KR20140028119A - 펌프 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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델피 테크놀로지스 홀딩 에스.에이.알.엘.
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Abstract

선택적 촉매 환원 시스템(selective catalytic reduction system)에 사용되는 펌프 조립체(100)로서, 펌프 축(A)을 형성하는 펌프 서브 조립체(12); 및 상기 펌프 서브 조립체를 수용하기 위한 캐비티(120)를 구비하고, 흐름 경로(130, 132, 134)를 거쳐 상기 펌프 서브 조립체로의 공급을 위한 시약을 수용하기 위한 입구 포트(52)를 포함하는 하우징 서브 조립체(30)를 포함하며, 상기 하우징 서브 조립체 내의 상기 펌프 서브 조립체를 밀봉하도록 하나 이상의 시일 부재(124, 126, 138)가 제공되며, 상기 시일 부재는 상기 펌프 서브 조립체의 외부면 내의 그루브 내에 제공되고, 상기 시일 부재는 액밀성 시일을 제공하고, 상기 펌프 서브 조립체는 펌프 코어(104), 외측 폴 부재(106) 및 솔레노이드 코일(110)을 포함하며, 상기 코어, 폴 부재 및 코일은 코일 오우버몰딩 부재(102) 내에 제공되는, 펌프 조립체.

Description

펌프 조립체 및 그 제조 방법{PUMP ASSEMBLY}
본 발명은 펌프 조립체에 관한 것이다. 보다 상세하게, 한정되지는 않지만, 본 발명은 선택적 촉매 환원 시스템용 도징 펌프(dosing pump)에 관한 것이다.
내연기관으로부터의 배기가스는 환경에 유해하고 공중 위생에 대한 위협을 제기할 수 있는 물질을 포함하는 것으로 알려져 있다. 수년 동안, 유해한 연소 생성물의 감소된 수율을 제공하도록 연소 프로세스 자체를 변경함으로써 그리고 대기로의 배출 전에 배기가스를 처리함으로써, 예컨대 양성 화합물(benign compounds) 내에 유해한 성분, 특히 질소 산화물(NOx)의 화학적 분해를 유도하도록 촉매를 제공함으로써, 배기가스 내에 수반되는 유해한 물질의 대기로 방출하는 것을 감소시키기 위한 지속적인 노력이 자동차 산업에서 이루어지고 있다.
선택적 촉매 환원 또는 SCR로 공지된 NOx 배출물을 감소시키기 위한 하나의 전략은 환원제를 포함하는 시약, 일반적으로 수용성 요소 용액과 같은 액체 암모니아 소스를 배기가스 스트림에 도입하는 것을 포함한다. 환원제는 일반적으로 세라믹 벌집 구조 상에 고정된 티타늄 산화물, 바나늄 산화물 및 텅스텐 산화물과 같은 촉매 분말의 혼합물을 포함하는 배기가스 촉매(SCR 촉매로 공지됨)의 상류에 있는 배기가스 내에 주입된다. 배기가스 내의 질소 산화물은 SCR 촉매 상의 암모니아 소스와의 촉매식 환원 반응을 받아서 가스상의 질소와 물을 형성한다. SCR 시스템의 일례는 본 출원인의 유럽 특허 공개 EP-A-2131020호에 기술되어 있다.
일반적으로, SCR 시스템은 배기가스 스트림에 시약을 전달하기 위한 시약 도징 펌프를 구비한다.
하나의 공지된 시약 도징 펌프에서, 시약의 압력을 증가시키도록 솔레노이드 작동식 펌핑 배열체가 제공되고, 펌프는 펌핑 배열체로부터 시약을 수용하여 출구 단부로부터 배기가스 스트림 내로 시약을 전달하는 분무 노즐(atomizing nozzle)을 구비한다. 노즐은 펌핑 배열체에 근접 결합됨으로써, 노즐과 펌핑 배열체는 단일 유닛을 형성한다. 노즐의 출구 단부는 배기가스 스트림 내에 직접 위치설정됨으로써, 배기가스를 이송하는 배기 파이프의 외부에 근접하게 펌핑 배열체가 위치된다.
이와 같은 펌프의 예는 본 출원인의 유럽 특허 공개 EP-A-1878920호에 기술되어 있다.
이러한 솔레노이드 작동식 펌프의 도징 배열체에 의해 수행되는 펌핑 작업은 플런저 전기자 조립체의 자기 전기자에 작용하는 솔레노이드 코일에 의해 형성된다.
