JP2000320782A - Diaphragm device - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高圧燃料供
給装置の高圧脈動吸収装置等に用いられるダイヤフラム
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm device used for a high-pressure pulsation absorber of a high-pressure fuel supply device, for example.
【０００２】[0002]
【従来の技術】いわゆる筒内噴射式エンジンあるいは直
接噴射式エンジンと呼ばれている、燃料をエンジンのシ
リンダ内で噴射する方式のエンジンとしては、ディーゼ
ルエンジンが広く知られているが、近年、火花点火エン
ジン（ガソリンエンジン）においても、筒内噴射式のも
のが提案されている。このような、筒内噴射式エンジン
では、十分に高い燃料噴射圧が得られるようにされてい
るとともに、噴射の安定性のため、燃圧脈動が小さいこ
とが要求される。このため、構造が簡単で、製造コスト
が安価で、かつコンパクトである単気筒式の高圧燃料ポ
ンプが公知となっている。一方、単気筒ではプランジャ
が１本であるため、吐出される燃料の圧力にかなりの脈
動幅があるので、この脈動を吸収する金属ベローズ式や
金属ダイヤフラム式の脈動吸収装置が提案されている。2. Description of the Related Art A diesel engine is widely known as a so-called in-cylinder injection type engine or a direct injection type engine in which fuel is injected into a cylinder of an engine. An in-cylinder injection type ignition engine (gasoline engine) has also been proposed. In such an in-cylinder injection engine, it is required that a sufficiently high fuel injection pressure be obtained and that fuel pressure pulsation be small for the stability of injection. For this reason, a single-cylinder high-pressure fuel pump having a simple structure, a low manufacturing cost, and a compact size is known. On the other hand, since the pressure of the discharged fuel has a considerable pulsation width since the single cylinder has one plunger, a metal bellows type or metal diaphragm type pulsation absorbing device for absorbing this pulsation has been proposed.
【０００３】図６は、本発明のダイヤフラム装置を適用
して有用となるダイヤフラム式の高圧脈動吸収装置を備
えた燃料供給系統を示す図で、同図において、１０は高
圧燃料ポンプ１１を備えた高圧燃料供給装置、２０は低
圧燃料ポンプ２１を備えた燃料タンク、３０は図示しな
いエンジンの気筒数と対応した複数のインジェクタ３１
を有する燃料噴射機器であるディリバリパイプ、４０は
ディリバリパイプ３０と高圧燃料ポンプ１１とを接続す
る高圧燃料通路、５０は高圧燃料ポンプ１１と燃料タン
ク２０とを接続する低圧燃料通路で、上記高圧燃料通路
４０と低圧燃料通路５０とにより、ディリバリパイプ３
０と燃料タンク２０とを接続する燃料通路を形成してい
る。なお、２２は燃料タンク２０内に収納された燃料で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a fuel supply system provided with a diaphragm type high pressure pulsation absorber which is useful by applying the diaphragm device of the present invention. In FIG. A high-pressure fuel supply device, 20 is a fuel tank provided with a low-pressure fuel pump 21, 30 is a plurality of injectors 31 corresponding to the number of cylinders of an engine (not shown).
A high-pressure fuel passage connecting the delivery pipe 30 and the high-pressure fuel pump 11; a low-pressure fuel passage 50 connecting the high-pressure fuel pump 11 and the fuel tank 20; The delivery pipe 3 is formed by the high-pressure fuel passage 40 and the low-pressure fuel passage 50.
0 and a fuel passage connecting the fuel tank 20. Reference numeral 22 denotes a fuel stored in the fuel tank 20.
【０００４】高圧燃料供給装置１０は、図７にも示すよ
うに、高圧燃料ポンプ１１と、この高圧燃料ポンプ１１
の吸入口側に接続され低圧燃料通路５０の一部を構成す
る吸入通路１２と、上記吸入通路１２に配置されたフィ
ルタ１３と、高圧燃料ポンプ１１と上記フィルタ１３と
の間に設けられ金属ダイヤフラム１４ｍを備えた低圧脈
動吸収装置１４と、高圧燃料ポンプ１１の吐出口側に接
続され高圧燃料通路４０の一部を構成する吐出通路１５
と、上記吐出通路１５に設けられ金属ダイヤフラム１６
ｍを備えたダイヤフラム式の高圧脈動吸収装置１６と、
上記高圧脈動吸収装置１６よりも下流側に配置され高圧
チェックバルブ１７と、上記高圧チェックバルブ１７よ
りも更に下流側に配置された高圧レギュレータ１８と、
高圧燃料ポンプ１１のドレン通路１９と、上記吸入通路
１２に戻される高圧レギュレータ１８のドレン通路１８
Ｄとを備えている。なお、６０は上記高圧燃料供給装置
１０のケーシング、１０１は燃料吸入口、１０２は燃料
吐出口である。上記高圧燃料ポンプ１１は、円筒状のシ
リンダ１１１内に往復動可能に配設され、図示しないエ
ンジンの１／２の回転数で回転するカムにより駆動され
るプランジャ１１２により、燃料吸入口１０１から上記
吸入通路１２を通ってプランジャ１１２上部の燃料加圧
室１１３に送り込まれた低圧の燃料を高圧に加圧して上
記吐出通路１５に吐出するものである（図７参照）。As shown in FIG. 7, a high-pressure fuel supply device 10 includes a high-pressure fuel pump 11 and a high-pressure fuel pump 11.
A suction passage 12 which is connected to the suction port side of the pump and forms a part of the low-pressure fuel passage 50; a filter 13 disposed in the suction passage 12; and a metal diaphragm provided between the high-pressure fuel pump 11 and the filter 13. 14 m, a low pressure pulsation absorber 14 and a discharge passage 15 connected to the discharge port side of the high pressure fuel pump 11 and forming a part of the high pressure fuel passage 40.
And a metal diaphragm 16 provided in the discharge passage 15.
m, a diaphragm-type high-pressure pulsation absorber 16 provided with:
A high-pressure check valve 17 disposed downstream of the high-pressure pulsation absorber 16 and a high-pressure regulator 18 disposed further downstream of the high-pressure check valve 17;
The drain passage 19 of the high-pressure fuel pump 11 and the drain passage 18 of the high-pressure regulator 18 returned to the suction passage 12
D. Reference numeral 60 denotes a casing of the high-pressure fuel supply device 10, 101 denotes a fuel inlet, and 102 denotes a fuel outlet. The high-pressure fuel pump 11 is reciprocally disposed in a cylindrical cylinder 111, and is driven from a fuel inlet 101 by a plunger 112 driven by a cam that rotates at a half speed of an engine (not shown). The low-pressure fuel fed into the fuel pressurizing chamber 113 above the plunger 112 through the suction passage 12 is pressurized to a high pressure and discharged to the discharge passage 15 (see FIG. 7).
