(57)【要約】  本発明は、液体圧送用ポンプ（１）であって、少なくとも１つの入口（３）と、少なくとも１つの出口（４）とを有する少なくとも１つのポンプケーシング（２）を備えており、該ポンプケーシング（２）には、所定の軸線（６）を中心としてポンプケーシング（２）に対して相対回動可能な偏心体（５）が配置されている。ポンプケーシング（２）と偏心体（５）との間には、変形可能な部材（７）が配置されており、該変形可能な部材（７）と、ポンプケーシング（２）の周面（１３）とによって、少なくとも１つの入口（３）から少なくとも１つの出口（４）まで圧送通路（８）が形成されており、更に、変形可能な部材（７）は偏心体（５）によって部分的にポンプケーシング（２）に押し付けられ、これにより、圧送通路（８）の少なくとも１つの移動可能なシール（９）と、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）とが、圧送通路（８）内に形成され、少なくとも１つの移動可能なシール（９）と、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）とは、液体を圧送するために、圧送通路（８）に沿った偏心体（５）の運動により、入口（３）から出口（４）まで移動可能である。圧送通路（８）の少なくとも１つの通路横断面（４５）は、周面（１３）と、変形可能な部材（７）の引っ込んだ通路表面（４６）と、周面（１３）と変形可能な部材（７）との間の少なくとも１つのシール接触部（１２）とによって画定されている、液体圧送用ポンプ（１）に関する。
2017509825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体圧送用ポンプ（１）であって、少なくとも１つの入口（３）と、少なくとも１つの出口（４）とを有する少なくとも１つのポンプケーシング（２）を備えており、該ポンプケーシング（２）には、所定の軸線（６）を中心として前記ポンプケーシング（２）に対して相対回動可能な偏心体（５）が配置されており、前記ポンプケーシング（２）と前記偏心体（５）との間には、変形可能な部材（７）が配置されており、該変形可能な部材（７）と、前記ポンプケーシング（２）の周面（１３）とによって、前記少なくとも１つの入口（３）から前記少なくとも１つの出口（４）まで圧送通路（８）が形成されており、更に、前記変形可能な部材（７）は前記偏心体（５）によって部分的に前記ポンプケーシング（２）に押し付けられ、これにより、前記圧送通路（８）の少なくとも１つの移動可能なシール（９）と、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）とが、前記圧送通路（８）内に形成され、前記少なくとも１つの移動可能なシール（９）と、前記少なくとも１つの閉じられたポンプ容積（１０）とは、液体を圧送するために、前記圧送通路（８）に沿った前記偏心体（５）の運動により、前記入口（３）から前記出口（４）まで移動可能であり、前記圧送通路（８）の少なくとも１つの通路横断面（４５）は、前記周面（１３）と、前記変形可能な部材（７）の引っ込んだ通路表面（４６）と、前記周面（１３）と前記変形可能な部材（７）との間の少なくとも１つのシール接触部（１２）とによって画定されていることを特徴とする、液体圧送用ポンプ（１）。
【請求項２】
前記周面（１３）は、軸方向（３２）で圧送路の側方の両側に続いている、請求項１記載のポンプ（１）。
【請求項３】
前記ポンプケーシング（２）の前記周面（１３）と、少なくとも１つの対応保持部（１５）とによって、前記変形可能な部材（７）の少なくとも１つの縁部領域（２０）が収容された少なくとも１つの収容部（１４）が形成されている、請求項１又は２記載のポンプ（１）。
【請求項４】
前記変形可能な部材（７）の側方に少なくとも１つのストッパ面（１６）が位置しており、前記変形可能な部材（７）の少なくとも１つの縁部領域（２０）は、前記少なくとも１つのストッパ面（１６）に当接している、請求項１から３までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
【請求項５】
前記変形可能な部材（７）は、軸方向（３２）の両側において周方向に延在するように、前記縁部領域（２０）に各１つの剛性の高いセンタリングリング（５４）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
【請求項６】
前記センタリングリング（５４）は、半径方向（２８）に可動に支持されている、請求項５記載のポンプ（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのシール接触部（１２）は、前記変形可能な部材（７）の前記縁部領域（２０）において周方向に延在する厚肉部（１９）により形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
【請求項８】
内燃機関（３７）と、該内燃機関（３７）の排ガスを浄化するための排ガス処理装置（３８）と、請求項１から７までのいずれか１項記載のポンプ（１）と、を備える自動車（３６）であって、前記ポンプ（１）は、排ガス浄化用の液状添加剤を、タンク（４０）からインジェクタ（４１）へ圧送するために設けられており、前記液状添加剤は、前記インジェクタ（４１）により前記排ガス処理装置（３８）に供給可能であることを特徴とする、自動車（３６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の圧送用ポンプであって、特に、排ガス浄化添加剤（例えば尿素水溶液等）を、内燃機関の排ガスを浄化するための排ガス処理装置内へ圧送するために適したポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス浄化用の液状添加剤が使用される排ガス処理装置は、例えば自動車分野において広く知られており、特に排ガスから窒素酸化化合物も除去されることが望ましい。このような排ガス処理装置では、いわゆるＳＣＲ法（選択触媒還元法、ＳＣＲ＝Selective Catalytic Reduction）が実施される。この方法では、排ガス中の窒素酸化化合物が、還元剤（通常はアンモニア）により還元される。アンモニアは、しばしば自動車内に直接に貯蔵されるのではなく、液状の（排ガス）添加剤の形態で貯蔵され、この添加剤は、（わざわざ設けられた外部反応器において）排ガス外で及び／又は（排ガス処理装置において）排ガス中で、アンモニアに変えられる。これに関連して、液状添加剤としては尿素水溶液が使用される。３２．５％の尿素を含有する尿素水溶液は、ＡｄＢｌｕｅ（登録商標）という商品名で入手可能である。
