(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ（１０、１１０、２１０）をボス（１４、１１４）で排気管（１２、１１２）に取り付けるための取り付け装置において、
前記ポンプ（１０、１１０、２１０）は、ポンプ本体（２０、１２０）と、ポンプ本体（２０、１２０）から延びる送出ノズル区分（２２、１２２）とを含み、
前記取り付け装置は、前記ポンプ本体（２０、１２０）を支持するための充填手段（６６、１５２、２５２）を含む、取り付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の取り付け装置において、
前記ポンプ本体（２０、１２０）は、前記ポンプの重量の半分より大きい重量を有し、及び／又は前記ポンプの質量中心を含む、取り付け装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の取り付け装置において、更に、
使用時に、前記ポンプ（１０、１１０、２１０）の前記ノズル区分（２２、１２２）を前記ボス（１４、１１４）内に保持するための保持手段（２４、２６、２８；１２６、１４４、２２６、２４４）を含み、
前記充填手段（６６、１５２、２５２）は、前記保持手段（２４、２６、２８；１２６、１４４、２２６、２４４）と協働して前記ポンプ本体を支持する、取り付け装置。
【請求項４】
請求項３に記載の取り付け装置において、
前記保持手段は、前記充填手段（６６、１５２、２５２）を受け入れるための容積を有する缶状容器（２８、１２６、２２６）を備える、取り付け装置。
【請求項５】
請求項４に記載の取り付け装置において、
前記充填手段は、充填材（６６、１５２、２５２）で形成された一つ又はそれ以上の挿入体により形成され、前記挿入体は、前記容器（２８、１２６、２２６）内に挿入される、取り付け装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記保持手段（２８、１２６、２２６）は前記ボス（１４、１１４）に固定されており、前記充填手段は、可撓性を有している、取り付け装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記充填手段（６６、１５２、２５２）は、圧縮性材料を備えている、取り付け装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記充填手段（６６、１５２、２５２）は、断熱材を備えている、取り付け装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記充填手段（６６、１５２、２５２）は、少なくとも部分的に、前記ポンプ（１０、１１０）の中央取り付け軸線と平行な軸線方向に沿って圧縮性である、取り付け装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記充填手段は、少なくとも部分的に、半径方向剛性が前記ポンプ（１０、１１０）の中央取り付け軸線（１１６）と平行な軸線方向での剛性よりも高い、異方性（１６０、１６２、１６６、１６８）を有する、取り付け装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記充填手段は、前記ポンプ（１０、１１０）の中央取り付け軸線（１１６）と平行な軸線方向に沿って配置される複数の層（１６０、１６２、１６４、１６６、１６８）を含む、取り付け装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の取り付け装置において、
前記複数の層は、少なくとも一つの断熱層（１６４、２６４）、及び前記少なくとも一つの断熱層（１６４、２６４）よりも前記送出ノズル区分（２２、１２２）側に配置される少なくとも一つの可撓性シール層（１６０、２６０）を含む、取り付け装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の取り付け装置において、
前記複数の層は、前記ポンプ本体（１２０）の半径方向に延びて、前記ポンプ（１０、１１０）の中央取り付け軸線（１１６）に対して垂直な方向で前記ポンプ本体（１２０）を支持する少なくとも一つの支持層（１６２）を含む、取り付け装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載の取り付け装置において、
前記ポンプ本体（１２０）を、前記ポンプ（１０、１１０）の中央取り付け軸線（１１６）に対して垂直な方向で支持するための少なくとも一つのブレース要素（２６１）を含む、取り付け装置。
【請求項１５】
内燃エンジンの排気システム用の計量分配装置（１１０）において、
ポンプ本体（１２０）と、前記ポンプ本体（１２０）から流体を受け入れる送出ノズル（１２２）であって、ポンプ（１１８）の作動時に流体を前記排気システム内に放出するための出口端（１３０）を備える送出ノズル（１２２）とを含むポンプ（１１８）と、
使用時に前記ポンプ（１１８）を前記排気システムの排気チャンバに取り付けるための取り付け装置（１２４、１２６、１４４）とを含み、
前記取り付け装置（１２４、１２６、１４４）は、ヒートシールド（１４８）と前記ノズル（１２２）との間に空隙（１５０）を形成するように前記ノズル（１２２）の少なくとも出口端（１３０）を取り囲むヒートシールド（１４８）を含み、
前記ヒートシールド（１４８）は、前記ノズル（１２２）及び前記ポンプ本体（１２０）から熱的に遮断されており、
前記ヒートシールド（１４８）は、前記ヒートシールド（１４８）と前記ポンプ本体（１２０）との間の少なくとも一つの中間構成要素（１５２）によって、前記ポンプ本体（１２０）から熱的に遮断されており、
前記取り付け装置（１４４）は、前記ポンプ本体（１２０）を支持するための充填手段（１５２）を含み、前記充填手段（１５２）は前記中間構成要素を含む、計量分配装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の計量分配装置において、
前記ヒートシールド（１４８）は、前記ヒートシールド（１４８）と前記ノズル（１２２）との間の少なくとも一つの中間構成要素によって、前記ノズル（１２２）から熱的に遮断されている、計量分配装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の計量分配装置において、
前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）は非金属製である、計量分配装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の計量分配装置において、
前記ヒートシールド（１４８）と前記ポンプ本体（１２０）との間の前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）及び前記ヒートシールド（１４８）と前記ノズル（１２２）との間の前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）のうち少なくとも一方は非金属製である、計量分配装置。
【請求項１９】
請求項１５に記載の計量分配装置において、
前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）は断熱材（１６４）を含む、計量分配装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の計量分配装置において、
前記ヒートシールド（１４８）と前記ポンプ本体（１２０）との間の前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）及び前記ヒートシールド（１４８）と前記ノズル（１２２）との間の前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）のうち少なくとも一方は断熱材（１６４）を含む、計量分配装置。
【請求項２１】
請求項１５乃至２０のうちのいずれか一項に記載の計量分配装置において、
前記計量分配装置（１１０）は、前記ヒートシールド（１４８）と前記ノズル（１２２）との間及び／又は前記ヒートシールド（１４８）と前記ポンプ本体（１２０）との間に一つ又はそれ以上の熱伝導経路を形成し、前記熱伝導経路は、少なくとも一つの中間構成要素（１５２）を含み、前記ヒートシールド（１４８）は、前記少なくとも一つの中間構成要素（１５２）によって前記ノズル（１２２）及び／又は前記ポンプ本体（１２０）から熱的に遮断されている、計量分配装置。