【０００５】燃料タンク２０の内部に設けられた低圧燃
料ポンプ２１の吸入側にはフィルタ２３が設けられてい
る。また、低圧燃料ポンプ２１の吐出側は高圧燃料供給
装置１０の燃料吸入口１０１と低圧配管２４により接続
されている。この低圧配管２４には低圧チェックバルブ
２５が設けられ、この低圧チェックバルブ２５の下流側
にはフィルタ２６が設けられている。２７は上記フィル
タ２６と高圧燃料供給装置１０の燃料吸入口１０１の間
に設けられた低圧レギュレータ、２８は上記低圧レギュ
レータの低圧燃料戻し配管である。また、２９は高圧燃
料ポンプ１１のドレン通路１９と燃料タンク２０とを接
続するドレン配管である。一方、高圧燃料供給装置１０
の燃料吐出口１０２とディリバリパイプ３０とは高圧配
管３２により接続されている。[0005] A filter 23 is provided on the suction side of a low-pressure fuel pump 21 provided inside the fuel tank 20. The discharge side of the low-pressure fuel pump 21 is connected to a fuel inlet 101 of the high-pressure fuel supply device 10 by a low-pressure pipe 24. A low-pressure check valve 25 is provided in the low-pressure pipe 24, and a filter 26 is provided downstream of the low-pressure check valve 25. 27 is a low-pressure regulator provided between the filter 26 and the fuel inlet 101 of the high-pressure fuel supply device 10, and 28 is a low-pressure fuel return pipe of the low-pressure regulator. Reference numeral 29 denotes a drain pipe connecting the drain passage 19 of the high-pressure fuel pump 11 and the fuel tank 20. On the other hand, the high-pressure fuel supply device 10
The fuel discharge port 102 and the delivery pipe 30 are connected by a high-pressure pipe 32.
【０００６】次に、上記燃料供給系統の動作について説
明する。低圧燃料ポンプ２１は、フィルタ２３を経由し
て燃料を吸入し低圧に加圧して吐出する。この低圧の燃
料は、低圧チェックバルブ２５とフィルタ２６とを順に
経由しつつ、低圧配管２４により高圧燃料供給装置１０
の燃料吸入口１０１から吸入通路１２に送られる。この
とき、上記低圧配管２４を流れる燃料の圧力が低圧レギ
ュレータ２７に設定された低圧設定値を越えた場合に
は、低圧配管２４内の燃料の一部が低圧燃料戻し配管２
８により上記低圧レギュレータ２７を経由して燃料タン
ク２０に戻されることにより、燃料タンク２０から高圧
燃料供給装置１０に送られる燃料の圧力が所定の低圧に
調整される。高圧燃料供給装置１０に送られた燃料は、
吸入通路１２において、フィルタ１３と低圧脈動吸収装
置１４とを順に経由して高圧燃料ポンプ１１に吸入され
る。高圧燃料ポンプ１１は、上記吸入した燃料を高圧に
加圧して吐出通路１５から吐出するとともに、高圧燃料
ポンプ１１のプランジャ１１２とシリンダ１１１との間
から漏れた燃料をドレン通路１９に流出する。ドレン通
路１９に流出した燃料はドレン配管２９を経由して燃料
タンク２０に戻される。一方、吐出通路１５に送られた
燃料は、高圧脈動吸収装置１６と高圧チェックバルブ１
７とを順に経由し、燃料吐出口１０２から高圧配管３２
を通ってディリバリパイプ３０に送られる。このとき、
吐出通路１５を流れる燃料の圧力が高圧レギュレータ１
８に設定された高圧設定値を越えた場合には、上記吐出
通路１５内の燃料の一部が上記高圧レギュレータ１８を
経由して吸入通路１２に戻されることにより、高圧燃料
供給装置１０からディリバリパイプ３０側に送られる燃
料の圧力が所定の高圧に調整される。この状態におい
て、エンジンの各気筒における燃料噴射時期に対応し
て、ディリバリパイプ３０のインジェクタ３１が高圧の
燃料を上記燃料噴射時期の気筒内に噴射する。Next, the operation of the fuel supply system will be described. The low-pressure fuel pump 21 sucks the fuel through the filter 23, pressurizes the fuel to a low pressure, and discharges the fuel. The low-pressure fuel passes through the low-pressure check valve 25 and the filter 26 in order, and is supplied to the high-pressure fuel supply device 10 by the low-pressure pipe 24.
From the fuel inlet 101 to the suction passage 12. At this time, when the pressure of the fuel flowing through the low pressure pipe 24 exceeds the low pressure set value set in the low pressure regulator 27, a part of the fuel in the low pressure pipe 24
The pressure of the fuel sent from the fuel tank 20 to the high-pressure fuel supply device 10 is adjusted to a predetermined low pressure by being returned to the fuel tank 20 via the low-pressure regulator 27 by 8. The fuel sent to the high-pressure fuel supply device 10 is
In the suction passage 12, the air is sucked into the high-pressure fuel pump 11 via the filter 13 and the low-pressure pulsation absorber 14 in order. The high-pressure fuel pump 11 pressurizes the sucked fuel to a high pressure and discharges the fuel from the discharge passage 15, and also causes the fuel leaked from between the plunger 112 and the cylinder 111 of the high-pressure fuel pump 11 to flow into the drain passage 19. The fuel that has flowed into the drain passage 19 is returned to the fuel tank 20 via the drain pipe 29. On the other hand, the fuel sent to the discharge passage 15 is supplied to the high pressure pulsation absorber 16 and the high pressure check valve 1.
7 in order, from the fuel discharge port 102 to the high pressure pipe 32
Through the delivery pipe 30. At this time,
The pressure of the fuel flowing through the discharge passage 15 is high-pressure regulator 1
When the pressure exceeds the high pressure set value set at 8, a part of the fuel in the discharge passage 15 is returned to the suction passage 12 via the high pressure regulator 18, so that the high pressure fuel supply device 10 The pressure of the fuel sent to the burr pipe 30 is adjusted to a predetermined high pressure. In this state, the injector 31 of the delivery pipe 30 injects high-pressure fuel into the cylinder at the fuel injection timing in accordance with the fuel injection timing in each cylinder of the engine.
