JP2021521378A - 所定箇所に形成されたインサートを含む燃料噴射器バルブシートアセンブリとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
燃料噴射器ハウジングと、燃料噴射器ハウジングの一端部に形成されるバルブシートと、燃料噴射器ハウジングに配設されてバルブシートの噴霧孔を開閉するように作動可能なバルブボデーとを含む燃料噴射器。バルブシートは、ベース部分と、噴霧孔を有してベース部分に固定されるインサート部分とを含む。【選択図】 図１
Description
本発明は、燃料噴射器に関する。
多くの内燃エンジンは、内燃エンジンの燃焼室へ燃料を直接的または間接的に噴霧するように構成される一つ以上の燃料噴射器を含む燃料噴射システムを使用して燃料が供給される。直接燃料噴射器は高い圧力（例えば１００バール以上の圧力）で作動して燃料室へ燃料を直接的に提供し、一方で間接燃料噴射器（ポート燃料噴射器）は比較的低い圧力（例えば１０バール以下の圧力）で作動して燃焼室の上流にあるマニホルドへ燃料を提供する。
燃料噴射器は、所定の噴霧特性を有する燃料を噴霧するのに必要とされ、エンジンに必要とされる噴霧特性はエンジン条件に応じて変化する。燃料噴射器ノズルの噴霧パターンおよび特性は、バルブシートとバルブシートに形成される噴霧孔との形状により決定される。噴霧の特性はエンジンアウト排出物に大きく寄与しうる。例えば、ある特性を制御すると、燃料噴射器により供給される内燃エンジンにより発生される粒子および気体排出物を最小にすることができる。制御されうる特性の幾つかは、バルブシートの噴霧孔での燃料の流れ、噴霧孔を出る際の噴霧の分散／霧化、燃焼室での噴霧の浸透、そしてバルブシートの先端湿潤を含む。
幾つかの従来の高圧燃料噴射器では、レーザ穿孔により噴射器の吐出端部に噴霧孔が形成されうる。レーザ穿孔プロセスでは噴霧孔の正確な位置決定および具現が可能であるが、この方法は欠点も有する。例えば、幾つかのケースで噴霧孔は円筒形状に限定されうる。加えて、噴霧孔を製作する際のわずかな誤差は、燃料原動機について最適な噴霧形態の変化につながりうる。わずかな誤差の影響は、例えば粒子発生増加の形での汚染物発生増加と、燃焼悪化による燃料原動機での効率低下とを含む。
精密かつ確実に形状および位置決定される噴霧孔を有する燃料噴射器とともに、これらの燃料噴射器を製作するための製造方法が、依然として必要である。
幾つかの態様において、高圧燃料噴射器は、バルブシートと、バルブシートに対して移動して燃料噴射器の端部に設けられる噴霧孔を開閉するバルブボデーとを有する噴霧バルブを含む。バルブシートは、ベース部分と、噴霧孔を含んでベース部分に固定されるインサートとを含む。幾つかの実施形態において、インサートは電気鋳造プロセスで製造される。この方法の利点は、穿孔など幾つかの従来方法を使用して製造できない形状、表面特徴、および／または公差を有する噴霧孔をインサート内に形成することである。噴霧孔を有するインサートを含むバルブシートは、穿孔など従来の製造方法により形成される噴霧孔を含む幾つかの高圧燃料噴射器に対して向上した燃料噴霧品質（例えば、良好な霧化、噴霧パターン等）を提供する。
噴霧孔をバルブシートに組み込むか装着するのに様々な方法が使用され、これは構想図に示されている。幾つかの実施形態は、バルブシート完成品を製作するように電気鋳造されてバルブシート構成要素に装着される独立した構成要素つまりインサートを示す。他の実施形態は、バルブシートの表面に一体的な噴霧孔を直接的に形成する電気鋳造プロセスに組み込まれるバルブシート構成要素つまりベースを示す。他の実施形態は、ベースではなくインサートに組み込まれるバルブボール密閉シートを示す。また他の実施形態は、ベースとインサートとを製作するための代替的な材料および製造プロセスの使用を含む。
幾つかの実施形態において、燃料噴射器は、燃料噴射器ハウジングと、燃料噴射器ハウジングに配設されるバルブシートとを含む。バルブシートは、内向面と、内向面と反対の外向面と、内向面と外向面との間に延在するパイロット開口部とを含む。燃料噴射器は、パイロット開口部の表面に設けられるインサートを含み、インサートは、パイロット開口部の表面を被覆して燃料噴射器の完成噴霧孔が設けられる第２表面を画定する。
幾つかの実施形態において、第２表面は非円筒形状を有する。
幾つかの実施形態において、第２表面は、完成噴霧孔での流体流の特性を制御するように構成される表面特徴を含む。
幾つかの実施形態において、パイロット開口部の表面は表面特徴を含み、インサートは、パイロット開口部の表面にインサートを保持するようにしてパイロット開口部の表面特徴と嵌合する。
幾つかの実施形態において、バルブシートは第１材料であり、インサートは、第１材料と異なる第２材料である。
幾つかの実施形態では、電気めっきプロセスを介してパイロット開口部の所定箇所にインサートが形成される。
幾つかの実施形態において、燃料噴射器を形成する方法は、第１製造プロセスを使用して燃料噴射器ハウジングの一端部に形成されるバルブシートを含む燃料噴射器ハウジングを構築することであって、バルブシートの内面とバルブシートの外面との間に延在するパイロット開口部をバルブシートが含み、パイロット開口部が第１表面を画定することと、第１製造プロセスと異なる第２製造プロセスを使用して第１表面にインサートを形成することであって、第１表面を被覆して燃料噴射器の完成噴霧孔を画定する第２表面をインサートが含むこととを含む。
幾つかの実施形態において、第２製造プロセスは電気めっきを含む。
幾つかの実施形態において、第１製造プロセスは金属粉末射出成形を含む。
幾つかの実施形態において、第１表面にインサートを形成するステップは、インサートの第２表面に非円筒形状を設けることを含む。
幾つかの実施形態において、第１表面にインサートを形成するステップは、完成噴霧孔での流体流の特性を制御するように構成される表面特徴を第２表面に設けることを含む。
幾つかの実施形態において、第１表面に表面特徴を設けるステップを方法が含み、第１表面にインサートを形成するステップは、インサートと第１表面の表面特徴との間に嵌合部を形成することを含み、嵌合部はインサートを第１表面に保持するように機能する。
幾つかの実施形態では、バルブシートが第１材料で形成されて、インサートがコーティングの形で噴霧孔の表面に設けられ、コーティングは、第１材料と異なる第２材料である。幾つかの実施形態において、噴射される燃料の噴霧特性を制御する表面特徴を噴霧孔が含むように、コーティングの塗着が制御される。
他の実施形態において、インサートはベースとは別に形成され、続く製造ステップでベースに装着される。高圧燃料噴射器内で発生される高圧に関係なくバルブシートベースとの組立構成にインサートを保持するため、後で詳述するようにインサートをベースに組み込むか装着するのに様々な構造および方法が使用されうる。
幾つかの実施形態において、インサートは、燃料噴射器内での燃料の高圧に関係なくベースとの組立構成および直接接触状態にインサートを保持するように対応のベース表面特徴と嵌合するインサート表面特徴を含む。
幾つかの実施形態において、インサートは、長手軸線を中心としたベースに対する所定の回転配向にインサートを保持するように対応のベース表面特徴と嵌合するインサート表面特徴を含む。この特徴は、燃料噴射器内で噴霧孔が適切に配向されることを保証する。
幾つかの実施形態において、ベースに形成される空所にインサートが収容され、インサートとベースとの間の境界面は、境界面に流体シールを設けるような形状を持つ。これは、燃料噴射器内での燃料の高圧に関係なくインサートとベースとの間での燃料の通過を防止する。