【請求項２２】
請求項１５乃至２１のうちのいずれか一項に記載の計量分配装置において、
前記取り付け装置（１４４）は、前記ポンプ本体（１２０）を受け入れるための構造体（１２６）を含み、前記充填手段（１５２）は前記構造体（１２６）内に受け入れられる、計量分配装置。
【請求項２３】
請求項１５乃至２２のうちのいずれか一項に記載の計量分配装置において、
前記ヒートシールド（１４８）は前記ノズル（１２２）の前記出口端（１３０）を越えて延びている、計量分配装置。
【請求項２４】
請求項１５乃至２３のうちのいずれか一項に記載の計量分配装置において、
前記ノズル（１２２）は、ノズル本体（２３２）と、前記ノズル本体（２３２）を取り囲み、前記ノズル（１２２）内に真空の区画室（２３５）を形成する断熱ジャケット（２３３）とを含む、計量分配装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンの排気システム用の流体計量分配(fluid dosing)装置に関する。詳細には、しかし非限定的には、本発明は、反応剤(reagent) を排気ガス流に分配するための流体計量分配装置、及び流体計量分配装置を排気管に取り付けるための方法、手段、及び構成要素に関し、これには取り付け装置が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
本出願人の欧州特許公開第ＥＰ  １  ８７８  ９２０  Ａ１号には、ソレノイド作動式反応剤計量分配ポンプが記載されている。このようなポンプは、代表的には、還元剤等の反応剤をノズルを介して供給し、車輛の排気管内の排気ガス流中に分散するのに使用される。この構成は、車輛のエンジンからの有害な排気ガスエミッションを低減するための選択的触媒還元システム（ＳＣＲ）の一部として有用である。
【０００３】
幾つかの場合では、還元剤を排気ガス流中に送出するため、ポンプの出力ノズルが排気管のポートを通って延びるように、ポンプを排気管に直接的に取り付けるのが望ましい。ポンプは、排気ガスがポートを通って漏れないように排気管に固定的に取り付けられていなければならない。
【０００４】
出典を明示することにより、全ての開示内容が本明細書の開示の一部とされる本出願人の欧州特許出願第０８１６９９９６．９号（「ＥＰ０８１６９９９６．９」）は、排気管に取り付けられた又は取り付けることができるボスと、使用時にポンプをボスに保持するための保持手段とを含み、この保持手段が、ポンプの振動を減衰するための介在Ｏ−リングを含む、ポンプ取り付け装置を提供する。Ｏ−リングにより、ポンプと取り付けボス又は排気部との間に剛性または強固な機械的連結部がないようにする。
【０００５】
ポンプとボスとの間のインターフェース領域に配置されたＯ−リングは、剛性でなく、そのため、ポンプ内で往復動するソレノイドから排気管に伝達される振動の程度は、Ｏ−リングを用いない場合よりも低い。こうした振動はＯ−リングによって減衰され、そのため、ポンプは排気管から音響的に遮断される。従って、ポンプの使用時にポンプの作動ノイズが排気管によって大幅に増幅されることがない。
【０００６】
Ｏ−リングは、例えばＯ−リングがゴム等のポリマー材料で形成されている場合、排気管からポンプへの伝導による熱伝導を減少するのにも役立つ。かくして、この場合、ポンプは、排気管から熱的に或る程度遮断される。これは、ポンプを効率的に且つ確実に作動するのに必要なポンプの冷却量及び反応剤の量を減少するのを補助する。
【０００７】
計量分配ポンプ又は他の計量分配装置の出力ノズルの一部が排気管のボア内に位置決めされている場合には、エンジンの使用時に排気管を通って流れる高温の排気ガスから熱が出力ノズルに加わる。従って、排気管の壁からの伝導による熱伝達を減少することに加え、高温のガス流により出力ノズルに及ぼされる加熱効果を小さくするのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許公開第ＥＰ  １  ８７８  ９２０  Ａ１号
【特許文献２】欧州特許出願第０８１６９９９６．９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の背景に対し、流体計量分配装置の設計及び排気管に反応剤計量分配装置を取り付ける構成の設計を耐久性及び熱伝導の減少に関して改良するために考案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、取り付けボスインターフェース領域から遠方のポンプを支持し、減衰し、断熱することによって、耐久性を向上でき、好ましくは熱伝達を減少できるという理解に基づく。
【００１１】
従って、この第１の態様では、ポンプ装置をボスのところで排気管に取り付けるための取り付け装置が提供される。ポンプ装置は、送出ノズル区分と、ポンプ本体を含む残りの区分とを含み、取り付け装置は、ポンプ装置の残りの区分のところでポンプ本体を支持するための充填手段を含む。ポンプ装置の残りの区分は、ポンプ装置の重量の半分以上を占め、及び／又はポンプ装置の質量中心を含む。
【００１２】
取り付け装置は、更に、使用時に、ポンプ装置のノズル区分をボス内に保持するための保持手段を含む。取り付け装置は、保持手段と協働してもよい。随意であるが、保持手段は、ノズル区分に直接的に連結されていなくてもよく、又はノズル区分と直接協働しなくてもよいが、その代わり、ノズル区分がボスから離間されるようにノズル区分をボス内の所定位置に保持するように構成されていてもよい。
【００１３】
便利には、保持手段は、充填手段を受け入れるための容積を形成する。充填手段は、充填材で形成された一つ又はそれ以上の挿入体を含んでいてもよく、挿入体は、容積内に受け入れられる。一実施例では、保持手段は、容積を形成する缶状容器を含み、充填手段及びポンプ本体が缶状容器内に受け入れられる。容積は、随意であるが、シール可能であってもよい。好ましくは、ポンプ装置の重量の大部分及び／又はポンプ装置の質量中心が、保持手段が形成する容積内に受け入れられていてもよい。
【００１４】
保持手段はボスと剛性態様で（換言すれば、一体に又は不動に）協働できるように構成されていてもよい。保持手段は、ボスと剛性をなして協働するように構成された取り付けナット又はスリーブ等の取り付けエレメントを含んでいてもよい。充填手段は、ポンプ本体に対し、保持手段に関して可撓性支持を提供してもよい。
【００１５】
有利には、充填手段は、ポンプ本体の振動を減衰するように構成されていてもよい。別の態様では、又は追加として、充填手段は、ポンプ本体を熱的に遮断するように構成されていてもよい。換言すると、充填手段は、ポンプ本体への熱の進入に対抗する。
【００１６】
特に高運動及び振動期間中に音響的に及び熱的に更に高度に遮断するため、保持手段は、ポンプ装置及び／又は保持手段を、ポンプ装置がボス又は排気管と直接的に機械的（即ち剛性）に接触しないように、ボスとのインターフェース領域に所定位置に保持する、例えばＯ−リング等の一つ又はそれ以上の圧縮性インターフェース部材を含んでいてもよい。これらのインターフェース部材は、好ましくは、排気ガスが漏れないようにポンプ装置をボス内にシールする。
【００１７】
インターフェース部材又は各インターフェース部材は、ポンプ装置をボス即ち保持手段に関して配置するように構成されていてもよい。これに関し、インターフェース部材は、例えば、ボス又は保持手段の面取りを施した縁部と係合してもよい。
【００１８】
有利には、インターフェースを確実にシールするため、充填手段は、インターフェース部材に弾性力を及ぼすように構成されていてもよい。相乗的に、好ましくは、一つ又はそれ以上のインターフェース部材が、ポンプ装置に対して第１軸線方向で減衰を提供し、充填手段は少なくとも第２方向、好ましくは逆方向で減衰を提供する。
【００１９】
一実施例では、保持手段はポンプ装置の残りの区分だけを支持するように構成されている。このような場合には、ポンプ装置の送出ノズル区分はボス、又は存在する場合には、ボスと剛性態様で協働する取り付けエレメントと接触しない。ヒートシールドが送出ノズル区分の少なくとも一部を取り囲んでいてもよく、ポンプ装置の残りの区分だけが保持手段によって支持される場合、ポンプ装置の送出区分はヒートシールドと接触しない。任意の実施例において、ヒートシールドが設けられている場合、ヒートシールドは、随意であるが、保持手段、ボス、取り付けエレメント（この取り付けエレメントが設けられている場合）、又は取り付けエレメント又は保持手段とボスとの間に配置されたガスケット又はシール部材と一体であってもよいし、これに取り付けられていてもよい。
