CN112739903A - 脉动阻尼器 - Google Patents

Abstract

提供小型且能确保隔膜阻尼器的适当支承力的脉动阻尼器。收容在壳体(15)内的脉动阻尼器(10)具有：在内部封入气体的隔膜阻尼器(12)；配置在壳体(15)与隔膜阻尼器(12)之间并保持隔膜阻尼器的第一支承体(11)和第二支承体(13)，第一支承体(11)具有：设置在其周缘部并保持隔膜阻尼器(12)的周缘的环状的保持部(11b、11c)；设置在其中央部的基部(11g)；可弹性变形的多个梁部(11i)，由以基部(11g)为中心在保持部(11b、11c)与基部(11g)之间环状排列形成的多个开口部划分出该多个梁部，并且该多个梁部分别经由一端被保持部(11b、11c)保持，经由另一端被基部(11g)保持；多个爪部(11n)，可弹性变形地与壳体(15)抵接，设置成从相邻的两个梁部(11i)间的基部(11g)向外侧延伸。

Description

脉动阻尼器

技术领域

本发明涉及一种脉动阻尼器，尤其涉及一种能够有效地降低在燃料泵产生的脉动的脉动阻尼器。

背景技术

在以往的高压燃料泵中，使用一种脉动阻尼器，该脉动阻尼器通过在与外壳主体的加压室连通的燃料室设置的隔膜阻尼器来吸收并降低从吸入通路被吸入到该加压室的流体的脉动(例如，参照专利文献1)。

近年来，在车辆中，降低燃料消耗量、扩大车室内空间等的要求不断提高，促进了内燃机的轻量化、小型化，随之也要求燃料泵的小型化。在随着燃料泵的小型化而将燃料室设为较小的情况下，收容在其内部的脉动阻尼器的安装成为问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5664604号说明书

发明要解决的技术问题

在如专利文献1所记载的脉动阻尼器中，四个爪部从支承隔膜的金属板制的支承体朝向径向外侧立起，这些爪部的顶端被按压于燃料室的顶部而弹性变形，使用该爪部的弹性力对隔膜进行支承。根据该结构，若要单纯地使燃料室小型化，则支承体的直径也不得不变小，因此爪部的长度也变短，变得无法确保充分的弹性力。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种小型且能够确保隔膜阻尼器的适当的支承力的脉动阻尼器。

用于解决技术问题的技术手段

为了达到上述目的，本发明的脉动阻尼器收容在壳体内，具有：

隔膜阻尼器，该隔膜阻尼器在内部封入气体；以及

支承体，该支承体配置在所述壳体与所述隔膜阻尼器之间，并保持所述隔膜阻尼器，

所述支承体具有：环状的保持部，该保持部设置在该支承体的周缘部，对所述隔膜阻尼器的周缘进行保持；基部，该基部设置在该支承体的中央部；能够弹性变形的多个梁部，由以所述基部为中心在所述保持部与所述基部之间环状排列而形成的多个开口部划分出该多个梁部，并且该多个梁部分别经由一端被所述保持部保持，经由另一端被所述基部保持；以及多个爪部，该多个爪部能够弹性变形地与所述壳体抵接，并从在相邻的两个所述梁部之间的所述基部向外侧延伸地设置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种小型且能够确保隔膜阻尼器的适当的支承力的脉动阻尼器。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的脉动阻尼器10的侧视图。

图2是脉动阻尼器10的分解图。

图3的(a)是第一支承体11的俯视图，图3的(b)是第一支承体11的侧视图。

图4是表示将脉动阻尼器10组装于壳体15的状态的剖视图。

图5是表示第一变形例的第一支承体的与图3相同的图。

图6是表示第二变形例的第一支承体的与图3的(a)相同的图。

图7是本发明的第二实施方式的脉动阻尼器20的侧视图。

图8是脉动阻尼器20的分解图。

图9的(a)是第一支承体21的俯视图，图9的(b)是第一支承体21的侧视图。

图10是表示将脉动阻尼器20组装于壳体15的状态的剖视图。

图11是本发明的第三实施方式的脉动阻尼器30的侧视图。

图12是表示将脉动阻尼器30组装于壳体15的状态的剖视图。

图13是本发明的第四实施方式的脉动阻尼器40的侧视图。

图14是脉动阻尼器40的分解图。

图15是表示将脉动阻尼器40组装于壳体15的状态的剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是本发明的第一实施方式的脉动阻尼器10的侧视图。图2是脉动阻尼器10的分解图。

