KR20140094620A - 나사산이 있는 분사장치 마운트 - Google Patents

나사산이 있는 분사장치 마운트 Download PDF

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KR20140094620A
KR20140094620A KR1020147016598A KR20147016598A KR20140094620A KR 20140094620 A KR20140094620 A KR 20140094620A KR 1020147016598 A KR1020147016598 A KR 1020147016598A KR 20147016598 A KR20147016598 A KR 20147016598A KR 20140094620 A KR20140094620 A KR 20140094620A
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제레미 포포비치
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

분사장치를 배기 처리 시스템 내의 배기 도관에 장착하기 위한 시스템은 외부로 나사산이 있는 표면을 갖는 보스를 포함한다. 보스는 배기 도관에 고정되도록 적용된다. 유지 부재는 축 방향 하중을 하우징에 전달하기 위하여 분사장치 하우징에 결합되도록 적용된다. 내부로 나사산이 있는 너트는 유지 부재와 맞물리는 플랜지를 포함한다. 너트는 너트가 회전됨에 따라 분사장치의 하우징을 보스에 클램프 고정하기 위하여 보스와 나사산으로 맞물린다.

Description

나사산이 있는 분사장치 마운트{THREADED INJECTOR MOUNT}
본 발명은 일반적으로 배기 처리 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 나사산의 결합을 포함하는 단순화된 분사장치(injector) 장착 시스템에 관한 것이다.
자동차 산업에서, 분사장치는 배기 처리 시스템들, 특히 적합한 연료와 같은 연료, 산소공급기(oxygenator) 또는 배기 가스를 위협하는 환원제를 분사하기 위한 특히 디젤 배기 가스 후처리 시스템 내에 포함되어왔다. 그러한 분사장치들을 장착하기 위하여 알려진 하나의 시스템은 분사장치를 위한 볼트식 플랜지형 연결의 일부로서 배기 파이프로부터 확장하는 복수의 볼트 스터드(bolt stud)를 포함한다. 또 다른 현존 장착 시스템은 V-밴드 클램프 어레인지먼트(V-band clamp arrangement)를 포함한다. 그러한 장착 시스템이 그것들의 의도된 목적에 적합할 수 있으나, 단순화되고 향상된 마운트를 제공하는 것이 유익할 수 있다.
본 섹션은 본 발명의 일반적인 요약을 제공하나, 그것이 모든 범위 또는 특징의 포괄적인 내용은 아니다.
분사장치를 배기 처리 시스템 내의 배기 도관에 장착하기 위한 시스템은 외부로 나사산이 있는 표면을 갖는 보스(boss)를 포함한다. 보스는 배기 도관에 고정되도록 적용된다. 유지 부재(retention member)는 축 방향 하중을 하우징에 전달하기 위하여 분사장치 하우징에 결합되도록 적용된다. 내부로 나사산이 있는 너트(nut)는 유지 부재와 맞물리는 플랜지를 포함한다. 너트는 너트가 회전됨에 따라 분사장치의 하우징을 보스에 클램프 고정하기 위하여 보스와 나사산으로 맞물린다.
유체를 배기 처리 시스템의 배기 도관 내로 분사하기 위한 분사장치 어셈블리는 오리피스(orifice)를 갖는 분사장치를 포함한다. 밸브 부재는 하우징 내에 위치되고 오리피스를 통하여 유체의 흐름을 허용하고 중단하도록 이동할 수 있다. 외부로 나사산이 있는 표면을 포함하는 보스는 배기 도관에 고정되도록 적용된다. 유지 부재는 분사장치 하우징에 결합되도록 적용된다. 내부로 나사산이 있는 너트는 유지 부재와 맞물리는 플랜지를 포함한다. 너트는 보스의 외부로 나사산이 있는 표면과 나사산으로 맞물린다. 너트의 회전은 유지 부재를 축 방향으로 구동하고 이는 차례로, 너트와 보스 사이에 분사장치 하우징을 클램프 고정하기 위하여 보스를 향하여 분사장치 하우징을 축 방향으로 구동한다.