【０００３】
液状添加剤は、自動車において一般にはタンク内に蓄えられ、圧送モジュールにより排ガス処理装置に供給される。圧送モジュールには、特にポンプが含まれる。更に圧送モジュールには次のコンポーネント、即ち、フィルタ、センサ、弁及び／又は調量ユニットが対応配置されていてよい。
【０００４】
液状添加剤用の圧送モジュールにおける問題点は、この液状添加剤が低温で凍結する恐れがある、という点にある。３２．５％尿素水溶液は、例えば−１１℃で凍結する。このように低い温度は、自動車分野では特に冬季の長時間の停止段階中に生じることがある。添加剤が凍結すると、圧送モジュールの導管、通路及び／又はコンポーネントを損傷又はそれどころか破壊する恐れのある体積増大が生じる。この場合、特にポンプも損傷する恐れがある。ポンプの破壊は、例えば圧送モジュールを非作動時に空にして、停止段階中に液状添加剤が圧送モジュール内に残留していないようにすることによって、回避可能である。ポンプを保護する別の手段は、凍結時に液状添加剤の体積膨張による損傷が発生し得ないように、各コンポーネントを（フレキシブルに）設計することである。
【０００５】
特にポンプの内部では、凍結防止手段を保証することは技術的に困難である。なぜならば、ポンプは液状添加剤と激しく接触しているはずだからである。更に、ポンプを完全に空にすることも問題になることが多い。なぜならば、これにより運転停止後の圧送再開が著しく困難になるからである。更に、液状添加剤を圧送するポンプは廉価であると共に、高い耐久性を有していることが望ましい。これには、特に高い信頼性又は低い故障の確率、並びに少ない劣化が含まれる。ここでは特に摩耗に基づくポンプの作動特性の変化を、「劣化」と云う。
【０００６】
更に、場合によってはポンプにおける正確な圧送量及び圧送能力も重要である。ここで正確な圧送量及び圧送能力又は「調量精度」とは特に、ポンプにより実際に圧送される液体量が、一義的に決定可能な入力値によって正確に設定されていることを意味する。「入力値」とは特に、ポンプの作動を電気的に制御すること（ポンプ駆動用の電圧プロファイル及び／又は電流プロファイル、ポンプ駆動用の電流パルスの周波数等）を表している。特に重要なのは、入力値に対する圧送量の依存性に影響を及ぼす横影響の数及び／又は関連性が少なく保たれることである。このような横影響は、例えばポンプの温度、ポンプ内の圧力等であり得る。重大な横影響が避けられない場合には、圧送量に対するこれらの横影響の影響をできるだけ正確に算出又は制御することができるようになっていることが望ましい。ポンプの調量精度は、例えば期待された所望の圧送量と、実際に圧送された圧送量との間の統計上の差異に基づいて表すことができる。例えばポンプは、上記差異が平均して１０％未満の場合に、高い調量精度を有している。（ＳＣＲ法における尿素水溶液圧送量に関する）調量精度は、例えば上記差異が平均して２０％を上回ると、低いと見なされる。これらのパーセント値は、それぞれ例であるに過ぎない。
【０００７】
米国特許第２５４４６２８号明細書、米国特許第３４０８９４７号明細書、独国特許出願公開第２８５３９１６号明細書及び独国特許出願公開第３８１５２５２号明細書の各刊行物から公知のポンプタイプは、オービタルポンプとも呼ばれる。このポンプタイプは、一方では凍結時の液体の体積膨張に対して比較的耐久性があり、他方ではこのポンプタイプは、逆の圧送方向でも運転可能なので、技術的に簡単に圧送モジュールを空にすることができる。但しこのポンプタイプを、特に調量精度及び／又は（例えばポンプダイヤフラムの著しい緊張状態に基づく）劣化特性に関して改良するためには、ＳＣＲ法の環境における要求に適合させる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このことを起点として本発明の課題は、上記の諸問題を少なくとも部分的に解決する、特に（尿素水溶液等の）排ガス浄化用の液状添加剤の圧送に適した、特に有利な液体圧送用ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、特許請求項１の特徴部に記載のポンプによって解決される。このポンプの別の有利な構成は、従属する特許請求項に記載されている。指摘しておくと、個々の特許請求項に記載された各特徴は、技術的に有意な形式で任意に互いに組み合わせることができると共に明細書で説明する各態様によって補足可能であり、この場合は、ポンプの別の変化態様が示される。
【００１０】
少なくとも１つの入口と、少なくとも１つの出口とを有する少なくとも１つのポンプケーシングを備えた液体圧送用ポンプを提案する。ポンプケーシングには、所定の軸線を中心としてポンプケーシングに対して相対回動可能な偏心体が配置されている。ポンプケーシングと偏心体との間には、（環状の）変形可能な部材が配置されている。変形可能な部材と、ポンプケーシングの（円筒状の）周面とによって、少なくとも１つの入口から少なくとも１つの出口まで圧送通路が形成されている。更に、変形可能な部材は偏心体によって部分的にポンプケーシングに押し付けられ、これにより、圧送通路の少なくとも１つの移動可能なシールと、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積とが、圧送通路内に形成されていることになり、少なくとも１つの移動可能なシールと、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積とは、液体を圧送するために、圧送通路に沿った偏心体の運動により、入口から出口まで移動可能であり、圧送通路の少なくとも１つの通路横断面は、（円筒状の）周面と、変形可能な部材の引っ込んだ通路表面と、周面と変形可能な部材との間の少なくとも１つの（環状の）シール接触部とにより画定されている。
【００１１】
この構成を有するポンプは、オービタルポンプと呼ばれることもある。