如两图所示，脉动阻尼器10由第一支承体11、隔膜阻尼器12以及第二支承体13构成。隔膜阻尼器12在此由两枚板材12a(在图2中仅图示一方)构成。具有共通的圆形状的板材12a是通过对不锈钢钢板进行冲压加工而形成的，并具有中央的圆形隆起部12b和外周的凸缘部12c。通过将板材12a相对配置，将抵接的凸缘部12c彼此通过焊接接合，在内部封入气体，由此形成隔膜阻尼器12。

通过对金属薄板冲压加工而形成圆形状的第二支承体13具有：环状的凸缘部13a，该凸缘部13a支承隔膜阻尼器12；锥状中间部13c，该锥状中间部13c具备在周向上等间隔地配置的小开口13b；以及短筒部13d，该短筒部13d与锥状中间部13c相连。在短筒部13d的下端周缘形成有开口部13e。

图3的(a)是第一支承体11的俯视图，图3的(b)是第一支承体11的侧视图。

通过对金属薄板冲压加工而形成为圆形状的第一支承体11具有：环状的凸缘部11a、从凸缘部11a偏移的环状的中央部11b、以及将凸缘部11a和中央部11b连结起来的圆筒部11c。利用中央部11b和圆筒部11c构成对隔膜阻尼器12进行支承的保持部。

中央部11b具有与圆筒部11c连接的环状部11e和与环状部11e连接的Y字形状的桥接部11f。在桥接部11f的中央设有大致六边形状的基部11g，进而在基部11g的中央形成有圆形的开口部11h。桥接部11f是将三个梁部11i放射状地与基部11g相连而成的。另外，以被环状部11e和与桥接部11f的相邻的两个梁部11i包围的方式形成有三个大致扇状的开口部11j。

由以基部11g为中心并在中央部11b、圆筒部11c及基部11g之间环状排列而形成的开口部11j划分出各梁部11i，各梁部11i能够弹性变形，并且各自经由其一端而被中央部11b和圆筒部11c保持，经由其另一端而被基部11g保持。

各梁部11i具有共通的形状，分别形成朝向中央平滑地宽度变窄的缩颈11k。在脉动阻尼器30的组装时且受到负载时，通过在各梁部11i的中央部设置缩颈11k，从而变得容易挠曲。另外，桥接部11f的弹性系数能够通过使各缩颈11k的形状变化而容易地调整。

在开口部11j内，在相邻的两个梁部11i的中间位置处，以从基部11g向径向外方且立起的方式形成有三个爪部11n。各爪部11n具有相对于基部11g以折线11m为边界立起地弯折的立起部11o和相对于立起部11o以折线11p为边界而相连的大致梯形形状的抵接部11q。在此，各抵接部11q是圆筒面的一部分，但也可以是平面。

各爪部11n在开口部11j内被设置成从在相邻的两个梁部11i之间处的基部11g向外侧延伸，并可弹性变形地与壳体15抵接。另外，为了易于理解，仅对一个爪部11n的各部分标注符号而省略除此以外的。

在此，当将各爪部11n的宽度设为w1、将各梁部11i的最大宽度设为w2、将各基部11g的外周与圆形开口11h的外周的间隔设为w3时，这些值大致相等。“大致相等”是指，值w1、w2、w3是在其平均值的±20％以内的值，更优选的是±10％以内的值。另外，各爪部11n的顶端(抵接部11q)与各梁部11i的根部RT的间隔Δ比各梁部11i的最大宽度w2和各爪部11n的宽度w1大。

(脉动阻尼器的组装)

图4是表示将脉动阻尼器10组装到壳体15的状态的剖视图。在图4中，壳体15具有上端15a开放的有底筒部件15b和覆盖有底筒部件15b的上端15a的圆盘状的盖部件15c。在有底筒部件15b的底壁15d形成有圆形状的凹部15e，在凹部15e内形成有圆形的开口15f。开口15f与未图示的加压室连通。通过将有底筒部件15b与盖部件15c组装，由此形成例如燃料泵的一部分即壳体15。

如图2所示，在组装时，在第一支承体11与第二支承体13之间配置有隔膜阻尼器12，凸缘部11a、12c、13a彼此焊接，形成图1所示的脉动阻尼器10。另外，凸缘部11a、12c、13a彼此并非必须要被焊接，也可以是隔膜阻尼器12被夹持在第一支承体11与第二支承体13之间。

另外，如图4所示，在从有底筒部件15b取下盖部件15c的状态下，脉动阻尼器10以第二支承体13的短筒部13d嵌合于有底筒部件15b的凹部15e的方式配置在壳体15内。之后，将盖部件15c安装到有底筒部件15b，并通过焊接或螺栓等密封接合，由此形成能够收容燃料的壳体15，在壳体15的内部划分出燃料室FR。

