JP4886857B2 - 還元剤調量弁のための保持装置 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、酸化窒素を減じるために排ガスラインに導入される液状の還元剤のための調量モジュールから出発する。液状の還元剤はタンク内に貯蔵され、タンクから管路を介して調量モジュールに搬送される。調量モジュールは、保持装置又はアダプタによって収容される調量弁を有する。アダプタは調量弁と共に排ガス管に取り付けられる。

運転中に弁は切り換えられ、これにより振動が発生する。このことは不都合な騒音に繋がる。

発明の開示
本発明に係る還元剤調量弁を保持するための保持装置は、還元剤調量弁を保持するための保持装置であって、保持装置は、還元剤調量弁を収容するために設けられている内室を少なくとも部分的に取り囲でいる、還元剤調量弁を保持するための保持装置において、保持装置は、内室から出る音響振動を減衰する音響減衰装置を有していることを特徴とする。

好ましくは、音響減衰装置は空気伝播音減衰エレメントを備えている。

好ましくは、空気伝播音減衰エレメントは空気にとって透過可能であり、且つ高められた流れ抵抗を提供する。

好ましくは、空気伝播音減衰エレメントは位相をずらされた振動重畳により、空気伝播音を減衰する。

好ましくは、音響減衰装置は弾性的なエレメントを有しており、弾性的なエレメントは内室を少なくとも部分的に取り囲み、内室から出る固体伝播音を減衰する。

好ましくは、音響減衰装置は弾性的な結合エレメントを有しており、該弾性的な結合エレメントは、還元剤調量弁の動揺から発生する固体伝播音を減衰し、且つ保持装置を排ガスライン案内装置に取り付けるための弾性的な接合個所を提供する。

好ましくは、音響減衰装置は２つの弾性的な懸架エレメントを有しており、懸架エレメントは固体伝播音を減衰し、懸架エレメントは各々、弾性的な懸架接合個所を還元剤調量弁のために提供し、且つ保持装置の長手方向軸線に沿って互いに離間されて配置されている。

好ましくは、弾性的なエレメント、弾性的な結合エレメント及び／又は２つの弾性的な懸架エレメントのうちの少なくとも１つは、収容したい還元剤調量弁のアクチュエータの作動方向に沿って高い弾性を有している。

好ましくは、弾性的な結合エレメント又は２つの弾性的な懸架エレメントのうちの１つは、還元剤調量弁の少なくとも一区分を収容するためのシール部であり、シール部は、還元剤調量弁を弾性的に保持装置内に保持し、還元剤調量弁から発生する固体伝播音の、保持装置への伝振を減衰するように調整されている。

好ましくは、ヘッド領域を有しており、ヘッド領域は還元剤調量弁の閉鎖区分を収容するためのヘッドスペースを円筒状に取り囲み、周面に配置された空気伝播音減衰開口を有している。

好ましくは、半径方向に延びている冷却リブを有しており、冷却リブは複数の空気伝播音減衰開口を備えている。

本発明は廉価な騒音抑制を可能にし、組付け時に付加的な手間を要することはない。同時に、還元剤調量弁の切換えにより発生する騒音は効果的に抑制される。更に本発明は固体伝播音及び空気伝播音の効果的な抑制を可能にし、同時に調量弁の安定的な取付けを可能にする。

本発明は、還元剤調量弁を保持することができ、更に還元剤調量弁が設けられている内室を効果的に音響的に絶縁する保持装置を提供する。本発明の観点によれば、保持装置は一方で還元剤調量弁の取付けのために働き、他方で還元剤調量弁によって引き起こされた振動の減衰のために働く。本発明の別の観点は、保持装置が調量弁の動揺を少なくとも部分的に吸収し、これにより空気伝播音及び固体伝播音を減衰することにある。本発明の更に別の観点は、調量弁から保持装置、及び／又は保持装置から保持装置に接続可能な排ガスライン案内装置への固体伝播音もしくは動揺の伝振を抑制し、これにより固体伝播音及び空気伝播音の放射を減衰することにある。本発明の更に別の観点は、特に調量弁の長手方向での長手方向振動の減衰による、固体伝播音の減衰をもたらすことである。なぜならば調量弁によりもたらされる動揺は、とりわけ調量弁の長手方向に沿って経過するからである。本発明の更に別の観点によれば、保持装置は、還元剤調量弁から周辺の空間に伝振された音響も減衰する。本発明の幾つかの構成において、とりわけ調量弁によって製造された音響の高周波の部分は減衰される。

本発明によれば保持装置は、還元剤調量弁を収容するための内室を取り囲んでいて、内室から出る音響振動を減じるために音響減衰装置を有している。

こうして保持装置は還元剤調量弁を位置固定し、更に調量弁によって形成される音響の減衰を可能にする。

まず還元剤調量弁の振動は保持装置の内部の接触面に、有利には、振動もしくは動揺を減衰する弾性的な手段により伝振される。

従って音響は２つの異なる形式により減じることができる。１つには保持装置が、還元剤調量弁に直接的に機械的に接触している１つ又は複数の弾性的なエレメントを有している。こうして１つ又は複数の弾性的なエレメントは、還元剤調量弁によってもたらされる振動を吸収することができる。更にこれにより、振動のほんの僅かな部分だけしか保持装置の静的な外側の部分に伝振しないことが達成される。

もう１つには、還元剤調量弁から空気に発せられた振動は、空気伝播音減衰エレメントによって和らげられる。空気伝播音減衰エレメントは保持装置によって還元剤調量弁の近くに設けられているか、又は還元剤調量弁に直に設けられている。本発明の更に別の観点によれば、空気伝播音減衰エレメントは、例えば空気の貫通時に空気の音響域を減じる孔パターンにより、空気に対して高められた流れ抵抗を提供する。従って空気伝播音減衰エレメントとして、貫流する空気に対して高められた流れ抵抗を提供する、例えば適切な織物といったあらゆる装置が適当である。特に、振動が主として形成される還元剤調量弁の切換エレメントが設けられている、保持装置のヘッド領域において、取り囲んでいる保持装置は、有利には、多数の小さな開口もしくは孔を有している。開口もしくは孔はそこで発生する空気伝播音を高められた流れ抵抗により減衰する。これにより調量弁から半径方向外側に保持装置を通る空気伝播音は、保持装置の対応する機械的な減衰構造の貫通時に減衰される。更にそこに設けられている機械的な構造は固体伝播音を減じる。