【００１２】
ポンプは（中心）軸線を有しており、この軸線を中心として偏心体が回動可能である。このために、好適には駆動軸線に沿って駆動軸が延びており、駆動軸は偏心体を、（電気的に作動可能な）駆動装置に接続している。駆動装置は、好適には上記軸線に沿って、ポンプケーシングの上下に配置されている。ポンプ及びコンポーネントを３次元で説明するために、以下において半径方向は、ポンプの軸線に対して垂直であり且つポンプの軸線を起点として半径方向外側に向かって延在するものと仮定する。軸線及び半径方向に対して垂直であり且つ特に接線方向を、周方向と規定するものとする。（中心）軸線は、好適にはケーシングの対称軸線も形成している。圧送通路は、ポンプの入口から出口まで、少なくとも部分的に周方向に沿って、ポンプケーシングを通って又はポンプケーシングの周面に沿って延在している。ポンプを更に説明するために、ポンプの中間面も規定する。この中間面は、軸線に対して垂直に配置されている。中間面内には、ポンプケーシングと、偏心体と、変形可能な部材と、圧送通路とが位置している。
【００１３】
ポンプのポンプケーシングは、好適にはリング又は円筒状の室の形式で形成されており、内部には偏心体が配置されている。これは、ポンプの好適な構成である。この構成の場合、ポンプケーシングの周面は、内周面のことである。ポンプケーシングは、（アウタ）ステータと見なされてもよく、この場合、偏心体は（インナ）ロータと呼ばれる。ポンプの１つの別の実施形態では、ポンプケーシングが、偏心体により包囲されたインナステータを形成することも可能である。この場合、偏心体はアウタロータを形成する。この変化態様は、周面が内周面である変化態様の逆の動作機構である。入口及び出口はポンプケーシングに配置されており、ポンプケーシング又は圧送通路内への液体の流入及び流出を可能にする。ポンプケーシングは、好適にはプラスチックから成っている。ポンプケーシング内には、補強構造が組み込まれていてよい。１つの好適な変化態様では、プラスチックから成るポンプケーシングに、ポンプケーシングを補強する環状の金属インサートが組み込まれている。
【００１４】
「偏心体」とは、ここでは特に、軸線に対して偏心的に（中心外に）配置されていて、軸線を中心とした回動によって偏心運動を行う円形構造体を意味する。ポンプケーシングと偏心体との間には、環状の又は周方向に延在するギャップが形成されており、このギャップ内に変形可能な部材が配置されている。圧送通路は、（ギャップ内で）変形可能な部材とポンプケーシングとの間に配置されており、ポンプケーシングと変形可能な部材とにより画定される。ギャップは、ポンプケーシング又は圧送路に沿った偏心体の回動に基づき移動する、少なくとも１つの狭幅箇所を有している。狭幅箇所において、変形可能な部材はポンプケーシングに押し付けられているので、そこには移動可能なシールが形成されていることになる。この場合は特に、複数の狭幅箇所を有しており、延いては（変形可能な部材とポンプケーシングとの間に）複数のシールをも形成する、いわゆる「付加価値的な」偏心体も含まれる。このような偏心体は、例えば変形可能な部材において転動する複数のローラを有するローラ偏心体として形成され得る。この場合はローラがそれぞれ、狭幅箇所を形成する。
【００１５】
圧送通路は、ポンプケーシングと変形可能な部材との間に、液体が通流可能な通路横断面を有しており、通路横断面は、例えば（ポンプの大きさに応じて）最大箇所で、１ｍｍ２（平方ミリメートル）〜５０ｍｍ２であってよい。圧送通路は、軸線を中心として環状に又は周方向に延在するように形成されている。入口と出口とは、ポンプの圧送方向において、好適には（中間面内で測定して）互いに２７０°を上回る角距離を開けて配置されている。よって圧送方向とは逆の方向では、入口と出口とは互いに９０°未満の角距離を有することになる。
【００１６】
偏心体は、好適には複数の部分で構成されている。偏心体は、好適には偏心的な回動を行う内側領域を有している。加えて、内側領域を取り囲む外側の軸受輪が設けられていてよい。内側領域と外側の軸受輪との間には、好適には少なくとも１つの軸受が位置している。この軸受は、玉軸受又は転がり軸受であってよい。偏心体の内側の偏心体領域は、作動中に軸線を中心として回動する。偏心体の偏心的な配置に基づいて、且つ場合によっては外側形状にも基づいて、偏心体の表面の偏心的な動きが生ぜしめられる。この偏心的な動きは、外側の軸受輪に伝達される。内側領域と軸受輪との間の軸受により、内側領域の運動の回動成分が一緒に伝達されることなく、内側領域の偏心的な回動を、軸受輪の偏心的な揺動に変換することができるようになっている。軸受輪の運動が回動成分を一切有さないという事実は、変形可能な部材における剪断応力とポンプの内部摩擦力とを低下させることを可能にする。変形可能な部材は、偏心体の運動によって加圧収縮される。偏心体と変形可能な部材との接触面には、好適には押圧力しか作用せず、摩擦力が作用することはほとんどない。偏心体を内側の偏心体領域と軸受輪とに適宜に分けることは、偏心体が、（内側の）ポンプケーシングの周りに配置されたアウタロータである場合でも可能である。外側の軸受輪を省いて、軸受の転動体が変形可能な部材において直接に転動するようにすることも可能である。
【００１７】
変形可能な部材は、好適には偏心体とポンプケーシングとの間に配置されていて、偏心体が変形可能な部材を部分的にポンプケーシングに押し付けるようになっており、これにより、少なくとも１つの移動可能なシールが形成されている。シールのところには、変形可能な部材とポンプケーシングとの間の、液体が通流不能な（線状又は面状の）接触部が存在している。換言すると、変形可能な部材は完全にポンプケーシングに当て付けられているので、この移動可能なシールの範囲内の通路横断面は、横断面積を有していない。つまり圧送通路は、移動可能なシールの範囲では中断されている。これにより圧送通路内には、閉じられたポンプ容積が形成されていることになる。閉じられたポンプ容積とは、少なくとも片側が閉じられた圧送通路部分が存在していることを意味する。移動可能なシールが移動することにより、少なくとも１つの閉じられたポンプ容積も移動させられ、その結果、閉じられたポンプ容積内の液体が圧送されるようになっている。