요소계 환원제를 이용할 수 있는 최대 온도는 다소 제한된다. 요소 결정은 용액의 온도가 대략 70℃ 이상일 때 침전하는 경향이 있다. 침전물이 일반적으로 분무 노즐의 출구 단부에 제공된 전달 시스템, 예컨대 소직경의 출구 내에서 폐색을 발생시킬 수 있기 때문에 침전이 바람직하지 못하다. 더욱이, 침전물의 형성은 남아 있는 용액의 농도를 변경시킴으로써, 배기물 흐름에 전달되는 암모니아의 효과적인 양이 불확실하게 된다. 이는 비효율적인 촉매 작용 및 NOx 배출물의 불충분한 환원을 초래할 수 있다.
따라서, 다수의 경우에, SCR 시스템 내의 시약을 냉각시키고, 특히 시약 도징 펌프에서 시약의 과열을 방지하도록 냉각 수단을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 솔레노이드 작동식 펌핑 배열체가 사용되면, 솔레노이드 액추에이터의 성능이 고온에서 감소할 수 있기 때문에 솔레노이드 코일을 냉각하는 것도 바람직하다. 따라서, 다수의 공지된 펌프 조립체는, 예컨대 솔레노이드 액추에이터 주위의 워터 자켓을 마련함으로써 그리고 냉각수의 흐름을 제공하기 위해 자켓에 워터 입구 및 출구 포트를 마련함으로써 워터 냉각 시스템을 구비한다.
펌프 조립체를 설계 및 최적화할 때에는, 고려되어야 할 다수의 요건이 있다. 우선, 엔진 시스템 내에 펌프 조립체를 패키징하는 것은 점점 더 어려워지고 있다. 또한, 이와 같은 조립체의 질량은 얇은 벽의 배기 섹션으로의 부착 및 사용시에 보이는 후속적인 진동에 대해 제품이 견고함을 보장할 때 중요하다. 마지막으로, 이러한 환경에서 새로운 수냉식 제품의 통합에 중요한 하나의 또 다른 이슈는 물 냉각 시스템 내로의 열 입력이다.
상기한 모든 점을 개선하도록 기회를 주는 하나의 영역은 솔레노이드 코일의 사이즈 및 배열이다. EP1878920호에 기술된 설계에서, 전기 공급 케이블(솔레노이드 케이블)과 액추에이터의 솔레노이드 코일의 코일 권선 사이의 계면부에는 터미널 블록이 제공된다. 그러나, 이러한 접근법은 코일의 패키징 사이즈를 증대시키므로, 코일을 수용하도록 요구되는 워터 자켓을 증대시킨다. 따라서, 높은 주위 온도 환경에 노출된 도저(doser)의 사이즈, 질량 및 표면적에 영향을 주는 효과에 대한 부딪힘이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 실질적으로 극복 또는 완화하는 엔진 시스템에 사용되는 펌프 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 관점에 의하면, 선택적 촉매 환원 시스템(selective catalytic reduction system)에 사용되는 펌프 조립체로서, 펌프 축(A)을 형성하는 펌프 서브 조립체; 및 상기 펌프 서브 조립체를 수용하기 위한 캐비티를 구비하고, 흐름 경로를 거쳐 상기 펌프 서브 조립체로의 공급을 위한 시약을 수용하기 위한 입구 포트를 포함하는 하우징 서브 조립체를 포함하며, 상기 하우징 서브 조립체 내의 상기 펌프 서브 조립체를 밀봉하도록 하나 이상의 시일 부재가 제공되며, 상기 시일 부재는 상기 펌프 서브 조립체의 외부면 내의 그루브 내에 제공되고, 상기 시일 부재는 액밀성 시일을 제공하고, 상기 펌프 서브 조립체는 펌프 코어, 외측 폴 부재 및 솔레노이드 코일을 포함하며, 상기 코어, 폴 부재 및 코일은 코일 오우버몰딩 부재 내에 제공되는, 펌프 조립체가 제공된다.
본 발명은 외부 위탁된 서브 조립체에 대한 복잡성을 실질적으로 이동시킴으로써 조립체의 단순화를 추구하는 펌프 조립체를 제공한다. 특히, 본 발명은 하우징 및 펌프 서브 조립체들을 포함하는 펌프 조립체를 제공하며, 펌프 조립체 내에 액밀성 시일을 제공하도록 펌프 서브 조립체의 외부면이 시일 부재(들)를 수용하기 위한 그루브를 구비한다. 하나의 구성요소(펌프 서브 조립체)에 위치된 그루브 내에 시일 부재를 제공함으로써, (일반적으로 주조 금속으로 이루어지는) 하우징 서브 조립체에 필요한 기계가공 레벨을 줄여서 하우징 서브 조립체의 복잡성을 감소시키고 또한 하우징을 생산할 때의 비용을 절약한다.