有利には、振動エネルギは干渉により減じられる。このことは広帯域のフィルタリングに相当する。更にヘッド領域に設けられている、固体伝播音を放射する表面は開口により最小限にまで減じられる。それにもかかわらず開口を設けることで、保持装置の機械的な安定性は損なわれない。更に空気通過により保持装置の高められた冷却作用がもたらされる。

特に保持装置のヘッド領域には穿孔が設けられている。干渉に基づき振動する機械的な構造の直接的な周囲では、保持装置によってもたらされる各振動は互いに破壊的に重畳する。このことは同様に発せられる音響に対して広帯域のフィルタ作用に繋がる。

保持装置に沿って分割された個々の穿孔、もしくは開口は、ホイヘンスの原理により、個々の音響源として見なされる。個々の音響源は対向する重畳により互いに少なくとも部分的に解消する。このことは同様に広帯域のフィルタリングもしくは減衰に繋がる。従って本発明の更に別の観点によれば、保持装置は位相をずらされた振動重畳による減衰をもたらす。従って案内された空気流に基づき、個々の開口の外部スペース作用に対して、少なくとも部分的に対向した解消を達成することができる。

有利には、保持装置はヘッドスペースを円筒状に取り囲むヘッド領域を有している。周面に沿って円筒状に取り囲まれているヘッドスペースは、還元剤調量弁を収容することができる。還元剤調量弁は同様に円筒状の形状を有している。本発明によれば、還元剤調量弁がヘッドスペースに組み付けられている場合、保持装置のヘッド領域には還元剤調量弁に向かい合っている音響減衰開口が設けられている。従って還元剤調量弁の円筒状の周面は、保持装置のヘッド領域によって円筒状に取り囲まれていて、従って調量弁の周外面から発せられる空気伝播音を、高められた流れ抵抗による減衰作用によって直接減衰する。還元剤調量弁の、ヘッドスペース内に収容されている区分は、有利には、弁の閉鎖区分を有している。閉鎖区分には、例えばアクチュエータによる弁の開閉のための機構が設けられている。機構は固体伝播音を、とりわけ弁の長手方向で形成する。既述のように、高められた流れ抵抗は音響減衰開口によりもたらされる。従ってこの構造では空気伝播音減衰エレメントは、空気伝播音の直接的な拡散方向に設けられている。

保持装置の一構成では、保持装置の長手方向軸線に対して垂直に延在している冷却リブを有している。冷却リブは、有利には、保持装置の長手方向軸線に対して垂直である半径方向の平面に配置されている。有利には、冷却リブはディスク形であり、且つ保持装置の長手方向軸線に対して回転対称的である。冷却リブは還元剤調量弁の放熱のために働く。熱導出のために冷却リブは還元剤調量弁の近くに設けられ、有利には、還元剤調量弁に機械的に接触しているので、冷却リブは音響管路に対して重要な影響を持っている。従って本発明によれば冷却リブは、空気伝播音及び固体伝播音の伝振を制限する開口を有している。開口は冷却リブ平面に対して垂直に配置されており、有利には、保持装置の長手方向軸線に対して平行である。開口を設けることにより、冷却リブを周囲にある空気が、極めて強力に貫流する。これにより同時に迂回空気へのより良好な放熱を達成することができる。

本発明の更に別の構成によれば、保持装置は排ガスラインに取り付けるために働く接続個所にシールエレメントを有している。シールエレメントは収容された還元剤調量弁をシールする。有利には、シールのために弾性的な材料が使用される。弾性的な材料は、還元剤調量弁を排ガスライン接続区分にガス密に結合する。同時にシール部は、本発明によれば、還元剤調量弁から出発する固体伝播音を減衰するために使用される。第１の構成において、シール部は調量弁から離れる方向で案内している、調量弁に結合されている管路を取り囲んで係合する。更に別の構成によれば、シール部は更に還元剤調量弁の外周面を部分的又は完全に取り囲んで係合する。こうして保持装置のヘッド領域にまで達し、更に保持装置のヘッド領域内に延びることができる。保持装置は、１つには還元剤調量弁をシールし、もう１つには音響放射に対して絶縁する。従って調量弁をシールされた状態で接続するために必要なシール部の弾性は、同時に音響減衰の目的を満たす。

本発明に係る装置は、還元剤調量弁の弾性的な保持部を備えている。弾性的な保持部は長手方向、つまり調量弁の軸線方向で極めて僅かなばね剛性を有している。調量弁に設けられているアクチュエータは、とりわけ長手方向での著しい制動により長手方向動揺として固体伝播音を形成するので、調量弁は同時に良好に減衰でき、半径方向で保持され得る。調量弁を保持装置内で保持し、特に高周波の長手方向振動部分に関して調量弁を保持装置に対して絶縁することに適している弾性的なエレメントが設けられる。

もう１つには、保持装置の上記及び／又は他の構成要素は、吸収による振動の減衰に適している。このことは、例えば保持装置の個々の薄板部分を互いに結合する複数の縁曲げ結合部、プレス嵌め結合部又は接着結合部により提供することができる。例えば軸線方向で僅かな強度を持った薄板の成形、及び比較的広幅に半径方向で延びている中空リブの成形により、還元剤調量弁の軸線方向で僅かな剛性をもたらすと同時に、良好な半径方向の安定性を達成するために、保持装置の部分を成形することができる。