적용의 또 다른 영역들은 여기에 개시된 설명들로부터 자명할 것이다. 본 요약에서의 설명과 특정 실시 예들은 단지 설명의 목적으로 의도되며 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
여기에 설명되는 도면들은 단지 선택된 실시 예들의 도해 목적을 위한 것이고 모든 가능한 구현들의 목적을 위한 것은 아니며, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 분사장치 마운트를 포함하는 바람직한 배기 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 나사산이 있는 분사장치 마운트를 포함하는 분사장치 어셈블리의 확대 사시도이다.
도 3은 분사장치와 분사장치 마운트의 측단면도이다.
일부 도면들에 걸쳐 상응하는 참조 번호들은 상응하는 부품들을 나타낸다.
이제 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시 예들에 더 완전히 설명될 것이다.
내연기관(16)으로부터의 배기(12)를 처리하기 위한 배기 가스 후처리 시스템(10)이 도 1에 도시된다. 배기(12)는 일반적으로 그중에서도 일산화질소와 이산화질소 같은 질소 산화물, 입자상 물질(PM), 탄화수소들, 일산화탄소, 및 다른 연소 산물들을 포함한다. 배기 후처리 시스템(10)은 예를 들면, 버너(burner) 또는 연소기(combustor), 디젤 입자상 필터(DPF), 및 선택적 촉매 환원(SCR) 또는 희박 질소산화물 트랩(lean NOX trap)과 같은 질소산화물 감소 장치 중 어느 하나 또는 모두를 포함하는, 배기(12)의 처리에 도움을 주기 위한 하나 또는 그 이상의 부품(18 및 20)을 포함할 수 있다. 부품들(18 및 20)은 부품들(18 및 20) 및/또는 배기 파이프들 또는 배관(tubing)과 통합되는 하우징을 포함하는, 어떠한 적절한 구성일 수 있는, 배기 흐름 도관들(21)에 연결된다. 분사장치(22)는 유체를 예를 들면, 적절한 연료, 산소공급기, 또는 환원제와 같은, 배기(12) 내로 분사하기 위하여 그러한 부품들의 상류 또는 하류에 위치될 수 있다(두 실시 예들이 도 1에 도시). 도시된 실시 예에서, 각각의 분사장치(22)는 공급 도관(26)을 거쳐 상응하는 유체를 위한 가압 공급장치(pressurized supply, 24)에 연결된다.
분사장치(22)에 대한 일부 다른 적절한 구성이 본 발명의 장착 시스템과 함께 사용될 수 있다. 한 가지의 구성이 분사장치 장착 시스템(30)과 함께 도 2와 3에 도시된다. 분사장치(22)는 하우징(32), 밸브(34), 밸브(34)를 선택적으로 구동하기 위한 성형 코일 어셈블리(molded coil assembly, 36), 연료의 분무 흐름을 배기(12) 내로 향하도록 하기 위한 오리피스 플레이트(40) 형태의 오리피스/노즐(38), 및 공급 도관(26)에 연결하기 위한 공급 피팅(supply fitting, 42)을 포함한다.
장착 시스템(30)은 너트(50), 멈춤 링(retaining ring, 52), 개스킷(gasket, 54), 및 보스(56)를 포함한다. 보스(56)는 외부로 나사산이 있는 부, 내부 리세스(60) 및 내부로 확장하는 플랜지(62)를 포함하는, 실질적으로 실린더형 부재이다. 보스(56)의 실질적으로 평면의 표면(64)은 배기 도관(21)의 외부 표면(68)에 고정된다. 구멍(aperture, 70)은 플랜지(62)를 통하여 확장한다. 구멍(70)은 배기 도관(21)을 통하여 확장하는 구멍(72)과 정렬된다. 이러한 점에서, 보스(56)는 용접과 같은 공정을 사용하여 배기 도관(21)에 고정된다. 구멍(70)은 하우징(32)의 감소된 지름 단부(80)를 받도록 크기화된다는 것에 유의하여야 한다. 분사장치(22)의 하우징(32)은 또한 확대 바디 부(enlarged body portion, 82) 및 링 홈(ring groove, 84)를 포함한다. 멈춤 링(52)은 멈춤 링 홈(84) 내에 위치된다. 감소된 지름 부(80)와 확대 지름 부(82) 사이의 연접(juncture)에의 분사장치 하우징(32) 상에 랜드(land, 88)가 형성된다. 랜드(88)는 개스킷(54)의 제 1 표면(92)과 접촉된다. 동시에, 플랜지(62)의 표면(94)이 개스킷(54)의 반대편 표면(96)과 맞물린다. 개스킷(54)은 감소된 지름 부(80)와 단단히 결합하고 감소된 지름 부를 수용하도록 크기화된 내부 지름을 갖는 보어(bore, 100)를 포함한다.
