(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの流入部（３）と少なくとも１つの流出部（４）とを有するポンプハウジング（２）を備えた、液体を圧送するポンプ（１）に関する。本発明の構成では、ポンプハウジング（２）内に偏心体（５）が回転可能に配置されており、該偏心体（５）が、変形可能なダイヤフラム（６）によって取り囲まれており、該変形可能なダイヤフラム（６）と、前記ポンプハウジング（２）とが、前記少なくとも１つの流入部（３）から前記少なくとも１つの流出部（４）へ向かう少なくとも１つの圧送路（７）を画定していて、該圧送路（７）の少なくとも１つのシール部（８）を形成しており、該シール部（８）が、前記偏心体（５）の運動（９）によって前記圧送路（７）に沿って移動可能であり、前記偏心体（５）と前記変形可能なダイヤフラム（６）との間に、ばね層（１０）が配置されており、該ばね層（１０）によって前記偏心体（５）と前記変形可能なダイヤフラム（６）とが、互いに対して緊定されている。
2016513767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を圧送するポンプ（１）であって、少なくとも１つの流入部（３）と少なくとも１つの流出部（４）とを有するポンプハウジング（２）を備え、該ポンプハウジング（２）内に偏心体（５）が回転可能に配置されており、該偏心体（５）が、変形可能なダイヤフラム（６）によって取り囲まれており、該変形可能なダイヤフラム（６）と、前記ポンプハウジング（２）とが、前記少なくとも１つの流入部（３）から前記少なくとも１つの流出部（４）へ向かう少なくとも１つの圧送路（７）を画定していて、該圧送路（７）の少なくとも１つのシール部（８）を形成しており、該シール部（８）が、前記偏心体（５）の運動（９）によって前記圧送路（７）に沿って移動可能であり、前記偏心体（５）と前記変形可能なダイヤフラム（６）との間に、ばね層（１０）が配置されており、該ばね層（１０）によって前記偏心体（５）と前記変形可能なダイヤフラム（６）とが、互いに対して緊定されていることを特徴とする、液体を圧送するポンプ（１）。
【請求項２】
前記流出部（４）と前記流入部（３）との間にシール手段（１４）が設けられており、該シール手段（１４）が、圧送方向（１９）とは逆方向で前記流出部（４）から前記流入部（３）へ向かう液状の添加剤の流れを阻止している、請求項１記載のポンプ（１）。
【請求項３】
前記変形可能なダイヤフラム（６）が、前記偏心体（５）の回転軸線（１２）を起点として半径方向（１１）に、第１のばね定数を有し、前記ばね層（１０）が、前記半径方向（１１）に第２のばね定数を有し、該第２のばね定数が、前記第１のばね定数よりも小さい、請求項１または２記載のポンプ（１）。
【請求項４】
前記変形可能なダイヤフラム（６）が、液体の作用を受けて膨潤し得るポリマ材料から形成されていて、半径方向における前記変形可能なダイヤフラム（６）の少なくとも厚さ（１３）またはばね定数が、変化するようになっている、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】
前記変形可能なダイヤフラム（６）と前記ばね層（１０）との間にシール層（３５）が配置されており、該シール層（３５）が、前記変形可能なダイヤフラム（６）から前記ばね層（１０）内への液体の浸入を阻止している、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】
前記ばね層（１０）が、多数のばねエレメント（１５）を有し、該ばねエレメント（１５）が、前記変形可能なダイヤフラム（６）と前記偏心体（５）との間に緊定されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
【請求項７】
前記ばね層（１０）が、弾性材料（１６）を有し、該弾性材料（１６）が、前記変形可能なダイヤフラム（６）と前記偏心体（５）との間に緊定されている、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】