편리하게, 상기 펌프 조립체는, 예컨대 물과 같은 냉각 유체와 시약 사이에 액밀성 시일을 제공하도록 펌프 조립체의 내부 섹션들 사이에 시일 부재(들)를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 배치에서, 펌프 조립체는, 편리하게, 펌프 및 하우징 서브 조립체들에 의해 부분적으로 형성된 구획부를 더 포함하며, 상기 하나 이상의 시일 부재는 상기 구획부와 흐름 경로를 분리하도록 배치된 구획부 시일 부재를 포함하며, 상기 구획부 시일 부재는 상기 구획부와 상기 흐름 경로 사이에 액밀성 시일을 제공한다.
또한, 상기 펌프 조립체는, 편리하게, 하우징 서브 조립체 내의 개구와 펌프 조립체의 내부 섹션 사이에 시일 부재(들)를 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 배치에서, 펌프 조립체는, 편리하게, 상기 하우징 서브 조립체의 외부면 내에 개구를 갖는 드릴링을 포함할 수 있고, 상기 펌프 서브 조립체는 상기 드릴링에 실질적으로 상보적인 형상의 넥부를 포함하며, 상기 하나 이상의 시일 부재는 상기 드릴링 내의 상기 넥부를 밀봉하도록 배치된 드릴링 시일 부재를 포함하며, 상기 드릴링 시일 부재는 상기 펌프 서브 조립체의 넥부의 외부면 내의 그루브 내에 제공되어 상기 드릴링의 개구와 상기 흐름 경로 사이에 액밀성 시일을 제공한다.
상기 넥부는 축(A) 둘레에 배치되며 솔레노이드 코일로의 연결을 위해 전기 커넥터 수단을 수용하도록 배치된 보어를 형성할 수 있다. 상기 보어의 축은 축(A)과 일치할 수 있다.
바람직하게, 상기 오우버몰딩 부재는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 플라스틱 오우버몰딩 부재는 상기 시일 부재를 수용하는데 요구되는 그루브를 제공하도록 상기 하우징 서브 조립체보다 쉽게 처리될 수 있다.
편리하게, 상기 흐름 경로는 상기 오우버몰딩 부재의 바디를 통해 제공된 하나 이상의 흐름 포트를 포함한다.
편리하게, 상기 하우징 서브 조립체와 상기 펌프 서브 조립체 사이에는 시약 갤러리가 형성될 수 있으며, 상기 하나 이상의 흐름 포트는 상기 갤러리 내로 개방하도록 배치되고, 상기 갤러리는 상기 입구 포트와 유체 연통한다.
편리하게, 상기 하우징 서브 조립체는 상기 입구 포트로부터 상기 갤러리로 시약 통로를 형성하며, 상기 흐름 경로는 상기 시약 통로, 상기 갤러리 및 상기 하나 이상의 흐름 포트에 의해 제공된다.
상기 펌프 조립체 내로의 시약 흐름을 개선시키기 위해, 상기 오우버몰딩 부재의 바디는 복수의 흐름 포트를 포함할 수 있다.
상기 펌프 서브 조립체가 금속 백 플레이트를 포함하는 경우, 상기 백 플레이트는 바람직하게 각각의 흐름 포트가 드릴링과 정렬하도록 배치된 하나 이상의 드릴링을 포함한다.
