(57)【要約】  本発明は、液体を調量して供給する装置（１）に関する。本発明の構成では、該装置が、少なくとも、液体を圧送するための少なくとも１つのポンプ（２）を備え、該少なくとも１つのポンプ（２）が、少なくとも１つの流入部（４）と少なくとも１つの流出部（５）とを備えたポンプハウジング（３）を有し、該ポンプハウジング（３）に偏心体（６）が配置されており、該偏心体（６）とポンプハウジング（３）との間に、変形可能なダイヤフラム（７）が配置されており、該変形可能なダイヤフラム（７）とポンプハウジング（３）とが、前記少なくとも１つの流入部（４）から前記少なくとも１つの流出部（５）までの少なくとも１つの圧送路（８）を画定していて、該圧送路（８）の少なくとも１つのシール部（９）を形成しており、該少なくとも１つのシール部（９）が、圧送のための前記偏心体（６）の運動によって前記圧送路（８）に沿って圧送方向（２７）で前記少なくとも１つの流入部（４）から前記少なくとも１つの流出部（５）へ移動可能であり、前記少なくとも１つのポンプ（２）の内部に、前記偏心体（６）が運動するために克服されなければならない摩擦モーメント（１３）が生じ、該摩擦モーメント（１３）が、圧力下にある液体によって前記圧送路（８）内に形成され得る最大押圧モーメント（１４）よりも大きく形成されており、これにより前記偏心体（６）の、圧送方向（２７）とは逆の方向での運動が阻止されるようになっている。
2016516936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を調量して供給する装置（１）であって、少なくとも、液体を圧送するための少なくとも１つのポンプ（２）を備え、該少なくとも１つのポンプ（２）が、少なくとも１つの流入部（４）と少なくとも１つの流出部（５）とを備えたポンプハウジング（３）を有し、該ポンプハウジング（３）に偏心体（６）が配置されており、該偏心体（６）とポンプハウジング（３）との間に、変形可能なダイヤフラム（７）が配置されており、該変形可能なダイヤフラム（７）とポンプハウジング（３）とが、前記少なくとも１つの流入部（４）から前記少なくとも１つの流出部（５）までの少なくとも１つの圧送路（８）を画定していて、該圧送路（８）の少なくとも１つのシール部（９）を形成しており、該少なくとも１つのシール部（９）が、圧送のための前記偏心体（６）の運動によって前記圧送路（８）に沿って圧送方向（２７）で前記少なくとも１つの流入部（４）から前記少なくとも１つの流出部（５）へ移動可能であり、前記少なくとも１つのポンプ（２）の内部に、前記偏心体（６）が運動するために克服されなければならない摩擦モーメント（１３）が生じ、該摩擦モーメント（１３）が、圧力下にある液体によって前記圧送路（８）内に形成され得る最大押圧モーメント（１４）よりも大きく形成されており、これにより前記偏心体（６）の、圧送方向（２７）とは逆の方向での運動が阻止されるようになっていることを特徴とする、液体を調量して供給する装置（１）。
【請求項２】
変形可能なダイヤフラム（７）が、少なくともポンプハウジング（３）または前記偏心体（６）に、所定の摩擦係数と垂直抗力（１０）とを持って接触しており、前記摩擦係数と前記垂直抗力（１０）とにより、前記摩擦モーメント（１３）が生ぜしめられる、請求項１記載の装置（１）。
【請求項３】
前記偏心体（６）が、内側の偏心領域（２２）と、外側の軸受リング（２１）と、該偏心領域（２２）と該軸受リング（２１）との間に配置された軸受（２０）とによって構成されており、前記摩擦モーメント（１３）が、前記軸受（２０）における内部摩擦により形成される、請求項１または２記載の装置（１）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのポンプ（２）が駆動ユニット（２６）を有し、前記摩擦モーメント（１３）が、該駆動ユニット（２６）における内部摩擦により形成される、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項５】
前記最大押圧モーメント（１４）が、前記少なくとも１つのポンプ（２）の最大作業圧と、前記少なくとも１つのポンプ（２）の前記圧送路（８）の最大に発生した横断面（２５）とに基づいて形成される、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項６】
前記圧送路（８）の最大横断面（２５）が、２０ｍｍ２（平方ミリメートル）よりも小さい、請求項５記載の装置（１）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのポンプ（２）の最大作業圧が、６〜１０バールである、請求項５または６記載の装置（１）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのポンプ（２）の以下に挙げるパラメータのうちの少なくとも１つのパラメータは、前記摩擦モーメント（１３）が、圧送方向（２７）とは逆の方向における前記偏心体（６）の運動時に、圧送方向（２７）における前記偏心体（６）の運動時よりも大きくなるように形成されている：