前記偏心体（５）が、外側の軸受リング（１７）と、内側の偏心体区分（１８）とを有し、該内側の偏心体区分（１８）と前記外側の軸受リング（１７）との間に少なくとも１つの軸受（２６）が配置されており、該軸受（２６）を用いて、前記内側の偏心体区分（１８）の回転運動が、前記外側の軸受リング（１７）の偏心的な揺動運動に変換されるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載のポンプ（１）。
【請求項９】
内燃機関（２１）と、該内燃機関（２１）の排ガスを浄化する排ガス処理装置（２２）と、排ガス浄化のための液体が貯えられているタンク（２３）とを有する自動車（２０）において、前記液体が、請求項１から８までのいずれか１項記載のポンプ（１）を用いて、前記タンク（２３）から前記排ガス処理装置（２２）へ圧送されるようになっていることを特徴とする、自動車（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を圧送するポンプに関する。このポンプは、たとえば自動車において、排ガス処理装置に液状の添加剤を圧送するために使用され得る。
【０００２】
自動車においては、内燃機関の排ガスを液状の添加剤によって清浄化する排ガス処理装置が普及している。このような排ガス処理装置において実施される排ガス浄化法が、選択触媒還元（ＳＣＲ法；ＳＣＲ＝Selective Catalytic Reduction）である。この方法では、排ガス中の窒素酸化物化合物が還元剤によって還元されて無害な物質を形成する。還元剤としては、通常、アンモニアが使用される。アンモニアは、排ガス処理装置に、しばしば直接には供給されない。それどころか、排ガス処理装置には、液状の添加剤が供給され、この液状の添加剤が、排ガス中でアンモニアに変換される。このような液状の添加剤は、還元剤前駆溶液とも呼ばれる。排ガス処理装置内での液状の添加剤の反応は、熱により（排ガスの熱に基づく）、かつ／または加水分解（加水分解触媒による支援）により行われる。ＳＣＲ法のための液状の添加剤としては、尿素水溶液が広く普及している。３２.５％の尿素水溶液は、商品名「ＡｄＢｌｕｅ」（登録商標）で入手可能である。本明細書に記載のポンプは、特にこのような液状の添加剤を圧送しかつ供給するために適している。
【０００３】
液状の添加剤を圧送しかつ供給するためのポンプは通常、調量機能をも実施することができる。調量機能とは、ポンプが、制御装置によって規定された所定量の液状の添加剤を的確に圧送しかつ供給することを意味する。液状の添加剤の実際に圧送された量が、要求された量に相当するかどうかの精度が、排ガス処理装置における効果的な排ガス浄化を決定する。供給される液状の添加剤が多すぎると、排ガス処理装置からアンモニアが流出する恐れがある。供給される液状の添加剤が少なすぎると、排ガス中の窒素酸化物化合物が完全に変換されなくなる。したがって、ポンプは、できるだけ正確な調量を可能にすることが望まれる。ポンプの全寿命の間、ポンプの老化とは無関係に、高い調量精度が達成されることも望まれる。
【０００４】
さらに、前記液状の添加剤を圧送しかつ供給するためのポンプにおいては、液状の添加剤が凍結し得ることが問題となる。上で説明した尿素水溶液は、たとえば−１１℃で凍結する。このように低い温度は、自動車においては、たとえば冬期での長時間の停止段階の間、生じる恐れがある。凍結時には、液状の添加剤の体積膨張が生じる。この体積膨張は、ポンプの損傷またはそれどころかポンプの破壊を招く恐れがある。したがって、ポンプは耐凍結性を有するように設計されていることが望ましい。これにより、ポンプが損傷されるか、または破壊されることなしに、液状の添加剤の体積膨張が吸収され得る。
【０００５】
上記公知技術水準から出発して、本発明の課題は、公知技術に関連して述べた技術的な問題を解消するか、もしくは少なくとも軽減することである。特に、一方では耐凍結性を有し、他方では液状の添加剤の調量時に高い精度を有し、しかも調量精度に対するポンプの老化の影響が小さくなるような、液体を圧送するための特に有利なポンプを提供することが望まれる。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有するポンプにより解決される。ポンプの別の有利な態様は、従属項形式の各請求項に記載されている。特許請求の範囲に個別に記載されている特徴は、任意に、かつ技術的に好都合に互いに組み合わせ可能であり、かつ明細書からの記載により補填され得る。この場合、本発明の別の変化形が挙げられる。