상기 펌프 조립체가 전기 커넥터 부재에 연결되는 경우, 편리하게, 상기 부재에 의해 제공된 전기 연결부(솔레노이드 코일 케이블)는 솔레노이드 코일로 안내하는 시약 흐름 포트들 사이에서 상기 오우버몰딩 부재를 통해 보내질 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 의하면, 펌프 조립체를 제조하는 방법으로서, 비교적 높은 투자율(magnetic permeability)을 갖는 재료의 블랭크 디스크 부재를 제공하는 단계; 개구를 갖는 내부 용적을 형성하는 외측 폴 피스를 형성하도록 상기 블랭크 디스크 부재를 딥 드로잉하는 단계; 내부 용적을 형성하는 코일 포머(coil former)를 제공하는 단계; 솔레노이드 코일을 형성하도록 상기 코일 포머 상에 코일 와이어를 권취하는 단계; 상기 외측 폴 피스의 내부 용적 내에 상기 솔레노이드 코일을 삽입하는 단계; 상기 외측 폴 피스 내로 백 스톱 플레이트를 누르는 단계로서, 상기 백 스톱 플레이트는 상기 플레이트를 통해 하나 이상의 드릴링을 갖는, 상기 백 스톱 플레이트를 누르는 단계; 상기 외측 폴 피스와 솔레노이드 코일을 봉지하도록 오우버몰드 부재를 사출 성형하는 단계; 상기 오우버몰드 부재를 통해 하나 이상의 흐름 포트를 형성하는 단계로서, 상기 하나 이상의 흐름 포트는 상기 백 스톱 플레이트 내의 상기 하나 이상의 드릴링과 정렬하는, 상기 하나 이상의 흐름 포트를 형성하는 단계; 및 상기 오우버몰드 부재의 외부면 내에 하나 이상의 그루브를 형성하는 단계에 의해, 펌프 서브 조립체를 제조하는 단계를 포함하는, 펌프 조립체의 제조 방법이 제공된다.
상기 방법은 상기 코일 포머의 내부 용적 내에 액추에이터 펌프 코어를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 오우버몰드 부재의 외부면 내의 하나 이상의 그루브 내에 O링 실링 부재를 배치하는 단계와, 상기 펌프 서브 조립체를 하우징 서브 조립체 내에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 각각의 관점에 대한 바람직하고 그리고/또는 선택적인 특징은 단독으로, 또는 다른 관점에서의 적절한 조합으로 이용될 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 예로서만 본 발명의 실시예를 기술할 것이며, 유사한 참조부호는 유사한 부품을 위해 사용된다.
도 1은 공지된 펌프 조립체를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 조립체를 도시한다.
도 1에는 공지된 펌프 조립체(10)가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 펌프 조립체(10)는 통합형 펌프 및 노즐 배열체(이하, 시약 도징 펌프 서브 조립체(12)로 부름)를 갖는 시약 도징 유닛을 구비한다. 펌프 서브 조립체(12)는, 예컨대 EP-A-1 878920호에 기술된 바와 같이 임의의 적절한 타입의 시약 도징 펌프이며, 펌프 서브 조립체(12)의 세부 사항에 대해 참조가 이루어질 수 있다.
펌프 서브 조립체(12)는 펌프 축(도 1에서 축(A)을 형성하는 원통형 펌프 바디부(16)와, 펌프 축(A)을 따라 바디부(16)의 제1 면(20)으로부터 연장되는 원통형 노즐부(18)를 갖는 펌프 하우징(14)을 포함한다. 노즐부(18)는 바디부(16)에 비해 상대적으로 작은 직경을 갖는다.
펌프 하우징(14)의 바디부(16)는 솔레노이드 작동식 펌핑 기구와 같은 펌핑 기구(미도시)를 수용한다. 사용시에, 펌핑 기구는 제1 면(20)에 대향하는 바디부(16)의 제2 면(24) 상에 제공된 시약 입구(22)를 통해 시약을 수용한다. 또한, 바디부(16)의 제2 면(24) 상에는 전기 연결 지점(26)이 위치됨으로써, 펌핑 기구의 솔레노이드 액추에이터에 작동 전류를 제공한다. EP-A-1 878920호에 공지된 바와 같이, 펌핑 기구는 플런저 또는 피스톤과 같은 왕복 펌핑 요소를 구비하며, 펌핑 요소의 각각의 사이클에서 시약의 사전 결정된 양에 대한 압력을 증가시키도록 배치된다.
펌프 하우징(14)의 노즐부(18)는, 사용시에, 펌핑 기구로부터 가압된 시약을 수용하는 전달 통로(미도시)를 수용하며, 노즐부(18)의 감소된 직경의 출구 단부(28)로 시약을 이송한다. 출구 단부(28)는 펌프 서브 조립체(12)로부터 배출될 때 시약을 분무하는 분무 노즐을 수용한다.
또한, 펌프 조립체(10)는 펌프(12)를 수용하는 내측 캐비티(32)를 갖는 하우징 서브 조립체(30)를 구비한다. 캐비티(32)는 하우징 서브 조립체(30)의 내부벽(34)에 의해 형성된다. 일반적으로, 캐비티(32)의 형상은 펌프 하우징(14)에 의해 형성된 형상의 확장된 형태이다. 이로써, 캐비티(32)의 내부벽(34)은 펌프 하우징(14)으로부터 이격됨으로써, 그 사이에서 액체를 냉각하기 위한 용적/구획부(36)를 형성한다.