【００２０】
好ましくは、充填手段がポンプ装置の振動を減衰してもよい。これにより、ポンプ本体内の往復動するソレノイド又は他の往復動するアクチュエータが発生し、排気管に伝達する振動の程度は、充填手段が設けられていない場合よりも低くなる。その代わり、ポンプ装置は、排気管から音響的に遮断されている。従って、ポンプ装置の使用時にポンプ装置の作動ノイズが排気管によって大幅に増幅されることはない。減衰効果を提供する適当な可撓性充填材の例を以下に説明する。
【００２１】
充填手段は、ポンプ装置への熱の進入に抵抗し、ポンプ装置を排気管から熱的に遮断することができる。これにより、ポンプ装置の冷却量を減少し、ポンプ装置を効率的に且つ確実に作動する上で必要な反応剤の量が減少する。熱が進入しないようにする（即ち断熱を提供する）ため、充填手段には、有利には、熱伝導率が低く、１Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、最も好ましくは、０．０５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、場合によっては０．０２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い充填材が含まれる。適当な断熱性充填材の例は、以下の好ましい実施例の詳細な説明に記載してある。
【００２２】
ポンプ装置には、ソレノイド作動式ポンプ装置又は他の線形往復動型ポンプ装置が含まれてよい。このようなポンプ装置では、ノイズを発生する振動の大部分がポンプ装置の軸線に沿って差し向けられる。従って、軸線方向減衰を高めるには、充填手段の少なくとも一部又は層が、ポンプ装置の中央取り付け軸線と平行な軸線方向に沿って圧縮性であってもよい。
【００２３】
ポンプの軸線方向移動の減衰を高めると同時に半径方向で追加の支持を提供するのが望ましい場合がある。ポンプに対して高い横方向支持を提供するため、好ましくは、充填手段は、半径方向で、即ち中央取り付け軸線に対して垂直方向で、軸線方向におけるよりも圧縮性が低い、又は剛性が低い。換言すると、充填手段は、有利には、軸線方向減衰が半径方向減衰よりも大きい、または半径方向支持が軸線方向支持よりも大きい少なくとも一つの異方性部分又は異方性層を含んでいてもよい。従って、充填手段は、半径方向剛性がポンプ装置の中央取り付け軸線と平行な軸線方向での剛性よりも高い、少なくとも一つの異方性部分即ち異方性層を含んでいてもよい。
【００２４】
ポンプ装置に対する減衰及び支持を最適化するため、充填手段は、複数の層を含んでいてもよい。例えば、以下の好ましい実施例の詳細な説明に記載された充填材等の様々な種類の充填材を、層に対して、任意の適当な組み合わせで使用してもよい。好ましい種類の充填材の有利な特性を以下に詳細に論じる。特定的に説明した層の組み合わせが特に相乗的作用をもたらし、有利であることが分かった。
【００２５】
例えば、充填手段は少なくとも一つの断熱層、及び高温の空気が断熱層に向かって進入しないように構成された少なくとも一つの可撓性シール層を含んでいてもよい。少なくとも一つの支持層が設けられていてもよい。支持層は、ポンプ本体に対し、ポンプ装置の中央取り付け軸線に対して垂直な方向で支持を提供するように構成されていてもよい。
【００２６】
取り付け装置は、ポンプ本体を、ポンプ装置の中央取り付け軸線に対して垂直な方向で支持するための少なくとも一つのブレース要素を含んでいてもよい。ブレース要素は、排気ガスがブレース要素を通過しないように、ポンプ装置の適当な構成要素及び／又は取り付け装置に関してシールを形成するように構成されていてもよい。
【００２７】
かくして、本発明の別の実施例は、ポンプ装置をボスのところで排気管に取り付けるための取り付け装置を提供し、この取り付け装置は、ポンプ装置を支持するための複数の充填層と、これらの充填層及び取り付けエレメントを受け入れるための構造を含む保持手段とを含む。取り付けエレメントは、構造及びボスと剛性をなして協働できる。
【００２８】
充填層は、任意の実施例において、好ましくは、ポンプの振動を減衰し、熱がポンプに進入しないようにする。ポンプ装置が送出ノズル区分と残りの区分とを含む場合には、充填層は、有利には、ポンプ装置を残りの区分のところで支持するように構成されている。ポンプの残りの区分は、好ましくは、ポンプの重量の半分以上を占め、及び／又はポンプの質量中心を含む。
【００２９】
好ましくは、構造は、充填層及びポンプ装置の少なくとも一部を受け入れるための缶状容器等の容積を形成してもよい。一実施例では、取り付けエレメントは、充填層を受け入れるための構造及び／又はボスと係合するための一つ又はそれ以上のねじ領域を持つナットを含む。別の実施例では、取り付けエレメントは、構造及び／又はボスに取り付けるための一つ又はそれ以上のフランジを持つ管状スリーブを含む。別の実施例では、取り付けエレメントは、構造の延長部分を含む。
【００３０】
一つの好ましい実施例では、充填層は、熱伝導率が０．０２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い少なくとも一つの断熱層、高温の空気が断熱層に向かって進入しないように構成された少なくとも一つの可撓性シール層、及びポンプ装置に対して横方向支持を提供する、例えば中央取り付け軸線に対して垂直方向で支持するように構成された支持層を含んでいてもよい。構造がシール可能な容積を形成する場合、支持層は、好ましくは、シール時に他の充填層に圧縮力を及ぼすように構成されていてもよい。有利には、高度の熱遮断を提供するため、可撓性シール層及び支持層もまた熱伝導率が低く、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、更に好ましくは、０．０５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。
【００３１】
別の好ましい実施例では、充填層は、軸線方向減衰が半径方向減衰よりも高い（上文中に定義したように）少なくとも一つの異方性層、熱伝導率が０．０２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い少なくとも一つの断熱層、及び高温の空気が断熱層に向かって進入しないように構成された少なくとも一つの（可撓性）シール層を含んでいてもよい。有利には、高度の熱遮断を提供するため、異方性層及び（可撓性）シール層も熱伝導率が低く、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、更に好ましくは、０．０５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。
【００３２】
本発明の別の実施例では、ポンプ装置を排気管にボスのところで取り付けるための取り付け装置が提供される。ポンプ装置は、送出ノズル区分及び残りの区分を含む。取り付け装置は、使用時にポンプのノズル区分をボスに保持するための保持手段を含む。取り付け装置は、ポンプ装置をポンプ装置の残りの区分のところで支持するため、保持手段と協働できる充填手段を更に含む。ポンプ装置の残りの区分は、好ましくは、ポンプの重量の半分以上を占め、及び／又はポンプの質量中心を含む。
【００３３】
本発明の更に別の実施例では、ポンプをボスのところで排気管に取り付けるための取り付け装置が提供される。取り付け装置は、ポンプを支持するための、及び／又は取り囲むための充填手段と、使用時にポンプを支持及び／又は取り囲む充填手段を受け入れる容積を形成する、ポンプをボスに保持するための保持手段とを含む。
【００３４】
本発明は、本発明の上述の実施例のうちの任意の実施例による取り付け装置を持つ計量分配装置を含む。計量分配装置は、送出ノズル区分と、ポンプ本体を含む残りの区分を含んでいてもよい。
【００３５】
本発明の第２の態様は、ポンプ装置を排気ガス流及び排気管から熱的に遮断することによって、排気ガス流から計量分配装置のポンプ装置への熱伝達を減少できるという理解に基づく。
【００３６】
