JP2000320782A - ダイヤフラム装置 - Google Patents
ダイヤフラム装置Info
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- JP2000320782A JP2000320782A JP11126564A JP12656499A JP2000320782A JP 2000320782 A JP2000320782 A JP 2000320782A JP 11126564 A JP11126564 A JP 11126564A JP 12656499 A JP12656499 A JP 12656499A JP 2000320782 A JP2000320782 A JP 2000320782A
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- JP
- Japan
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- diaphragm
- pressure
- volume chamber
- fuel
- case
- Prior art date
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/04—Devices damping pulsations or vibrations in fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダイヤフラム装置の圧力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させる
ことを目的とする。 【解決手段】 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に対する圧力作動範囲における
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２５％以下になるようにした。
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させる
ことを目的とする。 【解決手段】 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に対する圧力作動範囲における
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２５％以下になるようにした。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
を示す図である。
【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。
である。
【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。
係を示す図である。
【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。
す図である。
【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。
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。
【図７】 高圧燃料ポンプの断面図である。
【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。
す図である。
【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。
である。
【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。
作動範囲を示す図である。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (3)
- 【請求項１】 周縁部をケースに封止支持された金属ダ
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。 - 【請求項２】 金属ダイヤフラムの周縁部をケースに封
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。 - 【請求項３】 上記容積室の体積を縮小して上記当接率
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126564A JP2000320782A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | ダイヤフラム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126564A JP2000320782A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | ダイヤフラム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320782A true JP2000320782A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14938292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126564A Pending JP2000320782A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | ダイヤフラム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000320782A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011511201A (ja) * | 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 | 圧力制御されるノズルを備えたコンパクトな噴射装置 |
| JP2022541296A (ja) * | 2019-07-19 | 2022-09-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 温度調整システム |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11126564A patent/JP2000320782A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011511201A (ja) * | 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 | 圧力制御されるノズルを備えたコンパクトな噴射装置 |
| JP2022541296A (ja) * | 2019-07-19 | 2022-09-22 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 温度調整システム |
| JP7334328B2 (ja) | 2019-07-19 | 2023-08-28 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 温度調整システム |
| US11835870B2 (en) | 2019-07-19 | 2023-12-05 | Asml Netherlands B.V. | Temperature conditioning system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040205 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040507 |