部とダイアフラムの外周縁部とは第１溶接部で、規制部材の環状部とベース部材とは第２溶接部で、それぞれ密封されるため、それぞれの溶接を行う領域が小さく、それぞれ高い溶接精度で溶接を行うことができ、密封性に優れる。

前記課題を解決するために、本発明のメタルダイアフラムダンパの製造方法は、
中央側に変形作用部が設けられた２枚のダイアフラムの間に気体が封入された円盤状のダンパ本体と、前記２枚のダイアフラムにおける前記変形作用部の膨出方向にそれぞれ配置される２つの規制部材とを備えるメタルダイアフラムダンパの製造方法であって、
一方の前記規制部材の環状部と、一方の前記ダイアフラムの外周縁部とを溶接固定する第１溶接工程と、
他方の前記規制部材の環状部と、他方の前記ダイアフラムの外周縁部とを溶接固定する第１溶接工程と、
前記ダイアフラムがそれぞれ溶接固定された前記規制部材の環状部同士を溶接固定する第２溶接工程と、
を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、規制部材によってダンパ本体の膨らむ方向への変形が規制され、ダンパ本体の耐久性を高めることができる。また、一方の規制部材の環状部と一方のダイアフラムの外周縁部とを溶接固定し、他方の規制部材の環状部と他方のダイアフラムの外周縁部とを溶接固定した後、２つの規制部材の環状部同士を溶接固定するため、それぞれの溶接を行う領域が小さく、それぞれ高い溶接精度で溶接を行うことができ、密封性に優れる。

好適には、前記第１溶接工程は、大気中で行われ、前記第２溶接工程は、前記２枚のダイアフラムの間に封入される気体の雰囲気中で行われる。
これによれば、第１溶接工程を大気中で行うことで、第２溶接工程における溶接ヒュームの発生を抑制することができ、溶接ヒュームによる溶接作業の阻害を抑制し、高い溶接精度で溶接を行うことができる。

実施例１におけるメタルダイアフラムダンパが内蔵される高圧燃料ポンプを示す断面図である。 実施例１におけるメタルダイアフラムダンパを示す断面図である。 実施例１におけるメタルダイアフラムダンパを示す分解断面図である。 （ａ）は、一方のダイアフラムと一方の規制部材とを重ねた状態を示し、（ｂ）は、これらの溶接固定が完了した状態を示す分解断面図である。 規制部材同士の溶接固定が完了した状態を示す分解断面図である。 実線は高圧時、破線は低圧時におけるダイアフラムの構造を示す一部拡大断面図である。 実施例２におけるメタルダイアフラムダンパを示す断面図である。 実施例３におけるメタルダイアフラムダンパを示す断面図である。 実施例４におけるメタルダイアフラムダンパを示す断面図である。 メタルダイアフラムダンパの変形例１を示す断面図である。 メタルダイアフラムダンパの変形例２を示す断面図である。

本発明に係るメタルダイアフラムダンパ及びその製造方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係るメタルダイアフラムダンパにつき、図１から図６を参照して説明する。

本実施例のメタルダイアフラムダンパ１は、図１に示されるように、燃料タンクから図示しない燃料入口を通して供給される燃料をインジェクタ側へ圧送する高圧燃料ポンプ１０に内蔵されている。高圧燃料ポンプ１０は、内燃機関の図示しないカムシャフトの回転により駆動されるプランジャ１２の往復移動によって燃料の加圧及び吐出を行っている。

高圧燃料ポンプ１０内における燃料の加圧及び吐出の仕組みとして、先ず、プランジャ１２が下降するときに吸入弁１３を開けて燃料入口側に形成される燃料チャンバ１１から加圧室１４へ燃料を吸入する吸入行程が行われる。次に、プランジャ１２が上昇するときに加圧室１４の燃料の一部を燃料チャンバ１１へ戻す調量行程が行われて、吸入弁１３を閉じた後、プランジャ１２がさらに上昇するときに燃料を加圧する加圧行程が行われる。

このように、高圧燃料ポンプ１０は、吸入行程、調量行程及び加圧行程のサイクルを繰り返すことにより、燃料を加圧して吐出弁１５を開いてインジェクタ側へ吐出している。このとき、燃料チャンバ１１において高圧と低圧を繰り返す脈動が発生する。メタルダイアフラムダンパ１は、このような高圧燃料ポンプ１０の燃料チャンバ１１において発生する脈動を低減するために使用される。