【０００７】
本発明の構成では、液体を圧送するポンプであって、少なくとも１つの流入部と少なくとも１つの流出部とを有するポンプハウジングを備え、該ポンプハウジング内に偏心体が回転可能に配置されており、該偏心体が、変形可能なダイヤフラムによって取り囲まれており、該変形可能なダイヤフラムと、前記ポンプハウジングとが、前記少なくとも１つの流入部から前記少なくとも１つの流出部へ向かう少なくとも１つの圧送路を画定していて、該圧送路の少なくとも１つのシール部を形成しており、該シール部が、前記偏心体の運動によって前記圧送路に沿って移動可能であり、前記偏心体と前記変形可能なダイヤフラムとの間に、ばね層が配置されており、該ばね層によって前記偏心体と前記変形可能なダイヤフラムとが、互いに対して緊定されている。
【０００８】
このポンプは特に、さらに上で説明した排ガス浄化用の液状の添加剤のうちの１種を圧送すると同時に正確に調量して供給するために適している。
【０００９】
ポンプハウジングは、好ましくは薄型の円筒体または薄型のリングとして成形されている。「薄型」とはこの場合、特にポンプハウジングの直径がポンプハウジングの高さよりも大きいことを意味する。ポンプハウジングを貫いて、１つの軸が延びている。偏心体はこの軸に相対回動不能に固定されている。この軸が回転させられると、偏心体はポンプハウジング内で回転する。すなわち、偏心体はポンプハウジングに対して回転可能である。有利には、それぞれ正確に１つの流入部と１つの流出部とが存在する。流入部と流出部とは、好ましくはポンプハウジングの周面に配置されている。以下において、ポンプハウジングの「周面」および／または「端面」と記載した場合、このことは、それぞれポンプハウジングの各内面（ポンプハウジングの内室に向けられた面）を意味する。
【００１０】
変形可能なダイヤフラムは、好ましくは環状のエレメントを形成している。この環状のエレメントは、偏心体を取り囲むように偏心体とポンプハウジングとの間に配置されている。変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとは、流入部から流出部にまで延びる１つの連繋した流体密な圧送路を形成する。この圧送路は、ポンプハウジングの壁と、変形可能なダイヤフラムとの間の環状の通路であるとみなされ得る。「流体密」とはこの場合、変形可能なダイヤフラムがポンプハウジングにシールされていて、流入部と流出部とを経由する以外には、圧送路に液体が流入し得ないことを意味する。このためには、変形可能なダイヤフラムが、有利には所定の区分にわたってポンプハウジングに流体密に接触している。付加的に、変形可能なダイヤフラムがポンプハウジングに所定の区分にわたって結合されていることも可能である。変形可能なダイヤフラムがポンプハウジングに接着されていてもよい。変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの結合部は、特に、環状の通路として形成された圧送路がこの結合部によって中断されないように形成されている。変形可能なダイヤフラムは、たとえばポンプハウジングの周面を巡るように曲げられていてよく、そして変形可能なダイヤフラムの縁領域がポンプハウジングに接着されていてよい。また、変形可能なダイヤフラムが、ポンプハウジングの、互いに反対の側に位置する２つの端面に流体密に接触していることも可能である。
【００１１】
好ましくは、偏心体は、この偏心体が回転させられると、変形可能なダイヤフラムが変形させられるか、もしくは揉み合わされるように配置されている。偏心体は、変形可能なダイヤフラムを少なくとも１個所でポンプハウジングに押圧し、特にポンプハウジングの周面に押圧する。これにより、変形可能なダイヤフラムはポンプハウジング、特にポンプハウジングの周面に、この個所において接触するので、シール部が形成されている。このシール部は流体密に形成されており、つまりは圧送路内の液体にとっては通過不可能となる。すなわち、このシール部において圧送路は中断されている。偏心体が回転させられ、ひいてはダイヤフラムが変形させられると、シール部は移動させられる。偏心体が、流入部から流出部への圧送方向に相当する回転方向で回転させられると、シール部は圧送路に沿って流入部から流出部へ向かって移動させられる。これにより、液体は流入部から圧送路へ吸い込まれる。それと同時に、液体は流出部を通じて圧送路から吐出される。