好適にはポンプ作動時に、複数の閉じられたポンプ容積が、ポンプの入口からポンプの出口まで移動させられ、これにより、液体を圧送することができるようになっている。よって、閉じられたポンプ容積は、（定義したように少なくとも片側を閉じられて）入口付近に形成され、次いで出口のところで（定義したように少なくとも片側を再び開けられて）解消される。入口のところで閉じられたポンプ容積は、下流側において片側だけを、移動可能なシールによって閉じられており、上流側では入口と接続されているので、液体は入口を通って、閉じられたポンプ容積に流入可能である。しかしながら、出口のところで閉じられたポンプ容積は、上流側において（まだ）片側をシールにより閉じられていて、下流側では出口に接続されているので、液体は閉じられたポンプ容積から出口を通って流出可能である。その間には（閉じられたポンプ容積の、入口から出口までの経路上に）、閉じられたポンプ容積が上流側と下流側とにおいて、少なくとも１つの移動可能なシールにより閉じられている段階が存在する。
【００１８】
変形可能な部材は、変形可能なダイヤフラムと呼ばれることもある。「ダイヤフラム」という用語は必ずしも、変形可能な部材が面状の広がりを有しているか否かを説明するものではない。「ダイヤフラム」という用語は、変形可能な部材が、液体を圧送するために変形され得るフレキシブルな構造体であることを示唆するものである。変形可能な部材又は変形可能なダイヤフラムのための材料としては、好適にはエラストマ（例えばゴム又はラテックス）が用いられる。耐久性向上及び／又はフレキシビリティーの形成及び保持のために、変形可能な部材の材料は、添加剤を含有していてよい。好適には、変形可能な部材は、あらゆる方向（軸方向、半径方向及び周方向）においてフレキシブルである。但し変形可能な部材は、部分的に方向付けられたフレキシビリティーを有することも可能である。例えば変形可能な部材は、半径方向において、周方向及び軸方向におけるよりも高いフレキシビリティーを有していてよい。変形可能な部材の１つの方向への変形は、典型的には別の方向への変形をも惹起する。変形可能な部材は、半径方向に押し潰されると、例えば軸方向及び／又は周方向に広がる。
【００１９】
ポンプには、（圧送方向に反した）出口から入口への液体の望ましくない逆流を防ぐ、好適には固定されたシールが設けられている。固定されたシールは、ポンプケーシングで以て位置固定して提供することができ、出口と入口との間に位置決めされていてよい。ポンプケーシングと変形可能な部材との間の流体密なシールを永続的に保証するために、変形可能な部材は、固定されたシールの領域において、例えばポンプケーシングに緊締又は接着されていてよい。固定されたシールは、偏心体の位置に関係無く流体密である。
【００２０】
入口と出口とを接続しているポンプ内の圧送通路は、通路横断面を有している。この通路横断面は、一方ではポンプケーシングによって、他方では変形可能な部材によって画定される。
【００２１】
好適には２つの（環状の）シール接触部が存在しており、これらのシール接触部では、変形可能な部材とポンプケーシングの（円筒状の）周面とが接触しており、各シール接触部は、圧送通路に沿って又は周方向に沿って延在している。これらの２つの（環状の）シール接触部の間には、圧送通路の通路横断面が位置している。以下、シール接触部と、シール接触部に関連して説明するポンプの別の要素とは、しばしば簡単にしか説明されていないが、この場合は通常、「少なくとも」１つのシール接触部又は「少なくとも」１つの別の要素（対応保持部、厚肉部、収容部、ストッパ面、縁部領域等）が存在することが示唆されている。この構成形式に基づき、説明した上記の各要素がポンプの中間面の一方の側のみに形成されているポンプも含まれていることが望ましく、この場合、中間面の他方の側には、別の（異なる）構成が実現されている。但し好適なのは、ポンプと、特に変形可能な部材とが、隣接する別の各要素と共に中間面に対して対称的に形成されていることであり、ポンプの一方の側に存在する全要素（対応保持部、シール接触部、厚肉部、収容部、ストッパ面、縁部領域等）が、中間面の他方の側にも（鏡像的に）再度設けられている。
【００２２】
説明した要素（対応保持部、シール接触部、厚肉部、収容部、ストッパ面、縁部領域等）は更に、好適には全て環状に形成されている。これは各要素が（少なくとも部分的に）、ポンプの軸線に対して回転対称的に形成されていることを意味する。但し、特に固定されたシールの領域では、上記の各要素は通常、回転対称的な形状とは異なっている。そこで上記の各要素は、例えば中断されている。上記の各要素は回転対称的な形状とは異なっているにもかかわらず、「環状」と表される。よってこの場合、「環状」には特に、「少なくとも部分的に環状」、「概ね環状」及び／又は「部分的に環状」が含まれている。
【００２３】
ポンプにより、好適には液体を入口から出口まで圧送方向に圧送することが可能である。偏心体の回動方向の逆転により、場合によっては圧送方向の逆転（入口から出口に向かう方向に代えて、逆に出口から入口に戻る方向）も可能である。
【００２４】
冒頭で述べた問題の解決には、ポンプケーシングの周面と、変形可能な部材とによる圧送通路の特別な画定が、重要な役割を果たす。提案するポンプにおいて、圧送通路は、ポンプケーシングの（円筒状の）周面と、変形可能な部材の引っ込んだ通路表面とにより画定される。（円筒状の）周面は特に、平らな円筒形状を有していて、軸方向で凹状でも凸状でもない面である。円筒状の周面は、好適にはポンプケーシングの内面である。
【００２５】
引っ込んだ通路表面は、「凹状の」通路表面と呼ぶこともできる。引っ込んだ通路表面は、この引っ込んだ通路表面が周面との２つの（線状の）シール接触部の間において引っ込んでいることにより、通流可能な横断面（通路横断面）が形成されていることによっても規定され得る。通路表面は、周面又はシール接触部に対して引っ込んでいる。
【００２６】