너트(50)는 토크 공구에 의해 맞물려지도록 적용되는 육각형 형태를 갖는 외부로 깎은 면이 있는 표면(104)을 포함한다, 너트(50)는 또한 내부로 나사산이 있는 보어(106)와 방사상으로 확장하는 플랜지(108)를 포함한다. 구멍은 하우징(32)의 부의 외부 지름보다 약간 큰 크기를 갖는 플랜지(108)를 통하여 확장한다. 너트(50)의 표면(114)은 멈춤 링(52)과 맞물린다. 내부 나사산(106)은 보스(56)의 외부 나사산(58)과 결합한다.
분사장치(22)를 배기 도관(21)에 장착하기 위하여, 보스(56)는 구멍들(70 및 72)이 서로 정렬된 후에 도관에 용접된다. 너트(50)는 분사장치 하우징(32)의 확대 부(82) 위에 위치된다. 멈춤 링(52)은 확대 부(82) 위로 확대되고 멈춤 링 홈(84) 내에 위치된다. 개스킷(54)은 감소된 지름 단부(80) 위에 위치되고 랜드(88)와 맞물리도록 위치된다. 분사장치, 너트, 멈춤 링 및 개스킷 서브어셈블리는 감소된 지름 단부(80)가 보스(56)의 구멍(70) 내로 들어갈 때까지 이동된다. 이때에, 너트(50)는 내부 나사산(106)을 보스(56)의 외부 나사산(58)과 나사산으로 맞물리도록 회전된다. 너트(50)는 캐스킷(54)이 랜드(88)와 표면(94) 사이에서 충분히 압축될 때까지 토크된다. 개스킷(54)은 보스(56), 너트(50) 및 분사장치(22)에 의해 정의되는 캐비티(116)로부터 배기 가스들을 밀봉하는 이중 목적의 역할을 한다. 개스킷(54)은 또한 분사장치(22)의 하우징(32)을 보스(56) 및 배기 도관(21)과 열적으로 분리시키는 기능을 한다.
대안의 어레인지먼트에서, 멈춤 링(52)은 상대적으로 두꺼운 스탬핑된 클립, 또는 가로 이동을 통하여 멈춤 링 홈(84) 내에 위치되도록 허용하기 위하여 슬롯(slot)을 갖는 와셔(washer)로 대체될 수 있다. 장착 시스템(30)의 사용은 분사장치(22)의 하우징(32)이 나사산이 있을 필요 없이 너트(50)와 보스(55) 사이의 간단한 나사산이 있는 상호연결을 허용한다. 또한 랜드(88)를 플랜지 표면(94)과 직접적으로 맞물리도록 하기 위하여 개스킷(54)이 제거되는 것이 고려될 수 있다.
설명과 도해의 목적을 위하여 실시 예들의 이전의 설명이 제공되었다. 이는 본 발명을 완전하게 하거나 또는 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 특정 실시 예의 개별 소자들 또는 특징들은 일반적으로 그러한 특정 실시 예에 한정되지 않으며, 적용가능하면, 비록 구체적으로 도시되거나 설명되지 않았으나, 호환될 수 있고 선택된 실시 예에서 사용될 수 있다. 또한 다양한 방법들로 동일하게 변경될 수 있다. 그러한 변경들은 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 고려되지 않으며, 그러한 모든 변형들은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
10 : 배기 가스 후처리 시스템
12 : 배기
16 : 내연기관
18, 20 : 부품
21 : 배기 흐름 도관
22 : 분사장치
24 : 가압 공급장치
26 : 공급 도관
32 : 하우징
34 : 밸브
36 : 성형 코일 어셈블리
38 : 오리피스/노즐
40 : 오리피스 플레이트
42 : 공급 피팅
50 : 너트
52 : 멈춤 링
54 : 개스킷
56 : 보스
60 : 리세스
62 : 플랜지
64 : 보스의 표면
66 : 배기 도관의 외부 표면
70, 72 : 구멍
80 : 감소된 지름 단부
82 : 확대 바디 부
84 : 링 홈
88 : 랜드
100 : 보어
104 : 너트 표면
106 : 보어
108 : 플랜지
110 : 구멍
114 : 너트 표면
116 : 캐비티