図２に示されるように、メタルダイアフラムダンパ１は、ダイアフラム４とダイアフラム５とで構成されるダンパ本体２と、ダイアフラム４，５の膨らむ方向にそれぞれ配置される規制部材６と規制部材７とで構成されるカバー部材３とを備えている。

ダイアフラム４，５は、それぞれ同一素材の金属板をプレス加工して略同形状に全体が均一な厚みを有して皿状に成形されている。径方向の中央側には変形作用部１９が形成され、変形作用部１９の外径側には、平板環状の外周縁部２０が変形作用部１９から外径方向に延出して形成されている。

次いでダイアフラム４とダイアフラム５を説明する。尚、ダイアフラム４とダイアフラム５とは同一形状であるため、ここでは一方のダイアフラム４を説明し他方のダイアフラム５の説明を省略する。

ダイアフラム４の変形作用部１９は、外周縁部２０の内径側に連なる第３湾曲部２４と、中央側（内径側）の第１湾曲部２２と、第３湾曲部２４と第１湾曲部２２との間に位置する第２湾曲部２３とから主に構成されている。

第１湾曲部２２と第２湾曲部２３と第３湾曲部２４とは、それぞれ一定の曲率で構成されており、第１湾曲部２２はダイアフラム４の外部（すなわち図２における規制部材６側）に突出する所謂外向きに形成され、第２湾曲部２３はダイアフラム４の内部に突出する所謂内向きに形成され、第３湾曲部２４はダイアフラム４の外部に突出する所謂外向きに形成されている。

次いで規制部材６と規制部材７を説明する。尚、規制部材６と規制部材７とは同一形状であるため、ここでは一方の規制部材６を説明し他方の規制部材７の説明を省略する。

図３に示されるように、規制部材６は、ダイアフラム４の外径より大径である環状部２５と、環状部２５の内径側に連なる有底筒形状を成す側面部２７と底面部２８とを備えて、断面視略ハット型に形成されている。図２に示されるように、底面部２８はダイアフラム４における変形作用部１９が膨らむ方向に所定距離離間されて配置されている。そのため、ダイアフラム４が膨らむ方向へ所定量変形した場合、変形作用部１９が底面部２８に当接し、この変形を規制できるようになっている。つまり、変形作用部１９と底面部２８との距離を調整することで、ダイアフラム４の膨らむ方向への変形可能量を設定できる。

規制部材６の環状部２５は、対向する規制部材７の環状部２５と平行に対向する平板環状となっており、規制部材７の環状部２５と対向する対向面２５ａには凹部２９が周方向に亘って形成されている。凹部２９は、環状部２５の厚み方向に凹むとともに、内径側に開口するように形成されている。

カバー部材３の底面部２８には、複数の孔３０が形成されており、これら孔３０を通じてカバー部材３の外側と内側とが連通している。

また、図１に示されるように、燃料チャンバ１１の内壁には燃料チャンバ１１の内径方向に開口３１ａ（図６参照）を有する断面視略コ字状の支持部材３１が複数固定されており、開口３１ａにカバー部材３を構成する規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とが嵌合することで、カバー部材３が燃料チャンバ１１に支持されている。

続いて、メタルダイアフラムダンパ１の製造工程について説明する。図４（ａ）に示されるように、まず一方の規制部材６の環状部２５の凹部２９内に一方のダイアフラム４の外周縁部２０を配置し、次いで図４（ｂ）に示されるように、大気中において、凹部２９の底面２９ａ（図３参照）とダイアフラム４の外周縁部２０の外面２０ａ（図３参照）とを面で当接させた状態で全周に亘り溶接固定する（第１溶接工程）。

本実施例では第１溶接工程にレーザ溶接を用いる。詳しくは、ダイアフラム４の外周縁部２０における対向するダイアフラム５の外周縁部２０との対向面２０ｂ側からビームを照射することで、凹部２９の底面２９ａとダイアフラム４の外周縁部２０における底面２９ａとの外面２０ａとの境界箇所が互いに溶け込み、第１溶接層（第１溶接部）ＷＤ１が形成される（図４（ｂ）参照）。尚、溶接工程はレーザ溶接に限らず、例えばガス溶接やアーク溶接や摩擦拡散接合等の溶接手段等であってもよいが、レーザ溶接では、ダイアフラム４の外周縁部２０の対向面２０ｂの表面における溶接変形が少ないという特徴がある。