従って、本発明の第２の態様では、内燃エンジンの排気システム用の計量分配装置は、ポンプ本体を含むポンプと、ポンプから流体を受け入れ、ポンプの作動時に流体を出口端から排気システム内に放出するための送出ノズルと、使用時にポンプを排気システムの排気チャンバに取り付けるための取り付け装置とを含む。取り付け装置は、ノズルとの間に空隙を形成するようにノズルの少なくとも出口端を取り囲むヒートシールドを含む。ヒートシールドは、ノズル及びポンプ本体から熱的に遮断されている。
【００３７】
ヒートシールドは、使用時に、排気システム内の高温の排気ガスをノズルの出口端から又はその周囲から逸らす。従って、ヒートシールドには高い温度が加わり、それ自体の温度が上昇する。ヒートシールドをノズル及びポンプ本体から熱的に遮断することによって、ヒートシールドからノズル及びポンプ本体への伝導による熱伝達が、ヒートシールドがノズル又はポンプ本体に直接的に連結された構成や連結された構成要素の各々が比較的良好な熱伝導体であるためにヒートシールドとノズル又はポンプ本体との間に熱伝導経路が存在する構成と比較して大幅に減少する。従って、本発明の第２の態様は、反応剤が高温の排気ガスの影響でノズル又はポンプ本体内で過度に加熱されるという問題点を低減し、即ち緩和する。
【００３８】
一実施例では、ヒートシールドは、熱伝導率が低い材料でできた少なくとも一つの領域又はヒートシールドをノズル及びポンプ本体から分離する構造が存在するため、ノズル及びポンプ本体から熱的に遮断される。換言すると、計量分配装置の構成要素を通ってヒートシールドからノズル及びポンプ本体への全ての熱伝導経路には、例えば薄壁構成要素又は断面積が小さい他の構造の様な断熱材料及び／又は熱伝導低減構造によって、熱伝導を減衰する又は減少する部分がある。
【００３９】
本発明の第２の態様の熱遮断特徴には、例えば、使用された材料が熱伝導経路に沿って変化する構成、及び計量分配装置の構成要素間の熱伝導を減少するように材料及び／又は構造を変化した構成が含まれる。これに対し、従来の構成では、ヒートシールドからノズル及び／又はポンプ本体への熱伝導経路が金属製構成要素を通る、又は連結された一つ又はそれ以上の金属製構成要素を通る。
【００４０】
ヒートシールドは、ヒートシールドとポンプ本体との間の少なくとも一つの中間構成要素によってポンプ本体から熱的に遮断されていてもよい。同様に、ヒートシールドは、ヒートシールドとノズルとの間の少なくとも一つの中間構成要素によってノズルから熱的に遮断されていてもよい。
【００４１】
中間構成要素、又は二つ以上の中間構成要素が設けられている場合には、少なくとも一つの中間構成要素は非金属製であってもよい。従って、ヒートシールドとノズル又はポンプ本体のいずれかとの間で計量分配装置の金属製構成要素を通る熱伝導経路はなくてよい。中間構成要素、又は少なくとも一つの中間構成要素は断熱材を含んでいてもよい。
【００４２】
計量分配装置は、ヒートシールドとノズルとの間及び／又はヒートシールドとポンプ本体との間に一つ又はそれ以上の熱伝導経路を形成してもよく、熱伝導経路又は各熱伝導経路は、少なくとも一つの中間構成要素を含んでいてもよい。換言すると、ヒートシールドからノズル又はポンプ本体に熱を伝導するための経路がなく、非金属製又は断熱性の構成要素、又は断面積が小さい金属製構成要素等の熱を伝導し難いものを通して熱を伝導する必要がない。このようにして、ヒートシールドは、ノズル及びポンプ本体から熱的に遮断される。
【００４３】
取り付け装置は、ポンプ本体を支持するための充填手段を含んでいてもよい。充填手段は、中間構成要素を含んでいてもよく、中間構成要素を形成してもよい。取り付け装置は、ポンプ本体を受け入れるための缶状容器等の構造を含んでいてもよく、充填手段は構造内に受け入れられていてもよい。
【００４４】
取り付け装置は、使用時にノズルを排気チャンバ内の所定位置に保持するための保持手段を含んでいてもよい。保持手段は、ヒートシールを含んでいてもよい。
ヒートシールドはノズルの出口端を越えて延びていてもよい。このようにして、ノズルの出口端はヒートシールド内に引っ込んでおり、使用時にノズルを高温の排気ガスからシールドするヒートシールドの性能を更に向上する。ノズルは、ノズル本体と、ノズル本体を取り囲み、ノズル内に実質的に真空の区画室を形成する断熱ジャケットを含んでいてもよい。実質的に真空の区画室及びヒートシールドの組み合わせが、ノズル内の反応剤を適当な温度に維持するという大きな利点を提供する。
【００４５】
本発明は、本発明の第１の態様による取り付け装置を持つ、本発明の第２の態様による計量分配装置、及び本発明の第２の態様による計量分配装置用のヒートシールドに関する。
【００４６】
上文中に説明した本発明の各態様及び実施例の好ましい及び／又は随意の特徴は、他の態様及び実施例で、単独で又は適当な組み合わせで使用してもよいということは理解されよう。
【発明の効果】
【００４７】
本発明のこの他の好ましい特徴及び利点は、以下の好ましい実施例の詳細な説明から理解されよう。
次に、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明の第１実施例による取り付け装置を示す、反応剤ポンプ及び排気管の一部の部分断面側面図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施例による取り付け装置を示す、反応剤ポンプの一部及び排気管の一部の部分断面側面図である。
【図３】図３は、図２の取り付け装置の構成要素の概略斜視図である。
【図４】図４は、図３の取り付け装置の別の構成要素の概略斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施例による取り付け装置を示す、反応剤ポンプの部分断面側面図である。
【図６】図６は、図５の取り付け装置の構成要素の概略斜視図である。
【図７】図７は、図５の反応剤ポンプの一部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
次に、図１を参照して本発明の第１実施例を説明する。図１は、取り付けボス１４で排気管１２に取り付けられたポンプアッセンブリ１０を示す。
ポンプアッセンブリ１０は、中央取り付け軸線１６を有し、ポンプ本体２０及び円筒形ノズル２２を持つポンプ１８と、ノズル２２によって支持された全体に円筒形形態のスリーブ部材２４と、スリーブ部材と協働可能な取り付けナット２６の形態の取り付けエレメントと、ポンプ１８を断熱し且つ支持するため、取り付けナット２６に溶接された缶状容器２８とを含む。
【００５０】
ポンプ本体２０は、ポンプの入口３０からノズル２２の出口３２まで流体を全体に軸線１６に沿って圧送するように構成された、例えば欧州特許出願公開第ＥＰ１  ８７８  ９２０Ａ１号に記載された従来のソレノイドアクチュエータ（図示せず）を含む。
【００５１】
ポンプ１８のノズル２２は、ノズル２２の出口３２とは反対側の端部がポンプ本体２０に連結されたノズル本体３４を含む。ノズル本体３４は、ねじ山を備えたカラー３６を含み、このカラーは、内ねじを備えたスリーブ部材２４を支持する。
【００５２】
ポンプアッセンブリ１０を排気管１２に取り付けたとき、ノズル２２は、排気管１２の壁４０のポート３８を通って延びる。このようにして、ポンプ１８の使用時にノズル２２の出口３２から分散される流体は、排気管１２のボア４２内を通る排気ガス流に進入する。
【００５３】
スリーブ部材２４は、ポンプ本体２０に最も近い端部に半径方向に延びるフランジ４４を備えている。ポンプ本体２０から最も遠い反対側の端部では、スリーブ部材２４は、半径方向突出部４６を備えている。この半径方向突出部４６には、ポンプ本体２０から遠ざかる方向に向いた面取り領域４８が設けられている。
【００５４】
保持手段として作用する取り付けナット２６は全体に円筒形であり、スリーブ部材２４が隙間嵌めする中央開口部５０を有する。取り付けナット２６は、比較的大径のファセット部分５２と、比較的小径の外ねじ部分５４とを含み、これらは、内方に面する環状面取り縁部５８を持つ肩部５６によって接合されている。ファセット部分５２は、以下に説明するように、取り付けナット２６の外ねじ部分５４を取り付けボス１４にねじ込むため、スパナ等の工具と協働するように構成されている。
【００５５】