【００１２】
変形可能なダイヤフラムと偏心体との間には、ばね層が設けられている。「ばね層」とは、特に、変形可能なダイヤフラムを偏心体から分離し、かつそれと同時に偏心体から、変形可能なダイヤフラムへのコンタクト手段を形成する、環状の層を意味する。「ばね層が偏心体と、変形可能なダイヤフラムとの間に緊定されている」とは、特に、ばね層が、変形可能なダイヤフラムと偏心体とによって押し縮められていることを意味する。偏心体と、変形可能なダイヤフラムとは、ばね層に圧縮応力を加えている。ばね層は、偏心体により加えられた力を、変形可能なダイヤフラムに伝達するので、一方では流入部から流出部への圧送路が形成されており、他方では圧送路の前記少なくとも１つのシール部が存在している。
【００１３】
好ましくは、変形可能なダイヤフラムは、偏心体の回転時に同じく少なくとも所定の領域にわたって（特にシール部の領域で）押し縮められる。すなわち、変形可能なダイヤフラムとばね層とは、一緒になってポンプハウジングと偏心体との間のばねシステムを形成しており、このばねシステムは偏心体の回転時に揉み合わされる。
【００１４】
変形可能なダイヤフラムと偏心体との間のばね層は、変形可能なダイヤフラムに作用する力を減少させ、かつ／または均一化するという効果を有する。変形可能なダイヤフラムに作用する力は、前記少なくとも１つのシール部の領域において最大となる。なぜならば、この領域において、変形可能なダイヤフラムがポンプハウジングに押圧されるからである。ばね層により、シール部の位置に作用する力は均一に分配される。
【００１５】
ばね層の特別な変化形としては、偏心体自体にも、変形可能なダイヤフラムを緊定するための手段が設けられていてよい。この手段は偏心体に組み込まれていてもよい。偏心体は、変形可能なダイヤフラムを緊定する、たとえばばね弾性的に支承された少なくとも１つの区分を有していてよい。このばね弾性的に支承された少なくとも１つの区分は、たとえば突起として形成されていてよい。この突起は偏心体に設けられた収容部内に摺動可能に支承されている。この突起は、変形可能なダイヤフラムを緊定するために、ばねエレメントによって、変形可能なダイヤフラムに押圧される。このような収容部、ばねエレメントおよび突起が複数個、偏心体に配置されていてよい。このような複数個の収容部、ばねエレメントおよび突起により、変形可能なダイヤフラムの均一な緊定が達成され得る。
【００１６】
前記ポンプは、液体の極めて正確な調量を可能にする。偏心体の回転により、液体の圧送が行われる。圧送される液体量は、偏心体の回転角度もしくは回転速度に関連している。特に有利な態様では、それどころか、少なくとも所定の区分にわたって、回転角度と、圧送される液体量との間に線形の関係が存在する。「所定の区分にわたって」とは、特に、この線形の関係が、ポンプハウジング内部での前記少なくとも１つのシール部の特定の位置の領域においてしか存在しないことを意味する。この線形の関係は、たとえば前記少なくとも１つのシール部が、ポンプの流入部または流出部を擦過する際には成立しない。
【００１７】
前記ポンプのさらに別の利点は、凍結時に発生する恐れのある液体の体積膨張に対する高い耐性である。ばね層および変形可能なダイヤフラムの高いフレキシブル性に基づき、前記ポンプは凍結時における体積膨張を吸収することができるので、前記ポンプは損傷を受けない。
【００１８】
さらに、流出部と流入部との間にシール手段が設けられており、該シール手段が、圧送方向とは逆方向で流出部から流入部へ向かう液状の添加剤の流れを阻止していると、前記ポンプは有利である。
【００１９】