変形可能な部材の凹状の又は引っ込んだ通路表面によって初めて、圧送通路が通流可能な横断面を有することが可能になる。この場合、「凹状」は必ずしも、通路表面の（均一な）湾曲が存在していなければならないことを意味するものではない。むしろ「凹状」は、軸方向に見て通路表面が２つのシール接触部間で引っ込んでおり、これにより通流可能な横断面が凹状の表面によって形成されていることを表すものである。換言すると、軸線と任意の半径方向とにより形成される圧送通路の断面において、通路横断面は、変形可能な部材の引っ込んだ又は凹状の通路表面のアーチ形セグメントと、ポンプケーシングの周面により形成される線と、（シール接触部の）２つの点状の接触箇所とにより画定されている。（軸線と半径方向とにより形成された）断面の、変形可能な部材とポンプケーシングとによる変形可能なシールの領域を見ると、変形可能な部材はそこで周面に線状に当接しており、これにより通路横断面は完全に閉鎖された状態になっている。
【００２７】
ポンプの運転条件とは関係無く、ポンプケーシングの周面は、（半径方向で）圧送通路を明確に画定するものである。よって少なくとも１つの（環状の）シール接触部が、常に周面上に位置している。この少なくとも１つのシール接触部には、変形可能な部材をポンプケーシングの周面に押し付ける半径方向の緊締力が作用し、これにより圧送通路を側方において（軸方向で）画定することができるようになっている。
【００２８】
シール接触部のこの構成は、変形可能な部材内での、特に有利な応力分散をもたらす。特に、各シール接触部に対する力と、移動可能なシールに対する力とは、（半径方向で）互いに平行に作用する。好適には、変形可能な部材の固定されたシールに対するシール力も同様に半径方向で、各シール接触部と移動可能なシールとに対する力に対して平行に作用する。オービタルポンプ上記構成形式に基づき、変形可能な部材における望ましくない多軸的な応力状態を、効果的に回避することができる。このことは、変形可能な部材の劣化を大幅に減少させる。よって、ここで説明したオービタルポンプの構成形式は、大幅に改良された耐久性を有している。更に、ポンプの良好な調量精度も、ポンプの長期の運転時間にわたって保証され得る。
【００２９】
特に有利なポンプは、（円筒状の）周面が、軸方向で圧送路の側方の両側に続いている場合である。
【００３０】
これは特に、（円筒状の）周面が、（軸方向において）（環状の）各シール接触部を越えて延在していることを意味する。例えば円筒状の周面は、通路横断面を（軸方向で）両側に１ｍｍ（ミリメートル）〜１０ｍｍ越えて、延在している。これにより、（環状の）各シール接触部が、圧送通路内の圧力上昇に基づき軸方向にずれた場合でも、引き続き周面内に位置することを保証することが可能になる。
【００３１】
更に有利なポンプは、ポンプケーシングの周面と、少なくとも１つの対応保持部とによって、変形可能な部材の少なくとも１つの（環状の）縁部領域が収容された少なくとも１つの（環状の）収容部が形成されている場合である。
【００３２】
好適には、変形可能な部材は両側に、２つの環状の縁部領域を有しており、これらの縁部領域は、相応して（それぞれ中間面の両側に）配置された２つの収容部内に位置決めされている。変形可能な部材の縁部領域は、特に軸方向において、変形可能な部材の特に大きく外側に位置する部分、又は変形可能な部材の、中間面から特に大きく離れた部分を表すものである。環状のシール接触部は、好適には変形可能な部材の環状の縁部領域に配置されている。少なくとも１つの対応保持部は、変形可能な部材の縁部領域を内側からポンプケーシングに対して支持する、好適には環状の構成部材である。対応保持部とポンプケーシングとの間には、環状の収容部を形成する環状のギャップが存在している。少なくとも１つの対応保持部は、ポンプケーシングに係合することができるか、又はポンプケーシングを（部分的にのみ）包囲してこれに係合することができ、これにより、対応保持部とポンプケーシングとの間に、環状の収容部が形成されるようになっている。
【００３３】
少なくとも１つの対応保持部は、変形可能な部材の半径方向の緊締を支援する。少なくとも１つの対応保持部と、この少なくとも１つの対応保持部により形成される（環状の）収容部とによって、シール接触部を備える変形可能な部材の縁部領域を緊締することができ、これにより、シール接触部の高いシール性が生じると共に、特にシール接触部における液体の流出が不可能になる。好適には、少なくとも１つの対応保持部はＬ字形の横断面を有していて、部分的にポンプのケーシングに係合しているか、又は変形可能な部材を部分的に包囲してこれに係合している。
【００３４】
少なくとも１つの対応保持部は、ポンプケーシングに結合されている必要はない。少なくとも１つの対応保持部は、ポンプケーシングに対して可動であってもよい。重要なのは、少なくとも１つの対応保持部とポンプケーシングとの間に、変形可能な部材の（環状の）縁部領域が収容された少なくとも１つの（環状の）収容部が形成されていることである。少なくとも１つの対応保持部は、ポンプケーシングに取り付けられているケーシングフランジの構成部材であってもよい。少なくとも１つの対応保持部は、ケーシングフランジに結合されていない、ケーシングフランジに対して可動の構成部材であってもよい。
【００３５】
更に有利なポンプは、変形可能な部材の側方に少なくとも１つのストッパ面が位置している場合であり、この場合、変形可能な部材の少なくとも１つの（環状の）縁部領域は、少なくとも１つのストッパ面に当接している。
【００３６】
ストッパ面も、好適にはやはり環状である。好適にはストッパ面は、ポンプの軸線に対して直交する平面内に配置されている。圧送通路内の圧力が上昇すると、縁部領域は（環状の）収容部のストッパ面に押し当てられる。このとき、変形可能な部材は半径方向に広がる。なぜならば、変形可能な部材のより多くの材料が、（環状の）収容部に押し込まれるからである。これにより、シール接触部に対する押当て力が増大する。つまり、圧送通路のシール性は、圧送通路内の圧力が上昇すると高まる。特に、変形可能な部材は軸方向において両側に縁部領域を有しており、これらの縁部領域は、（環状のストッパ面を備えた）相応する（環状の）収容部内に配置されている。
【００３７】
更に有利なポンプは、変形可能な部材が、軸方向両側において周方向に延在するように、縁部領域に各１つの剛性の高いセンタリングリングを有している場合である。
【００３８】