空気伝播音減衰のための手段は、固体伝播音減衰のための手段に任意に組み合わせることができる。例えば軸線方向で極めて弾性的な中空リブは、空気伝播音減衰のための小さな開口を有することができる。同様に弾性的な材料から成る薄板区分又は構成要素を使用することができる。弾性的な材料、例えばエラストマは固体伝播音を吸収し、同時に固体伝播音の伝振を遮断する。

更に本発明によれば、本発明に係る保持装置を有するアダプタと、還元剤供給部を接続するためのコンタクトエレメントと、排ガスラインに接続するためのコンタクトエレメントとが設けられる。コンタクトエレメントはねじ結合部、フランジ又はバヨネット閉鎖部、もしくはこれらの任意の組合せであってよい。有利には、開口及び各コンタクトエレメントの幾何学的な寸法は各接続部に適合されている。

本発明の実施の形態を図示し、以下の説明において詳細に説明する。

保持装置と保持装置が取り付けられている排ガスラインとを示す図であって、図１では保持装置内に還元剤調量弁が収容されている。 本発明に係る保持装置のヘッド領域を示した図である。 本発明に係る保持装置の別の実施の形態のヘッド領域を示した図である。 図３ａのヘッド部分の下側の区分に配置されている、図３ａに記載したリブの横断面図である。 本発明に係る保持装置の技術的な実施の形態を示した基本図である。 図４ａの実施の形態の機械的な回路図を詳細に示した図である。 図４ａの実施の形態の機械的な回路図を簡単に示した図である。 軸線方向もしくは長手方向弾性的な保持エレメントの、長手方向振動を減衰するための本発明の実施の形態である。 吸収並びに軸線方向弾性的な保持エレメントによる固体伝播音の減衰のための、本発明の実施の形態を示した図である。 吸収による固体伝播音の減衰、及び冷却エレメントを有する軸線方向弾性的な保持エレメントによる固体伝播音の減衰のための、本発明の実施の形態を示した図である。 吸収による固体伝送音の減衰、及び軸線方向弾性的な保持エレメントによる固体伝播音の減衰のための、本発明の別の実施の形態を示した図である。

本発明の実施の形態
図１には、還元剤調量弁２０を保持するために設けられている保持装置１０が示されている。保持装置はほぼ円筒状の内室を有している。内室は内室内に設けられている還元剤調量弁２０を周方向で取り囲んでいる。保持装置１０の上側の区分１０ａは、還元剤調量弁２０の閉鎖区分を有するヘッド部分を有している。調量弁の閉鎖区分内に弁制御のために設けられているアクチュエータは、減衰したい閉鎖騒音を発生させる。還元剤調量弁の閉鎖区分に、閉鎖区分を排ガスライン４０に接続する管状体（Ｒｏｅｈｒｅ）が接続される。本発明に係る保持装置１０の供給管路区分１０ｂは管状体１６を取り囲んでいる。管状体は調量弁２０の閉鎖区分よりも小さな直径を有しているので、包囲している供給管路区分１０ｂも、直径において還元剤調量弁のヘッド区分１０ａよりも小さく寸法設定されている。保持装置の供給管路区分１０ｂにおいてシール部１６は、還元剤調量弁の管状体を保持装置１０の供給管路区分１０ｂと共にシールするために働く。シール部は、有利には弾性的な材料を有している。還元剤調量弁の管状体は排ガスライン４０の開口を貫通する。有利には、貫通部の個所において、管状体の外面と排ガスライン４０の開口との間に最小の間隔が存在する。有利には、振動により励振された還元剤調量弁の管状体の運動にもかかわらず、固体伝播音が還元剤調量弁から管状体を介して排ガスラインガイドに伝振されることを避けるために、排ガスラインの開口に対して依然として十分な間隔が設けられるように前記最小の間隔は設計されている。

本発明に係る保持装置１０のヘッド区分１０ａは、ヘッド区分１０ａの上側の端部に外側に方向付けられた湾曲部を有している。湾曲部は保持装置１０の長手方向軸線に対して垂直に延びている。同様に保持装置１０の長手方向軸線に対して垂直に形成されているディスクリング１８は外方湾曲部に載置されている。クリップもしくはクランプ１４がディスクリングと外方湾曲部とをばね弾性的なプレス嵌め部において周方向で取囲み係合し、その結果、ディスクリング１８は外方湾曲部に押圧される。同時にディスクリングは内側の同心的な開口を有している。内側の同心的な開口において還元剤調量弁を閉鎖区分の上側の端部に保持することができる。有利には閉鎖区分の上側の端部は溝を有しており、溝内にディスクリングが係合する。こうして還元剤調量弁はシール部１６により第１の点にだけに保持されるのではなく、ディスクリング１８により第２の点においても保持される。第２の点は還元剤調量弁の反対側の端部に配置されている。

有利には、保持装置の内面は、還元剤調量弁２０を収容することができる内室を規定する。還元剤調量弁の外面と、保持装置の内面との間には最小の間隔が保証されたままである。最小の間隔は、還元剤調量弁の振動を保持装置に直接伝振しないことを保証する。保持装置１０の供給管路領域１０ｂにおける下側の端部に設けられているシール部１６は、シール機能に基づいただけでも弾性的に形成されているので、振動の減衰を可能にし、同時に調量弁２０の固体伝播音の伝振を減じる。保持装置１０のヘッド区分１０ａの上側の端部にて、ディスクリングは還元剤調量弁２０を位置固定する。ディスクリング１８は、還元剤調量弁の溝内に係合できるように形成されているので、ディスクリング１８は弾性的に形成されて、有利には組付けを改良する。同時に保持装置１０ａの上側の端部においても還元剤調量弁２０の振動の伝振を防ぎ且つ同時に振動を吸収するために、ディスクリング１８は弾性を有することができる。