此时，在第一支承体11的桥接部11f设置的各爪部11n的抵接部11q与盖部件15c的下表面15g抵接，由此，首先各爪部11n弹性变形，另外由此被推压的基部11g下沉而各梁部11i弹性变形，通过该弹性力而对脉动阻尼器10向下方向施力，从而能够将脉动阻尼器10保持在壳体15内。即，各爪部11n和各梁部11i双方作为弹簧起作用，因此能够在壳体15内稳定地保持脉动阻尼器10。在该状态下，燃料室FR经由开口15f与未图示的加压室连通，另外，燃料室FR内的燃料经由开口部11j、13e、小开口13b与隔膜阻尼器12接触，由此能够在燃料泵动作时发挥脉动阻尼器10的脉动降低效果。

根据本实施方式，即使在第一支承体11的直径比较小的情况下，也能够充分地确保各爪部11n和各梁部11i的长度，能够使应力分散并确保良好的弹性特性。尤其是，通过将各梁部11i的最大宽度w2和各爪部11n的宽度w1设定得比各爪部11n的顶端(抵接部11q)与各梁部11i的根部RT的间隔Δ小，由此能够使各梁部11i和各爪部11n的弹性特性良好。另外，通过将各爪部11n的宽度w1、各梁部11i的缩颈11k处的最大宽度w2以及基部11g的外周与圆形开口11h的外周的间隔w3设为大致相等，由此能够将它们连结而形成宛如一个大致相同宽度的板簧，因此容易设计弹性系数。此外，通过调整各梁部11i的缩颈11k的形状，能够对桥接部11f赋予与第一支承体11的直径相适应的弹性特性。另外，各梁部11i除了如上所述的从基部11g放射状地延伸以外，也可以向斜方向延伸。

(第一变形例)

图5是表示第一变形例的第一支承体的与图3相同的图。在本变形例中，各梁部11i从圆筒部11c延伸。具体而言，如图5的(a)所示，在环状部11e与各梁部11i之间形成有间隙CL，如图5的(b)所示，以与各梁部11i的根部RT相接的方式在圆筒部11c形成有切口CT。各爪部11n的顶端与各梁部11i的根部RT的间隔比上述的实施方式更大。由此，即使在第一支承体11被进一步小型化的情况下，也能够确保各梁部11i的长度，从而使其弹性特性良好。除此以外的结构与上述的实施方式相同，因此标注相同符号并省略重复说明。

(第二变形例)

图6是表示第二变形例的第一支承体的与图3的(a)相同的图。在本变形例中，在各梁部11i不设置缩颈而是设为相同的宽度w2。进一步地，优选将各梁部11i的宽度w2设为与各爪部11n的宽度w1相等。除此以外的结构与上述的实施方式相同，因此标注相同符号并省略重复说明。

(第二实施方式)

图7是本发明的第二实施方式的脉动阻尼器20的侧视图。图8是脉动阻尼器20的分解图。

如图8所示，脉动阻尼器20由第一支承体21、隔膜阻尼器12以及第二支承体13构成。隔膜阻尼器12和第二支承体13与上述的实施方式相同，因此对隔膜阻尼器12和第二支承体13的各部分标注相同的符号并省略重复说明。

图9的(a)是第一支承体21的俯视图，图9的(b)是第一支承体21的侧视图。

通过对金属薄板冲压加工而形成为圆形状的第一支承体21具有：环状的凸缘部21a、从凸缘部21a偏移的圆形的中央部21b、以及将凸缘部21a和中央部21b连结起来的圆筒部21c。

中央部21b具有与圆筒部21c连接的环状部21e和与环状部21e连接的Y字形状的桥接部21f。在桥接部21f的中央设有大致六边形状的基部21g，进而在基部21g的中央形成有圆形开口21h。桥接部21f是将三个梁部21i放射状地与基部21g相连而成的。另外，以被环状部21e和与桥接部21f的相邻两个梁部21i包围的方式形成有三个大致扇状的开口21j。

各梁部21i具有共通的形状，并分别将中央周期性地弯折而形成蛇腹形状的山谷形状部21k。在脉动阻尼器20的组装时受到负载时，通过在各梁部21i的中央部设置山谷形状部21k，从而变得容易挠曲。另外，各桥接部21f的弹性系数能够通过使山谷形状部21k的数量变化而容易地调整。各山谷形状部21k不限于蛇腹状，也可以是一面是平的、另一面具有凹凸的形状。