幾つかの実施形態において、燃料噴射器内で移動可能であって噴霧孔を開閉するバルブボデーは、環状のシール線に沿ってバルブシートと接触してこれとシールを形成し、シール線はインサートに配設される。これは、シール線がベース内に形成される幾つかの従来の燃料噴射器構成と比較可能である。
幾つかの実施形態において、インサートは、バルブボデー対向面と、バルブボデー対向面と反対にある外向面とを含む。噴霧孔はバルブボデー対向面と外向面との間に延在する。バルブボデー対向面は凹状部分を含み、バルブボデーが第１位置にある時に凹状部分とバルブボデーとの間に空所スペースが存在するように凹状部分が構成される。
燃料噴射器ノズルの噴霧パターンおよび特性を制御する噴霧孔形状を提供するインサートを有するバルブシートを設けることにより、噴霧の特性が制御され、ゆえにエンジンアウト排出物が削減されうる。
図１〜２を参照すると、高圧燃料噴射器１は、高圧下、例えば１００バール以上の圧力下の内燃エンジン（不図示）の燃焼室へのガソリンなどの燃料の噴射に使用される。燃料噴射器１は、噴霧バルブ３を一端部で支持するスリーブの形の長尺管形ハウジング２を有する。噴霧バルブ３は、バルブシート４と、バルブシート４に対して移動するバルブボデー１０とを含む。バルブシート４は、燃料噴射器１のノズルとして機能する少なくとも一つの噴霧孔８を含む。バルブボデー１０は、例えばボールの形状を有する。バルブボデー１０は、バルブシート４と当接して噴霧孔２０が閉止される第１位置（図１）と、バルブシート４から離間して噴霧孔２０が開口する第２位置（図２、破線参照）との間でハウジング２の長手軸線１４に沿って移動するようにバルブニードル１２により作動可能である。図の実施形態において、燃料噴射器１は内向き開口の燃料噴射器１である。
バルブシート４は、ベース１６と、ベース１６に固着されるインサート２６とを含む。ベース１６は、例えば溶接により燃料噴射器ハウジング２の端部に機械的に接続される。ベース１６の凹状内面１８は、ベース１６内でバルブボデー１０を案内する周方向離間の長手方向延在リブ２０を含む。バルブボデー１０は、第１位置にある時に、環状シール線６に沿って内面１８と直接接触してこれとシールを形成する。インサート２６はベース１６と協働して内面１８の一部分を画定し、バルブシート４の内面１８と外面２２との間に延在する噴霧孔８を含む。ベース１６とインサート２６とはバルブシート４を設けるように協働し、そしてバルブボデー１０のための密閉面、バルブニードル１２の案内部、燃料を霧化する噴霧孔８、燃料を噴霧孔８へ誘導するための流路が設けられる。
図３および４を参照すると、バルブシート４のベース部分１６は、例えば金属粉末射出成形（ＭＩＭ）プロセスにより単一の構成要素として製造され、組立中に噴射器ハウジング２に溶接される。成形プロセス中に、完成した噴霧孔８の必要寸法に対して拡大された噴霧孔８のための開口部１７がベース部分１６に設けられる。ベース部分１６の形成に続いて、後述する電気めっきプロセスを使用して、噴霧孔８を含むインサート２６がベース部分１６に構築される。電気めっきプロセスにより構築されるインサート２６は、ベース部分１６に確実に固着される。加えて、インサート２６に形成される噴霧孔８は精密に位置決定され、燃料の最適噴射とそれゆえエンジンの内燃室での最適燃焼とを提供する、精密に形成された複雑な幾何学形状を有しうる。電気めっきプロセスは、インサート２６をベース１６に結合する単純かつ効率的な手法を提供する一方で、高費用および／または浪費的な後処理を伴わずに高精度で形成されるバルブシート４を実現するので、有利である。
電気めっきプロセスは、完成した噴霧孔８の必要寸法に対して過大なサイズである開口部１７を含むバルブシートベース１６を設けることを含みうる。概ねロッド形状の要素３２を含む外側形状を有する基材３０が設けられ、各要素３２は個々の噴霧孔８を画定し、各要素３２は、当該の噴霧孔８の内面の形状および寸法に対応する形状および寸法を持つ外面を有する。幾つかの実施形態において、基材３０は３Ｄプリンティングプロセスを使用して構築されうる。基材３０は、各開口部１７に要素３２が配設された状態でベース１６とともに組み立てられる。各要素３２が開口部１７より小さくなるように、基材３０はベース１６に対して隙間嵌めを有する寸法を持ち、こうして開口部１７と基材３０との間に間隙が存在する。そして基材３０とベース１６との間での電気めっき層（例えば亜鉛めっき層）の塗着により、インサート２６がベース１６に形成される。基材８が組み立てられたバルブシート４を適切な電解質溶液の電気めっき槽に載置することにより、これが達成される。めっき材料で形成される金属陽極も槽に載置され、陽極とともに（陰極としての）バルブシート４を電流が通過する。その結果、間隙内の表面を含むバルブシートベース１６の表面に薄い亜鉛めっき層が形成され、最終的には間隙に亜鉛めっき材料が充填される。ベース１６に直接生成される噴霧孔８の正確な位置決定および設計がインサート２６で実現されうるように、基材３０が適切に構成されうる。
ベース１６の表面にインサート２６を生成するのに電気めっきを使用することは、詳細な部品の形成を可能にする非常に順応性のあるプロセスである。これはバッチプロセスとして実施され（例えば幾つかのバルブシート４が同時に電気めっきされ）、ゆえに効率的で信頼できる噴射器１の製作が可能である。また、噴霧孔８の位置決定を含むインサート２６の幾何学形状とともに、全体形状および／または流体誘導面特徴を含む個々の噴霧孔８の幾何学形状の変更は、他の点では製作手順を維持したままでの雌型（例えば犠牲基材３０）の変更によって容易に実行されうる。
インサート２６の形成に続いて、基材が除去される（図４）。インサートの幾何学形状に応じて、バルブシート４から基材３０を簡単に引き抜くことが可能である。他の実施形態では、基材３０が犠牲にされうる。例えば、基材３０はプラスチックで製作され、基材を溶融させてバルブシート４から焼失させるのに充分なほどバルブシート４を加熱して、インサート２６をベース１６との組立構成で残すことにより、基材３０が犠牲にされうる。
幾つかの実施形態では、電気めっきに先立って、選択されたベース１６の戦略的部分に導電性材料のコーティングが設けられる。これは例えば銀ワニスまたはグラファイト噴霧を使用して達成されうる。戦略的部分は例えば、インサート２６が形成される表面に対応しうる。加えて、基材３０は類似方式で完全または部分的にコーティングされうる。亜鉛めっき層は各ケースで、導電性材料で表面がコーティングされたベース１６および基材３０の部分に形成される。こうして噴霧孔８を含むインサート２６を用意することが、例えば絶縁材料で形成される基材３０により簡単に可能になる。他の実施形態では、導電性材料で基材３０が形成されうる。
幾つかの実施形態で、電気めっきプロセスにより形成されるインサート２６はニッケルで形成される。ニッケルは順応性があって噴射器本体の多数の材料との適合性を持つので有利である。加えて、ニッケルは良好な腐食保護を供与する。
図４に図示されている実施形態では、多数の噴霧孔８を含む単一のインサート２６がベース１６の表面に構築される。しかしながら、バルブシート４はこの構成に限定されず、幾つかの実施形態では、バルブシート４が多数のインサート２６を含みうる。例えば、バルブシート４は、ベース１６に形成される各開口部１７のための個々のインサートを含みうる。
図５を参照すると、代替的実施形態バルブシート１０４は、ベース１１６の表面に金属を直接的に付着させることにより噴霧孔８が形成されるように電気鋳造プロセスを介してベース１１６に組み込まれるインサート１２６を含むという点で、図１〜４に図示されたバルブシート４に類似している。この実施形態と以下の実施形態において、共通の要素は共通の参照番号を使用して言及される。図５のバルブシート１０４は、インサート１２６がバルブシート内面１８の大部分を占めるという点で前出の実施形態と異なっている。特に、インサート１２６は、内面１８の、シール線６の下に所在する部分となる。