要約すると、本発明に係る保持装置１０には、還元剤調量弁のための２点保持部が設けられている。２点保持部はそれぞれ弾性的に構成された懸架部に基づき、還元剤調量弁から発生する固体伝播音の保持装置への伝振を遮断する。従って、調量弁の騒音の実質的な部分を自動車に伝振する恐れ無しに、保持装置を排ガスラインガイド４０に直に取り付けることができる。

本発明に係る保持装置の別の実施の形態において、シール部１６は還元剤調量弁の閉鎖区分の部分も取り囲んでいて、その結果、別の消音部がもたらされる。更にディスクリング１８は弾性的な材料の他に付加的な穿孔を有していてもよい。穿孔は高められた流れ抵抗による空気伝播音を減衰する。更に本発明の別の有利な実施の形態によれば、保持装置の供給管路区分１０ｂは冷却リブ３０を有している。冷却リブ３０は保持装置１０の長手方向軸線から半径方向で離れて延びている。冷却リブ３０には、有利には、開口が備え付けられていて、開口は長手方向軸線の方向に延びていて、保持装置から発せられる空気伝播音の減衰にも貢献する。更に保持装置１０のヘッド区分１０ａは穿孔を有している。穿孔は、長手方向軸線に対してほぼ垂直に半径方向外側に延在していて、これにより還元剤調量弁２０の閉鎖区分から半径方向で外側に発せられる空気伝播音は減衰される。ヘッド区分及び冷却リブにおける開口は、一方では空気動揺の流れ損失により減衰を行い、他方では個々の開口下での位相をずらされた振動重畳による干渉もしくは回折により減衰を行う。有利には空気伝播音減衰により広帯域のフィルタ効果が達成される。個々の開口は個々の音源として解釈することができ、音源の相互の干渉は広帯域のフィルタリングもしくは減衰に繋がる。

更に冷却リブにおける穿孔もしくは開口により、固体伝播音を発するリブ表面を減じることが達成される。特に個々のリブの間の間隙における干渉、回折効果及び反射効果は更なる減衰効果に貢献する。更に別の実施の形態によれば、リブは、２つの部分薄板から成っているウィスパ薄板（Ｆｌｕｅｓｔｅｒｂｌｅｃｈ）から製造される。２つの部分薄板の間には音減衰材料が収納されている。更にリブは孔付き薄板から製造されていてよい。更なる減衰のために、鋼綿又は同様の効果を備えた織物のような遮音性の材料を使用することができる。この材料は、有利には保持装置のヘッド区分周囲に、及び／又は冷却リブの間に、もしくは冷却リブに配置される。減衰材料は、一方では上記配置により空気伝播音の発生、他方では保持装置の近くにある既に発せられた空気伝播音の減衰を防ぐ。

図示されていない実施の形態によれば、ヘッド区分１０ａも半径方向外側に延びている冷却リブ３０を有している。有利には、冷却リブ３０には同様に、空気伝播音を減衰するために穿孔が備え付けられている。有利には、排ガスライン４０と保持装置との組付けを可能にするために、排ガスライン４０に接続している保持装置１０の下側の端部に、螺合結合部、差込み結合部又はフランジ結合部が設けられている。有利には、同様に還元剤調量弁の上側のヘッド端部には、例えば螺合結合部、差込み結合部又はフランジ結合部を備えた接続エレメントが設けられている。更に別の実施の形態において、クリップ１４はばね弾性的もしくは減衰式に設けられていて、従って、固体伝播音の更なる減衰がもたらされる。

図２には、ヘッド区分１１０及び冷却リブ１３０が示されている。還元剤調量弁２０の閉鎖区分を収容することに適しているヘッド区分１１０は、複数の小さな開口を有している。更にヘッド区分は半径方向外側に方向付けられた折曲げ部１５０を有している。折曲げ部１５０はディスクリングのための接触面を規定する。開口は比較的小さな直径、例えば０，０５〜２ｍｍの直径を有していて、保持装置を形成する薄板に打抜き加工又は穿孔することができる。有利には、開口の直径は０，１〜１ｍｍである。特に有利な実施の形態において開口の直径は、０，２〜０，５ｍｍである。有利には、開口は規則的、例えば並んで配置されている。択一的には各開口は、全てのそれぞれ直に隣り合う開口に対して等間隔を有していてよい。同様に図示の冷却リブ１３０には、保持装置の長手方向軸線に対して平行に延び、且つ減衰のために働く開口１３２が設けられている。一般的に開口の小さな直径により渦動が発生する。渦動は、高められた流れ抵抗の他に、急速空気伝播音の更なる制動に繋がる。更に穿孔された冷却リブは、穿孔されていない冷却リブと比べて、減じられた効果的な音響放射表面を有している。

図３には、本発明による保持装置の更に別の実施の形態のヘッド区分が示されている。ヘッド区分は同様に開口２６０を有している。しかし図２に示された開口は円形であり、僅かな直径を有している一方で、図３の開口２６０は比較的大きく、非規則的な形状を有している。開口２６０の内側エッジにおける回折効果及び干渉に基づき、更なる減衰に貢献する微分効果（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｚｅｆｆｅｋｔｅ）及び回折効果がもたらされる。回折効果及び微分効果は図２に示された開口にももたらされる。更に図３ａに示されている保持装置のヘッド区分は、冷却リブ２３０を有している。冷却リブ２３０は、図３ｂでは横断面図で示されている。