【０００７】図８は、本発明のダイヤフラム装置を適用
して有用となる金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１の詳
細を示す断面図である。この金属ダイヤフラム式脈動吸
収装置１は、高圧燃料供給装置１０のケーシング６０に
形成された収納凹部６１に収容され、吐出通路１５を通
過する高圧燃料の脈動を吸収する装置で、図７のケーシ
ング６０に形成された吐出通路１５の高圧脈動吸収装置
１６と連動する通路１５ａを金属ダイヤフラム式脈動吸
収装置１側に形成するようにしたタイプの高圧脈動吸収
装置である。図８において、２は高圧容器の一方である
ケース、３は高圧容器の他方でプレートであって、ケー
シング６０の収納凹部６１の底部に収納される。４はケ
ース２と共働してケース側容積室５を形成するとともに
プレート３と共働してプレート側容積室６を形成する可
撓性の薄い金属円板状のダイヤフラムで、上記ダイヤフ
ラム４の周縁部はケース２と保持部材であるプレート３
との間に挟持され、例えば電子ビーム溶接あるいはレー
ザ溶接等により密着溶接されてケース２とプレート３と
の間に封止支持される。なお、５ｍはケース側容積室５
の開口部（容積室開口部）、７は溶接部である。８は金
属ダイヤフラム式脈動吸収装置１を収容凹部６１の底部
に押圧固着する環状の締結ねじで、ケーシング６０のね
じ部６２に螺合して金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１
をケーシング６０に装着する。なお、プレート３の外周
面と収納凹部６１の内周面との嵌合面は、例えばＯリン
グのようなシール部材６３によりシールすることで、燃
料漏れを防止している。ケーシング６０には、高圧燃料
ポンプ１１の吐出側に連結される第１通路部６４と、高
圧チェックバルブ１７側に連結される第２通路部６５と
が、収納凹部６１の底部に連通するように形成されてい
る。ケース２の下面（ダイヤフラム４側の面）には、ダ
イヤフラム４の移動を規制する上方に窪む皿形のケース
側容積室側ストッパ部２Ｓが形成されている。一方、プ
レート３の上面（ダイヤフラム４側の面）には、ダイヤ
フラム４の移動を規制する下方に窪む皿形のプレート側
容積室側ストッパ部３Ｓが形成され、更に、プレート３
の下面（第１及び第２通路部６４，６５側の面）には、
上記第１及び第２通路部６４，６５とに連通される連絡
凹部３ａが形成されている。また、プレート３には、上
記連絡凹部３ａと上記プレート側容積室側ストッパ部３
Ｓとに開口する複数の貫通孔３ｂが形成され、連絡凹部
３ａとプレート側容積室６とを連通する燃料通路を形成
している。ケース側容積室５には、図示しないガスが、
ケース２に設けられたガス充填口部９を介して充填され
止め栓９ａによって封止される。この所定圧力は第１通
路部６４より連絡凹部３ａを経由して第２通路部６５に
流れる高圧の燃料の脈動を吸収するために必要な圧力で
ある。また、プレート側容積室６には上記高圧の燃料の
一部が連絡凹部３ａより貫通孔３ｂを経由して満たされ
る。なお、８ａは締結ねじ８を操作する工具用孔であ
る。FIG. 8 is a sectional view showing the details of a metal diaphragm type pulsation absorber 1 which is useful by applying the diaphragm device of the present invention. The metal diaphragm type pulsation absorbing device 1 is a device that is housed in a housing recess 61 formed in a casing 60 of the high-pressure fuel supply device 10 and absorbs the pulsation of the high-pressure fuel passing through the discharge passage 15. This is a high-pressure pulsation absorber of a type in which a passage 15a of the discharge passage 15 formed in the metal diaphragm type pulsation absorber 1 is interlocked with the high-pressure pulsation absorber 16 of the discharge passage 15. In FIG. 8, reference numeral 2 denotes a case that is one of the high-pressure containers, and reference numeral 3 denotes a plate that is the other of the high-pressure containers. The plate is stored in the bottom of the storage recess 61 of the casing 60. Reference numeral 4 denotes a flexible thin metal disk-shaped diaphragm which forms a case-side volume chamber 5 in cooperation with the case 2 and forms a plate-side volume chamber 6 in cooperation with the plate 3. The periphery is a case 2 and a plate 3 as a holding member.
And is tightly welded by, for example, electron beam welding or laser welding, and is sealed and supported between the case 2 and the plate 3. In addition, 5 m is the case-side volume chamber 5.
The opening (volume chamber opening) is a welded portion. Reference numeral 8 denotes an annular fastening screw that presses and fixes the metal diaphragm type pulsation absorbing device 1 to the bottom of the housing recess 61, and is screwed to the screw portion 62 of the casing 60 to form the metal diaphragm type pulsation absorbing device 1.
Is mounted on the casing 60. The fitting surface between the outer peripheral surface of the plate 3 and the inner peripheral surface of the storage recess 61 is sealed by a seal member 63 such as an O-ring to prevent fuel leakage. In the casing 60, a first passage portion 64 connected to the discharge side of the high-pressure fuel pump 11 and a second passage portion 65 connected to the high-pressure check valve 17 side communicate with the bottom of the storage recess 61. Is formed. On the lower surface of the case 2 (the surface on the side of the diaphragm 4), an upper dish-shaped case-side volume chamber-side stopper 2S that is depressed upward and restricts the movement of the diaphragm 4 is formed. On the other hand, on the upper surface of the plate 3 (the surface on the side of the diaphragm 4), a plate-shaped volume chamber side stopper 3S having a dish-like shape recessed downward for restricting the movement of the diaphragm 4 is formed.
On the lower surface (the surface on the first and second passage portions 64 and 65 side) of
A communication recess 3a communicating with the first and second passage portions 64 and 65 is formed. The plate 3 has the connecting recess 3 a and the plate-side volume chamber-side stopper 3.
A plurality of through-holes 3b opening to S are formed to form a fuel passage connecting the communication recess 3a and the plate-side volume chamber 6. In the case-side volume chamber 5, gas (not shown)
It is filled through a gas filling port 9 provided in the case 2 and sealed by a stopper 9a. This predetermined pressure is a pressure necessary for absorbing the pulsation of the high-pressure fuel flowing from the first passage portion 64 to the second passage portion 65 via the communication recess 3a. Further, the plate-side volume chamber 6 is filled with a part of the high-pressure fuel from the communication recess 3a through the through hole 3b. Reference numeral 8a denotes a tool hole for operating the fastening screw 8.
【０００８】上記構成の金属ダイヤフラム式脈動吸収装
置１の動作について説明する。ケース側容積室５にガス
が満たされ、プレート側容積室６に燃料が満たされた状
態において、エンジン駆動により図６の燃料供給系統が
動作を開始すると、矢印で示すように、高圧燃料ポンプ
１１より吐出通路１５に吐出された高圧の燃料が第１通
路部６４より連絡凹部３ａを経由して第２通路部６５へ
と流れる。この燃料に脈動が発生すると、ケース側容積
室５の内部のガス圧とダイヤフラム４自身のばね力との
総和により、図９に示すように、ダイヤフラム４がケー
ス２側に撓んだりプレート３側に撓み、上記燃料の脈動
を吸収する。すなわち、作動時には、ダイヤフラム４は
ケース側容積室側ストッパ部２Ｓとプレート側容積室側
ストッパ部３Ｓとの間に形成された隙間を可動する。ま
た、高圧燃料供給装置１０の停止時には、ダイヤフラム
４は、同図の点線に示すように、プレート側容積室側ス
トッパ部３Ｓに密着した状態となる。The operation of the metal diaphragm type pulsation absorber 1 having the above-described configuration will be described. When the fuel supply system of FIG. 6 starts operating by driving the engine in a state in which the case-side volume chamber 5 is filled with the gas and the plate-side volume chamber 6 is filled with the fuel, the high-pressure fuel pump 11 The high-pressure fuel discharged into the discharge passage 15 flows from the first passage portion 64 to the second passage portion 65 via the communication recess 3a. When pulsation occurs in the fuel, the diaphragm 4 bends toward the case 2 or the plate 3 as shown in FIG. 9 due to the sum of the gas pressure inside the case-side volume chamber 5 and the spring force of the diaphragm 4 itself. To absorb the pulsation of the fuel. That is, during operation, the diaphragm 4 moves in a gap formed between the case-side volume chamber-side stopper 2S and the plate-side volume chamber-side stopper 3S. When the high-pressure fuel supply device 10 is stopped, the diaphragm 4 comes into close contact with the plate-side volume chamber-side stopper portion 3S as shown by a dotted line in FIG.