加えて、インサート１２６はバルブシート外面２２まで延在せず、むしろ内面に形成される空所１２４に形成される。空所１２４の周囲はベース１１６に嵌め込まれ、これは、燃料噴射器１内の流体圧力に関係なくインサート１２６が空所内に保持されることを保証する。ベース１１６は、空所１２４と外面２２との間に延在してインサート１２６に形成される噴霧孔８と整合される予備孔１１９を含む。
図６を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２０４は、ベース２１６の表面に金属を直接的に付着させることにより噴霧孔８が形成されるように電気鋳造プロセスを介してベース２１６に組み込まれるインサート２２６を含むという点で、図５に図示されているバルブシート１０４に類似している。図５のバルブシートのように、インサート２２６は、シール線６の下に配設される内面１８の一部分となる。図６のバルブシート２０４は、噴霧孔８を含むインサート２２６が内面１８と外面２２との間で長手方向に延在するという点で、図５のバルブシート１０４と異なっている。加えて、インサート２２６の周囲は、ベース２１６に形成される相補的な表面特徴２２１（つまり傾斜突部）と係合および嵌合する形状を持つ表面特徴２２８（つまり傾斜陥部）を含む。係合した表面特徴２２１，２２８により得られる協働的嵌合は、燃料噴射器１内の流体圧力に関係なくベース２１６との組立構成にインサート２２６が保持されることをさらに保証する。
図７を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート３０４は、ベース３１６の表面に金属を直接的に付着させることにより噴霧孔８が形成されるように電気鋳造プロセスを介してベース３１６に組み込まれるインサート３２６を含むという点で、図６に図示されているバルブシート２０４に類似している。図６のインサート２２６のように、図７のインサート３２６は内面１８の一部分となり、内面１８と外面２２との間で長手方向に延在する。加えて、インサート３２６の周囲は、ベース３１６に形成される相補的な表面特徴２２１（つまり傾斜突部）と係合および嵌合する形状を持つ表面特徴２２８（つまり傾斜陥部）を含む。係合した表面特徴２２１，２２８により提供される協働的嵌合は、燃料噴射器１内の流体圧力に関係なくベース３１６との組立構成にインサート３２６が保持されることをさらに保証する。図７のインサート３２６は、シール線６を含む形状および寸法を持つという点で図６のインサート２２６と異なっている。
図６のインサート２２６のように、図７のインサート３２６は内面１８の一部分となり、内面１８と外面２２との間で長手方向に延在する。加えて、インサート３２６の周囲は、ベース３１６に形成される相補的な表面特徴２２１（つまり傾斜突部）と係合および嵌合する形状を持つ表面特徴２２８（つまり傾斜陥部）を含む。係合した表面特徴２２１，２２８により提供される協働的嵌合は、燃料噴射器１内の燃料圧力に関係なくベース３１６との組立構成にインサート３２６を保持することをさらに保証する。図７のインサート３２６は、シール線６を含む形状および寸法を持つという点で図６のインサート２２６と異なっている。
図８を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート４０４は、ベース４１６とは別に形成されてからバルブシート４０４を形成するようにベース４１６とともに組み立てられるインサート４２６を含むという点で、前述の実施形態と異なっている。インサート４２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート４２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート４２６はベース４１６に組み込まれ、締り嵌め（例えばプレス嵌めか焼き嵌め）、溶接、またはかしめを介してこれに保持される。加えて、インサート４２６の外面４２７は、空所４２４内でインサート４２６の機械的保持を行うためベース４１６に形成される空所４２４に対して相補的であってこれと協働する段状（図示）またはテーパ状（不図示）の外側形状を有する。図８に図示されている実施形態で、インサート４２６は、シール線６を含まない小型インサート（つまり単一の噴霧孔８を設けるのに充分なだけの大きさ）である。加えて、インサート４２６の外面４２７の段部またはテーパ部は、インサート４２６がバルブシート４０４の内側から組み立てられることを必要とするように構成される。例えば、図の実施形態では、内面１８に近いインサート４２６の部分は、外面２２に近いインサート４２６の部分より直径が大きい。
図９を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート５０４は、ベース５１６とは別に形成されてからバルブシート５０４を形成するようにベース５１６とともに組み立てられるインサート５２６を含むという点で、図８に図示されているバルブシート４０４に類似している。インサート５２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート５２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート５２６はベース５１６に組み込まれ、締り嵌め（例えばプレス嵌めか焼き嵌め）、溶接、またはかしめを介してこれに保持される。加えて、インサート５２６は、空所５２４内でインサート５２６の機械的保持を行うためベース５１６に形成される空所５２４に対して相補的であってこれと協働する段状（図示）またはテーパ状の外側形状を有する。図９に図示されている実施形態で、インサート５２６は多数の噴霧孔８を備えてシール線６を含むのに充分なほど大きい。加えて、インサート５２６の外面の段部またはテーパ部は、バルブシート５０４の内側からインサート５２６が組み立てられることを必要とするように構成される。すなわち、内面１８に近いインサート５２６の部分は、外面２２に近いインサート５２６の部分より直径が大きい。
図１０を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート６０４は、ベース６１６とは別に形成されてからバルブシート６０４を形成するようにベース６１６とともに組み立てられるインサート６２６を含むという点で、図８に図示されているバルブシート４０４に類似している。インサート６２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート６２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート６２６はベース６１６に組み込まれて、締り嵌め（例えばプレス嵌めか焼き嵌め）、溶接、またはかしめを介してこれに保持される。加えて、インサート６２６は、空所６２４内でインサート６２６の機械的保持を行うためバルブシート内面１８の一部分とベース６１６の空所６２４の両方に対して相補的であってこれと協働する段状（図示）またはテーパ状の外側形状を有する。図１０に図示される実施形態において、インサート６２６は多数の噴霧孔８を備えてシール線６を含むのに充分なほど大きい。加えて、インサート６２６の外面の形状は、バルブシート６０４の内側からインサート６２６が組み立てられることを必要とするように構成される。すなわち、内面１８と接触するインサート６２６の部分は空所６２４内に配設されるインサート５２６の部分より直径が大きい。