−ポンプハウジング（３）の、前記圧送路（８）に向けられたハウジング表面（１５）と、変形可能なダイヤフラム（７）の、前記圧送路（８）に向けられたダイヤフラム表面（３４）との間の摩擦係数；
−変形可能なダイヤフラム（７）と前記偏心体（６）との間の摩擦係数；
−前記少なくとも１つのポンプ（２）の前記偏心体（６）の軸受（２０）における摩擦モーメント；および
−前記少なくとも１つのポンプ（２）の駆動ユニット（２６）における摩擦モーメント、
請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項９】
前記摩擦モーメント（１３）が、圧送方向（２７）とは逆の方向において、圧送方向（２７）よりも大きくなるようにするために、前記少なくとも１つのポンプ（２）の内部の、以下に挙げる位置のうちの少なくとも１つの位置に、鉤構造体（３５）が設けられている：
−ポンプハウジング（３）の、前記圧送路（８）に向けられたハウジング表面（１５）；
−変形可能なダイヤフラム（７）の、前記圧送路（８）に向けられたダイヤフラム表面（３４）；
−変形可能なダイヤフラム（７）の、前記偏心体（６）に向けられたダイヤフラム表面；
−前記偏心体（６）の、変形可能なダイヤフラム（７）に向けられた表面；
−前記少なくとも１つのポンプ（２）の前記偏心体（６）の軸受（２０）；
−前記少なくとも１つのポンプ（２）の駆動ユニット（２６）、
請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１）。
【請求項１０】
少なくとも、内燃機関（１８）と、該内燃機関（１８）の排ガスを浄化するための排ガス処理装置（１６）と、該排ガス処理装置（１６）に液体を圧送する、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置（１）とを有する自動車（１７）において、
前記液体が、尿素水溶液であることを特徴とする、自動車（１７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を調量（ドージング）して供給する装置に関する。このような装置は、圧送装置および／または調量装置とも呼称され得る。このような装置は、たとえば自動車において、自動車の排ガス処理装置に、排ガス浄化のための液状の添加剤を供給するために使用され得る。運転のために液状の添加剤を必要とする排ガス処理装置においては、たとえば選択触媒還元法（ＳＣＲ法；ＳＣＲ＝Selective Catalytic Reduction）が実施される。この方法では、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物化合物が、還元剤を用いて還元される。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、自動車において通常では直接に貯蔵されるのではなく、還元剤前駆溶液の形で貯蔵される。この還元剤前駆溶液は、液体としてタンク内に貯蔵され、そして前記方法により運転され得る相応する装置によって供給される。これに関連して特に頻繁に使用されている液体が、尿素水溶液である。尿素水溶液は排ガス浄化の目的のためには、３２.５％の尿素含量を有して、商品名「ＡｄＢｌｕｅ」（登録商標）で市販されている。
【０００２】
有効な排ガス浄化のためには、排ガス処理装置への液体のできるだけ正確に調量された添加が望まれている。すなわち、添加される液体の量が、排ガス処理装置における需要にできるだけ正確に対応することが望まれている。さらに、液体を調量して供給する装置は、できるだけ廉価に製造可能でかつ運転可能であることが望ましく、そして前記装置内部の凍結する液体によって、できるだけ損傷され得ないことが望ましい。なぜならば、前記（水性）液体は低い温度で凍結し得るからである。低い温度は、自動車においては、たとえば長時間の停止段階の際に生じる。
【０００３】
このような液体を圧送するためには、タンクから排ガス処理装置に設けられたインジェクタにまで、分岐なしの圧送管路を有する装置が特に有利であることが判っている。液体を調量して供給するこのような装置は、典型的には、当該装置を通ってタンクへ戻る液体の循環圧送を可能にする戻し管路を有しない。従来では、このような戻し管路が設けられていた。なぜならば、この戻し管路を介して当該装置内の空気泡が簡単にかつ確実に除去され得たからである。しかし、このような戻し管路は、高められたコスト手間となる。