【０００９】ダイヤフラム４の脈動吸収効果は、可動部
有効径Ｄ0に対する燃圧がＰでのダイヤフラム有効径Ｄp
の比（Ｄp／Ｄ0）である直径比が大きいほど高い（図９
参照）。ここで、ダイヤフラム可動部有効径をＤ0、燃
圧がＰの時のダイヤフラム有効径（ストッパ部２Ｓ，３
ｓと接していない変形可能な部分の径）をＤpとしたと
き、Ｋ＝｛（Ｄ0−Ｄp）／Ｄ0｝×１００＝｛１−（Ｄp
／Ｄ0）｝×１００で表される値をダイヤフラ当接率と
いい、この当接率Ｋが大きくなるとダイヤフラム４の脈
動吸収効果が低くなる。従来の金属ダイヤフラム式脈動
吸収装置においては、ダイヤフラム４の作動範囲を、ケ
ース側容積室側ストッパ部２Ｓへの当接率及びプレート
側容積室側ストッパ部３Ｓへの当接率がそれぞれ１００
％としている。すなわち、プレート側容積室側ストッパ
部３Ｓとケース側容積室側ストッパ部２Ｓとによりそれ
ぞれ規制されるダイヤフラム４の最大変位量とダイヤフ
ラム４の圧力作動範囲とを同じに設定しているので、ダ
イヤフラム４は、上記作動範囲において、プレート側容
積室側ストッパ部３Ｓに全面的に当接する状態から、ケ
ース側容積室側ストッパ部２Ｓに全面的に当接する状態
まで変位する。更に、通常の作動時（雰囲気温度が常温
付近）の性能を向上させるため、ケース側容積室５の容
積を増やし、低温及び高温時の温度変化によりガス封入
圧が変化してダイヤフラムの変位が大きくなった場合に
は、上記ダイヤフラム４をケース側容積室側ストッパ部
２Ｓまたはプレート側容積室側ストッパ部３Ｓに当接さ
せて、ダイヤフラム４の最大変位量を規制してダイヤフ
ラム４に発生する応力を抑制し、破損を防止するように
していた。The pulsation absorbing effect of the diaphragm 4 is based on the effective diameter D p of the diaphragm when the fuel pressure is P with respect to the effective diameter D 0 of the movable part.
The larger the diameter ratio, which is the ratio (D p / D 0 ), is higher (FIG. 9).
reference). Here, the effective diameter of the diaphragm movable portion is D 0 , and the effective diameter of the diaphragm when the fuel pressure is P (stopper portions 2S, 3
K = {(D 0 −D p ) / D 0 } × 100 = {1− (D p ), where D p is the diameter of the deformable portion not in contact with s.
The value represented by / D 0 ) × 100 is called the diaphragm contact ratio. When the contact ratio K increases, the pulsation absorbing effect of the diaphragm 4 decreases. In the conventional metal diaphragm type pulsation absorbing device, the operating range of the diaphragm 4 is set such that the contact rate with the case-side volume chamber side stopper 2S and the contact rate with the plate-side volume chamber side stopper 3S are each 100%.
%. That is, the maximum displacement amount of the diaphragm 4 and the pressure operation range of the diaphragm 4 regulated by the plate-side volume chamber side stopper portion 3S and the case-side volume chamber side stopper portion 2S are set to be the same. Is displaced from the state in which the entire surface abuts the plate-side volume chamber side stopper portion 3S in the above-described operation range to the state in which the entire surface abuts the case-side volume chamber side stopper portion 2S. Furthermore, in order to improve the performance during normal operation (atmospheric temperature is around normal temperature), the volume of the case-side volume chamber 5 is increased, and the gas filling pressure changes due to temperature changes at low and high temperatures, resulting in a large displacement of the diaphragm. In this case, the diaphragm 4 is brought into contact with the case-side volume chamber-side stopper 2S or the plate-side volume chamber-side stopper 3S to regulate the maximum displacement of the diaphragm 4 and reduce the stress generated in the diaphragm 4. And to prevent breakage.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のダイヤフラム装置では、ダイヤフラム４の最大変位
量と、予め設定された圧力作動範囲における最大設定圧
力時のダイヤフラム４の変位量とが同じなので、図１１
に示すように、上記ダイヤフラム４をケース側容積室５
あるいはプレート側容積室６対する当接率が３０％を超
える範囲で作動させた場合、ダイヤフラム有効径をＤp
が急激に縮小してしまい、脈動吸収効果が著しく低下し
てしまうと言う問題点があった。また、低温及び高温時
において、ダイヤフラム４を当接率１００％付近におい
て作動させた場合には、ダイヤフラム４がケース側容積
室側ストッパ部２Ｓまたはプレート側容積室側ストッパ
部３Ｓに広範囲に当接しながら作動するので、フレッテ
ィング等により耐久性が低下するといった問題点があっ
た。更に、高温時に高圧ポンプが異常圧力を発生した場
合、ダイヤフラム４はケース２の内壁に密着するが、容
積室開口部５ｍにおいては上記ダイヤフラム４の変位は
拘束されないので、ダイヤフラム４の中央部が上記容積
室開口部５ｍまで押し上げられ、ダイヤフラム４の上記
容積室開口部５ｍ内の部分に作用する応力がダイヤフラ
ム４を構成する材料の強度（降伏点、耐力）を越える変
形を与えてしまうため、ダイヤフラム４が塑性変形した
り破損するといった問題点があった。However, in the above-mentioned conventional diaphragm device, the maximum displacement of the diaphragm 4 is the same as the displacement of the diaphragm 4 at the time of the maximum set pressure in the preset pressure operating range. 11
As shown in FIG.
Alternatively, when operating in a range where the contact ratio with respect to the plate-side volume chamber 6 exceeds 30%, the diaphragm effective diameter is set to D p.
However, there is a problem that the pulsation absorbing effect is significantly reduced, and the pulsation absorbing effect is significantly reduced. When the diaphragm 4 is operated at a contact ratio of about 100% at low and high temperatures, the diaphragm 4 comes into wide contact with the case-side volume chamber side stopper 2S or the plate-side volume chamber side stopper 3S. However, there is a problem that durability is reduced due to fretting or the like. Further, when an abnormal pressure is generated by the high-pressure pump at high temperature, the diaphragm 4 comes into close contact with the inner wall of the case 2, but the displacement of the diaphragm 4 is not restrained at the opening 5m of the volume chamber. The diaphragm is pushed up to the volume chamber opening 5m, and the stress acting on the portion of the diaphragm 4 inside the volume chamber opening 5m causes a deformation exceeding the strength (yield point, proof stress) of the material constituting the diaphragm 4, so that the diaphragm is deformed. 4 had plastic deformation or breakage.
【００１１】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、ダイヤフラム装置の作動範囲を限定することよ
り、ダイヤフラムの耐久性を向上させるとともに、雰囲
気温度が変化した場合にも安定して動作するダイヤフラ
ム装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the conventional problems, and by limiting the operating range of a diaphragm device, improves the durability of the diaphragm and stably operates even when the ambient temperature changes. It is an object to provide a diaphragm device that operates.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のダイヤ
フラム装置は、予め設定された圧力作動範囲における最
大設定圧力が金属ダイヤフラムに作用した際、金属ダイ
ヤフラムの最大変位量を規制するストッパ部に対する上
記金属ダイヤフラムの当接率を２５％以下になるように
したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a diaphragm device for a stopper for restricting a maximum displacement amount of a metal diaphragm when a maximum set pressure in a predetermined pressure operation range acts on the metal diaphragm. The contact ratio of the metal diaphragm is set to 25% or less.