取り付けナット２６の外ねじ部分５４は、漏斗状環状面取り部５６を介して円筒形ヒートシールド５９に接合されている。円筒形ヒートシールド５９は、使用時に（以下に説明するように、取り付けナット２６がポンプ１８と協働したとき）、ノズル２２を取り囲む。ヒートシールド５９は、ノズル２２とヒートシールド５９との間に全体に円筒形の環状空隙６０を提供するような大きさ及び形状を備えている。空隙６０は、空気の熱伝導率が低いため、使用時にノズル２２に対して追加の断熱を提供する。
【００５６】
取り付けナット２６は、実質的に、ＥＰ０８１６９９９６．９に記載されているように、例えば商業的に入手できるパーフルオロエラストマーであるカルレッツ（カルレッツ（Kalrez）は登録商標である）スペクトラム７０７５等の適当なポリマー材料製のＯ−リング６２、６４の形態の減衰／弾性−耐熱性保持手段を用いてポンプ１８と協働し且つこのポンプを支持する。第１Ｏ−リング６２は、スリーブ部材２４のフランジ４４、取り付けナット２６の内側壁、及びスリーブ部材２４の半径方向突出部４６によって形成される空間内に受け入れられる。第２Ｏ−リング６４は、スリーブ部材２４の半径方向突出部４６の面取り領域４８、取り付けナット２６の内側壁、及び取り付けナット２６の漏斗状環状面取り部５６によって形成される空間内に受け入れられる。
【００５７】
スリーブ部材２４及びＯ−リング６２、６４を取り付けナット２６に押し込むと、両Ｏ−リング６２、６４が、ノズル本体３４に取り付けられたスリーブ部材２４に対して圧縮される。従って、特に漏斗状面取り部５６により、ノズル２２及びポンプ１８全体が取り付けナット２６に関して配置され、保持され、減衰される。第１Ｏ−リング６２は、主として、取り付けナット２６に関するスリーブ部材２４の半径方向移動を減衰する。第２Ｏ−リング６４は、主として、取り付けナット２６に関するスリーブ部材２４の軸線方向移動を減衰する。更に、第２Ｏ−リング６４は、スリーブ部材２４を取り付けナット２６に関して配置し、即ちその中心に置くのを補助し、空気がヒートシールド５８とノズル２２との間の空隙６０からポンプ１８に向かって進入しないようにする。
【００５８】
Ｏ−リング６２、６４は、或る程度の保持を提供するが、ポンプ１８は、以下に説明するように、缶状容器２８によって取り付けナット２６に関して追加に支持される。缶状容器２８（及びその挿入体）による追加の支持により、排気管１２の高振動期間に対する抵抗を提供することによって、取り付け装置の耐久性を向上する。更に、缶状容器２８は、断熱機能を提供する。
【００５９】
缶状容器２８は、充填材６６の床の形態の充填手段内にポンプ１８を保持する。従って、缶状容器２８は、ポンプ本体２０を拡大した形態（これは、この実施例では全体に円筒形である）とほぼ一致する形状の容器本体６８を有する。容器本体６８のノズルに面する端部７０は、例えばレーザーによって取り付けナット２６のファセット部分５２に溶接されており、ここにしっかりと連結される。容器本体６８の反対側の端部７２には、容器封止蓋７４と協働できる開口部が設けられている。容器封止蓋７４は、ポンプ１８及び充填材６６を挿入した後、例えばレーザーによって所定位置に溶接される。容器封止蓋７４には、ポンプ本体２０を越えて延び、ポンプ本体２０の肩部７８を形成するポンプの入口構成７６（電源を含む）用の穴が設けられている。
【００６０】
充填材６６は、三つの別個の構成要素、即ち断熱材８０、シール材８２、及び支持材料８４を含む。
断熱材８０は、例えば非強化シリコーンスポンジゴム又は微孔質セラミック粉体（例えばマイクロサーム（マイクロサーム（Ｍｉｃｒｏｔｈｅｒｍ）は登録商標である）の商標で販売されている）であってもよく、ポンプ本体２０を取り付けユニット２６のファセット部分５２内及び容器本体６８の大部分内にほぼポンプ本体２０の肩部７８まで半径方向で取り囲む。かくして、断熱材８０は、熱がポンプ本体２０に入り込まないようにするのを補助し、ポンプ１８に対して或る程度の横方向支持を提供する。断熱材８０の熱伝導率は、代表的には、０．０２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。
【００６１】
ポンプ本体２０の肩部７８では、一層のシール材８２がガスケットとして作用し、断熱材８０及びポンプ本体２０を外部環境からシールする。任意の適当なシール材８２を選択してもよいが、シリコーンスポンジゴム製の可撓性で圧縮性の層が特に適していることがわかっている。圧縮性シール材には、ポンプ１８に対して軸線方向減衰を提供するという利点があり、これによってノイズレベルの減少に寄与する。シール材８２の層には、ポンプ１８の入口構成７６用の中央穴が設けられている。シール材の熱伝導率は、代表的には、１Ｗｍ−１Ｋ−１であり、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。
【００６２】
シール材、容器本体６８の横壁８６、及び容器封止蓋７４の間の空所は、支持材料８４によって充填される。支持材料８４は、缶状容器２８を蓋７４で閉鎖したときに、缶状容器２８内に圧縮力を加え、これによって、スリーブ部材２４と取り付けナット２６との間のインターフェースでポンプ１８及びＯ−リング６２、６４に圧縮力を加えるように機能する。これにより、ポンプ１８全体と取り付けナット２６との間をぴったりと嵌着し、シールする。
【００６３】
重要なことは、支持材料８４が、ポンプ１８と容器本体６８の横壁８６との間を半径方向に延びることによって、ポンプ１８を横方向でも支持するということである。容器本体６８が取り付けナット２６及び取り付けボス１４を介して排気管１２にしっかりと固定されるということに着目されたい。ポンプ１８を支持材料８４を介して容器本体６８で横方向に支持することにより、耐久性を向上する。これは、取り付けナット２６、及び特にＯ−リングとのインターフェースから負荷支持歪を取り除くことによって行われる。
【００６４】
支持材料８４は任意の適当な形態をとってもよいが、或る程度の剛性及び低い熱伝導率が好ましい特性である。ＰＴＦＥが適当であるということがわかっている。この実施例の特に好ましい変形例では、支持材料８４はポンプの取り付け軸線１６に沿った圧縮性がポンプの取り付け軸線１６に対して垂直方向での圧縮性よりも大きい。特に高い軸線方向減衰及び特に強い横方向支持の両方をポンプ１８に提供する異方性を提供する上で、例えば、ガラス強化シリコーンスポンジゴムが好ましい。支持材料の熱伝導率は、代表的には、１Ｗｍ−１Ｋ−１であり、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。
【００６５】
特筆すべきは、ポンプ１８が支持材料８４及び容器本体６８により横方向で支持されているにも関わらず、ポンプ１８と取り付けナット２６との間に剛性の機械的連結部はなく、そのため、ポンプ１８は音響的に及び熱的に取り付けナット２６から遮断されたままであるということである。スリーブ部材２４と取り付けナット２６との間におけるＯ−リングが介在した隙間は、ポンプ本体２０と容器本体６８との間の充填材６６によって行われるような剛性の機械的連結を防止する。
【００６６】
ポンプアッセンブリ１０は、取り付けボス１４によって、全体がボア４２の出口３２で所定位置に保持されている。取り付けボス１４は、排気管１２の壁４０に溶接されており、全体に円筒形形態の端部分８８を有する。この実施例では、取り付けボス１４の中央軸線は、排気管１２の長さ方向軸線に対して約４５°である。しかしながら、他の適当な角度を選択してもよい。
【００６７】
取り付けボス１４の端部分８８には、取り付けナット２６を受け入れるため、内ねじが設けられている。かくして、取り付けナット２６は、ポンプアッセンブリ１０の残りの構成要素が取り付けられた状態で取り付けボス１４にねじ込まれる。取り付けボス１４の冷却を補助するため、この実施例では、取り付けボス１４に放熱フィン９０が設けられている。
【００６８】
ノズル２２が取り付けボス１４を通って延びる場所で、ノズル２２と取り付けボス１４との間に隙間が存在し、ポンプ１８は、直接的には取り付けボス１４と接触していない。従って、非常に重要なことには、上文中に論じたように、ポンプ１８が取り付けナット２６から音響的に及び熱的に遮断されているということは、ポンプ１８が取り付けボス１４及び排気管１２から音響的に及び熱的に遮断されているということに等しい。
【００６９】
上述のように、ヒートシールド５９は、ヒートシールド５９とノズル２２との間に空隙６０を形成する。この空隙６０は、排気管のボア４２内の高温の排気ガスからノズル２２への熱伝達を減少するのを補助する。ヒートシールド５９は、ノズル２２の周囲の排気ガスを逸らし、排気ガスがノズル２２に直接当たらないようにする。