【０００４】
この装置を用いた液体の調量（ドージング）は、好ましくは、電子的に制御されて開閉され得るインジェクタ（ドージングバルブ）を用いて行われる。この装置により送出される液体量は、典型的にはインジェクタの開放時間に比例している。このためには、インジェクタに加えられる液体圧が、できるだけ正確に規定値に相当していなければならない。なぜならば、規定された開放時間中にインジェクタにより調量される液体量は、インジェクタにおける液体の圧力と著しく関連しているからである。
【０００５】
インジェクタの複数の個々の調量過程の間では、ポンプとインジェクタとの間の吐出管路区分における液体の圧力を実質的に一定に保持することが望ましい。これによって、インジェクタに調量要求が課せられた直後に、インジェクタは、所望された通りに液体を調量することができる。
【０００６】
液体を供給する装置は、液体を圧送しかつインジェクタに加えられる圧力を維持するために、典型的には少なくとも１つのポンプを有する。しかし、このような装置のために汎用的に使用されるポンプには、ポンプを通じて液体の戻り流が生じる恐れがあるという欠点がある。この戻り流により、インジェクタに加えられる圧力は正常値から狂わされ、したがって調量精度は低下される。
【０００７】
上記公知技術水準から出発して、本発明の課題は、公知先行技術に関連して述べた技術的な問題を解決するか、もしくは少なくとも緩和することである。特に、液体の精密な調量を可能にし、かつ装置のエネルギ消費量ができるだけ少なく、しかも装置ができるだけ廉価となるような、液体を調量して供給する装置が提供されることが望まれる。
【０００８】
上記課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する装置により解決される。この装置の別の有利な実施態様は、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、そして明細書に記載の事項により適宜補填され得る。この場合、本発明のさらに別の変化形が提供される。
【０００９】
本発明によれば、液体を調量して供給する装置であって、少なくとも、液体を圧送するための少なくとも１つのポンプを備え、該少なくとも１つのポンプが、少なくとも１つの流入部と少なくとも１つの流出部とを備えたポンプハウジングを有し、該ポンプハウジングに偏心体が配置されており、該偏心体とポンプハウジングとの間に、変形可能なダイヤフラムが配置されており、該変形可能なダイヤフラムと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つの流出部までの少なくとも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、該少なくとも１つのシール部が、圧送のための前記偏心体の運動によって前記圧送路に沿って圧送方向で前記少なくとも１つの流入部から前記少なくとも１つの流出部へ移動可能であり、前記少なくとも１つのポンプの内部に、前記偏心体が運動するために克服されなければならない摩擦モーメントが生じ、該摩擦モーメントが、圧力下にある液体によって前記圧送路内に形成され得る最大押圧モーメントよりも大きく形成されており、これにより前記偏心体の、圧送方向とは逆の方向での運動が阻止されるようになっていることを特徴とする、液体を調量して供給する装置が提案される。
【００１０】
前記装置は、好ましくは吸込管路を有する。この吸込管路は、前記少なくとも１つのポンプを起点としてタンクに向かって延びており、このタンク内には液体が貯えられている。吸込管路は、好ましくはポンプの流入部に接続されている。好ましくは、前記装置はさらに吐出管路を有する。この吐出管路は、前記ポンプを起点として、排ガス処理装置に液体を添加するための添加個所に向かって延びている。この吐出管路は、ポンプの流出部に接続されている。基本的には、複数の（並列の）吸込管路が複数のポンプ（たとえば互いに異なる圧送出力の）に通じていて、これらのポンプがそれぞれ（特に分岐部なしに）吐出管路を介して１つの個別のインジェクタまたは複数のインジェクタに接続されていることも可能である。好適には、前記装置の管路システムの別の分岐部は設けられていない。特に、好ましくは、ポンプの流出部からタンクに戻る接続を形成する戻し管路は存在していない。
【００１１】