【００１３】請求項２に記載のダイヤフラム装置は、金
属ダイヤフラムの周縁部をケースに封止支持して構成し
た容積室に封入された気体の圧力と、金属ダイヤフラム
の上記容積室とは反対側の面に作用する外力と圧力差の
最大値、すなわち、金属ダイヤフラムに対する圧力作動
範囲における最大設定圧力が上記金属ダイヤフラムに作
用した際、上記容積室に設けられた金属ダイヤフラムの
最大変位量を規制するストッパ部に対する上記金属ダイ
ヤフラムの当接率を２５％以下になるようにしたもので
ある。According to a second aspect of the present invention, the pressure of the gas sealed in the volume chamber formed by sealing and supporting the peripheral edge of the metal diaphragm in the case and the pressure of the gas in the metal diaphragm on the opposite side to the volume chamber. A stopper that regulates the maximum displacement of the metal diaphragm provided in the volume chamber when the maximum value of the external force acting on the surface and the pressure difference, that is, the maximum set pressure in the pressure operating range for the metal diaphragm acts on the metal diaphragm. The contact ratio of the metal diaphragm to the portion is set to 25% or less.
【００１４】請求項３に記載のダイヤフラム装置は、上
記容積室の体積を縮小して上記当接率が２０％以下にな
るようにしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the diaphragm device, the volume of the volume chamber is reduced so that the contact ratio becomes 20% or less.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。図１は、実施の形態に係る
金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１の構成示す断面図
で、２はケース、３はプレート、４は金属円板状のダイ
ヤフラム、５はケース側容積室、５ｍは容積室開口部、
６はプレート側容積室、２Ｓはケース側容積室側ストッ
パ部、３Ｓはプレート側容積室側ストッパ部ある。な
お、金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１を構成する要素
は上記図９と同じであるので説明を省略する。また、以
下において、ケース側容積室側ストッパ部２Ｓへの当接
率をケース当接率、プレート側容積室側ストッパ部３Ｓ
への当接率をプレート３当接率と略す。本実施の形態で
は、金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１の外観形状や金
属ダイヤフラムの径，厚さ，材質等を変更することな
く、容積室開口部５ｍを含むケース側容積室５の容積を
従来の容積よりも小容量化することにより、金属ダイヤ
フラム式脈動吸収装置１のガス封入量を小容量化し、ケ
ース側容積室５に封入された気体の圧力と、ダイヤフラ
ムに作用する高圧燃料の圧力との差の最大値、すなわ
ち、ダイヤフラム４に対する圧力作動範囲における最大
設定圧力がダイヤフラム４に作用した際、上記ダイヤフ
ラム４のケース２及びプレート３への当接率が２０％に
なるようにしたものである。すなわち、ケース側容積室
５の容積を小さくすることにより、ダイヤフラム４を介
してケース側容積室５に作用する圧力に対するケース側
容積室５の容積変化の割合を小さくして、単位圧力当た
りのダイヤフラム４の変形量が小さくなるようにした。
したがって、予め設定された圧力作動範囲における最大
設定圧力時でのダイヤフラム４のケース２及びプレート
３への当接範囲を小さくなり、脈動吸収効果の低減を抑
制することができる。なお、本実施の形態では、ケース
側容積室側ストッパ部２Ｓの形状を従来のままとし、ケ
ース側容積室５の容積室開口部５ｍの容積を削減するこ
とにより、ケース側容積室５を小容量化した。また、上
記気体の圧力は、プレート側容積室６内の高圧燃料の圧
力がある所定雰囲気温度での圧力差同範囲の中心圧力の
ときにダイヤフラム４前後の圧力差がなくなるよう設定
される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a metal diaphragm type pulsation absorber 1 according to an embodiment, wherein 2 is a case, 3 is a plate, 4 is a metal disk-shaped diaphragm, 5 is a case-side volume chamber, and 5 m is a volume. Chamber opening,
Reference numeral 6 denotes a plate-side volume chamber, 2S denotes a case-side volume chamber-side stopper, and 3S denotes a plate-side volume chamber-side stopper. The components constituting the metal diaphragm type pulsation absorber 1 are the same as those in FIG. In the following, the contact ratio with the case-side volume chamber side stopper 2S is referred to as the case contact ratio, and the plate-side volume chamber side stopper 3S.
The contact ratio to the plate 3 is abbreviated as the plate 3 contact ratio. In the present embodiment, the volume of the case-side volume chamber 5 including the volume chamber opening 5m is changed without changing the external shape of the metal diaphragm type pulsation absorber 1 or the diameter, thickness, material, etc. of the metal diaphragm. By making the volume smaller than the volume, the gas filling amount of the metal diaphragm type pulsation absorber 1 is made smaller, and the pressure of the gas sealed in the case-side volume chamber 5 and the pressure of the high-pressure fuel acting on the diaphragm are reduced. When the maximum value of the difference, that is, the maximum set pressure in the pressure operating range for the diaphragm 4 acts on the diaphragm 4, the contact ratio of the diaphragm 4 to the case 2 and the plate 3 is set to 20%. . That is, by reducing the volume of the case-side volume chamber 5, the ratio of the volume change of the case-side volume chamber 5 to the pressure acting on the case-side volume chamber 5 via the diaphragm 4 is reduced, and the diaphragm per unit pressure is reduced. The deformation amount of No. 4 was reduced.
Therefore, the contact range of the diaphragm 4 with the case 2 and the plate 3 at the time of the maximum set pressure in the preset pressure operation range is reduced, and the reduction of the pulsation absorbing effect can be suppressed. In this embodiment, the shape of the case-side volume chamber 5 is reduced by reducing the volume of the volume-chamber opening 5m of the case-side volume chamber 5 while keeping the shape of the case-side volume chamber-side stopper 2S unchanged. Capacitated. Further, the pressure of the gas is set such that the pressure difference between the front and rear of the diaphragm 4 disappears when the pressure of the high-pressure fuel in the plate-side volume chamber 6 is the central pressure within the same range as the pressure difference at a predetermined atmospheric temperature.
【００１６】図２は、上記金属ダイヤフラム式脈動吸収
装置１の容積変化量と、ケース側容積室５側とプレート
側容積室６側との圧力差（同図の実線；以下、ダイヤフ
ラム前後の圧力差という）及びダイヤフラム当接率（同
図の破線）との関係を示すグラフである。ここで、上記
容積変化量は、プレート側容積室６での容積変化量を示
すもので、Ａ点はダイヤフラム４がプレート３の内壁に
密着した位置、Ｍ点はダイヤフラム４の中立位置、Ｂ点
はダイヤフラム４がケース２の内壁に密着した位置であ
る。本実施の形態の金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１
の作動範囲は、同図の矢印で示したダイヤフラム４のケ
ース２及びプレート３への当接率が２０％以下となる範
囲（同図、点Ｓa−Ｓb間）である。したがって、本実施
の形態の金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１では、作動
範囲の全域に渡ってダイヤフラム４の直径比（Ｄp／
Ｄ0）が大きいだけでなく、ダイヤフラム前後の圧力差
に対する容積変化量が大きいので、圧送される高圧燃料
の脈動を十分吸収することができる。FIG. 2 shows the volume change of the metal diaphragm type pulsation absorber 1 and the pressure difference between the case-side volume chamber 5 and the plate-side volume chamber 6 (solid line in FIG. 2; hereinafter, the pressure before and after the diaphragm). 6 is a graph showing a relationship between the difference (referred to as a difference) and a diaphragm contact rate (broken line in the figure). Here, the above-mentioned volume change indicates the volume change in the plate-side volume chamber 6, where point A is the position where the diaphragm 4 is in close contact with the inner wall of the plate 3, point M is the neutral position of the diaphragm 4, and point B Is a position where the diaphragm 4 is in close contact with the inner wall of the case 2. Metal diaphragm type pulsation absorber 1 of the present embodiment
Operating range of a range in which the contact rate to the case 2 and the plate 3 of the diaphragm 4 shown by an arrow in the figure is 20% or less (the figure, between the points S a -S b). Therefore, in the metal diaphragm type pulsation absorber 1 according to the present embodiment, the diameter ratio (D p / D) of the diaphragm 4 over the entire operation range.