この（自由に位置する）シール手段は、たとえば変形可能なダイヤフラムに設けられた局所的な厚肉成形部または補剛部により実現されていてよい。また、前記シール手段が、ポンプハウジングに設けられた突起により形成されていて、この突起が、流出部と流入部との間の個所において偏心体とポンプハウジングとの間の間隔を局所的に小さくしていることも可能である。このような突起または変形可能なダイヤフラムに設けられたこのような厚肉成形部により、変形可能なダイヤフラムが、流出部と流入部との間の位置において常に直接にポンプハウジングに接触していて、こうしてポンプハウジングと、変形可能なダイヤフラムとの間の流体密な不動のシール部が形成されていることが保証され得る。このようなシール手段により、ポンプ内部での液状の添加剤の逆流を阻止することが可能となる。これにより、ポンプの有効性および効率を改善することができる。
【００２０】
さらに、変形可能なダイヤフラムが、偏心体の回転軸線を起点として半径方向に、第１のばね定数を有し、ばね層が、この半径方向に第２のばね定数を有し、第２のばね定数が、第１のばね定数よりも小さいと、ポンプが有利である。
【００２１】
ばね定数は、変形可能なダイヤフラムもしくはばね層を押し縮めるために、どれくらいの力が必要となるのかを表す。ばね定数はこの場合、変位長さ１センチメートル当たりの、ダイヤフラム面積１平方センチメートル当たりのニュートンで表され、この場合、変位長さは、変形可能なダイヤフラムもしくはばね層が押し縮められる際の変位量を表す。すなわち、ばね層を押し縮めるために必要となる力は、好ましくは、変形可能なダイヤフラムを押し縮めるために必要となる力よりも小さい。このことは、ばね層が、変形可能なダイヤフラムのフレキシブル性および／または厚さにおける不均一性を補償することを生ぜしめる。変形可能なダイヤフラムが、たとえば不均一な厚さを持って製作されていると、変形可能なダイヤフラムと偏心体との間のばね層は、これによって変形可能なダイヤフラムの厚さの不均一性が補償されるように変形する。このことは、前記ポンプの製作時に維持されなければならない製作誤差を減少させる。
【００２２】
さらに、前記ポンプは、変形可能なダイヤフラムが、液体の作用を受けて膨潤し得るポリマ材料から形成されていて、半径方向における変形可能なダイヤフラムの少なくとも厚さまたはばね定数が、変化するようになっていると有利である。
【００２３】
特に、液体が排ガス浄化用の液状の添加剤である場合には、液体が、変形可能なダイヤフラム内に侵入して、変形可能なダイヤフラムの厚さもしくはばね定数を変化させてしまう恐れがある。このプロセスは、比較的長くかかるので、このプロセスは、前記ポンプが自動車において使用される間、時間の経過とともに出現するか、もしくは時間の経過とともにますます増幅してゆく。
【００２４】
ばね層は、好ましくは、このばね層が、老化による変化を受けず、かつ／または変形可能なダイヤフラムに比べて老化による僅かな変化しか受けないように調整されている。変形可能なダイヤフラムが膨潤によって太った場合、ばね層は、変形可能なダイヤフラムが太くなった領域において容易にさらに圧縮される。このことは特に、ばね層のばね定数が、変形可能なダイヤフラムのばね定数に比べて小さい場合に容易に可能となる。
【００２５】
ダイヤフラムは、圧送される液体とは無関係に老化により変化する場合もある。変形可能なダイヤフラムは、典型的には架橋ポリマ材料から成っている。このような材料は時間の経過とともにさらに架橋するので、変形可能なダイヤフラムの剛性は増大する。変形可能なダイヤフラムのこのような変化は、ばね層によってやはり補償され得る。変形可能なダイヤフラムのばね定数が老化により減少すると、変形可能なダイヤフラムの変形は、ばね層の変形可能性もしくは圧縮可能性によって容易にますます補償されてゆく。
【００２６】
さらに、前記ポンプは、変形可能なダイヤフラムとばね層との間にシール層が配置されており、該シール層が、変形可能なダイヤフラムからばね層内への液体の浸入を阻止していると有利である。
【００２７】
このようなシール層は、たとえばばね層と、変形可能なダイヤフラムとの間に位置する流体密な封入物により形成されていてよい。この流体密な封入物は、好ましくはポンプハウジングに流体密に結合されているので、液体がこのシール層の傍らを通って、変形可能なダイヤフラムからばね層内へ侵入することはあり得ない。シール層により、ばね層は液体に対して有効に保護され得る。このことは、特に、ばね層において液体によって同じく老化および／または変化が発生する恐れがある場合に有利である。
【００２８】