図１１を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート７０４は、ベース７１６とは別に形成されてからバルブシート７０４を形成するようにベース７１６とともに組み立てられるインサート７２６を含むという点で、図８に図示されているバルブシート４０４に類似している。インサート７２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート７２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。図８のインサート４２６と異なり、図１１のインサート７２６は均一な直径の外側形状を有し、こうしてインサート７２６の外面には段部またはテーパ部は見られない。インサート７２６は、相補的な内側形状および寸法を有するベース７１６の空所７２４に配設される。インサート７２６はベース７１６に組み込まれて、締り嵌め（例えばプレス嵌めか焼き嵌め）、溶接、またはかしめを介してこれに保持される。図１１に図示されている実施形態で、インサート７２６は多数の噴霧孔８を設けるのに充分なほど大きいが、シール線６の下に所在してこれを含まない。インサート７２６は、バルブシート７０４の内側または外側からベース７１６とともに組み立てられうる。
図１２を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート８０４は、ベース８１６とは別に形成されてからバルブシート８０４を形成するようにベース８１６とともに組み立てられるインサート８２６を含むという点で、図１１に図示されているバルブシート７０４と類似している。インサート８２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート８２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。図１１のインサート７２６のように、図１２のインサート８２６は均一な直径の外側形状を有し、こうしてインサート８２６の外面には段部またはテーパ部が見られない。インサート８２６は、相補的な内側形状および寸法を有するベース８１６の空所８２４に配設される。インサート８２６はベース８１６に組み込まれて、締り嵌め（例えばプレス嵌めか焼き嵌め）、溶接、またはかしめを介してこれに保持される。図１２に図示されている実施形態において、インサート８２６は多数の噴霧孔８を設けるのに十分な大きさであって、シール線６の上に延在してこれを含む。インサート８２６は、バルブシート８０４の内側または外側からベース８１６とともに組み立てられうる。
図１３を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート９０４は、ベース９１６とは別に形成されてからバルブシート９０４を形成するようにベース９１６とともに組み立てられるインサート９２６を含むという点で、図１１に図示されているバルブシート７０４に類似している。インサート９２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート９２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。図１３のインサート９２６は直径が不均一な円筒形の外側形状を有することにより、インサート９２６の外面は外面２２より内面１８において大きい直径を有し、二つの直径の間の移行部に肩部９２９が設けられる。インサート肩部９２９は、外面２２に面して開口する長手方向延在陥部９２９ａを含む。ベース９１６は、インサート９２６を収容する空所９２４を有する。空所９２４は、インサート９２６のものに対して相補的な形状および寸法を有する。特に、空所９２４は不均一な直径であることにより、空所９２４の内面は外面２２より内面において大きい直径を有し、二つの直径の間の移行部にはベース肩部９２５が設けられる。ベース肩部９２５は、陥部９２９ａ内に収容される突部９２５ａを有する。インサート９２６はベース８１６の空所９２４に配設され、インサート陥部９２９ａとベース突部９２５ａとの間の係合的嵌合を介してこれに保持される。係合した表面特徴９２５，９２５ａ，９２９，９２９ａにより設けられる協働的な嵌合は、燃料噴射器１内での流体圧力に関係なくインサート９２６がベース９１６との組立構成に保持されることを保証する。図１３に図示されている実施形態において、インサート９２６は多数の噴霧孔８を設けるのに充分な大きさであって、シール線６の上に延在してこれを含む。インサート９２６は、バルブシート９０４の内側からベース８１６とともに組み立てられうる。
図１４および１５を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１００４は、ベース１０１６とは別に形成されてからバルブシート１００４を形成するようにベース１０１６とともに組み立てられるインサート１０２６を含むという点で、図８に図示されているバルブシート４０４に類似している。インサート１０２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート１０２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１０２６は、長手軸線１４を中心としたベース１０１６に対する所定の回転配向でインサート１０２６を保持するように対応のベース表面特徴１０２１と嵌合するインサート表面特徴１０２８を含む。例えば、図１４および１５に図示されている実施形態において、インサート１０２６は矩形の周囲形状を有し、ベース内面１８に形成される矩形の空所１０２４内に収容される。この例で、インサート１０２６の角部は、空所１０２４の角部に対応する対応の表面特徴１０２１と嵌合する表面特徴１０２８として機能する。これらの表面特徴１０２８，１０２１の間の嵌合は、ベース１０１６に対してインサート１０２６を配向して、長手軸線１４を中心としたインサート１０２６とベース１０１６との間の相対動作を防止する。インサート１０２６とベース１０１６とは、ベース１０１６との嵌合状態にインサート１０２６を他の形で保持する追加特徴、例えば図１〜１３に関する上記の特徴を含みうるが、これらに限定されるわけではない。
図１６を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１１０４は、ベース１１１６とは別に形成されてからバルブシート１１０４を形成するようにベース１１１６とともに組み立てられるインサート１１２６を含むという点で、図１４および１５に図示されているバルブシート１００４に類似している。インサート１１２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されうるが、インサート１１２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１１２６は、長手軸線１４を中心としたベース１１１６に対する所定の回転配向にインサート１１２６を保持するように対応のベース表面特徴１１２１と嵌合するインサート表面特徴１１２８を含む。例えば、図１６に図示されている実施形態において、インサート１１２６は、ベース１１１６に形成される空所１１２４内に収容され、ベース内面１８の一部分を被覆するフランジ１１２９を含む。フランジ１１２９は、インサート表面特徴に対応する開口部１１２８を含む。開口部１１２８は、内面１８から突出してベース表面特徴に対応する柱部１１２１を収容するように構成される。この例では、柱部１１２１が開口部１１２８と嵌合し、これによりインサート１１２６がベース１１１６に対して配向され、長手軸線１４を中心としたベース１１１６に対する相対動作が防止される。インサート１１２６およびベース１１１６は、インサート１０２６をベース１０１６との嵌合状態に他の形で保持する追加特徴、例えば図１〜１３に関する上記の特徴を含むが、これらに限定されるわけではない。