前記構造を有するポンプは、オービタルポンプ（Orbitalpumpe）と呼称され得る。圧送路は、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間のギャップによって形成される。変形可能なダイヤフラムは、好ましくは偏心体とポンプハウジングとの間に配置されていて、この場合、変形可能なダイヤフラムは、前記少なくとも１つのシール部の領域において、ポンプハウジングと偏心体との間にプレスされている。これにより、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間のギャップは、前記少なくとも１つのシール部の領域において流体密に閉鎖される。このギャップもしくは圧送路は、前記装置の運転中、液体で満たされている。圧送路に沿って、前記少なくとも１つのシール部はこの圧送路を分割するので、少なくとも１つの（閉じられた）圧送容積が形成されている。偏心体の運動によるシール部の移動により、この圧送容積は圧送方向でポンプの流入部を起点としてポンプの流出部へ向かって移動させられる。これにより、液体の圧送が行われる。
【００１２】
ポンプのポンプハウジングは、好ましくはリングまたは円筒状のチャンバであり、このチャンバ内に偏心体が内側に（センタに）配置されている。その場合、ポンプハウジングはポンプの（外側の）ステータとみなされ得る。それに対して、偏心体は（内側の）ロータとみなされ得る。しかし、前記ポンプの別の実施態様では、ポンプハウジングがポンプの内側のステータを形成し、このステータが偏心体によって取り囲まれていることも可能である。その場合、偏心体は外側のロータを形成する。流入部および流出部はポンプハウジングに配置されていて、ポンプハウジング内への、もしくは変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間の圧送路内への、液体の流入および流出を可能にする。
【００１３】
ポンプには、好ましくは、流出部から流入部への液体の、意図されていない戻り流を阻止する分離部も設けられている。この分離部は、たとえばポンプハウジングに設けられた押込み成形部または変形可能なダイヤフラムの膨隆部として形成されていてよい。この分離部は、ポンプの流出部と流入部との間に（永続的にもしくは定位置固定に）配置されている。この分離部は、ポンプハウジングに対して相対的な偏心体の運動によって、いずれかの時点で、流出部から流入部への液体のための直接的な接続が形成されてしまうことを阻止する。分離部は、変形可能なダイヤフラムが、流出部と流入部との間でポンプハウジングに緊定、ねじ締結または接着により固定されていることによって保証されていてもよい。
【００１４】
偏心体は、好ましくは複数の部分から形成されている。偏心体は好ましくは、偏心的な回転運動を実施する（内側の）偏心領域と、この偏心領域を取り囲む（外側の）軸受リングとを有する。偏心領域と軸受リングとの間には、好ましくは少なくとも１つの軸受が設けられている。この軸受は球軸受またはころ軸受であってよい。偏心体の偏心領域は、運転中に回転軸線周りの回転運動を実施する。偏心体の外側形状により、偏心領域の表面の偏心的な運動が生ぜしめられる。この偏心的な運動は、軸受リングへ伝達される。偏心領域と軸受リングとの間の軸受により、偏心領域の回転運動が偏心的な運動と一緒に軸受リングへ伝達されることが阻止される。偏心領域と、軸受リングと、両者の間に配置された軸受との組合せにより、偏心領域の偏心的な回転運動が、回転運動成分なしの軸受リングの偏心的な揺動運動に変換され得る。軸受リングの運動が回転運動成分を有しないという事実は、変形可能なダイヤフラム内の剪断応力を減少させることを可能にする。好ましくは、変形可能なダイヤフラムには、偏心体によって揉み運動しか付与されない。変形可能なダイヤフラムに対する偏心体の接触面には、好ましくは押圧力だけが作用し、変形可能なダイヤフラムに対する接触面が回転運動成分をも有している場合にダイヤフラムにおける偏心体の摩擦によって生じるような摩擦力は実質的に作用しない。偏心体が外側のロータであって、このロータが、内側のステータを形成するハウジングを取り囲むように配置されている場合でも、偏心体を偏心領域と軸受リングとに相応して分割することが可能である。しかし、偏心領域と軸受リングとを有するこのような分割は、前記ポンプの全ての実施態様につき必要であるわけではない。
【００１５】
圧送路内の、圧力下にある液体は、偏心体もしくは変形可能なダイヤフラムに押圧力を加える。偏心体の向きに応じて、この押圧力は半径方向および／または接線方向で作用し得る。この場合、半径方向の押圧力は偏心体の回転軸線に向けられており、接線方向の押圧力は偏心体の回転軸線に対して接線方向に延びる。接線方向の押圧力は、偏心体に作用する押圧モーメントを発生させる。この押圧モーメントは、偏心体を回転させるために適している。相応する押圧モーメントにより、偏心体の圧送方向とは逆向きの回転も形成され得る。このような回転により、ポンプによって吐出管路区分内に形成される圧力は減じられる。
【００１６】