Claims (16)

  1. 분사장치를 배기 처리 시스템 내의 배기 도관에 장착하기 위한 분사장치 장착 시스템에 있어서, 상기 분사장치는 하우징 및 상기 배기 도관 내로 흐름을 향하게 하는 오리피스를 포함하며, 상기 분사장치 장착 시스템은:
    방사상으로 확장하는 플랜지 및 외부로 나사산이 있는 표면을 포함하고, 상기 배기 도관에 고정되도록 적용되는 보스;
    상기 하우징에 축 방향 하중을 전달하기 위하여 상기 분사장치 하우징에 결합되도록 적용되는 유지 부재; 및
    상기 유지 부재와 맞물리는 플랜지를 포함하고, 상기 보스와 나사산으로 맞물리며, 상기 너트가 회전함에 따라 상기 분사장치 하우징을 클램프 고정하도록 적용되는 내부로 나사산이 있는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보스 플랜지와 맞물리고 상기 분사장치 하우징을 상기 보스로부터 떨어져 간격을 두도록 하는 개스킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 너트는 상기 보스 플랜지와 상기 분사장치 하우징 사이에서 상기 개스킷을 압축하기 위하여 상기 유지 부재를 축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 너트와 상기 보스는 상기 분사장치 하우징과 상기 보스 사이에 공기의 열적 절연 포켓을 정의하기 위하여 상기 분사장치 하우징으로부터 떨어져 간격을 두도록 크기화되는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유지 부재는 멈춤 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 너트 플랜지와 상기 보스 플랜지는 서로 축 방향으로 떨어져 간격을 두는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 보스는 상기 분사장치 하우징의 감소된 지름 단부를 수용하도록 적용되는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 장착 시스템.
  8. 분사장치를 배기 처리 시스템 내의 배기 도관 내로 유체를 분사하기 위한 분사장치 어셈블리에 있어서,
    오리피스를 포함하는 분사장치 하우징;
    상기 하우징 내에 위치되고 상기 오리피스를 통한 유체의 흐름을 허용하고 중단하도록 이동가능한 밸브 부재;
    외부로 나사산이 있는 표면을 포함하고, 상기 배기 도관에 고정되도록 적용되는 보스;
    상기 분사장치 하우징에 결합되도록 적용되는 유지 부재; 및
    상기 유지 부재와 맞물리는 플랜지를 포함하고, 상기 보스의 상기 외부로 나사산이 있는 표면과 나사산으로 맞물리는 너트;를 포함하며,
    상기 너트의 회전은 상기 유지 부재를 축 방향으로 구동하며, 차례로, 상기 너트와 상기 보스 사이에 상기 분사장치 하우징을 클램프 고정하기 위하여 상기 분사장치 하우징을 상기 보스를 향하여 축 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 분사장치 하우징은 실질적으로 실린더형이며 상기 유지 부재를 수용하는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 보스는 상기 분사장치 하우징의 감소된 지름 부를 수용하도록 적용되는 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 분사장치 하우징은 상기 클램핑 하중에 작용하는 방사상으로 확장하는 랜드를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 보스는 상기 랜드를 통하여 전달된 하중에 작용하는 방사상으로 확장하는 플랜지를 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 보스로부터 상기 분사장치 하우징을 분리하기 위하여 상기 랜드와 상기 보스 플랜지 사이에 샌드위치되는 개스킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 유지 부재는 멈춤 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 너트는 상기 유지 부재와 맞물리는 방사상으로 확장하는 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 너트 플랜지와 상기 보스 플랜지는 서로 축 방향으로 떨어져 간격을 두는 것을 특징으로 하는 분사장치 어셈블리.
KR1020147016598A 2011-11-22 2012-11-20 나사산이 있는 분사장치 마운트 KR20140094620A (ko)

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