この剛性の高いセンタリングリングは、変形可能な部材に固定されていてよい。例えばセンタリングリングは、変形可能な部材に一体的に射出成形又は緊締されていてよい。各センタリングリングはポンプケーシングと共に、内部で変形可能な部材の縁部領域が緊締された環状の収容部を形成する、対応保持部を形成している。本発明において「剛性の高い」という特性は特に、変形可能な部材に比べてセンタリングリングの剛性が高いことを意味する。各センタリングリングは、ポンプケーシング内の変形可能な部材によってセンタリングされる。特に好適には、このためにセンタリングリングは半径方向に可動に支持されている。センタリングリングの直径は、ポンプケーシングの周面の直径と、変形可能な部材の材料厚さとに応じて規定されており、これにより変形可能な部材が、シール接触部の領域において完全に周方向に延在して、周面に流体密に当接するようになっている。
【００３９】
特に好適には、（環状の）シール接触部は、変形可能な部材の縁部領域において周方向に延在する厚肉部により形成される。
【００４０】
好適には、変形可能な部材の凹状の又は引っ込んだ通路表面は、縁部領域において周方向に延在する厚肉部により形成される。通路表面は、（軸方向両側を）周方向に延びる厚肉部により包囲されていて、１つの好適な変化態様では平らな中央領域を有している。このような厚肉部に基づいて、シール接触部には、一般的なＯリングシールの場合と同様のシール作用が生じる。Ｏリングシールは特に効果的なシールコンセプトであり、そのシール作用は周知である。特に、圧送通路内の圧力に応じたシール接触部の、圧力に応じたシール作用を算出し、これに相応して厚肉部と収容部とを寸法決めすることが可能である。通路表面の「凹状」又は「引っ込んだ」特性は、付加的に通路表面の中央領域の凹形状によって支援されていてよい。但し凹状の通路表面は、変形可能な部材の縁部領域の厚肉部と組み合わされた、変形可能な部材の表面の平らな形状によって実現されていてもよい。
【００４１】
また、ここで説明しておきたいのは、内燃機関と、内燃機関の排ガスを浄化するための排ガス処理装置と、上記ポンプとを有する自動車である。この場合、ポンプは、（特にＳＣＲ法で）排ガスを浄化するための液体（特に尿素水溶液）を、タンクからインジェクタへ圧送するために設けられており、液状添加剤は、インジェクタにより排ガス処理装置に供給可能になっている。
【００４２】
以下に、本発明並びに技術環境を図面に基づき詳しく説明する。図面と、特に図示の縮尺とは概略的なものであるに過ぎないことを指摘しておく。図面は、説明するポンプの個々の特徴を具体的に示すために用いられる。異なる図面に示された各変化態様は、任意の形式で互いに組み合わせられてよい。特に、１つの図面に示された全ての特徴を、それぞれユニットと見なす必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ポンプの等角投影図である。
【図２】図１に示したポンプの断面図である。
【図３】ポンプの変形可能な部材を示す図である。
【図４】図３に示した変形可能な部材の断面図である。
【図５】図２に示したポンプの部分断面図である。
【図６】従来技術のポンプの、図４に示した断面図に対応する断面図である。
【図７】図６と比較するための、図５に示した断面図の別の図である。
【図８】説明するポンプの別の変化態様の、図５に示した断面図に対応する断面図である。
【図９】図８に示した変化態様によるポンプのための変形可能な部材を示す図である。
【図１０】ＳＣＲ法を実施するためのポンプを有する自動車を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１に認められるポンプ１は、入口３と出口４とを有するポンプケーシング２を備えている。ポンプケーシング２内には偏心体（ここでは図示せず）を位置決めすることができ、偏心体は、入口３から出口４まで液体を圧送するために回動可能である。偏心体を駆動するために、ポンプケーシング２の上側にはポンプの軸線６に沿って（電気的な）駆動装置４９が設けられており、駆動装置４９は、駆動軸４８を介して偏心体に接続されている。ポンプ１を更に説明するために、ここでは軸線６に加えて、軸線６に沿った軸方向３２と、軸線６及び軸方向３２に対して垂直に位置する半径方向２８と、軸方向３２に対して接線方向に位置し且つ半径方向２８に対して垂直に位置する周方向４７とを有する円筒座標系を示しておきたい。更に、ポンプケーシング２と、ポンプケーシング２内に配置された複数のコンポーネント（特に偏心体（図示せず）と変形可能な部材（図示せず））とを中間で分割する、中間面１８を挙げることができる。好適には、ポンプケーシング２と、偏心体と、変形可能な部材とは、それぞれ中間面１８に対して対称的に形成されている。
【００４５】
図２には、図１に示したポンプを規定した中間面において断面した図が示されている。このことを明確にするために、図２には周方向４７と半径方向２８とが示されている。
【００４６】
入口３と出口４とを備えたポンプケーシング２が認められ、入口３と出口４とは、ポンプケーシング２に所定の角度５０で配置されている。ポンプケーシング２内には、軸線６を中心として偏心的な揺動を行うことのできる偏心体５が位置している。偏心体５は、内側の偏心体領域２９と、外側の軸受輪３０と、軸受３１とに分かれている。内側の偏心体領域２９が、軸線６を中心として偏心的に回動すると、軸受３１はこの偏心的な回動を軸受輪３０に伝達し、これにより軸受輪３０が偏心的な揺動を行うようになっている。ポンプケーシング２と偏心体５との間には、変形可能な部材７と圧送通路８とが存在している。圧送通路８は、ポンプケーシング２と変形可能な部材７との間に形成されている。偏心体５は変形可能な部材７を部分的にポンプケーシング２に押し付けて、圧送通路８を中断し且つ圧送通路８を複数の閉じられたポンプ容積１０に分割する、移動可能なシール９を形成する。偏心体５の回動により、移動可能なシール９は圧送方向１１に沿って、入口３から出口４へ移動可能である。
【００４７】