図３ｂに示されている冷却リブの開口は、冷却リブの中心点を中心に均等に分配されていて、有利には円形に分配されている。開口は同心的なリングを形成することができ、均等な半径方向間隔を互いに有することができる。本発明によれば保持装置は、調量弁から空気伝播音として空気への、及び固体伝播音として取付けエレメントへの音響の進出を減じる手段を設けている。還元剤調量弁の動揺は弾性的な保持部、例えば弾性的な材料又はばねによって直に減衰される一方で、弾性的な材料又はばねにより形成された固体伝播音の、別の車両部分への伝播は弾性的な材料又はばねにより同様に遮断される。更に発せられた空気伝播音は空気伝播音減衰エレメントの使用により減じられる。空気伝播音減衰エレメントは小さな開口の高められた流れ抵抗の原理、及び渦動に基づく。更に減衰効果は開口の回折及び干渉によりもたらされる。開口は、有利には小さな直径を備えていて、保持装置のヘッド区分、及び／又は半径方向に延びている冷却リブに設けられている。冷却リブにおける開口は、既に保持装置から進出する空気伝播音を減衰し、これに対して保持装置のヘッド領域における開口は、保持装置の内部から周辺への空気伝播音の伝播を減衰する。既に発せられた空気伝播音の減衰のために、及び固体伝播音による空気伝播音の発生を減じるために、貫通孔として形成されている開口の他に、盲孔として形成されている開口も適している。

有利には還元剤調量弁は、減衰性の結合部を介して還元剤タンクに結合され、これにより還元剤調量弁からの固体伝播音が還元剤タンクを介して、又は還元剤タンクへと通じている流体結合部を介して車両部分に伝播されることが防がれる。

一般的に固体伝播音の音響伝播は、音響媒体のインピーダンスジャンプ、例えばゴムエレメント又はばねエレメントの使用により減衰される。ゴムエレメント又はばねエレメントは、動揺にさらされている剛性なエレメントに連結されている。

図４ａには、本発明の別の視点による本発明に係る保持装置の技術的な実施の形態が示されている。図４ｂは対応する機械的な類似モデルが詳細に示されていて、図４ｃは機械的な類似モデルが簡略的に示されている。

図４ａには、排ガス管４４０である排ガスライン案内装置が示されている。排ガス管４４０は開口４４２を有している。開口４４２により還元剤が排ガスライン内に噴霧される。従って開口４４２の高さにおいて排ガス管４４０に本発明に係る保持装置４１０が取り付けられている。保持装置４１０の中心に調量弁４２０が同心的に嵌め込まれている。調量弁４２０内に弁プランジャが設けられている。弁プランジャは調量弁の切換えの際に運動し、調量弁の長手方向において弁座に衝突する。本発明に係る保持装置は、通常、調量弁のために使用される。調量弁のアクチュエータ装置は長手方向軸線に沿った運動を実施する。運動は調量弁の切換えのために使用される。特に運動が、例えば弁プランジャと弁座との機械的な接触により迅速に制動される場合、調量弁の切換え時に発生する騒音は、実質的に長手方向に沿った前記運動により引き起こされる。実質的に厄介な騒音を引き起こす切換え騒音は、減衰が不十分である場合には排ガス管４４０に伝振され、排ガス管４４０から排ガス管の大きな外側表面を通じて増大する。従って図４ａ〜４ｃに示された本発明による観点によれば、特に、調量弁の長手方向軸線に沿った調量弁内での衝突が原因となる固体伝播音の減衰が考察され、弾性的なエレメント、弾性的な結合エレメント及び／又は２つの弾性的な懸架エレメントのうちの少なくとも１つは、収容したい還元剤調量弁２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０のアクチュエータの作動方向に沿って高い弾性変形性を有しているようになっている。

本発明によれば、この種の騒音に基づく周波数挙動が考察される。周波数挙動は、例えば弁プランジャの弁座への衝突により引き起こされる。従って本発明のこの観点によれば、保持装置には顕著なローパス特性を備えた連結部が設けられていて、その結果、調量モジュール内で形成された高周波の長手方向振動は、本発明に係る保持装置により特別に著しく減衰される。この理由から、機能形式及び調量弁に作用する長手方向力Ｆ（ｔ）が考察され、前記機能形態及び長手方向力Ｆ（ｔ）に基づき本発明に係る保持装置が形成されている。

図４ｂには、図４ａの技術的な実施の形態の機械的な類似モデルが示されている。図４ａにおける、調量弁の切換えパルスにより形成される力Ｆ（ｔ）は、まず弁質量体４２５に作用する。弁質量体４２５はばねエレメントＣ_Ｈ１と減衰部Ｄ_Ｈ１とを介して、保持装置の質量体４１５に結合されている。ばねエレメントＣ_Ｈ１は調量弁保持部のばね剛性を表し、減衰部Ｄ_Ｈ１は調量弁保持部の減衰作用を表している。質量体４１５はまたばねＣ_Ｈ２と減衰エレメントＤ_Ｈ２とを介して排ガス管の質量体４４５に結合されている。Ｃ_Ｈ２及びＤ_Ｈ２は、保持装置と排ガス管との間の機械的な結合部のばね剛性もしくは減衰作用を表している。換言すれば、調量弁質量体は減衰作用を持ったばね装置（Ｄ_Ｈ１に対して平行なＣ_Ｈ１）を介して保持装置の質量体４１５に結合されている。保持装置の質量体は類似モデルにおいて、また減衰作用を持ったばね装置（減衰エレメントＤ_Ｈ２に対して平行なばねエレメントＣ_Ｈ２）を介して排ガス管４４５の質量体に結合されている。従って保持装置４１０の質量体４１５と、排ガス管４４０の質量体４４５との間の減衰作用を持ったばね装置は、保持装置４１０と排ガス管４４０との機械的な結合部の減衰作用とばね剛性とを表している。本発明によれば、特徴的なローパス挙動を備えた排ガス管に調量弁を連結するために、例えば大きなアダプタ質量体を設けることができるか、又は弁と排ガス管との間における僅かなアダプタ剛性又は高い減衰作用を設けることができるか、又はこれらを組合せることができる。

図４ｃには調量弁と、保持装置と、排ガス管との間の、図４ｂに記載されている結合部の機械的な回路図が簡略的に示されている。実質的に切換えにより形成された力は保持質量体４１５に作用する。保持装置質量体４１５は保持装置の結合特性に相当する、減衰作用を持ったばね装置を介して固定平面（排ガス管）に結合されている。図４ｃの回路図から、特徴的なローパス挙動ために、つまり高い周波数の強力な減衰のために、保持装置の大きな質量体、保持装置の僅かな剛性及び／又は調量弁と排ガス管との間の高い減衰作用を形成することができる、ということを導き出すこともできる。