하우징 서브 조립체(30)는 일반적으로 주조 스테인리스강으로 제조된다.
펌프의 출구 단부(18)로부터 이격된 하우징 서브 조립체(30)의 영역에서, 캐비티(32)의 내부벽(34)으로부터 펌프의 출구 단부(18) 쪽으로 돌출부 또는 랜드(40)가 연장됨으로써, 하우징 펌프 바디부(16)의 제2 면(24) 상의 입구 포트(22)와 만난다. 랜드(40)를 수용하는 펌프 바디부(16)의 제2 면(24) 상에는 칼라(42)가 제공된다. 칼라(42)와 랜드(40) 사이에 액밀성 시일을 형성하도록 O-링(44)이 제공된다. O-링(44)은 하우징 서브 조립체(30)의 바디 내에 기계가공된 환형 링(46) 내에 수용된다.
O-링(44)에 의해 제공된 시일은 하우징 서브 조립체(30)의 랜드(40)와 펌프 하우징(14)의 칼라(42) 사이의 구획부(36) 내로 시약이 누설되는 것을 방지한다.
출구 단부(18)로부터 이격된 하우징 서브 조립체(30)의 단부는 장방형 형상의 연결 블록(50)을 포함한다. 연결 블록(50)의 상부면은 관형 시약 입구 커넥터(54)를 수용하는 시약 입구 포트(52)를 구비한다. 입구 포트(52)는 펌프 축(A)에 대해 반경방향으로 연장되며, 사용시에 시약 공급 라인(미도시)에 연결된다.
펌프(12)의 시약 입구(22)와 입구 커넥터(54) 사이의 흐름 경로 내에는 필터(55)가 위치된다. 본 실시예에서, 필터(55)는 입구 포트(54) 내에 수용된다. 편리하게, 필터(55)는 요소 결정과 같은 시약 내의 미립자 오염물이 펌프(12)에 유입되는 것을 방지하도록 배치된 디스크 필터이다.
또한, 연결 블록(50)은 전기 커넥터(58)를 받아들이도록 드릴링(56)을 구비한다. 전기 커넥터(58)는 펌프(12)의 전기 연결 지점(26)과 연결한다. 드릴링(56) 내의 전기 커넥터(58)를 밀봉하도록 또 다른 O-링(60)이 제공된다. O-링(60)은 하우징 서브 조립체의 바디부 내에 제공된 환형 그루브(62) 내에 제공된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌프 조립체(100)를 도시한다. 도 1과 2 간의 유사한 특징부는 동일한 참조부호로 언급된다.
도 2의 펌프 조립체(100)는 수냉식 하우징 서브 조립체(30) 내에 수용된 펌프 서브 조립체(12)를 포함한다.
펌프 서브 조립체(12)는 오우버몰딩 부재(102)와 솔레노이드 액추에이터(103)를 포함하며, 상기 솔레노이드 액추에이터(103)는 액추에이터 코어(펌프 코어 또는 내측 폴 피스로도 부름)(104), 외측 폴 피스(106), 자기 슬리브(107), 보빈(108) 및 솔레노이드 코일(110)을 포함하며, 상기 솔레노이드 코일은 보빈 상에 지지된다. 그 결과, 액추에이터의 부품은 오우버몰딩 부재에 의해 지지된다. 펌프 서브 조립체(12) 내의 펌핑 영역(112)은 외측 폴 피스(106)에 의해 형성된 용적부, 백 플레이트 부재(114) 및 액추에이터 코어(104)의 상부면(115)에 의해 제공된다. 액추에이터 코어(104) 내에는 보어(116)가 제공된다. 펌핑 영역(112)으로부터 이격된 보어의 단부에는 펌핑 챔버 영역(118)이 있다.
하우징 서브 조립체(30)는 펌프 서브 조립체(12)를 수용하기 위한 캐비티(120)를 포함하며, 상기 캐비티는 솔레노이드 액추에이터(103)의 일반적인 영역에서 하우징 서브 조립체(30)와 펌프 서브 조립체(12) 사이에 구획부(122)가 형성되도록 치수설정된다. 사용시에, 액추에이터의 수냉을 제공하도록 유압 커넥터(도 2에 미도시)를 거쳐 구획부(3)에는 냉매, 예컨대 물이 공급된다.