図２に示す変形可能な部材７は、入口３と出口４との間で固定されたシール２５を有しており、固定されたシール２５は、出口４から入口３への液体の逆流を防止する。固定されたシール２５は、アンダカット２２を有する切欠き２１を備えて形成されており、アンダカット２２の上にはそれぞれ、変形可能な部材７の突起２３が張り出している。この場合、切欠き２１はＴ字形に形成されている。切欠き２１には、ポンプケーシング２の保持部分が係合している。この保持部分２４は、ポンプケーシング２の組込み構成部材、又はポンプケーシング２とは別個の、ポンプケーシング２に付加的に挿入された構成部材であってよい。切欠き２１と保持部分２４とによって、変形可能な部材７はポンプケーシング２内に回動不能に位置固定される。図２には、固定されたシール２５の１つの可能な変化態様が示されているに過ぎない。固定されたシール２５の種々様々な別の変化態様も可能である。この場合に重要なのは、出口４から入口３への液体の逆流が効果的に防止されるということだけである。このために変形可能な部材７は、固定されたシール２５の領域において、ポンプケーシング２に、例えば接着されていてもよい。
【００４８】
図３には、ポンプの変形可能な部材７の等角投影図が示されている。図４には、同じ変形可能な部材７が断面図で示されている。空間的な方向に関して、図面には、軸線６に沿った軸方向３２と、周方向４７と、半径方向２８とから成る座標系が示されている。変形可能な部材７は、（外側の）引っ込んだ通路表面４６を有しており、通路表面４６は、軸方向３２で凹状に形成されている。通路表面４６の凹形状は、図３に破線で示す目印線５２によって明確に示されている。変形可能な部材７の凹状の又は引っ込んだ通路表面４６は、周方向に延在する縁部領域２０に、シール接触部１２を形成する厚肉部１９を有しており、変形可能な部材７は、シール接触部１２において、ポンプケーシング２の周面（ここでは図示せず）に当接している。好適には、凹状の又は引っ込んだ通路表面４６の特徴である「凹状」は、両側の厚肉部１９によって生ぜしめられている。両側の厚肉部１９は、変形可能な部材７の中央領域５３を包囲しており、中央領域５３は、好適には平らである。つまり、中央領域５３と、両側の厚肉部１９とによって、凹状の又は引っ込んだ通路表面４６が形成されていてよい。加えて、中央領域５３自体も更に凹形状を有していてよい。変形可能な部材７の凹状の又は引っ込んだ通路表面４６に形成された切欠き２１も認められる。切欠き２１は、アンダカット２２と、アンダカット２２の上に延びる突起２３とにより画定されている。切欠き２１には、ポンプケーシング２（ここでは図示せず）の保持部分２４が係合している。切欠き２１を用いて、上記の固定されたシール２５が形成される。
【００４９】
方向に関して、図４にも同様に、軸線６と、軸方向３２と、半径方向２８とが示されている。目印線５２によって明確に示されており、通路表面４６の縁部領域の厚肉部１９と、中央領域５３とにより形成された、変形可能な部材７の凹状の又は引っ込んだ通路表面４６も認められる。図４の右側において、変形可能な部材７の切欠き２１の領域が断面されており、アンダカット２２及び突起２３を認めることができる。図４では、変形可能な部材７が、くびれ２６によって互いに結合された当接領域４３と支持領域２７とを有していることも認められ、この場合、当接領域４３は、通路表面４６を形成していて、圧送通路を形成するためにポンプケーシングに当て付けられるようにして設けられている。支持領域２７には緊締溝３３が設けられており、緊締溝３３で以て、変形可能な部材７を（ここでは図示しない偏心体の）緊締条片に緊締することができるようになっている。
【００５０】
図５には、図２に符号を示した、ポンプの部分的な断面Ｂ−Ｂが示されている。方向に関しては、中間面１８と、半径方向２８と、軸方向３２とが示されている。ポンプケーシング２と、偏心体５と、偏心体５とポンプケーシング２との間の変形可能な部材７とが認められる。加えて、ポンプケーシング２の周面１３と、変形可能な部材７の凹状の又は引っ込んだ通路表面４６と、変形可能な部材７とポンプケーシング２との間の２つの線状のシール接触部１２とが認められ、２つの線状のシール接触部１２は共に、通路横断面４５を画定している。
【００５１】
変形可能な部材７は、凹状の又は引っ込んだ通路表面４６を形成する当接領域４３を有している。更に、変形可能な部材７は、当接領域４３に対向して形成された支持領域２７を有している。変形可能な部材７は支持領域２７に緊締溝３３を有しており、緊締溝３３は、偏心体５の緊締条片４４に係合している。凹状の又は引っ込んだ通路表面４６は、（平らな）中央領域５３と、この中央領域５３の両側に続く縁部領域２０とによって形成されており、縁部領域２０にはそれぞれ厚肉部１９が形成されている。
【００５２】
図５には更に、２つの対応保持部１５が示されており、これらの対応保持部１５はケーシングフランジ５１によって形成されており、ケーシングフランジ５１は環状の構成部材としてポンプケーシング２の両面に挿入されていて、それぞれ環状の収容部１４を形成しており、環状の収容部１４には、変形可能な部材７の縁部領域２０が収容されている。対応保持部１５及びポンプケーシング２は、変形可能な部材７を部分的にのみ包囲して、変形可能な部材７に係合している。収容部１４内では、変形可能な部材７の側方に、各１つのストッパ面１６が位置しており、このストッパ面１６に、変形可能な部材７が当接している。圧送通路８内の圧力が上昇すると、縁部領域２０はより強力に、ストッパ面１６に押し当てられる。収容部１４は、好適には外側に向かって（それぞれ軸方向３２で中間面１８から離反する方向に）傾斜１７を有しており、この傾斜１７に基づき、収容部１４はストッパ面１６に向かって外側に先細になっている。これにより、縁部領域２０が圧送通路８内の圧力によって外側に向かってストッパ面１６に、より強力に押し当てられるほど、シール接触部１２に対する圧着力が増大することを支援できるようになっている。
【００５３】
圧送通路８の通路横断面４５は、ポンプケーシング２の周面１３と、変形可能な部材７の凹状の又は引っ込んだ通路表面４６と、双方の環状のシール接触部１２とにより画定される。
【００５４】