Not only is D 0 ) large, but the volume change with respect to the pressure difference before and after the diaphragm is large, so that the pulsation of the high-pressure fuel to be pumped can be sufficiently absorbed.
【００１７】図３（ａ）は、本実施の形態の金属ダイヤ
フラム式脈動吸収装置１における容積変化と配管内圧力
との関係を示すグラフである。この曲線は脈動吸収装置
の性能を表すもので、通常ダイヤフラム４の特性曲線と
呼ばれる。同図において、実線は常温付近、細い破線は
低温時の、太い破線は高温時の特性を示す。また、斜線
で囲まれた範囲は配管内に搬送される燃圧の平均値の変
動範囲（作動必要圧力幅）である。なお、図３（ｂ）は
従来装置の容積変化と配管内圧力との関係を示すグラフ
である。図３（ａ），（ｂ）において、容積変化の小さ
な領域と容積変化の大きな領域、すなわち配管内圧力が
低くダイヤフラム４がプレート側に近い位置にある場合
と配管内圧力が高くダイヤフラム４がケース側に近い位
置にある場合には、ダイヤフラム４のプレート当接率あ
るいはケース当接率が大きくなるので、ダイヤフラム前
後の圧力差がダイヤフラム４の中立位置に比べて大きく
ないと同一の容積変化を起こさないので、特性曲線の傾
きが大きい。また、高温時には、ケース側容積室５内の
封入ガスの圧力が設定時（常温）よりも高くなるため、
上記圧力と釣り合う配管内圧力が高い。したがって、高
温時の特性曲線は常温での特性曲線よりもに配管内圧力
が高い方へシフトする。一方、低温時には、上記ガスの
圧力が設定時よりも低くなるため、低温時の特性曲線は
常温での特性曲線よりもに配管内圧力が高い方へシフト
する。FIG. 3A is a graph showing the relationship between the change in volume and the pressure in the pipe in the metal diaphragm type pulsation absorber 1 of the present embodiment. This curve represents the performance of the pulsation absorber and is usually called a characteristic curve of the diaphragm 4. In the figure, the solid line indicates the characteristic at around normal temperature, the thin broken line indicates the characteristic at low temperature, and the thick broken line indicates the characteristic at high temperature. The range surrounded by oblique lines is a fluctuation range of the average value of the fuel pressure conveyed into the pipe (required operation pressure width). FIG. 3B is a graph showing the relationship between the change in volume of the conventional device and the pressure in the pipe. 3 (a) and 3 (b), the area where the volume change is small and the area where the volume change is large, that is, the case where the pressure in the pipe is low and the diaphragm 4 is close to the plate side, and the pressure in the pipe is high and the diaphragm 4 is If the diaphragm 4 is located at a position close to the side, the plate contact ratio or the case contact ratio of the diaphragm 4 becomes large, so that the same volume change occurs unless the pressure difference before and after the diaphragm is larger than the neutral position of the diaphragm 4. Since there is no characteristic curve, the slope of the characteristic curve is large. Also, at high temperatures, the pressure of the sealed gas in the case-side volume chamber 5 becomes higher than at the time of setting (normal temperature).
The pressure in the piping that is balanced with the above pressure is high. Therefore, the characteristic curve at a high temperature shifts to a higher pressure in the pipe than the characteristic curve at a normal temperature. On the other hand, at a low temperature, the pressure of the gas becomes lower than at the time of setting, so that the characteristic curve at a low temperature shifts to a higher pressure in the pipe than the characteristic curve at a normal temperature.
【００１８】本実施の形態の金属ダイヤフラム式脈動吸
収装置１では、従来装置に比べてケース側容積室５の容
積が小さいので、配管内圧力の変化に対する容積変化が
小さいので、図３（ａ）に示すように、特性曲線の傾き
が図３（ｂ）の従来装置よりも大きい。したがって、図
４（ａ）に示すように、同図斜線部で示した作動必要圧
力幅がケース当接率が２０％となる領域とプレート当接
率が２０％となる領域内にあるので、上記作動必要圧力
範囲内でのダイヤフラム４の変形量は、雰囲気温度によ
らず、当接率が２０％以下の変形であることがわかる。
一方、従来装置では、図４（ｂ）に示すように、雰囲気
温度が低い場合は、ケース当接率が２０％以上となり、
また雰囲気温度が高い場合は、プレート当接率が２０％
以上となる。したがって、従来装置では、低温時及び高
温時において当接率が大きくなるので、図５（ｂ）に示
すように、脈動吸収効果が著しく低下するのに対し、本
実施の形態の金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１では、
図５（ａ）に示すように、常温付近での配管内圧力脈動
幅幅が若干大きくなるものの、使用雰囲気温度全域で脈
動吸収効果が平滑化され、配管内脈動幅を安定化され
る。In the metal diaphragm type pulsation absorbing device 1 of the present embodiment, since the volume of the case-side volume chamber 5 is smaller than that of the conventional device, the volume change with respect to the change in the pressure in the pipe is small. As shown in FIG. 3, the slope of the characteristic curve is larger than that of the conventional device of FIG. Therefore, as shown in FIG. 4A, the required operating pressure range indicated by the hatched portion in the drawing is in the region where the case contact ratio is 20% and in the region where the plate contact ratio is 20%. It can be seen that the deformation amount of the diaphragm 4 within the required operation pressure range is a deformation having a contact ratio of 20% or less regardless of the ambient temperature.
On the other hand, in the conventional device, as shown in FIG. 4B, when the ambient temperature is low, the case contact ratio becomes 20% or more,
When the ambient temperature is high, the plate contact ratio is 20%.
That is all. Therefore, in the conventional device, the contact ratio increases at low and high temperatures, so that the pulsation absorbing effect is significantly reduced as shown in FIG. 5B, whereas the metal diaphragm pulsation of the present embodiment is reduced. In the absorption device 1,
As shown in FIG. 5 (a), although the width of the pressure pulsation in the pipe near normal temperature is slightly increased, the pulsation absorption effect is smoothed over the entire operating temperature range, and the pulsation width in the pipe is stabilized.
【００１９】このように、本実施の形態によれば、ケー
ス側容積室５の体積を縮小することにより、ダイヤフラ
ム４に対する最大設定圧力が上記ダイヤフラム４に作用
した際の、ダイヤフラム４のケース当接率とプレート当
接率とをそれぞれ２０％以下になるようにしたので、ダ
イヤフラム４に作用する圧力が大きい場合でも、脈動吸
収効果を十分維持することができるとともに、雰囲気温
度が変化した場合でも、脈動吸収効果を平滑化し、配管
内脈動幅を安定化することができる。更に、高温時に高
圧ポンプが異常圧力を発生した場合でも、上記ダイヤフ
ラム４の変形量が小さいので、ダイヤフラム４の塑性変
形や破損を防止することができる。また、ケース側容積
室５を小容量化する方法として、ケース側容積室側スト
ッパ部２Ｓの形状を従来のままとし、ケース側容積室５
の容積室開口部５ｍの容積を削減するようにしたので、
設計変更箇所が小さく、ケース２やプレート３の各要素
に対する影響を最小限にすることができる。As described above, according to the present embodiment, the volume of the case-side volume chamber 5 is reduced, so that the diaphragm 4 comes into contact with the case when the maximum set pressure on the diaphragm 4 acts on the diaphragm 4. Since the ratio and the plate contact ratio are each set to 20% or less, the pulsation absorption effect can be sufficiently maintained even when the pressure acting on the diaphragm 4 is large, and even when the ambient temperature changes. The pulsation absorption effect can be smoothed, and the pulsation width in the pipe can be stabilized. Furthermore, even when the high-pressure pump generates abnormal pressure at a high temperature, the amount of deformation of the diaphragm 4 is small, so that plastic deformation and breakage of the diaphragm 4 can be prevented. As a method for reducing the volume of the case-side volume chamber 5, the shape of the case-side volume chamber-side stopper portion 2S is kept as it is,
Since the volume of the volume chamber opening 5m was reduced,
The design change portion is small, and the influence on each element of the case 2 and the plate 3 can be minimized.