さらに、前記ポンプは、ばね層が、多数のばねエレメントを有し、該ばねエレメントが、変形可能なダイヤフラムと偏心体との間に緊定されていると有利である。
【００２９】
ばね層内のばねエレメントは、偏心体の回転軸線を起点として半径方向に向けられており、これにより、変形可能なダイヤフラムは、偏心体を起点としてポンプハウジングに向かって押し縮められる。それぞれ個々のばねエレメントは、所定のばね定数を有している。ばねエレメントのこれらのばね定数は、半径方向におけるばね層のばね定数を規定する。多数のばねエレメントを備えたばね層の構造は、ばね層の特に個別の構成を可能にする。たとえば、個々のばねエレメントが老化していると、個々のばねエレメントを交換することも可能である。さらに、個々のばねエレメントを相応して選択することにより、ばね層のばね定数を所定の区分にわたって高めるか、または低めることができる。すなわち、１つのポンプ内で、種々異なるばねエレメントを使用することもできる。
【００３０】
さらに、ばね層が、弾性材料を有し、該弾性材料が、変形可能なダイヤフラムと偏心体との間に緊定されていると、前記ポンプは有利である。この弾性材料は、力の作用を受けて押し縮め可能であり、したがって、所定のばね定数を有している。
【００３１】
弾性材料は、たとえば織布または発泡体であってよく、金属材料またはポリマ材料を含んでいてよい。弾性材料が発泡体である場合、この発泡体は好ましくは開放気孔を有し、これによって発泡体内部のガス封入物が発泡体の圧縮可能性に影響を与えることはなくなる。弾性材料は、ばね層を特に簡単にかつ廉価に製造することを可能にする。
【００３２】
さらに、偏心体が、外側の軸受リングと、内側の偏心体区分とを有し、この内側の偏心体区分と外側の軸受リングとの間に少なくとも１つの軸受が配置されており、この軸受を用いて、内側の偏心体区分の回転運動が、外側の軸受リングの偏心的な揺動運動に変換されるようになっていると、前記ポンプは有利である。
【００３３】
内側の偏心体区分は、ポンプの軸に相対回動不能に取り付けられている。この軸はポンプの駆動モータに結合されている。この軸により、内側の偏心体区分が駆動される。外側の軸受リングは、好ましくはばね層と接触している。軸受は偏心体区分の回転運動を外側の軸受リングへ変換することを可能にする。偏心体を内側の偏心体区分と、外側の軸受リングと、両者の間に配置された軸受とに分割することにより、偏心体が直接に回転可能であって、偏心体の回転運動が直接にばね層もしくは変形可能なダイヤフラムに作用する場合に生じる推力を回避することができる。これによって偏心体の駆動のために必要となるトルクは著しく減じられる。軸受は、球軸受けまたはローラ軸受であってよい。しかし、好適であるのはローラ軸受である。なぜならば、ローラ軸受は、偏心体区分から外側の軸受リングへの力伝達のために特に適しているからである。
【００３４】
本発明は、特に、内燃機関と、該内燃機関の排ガスを浄化する排ガス処理装置と、排ガス浄化のための液体が貯えられているタンクとを有する自動車において、前記液体が、前記ポンプを用いて、前記タンクから前記排ガス処理装置へ圧送されるようになっていることを特徴とする、自動車において使用される。
【００３５】
液体は、好ましくは排ガス浄化用の液状の添加剤である。排ガス処理装置内には、好ましくはＳＣＲ触媒が設けられている。ＳＣＲ触媒では、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物化合物が、液状の添加剤によって無害の物質へ還元され得る。タンクと排ガス処理装置とは、好ましくは管路を介して互いに接続されている。この管路は、インジェクタ（噴射器）を介して排ガス処理装置に開口している。このインジェクタを用いて、排ガス処理装置内への液体の送出を実施することができる。ポンプは前記管路に配置されているので、液状の添加剤は、タンクからポンプによって吸い込まれて、前記管路を介してインジェクタにまで圧送され得る。
【００３６】
以下に、本発明ならびに技術的な周辺領域を図面につき詳しく説明する。図面は好適な実施形態が図示されているが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。特に念のため付言しておくと、図面および特に図示のサイズ比は、概略的なものであるに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】公知先行技術のポンプを示す概略図である。