【００７０】
このような構成では、ヒートシールド５９は排気ガス流に直接的に露呈されており、従って、使用時にかなりの高温になるということは理解されよう。ヒートシールド５９は、代表的には、ステンレス鋼等の金属から形成されている。図１に示すポンプアッセンブリ１０の別の有利な特徴は、ヒートシールド５９がポンプ１８及びノズル２２から熱的に遮断されているということである。このようにして、高温のヒートシールド５９から装置１０の反応剤搬送構成要素、詳細にはポンプ１８及びノズル２２への熱伝達を最小にし、流体の過加熱の危険を低減する。
【００７１】
図１の例では、熱的遮断を行うため、装置１０は、ヒートシールド５９とポンプ１８及びノズル２２の夫々との間に重大な熱伝導路がないように構成されている。詳細には、図１からわかるように、ヒートシールド５９は、ポンプ１８の本体２０に対し、及びノズル２２に対し、熱伝導性が低い非金属材料製の構成要素のみによって連結されている。
【００７２】
例えば、ヒートシールド５９は、この例では、取り付けナット２６の一部として形成されている。しかしながら、取り付けナット２６及び従ってヒートシールド５９は、上文中に説明したように、ゴム製のＯ−リング６２、６４によってノズル２２から熱的に遮断されている。Ｏ−リング６２、６４は、ヒートシールド５９とノズル２２との間の熱伝導路を遮断するか或いは大幅に減少する中間熱遮断構成要素を提供する。
【００７３】
図１からわかるように、ヒートシールド５９からノズル２２まで、金属製構成要素を通した連続的な熱伝導経路はない。その代わり、唯一の熱伝導経路は、断熱性構成要素を通した経路である。これに関し、断熱材及び空隙を通して熱が或る程度伝導するが、こうして伝導される熱の量がノズル２２の性質に及ぼし、加熱する作用は、接触する金属製構成要素を通して生じる熱伝導量と比較して非常に小さく、又は無視できるということは理解されよう。
【００７４】
取り付けナット２６は金属製容器本体６８に連結されており、ヒートシールド５９と容器本体６８との間に金属−金属熱伝導経路が存在する。しかしながら、充填材６６のため、及び特に断熱材８０のため、容器本体６８とポンプ本体２０との間に金属−金属熱伝導経路がない。従って、ヒートシールド５９は、更に、中間非金属充填材６６の存在により、ポンプ本体２０から熱的に遮断されている。
【００７５】
ヒートシールド５９、取り付けナット２６、容器本体６８、及び他のポンプ構成要素に使用された金属は、熱伝導率が低く、ヒートシールド５９から装置１０の他の部品への熱伝導を妨げるように選択できる。更に、これらの金属製構成要素は、例えば容器本体６８の壁をできるだけ薄くすることによって、熱伝導を最小にするように設計できる。
【００７６】
それにも関わらず、ヒートシールド５９とポンプ本体２０との間及び同様にヒートシールド５９とノズル２２との間の何らかの熱伝導経路を遮断し又は実質的になくすために少なくとも一つの中間構成要素を設けることにより、ヒートシールド５９から装置１０の反応剤搬送構成要素までの熱伝導を大幅に減少する。これらの中間構成要素は、好ましくは、非金属製であり、断熱材で形成されていてもよい。従って、この場合も、ヒートシールド５９とポンプ本体２０との間の唯一の熱伝導経路は断熱性構成要素を通した経路である。
【００７７】
本発明の第２の実施例を、取り付けボス１１４によって排気管１１２に取り付けられたポンプアッセンブリ１１０を示す図２を参照して説明する。
ポンプアッセンブリ１１０は中央軸線１１６を有し、ポンプ本体１２０及び円筒形ノズル１２２を持つポンプ１１８と、取り付けエレメント１２４と、取り付けエレメント１２４に溶接された、ポンプ１１８を断熱し且つ支持するための缶状容器１２６とを含む。
【００７８】
ポンプ本体１２０は、流体をほぼ軸線１１６に沿ってポンプの入口１２８からノズル１２２の出口１３０まで圧送するように構成された従来のソレノイドアクチュエータ（図示せず）を含む。ソレノイドアクチュエータは、例えば、欧州特許出願公開第１  ８７８  ９２０  Ａ１号に記載されたソレノイドアクチュエータである。ポンプ１１８のノズル１２２は、ノズル１２２の出口１３０とは反対側の端部がポンプ本体１２０に連結されたノズル本体１３２を含む。
【００７９】
ポンプアッセンブリ１１０が排気管１１２に取り付けられたとき、ノズル１２２は、排気管１２の壁１３６のポート１３４を通って延びる。このようにして、流体は、ポンプ１１８の使用時にノズル１２２の出口１３０から分配され、排気管１１２のボア１３８内を流れる排気ガス流に進入する。
【００８０】
保持手段として作用する取り付けエレメント１２４は、中央開口部１４０を持つ円筒形スリーブを含み、開口部１４０にノズル１２２が隙間嵌めで挿入される。取り付けエレメント１２４の第１フランジ１４２がポンプ本体１２０に最も近い方の取り付けエレメントの端部のところで半径方向に延びており、第２フランジ１４４がポンプ本体１２０から離れた位置で半径方向に延びている。第１フランジ１４２は、缶状容器１２６と係合し、缶状容器１２６の壁として作用するのに対し、第２フランジ１４４は、以下に説明するように、取り付けボス１１４とともに取り付けクランプ１７２の一方の半部として作用する。
【００８１】
第２フランジ１４４を越えて、即ちポンプ本体１２０から更に遠くで、取り付けエレメント１２４は、使用時にノズル１２２を取り囲むための円筒形ヒートシールド１４８を形成する。ヒートシールド１４８は、ノズル１２２とヒートシールド１４８との間に全体に円筒形の環状空隙１５０を形成するような大きさ及び形状を有する。この空隙１５０は、空気の熱伝導率が低いため、使用時に、ノズル１２２に対し、追加の断熱を提供する。
【００８２】
缶状容器１２６は、充填材１５２の床の形態の充填手段内にポンプ１１８を保持する。従って、缶状容器１２６は、ポンプ本体１２０の形態（この実施例では全体に円筒形）を拡大した形態とほぼ一致する形状の容器本体１５４を有する。容器本体１５４のノズルに面する第１端部１５６は、例えばレーザーによって取り付けエレメント１２４の第１フランジ１４２に溶接され、剛性連結部を形成する。容器本体１５４の反対側の第２端部１５８は、ポンプの入口１２８及び電源又は電気接合部１２９用の二つの穴を除いてシールされている。
【００８３】
充填材１５２は、（ノズルからポンプ本体への方向で）以下の層を有する。即ち、シール材でできた第１層１６０、減衰材でできた第２層１６２、断熱材でできた第３層１６４、減衰材でできた第４層１６６、及びシール材でできた第５層１６８を有する。これらの全ての層１６０、１６２、１６４、１６６、１６８は、適当には、ポンプ１１８を設けるため、環状であり、第３層１６４は、ポンプ本体１２０を収容するため、特に大きい中央穴を有する。層１６０、１６２、１６４、１６６、１６８は、互いとの及びポンプ１１８との組み合わせにおいて、缶状容器１２６のほぼ全容積を充填し、これによって、第１実施例の充填材６６と同様にしかし改良された態様でポンプ１１８に対して支持を提供する。
【００８４】
シール材の第１層１６０は、取り付けエレメント１２４の第１フランジ１４２と第２層１６２との間に設けられる。シール材の第１層１６０はガスケットとして作用し、他の層１６２、１６４、１６６、１６８及びポンプ本体１２０を外部環境、特に空隙１５０内の高温の空気からシールする。任意の適当なシール材を選択してもよいが、シリコーンスポンジゴム製の可撓性で圧縮性の層が特に適していることがわかっている。第１実施例と同様に、圧縮性シール材には、ポンプ１１８を減衰し、これによってノイズレベルの減少に寄与するという利点がある。シール材の熱伝導率は、代表的には、１Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。
【００８５】
減衰材の第２層１６２は、シール材の第１層１６０と第３層１６４との間に配置される。減衰材の第２層１６２は、主として、減衰、即ちポンプ１１８の弾性的移動の自由を提供するのに役立ち、ポンプ１１８を取り付けボス１１４及び排気管１１２から音響的に及び熱的に遮断する。更に、減衰材の第２層１６２は、ポンプ１１８に対し、或る程度の横方向支持を提供する。音響的及び熱的遮断（減衰）及び横方向支持は、第１実施例に関して上文中に説明した理由により、重要であり且つ有利である。
【００８６】