前記摩擦モーメントは、ポンプの駆動装置が作動されていないときに、圧送路内の圧力下にある液体によって偏心体に加えられる押圧モーメントが偏心体を実際に独自に移動させるか、もしくは回転させることを阻止する。このことは特に、複数回の調量過程の間に、前記装置を用いて、ポンプの流出部に接続された吐出管路内の圧力を、駆動装置を作動させる必要なしに維持するために有利である。したがって、前記装置は、とりわけ小さな液体調量量しか要求されない場合および／または２つの調量要求の間に時間的な大きな間隔が生じる場合に、特に僅かなエネルギ投入量で運転され得る。
【００１７】
さらに、前記装置は、変形可能なダイヤフラムが、少なくともポンプハウジングまたは偏心体に、所定の摩擦係数と所定の垂直抗力とを持って接触していて、この摩擦係数と垂直抗力とにより、前記（接線方向の）摩擦モーメントが生ぜしめられると有利である。
【００１８】
付加的に、ポンプ内部には、前記摩擦モーメントを支援する別の力および／またはモーメントが生じ得る。摩擦接触を用いた摩擦モーメントの形成は、選択的に、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間の接触面においてか、または変形可能なダイヤフラムと偏心体との間の接触面において、これら両接触面のどちらで接線方向の相対運動が生じるのか、に応じて行われ得る。したがって、ダイヤフラムとポンプハウジングとの間での摩擦モーメントの形成は、特に、偏心体全体が回転させられて、かつ偏心体が内側の偏心領域と、外側の軸受リングと、これらの間に配置された軸受とには分割されていないようなポンプのために適している。
【００１９】
さらに前記装置は、偏心体が、内側の偏心領域と、外側の軸受リングと、該偏心領域と該軸受リングとの間に配置された軸受とによって構成されていて、前記摩擦モーメントが、前記軸受における内部摩擦により形成されると有利である。
【００２０】
偏心体のこのような分割については、既にさらに上で説明済みであるので、これに関しては前記説明を参照するものとする。軸受における内部摩擦は、たとえば軸受内のプラスチック封入物により形成され得る。このプラスチック封入物は、軸受の軸受体に対して、軸受が相対運動を可能にするために克服されなければならない規定された力を発生させる。軸受シェルの粗面化された領域または比較可能な類似の構造によって摩擦モーメントを発生させることも可能である。軸受内部での摩擦モーメントの形成は、特に良好にあとからポンプにおいて実現可能である。このためには、たとえば前記プラスチック封入物が軸受に導入され得るか、または規定された転がり抵抗を有する、相応する軸受が使用され得る。
【００２１】
さらに、前記装置は、前記少なくとも１つのポンプが駆動ユニットを有し、前記摩擦モーメントが、該駆動ユニットにおける内部摩擦により形成されると有利である。
【００２２】
駆動ユニットは通常、電動モータである。この電動モータに軸線を介して偏心体が接続されている。電動モータは偏心体を圧送のために運動させることができる。駆動ユニットにおける内部摩擦は、やはり駆動ユニット内の適当な封入物または駆動ユニットの軸受装置の適当な設計により形成され得る。駆動ユニットは、典型的には電動モータである。また、電気的な駆動ユニットの内部の電気的なコンタクトの接触によって摩擦モーメントを形成することも可能である。駆動ユニット内の摩擦モーメントが形成され得るようにするためには、駆動ユニットが、相応して形成されていなければならない。このためには、ポンプのために、与えられた要求に応える内部摩擦モーメントを有する駆動ユニットを使用することが可能である。
【００２３】
さらに、前記装置は、前記最大の（接線方向の）押圧力が、前記少なくとも１つのポンプの最大作業圧と、前記少なくとも１つのポンプの圧送路の、最大に発生した横断面とに基づいて形成されると有利である。
【００２４】
圧送路の横断面は、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間のギャップにより規定される。「ギャップ」とは、変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間の、液体で満たされた容積を意味する。このギャップが最も広幅となる個所が、圧送路の、最大に発生した横断面を形成する。この横断面に作用する圧力が、前記押圧モーメントを生ぜしめる力を発生させる。
【００２５】
前記装置は、圧送路の最大横断面が、２０ｍｍ２（平方ミリメートル）よりも小さいと、特に好適である。
【００２６】
さらに、前記装置は、ポンプの最大作業圧が、５〜１０バールであると有利である。
【００２７】