図１７および１８Ａ〜１８Ｂを参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１２０４は、ベース１２１６とは別に形成されてからバルブシート１２０４を形成するようにベース１２１６とともに組み立てられるインサート１２２６を含むという点で、図８に図示されているバルブシート４０４に類似している。インサート１２２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルから形成されうるが、インサート１２２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１２２６はベース１２１６の空所１２２４に組み込まれて締り嵌め（例えばプレス嵌めか焼き嵌め）、溶接、またはかしめを介してこれに保持される。一つの噴霧孔８のみが示されているが、インサート１２２６は、所望の幾何学形状を有する多数の噴霧孔８を含みうる。図の実施形態において、インサート１２２６の外面のテーパ部は、インサート１２２６がバルブシート１２０４の内側から組み立てられうることを必要とするように構成される。すなわち、内面１８に近いインサート１２２６の部分は、外面２２に近いインサート１２２６の部分よりも直径が大きい。しかしながら、インサート１２２６は、バルブシート１２０４の内側からの挿入を必要とする形状に限定されない。加えて、インサート１２２６とベース１２１６との間の境界面は、流体シールを境界面に設けるような形状を持つ。特に、境界面では、第１線形部分１２２１ａと、角度θで第１線形部分１２２１ａに隣接する第２線形部分１２２１ｂとをベース１２１６が含む。角度θは鈍角として図示されているが、これに限定されず、例えば鋭角であってもよい。第１線形部分１２２１と第２線形部分１２２１ｂとの交点は、境界面に流体シールを設けるようにインサート１２２６の対向面と嵌合するシールエッジ１２２１ｃを画定する。すなわち、インサート１２２６が空所１２２４にプレス嵌め（「くさび留め」）されると、境界面に設けられる非整合のテーパ部がインサート１２２６を所定箇所に係止し、シールエッジ１２２１ｃに沿って液密シールを設ける。図１８Ａは、隣接する非線形部分１２２１ａ，１２２１ｂをベース１２１６が含むことを示しているが、これらの特徴が代替的にベース１２１６ではなくインサート１２２６に設けられうる（図１８Ｂ）ことは言うまでもない。
図１９を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１３０４は、ベース１３１６とは別に形成されてからバルブシート１３０４を形成するようにベース１３１６とともに組み立てられるインサート１３２６を含むという点で、上述の実施形態と異なっている。インサート１３２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート１３２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１３２６は、噴霧孔８が形成された中央部分１３２８と、中央部分１３２８と一体的であって長手軸線１４に垂直な方向に中央部分１３２８から外向きに突出するクリップ部分１３２９とを含む。
インサート１３２６がベース１３１６とともに組み立てられると、中央部分１３２８がベース１３１６の対応の空所１３２４に収容されて、クリップ部分１３２９は外面２２と当接する。幾つかの実施形態において、クリップ部分１３２９は、中央部分１３２８から径方向外向きに延出する一つ以上の「フィンガ」（例えば細い延出部）を含みうる。例えば、クリップ部分１３２９は、ベース１３６１の終端部１３１６ａを被覆する径方向延在部分１３２９ａと、ベース１３１６の横側１３１６ｂの一部分を被覆する長手方向延在部分１３２９ｂとを含みうる。長手方向延在部分１３２９ｂは、ベース横側１３１６ｂに形成される溝部１３２１まで延出してこれと嵌合する内向き突出部分１３２９ｃを終端とする。
幾つかの実施形態では、組立中に、内向き突出部分１３２９ｃがベース終端部１３１６ａを通過して溝部１３２１と嵌合できるように、クリップ部分１３２９が弾性的に伸張しうる。他の実施形態では、長手方向延在部分１３２９ｂが外向き拡開構成で形成され、組立中に、長手方向延在部分１３２９ｂが横側１３１６ｂへ内向きに変形するように圧延プロセスが実施される。いずれのケースでも、組立後に、内向き突出部分１３２９ｃと溝部１３２１との嵌合を介してインサート１３１６がベース１３１６に保持される。図１９に図示されている実施形態において、インサート１３２６はシール線６を含まない。加えて、インサート１３２６はベース１３１６の外側から組み立てられるように構成される。
図２０を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１４０４は、ベース１４１６とは別に形成されてからバルブシート１４０４を形成するようにベース１４１６とともに組み立てられるインサート１４２６を含むという点で、図１９に図示されているバルブシート１３０４に類似している。インサート１４２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート１４２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１４２６は、噴霧孔８が形成されたプレート部分１４２８と、プレート部分１４２８と一体的であって長手軸線１４に平行な方向にプレート部分１４２８の周囲から突出するクリップ部分１４２９とを含む。
インサート１４２６がベース１４１６とともに組み立てられると、プレート部分１４２８はベース１４１６の終端部１４１６ａと当接し、クリップ部分１４２９はベース１４１６の横側１４１６ｂと当接する。幾つかの実施形態において、クリップ部分１４２９は、プレート部分１４２８から軸方向に延出する一つ以上の「フィンガ」（例えば細い延出部）を含みうる。例えば、クリップ部分１４２９は、ベース１４１６の横側１４１６ｂの一部分を被覆する長手方向延在部分１４２９ｂを含みうる。長手方向延在部分１４２９ｂは、ベース横側１４１６ｂに形成される溝部１４２１まで延出してこれと嵌合する内向き突出部分１４２９ｃを終端とする。幾つかの実施形態では、組立中に、内向き突出部分１４２９ｃがベース終端部１４１６ａを通過して溝部１４２１と嵌合できるようにクリップ部分１４２９が弾性的に伸張しうる。他の実施形態において、長手方向延在部分１４２９ｂは外向き拡開構成で形成され、組立中に、長手方向延在部分１４２９ｂが横側１４１６ｂへ内向きに変形するように圧延プロセスが実施される。いずれのケースでも、組立後に、内向き突出部分１４２９ｃと溝部１４２１との嵌合を介してインサート１４１６がベース１４１６に保持される。図２０に図示されている実施形態において、インサート１４２６はシール線６を含まない。加えて、インサート１４２６はベース１４１６の外側から組み立てられるように構成される。
図２１を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１５０４は、溝部１４２１を含まずにベース１４１６が形成されて、インサート１４２６のクリップ部分１４２９の内向き突出部分１４２９ｃがバルブシートベース１４１６の肩部１４２５と嵌合できるのに充分な長さで長手方向延在部分１４２９ｂが設けられることを除いて、図２０に図示されているバルブシート１４０４に類似している。この実施形態において、インサート１４１６とベース１４１６との間には任意で環状シール１５０２が設けられうる。