하우징 서브 조립체(12)는 시약 입구 포트(52)를 포함하며, 시약, 예컨대 애드블루 시약(Adblue reagent)을 공급하기 위해 시약 커넥터(미도시)가 하우징 서브 조립체(30)와 접속될 수 있다.
펌프 서브 조립체(12)는 솔레노이드 액추에이터로부터 이격된 넥부(124)를 더 포함하며, 상기 넥부는 하우징 서브 조립체(30) 내의 드릴링(126) 내에 수용되도록 치수설정된다. 그 결과, 넥부(124)는 펌프 조립체 축(A)과 일치하는 보어(128)를 포함한다. 사용시에, 보어(128)는 솔레노이드 코일 와이어(110)의 단자로 연결하기 위해 전기 커넥터 케이블(58)을 수용한다.
하우징 서브 조립체(30) 내의 제2 드릴링(130)을 통해 입구 포트(52)로부터 하우징 서브 조립체(30)와 펌프 서브 조립체(12)의 넥부(124) 사이에 형성된 반경방향 갤러리(132)로 시약이 흐른다. 갤러리(132)는 펌프 서브 조립체가 하우징 서브 조립체 내에 조립되게 하고, 또한 이러한 공정 동안에 하우징 서브 조립체에 대해 펌프 서브 조립체가 배향되게 한다.
시약 갤러리(132)는 외부 환경으로부터 2개의 O-링 시일(134, 136)에 의해 넥부(124)의 영역 내에 밀봉되고, 제3 O-링 시일(138)을 거쳐 메인 하우징 워터 챔버(122)로부터 밀봉되며, 그 모두는 코일 오우버몰딩 부재(102)의 일부로서 성형된 적절한 O-링 그루브(140)에 의해 보유된다. 펌프 서브 조립체의 넥부(124)에 2개의 O-링(134, 136)이 도시되지만, 이와 같은 주된 기능을 위해서는 단일 O-링 시일이 충분할 것이다.
그 다음, 갤러리(132)로부터, 다수의 흐름 포트(142)(그 중 하나가 도 2에 보임)를 거쳐 코일 오우버몰딩 부재(102)를 통해 시약이 보내진다. 그러나, 펌프 서브 조립체(12)의 내측 펌핑 영역(112)과 갤러리(132) 사이에 효율적인 유체 연통을 제공하도록 3개 또는 4개의 포트가 축(A) 둘레에 등간격으로 제공될 수 있다.
그 다음, 시약이 흐름 포트(142)에서 배출됨에 따라, 펌핑 영역(112)에 들어가기 전에 비자기식 플런저 백 스톱 플레이트(114) 내의 드릴링(144)을 통과한다. 펌핑 지대(112)로 전달되는 시약의 경우, 흐름 경로는 EP1878920호에 기술된 바와 같은 루트가 된다. 드릴링(144)은 드릴링 또는 다른 수단(예컨대, 스탬핑/정밀 블랭킹 등에 의해 제조됨)에 의해 제조된 포트일 수 있다.
백 플레이트(114) 내의 드릴링(144)은 오우버몰딩 부재(102) 내의 포트(142)와 일렬 형성되도록 조립 동안에 배치된다. 다수의 포트(142)의 경우에, 백 스톱 플레이트는 포트(142)와 동일한 배향으로 동일한 개수의 드릴링(144)을 포함할 것이다.
오우버몰딩 부재(102)는 사출성형법으로 형성된다. 포트를 제조하고 백 스톱 플레이트(114)의 드릴링(144)과 포트를 정렬하기 위한 잠재적인 방법은 오우버몰딩 부재(102)를 사출성형할 때 몰드 공구의 제거가능한 코어와 백 플레이트(114)의 드릴링(144)을 정렬하는 것이다. 시약 포트(142)의 갭 내에서(갭들 사이에서) 통과할 필요가 있는 코일 와이어 단자(미도시)로 솔레노이드 코일 케이블(58)을 보내기 때문에 정렬이 중요하다.
플런저 백 스톱이 정확하게 조립되게 하고 솔레노이드가 정확하게 작동하게 하기 위해, 자기식 외측 폴 피스(106)와 자기식 외측 슬리브(107)는 하나의 딥 드로잉된 부품으로 형성되며, 이는 펌프 코어(104)를 위한 위치면(146) 및 크림프 특징부(148)를 내장한다. 딥 드로잉을 거쳐 외측 폴 피스(106)와 자기식 외측 슬리브(107)를 형성하는 것은, 기계가공에 의해 부품을 형성하는 공정에 비해 재료 소비를 감소시킨다.