圧送路の最大横断面が、２０ｍｍ２よりも小さくなるようにポンプが設計されていると、最大に発生した押圧モーメントが、５〜１０バールの範囲内の汎用の運転圧において、摩擦モーメントよりも大きくならないことが確保され得る。この場合、摩擦モーメントは、それと同時に、ポンプの偏心体の駆動が、比較的小さな駆動力を用いて可能となるように小さく形成される。さらに、作用する押圧モーメントについては、ポンプの直径が重要となる。変形可能なダイヤフラムとポンプハウジングとの間の圧送路の直径が大きくなればなるほど、作用する回転モーメント、つまりトルクは、ますます大きくなる。好ましくは、圧送路の直径は８０ｍｍ（ミリメートル）よりも小さく、特に有利には４０ｍｍ〜７０ｍｍである。
【００２８】
さらに、前記少なくとも１つのポンプの以下に挙げるパラメータのうちの少なくとも１つのパラメータは、接線方向の摩擦力が、圧送方向とは逆の方向における偏心体の運動時に、圧送方向における偏心体の運動時よりも大きくなるように形成されていると、前記装置は有利である：
−ポンプハウジングの、圧送路に向けられたハウジング表面と、変形可能なダイヤフラムの、圧送路に向けられたダイヤフラム表面との間の摩擦係数；
−変形可能なダイヤフラムと偏心体との間の摩擦係数；
−前記少なくとも１つのポンプの偏心体の軸受における摩擦モーメント；および
−前記少なくとも１つのポンプの駆動ユニットにおける摩擦モーメント。
【００２９】
タンクからインジェクタに向かう液体の正規の圧送の際には、偏心体は圧送方向に運動させられる。したがって、偏心体はこの運動方向では小さな摩擦抵抗しか有しないことが好都合である。これにより、ポンプの運転時におけるエネルギ消費量を最小限に抑えることができる。それにもかかわらず、圧送方向とは逆方向での戻り運動は、上で説明した理由から回避されることが望まれる。したがって、摩擦モーメントは、この方向においては、（高められた）最小値を有しなければならない。付加的な要求としては、それにもかかわらず、液体の吸い戻しもしくは圧送路の排出のために圧送方向とは逆方向での偏心体の運動を可能にすることが考えられる。排出時では、ポンプが、圧送方向とは逆の方向で運転され、これにより、添加装置もしくはインジェクタを通じて空気が前記装置内に吸い込まれ、前記装置から液体が排出される。しかし、圧送に比べて、吸い戻しは比較的希にしか必要とならないので、高められた摩擦係数に基づいた、吸い戻し時の高められたエネルギ損失は許容され得るものとなる。
【００３０】
偏心体の、意図されない運動を防止する高い安全性と、吸い戻しの可能性の保証との間での適当な妥協が、摩擦モーメントの相応する形成により保証されていることが望まれる。
【００３１】
さらに、前記装置は、前記摩擦モーメントが、圧送方向とは逆の方向において、圧送方向よりも大きくなるようにするために、前記少なくとも１つのポンプの内部の、以下に挙げる位置のうちの少なくとも１つの位置に、鉤構造体が設けられていると有利である：
−ポンプハウジングの、圧送路に向けられたハウジング表面；
−変形可能なダイヤフラムの、圧送路に向けられたダイヤフラム表面；
−変形可能なダイヤフラムの、偏心体に向けられたダイヤフラム表面；
−偏心体の、変形可能なダイヤフラムに向けられた表面；
−前記少なくとも１つのポンプの偏心体の軸受；
−前記少なくとも１つのポンプの駆動ユニット。
【００３２】
鉤構造体は、好ましくは、ポンプの駆動装置もしくは偏心体が圧送方向とは逆の方向に運動されるときに、絶対的に固く引っ掛かってロックしないように形成されている。鉤は、圧送方向とは逆の方向における運動に対して、高められた抵抗を成すに過ぎない。このことは、たとえば、作用する力が所定の限界値を超過するやいなや、鉤がめくり返されて、圧送方向とは逆の方向における運動を許すことにより実現され得る。この場合、この運動の際に実際に発生する抵抗力は、休止状態でこの運動に抗して作用する抵抗力に比べて、それどころか減少されていてよい。鉤は、たとえば表面の一種の鋸刃構造として形成されていてよい。その場合、この鋸刃構造は、圧送方向では容易に擦過され得るが、圧送方向とは逆の方向では擦過され難い。
【００３３】
さらに、少なくとも、内燃機関と、該内燃機関の排ガスを浄化するための排ガス処理装置と、該排ガス処理装置に液体を圧送する装置とを有する自動車において、前記液体が、尿素水溶液であることを特徴とする、自動車が提案される。
【００３４】
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。このＳＣＲ触媒を用いて、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物化合物が液体によって還元され得る。自動車に設けられた前記装置は、説明した全ての装置特徴を有していてよい。自動車は、好ましくは制御装置をも有する。この制御装置は少なくとも前記装置の前記少なくとも１つのポンプに接続されていて、さらに場合によっては、排ガス処理装置に液体を添加するためのインジェクタにも接続されている。この制御装置によって、前記装置を用いて排ガス処理装置に液体を調量するための調量法が実施され得る。このためには、制御装置が、好ましくはファイルされた相応するプログラムルーチンを有する。