【図２】前記ポンプの１実施形態を示す概略図である。
【図３】前記ポンプの別の実施形態を示す概略図である。
【図４】前記ポンプのさらに別の実施形態を示す概略図である。
【図５】前記ポンプの１実施形態を示す断面図である。
【図６】前記ポンプの別の実施形態を示す断面図である。
【図７】前記ポンプの簡略化された三次元の斜視図である。
【図８】前記ポンプを有する自動車を示す概略図である。
【００３８】
まず、ポンプ１の図１〜図６に図示した特徴のうちの幾つかを、まとめて一緒に説明する。ポンプ１は、周面３１を備えたポンプハウジング２を有する。この周面３１を通じて、流入部３と流出部４とがポンプハウジング２内に開口している。好ましくは、ポンプハウジング２はさらに、２つの端面３０を有する。両端面３０はポンプハウジング２の軸方向の延在長さを仕切っている。ポンプハウジング２内には、偏心体５が配置されている。この偏心体５は、変形可能なダイヤフラム６によって取り囲まれている。ポンプハウジング２と偏心体５との間には、流入部３から流出部４への圧送路７が存在する。圧送路７は、液体にとって流入部３から流出部４へ通過可能であるが、しかし圧送路７は、シール部８が形成されている個所において中断されている。シール部８は、変形可能なダイヤフラム６がポンプハウジング２に、もしくはポンプハウジング２の周面３１に、流体密に接触することにより形成されている。回転軸線１２周りの偏心体５の回転により、変形可能なダイヤフラム６は変形させられ、シール部８は圧送路７に沿って流入部３から流出部４へ移動させられる。これにより、圧送方向１９に沿った、流入部３から流出部４への液体の圧送が得られる。流出部４と流入部３との間には、シール手段１４が設けられており、このシール手段１４は、変形可能なダイヤフラム６とともに、この変形可能なダイヤフラム６とポンプハウジング２との間の不動のシール部３３を形成している。このシール部３３は、偏心体５の回転運動時でも移動させられず、流出部４から流入部３への液体の逆流を阻止する。ポンプの回転軸線１２を起点として半径方向１１で見て、変形可能なダイヤフラム６は厚さ１３を有する。この厚さ１３は、偏心体５の回転時に、変形可能なダイヤフラム６が押し縮められることによって領域毎に変えられる。このことは、たとえば変形可能なダイヤフラム６がポンプハウジング２に押圧されるシール部８の領域において行われる。
【００３９】
偏心体５は、好ましくは内側の偏心体区分１８を有する。この内側の偏心体区分１８は回転可能であって、ポンプ１の駆動モータ２４の軸２５に結合されている。軸２５は、好ましくは回転軸線１２に位置している。偏心体５はさらに、好ましくは外側の軸受リング１７を有する。この外側の軸受リング１７は軸受２６によって内側の偏心体区分１８とは分離されている。軸受２６により、内側の偏心体区分１８の回転運動が、外側の軸受リング１７の偏心的な揺動運動に変換される。この偏心的な揺動運動は、シール部８を移動させるために、変形可能なダイヤフラム６へ伝達される。
【００４０】
図１に示したポンプ１の実施形態では、変形可能なダイヤフラム６が、偏心体５に、もしくは偏心体５の外側の軸受リング１７に、被せられている。変形可能なダイヤフラム６と偏心体５との間に、ばね層は配置されていない。したがって、図１に示したポンプの実施形態は、本発明の対象ではない。
【００４１】
図２に示した前記ポンプ１の本発明の第１の実施形態では、偏心体５もしくは偏心体５の外側の軸受リング１７と、変形可能なダイヤフラム６との間に、ばね層１０が配置されている。このばね層１０は、偏心体５もしくは偏心体５の外側の軸受リング１７と、変形可能なダイヤフラム６との間に緊定されている。このばね層１０は、多数のばねエレメント１５から形成されていて、半径方向１１でばね層厚さ３２を有する。
【００４２】
図３に示した前記ポンプ１の第２の実施形態では、やはり、変形可能なダイヤフラム６と偏心体５との間にばね層１０が存在している。しかし、ばね層１０はこの場合、弾性材料１６から形成されていて、さらに変形可能なダイヤフラム６に対してシール層３５によってシールされており、これによって、変形可能なダイヤフラム６から、ばね層１０内へ液体が浸入し得なくなる。このばね層１０も、半径方向１１で見てばね層厚さ３２を有する。