図３に示されるように、規制部材６の環状部２５の凹部２９の外径側の内面２９ｂが成す直径Ｗ１は、ダイアフラム４の外周縁部２０の外径Ｗ２と略同径となっており、規制部材６の凹部２９内でダイアフラム４の径方向への移動を規制することができる。そのため、第１溶接工程を行う際にはダイアフラム４が位置決めされ、溶接作業性に優れる。

同様に、大気中において、他方の規制部材７の環状部２５の凹部２９の底面２９ａと他方のダイアフラム５の外周縁部２０の外面２０ａとを面で当接させた状態で全周に亘り溶接固定することで、規制部材７の環状部２５とダイアフラム５の外周縁部２０との境界箇所に第１溶接層ＷＤ１が形成される（第１溶接工程）。

次いで、ダイアフラム４，５の間に封入される所定の圧力の気体の雰囲気中において、ダイアフラム４，５との溶接固定がそれぞれ完了した規制部材６と規制部材７とを対称に重ね、規制部材６の環状部２５の対向面２５ａと規制部材７の環状部２５の対向面２５ａとを面で当接させた状態で全周に亘り溶接固定する（第２溶接工程）ことで、これら規制部材６の対向面２５ａと規制部材７の対向面２５ａとの境界箇所に第２溶接層（第２溶接部）ＷＤ２が形成される（図５参照）。

上述した規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５との溶接により、カバー部材３の組み立てが完了するとともに、ダンパ本体２の組み立てが完了する。

一方のダイアフラム４の外周縁部２０と一方の規制部材６の環状部２５とが全周を第１溶接層ＷＤ１により溶接固定されて密閉され、同様に他方のダイアフラム５の外周縁部２０と他方の規制部材７の環状部２５とが全周を第１溶接層ＷＤ１により溶接固定されて密閉され、更にダイアフラム４とダイアフラム５との固定がそれぞれ完了した規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とが全周を第２溶接層ＷＤ２により溶接固定されて密閉されていることから、ダンパ本体２の密封性が確保されている。

ダンパ本体２の内部の密閉空間内には、アルゴン及びヘリウム等から構成される所定圧力の気体が封入されている。尚、ダンパ本体２は、内部に封入される気体の内部圧によって容積変化量の調整を行うことにより、所望の脈動吸収性能を得ることができる。

カバー部材３には、規制部材６の底面部２８と規制部材７の底面部２８とに孔３０が複数形成されているため、通じてカバー部材３の外側すなわち燃料チャンバ１１内部空間と、カバー部材３の内側すなわちダンパ本体２の周囲の空間とが連通されている。そのため、燃料チャンバ１１内に生じる高圧と低圧を繰り返す脈動を伴う燃料圧は、ダンパ本体２に直接作用することになる。

次いで、高圧と低圧を繰り返す脈動を伴う燃料圧を受けた際のメタルダイアフラムダンパ１の脈動吸収について図６を用いて説明する。

図６に示されるように、脈動に伴う燃料圧が低圧から高圧になり、ダイアフラム４に燃料チャンバ１１側からの燃料圧がかかると、先ず、曲率半径が大きく剛性が小さいドーム状の第１湾曲部２２が主に変形する。尚、第１湾曲部２２が内側に押し潰されることにより、ダンパ本体２内の気体は、圧縮される。

詳しくは、第１湾曲部２２は外圧である燃料圧によりダイアフラム４の内部方向へ変形するとともに、外径方向に広がるように変形し、ダイアフラム４の第１湾曲部２２より外径側の部位に対して外径方向に応力がかかる。

ダイアフラム４の外径側にかかる外径方向への応力は、ダイアフラム４の面に沿って伝達される。第２湾曲部２３は内向きに凹む曲面であることから、第２湾曲部２３の頂点Ｔ２より内径側では、当該応力は第２湾曲部２３の形状に誘導されるようにしてダイアフラム４の内部方向へも作用する。そのため、この内部方向へかかる力と外径方向への応力により、図６に示されるように、頂点Ｔ２がダイアフラム４の内部方向かつ外径方向へ移動するように変形する。

このように、第２湾曲部２３がその頂点Ｔ２がダイアフラム４の内部方向かつ外径方向へ移動するように変形することで、第２湾曲部２３と連なる第３湾曲部２４には、外径方向への応力に加え、その頂点Ｔ３より内径側にはダイアフラム４の内部方向へ引っ張られる力も作用する。そのため、低圧時に比べて第３湾曲部２４は曲率半径が小さくなるように変形し、かつ外径側に突出するように変形する。