減衰材として作用する任意の適当な材料を選択してもよい。しかしながら、第２実施例の一つの特に好ましい変形例では、減衰材の第２層１６２は、ポンプ１１８の取り付け軸線１１６に沿って、ポンプ１１８の取り付け軸線１１６に対して垂直方向よりも圧縮性が高い。例えば、ガラス強化シリコンスポンジゴムがこのような異方性を提供する。これにより、特に高い軸線方向減衰及び特に強い横方向支持の両方をポンプ１１８に提供する。減衰材の熱伝導率は、代表的には、１Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低く、好ましくは、０．２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。減衰材の第２層１６２用の別の適当な材料は、微孔質セラミック粉体である。
【００８７】
断熱材の第３層１６４は減衰材の第２層１６２と第４層１６６との間に配置される。断熱材の第３層１６４は、ポンプ本体１２０の軸線方向長さに亘って延び、主として熱がポンプ本体１２０に進入しないようにするのに役立つ。更に、第３層１６４は、ポンプ１１８に対して或る程度の横方向支持を提供する。任意の適当な断熱材を選択できるが、非強化シリコーンゴムスポンジゴムが断熱性及び横方向支持の特に良好な組み合わせを提供することがわかっている。断熱材の熱伝導率は、代表的には、０．０２５Ｗｍ−１Ｋ−１よりも低い。第３層１６４用の別の適当な断熱材は、微孔質セラミック粉体である。
【００８８】
減衰材の第４層１６６は、断熱材の第３層１６４と第５層１６８との間に配置される。減衰材の第４層１６６は、減衰材の第２層１６２と機能が同じである。この場合も、任意の適当な材料を選択してもよいが、例えばガラス強化シリコンスポンジゴム等の異方性層が特に有利な減衰結果及び支持結果を提供する。これに関し、及び第４層１６６についての他の選択肢に関し、第２層１６２の説明を参照されたい。
【００８９】
減衰材の第４層１６６はポンプの入口１２８及び電気接続部１２９を収容するように形成されている。例えば、図３は、スロット又は切欠き１６７が設けられた第４層１６６についての適当な形体を示す。切欠き１６７は、円形の層１６６の中央から外方に延びており、そのため、第４層１６６は全体に「Ｃ」字形状の形態を有する。
【００９０】
シール材の第５層１６８は、減衰材の第４層１６６と缶状容器１２６の第２端部１５８との間に配置される。シール材の第５層１６８は、シール材の第１層１６０と機能が同じであるが、第５層１６８は、ポンプ１１８のノズル１２２とは反対側に設けられており、高温の排気ガスと接触しにくい。この場合も、任意の適当なシール材を選択してもよいが、シリコーンスポンジゴム製の可撓性で圧縮性の層が特に適していることがわかった。上述のように、圧縮性シール材には、ポンプ１１８に対して減衰を提供するという利点があり、これによってノイズレベルの減少に寄与する。第５層１６８についての選択肢に関し、第１層１６０の説明を参照されたい。
【００９１】
第５層１６８は、第４層１６６と同様に、入口１２８及び電気接続部１２９を収容しなければならない。第５層１６８についての適当な形状の一例を図４に示す。この場合、第５層１６８には、入口１２８を受け入れるための中央穴又は穴１６９ａ及び中央穴１６９ａから半径方向にオフセットした、電気接続部１２９を受け入れるための別の穴１６９ｂが設けられている。
【００９２】
ポンプアッセンブリ１１０は、ボア１３８内の出口１３０に関し、取り付けボス１１４によって所定位置に保持される。取り付けボス１１４は、排気管１１２の壁１３６に溶接されており、全体に円筒形形態の端部分１７０を有する。この実施例では、取り付けボス１１４が形成する円筒体の軸線は、排気管１１２の長さ方向軸線に対して約４５°の角度をなしている。しかしながら、適当であれば、この他の角度を選択してもよい。
【００９３】
この実施例の取り付けボス１１４は、取り付けエレメント１２４との組み合わされ、取り付けクランプ１７２を形成する（酪農型）。このクランプは、配管クランプ１７４によって互いに保持される。詳細には、取り付けエレメント１２４の第２フランジ１４４は、配管クランプ１７４によって取り付けボス１１４の端フランジ１１５にクランプされる。シールガスケット１７５がフランジ１４４と１１５との間に設けられ、排気ガスがクランプの隙間から漏出しないようにする。かくして、取り付けエレメント１２４は、取り付けられたポンプアッセンブリ１１０の残りの構成要素とともに取り付けボス１１４にクランプされる。
【００９４】
ノズル１２２と取り付けボス１１４との間には、ノズル１２２が取り付けボス１１４を通って延びる場所に隙間があり、ポンプ１１８には取り付けボス１１４と直接的に接触している部分はない。従って、非常に重要なことには、ポンプ１１８は、取り付けボス１１４及び排気から音響的に及び熱的に遮断される。
【００９５】
本発明の第１実施例におけるのと同様に、この第２実施例では、ヒートシールド１４８とノズル１２２との間及びヒートシールド１４８とポンプ本体１２０との間の全ての熱伝導経路は、断熱性非金属製構成要素を通した経路である。この例では、充填材１５２は、ヒートシールド１４８をポンプアッセンブリ１１０の反応剤搬送部品から熱的に遮断する中間構成要素を提供する。
【００９６】
本発明の第２実施例は、特に缶状容器内の第２減衰材料層及び第４減衰材料層により、取り付けインターフェースのところでＯ−リング又は他の減衰手段を必要とせずに減衰を行うポンプ用の取り付け装置を提供する。従って、本発明の第２実施例は、音響的及び熱的遮断の問題に対し、比較的簡単であり且つ低価格の解決策を提供する。
【００９７】
本発明の第３実施例を図５に示す。この実施例では、本発明の第２実施例と共通の多くの特徴を持つ計量分配ポンプ装置２１０が提供される。従って、第２実施例と異なる第３実施例の特徴だけを以下に詳細に説明する。実施例間で共通の特徴には同じ参照番号が付してある。
【００９８】
この第３実施例では、ポンプ１１８を受け入れる缶状容器２２６の形態の構造は、ポンプ本体１２０を拡大した形態とほぼ一致する形状の容器本体２５４を含む。容器本体２５４のノズルに面する第１端部２５６は、ノズルに向かって延び、円筒形端部領域２５７を形成する。取り付けフランジ２４４が容器本体２５４の円筒形端部領域２５７の外面に溶接等で取り付けられている。取り付けフランジ２４４は、本発明の第２実施例の取り付けエレメント１２４の第２フランジ１４４と同じ機能を果たす。従って、この第３実施例では、別の取り付けエレメントが設けられていない。その代わり、容器本体２５４の第１端部２５６及び取り付けフランジ２４４は、共に容器本体２５４用の取り付けエレメントとして作用する。
【００９９】
第２実施例のヒートシールド１４８と同じ機能を果たす管状ヒートシールド２４８が容器本体２５４の端部領域２５７の内面に溶接等で取り付けられている。この実施例では、ヒートシールド２４８の端部がノズル１２２の出口端１３０を越えて延び、ノズル１２２の出口端１３０がヒートシールド２４８内に引っ込んでいる。このようにして、ポンプ装置２１０を排気管（図示せず）に取り付けたとき、ノズルの出口端１３０を高温の排気ガスから更に効果的にシールドする。
【０１００】
容器本体２５４は、深絞り又は他の適当な手段によって製造されてもよい。容器本体２５４、ヒートシールド２４８、及び取り付けフランジ２４４を図５に別々の構成要素として示したが、製造及び他の都合に応じて、容器本体２５４、ヒートシールド２４８、及び取り付けフランジ２４４のうちの任意の二つ又は三つ全部を単一の構成要素で一体化してもよい。
【０１０１】
第１端部２５６とは反対側の容器本体２５４の第２端部は、容器本体２５４に例えばクリンプ止め又は溶接された適当な端プレート又は蓋２５９によって閉鎖される。
本発明の上述の実施例におけるのと同様に、缶状容器２２６は、充填材２５２の床の形態の充填手段内にポンプ１１８を保持する。充填材２５２は（ノズルからポンプ本体への方向で）以下の層を有する。即ち、シール材でできた第１層２６０、以下に更に詳細に説明するブレース要素２６１、断熱材でできた第２層２６４、減衰材でできた第３層２６６、支持材料でできた第４層２６７、及びシール材でできた第５層２６８を有する。上述の実施例と同様に、これらの層２６０、２６４、２６６、２６８はポンプ１１８に対して支持を提供すると同時に、ポンプ１１８を取り付け装置１１４から熱的に及び音響的に遮断する。層２６０、２６４、２６６、２６８についての適当な材料の選択に関し、本発明の第１及び第２の実施例の対応する層を参照されたい。