따라서, 펌프 서브 조립체(12)는 코일 포머 또는 보빈(108) 둘레에 코일 와이어(110)를 권취함으로써 조립될 수 있다. 그 다음, 권취된 코일 포머(110, 108)는 보빈 단부를 수용하도록 슬롯(본 도면에 미도시)을 갖는 자기식 드로잉된 부품(107) 내에서 슬라이딩될 수 있다. 그 다음, 백 플레이트(114)가 소정 위치에 있는 경우, 몰딩 위에 백 플레이트 포트(144)에 정렬된 흐름 포트(142) 코어는 펌프 서브 조립체(12)를 대체할 것이다. 자기식 외측 슬리브(107) 내의 구멍(150)은 코일 권취부(110)와 외측 슬리브 내부면(107) 사이의 용적부(152)의 충전을 허용한다.
코일 와이어(58)의 축방향 위치설정은 하우징 내의 수냉식 캐비티(122)가 주로 냉각을 목적으로 최적화 및 크기설정되게 한다. 따라서, 하우징 서브 조립체(30)의 외경 전체는 감소될 수 있다.
상술한 바와 같이, 펌프 서브 조립체의 펌핑 기구는, 예컨대 EP-A-1 878920호에 공지되어 있다. 그러나, 요약하면, 코일 포머(108)와 액추에이터 코어(104) 사이의 환형 캐비티에 의해 공급 통로(154)가 형성된다. 반경방향 관통 보어를 포함하는 복수의 충전 포트(156)(그 중 하나가 도 2에 도시됨)는 축방향 보어(116)로부터 공급 통로(154)로 연장된다.
플런저 또는 피스톤(도 2에 미도시)과 같은 왕복 펌핑 요소는 보어(116) 내에 슬라이딩 가능하게 수용된다. 플런저에는 디스크 형상의 전기자(도 2에는 미도시)가 부착된다.
시약을 분배하기 위해, 코일을 여기하고 코일 주위에 자기장을 유도하도록 솔레노이드 코일(110)에 전류가 통한다. 결과적인 자기장은 전기자 상에 힘을 발휘하여, 플런저의 펌핑 스트로크를 구동한다. 왕복 플런저에 의해, 통로(154)와 포트(156)를 거쳐 내측 펌핑 영역(112)으로부터 펌핑 챔버(118)로, 그 다음 인접한 노즐 튜브(도 2에 미도시) 외부로 시약이 펌핑된다. 코일 포머(108)와 액추에이터 코어(104) 사이에는 또 다른 시일 부재(158)가 제공된다.
첨부한 특허청구범위에서 정의된 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서, 명확하게 전술되지 않은 또 다른 변경 및 수정이 고려될 수도 있다.

Claims (14)

  1. 선택적 촉매 환원 시스템(selective catalytic reduction system)에 사용되는 펌프 조립체(100)에 있어서,
    펌프 축(A)을 형성하는 펌프 서브 조립체(12); 및
    상기 펌프 서브 조립체를 수용하기 위한 캐비티(120)를 구비하고, 흐름 경로(130, 132, 134)를 거쳐 상기 펌프 서브 조립체로의 공급을 위한 시약을 수용하기 위한 입구 포트(52)를 포함하는 하우징 서브 조립체(30)
    를 포함하며,
    상기 하우징 서브 조립체 내의 상기 펌프 서브 조립체를 밀봉하도록 하나 이상의 시일 부재(124, 126, 138)가 제공되며, 상기 시일 부재는 상기 펌프 서브 조립체의 외부면 내의 그루브 내에 제공되고, 상기 시일 부재는 액밀성 시일을 제공하고,
    상기 펌프 서브 조립체는 펌프 코어(104), 외측 폴 부재(106) 및 솔레노이드 코일(110)을 포함하며, 상기 코어, 폴 부재 및 코일은 코일 오우버몰딩 부재(102) 내에 제공되는,
    펌프 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펌프 서브 조립체와 하우징 서브 조립체에 의해 부분적으로 형성된 구획부(122)를 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 시일 부재는 상기 구획부와 흐름 경로를 분리하도록 배치된 구획부 시일 부재(138)를 포함하며, 상기 구획부 시일 부재는 상기 구획부와 상기 흐름 경로 사이에 액밀성 시일을 제공하는,
    펌프 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징 서브 조립체는, 상기 하우징 서브 조립체의 외부면 내에 개구를 갖는 드릴링(126)을 포함하고, 상기 펌프 서브 조립체는 상기 드릴링에 실질적으로 상보적인 형상의 넥부(124)를 포함하고,
    상기 하나 이상의 시일 부재는 상기 드릴링 내의 상기 넥부를 밀봉하도록 배치된 드릴링 시일 부재(124, 126)를 포함하며, 상기 드릴링 시일 부재는 상기 펌프 서브 조립체의 넥부의 외부면 내의 그루브 내에 제공되어 상기 드릴링의 개구와 상기 흐름 경로 사이에 액밀성 시일을 제공하는,