これによれば、第１湾曲部２２に作用する外径方向への応力が第３湾曲部２４の曲率半径を小さくする力に変換され、第３湾曲部２４の変形により外径方向への応力の一部が吸収されるため、ダイアフラム４にかかる応力を分散させて破断を防止できる。

また、ダイアフラム４の第３湾曲部２４と規制部材６の側面部２７とは離間しており、燃料圧による第３湾曲部２４の外径方向への変形を規制部材６の側面部２７が阻害しないようになっている。

また、上述したように、ダイアフラム４は、第３湾曲部２４の変形により外径方向への応力の一部を吸収できる構成であるから、ダイアフラム４の外周縁部２０の外側に規制部材６の環状部２５が位置することで外周縁部２０の外径方向への変形が規制されていながらも、ダイアフラム４にかかる応力を外径方向に分散させることができる。

上述したように、本実施例におけるメタルダイアフラムダンパ１は、ダンパ本体２の密封性を確保するにあたり、ダイアフラム４，５の外周縁部２０がそれぞれ溶接固定された規制部材６と規制部材７との環状部２５同士を溶接すればよいため、溶接により形成される第２溶接層ＷＤ２を形成する領域が比較的小さく、溶接作業が容易であることに加え、溶接時の溶け込み深さにバラつきが生じ難いことから、確実に密封性を確保することができる。

また、規制部材６，７の環状部２５，２５の外径は、ダイアフラム４，５の外径Ｗ２より大径に形成されているため、ダンパ本体２を密封するにあたり、２つの規制部材６，７の環状部２５，２５同士を溶接すればよく、２枚のダイアフラム４，５の外周縁部２０，２０が干渉しないため、精度よく規制部材６，７の環状部２５，２５同士を溶接できるとともに、溶接を行う領域を小さくすることができる。

また、図３に示されるように、規制部材７の環状部２５の凹部２９の軸方向の深さＨ１は、ダイアフラム５の外周縁部２０の軸方向の厚みＨ２に比べて若干大きく形成されている（Ｈ１＞Ｈ２）ため、例えば第１溶接工程において、溶接によりダイアフラム５の外周縁部２０の対向面２０ｂに凹凸が生じた場合であっても、当該凹凸部分が凹部２９から張り出し難い。そのため、ダイアフラム４とダイアフラム５の外周縁部２０の対向面２０ｂ同士の接触を防止でき、規制部材６の環状部２５の対向面２５ａと規制部材７の環状部２５の対向面２５ａとを全周に亘り面で当接させることができる。対向面２５ａ同士が面で当接すると、第２溶接工程における溶接作業が容易であるとともに、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５との溶接部分に作用する捻り方向（周方向）の応力に対する強度を高くすることができる。

また、規制部材６の環状部２５の凹部２９の外径側の内面２９ｂが成す直径Ｗ１がダイアフラム４の外周縁部２０の外径Ｗ２と略同径となっている（Ｗ１＝Ｗ２）ため、ダイアフラム４が燃料圧により外径方向に広がるように変形しようとする力を規制部材６の環状部２５の凹部２９の外径側の内面２９ｂで受けることができる。これによれば、規制部材６とダイアフラム４との溶接箇所である第１溶接層ＷＤ１に応力が集中することを防止でき、第１溶接層ＷＤ１の溶接強度を維持することができる。

加えて、図６に示されるように、カバー部材３の規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とは、支持部材３１の開口３１ａに嵌合され、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とが離間する方向への移動を規制できるため、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５との溶接箇所である第２溶接層ＷＤ２の溶接強度を維持することができる。

ところで、上述した規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とを溶接する第２溶接工程は、ダンパ本体２の内部に気体を封入するため、当該気体の雰囲気中で行われる。詳しくは、所定の圧力の気体が満たされた溶接作業用の小部屋（chamber）内で第２溶接工程が行われる。

このとき、従来のメタルダイアフラムダンパ１にあっては、２枚のダイアフラムの外周縁部と上支持部材の環状部と下支持部材の環状部との４枚の板体を同時に溶接固定するため、溶接に必要な溶融金属量が多くなり、溶接時に発生する溶接ヒュームが増大してしまうという問題がある。この溶接ヒュームの増大は、レーザ溶接を用いた場合には溶接ヒュームがビームを阻害し、溶接精度を低下させる問題があることに加え、頻繁に溶接作業用の小部屋内の掃除を必要とすることによる生産性の悪化等の諸問題を生じさせる虞があった。