【０１０２】
上述のように、缶状容器２２６は、ブレースディスク２６１の形態のブレース要素を収容する。ブレースディスク２６１を図６に更に詳細に示す。ブレースディスク２６１は、缶状容器２２６内に締り嵌めする外径を持つ環状ベースプレート２６１ａ及びノズル１２２の周囲に締り嵌めする中央穴２６１ｂを含む。ベースプレート２６１ａ及び穴２６１ｂの両方の周囲が壁２６１ｃを支持し、この壁は、ベースプレート２６１ａから外方に拡がっている(diverge) 。このようにして、ブレースディスク２６１は、所定位置にあるとき、容器本体２５４とノズル１２２との間にしっかりと固定され、気密シールを形成する。
【０１０３】
ブレースディスク２６１は、ＰＴＦＥ、ポリイミド、又は適当なフルオロポリマー、又はこれらの及び他のポリマーを含む強化複合材料又は充填剤入り複合材料等の比較的剛性のプラスチックから形成される。更に一般的には、ブレースディスク２６１用の適当な材料は、使用時にディスク２６１に加わる温度の上限及び下限で機械的安定性、特に適当に高度の剛性を保持できる材料である。例えば、ブレースディスク２６１の材料は、好ましくは、−４０℃乃至＋２５０℃の温度範囲内でその機械的性能を保持する。ディスク２６１は、好ましくは射出成形により形成されるが、ディスク２６１を製造するため、当該技術分野で周知の他の適当なプラスチック形成技術を使用できる。
【０１０４】
ブレースディスク２６１は、容器本体２５４に関するノズル１２２の位置を維持することによって、ポンプ１１８及びノズル１２２に対して比較的剛性の半径方向支持を提供する。従って、ポンプ装置２１０の機械的安定性を改善する。ブレースディスク２６１は半径方向では比較的剛性であるが、軸線１１６と平行な方向での移動に対して柔軟である。従って、ブレースディスク２６１は、充填手段２５２、詳細には減衰材２６６及びシール材２６８が提供する音響減衰の利点をほとんど損なわない。ブレースディスク２６１は、プラスチック材料製であるため、熱伝導率が低く、容器本体２５４からノズル１２２までの良好な熱伝導経路を提供しない。
【０１０５】
ブレースディスク２６１の壁２６１ｃは容器本体２５４及びノズル１２２に押し付けられ、これによって、排気ガスがヒートシールド２４８とノズル１２２との間の空隙１５０を通って充填材２５２に進入しないように保護するシールを提供する。有利には、壁２６１ｃの拡がり(divergence)のため、容器本体２５４の僅かな寸法変化によってブレースディスク２６１のシール効果に悪影響が及ぼされることはない。更に、壁２６１ｃの拡がりのため、熱膨張及び収縮によりディスク２６１及び缶状容器２５４の寸法変化を吸収することによって、計量分配装置の全作動温度範囲に亘ってシールを維持できる。
【０１０６】
図５では、ブレースディスク２６１はシール材の第１層２６０と断熱材の第２層２６４との間に設けられている。しかしながら、ブレースディスク２６１がシール機能を提供するため、シール材の第１層２６０を省略してもよい。シリコーンスポンジ等のシール材の第１層２６０が設けられている場合には、第１層２６０は、図５に示すようにブレースディスク２６１のベースプレート２６１ａから間隔が隔てられていてもよく、又は別の態様では、ブレースディスク２６１と形状が一致するようにシール材の第１層２６０を形成してもよい。その場合、シール材の第１層２６０がベースプレート２６１ａに当接してもよい。
【０１０７】
ブレース要素は、図５及び図６に示す形態とは異なる形態を備えていてもよい。例えば、平らなベースプレート２６１ａの代わりに、ベースプレート及び中央穴の周囲（及び存在するのであれば関連した壁）を押圧し、缶状容器及びノズル本体の夫々と接触するばねのような効果を提供するようにベースプレートを形成してもよい。例えば、ベースプレートは皿状であってもよいしカップ状であってもよい。二つ以上のブレース要素が設けられていてもよい。例えば、ノズル１２２の周囲、ポンプ本体１２０の周囲、及び／又は入口連結部１２８の周囲に一つ又はそれ以上の追加のブレース要素を設けてもよい。
【０１０８】
支持材料の第４層２６７は、ブレース要素２６１と同様の機能を果たす。支持材料の第４層２６７は、この実施例ではシール機能を果たさない（しかし、他の実施例では、シール機能を果たしてもよい）が、ポンプ１１８に対して比較的剛性の半径方向支持を提供する。支持材料の第４層２６７は、入口１２８の周囲に位置決めされており、従って、入口１２８及び電気接続部１２９を受け入れる穴が設けられている。支持材料の第４層２６７は、従って、図４に示す層と同様の形態を有している。支持材料の第４層２６７は、ファイバ強化ポリアミド又はアラミド繊維強化ニトリルゴム等の半剛性材料で形成されている。
【０１０９】
支持材料の第４層２６７は、ブレースディスク２６１と同様に、ポンプ１１８を横方向移動に対して保護する。このような横方向移動は、特にポンプ本体１２０の質量により、及び使用時に入口１２８に接続された供給ホースの質量により、ポンプ１１８の入口端のところで生じる。ポンプ１１８が中央軸線１１６から遠ざかる方向に過度に横方向に移動することは望ましくないということは理解されよう。これは、例えば、ノズル１２２がヒートシールド２４８と接触する危険があるためである。ブレースディスク２６１及び第４層２６７は、軸線１１６に沿ってその所望の位置から遠ざかる方向へのポンプ１１８の移動を最小にするのを補助する。換言すれば、ブレースディスク２６１及び第４層２６７の各々が、ポンプ１１８及び缶状容器２２６の同心性及びノズル１２２及びヒートシールド２４８の同心性を維持するのを補助する。
【０１１０】
図７は、図５のポンプ装置２１０の随意の変形例の出口端領域の断面図である。この場合、反応剤がポンプ装置２１０を通ってノズル１２２の出口端１３０まで流れるときに過加熱される可能性を低減するため、ノズル本体２３２は、管状ジャケット２３３によって取り囲まれている。ジャケット２３３は、ノズル１２２の出口端１３０のところで、及びノズル１２２の第２端（図７には示さず）のところで、ノズル本体２３２に密封をなして取り付けられている。このようにして、ジャケット２３３はノズル１２２内に区画室２３５を形成し、これにより、ノズル１２２の壁を通した半径方向熱伝導を減少する。好ましくは、区画室２３５は実質的に真空である。ノズルの出口端１３０には、出口バルブ（図示せず）が設けられていてもよい。
【０１１１】
組み合わせにおいて、ヒートシールド２４８及び真空区画室２３５は、共に、排気管内の排気ガスが影響を直接的に及ぼすことによって、ノズル１２２が出口端１３０の領域で加熱されないように保護する。更に、ヒートシールド２４８とノズル１２２との間の熱伝導経路を遮断する断熱充填材２５２によって、ノズル１２２の間接的加熱を阻止する。
【０１１２】
本開示に照らして当業者には明らかなように、第１、第２、及び第３の実施例の適合する特徴、及び課題を解決するための手段において更に一般的に開示した特徴を組み合わせ及び／又は交換することができる。例えば、第２実施例及び第３実施例は、取り付けインターフェースのところでＯ−リング又は他のインターフェース減衰手段を用いないで減衰を行うけれども、特に高振動期間中に音響的及び熱的遮断を更に高めるためにこうした部材を導入してもよい。これにより耐久性を更に向上する。同様に、当業者は、本発明を実施する上で悪影響を及ぼすことなく、取り付けエレメント及び取り付けボスの構造を非常に様々な方法で変更できる。
【符号の説明】
【０１１３】
１２  排気管
１１０  ポンプアッセンブリ
１１４  取り付けボス
１１６  中央軸線
１１８  ポンプ
１２０  ポンプ本体
１２２  円筒形ノズル
１２４  取り付けエレメント
１２６  缶状容器
１２８  ポンプ入口
１３０  ノズル出口
１３２  ノズル本体
１３４  ポート
１３６  壁
１３８  ボア
１４０  中央開口部
１４２  第１フランジ
１４４  第２フランジ
１４８  円筒形ヒートシールド
１７２  取り付けクランプ
１５０  環状空隙
１５２  充填材
１５４  容器本体
１６０  第１層
１６２  第２層
１６４  第３層
１６６  第４層
１６８  第５層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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