    펌프 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 넥부는 축(A) 둘레에 배치되며 솔레노이드 코일(110)로의 연결을 위해 전기 커넥터 수단을 수용하도록 배치된 보어(128)를 형성하는,
    펌프 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오우버몰딩 부재는 플라스틱으로 형성되는,
    펌프 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흐름 경로는 상기 오우버몰딩 부재의 바디를 통해 제공된 하나 이상의 흐름 포트(142)를 포함하는,
    펌프 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 서브 조립체와 상기 펌프 서브 조립체 사이에는 시약 갤러리(132)가 형성되며, 상기 하나 이상의 흐름 포트는 상기 갤러리 내로 개방하도록 배치되고, 상기 갤러리는 상기 입구 포트(52)와 유체 연통하는,
    펌프 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징 서브 조립체는 상기 입구 포트로부터 상기 갤러리로 시약 통로(130)를 형성하며, 상기 흐름 경로는 상기 시약 통로, 상기 갤러리 및 상기 하나 이상의 흐름 포트에 의해 제공되는,
    펌프 조립체.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오우버몰딩 부재의 바디는 복수의 흐름 포트(142)를 포함하는,
    펌프 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 펌프 서브 조립체는 하나 이상의 드릴링(144)을 갖는 금속 백 플레이트(114)를 포함하며, 각각의 흐름 포트는 드릴링과 정렬하도록 배치되는,
    펌프 조립체.
  11. 제4항에 종속할 경우에 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 전기 커넥터 부재(58)로부터의 솔레노이드 코일 케이블은 상기 솔레노이드 코일로의 시약 흐름 포트들 사이에서 상기 오우버몰딩 부재를 통해 보내지는,
    펌프 조립체.
  12. 펌프 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
    비교적 높은 투자율(magnetic permeability)을 갖는 재료의 블랭크 디스크 부재를 제공하는 단계;
    개구를 갖는 내부 용적을 형성하는 외측 폴 피스를 형성하도록 상기 블랭크 디스크 부재를 딥 드로잉하는 단계;
    내부 용적을 형성하는 코일 포머(108)를 제공하는 단계;
    솔레노이드 코일을 형성하도록 상기 코일 포머 상에 코일 와이어(110)를 권취하는 단계;
    상기 외측 폴 피스(106)의 내부 용적 내에 상기 솔레노이드 코일을 삽입하는 단계;
    상기 외측 폴 피스 내로 백 스톱 플레이트(114)를 누르는 단계로서, 상기 백 스톱 플레이트는 상기 플레이트를 통해 하나 이상의 드릴링을 갖는, 상기 백 스톱 플레이트(114)를 누르는 단계;
    상기 외측 폴 피스와 솔레노이드 코일을 봉지하도록 오우버몰드 부재(102)를 사출 성형하는 단계;
    상기 오우버몰드 부재를 통해 하나 이상의 흐름 포트(142)를 형성하는 단계로서, 상기 하나 이상의 흐름 포트는 상기 백 스톱 플레이트 내의 상기 하나 이상의 드릴링과 정렬하는, 상기 하나 이상의 흐름 포트(142)를 형성하는 단계; 및
    상기 오우버몰드 부재의 외부면 내에 하나 이상의 그루브(140)를 형성하는 단계에 의해,
    펌프 서브 조립체를 제조하는 단계를 포함하는,
    펌프 조립체의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 코일 포머의 내부 용적 내에 액추에이터 펌프 코어를 삽입하는 단계를 더 포함하는,
    펌프 조립체의 제조 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 오우버몰드 부재의 외부면 내의 하나 이상의 그루브 내에 O링 실링 부재를 배치하는 단계와, 상기 펌프 서브 조립체를 하우징 서브 조립체 내에 삽입하는 단계를 포함하는,
    펌프 조립체의 제조 방법.
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