【００２０】なお、ケース側容積室５あるいはプレート
側容積室６の容積変化に対する当接率の変化率は当接率
が３０〜１００％の範囲においては、脈動級数効果が急
激に減少することから、上記実施の形態では、上記当接
率を２０％以下になるように設定したしたが、当接率が
３０％未満であればダイヤフラム４がケース側容積室側
ストッパ部２Ｓまたはプレート側容積室側ストッパ部３
Ｓに広範囲に接することがなく、脈動吸収効果の低下を
十分軽減することができるので、予め設定された圧力作
動範囲において最大設定圧力が上記ダイヤフラム４に作
用した際の上記ダイヤフラム４のストッパ部２Ｓ，３Ｓ
への当接率が２５％以下であれば実用上十分である。ま
た、上記例では、ケース側容積室５の体積を縮小するこ
とにより、ダイヤフラム４の径，厚さ，材質等を変更す
ることなく、ダイヤフラム４のケース２及びプレート３
への当接率を２０％以下になるようにしたが、例えば、
ダイヤフラム４の径を大きくして、予め設定された最大
設定圧力が上記ダイヤフラム４に作用した際のダイヤフ
ラム４の変形量を小さくし、上記当接率を２０％以下な
いしは２５％以下に規制するようにしてもよい。The rate of change of the contact rate with respect to the volume change of the case-side volume chamber 5 or the plate-side volume chamber 6 is such that when the contact rate is in the range of 30 to 100%, the pulsation series effect sharply decreases. In the above-described embodiment, the contact ratio is set to be equal to or less than 20%. However, if the contact ratio is less than 30%, the diaphragm 4 may be the case-side volume chamber side stopper 2S or the plate-side volume chamber. Side stopper 3
S does not come into contact with the S over a wide area, and the pulsation absorption effect can be sufficiently reduced. Therefore, when the maximum set pressure acts on the diaphragm 4 in a predetermined pressure operation range, the stopper portion 2S of the diaphragm 4 , 3S
If the contact ratio to the surface is 25% or less, it is practically sufficient. Further, in the above example, the case 2 and the plate 3 of the diaphragm 4 are reduced by reducing the volume of the case-side volume chamber 5 without changing the diameter, thickness, material and the like of the diaphragm 4.
The contact rate to 20% or less, for example,
By increasing the diameter of the diaphragm 4, the amount of deformation of the diaphragm 4 when a preset maximum set pressure acts on the diaphragm 4 is reduced, and the contact rate is regulated to 20% or less or 25% or less. It may be.
【００２１】また、上記例では高圧燃料ポンプ１０に用
いられる金属ダイヤフラム式脈動吸収装置１について説
明したが、これに限るものではない。ダイヤフラム４の
変位量が大きくかつその最大変位量がストッパ部により
規制される構造のダイヤフラム装置であれば、予め設定
された圧力作動範囲における最大設定圧力がダイヤフラ
ム４に作用した際の上記ストッパ部に対するダイヤフラ
ム４の当接率を２５％以下に規制することにより、圧力
作動範囲全域において直径比をほぼ一定にでき、ダイヤ
フラム４の動作を安定化できるとともに、ダイヤフラム
４の耐久性を向上させることができる。In the above example, the metal diaphragm type pulsation absorber 1 used in the high-pressure fuel pump 10 has been described, but the invention is not limited to this. In the case of a diaphragm device having a structure in which the displacement amount of the diaphragm 4 is large and the maximum displacement amount thereof is regulated by the stopper portion, when the diaphragm 4 is subjected to a maximum set pressure in a predetermined pressure operation range, the diaphragm device is moved with respect to the stopper portion. By restricting the contact ratio of the diaphragm 4 to 25% or less, the diameter ratio can be made substantially constant over the entire pressure operating range, the operation of the diaphragm 4 can be stabilized, and the durability of the diaphragm 4 can be improved. .
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、予め設定された圧力作動範囲における最
大設定圧力が金属ダイヤフラムに作用した際、金属ダイ
ヤフラムの最大変位量を規制するストッパ部に対する上
記金属ダイヤフラムの当接率を２５％以下に規制して、
上記金属ダイヤフラムがストッパ部に広範囲に当接しな
がら作動することがないようにしたので、広い圧力作動
範囲において金属ダイヤフラムを安定して動作させるこ
とができるとともに、金属ダイヤフラムの耐久性を向上
させることができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the maximum displacement of the metal diaphragm is regulated when the maximum set pressure in the predetermined pressure operation range acts on the metal diaphragm. The contact ratio of the metal diaphragm to the stopper is restricted to 25% or less,
Since the metal diaphragm is prevented from operating while being in wide contact with the stopper portion, the metal diaphragm can be operated stably in a wide pressure operation range, and the durability of the metal diaphragm can be improved. it can.
【００２３】請求項２に記載の発明によれば、金属ダイ
ヤフラムの周縁部をケースに封止支持して構成した容積
室に封入された気体の圧力と、金属ダイヤフラムの上記
容積室とは反対側の面に作用する外力と圧力差の最大
値、すなわち、金属ダイヤフラムに対する圧力作動範囲
における最大設定圧力が上記金属ダイヤフラムに作用し
た際、上記容積室に設けられた金属ダイヤフラムの最大
変位量を規制するストッパ部に対する上記金属ダイヤフ
ラムの当接率を２５％以下に規制して、上記金属ダイヤ
フラムがストッパ部に広範囲に当接しながら作動するこ
とがないようにしたので、ダイヤフラムの耐久性を向上
させることができるとともに、雰囲気温度が変化した場
合でも、予め設定された圧力作動範囲全域において安定
した動作を行わせることができる。したがって、上記金
属ダイヤフラムを高圧燃料ポンプの脈動吸収装置に適用
した場合には、金属ダイヤフラムに作用する圧力が大き
い場合でも、脈動吸収効果を十分維持することができる
とともに、雰囲気温度の変化による脈動吸収効果の低減
を抑制することができる。また、高温時に高圧ポンプが
異常圧力を発生した場合でも、上記金属ダイヤフラムの
変形が小さいので、金属ダイヤフラムの塑性変形や破損
を防止することができる。According to the second aspect of the present invention, the pressure of the gas sealed in the volume chamber formed by sealing and supporting the peripheral portion of the metal diaphragm in the case, and the side opposite to the volume chamber of the metal diaphragm. The maximum value of the external force and the pressure difference acting on the surface of the metal diaphragm, that is, when the maximum set pressure in the pressure operating range for the metal diaphragm acts on the metal diaphragm, regulates the maximum displacement amount of the metal diaphragm provided in the volume chamber. The contact ratio of the metal diaphragm to the stopper portion is regulated to 25% or less so that the metal diaphragm does not operate while abutting on the stopper portion over a wide range, so that the durability of the diaphragm can be improved. Enables stable operation over the entire preset pressure range even when the ambient temperature changes Door can be. Therefore, when the metal diaphragm is applied to a pulsation absorbing device of a high-pressure fuel pump, the pulsation absorbing effect can be sufficiently maintained even when the pressure acting on the metal diaphragm is large, and the pulsation absorption due to a change in the ambient temperature can be maintained. Reduction of the effect can be suppressed. Further, even when the high-pressure pump generates abnormal pressure at a high temperature, since the deformation of the metal diaphragm is small, it is possible to prevent plastic deformation and breakage of the metal diaphragm.