在开口21j内，在相邻的两个梁部21i的中间位置处，以从基部21g向径向外方且立起的方式形成有三个爪部21n。各爪部21n具有相对于基部21g以折线21m为边界立起地弯折的立起部21o和相对于立起部21o以折线21p为边界而相连的大致梯形形状的抵接部21q。在此，各抵接部21q是圆筒面的一部分，但也可以是平面。另外，为了易于理解，仅对一个爪部21n的各部分标注符号而省略除此以外的。

在本实施方式中也同样地，各爪部21n的顶端(抵接部21q)与各梁部21i的根部RT的间隔比各梁部21i的最大宽度和各爪部21n的宽度大。另外，在本实施方式中将各梁部21i的宽度设为等宽度，但也可以局部地设置缩颈。

(脉动阻尼器的组装)

对于脉动阻尼器20的组装与上述的实施方式相同，因此省略重复说明。

图10是表示将脉动阻尼器20组装到壳体15的状态的剖视图。对于壳体15也与上述的实施方式相同，在图10中标注相同符号并省略重复说明。

在图10中，在从有底筒部件15b取下盖部件15c的状态下，如图7所示的组装后的脉动阻尼器20以第二支承体13的短筒部13d嵌合于有底筒部件15b的凹部15e的方式配置在壳体15内。进一步地，将盖部件15c安装到有底筒部件15b并通过焊接或螺栓等密封接合，由此形成能够收容燃料的壳体15。

此时，在第一支承体21的桥接部21f设置的各爪部21n的抵接部21q与盖部件15c的下表面15g抵接，由此，首先各爪部21n弹性变形，另外由此被推压的基部21g下沉从而各梁部21i弹性变形，通过该弹性力而对脉动阻尼器20向下方向施力，从而能够将脉动阻尼器20保持在壳体15内。即，各爪部21n和各梁部21i双方作为弹簧起作用，因此能够在壳体15内稳定地保持脉动阻尼器20。在该状态下，燃料室FR经由开口15f与未图示的加压室连通，另外，燃料室FR内的燃料经由开口部11j、13e、小开口13b与隔膜阻尼器12接触，由此能够在燃料泵动作时发挥脉动阻尼器20的脉动降低效果。

根据本实施方式，即使在第一支承体21直径比较小的情况下，通过设置山谷形状部21k也能够充分地确保各梁部21i的长度，由此能够确保良好的弹性特性。另外，通过调整各梁部21i的山谷形状部21k的山谷数量，能够对桥接部21f赋予与第一支承体21的直径相适应的弹性特性。

(第三实施方式)

图11是本发明的第三实施方式的脉动阻尼器30的侧视图。相对于第一实施方式，本实施方式的脉动阻尼器30通过一对第一支承体11上下夹持隔膜阻尼器12(参照图2)。即，不使用第二支承体。

图12是表示将脉动阻尼器30组装到壳体15的状态的剖视图。相对于上述的实施方式，壳体15仅在以下这点不同：在盖部件15c的下表面15g与在有底筒部件15b的底壁15d形成的凹部15e相对地形成凹部15h，因此，对共通的结构标注相同符号并省略重复说明。

(脉动阻尼器的组装)

在图12中，在从有底筒部件15b取下盖部件15c的状态下，如图11所示地组装后的脉动阻尼器30以下侧的第一支承体11的各爪部11n的抵接部11q与有底筒部件15b的凹部15e抵接的方式配置在壳体15内。进一步地，将有底筒部件15b安装到盖部件15c并通过焊接或螺栓等密封接合，由此形成能够收容燃料的壳体15。

此时，上侧的第一支承体11的各爪部11n的抵接部11q与盖部件15c的凹部15h的底抵接。由此上下的第一支承体11的各爪部11n弹性变形，通过该弹性力而对脉动阻尼器30向下方向施力，从而能够将脉动阻尼器30保持在壳体15内。即，各爪部11n和各梁部11i这双方作为弹簧起作用，因此能够在壳体15内稳定地保持脉动阻尼器30。根据本实施方式，脉动阻尼器30相对于壳体15的组装时不需要注意上下，实现提高组装容易性并防止误组装。另外，不使用第二支承体而使用两个共通的第一支承体，由此能够减少零件的种类，为降低成本做贡献。另外，虽然使用第一实施方式的第一支承体11构成脉动阻尼器30，但也可以使用除此以外的第一支承体。

(第四实施方式)