図２２を参照すると、別の代替実施形態バルブシート１６０４は、内向き突出部分１４２９ｃがねじ接続またはバヨネット接続を介して溝部１４２１と嵌合するように構成されることにより、インサート１４１６がツイスト動作を使用してベース１４１６とともに組み立てられる、および／または、ツイストロックまたはカムロック機構を介してベース１４１６に固定されることを除いて、図２０に図示されているバルブシート１４０４に類似している。この実施形態において、インサート１４１６とベース１４１６との間には任意で環状シール１５０２が設けられうる。
図２３を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１７０４は、ベース１７１６とは別に形成されてからバルブシート１７０４を形成するようにベース１７１６とともに組み立てられるインサート１７２６を含む。インサート１７２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート１７２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１７２６は、ベース１７１６の終端部１７１６ａと同じ形状および寸法を有してベース１７１６の終端部１７１６ａと当接するプレートである。ベース１７１６に組み込まれる特徴に押圧されることにより、インサート１７２６はベース１７１６との組立構成に保持される。例えば、図２３に図示されている実施形態において、ベース１７１６の終端部１７１６ａは、終端部１７１６ａから長手方向に突出する柱部または環状リング１７２１を含む。柱部または環状リング１７２１は、インサート１７２６の対向面１７２９に形成される単数または複数の対応の開口部１７２８にプレス嵌めか締り嵌めで収容される。
図２４を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１８０４は、ベース１８１６とは別に形成されてからバルブシート１８０４を形成するようにベース１８１６とともに組み立てられるインサート１８２６を含む。インサート１８２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート１８２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１８２６は、ベース１８１６の終端部１８１６ａよりも小さい周囲寸法を有してベース１８１６の終端部１８１６ａと当接するプレートである。ベース１８１６に組み込まれる特徴に押圧されることにより、インサート１８２６はベース１８１６との組立構成に保持される。例えば、図２４に図示されている実施形態において、ベース１８１６の終端部１８１６ａは単数または複数の開口部１８２１を含み、一方でインサート１８２６の対向面１８２９は、ベース１８１６に向かって長手方向に突出する柱部または環状リング１８２８を含む。単数または複数のベース開口部１８２１は、プレス嵌めか締り嵌めで対応の柱部または環状リング１８２８を収容する。
図２５を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート１９０４は、ベース１９１６とは別に形成されてからバルブシート１９０４を形成するようにベース１９１６とともに組み立てられるインサート１９２６を含む。インサート１９２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート１９２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート１９２６は、ベース１９１６の終端部１９１６ａよりも大きい周囲寸法を有するプレートである。加えて、インサート１９２６の周縁部に沿ってリム１９２８が形成される。リム１９２８は、インサート１９２６の対向面１９２９からベース１９１６に向かって長手方向に突出する。インサート対向面１９２９はベース１９１６の終端部１９１６ａと当接し、ベース１９１６の終端部１９１６ａはプレス嵌めか公差嵌めでリム１９２８に収容される。ゆえに、ベース１８１６に組み込まれる特徴に押圧されることにより、インサート１９２６はベース１９１６との組立構成に保持される。幾つかの実施形態では、溶接部１９２３がリム１９２８とベース１９１６との間に設けられ、これはベース１９１６との組立構成にインサート１９２６が保持されることをさらに保証する。
図２６を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２００４は、ベース２０１６とは別に形成されてからバルブシート２００４を形成するようにベース２０１６とともに組み立てられるインサート２０２６を含む。インサート２０２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート２０２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２０２６は、ベース２０１６の終端部２０１６ａと同じ周囲形状および寸法を有してベース２０１６の終端部２０１６ａと当接するプレートである。ベース２０１６に組み込まれる特徴に押圧されることにより、インサート２０２６がベース２０１６との組立構成に保持される。例えば、図２６に図示されている実施形態において、ベース２０１６の終端部２０１６ａは単数または複数の開口部２０２１を含み、一方でインサート２０２６の対向面２０２９は、ベース２０１６に向かって長手方向に突出する柱部または環状リング２０２８を含む。単数または複数のベース開口部２０２１は、プレス嵌めか締り嵌めで対応の柱部または環状リング２０２８を収容する。
図２７を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２０１４は、ベース２１１６とは別に形成されてからバルブシート２１０４を形成するようにベース２１１６とともに組み立てられるインサート２１２６を含む。インサート２１２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート２１２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２１２６は、ベース２１１６の終端部２１１６ａよりも小さい周囲寸法を有してベース２１１６の終端部２１１６ａと当接するプレートである。ベース２１１６に組み込まれる特徴に押圧されることにより、インサート２１２６がベース２１１６との組立構成に保持される。例えば、図２７に図示されている実施形態において、ベース２１１６の終端部２１１６ａは中央開口部２１２１を含み、一方でインサート２１２６の対向面２１２９は、ベース２１１６に向かって長手方向に突出する中央突部２１２８を含む。ベース中央開口部２１２１は、プレス嵌めか締り嵌めでインサート中央突部２１２８を収容する。幾つかの実施形態では、インサート２１２６の周縁部２１２３とベース終端部２１１６ａとの間に溶接部２１２３が設けられ、これはインサート２１２６がベース２１１６との組立構成に保持されることをさらに保証する。
図２８を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２２０４は、ベース２２１６とは別に形成されてからバルブシート２２０４を形成するようにベース２２１６とともに組み立てられるインサート２２２６を含む。インサート２２２６は予穿設開口部２２１７を含み、電気めっきプロセスにおいて予穿設開口部に噴霧孔８が直接形成される。図の実施形態において、インサート２２２６は、ベース２２１６の終端部２２１６ａのものより小さい周囲寸法を有してベース２２１６の終端部２２１６ａと当接するプレートである。インサート２２２６は、溶接部２２２３によりベース２１１６との組立構成に保持される。