【００３５】
以下に、本発明ならびにその周辺技術を図面につき詳しく説明する。図面には、特別な実施形態が示されているが、しかし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、図面およびとりわけ図面に描かれているサイズ比は、概略的なものであるに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】前記装置のためのポンプを示す概略図である。
【図２】前記装置を示す概略図である。
【図３】前記装置を有する自動車を示す概略図である。
【図４】前記装置内部の摩擦接触を示す概略図である。
【図５】前記装置のためのポンプの第２実施形態を示す概略図である。
【図６】前記装置のためのポンプの第３実施形態を示す概略図である。
【図７】前記装置のためのポンプの第４実施形態を示す概略図である。
【図８】ポンプの駆動ユニットを示す概略図である。
【００３７】
図１には、ポンプ２が図示されている。このポンプ２は、流入部４と流出部５とを備えたポンプハウジング３を有する。ポンプハウジング３の内部には、偏心体６が配置されている。偏心体６とポンプハウジング３との間には、変形可能なダイヤフラム７が設けられている。変形可能なダイヤフラム７とポンプハウジング３との間には、圧送路８が存在しており、この圧送路８は流入部４から流出部５にまで延びている。圧送路８は、所定の個所でシール部９によってシールされている（閉鎖されている）。シール部９では、変形可能なダイヤフラム７が直接にポンプハウジング３に接触している。偏心体６の偏心運動によって、シール部９は移動され得る。これにより、圧送方向２７で流入部４から流出部５への液体の圧送が行われる。偏心体６は内側の偏心領域２２と、外側の軸受リング２１とに分割されている。内側の偏心領域２２は、外側の軸受リング２１とは軸受２０によって分離されている。偏心領域２２が、圧送方向２７に相当する回転方向２３で軸線２４周りに回転させられると、軸受リング２１は前記偏心運動を実施する。流入部４と流出部５との間には、（定位置固定の、永続的な）分離部１９が設けられている。この分離部１９はこの場合、変形可能なダイヤフラム７を局所的に押し縮める突起として形成されている。この分離部１９は、流出部５から流入部４へ戻る液体の戻り流を阻止する。
【００３８】
圧送路８の内部では、液体が運転時に、規定の圧力を持って存在する。この圧力は、圧送路８の、流入部４に接続されている側の領域において、圧送路８の、流出部５に接続されている側の領域におけるよりも著しく低く形成されている。
【００３９】
図１に示したポンプ２の実施形態では、圧送路８の、ポンプ２の流出部５に接続されている部分において、流出側押圧力３６が作用している。圧送路８の、ポンプ２の流入部４に接続されている部分においては、流入側押圧力３７が作用している。流入側押圧力３７は流出側押圧力３６よりも著しく小さい。なぜならば、圧送路８の、ポンプ２の流入部４に接続されている部分における圧力が、圧送路８の、ポンプ２の流出部５に接続されている部分における圧力よりも著しく低いからである。したがって、合成押圧モーメント１４が生ぜしめられる。この合成押圧モーメント１４に抗して、摩擦モーメント１３が作用している。摩擦モーメント１３が詳細にはどのように形成されるのかは、図１には図示されていない。摩擦モーメント１３は、たとえば軸受２０における内部摩擦の結果および／またはポンプ２の駆動装置（図１には図示されていない）における内部摩擦の結果であってよい。ポンプ２の駆動装置は、軸線２４を介してポンプ２の図１に図示されている部分に結合されている。
【００４０】
図２には、（唯一つの）吸込管路２９を介してタンク２８に接続されている、（唯一つの）ポンプ２を有する、液体を調量して供給する装置１が示されている。吸込管路２９は、ポンプ２の（唯一つの）流入部４に接続されている。さらに、この装置１は、液体を調量して送出するための（唯一つの）インジェクタ１２を有する。このインジェクタ１２は、（唯一つの、分岐なしの）吐出管路１１を介してポンプ２の（唯一つの）流出部５に接続されている。
【００４１】
図３には、内燃機関１８と排ガス処理装置１６とを有する自動車１７が示されている。排ガス処理装置１６は、内燃機関１８の排ガスを浄化する。このために、排ガス処理装置１６はＳＣＲ触媒３０を有し、このＳＣＲ触媒３０を用いて、選択触媒還元の方法が実施され得る。このためには、排ガス処理装置１６に、装置１によって排ガス浄化のための液体（特に尿素水溶液）が供給され、この場合、装置１はポンプ２を有し、このポンプ２は、タンク２８からインジェクタ１２へ液体を圧送する。ポンプ２とインジェクタ１２とは、自動車１７の制御装置３１に接続されている。この制御装置３１には、制御ルーチンがファイルされていてよく、この制御ルーチンによって装置１の運転が制御される。