【００４３】
図４に示した前記ポンプ１の第３の実施形態では、ばね層として、偏心体５自体にばねエレメント１５が形成されている。これらのばねエレメント１５は、偏心体５の、突起３６として形成された少なくとも１つの区分を、変形可能なダイヤフラム６に緊定している。突起３６と、ばねエレメント１５とは、それぞれ偏心体５に設けられた収容部内に配置されている。図４に示した実施形態では、偏心体５を、内側の偏心体区分１８と、外側の軸受リング１７と、両者の間に配置された軸受２６とに分割することは図示されていない。しかし、これらの特徴を、図４に示した実施形態に加えることができる。
【００４４】
図５には、たとえば図２に示したポンプ１を切断方向（図２の矢印参照）で断面した断面図が図示されている。図５から判るように、圧送路７は、ポンプ１の、図５に示した両側において、互いに異なる横断面を有している。圧送路７のこのような互いに異なる横断面は、偏心体５の偏心率に基づき生ぜしめられる。この偏心率により、変形可能なダイヤフラム６は、圧送路７の横断面が規則的に変化しかつ圧送路７に沿って（図５には図示されていない）シール部が流入部から流出部へ向かって移動させられるようにポンプハウジング２の内部で移動させられる。変形可能なダイヤフラム６は、ポンプハウジングの端面３０に流体密に接触している。図５には、ポンプ１の偏心体５を駆動する駆動モータ２４を備えた軸２５が図示されている。
【００４５】
図６には、図５に相当する、ポンプ１の断面図が示されている。ポンプハウジング２はこの場合、端面なしに形成されていて、周面３１しか有していない。変形可能なダイヤフラム６は、ポンプハウジング２の周面３１を取り囲むように曲げられていて、その縁領域３４によってポンプハウジング２に結合されている。こうして、ポンプハウジング２への、変形可能なダイヤフラム６の特に流体密な結合が可能となっている。
【００４６】
図７には、流入部３と流出部４とを備えたポンプハウジング２を有するポンプ１が等角図で概略的に図示されている。図７には、回転軸線１２および半径方向１１が描き込まれている。ポンプハウジング２内部の偏心体（図示しない）を駆動するための軸２５および駆動モータ２４も図示されている。
【００４７】
図８には、内燃機関２１と、内燃機関２１の排ガスを浄化する排ガス処理装置２２とを有する自動車２０が図示されている。自動車２０はさらに、タンク２３を有しており、このタンク２３内には、排ガス浄化のための液体（特に尿素水溶液）が貯えられている。この液体は管路２８を介してポンプ１を用いてインジェクタ（噴射器）２７へ圧送可能である。このインジェクタ２７を用いて、液体は排ガス処理装置２２に供給され得る。排ガス処理装置２２内には、ＳＣＲ触媒２９が設けられており、このＳＣＲ触媒２９を用いて、内燃機関２１の排ガスを浄化するための選択触媒還元法が実施され得る。
【００４８】
前記ポンプは、自動車に設けられた排ガス処理装置への液体の特に正確に調量された圧送を可能にする。前記ポンプは、ポンプの老化現象に基づいた調量量の極めて僅かな変化しか受けず、さらに耐凍結性を有している。
【符号の説明】
【００４９】
１  ポンプ
２  ポンプハウジング
３  流入部
４  流出部
５  偏心体
６  変形可能なダイヤフラム
７  圧送路
８  シール部
９  運動
１０  ばね層
１１  半径方向
１２  回転軸線
１３  ダイヤフラム厚さ
１４  シール手段
１５  ばねエレメント
１６  弾性材料
１７  外側の軸受リング
１８  内側の偏心体区分
１９  圧送方向
２０  自動車
２１  内燃機関
２２  排ガス処理装置
２３  タンク
２４  駆動モータ
２５  軸
２６  軸受
２７  インジェクタ
２８  管路
２９  ＳＣＲ触媒
３０  端面
３１  周面
３２  ばね層厚さ
３３  不動のシール部
３４  縁領域
３５  シール層
３６  突起
３７  収容部
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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