調量弁４２０と排ガス管４４０との機械的な結合部の極めて僅かなばね剛性を設けるために、第１の実施の形態によれば、調量弁は可能な限り柔軟に排ガス管に連結される。

このことを達成するために、本発明の一実施の形態によれば、調量弁は保持装置５１０内に曲げ柔軟に懸架される。曲げ柔軟な、つまり特に調量弁（及び保持部）の長手方向軸線に沿って弾性的な懸架は、例えば弾性的な材料を使用することによりもたらされる。このために例えばゴムが適しているか、又は金属から成る長いばね運動距離と僅かな剛性とを備えたばねエレメントも適している。

図５には２つの懸架部の可能性が示されている。図５には、弾性的な材料から成る質量体５６０による半径方向の固定が示されている。従って半径方向で、調量アダプタの安定的な半径方向の懸架に対する特定の剛性がもたらされ、それと同時に鉛直方向、つまり調量弁の長手方向軸線に沿って、特に高周波の固体伝播音部分の減衰のために柔軟な懸架がもたらされる。柔軟なエラストマエレメント５６０は半径方向のガイドのために働き、リングとして形成されている。エラストマエレメント５６０の内面は、調量弁５２０と直に機械的に接触していて、例えばプレス嵌めされていて、エラストマエレメント５６０の外面は保持装置の内面にプレス嵌めされて接触している。従って半径方向の運動が発生する場合、つまり、調量弁の長手方向軸線に対して垂直な運動が発生する場合、弾性的な材料の長手方向移動に対するプレス剛性は、つまり半径方向で効力を発揮する。鉛直な運動時、つまり調量弁の長手方向軸線に沿った運動時に、調量弁５２０はせん断力を弾性的な材料５６０に加えるので、鉛直方向での僅かな剛性がもたらされる。換言すると、弾性的な減衰エレメント５６０は半径方向での同じばね運動距離の場合に、鉛直方向での同じばね運動距離の場合よりも明らかに高い戻り力がもたらされる。なぜならば鉛直方向ではせん断力が弾発され、その反対に半径方向では長手方向力が弾発されるからである。従って調量弁と保持装置との間の弾性的な材料を介して、調量弁から保持装置へと伝振される動揺は減衰される。更に弾性的な材料５６０を取り付けるために、接着結合を使用することができる。

同様に調量弁５２０から保持装置５１０に伝振される動揺を減じるために、軸線方向の曲げ柔軟な懸架部５７０が設けられている。懸架部５７０は調量弁の長手方向で極めて僅かな剛性を有していて、第２の懸架部を調量弁のために提供している。同時に曲げ柔軟な軸線方向の懸架部５７０は半径方向での比較的高い剛性と、特に高周波の固体伝播音の強力な減衰とをもたらす。本発明の有利な実施の形態によれば、曲げ柔軟な軸線方向の懸架部として、曲げ柔軟な薄板湾曲部材が使用される。適切なばね剛性は薄板の僅かな肉厚により達成される。更に別の弾性的な材料、例えばゴム又は他のエラストマを使用することもできる。

曲げ柔軟な軸線方向の懸架部５７０は調量弁５２０の、排ガス管に対して離れて配置されている端部に設けられている。これに対して柔軟なエラストマエレメント５６０は調量弁の反対側の、排ガス管５４０に位置する端部に設けられている。これにより調量弁を位置固定するために同時に特定の半径方向の剛性を有する弾性的な軸線方向の懸架がもたらされる。従って曲げ柔軟な軸線方向の懸架部５７０と、柔軟なエラストマエレメント５６０とは、保持装置５１０への調量弁の軸線方向の動揺を、つまり調量弁の長手方向軸線に沿って著しく減じる。

更に別の有利な実施の形態によれば、排ガス管５４０への特に保持部５１０の軸線方向の動揺の伝振を減じる他の手段が講じられる。同時に規定の半径方向のガイドもしくは剛性が保証されたままであることが望まれる。従って本発明の図５記載の実施の形態は、僅かな壁厚を備えた中空リブ５８０を介した、排ガス管への保持装置の弾性的な連結部を有している。中空リブの半径方向でのばね剛性は、中空リブの厚さ対長さの比率によりもたらされ、且つ材料係数からもたらされる。従って中空リブは広幅の外方折曲げ部として設けられている。外方折曲げ部の半径方向延在量は壁厚よりも明らかに大きい。同時に軸線方向においてのスペース需要は僅かである。なぜならば中空リブは終端が始端の近くに設けられているチューブとして構成されているからである。更に中空リブの始端と終端とは、特定の最大の振幅を伴う動揺を、中空リブ５８０のチューブの始端と終端とが接触することなしに吸収することができるようになっている。有利には中空リブは保持装置５１０と一体に形成されている。択一的には中空リブは保持装置５１０に圧接又は接着することができる。更に保持装置５１０は、２つの部分から構成されている場合、中空リブ５８０の材料よりも高い剛性を備えた材料から製造することができる。１つの部分から構成されている場合、保持装置５１０の壁厚は、中空リブの壁厚よりも明らかに大きくてよい。中空リブの壁厚はまた、既述したように、中空リブのばね特性にとって重要である。