【００２４】請求項３に記載の発明によれば、上記容積
室の体積を縮小して上記当接率が２５％以下になるよう
にしたので、ダイヤフラム装置の外観形状や金属ダイヤ
フラムの径，厚さ，材質等を変更することなく、圧力作
動範囲全域に渡って動作の安定したダイヤフラム装置を
得ることができる。According to the third aspect of the present invention, since the volume of the volume chamber is reduced so that the contact ratio becomes 25% or less, the outer shape of the diaphragm device and the diameter and thickness of the metal diaphragm are reduced. It is possible to obtain a diaphragm device whose operation is stable over the entire pressure operation range without changing the material and the like.
【図１】 本実施の形態に係わるダイヤフラム装置を用
いた金属ダイヤフラム式脈動吸収装置の構成を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a metal diaphragm type pulsation absorber using a diaphragm device according to the present embodiment.
【図２】 金属ダイヤフラム式脈動吸収装置の作動範囲
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an operation range of a metal diaphragm type pulsation absorber.
【図３】 容積変化と配管内圧力との関係を示すグラフ
である。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a change in volume and a pressure in a pipe.
【図４】 各当接率ごとの雰囲気温度と配管内圧力の関
係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an ambient temperature and a pressure in a pipe for each contact rate.
【図５】 雰囲気温度と配管内圧力脈動幅との関係を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an ambient temperature and a pressure pulsation width in a pipe.
【図６】 本発明のダイヤフラム装置を適用できるダイ
ヤフラム式の高圧脈動吸収装置を備えた燃料供給系統を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fuel supply system including a diaphragm type high-pressure pulsation absorber to which the diaphragm device of the present invention can be applied.
【図７】 高圧燃料ポンプの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a high-pressure fuel pump.
【図８】 金属ダイヤフラム式脈動吸収装置の構成を示
す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a metal diaphragm type pulsation absorber.
【図９】 金属ダイヤフラムの動作を説明するための図
である。FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the metal diaphragm.
【図１０】 従来の金属ダイヤフラム式脈動吸収装置の
作動範囲を示す図である。FIG. 10 is a view showing an operation range of a conventional metal diaphragm type pulsation absorber.
１ 金属ダイヤフラム式脈動吸収装置、２ ケース、２
Ｓ ケース側容積室側ストッパ部、３ プレート、３Ｓ
プレート側容積室側ストッパ部、３ａ 連絡凹部、３
ｂ 貫通孔、４ ダイヤフラム、５ ケース側容積室、
６ プレート側容積室、７ 溶接部、１０ 高圧燃料供
給装置、１１ 高圧燃料ポンプ、１５ 吐出通路、１７
高圧チェックバルブ、３０ ディリバリパイプ、３１
インジェクタ、６０ ケーシング、６１ 収納凹部、
６２ ねじ部、６３ シール部材、６４ 第１通路部、
６５ 第２通路部。1. Metal diaphragm type pulsation absorber, 2 case, 2
S Case side volume chamber side stopper, 3 plates, 3S
Plate side volume chamber side stopper, 3a communication recess, 3
b through hole, 4 diaphragm, 5 case side volume chamber,
6 plate side volume chamber, 7 weld, 10 high pressure fuel supply device, 11 high pressure fuel pump, 15 discharge passage, 17
High pressure check valve, 30 Delivery pipe, 31
Injector, 60 casing, 61 storage recess,
62 screw portion, 63 sealing member, 64 first passage portion,
65 Second passage portion.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA12 BA46 CA03 CA08 CA09 CA31 CA39T CB13T CB18 CD28 CD30 CE35 3H025 CA02 CB41 3J045 AA04 AA06 AA09 BA04 CA12 CA20 EA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3G066 AA02 AB02 AD12 BA12 BA46 CA03 CA08 CA09 CA31 CA39T CB13T CB18 CD28 CD30 CE35 3H025 CA02 CB41 3J045 AA04 AA06 AA09 BA04 CA12 CA20 EA10
Claims (3)
イヤフラムと、上記金属ダイヤフラムの最大変位量を規
制するストッパ部とを備えたダイヤフラム装置におい
て、予め設定された圧力作動範囲における最大設定圧力
が上記金属ダイヤフラムに作用した際の上記金属ダイヤ
フラムのストッパ部への当接率を２５％以下になるよう
にしたことを特徴とするダイヤフラム装置。1. A diaphragm device comprising a metal diaphragm whose peripheral edge is sealed and supported by a case, and a stopper for restricting a maximum displacement of the metal diaphragm, wherein a maximum set pressure in a predetermined pressure operation range is provided. Wherein the contact ratio of the metal diaphragm to the stopper portion when acting on the metal diaphragm is 25% or less.
止支持して容積室を構成し、上記容積室に上記金属ダイ
ヤフラムの最大変位量を規制するストッパ部を設けると
ともに、上記容積室に気体を封入して成るダイヤフラム
装置において、予め設定された圧力作動範囲における最
大設定圧力が上記金属ダイヤフラムに作用した際の上記
金属ダイヤフラムのストッパ部への当接率を２５％以下
になるようにしたことを特徴とするダイヤフラム装置。2. A volume chamber is formed by sealingly supporting a peripheral portion of a metal diaphragm in a case, and a stopper is provided in the volume chamber to regulate a maximum displacement of the metal diaphragm, and gas is supplied to the volume chamber. In the enclosed diaphragm device, the contact ratio of the metal diaphragm to the stopper when the maximum set pressure in the preset pressure operation range acts on the metal diaphragm is set to 25% or less. Characteristic diaphragm device.
を規制するようにしたことを特徴とする請求項２記載の
ダイヤフラム装置。3. The diaphragm device according to claim 2, wherein the volume of the volume chamber is reduced to regulate the contact ratio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126564A JP2000320782A (en) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Diaphragm device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11126564A JP2000320782A (en) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Diaphragm device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320782A true JP2000320782A (en) | 2000-11-24 |
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ID=14938292
Family Applications (1)
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| JP11126564A Pending JP2000320782A (en) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | Diaphragm device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000320782A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011511201A (en) * | 2008-02-01 | 2011-04-07 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Compact injection device with pressure-controlled nozzle |
| JP2022541296A (en) * | 2019-07-19 | 2022-09-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | temperature control system |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11126564A patent/JP2000320782A/en active Pending
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| JP7334328B2 (en) | 2019-07-19 | 2023-08-28 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | temperature control system |
| US11835870B2 (en) | 2019-07-19 | 2023-12-05 | Asml Netherlands B.V. | Temperature conditioning system |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040507 |