これに対して、本実施例におけるメタルダイアフラムダンパ１は、ダンパ本体２内に封入する気体の雰囲気中では、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５との２枚を溶接固定（第２溶接工程）すればよいため、溶接ヒュームの発生を抑制することができ、レーザ溶接時におけるビームの阻害を抑制し、かつ溶接作業用の小部屋内の掃除の回数を減らすことができる。加えて、予め大気中にて規制部材６とダイアフラム４との溶接固定（第１溶接工程）と、規制部材７とダイアフラム５との溶接固定（第１溶接工程）を完了させた状態とするため上述の作用効果はより顕著である。

また、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とは、外径側の先端の厚みが肉薄に形成されているため、溶接を行う領域が小さく、容易に溶接精度の高い第２溶接層ＷＤ２を形成することができる。更に、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５とにより形成されたカバー部材３の外周縁部は先細りした形状となっていることから、これら規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５との境界部分すなわち第２溶接層ＷＤ２を形成する部分を判別し易く、第２溶接工程における作業効率が高い。

次に、実施例２に係るメタルダイアフラムダンパにつき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、メタルダイアフラムダンパ４１は、規制部材４２Ａの環状部４４の凹部４５の厚み方向の深さＨ３は、ダイアフラム４６Ａの外周縁部４８の厚みＨ４と略同寸に形成されている（Ｈ３＝Ｈ４）。

そのため、規制部材４２Ａの環状部４４と規制部材４２Ｂの環状部４４とを溶接固定した状態において、ダイアフラム４６Ａの外周縁部４８とダイアフラム４６Ｂの外周縁部４８との対向面４８ａ同士が全周に亘り面で当接する。これによれば、２枚のダイアフラム４６Ａ，４６Ｂの外周縁部４８，４８の対向面４８ａ，４８ａ同士が当接し、互いに対向方向への移動を規制することから、規制部材４２Ａの環状部４４とダイアフラム４６Ａの外周縁部４８及び規制部材４２Ｂの環状部４４とダイアフラム４６Ｂの外周縁部４８とをそれぞれ溶接固定する各第１溶接層ＷＤ１，ＷＤ１（図４（ｂ）参照）の耐久性が高い。

尚、第１溶接工程にレーザ溶接を用いることで、ダイアフラム４６Ａ，４６Ｂの外周縁部４８，４８の対向面４８ａの溶接変形を抑えることができるため、簡単な研磨等の表面処理を経るのみで、ダイアフラム４６Ａの外周縁部４８の対向面４８ａとダイアフラム４６Ｂの外周縁部４８の対向面４８ａとを全周に亘り面で当接させることができる。

次に、実施例３に係るメタルダイアフラムダンパにつき、図８を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

図８（ａ）に示されるように、メタルダイアフラムダンパ５１を構成するダイアフラム５６Ａには、変形作用部５９と外周縁部５８との間に、自然状態において、一方の規制部材５２Ａの環状部５４より変形作用部とは反対側に突出する湾曲部５７を備えている。

規制部材５２Ａの環状部５４に形成された凹部５５は、軸方向の深さＨ５がダイアフラム５６Ａの外周縁部５８と湾曲部５７の頂点との軸方向の距離Ｈ６よりも小さく形成されている（Ｈ５＜Ｈ６）。そのため、図８（ｂ）に示されるように、規制部材５２Ａの環状部５４と規制部材５２Ｂの環状部５４とが当接した状態において、ダイアフラム５６Ａ，５６Ｂの湾曲部５７同士が互いに押圧されて圧縮されることになる。

これによれば、ダイアフラム５６Ａ，５６Ｂの湾曲部５７同士が互いに押圧されることで、その反力によりダイアフラム５６Ａ，５６Ｂの外周縁部５８には、規制部材５２Ａの環状部５４の凹部５５の底面５５ａと規制部材５２Ｂの環状部５４の凹部５５の底面５５ａ側への応力がそれぞれ作用する状態となり、ダイアフラム５６Ａ，５６Ｂの外周縁部５８と規制部材５２Ａの環状部５４及びダイアフラム５６Ｂの外周縁部５８と規制部材５２Ｂの環状部５４との溶接箇所である各第１溶接層ＷＤ１，ＷＤ１（図４（ｂ）参照）の耐久性を維持させることができる。尚、規制部材５２Ａの環状部５４の凹部５５の軸方向の深さＨ５は、ダイアフラム５６Ａの外周縁部５８の軸方向の厚みに比べて若干大きく形成されている。