図２９を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２３０４は、ベース２３１６とは別に形成されてからバルブシート２３０４を形成するようにベース２３１６とともに組み立てられるインサート２３２６を含む。インサート２３２６は一つ以上の噴霧孔（不図示）を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート２３２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成には限定されない。インサート２３２６の周面２３２７は、空所２３２４内でインサート２３２６の機械的保持を行うためにベース２３１６に形成された空所２３２４に対して相補的であってこれと協働するテーパ状の外側形状を有する。例えば、内面１８に近いインサート２３２６の部分は、外面２２に近いインサート２３２６の部分より直径が大きい。加えて、インサート２３２６の外向面２３２９はベース２３１６の終端部２３１６ａと同一平面にある。インサート２３２６はシール線６を含まない。また、インサート２３２６は、バルブボデーが第１（嵌着）位置にある時にインサート２３２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状内向面２３２５を有する。間隙ｇは、噴射器使用中のコークス形成の削減という結果を生じうる。幾つかの実施形態において、インサート２３２６の周囲とベース２３１６との間に溶接部（不図示）が設けられ、これはベース２３１６との組立構成にインサート２３２６が保持されることをさらに保証する。
図３０を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２４０４は、ベース２４１６とは別に形成されてからバルブシート２４０４を形成するようにベース２４１６とともに組み立てられるインサート２４２６を含む。インサート２４２６は一つ以上の噴霧孔（不図示）を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート２４２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２４２６の周面２４２７は、空所内２４２４でインサート２４２６の機械的保持を行うためベース２４１６の空所２４２４の形状および寸法に対して相補的であってこれと協働する形状および寸法を有する。例えば、インサート２４２６はプレス嵌めか公差嵌めを介して空所２４２４内に保持されうる。加えて、インサート２４２６の外向面２４２９はベース２４１６の終端部２４１６ａと同一平面にある。インサート２４２６はシール線６を含まない。また、インサート２４２６は、バルブボデーが第１（嵌着）位置にある時にインサート２４２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状内向面２４２５を有する。間隙ｇは噴射器使用中のコークス形成の削減を結果的に生じる。幾つかの実施形態では、溶接部（不図示）がインサート２４２６の周囲とベース２４１６との間に設けられ、これはベース２４１６との組立構成にインサート２４２６が保持されることをさらに保証する。
図３１を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２５０４は、ベース２５１６とは別に形成されてからバルブシート２５０４を形成するようにベース２５１６とともに組み立てられるインサート２５２６を含む。インサート２５２６は一つ以上の噴霧孔（不図示）を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート２５２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２５２６はベース２５１６の終端面２５１６ａと当接するプレートであり、インサート２５２６の周縁部２５２７は、ベース２５１６の終端面２５１６ａの形状および寸法と同じである形状および寸法を有する。この実施形態において、インサート２５２６は溶接部２５２３を介してベース２５１６の終端面２５１６ａに保持されうる。図２９に図示されている実施形態において、インサート２５２６はシール線６を含まない。また、インサート２５２６は、バルブボデーが第１（嵌着）位置にある時にインサート２５２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状陥部２５２５を有する。間隙ｇは、噴射器使用中のコークス形成の削減という結果を生じうる。
図３２を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２６０４は、ベース２６１６とは別に形成されてからバルブシート２６０４を形成するようにベース２６１６とともに組み立てられるインサート２６２６を含む。インサート２６２６は一つ以上の噴霧孔（不図示）を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されうるが、インサート２６２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２６２６のものに対して相補的な形状および寸法を有するベース２６１６の空所２６２４へインサート２６２６を挿入することにより、インサート２６２６がベース２６１６とともに組み立てられる。空所２６２４へのインサート２６２６の挿入に続いて、空所２６２４の周囲に沿ってベース２６１６の終端面２６１６ａにかしめプロセスが適用される。例えば、幾つかの実施形態では、ポンチ（不図示）が表面２６１６ａに押し当てられ、その結果、終端面２６１６ａの部分がインサート２６２６の外面へ変形される。別の例において、図の実施形態では、終端面２６１６ａから外向きに突出するタブ２６２１が、インサート２６２６の外面の上に折り曲げられる（図では矢印で指示）ように変形されうる。ゆえに、インサート２６２６はベース２６１６の変形部分を介してベース２６１６との組立構成に保持される。
図３２に図示されている実施形態において、インサート２６２６はシール線６を含む。また、インサート２６２６は、バルブボデーが第１（嵌着）位置にある時にインサート２６２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状内向面２６２５を有する。間隙ｇは、噴射器使用中にコークス形成を削減する結果を生じうる。
図３３を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２７０４は、ベース２７１６とは別に形成されてからバルブシート２７０４を形成するようにベース２７１６とともに組み立てられるインサート２７２６を含む。インサート２７２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されうるが、インサート２７２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２７２６はベース２７１６の終端面２７１６ａと当接するプレートであり、インサート２７２６の周縁部２７２７は、ベース２７１６の終端面２７１６ａの形状および寸法と同じである形状および寸法を有する。この実施形態において、インサート２７２６は溶接部２７２３を介してベース２７１６の終端面２７１６ａに保持されうる。インサート２７２６はシール線６を含まない。また、インサート２７２６は両側で平坦であるので、バルブボデーが第１（嵌着）位置にある時にインサート２７２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状陥部をインサート２７２６は有していない。しかしながら、インサート２７２６とベース２７１６とは、バルブシート内面１８に隣接して配設されるマニホルド空所２７２４を備えるように構成される。例えば、マニホルド空所２７２４は、ベース２７１６の予穿設開口部２７１７より大きい寸法を有してインサート２７２６のベース対向面に形成される陥部２７２８を含みうる。マニホルド空所２７２４は各噴霧孔８と連通し、間隙ｇと類似のやり方で噴射器使用中のコークス形成の削減という結果を生じる。