中空リブ５８０と、特に軸線方向で弾性的である上側の保持部５７０と、同様に特に軸線方向で弾性的な下側の保持部５６０とは、固体伝播音の伝振を減衰する。上側及び下側の保持部が調量弁から保持装置５１０への伝振を減衰する一方で、中空リブは大きな弾性により、保持装置５１０から排ガス管５４０への固体伝播音の伝振を軸線方向で減じるために設けられている。エレメント５６０，５７０，５８０の場合にとりわけ、エレメント５６０，５７０，５８０が、軸線方向に方向付けられて発生する固体伝播音、つまり軸線方向動揺を伝振において著しく妨げるために、軸線方向で弾発することが重要である。更に前記エレメントは調量弁と保持装置との間の空隙を閉鎖し、これにより同時に空気伝播音を減衰する。更に減衰エレメント５６０，５７０，５８０は、適切な材料（ゴム、ウィスパ薄板）と、構造（穿孔）とにより強化することができる、振動を吸収する効果を有している。

特に軸線方向の振動の減衰を高めるための他の実施の形態によれば、調量弁と排ガス管との間に高い減衰作用部が設けられる。従って図６記載の実施の形態は、特に高い減衰作用を有している機械的な結合部を有している。従ってアダプタは、有利には個々の薄板部分から構成される。薄板部分は縁曲げ部を介して互いに結合されている。縁曲げ結合部は、高い材料減衰作用をアダプタ内部で形成するために設けられている。これにより調量弁によって形成された動揺を弱めることができる。特に縁曲げ結合部は高周波の固体伝播音もしくは動揺の減衰を可能にする。

図６には、本発明に係る保持装置６１０の実施の形態が記載されている。保持装置６１０は複数の縁曲げ結合部を有している。従って排ガス管６４０への取付けのために働く第１の薄板部分は、縁曲げ結合部６１０′を介して、中空リブの下側の半部を形成する他の薄板部分に結合されている。中空リブの下側の半部は、他の縁曲げ結合部６１０″を介して中空リブの上側の半部に結合される。他の縁曲げ結合部６１０″′は中空リブの上側の半部を壁区分に結合する。壁区分は中空リブを縁曲げ結合部６１０″″を介して半径方向の保持区分に結合する。半径方向の保持区分は調量弁６２０の保持のために調量弁６２０の、排ガス管６４０から隔離されて位置する端部に設けられている。従って縁曲げ結合部６１０′〜６１０″″により、保持装置６１０により導かれる固体伝播音を減じる付加的な減衰エレメントが設けられる。同時に図６に記載された本発明の実施の形態は、半径方向の保持区分を介して可能な限り柔軟な弁の連結をもたらす。半径方向の保持区分は、有利には図５の調量弁の上側保持部のように形成されていて、つまり例えば軸線方向で僅かな剛性を有する曲げ柔軟な軸線方向の懸架部によってである。同じように図６記載の実施の形態の中空リブは、縁曲げ結合部６１０″，６１０″′による減衰作用の他に、軸線方向で極めてばね弾性的な結合部を備えている。ばね弾性的な結合部は、調量弁の、特に高い周波数の騒音を減衰することに適している。図５記載の弾性的な懸架と、縁曲げ結合部６１０′〜６１０″″による減衰との基本的な相違は、弾性的な懸架が強力な軸線方向の動揺による動揺の伝振を防ぐことにある。これに対して縁曲げ結合部は保持装置に伝振される動揺自体を既に減衰する。

図７には、保持装置７１０に伝振する動揺を減衰する本発明に係る更に別の実施の形態が示されている。図６記載の減衰作用のある縁曲げ結合に対して択一的には、図７記載の実施の形態においてはプレス結合が使用される。プレス結合部は保持装置７１０に発生する振動を減衰する。従って図７では同様に複数の薄板部分が記載されている。複数の薄板部分はプレス結合部７１０′〜７１０″′を介して互いに結合されている。特にプレス結合部は保持装置内に伝振する動揺を減衰する。図７では冷却リブ７８０ａ〜７８０ｃは保持装置にプレス嵌めされている。この区分にて保持装置が円筒状の区分を有していて、円筒状の区分は円筒状の外面を有している。冷却リブは、外面において互いに軸線方向で全周にわたって延在してプレス嵌めにより被嵌されていて、保持装置の円筒状の区分の外面をほぼ完全にカバーする。更に図７には、軸線方向での僅かな剛性に基づき保持装置から排ガス管７４０への軸線方向動揺の連結を防ぐもしくは減衰する中空リブ７８０が設けられている。

更に別の図示されていない実施の形態によれば、図６，７記載の個々の薄板部分は、少なくとも部分的又は完全にウィスパメタルから形成されている。ウィスパメタルは内部の高い減衰作用を備えた材料である。このことは、例えばウィスパメタル薄板が２つの肉薄な金属薄板から製造されることにより達成できる。２つの肉薄な金属薄板の間に動揺減衰構造及び／又は動揺減衰材料が介在されている。これによりとりわけ、高周波の固体伝播音が減衰される。

図８には、セラミックス製のシール部８９０が保持装置８１０と排ガス管８４０との間に介在されている、本発明に係る保持装置の更に別の実施の形態が示されている。これによってセラミックス製のシール部は、保持装置８１０と排ガス管８４０の外側との間に安定的で機械的な結合部をもたらす。同時にセラミックス製のシール部は、その材料特性及び結合特性により内部の高い材料減衰作用を提示する。図８に記載の実施の形態も、軸線方向のばね作用に比べて比較的剛性的である半径方向のばね作用を有する中空リブを有している。換言すると、中空リブは、保持装置８１０から排ガス管８４０への長手方向動揺もしくは軸線方向動揺の伝振を強力な軸線方向のばね作用により防ぐ。これに対して、セラミックス製のシール部８９０が軸線方向の動揺を大部分、特に高周波領域において吸収することにより、セラミックス製のシール部８９０は保持装置８１０と排気管８４０との間に更に促進された強力な減衰作用を提供する。

図示されていない更に別の択一的な実施の形態において、調量弁の質量体及び／又は保持装置の質量体は極めて大きく構成されている。これにより調量弁から保持装置に接続されている排ガス管への動揺の発生及び伝振を減じる慣性が得られる。これにより特に高い周波数の減衰を達成することができる。なぜならば大抵の動揺は調量弁及び／又は保持装置８１０の高い慣性により発生しない、且つ／又は排気管に伝振されないからである。