図６及び図７には、図５に示した横断面Ｂ−Ｂが再度略示されている。図６は、従来技術（例えば刊行物米国特許第２５４４６２８号明細書、米国特許第３４０８９４７号明細書、独国特許出願公開第２８５３９１６号明細書及び独国特許出願公開第３８１５２５２号明細書）に基づくポンプにおける、対応する横断面を表すものであり、図７は、ここで説明するポンプの構成を明確に示すものである。方向に関して、ここではそれぞれ（図５の場合と同様に）中間面１８と、半径方向２８と、軸方向３２とが示されている。更に、ポンプケーシング２と、偏心体５と、変形可能な部材７と、変形可能な部材７をポンプケーシング２に緊締するケーシングフランジ５１により形成された対応保持部１５とが認められる。図６に示す従来技術の変化態様では、変形可能な部材７は、ポンプケーシング２を部分的に包囲して延在しており、且つ軸方向の緊締部３４で以て対応保持部１５とポンプケーシング２との間に緊締されている。図７では、変形可能な部材７の半径方向の緊締部３５が、ポンプケーシング２と偏心体５との間に存在しており、半径方向の緊締部３５は同様に図５との関連においても、変形可能な部材７の環状の縁部領域２０の適当な配置に基づいて既に説明された。
【００５５】
図８には、説明するポンプの別の変化態様の、図５に対応する横断面が示されている。ここでも、ポンプケーシング２と、変形可能な部材７と、偏心体５とが認められる。変形可能な部材７とポンプケーシング２との間には、圧送通路８が形成されている。圧送通路８の通路横断面４５は、変形可能な部材７の凹状の又は引っ込んだ通路表面４６と、ポンプケーシング２の周面１３と、周面１３と凹状の又は引っ込んだ通路表面４６との間の２つの環状のシール接触部１２とにより画定される。
【００５６】
方向に関しては、図５〜図７に相応して、図８にも半径方向２８と軸方向３２とが示されている。
【００５７】
環状のシール接触部１２はそれぞれ、縁部領域２０における変形可能な部材７の厚肉部１９により形成されている。変形可能な部材７の縁部領域２０は、環状の収容部１４に収容されており、環状の収容部１４は、ポンプケーシング２と対応保持部１５とによって形成される。図８に示すポンプの変化態様では、対応保持部１５は、それぞれセンタリングリング５４によって形成され、これらのセンタリングリング５４は、半径方向２８に可動に支持されている。センタリングリング５４は、それぞれ変形可能な部材７に結合されていてよい。センタリングリング５４又は変形可能な部材７は、それぞれ軸方向３２でストッパ面１６に当接している。センタリングリング５４は、対応保持部１５と、変形可能な部材７の環状の縁部領域２０用の環状の収容部１４の代替的な構成を可能にし、センタリングリング５４は同時に、対応保持部１５と環状の収容部１４の自動的なセンタリング及び位置調整を可能にする。
【００５８】
図８では、偏心体５は例えば、内側の偏心体領域２９と、外側の軸受輪３０と、内側の偏心体領域２９と外側の軸受輪３０との間に配置された軸受３１とを備えて図示されている。
【００５９】
図９には、図８に示した変化態様によるポンプのための変形可能な部材７が示されている。この変形可能な部材７は、（軸方向３２に）配置された双方の縁部領域２０に、それぞれセンタリングリング５４を有しており、これらのセンタリングリング５４は、ポンプケーシング２（ここでは図示せず）と共に、変形可能な部材７の縁部領域２０用の、図８に図示したような対応保持部又は収容部を形成している。但しセンタリングリング５４は、図９ではより良好に図示するために、変形可能な部材７の縁部領域２０を包囲してこれに係合するように描かれてはいない。センタリングリング５４は、変形可能な部材７に組み込まれている。しかしながら、これらのセンタリングリング５４は、縁部領域２０を包囲してこれに係合するＬ字形のセンタリングリングを有する、図９に示した変化態様におけるセンタリングリング５４の作用形式に相応するものである。方向に関しては、図９にも変形可能な部材７の厚肉部１９が示されている。これらの厚肉部１９にはそれぞれ、ポンプケーシング（ここでは図示せず）との、破線で示した（環状の）シール接触部１２が形成される。方向に関しては、図９にも周方向４７と、半径方向２８と、軸方向３２とが示されている。
【００６０】
図１０には、内燃機関３７と、内燃機関３７の排ガスを浄化するための排ガス処理装置３８とを備えた自動車３６が示されている。排ガス処理装置３８には、選択触媒還元法を実施するためのＳＣＲ触媒３９が設けられている。排ガス処理装置３８には、インジェクタ４１を用いて排ガス浄化用の液状添加剤を供給することができる。インジェクタ４１には液状添加剤が、タンク４０から導管４２を介して供給される。導管４２には、説明したポンプ１が配置されており、このポンプ１が、液状添加剤の圧送及び場合によっては調量を行う。
【符号の説明】
【００６１】
１  ポンプ
２  ポンプケーシング
３  入口
４  出口
５  偏心体
６  軸線
７  変形可能な部材
８  圧送通路
９  移動可能なシール
１０  ポンプ容積
１１  圧送方向
１２  シール接触部
１３  周面
１４  収容部
１５  対応保持部
１６  ストッパ面
１７  傾斜
１８  中間面
１９  厚肉部
２０  縁部領域
２１  切欠き
２２  アンダカット
２３  突起
２４  保持部分
２５  固定されたシール
２６  くびれ
２７  支持領域
２８  半径方向
２９  偏心体領域
３０  軸受輪
３１  軸受
３２  軸方向
３３  緊締溝
３４  軸方向の緊締部
３５  半径方向の緊締部
３６  自動車
３７  内燃機関
３８  排ガス処理装置
３９  ＳＣＲ触媒
４０  タンク
４１  インジェクタ
４２  導管
４３  当接領域
４４  緊締条片
４５  通路横断面
４６  通路表面
４７  周方向
４８  駆動軸
４９  駆動装置
５０  角度
５１  ケーシングフランジ
５２  目印線
５３  中央領域
５４  センタリングリング
【図１】
2017509825.tif 000003
【図２】
2017509825.tif 000004
【図３】
2017509825.tif 000005
【図４】
2017509825.tif 000006
【図５】
2017509825.tif 000007
【図６】
2017509825.tif 000008
【図７】
2017509825.tif 000009
【図８】
2017509825.tif 000010
【図９】
2017509825.tif 000011
【図１０】
2017509825.tif 000012
【国際調査報告】
2017509825.tif 000013
2017509825.tif 000014
2017509825.tif 000015
2017509825.tif 000016
2017509825.tif 000017
2017509825.tif 000018