图13是本发明的第四实施方式的脉动阻尼器40的侧视图。图14是脉动阻尼器40的分解图。

如图14所示，脉动阻尼器40由第一支承体11和隔膜阻尼器42构成。隔膜阻尼器42是将上述的一枚板材12a的凸缘部12c焊接到平的圆板43的单侧而形成的。关于板材12a与上述的实施方式相同，因此省略重复说明。另外第一支承体11也与上述的实施方式相同，因此对于第一支承体11的各部分标注相同符号并省略重复说明。

(脉动阻尼器的组装)

如图14所示，在组装时，将板材12a的圆形隆起部12b朝向第一支承体11侧，将凸缘部11a、12c(圆板43)彼此焊接，从而形成如图13所示的脉动阻尼器40。

图15是表示将脉动阻尼器40组装到壳体15的状态的剖视图。相对于上述的实施方式，壳体15主要仅在以下这点不同：代替在有底筒部件15b的底壁15d设置开口，而在盖部件15c的下表面15g的中央形成开口15i，因此，对共通的结构标注相同符号并省略重复说明。开口15i同样与未图示的加压室连通。

在图15中，在从有底筒部件15b取下盖部件15c的状态下，如图13所示地组装后的脉动阻尼器40以使圆板43与有底筒部件15b的凹部15e紧贴的方式配置在壳体15内。进一步地，将有底筒部件15b安装到盖部件15c并通过焊接或螺栓等密封接合，由此形成能够收容燃料的壳体15。

此时，在第一支承体11的桥接部11f设置的各爪部11n的抵接部11q与盖部件15c的开口15i的周围处的下表面15g抵接，由此，首先各爪部11n弹性变形，另外由此被推压的基部11g下沉而各梁部11i弹性变形，通过该弹性力而对脉动阻尼器40向下方向施力，从而能够将脉动阻尼器40保持在壳体15内。即，各爪部11n和各梁部11i这双方作为弹簧起作用，因此能够在壳体15内稳定地保持脉动阻尼器40。在该状态下，燃料室FR经由开口15f与未图示的加压室连通，另外，燃料室FR内的燃料经由开口部11j、13e、小开口13b与隔膜阻尼器42接触，由此能够在燃料泵动作时发挥脉动阻尼器40的脉动降低效果。

根据本实施方式，能够相对于上述的实施方式减少零件数量。另外，虽然使用第一实施方式的第一支承体11构成脉动阻尼器40，但也可以使用除此以外的第一支承体。

在以上的实施方式中，分别设置三个爪部和梁部，但也可以设置两个或者四个以上。

符号说明

10、20、30、40 脉动阻尼器

11、21 第一支承体

11a、21a 凸缘部

11c、21c 圆筒部

11e、21e 环状部

11f、21f 桥接部

11i、21i 梁部

11n、21n 爪部

11k 缩颈

21k 山谷形状部

12、42 隔膜阻尼器

13 第二支承体

15 壳体

43 圆板

Claims (8)

1.一种脉动阻尼器，收容在壳体内，其特征在于，具有：

隔膜阻尼器，该隔膜阻尼器在内部封入气体；以及

支承体，该支承体配置在所述壳体与所述隔膜阻尼器之间，并保持所述隔膜阻尼器，

所述支承体具有：环状的保持部，该保持部设置在该支承体的周缘部，对所述隔膜阻尼器的周缘进行保持；基部，该基部设置在该支承体的中央部；能够弹性变形的多个梁部，由以所述基部为中心在所述保持部与所述基部之间环状排列而形成的多个开口部划分出该多个梁部，并且该多个梁部分别经由一端被所述保持部保持，经由另一端被所述基部保持；以及多个爪部，该多个爪部能够弹性变形地与所述壳体抵接，并从在相邻的两个所述梁部之间的所述基部向外侧延伸地设置。

2.根据权利要求1所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述多个梁部和所述多个爪部的宽度分别大致相等。

3.根据权利要求1或2所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述多个梁部至少在一部分具有缩颈。

4.根据权利要求1或2所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述多个梁部至少在一部分具有山谷形状。

5.根据权利要求4所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述多个梁部具有蛇腹形状。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述保持部包括环状部和与所述环状部相连的圆筒部，所述多个梁部分别从所述圆筒部延伸，以分别与所述多个梁部的根部相接的方式在所述圆筒部形成有切口。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述支承体被配置成覆盖所述隔膜阻尼器的单侧。

8.根据权利要求1～6中任意一项所述的脉动阻尼器，其特征在于，

所述支承体配置在所述隔膜阻尼器的两侧。

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