【００４２】
図４には、たとえば変形可能なダイヤフラム７とポンプハウジング３との間に生じ得るような摩擦接触が概略的に示されている。ポンプハウジング３はハウジング表面１５を有し、変形可能なダイヤフラム７はダイヤフラム表面３４を有する。変形可能なダイヤフラム７とポンプハウジング３とは、垂直抗力３８によって互いに押し合わされている。さらに、ダイヤフラム表面３４とハウジング表面１５との間には、所定の摩擦係数が存在する。ダイヤフラム表面３４に設けられた鉤構造体３５により、この摩擦係数が回転方向２３において、回転方向２３とは逆の方向よりも小さくなるので、その都度生ぜしめられる摩擦力３２は回転方向２３において、回転方向２３とは逆の方向よりも小さくなることが保証されている。図４に示した摩擦接触は、鉤構造体３５の、可能となるあらゆる配置、すなわちポンプハウジング３、偏心体６および変形可能なダイヤフラム７における配置、のために使用可能である。
【００４３】
図５には、前記装置のためのポンプ２の第２実施形態が示されている。このポンプ２は、偏心体６と、変形可能なダイヤフラム７とが２つのシール部９を形成している点で、図１に示したポンプ２とは異なっている。２つのシール部９は、ポンプハウジング３に対して相対的な偏心体６の回転運動により、圧送路８に沿って移動させられる。しかし、このポンプ２では、軸受リングと偏心領域への偏心体６の分割が行われていない。偏心体６はこの実施形態では、偏心体６と変形可能なダイヤフラム７との間の接触面３３に規定の摩擦力が生じるように回転するが、この摩擦力は、接触面３３の相応する構成により回避される。
【００４４】
図６には、ポンプ２のさらに別の実施形態が概略的に図示されている。この実施形態では、ポンプハウジング３が内側に配置されていて、偏心体６が外側でポンプハウジング３を取り囲むように配置されている。この場合にも、ポンプハウジング３と偏心体６との間には、変形可能なダイヤフラム７が位置している。流入部４と流出部５とは、ポンプハウジング３に配置されており、流出部５から流入部４へ戻る液体の戻り流を阻止するための（位置固定の永続的な）分離部１９が存在している。
【００４５】
図７には、ポンプ２の第４実施形態が示されている。この第４実施形態では、偏心体６が、偏心領域と、軸受リングと、これらの間に配置された軸受とに分割されていない。変形可能なダイヤフラム７はこの場合、直接にポンプハウジング３に接触して運動するので、変形可能なダイヤフラム７とポンプハウジング３との間には摩擦接触が生じ、この摩擦接触は摩擦モーメントを生ぜしめる。
【００４６】
図８には、ポンプ２が著しく簡略化されて図示されている。図８から判るように、ポンプ２はポンプハウジング３を有し、このポンプハウジング３内には、偏心体（図示しない）が配置されている。偏心体は軸線２４を介してポンプ２の駆動ユニット２６に結合されている。
【００４７】
念のため付言しておくと、本発明は、図面に示した、技術的な特徴の組合せに限定されるものではない。すなわち、１つの図面の技術的な特徴を、別の図面および／または明細書に記載の別の技術的な特徴と組み合わせることができる。ただし、特徴の組合せの有効性が明示的に証明された場合および／または当該組合せ以外では装置の基本機能がもはや満たされ得なくなることが当業者にとって明らかである場合には、必ずしもこの限りではない。
【００４８】
前記装置により、液体、特に小量の液体をも、特に正確に調量することが可能となる。それと同時に、前記装置は特に廉価であり、圧送および調量のために特に僅かなエネルギしか必要としない。
【符号の説明】
【００４９】
１  装置
２  ポンプ
３  ポンプハウジング
４  流入部
５  流出部
６  偏心体
７  変形可能なダイヤフラム
８  圧送路
９  シール部
１０  垂直抗力
１１  吐出管路
１２  インジェクタ
１３  摩擦モーメント
１４  押圧モーメント
１５  ハウジング表面
１６  排ガス処理装置
１７  自動車
１８  内燃機関
１９  分離部
２０  軸受
２１  軸受リング
２２  偏心領域
２３  回転方向
２４  軸線
２５  横断面
２６  駆動ユニット
２７  圧送方向
２８  タンク
２９  吸込管路
３０  ＳＣＲ触媒
３１  制御装置
３２  摩擦力
３３  接触面
３４  ダイヤフラム表面
３５  鉤構造体
３６  流出側押圧力
３７  流入側押圧力
３８  垂直抗力
【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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