次に、実施例４に係るメタルダイアフラムダンパにつき、図９を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

図９（ａ）に示されるように、メタルダイアフラムダンパ６１を構成するダイアフラム６６Ａとダイアフラム６６Ｂとは、変形作用部６９と外周縁部６８との間に自然状態において外周縁部６８よりも軸方向の内側に突出する湾曲部６７を備えている。また、規制部材６２Ａの環状部６４に形成された凹部６５の軸方向の深さＨ７がダイアフラム６６Ａの外周縁部６８の厚みＨ８と略同寸となっている（Ｈ７＝Ｈ８）。

これによれば、図９（ｂ）に示されるように、規制部材６２Ａの環状部６４と規制部材６２Ｂの環状部６４とが当接した状態においては、ダイアフラム６６Ａ，６６Ｂの湾曲部６７同士が互いに押圧されて平面形状に圧縮される。これによれば、ダイアフラム６６Ａ，６６Ｂの湾曲部６７同士が互いに押圧されることで、その反力によりダイアフラム６６Ａ，６６Ｂの外周縁部６８には、規制部材６２Ａの環状部６４の凹部６５の底面６５ａと規制部材５２Ｂの環状部５４の凹部６５の底面６５ａ側への応力が作用する状態となるとともに、湾曲部６７，６７より外径側では外周縁部６８，６８の対向面６８ａ，６８ａ同士が互いに面で当接して互いに対向方向への移動を規制することから、各第１溶接層ＷＤ１，ＷＤ１（図４（ｂ）参照）の耐久性を効果的に維持させることができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、第１溶接層ＷＤ１は、ダイアフラム４の外周縁部２０と規制部材６の環状部２５とがレーザ溶接により溶け合わさって形成されており、同様に第２溶接層ＷＤ２は、一方の規制部材６の環状部２５と他方の規制部材７の環状部２５とがレーザ溶接によりダイアフラムや規制部材自体が溶け合わさって形成されているが、これに限らず、溶加材またはダイアフラムや規制部材自体と溶加材とが溶け合わさって形成されてもよい。

また、一方のダイアフラム４と他方のダイアフラム５とは同形状でなくてもよく、同様に一方の規制部材６と他方の規制部材７とは同形状でなくてもよい。

また、図１０に示される変形例１のように、一方の環状部（ここでは規制部材６の環状部２５）の対向面２５ａに凸条２５ｂを設け、他方の環状部（ここでは規制部材７の環状部２５）の対向面２５ａに凹溝２５ｃを設けてもよく、この場合、凸条２５ｂと凹溝２５ｃとが嵌合することで、規制部材６の環状部２５と規制部材７の環状部２５との位置合わせを行うことができ、第２溶接工程における溶接固定を行い易い。

また、前記実施例ではメタルダイアフラムダンパ１は、ダイアフラム４，５の外周縁部２０がそれぞれ溶接固定された規制部材６と規制部材７との環状部２５同士を溶接して、ダイアフラム４とダイアフラム５の両側で燃料チャンバ１１内の燃料圧を吸収する構成で説明したが、このような構成に限られない。例えば図１１に示される変形例２のように、ダイアフラム５の外周縁部２０が第１溶接層ＷＤ１により固定された規制部材７の環状部２５と、板状のベース部材３３とを全周に亘って面で当接させた状態で第２溶接層ＷＤ２により固定して構成されていてもよい。このようなメタルダイアフラムダンパは燃料チャンバ１１の上端に固定され、ダイアフラム５側のみで燃料チャンバ１１内の燃料圧を吸収する場合に用いられる。

また、前記実施例では、メタルダイアフラムダンパ１は、高圧燃料ポンプ１０の燃料チャンバ１１に設けられ、燃料チャンバ１１内の脈動を低減する態様として説明したが、これに限らず、メタルダイアフラムダンパ１は、高圧燃料ポンプ１０に接続される燃料配管等に設けられることにより脈動を低減してもよい。

また、接合されたダイアフラム４とダイアフラム５との間に形成される密閉空間（メタルダイアフラムダンパ１の内部）内に弾性変形可能な合成樹脂製等の芯材を配置することで、高圧時のダイアフラム４とダイアフラム５との接触を防止する構成としてもよい。