上記手段は、切換え時に発生する騒音を出来る限り効果的に抑制するために、個別に又は組み合わせて使用することができる。上記手段は詳しくは、調量弁、保持装置又は同様に音響減衰できる排ガス管からの空気伝播音の発生を減じることに有効である。更に上記手段は調量弁から保持装置への固体伝播音の伝振の減少、及び保持装置から排ガス管への固体伝播音の伝振の減少に当てはまる。更に上記手段は、保持装置内に既に導入された固体伝播音の、例えば規定の構造又は縁曲げ部又はプレス嵌めのような結合形式による減衰作用を有している。従って弾性的な材料及び／又は構造の使用は固体伝播音の伝振を防ぐ一方で、更に固体伝播音もしくは空気伝播音の吸収のために働く。固体伝播音の伝振は、一般的に固体伝播音の伝振経路を形成する媒体におけるインピーダンスジャンプの導入により行われる。例えば固体を抜けるエアジェットの放出を減じる、小さい面又は適切な材料を使用することにより、大きな面を介する放射による空気伝播音への固体伝播音の伝振を抑制することもできる。弾性的な材料及び考察された結合技術は、特に高周波の空気伝播音もしくは固体伝播音の減衰に適している。本明細書において高周波の音響の特別な処理は、人間の耳の、高周波に対する特別な敏感性を考慮している。更に大抵の一般的な機械的な構成要素により高周波は低周波よりも著しく伝振される。そのためにとりわけ、小さな中空室、例えば排ガス管における共振の励振に高周波が適している。結局、調量弁の閉鎖の場合のように、一方の機械的な部分から他方の機械的な部分への移動時には、とりわけＳｉ機能のような高周波部分を有する騒音が発生する。この理由から、固体伝播音及び空気伝播音の特に高周波の部分の減衰に重点が置かれている。

調量弁の懸架は考察された実施の形態においては２点懸架である。長手方向で軸線方向に、排ガス管に対して垂直に延在している調量弁は、互いに隔離されている２つの個所で保持される。択一的には、３点懸架を使用することもできるか、又は保持部を設けることができる。保持部は、調量弁が動揺時であっても半径方向平面においてポジションをほとんど変えないように、特定の区分を介して調量弁を保持する。更に調量弁の保持部は一般的に、軸線方向の運動がある程度可能であるようになっている。なぜならば、軸線方向の動揺は鉛直方向においてよりも実質的に強力に発生し、従って軸線方向で極めて僅かな剛性を備えた減衰部が有利であるからである。

Claims (9)

1. 還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）を保持するための保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）であって、該保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）は、還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）を収容するために設けられている内室を少なくとも部分的に取り囲でいる、還元剤調量弁を保持するための保持装置において、
   保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）は、前記内室から出る音響振動を減衰する音響減衰装置を有しており、
   前記音響減衰装置は空気伝播音減衰エレメント（１８，３０，２６０，５７０）を備えており、
   空気伝播音減衰エレメント（２６０）は空気にとって透過可能であり、且つ高められた流れ抵抗を提供することを特徴とする、還元剤調量弁を保持するための保持装置。
2. 空気伝播音減衰エレメント（３０，２６０）は位相をずらされた振動重畳により、空気伝播音を減衰する、請求項１記載の保持装置。
3. 前記音響減衰装置は弾性的なエレメント（１６，１８，５６０，５７０，５８０，７８０）を有しており、該弾性的なエレメント（１６，１８，５６０，５７０，５８０，７８０）は前記内室を少なくとも部分的に取り囲み、前記内室から出る固体伝播音を減衰する、請求項１又は２記載の保持装置。
4. 更に前記音響減衰装置は弾性的な結合エレメント（５７０，５８０）を有しており、該弾性的な結合エレメント（５７０，５８０）は、還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）の動揺から発生する固体伝播音を減衰し、且つ保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）を排ガスライン案内装置（５４０，６４０，７４０）に取り付けるための弾性的な接合個所を提供する、請求項１から３までのいずれか一項記載の保持装置。
5. 更に前記音響減衰装置は２つの弾性的な懸架エレメントを有しており、該懸架エレメントは固体伝播音を減衰し、前記懸架エレメントは各々、弾性的な懸架接合個所を還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）のために提供し、且つ保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）の長手方向軸線に沿って互いに離間されて配置されている、請求項１から４までのいずれか一項記載の保持装置。
6. 前記弾性的なエレメント、前記弾性的な結合エレメント及び／又は前記２つの弾性的な懸架エレメントのうちの少なくとも１つは、収容したい還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）のアクチュエータの作動方向に沿って高い弾性変形性を有している、請求項３，４又は５記載の保持装置。
7. 前記弾性的な結合エレメント又は前記２つの弾性的な懸架エレメントのうちの１つは、還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）の少なくとも一区分を収容するためのシール部であり、該シール部は、還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）を弾性的に保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）内に保持し、前記還元剤調量弁から発生する固体伝播音の、保持装置（１０，１１０，４１０，５１０，６１０，７１０）への伝振を減衰するように調整されている、請求項４又は５記載の保持装置。
8. ヘッド領域（１０ａ）を有しており、該ヘッド領域（１０ａ）は還元剤調量弁（２０，１２０，４２０，５２０，６２０，７２０）の閉鎖区分を収容するためのヘッドスペースを円筒状に取り囲み、周面に配置された空気伝播音減衰開口（２６０）を有している、請求項１から７までのいずれか一項記載の保持装置。
9. 半径方向に延びている冷却リブ（３０，２３０，７８０ａ−ｃ）を有しており、該冷却リブ（３０，２３０，７８０ａ−ｃ）は複数の空気伝播音減衰開口を備えている、請求項１から８までのいずれか一項記載の保持装置。

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