また、前記実施例では、第１溶接工程は大気中にて行い、第２溶接工程はダンパ本体２内に封入する気体の雰囲気中にて行う態様で説明したが、第１溶接工程についてもダンパ本体２内に封入する気体の雰囲気中にて行ってもよい。

１ メタルダイアフラムダンパ
２ ダンパ本体
３ カバー部材
４，５ ダイアフラム
６，７ 規制部材
１０ 高圧燃料ポンプ
１１ 燃料チャンバ
１２ プランジャ
１３ 吸入弁
１４ 加圧室
１５ 吐出弁
１９ 変形作用部
２０ 外周縁部
２０ａ 外面
２０ｂ 対向面
２５ 環状部
２５ａ 対向面
２７ 側面部
２８ 底面部
２９ 凹部
２９ａ 凹部底面
２９ｂ 凹部内面
３０ 孔
３１ 支持部材
３１ａ 開口
ＷＤ１ 第１溶接層（第１溶接部）
ＷＤ２ 第２溶接層（第２溶接部）

Claims (8)

1. 中央側に変形作用部が設けられた２枚のダイアフラムの間に気体が封入された円盤状のダンパ本体と、前記２枚のダイアフラムにおける前記変形作用部の膨出方向にそれぞれ配置される２つの規制部材とを備えるメタルダイアフラムダンパであって、
   一方の前記規制部材の環状部と、一方の前記ダイアフラムの外周縁部とを密封する第１溶接部と、
   他方の前記規制部材の環状部と、他方の前記ダイアフラムの外周縁部とを密封する第１溶接部と、
   ２つの前記規制部材の環状部同士を密封する第２溶接部と、
   を備えることを特徴とするメタルダイアフラムダンパ。
2. 一方の前記規制部材の環状部の外径は、一方の前記ダイアフラムの外径より大径に形成され、他方の前記規制部材の環状部の外径は、他方の前記ダイアフラムの外径より大径に形成されており、前記第２溶接部は、前記２枚のダイアフラムの外周縁部より外径側に位置する請求項１に記載のメタルダイアフラムダンパ。
3. 一方の前記規制部材の環状部と他方の前記規制部材の環状部との対向面には、厚み方向かつ内径側に凹部がそれぞれ形成されており、前記凹部内に前記ダイアフラムの外周縁部がそれぞれ配置されている請求項１または２に記載のメタルダイアフラムダンパ。
4. 前記凹部の深さが前記ダイアフラムの外周縁部の厚みと略同寸に形成されている請求項３に記載のメタルダイアフラムダンパ。
5. 前記ダイアフラムは、前記変形作用部と前記外周縁部との間に、自然状態において前記規制部材の環状部より前記変形作用部とは反対側に突出する湾曲部を備えている請求項１ないし４のいずれかに記載のメタルダイアフラムダンパ。
6. 中央側に変形作用部が設けられたダイアフラムと板状のベース部材との間に気体が封入されたダンパ本体と、前記ダイアフラムにおける前記変形作用部の膨出方向に配置される規制部材とを備えるメタルダイアフラムダンパであって、
   前記規制部材の環状部と、前記ダイアフラムの外周縁部とを密封する第１溶接部と、
   前記規制部材の環状部と前記ベース部材とを密封する第２溶接部と、
   を備えることを特徴とするメタルダイアフラムダンパ。
7. 中央側に変形作用部が設けられた２枚のダイアフラムの間に気体が封入された円盤状のダンパ本体と、前記２枚のダイアフラムにおける前記変形作用部の膨出方向にそれぞれ配置される２つの規制部材とを備えるメタルダイアフラムダンパの製造方法であって、
   一方の前記規制部材の環状部と、一方の前記ダイアフラムの外周縁部とを溶接固定する第１溶接工程と、
   他方の前記規制部材の環状部と、他方の前記ダイアフラムの外周縁部とを溶接固定する第１溶接工程と、
   前記ダイアフラムがそれぞれ溶接固定された前記規制部材の環状部同士を溶接固定する第２溶接工程と、
   を備えることを特徴とするメタルダイアフラムダンパの製造方法。
8. 前記第１溶接工程は、大気中で行われ、前記第２溶接工程は、前記２枚のダイアフラムの間に封入される気体の雰囲気中で行われる請求項７に記載のメタルダイアフラムダンパの製造方法。

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