図３４を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２８０４は、ベース２８１６とは別に形成されてからバルブシート２８０４を形成するようにベース２８１６とともに組み立てられるインサート２８２６を含む。図において、インサート２８２６は長手軸線１４を中心として対称的であるが、インサート２８２６の半分のみが示されている。インサート２８２６は一つ以上の噴霧孔（不図示）を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート２８２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート２８２６は、ベース２８１６の終端部２８１６ａより小さい周囲寸法を有して、ベース２８１６の終端部２８１６ａと当接するプレートであり、こうしてインサート２８２６はベース２８１６の終端部２８１６ａに対して外向きに突出する。締り嵌め、溶接、ねじ嵌合、かしめ、または他の変形等を介したものを含めて、上述の構造または方法のうち一つ以上によりベース２８１６との組立構成にインサート２８２６が保持される。インサート２８２６はシール線６を含まない。加えて、インサート２８２６は、バルブボデー１０が第１（嵌着）位置にある時にインサート２８２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状内向面２８２５を有する。間隙ｇは噴射器使用中のコークス形成の削減という結果を生じうる。
図３５を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート２９０４は、ベース２９１６とは別に形成されてからバルブシート２９０４を形成するようにリテーナ２９４０を使用してベース２９１６とともに組み立てられるインサート２９２６を含む。インサート２９２６は一つ以上の噴霧孔（不図示）を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されうるが、インサート２９２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成には限定されない。インサート２９２６はベース２９１６の空所２９２４に配設される。インサート２９２６の周面２９２７は、空所２９２４のものに対して相補的である形状および寸法を有する。幾つかの実施形態において、インサート２９２６はプレス嵌めか公差嵌めを介して空所２９２４内に保持されうる。インサート２９２６が空所２９２４内に確実に保持されることをさらに保証するのにリテーナ２９４０が使用される。リテーナ２９４０はインサート２９２６の周囲を囲繞して、例えば溶接によりこれに固定される。リテーナ２９４０は、ベース２９１６の終端部２９１６ａと当接して、例えば溶接（溶接部２９２３参照）によりこれに機械的に接続されるバルブシート対向面２９４２を有する。加えて、インサート２９２６は、バルブボデー１０が第１（嵌着）位置にある時にインサート２９２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹状内向面２９２５を有する。間隙ｇは、噴射器使用中のコークス形成の削減という結果を生じうる。
図３６を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート３００４は、ベース３０１６とは別に形成されてからバルブシート３００４を形成するようにリテーナ３０４０を使用してベース３０１６とともに組み立てられるインサート３０２６を含む。インサート３０２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されうるが、インサート３０２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート３０２６は、ベース３０１６の空所３０２４に配設される平坦なプレートである。インサート３０２６の周面３０２７は、空所３０２４のものに対して相補的である形状および寸法を有する。幾つかの実施形態において、インサート３０２６はプレス嵌めか公差嵌めを介して空所３０２４内に保持されうる。リテーナ３０４０は、インサート３０２６が空所３０２４内に確実に保持されることをさらに保証するのに使用される。リテーナ３０４０は、ベース終端部３０１６ａと当接するとともに中央開口部３０４６を有する端面３０４２を含む。中央開口部３０４６は、流体放出を可能にするのに充分大きく、またリテーナ３０４０がインサート３０２６を空所３０２４内に保持できるのに充分小さい寸法を持つ。リテーナ３０４０は、端面３０４２から突出するとともに、ベース３０１６の横側３０１６ｂの一部分を囲繞してこれを被覆する側壁３０４４を含み、例えばねじ山境界面（図示）、カムロック境界面（不図示）、バヨネット境界面（不図示）、または他のツイスト係止境界面により横側３０１６ｂに固定される。
図３７を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート３１０４は、ベース３１１６とは別に形成されてからバルブシート３１０４を形成するようにリテーナ３１４０を使用してベース３１１６とともに組み立てられるインサート３１２６を含む。インサート３１２６は、電気めっきにより噴霧孔８が形成された予穿設孔を有する平坦なプレートである。インサート３１２６は、ベース３１１６の空所３１２４に配設される。インサート３１２６の周面３１２７は、空所３１２４のものに対して相補的である形状および寸法を有する。ベース３１１６は、噴霧孔８と整合される予穿設孔３１１９を含み、こうして燃料が燃料噴射器１から流出できる。幾つかの実施形態において、インサート３１２６はプレス嵌めか公差嵌めを介して空所３１２４内に保持されうる。リテーナ３１４０は、インサート３１２６が空所３１２４内に確実に保持されることをさらに保証するのに使用される。リテーナ３１４０は、インサート３１２６に対して内向きの箇所でベース内面１８に溶接される環状部材でありうる。リテーナ３１４０はバルブシートおよびシール線６を画定し、流体が噴霧孔８を通過するための中央開口部３１４６も含む。
図３８を参照すると、別の代替的実施形態バルブシート３２０４は、ベース３２１６とは別に形成されてからバルブシート３２０４を形成するようにベース３２１６とともに組み立てられるインサート３２２６を含む。インサート３２２６は一つ以上の噴霧孔８を含み、電気鋳造プロセスにおいてニッケルで形成されるが、インサート３２２６はこの材料または電気鋳造プロセスによる形成に限定されない。インサート３２２６は、ベース３２１６の終端面３２１６ａと当接するプレートであり、インサート３２２６の周縁部３２２７は、ベース３２１６の終端面３２１６ａの形状および寸法と同じである形状および寸法を有する。この実施形態において、インサート３２２６は溶接部３２２３を介してベース３２１６の終端面３２１６ａに保持されうる。この実施形態において、ベース３２１６は、インサート内面３２２５がバルブシートを画定してシール線６を含むのに充分なほど先端が切除されている。加えて、インサート内面３２２５は、バルブボデーが第１（嵌着）位置にある時にインサート３２２６とバルブボデー１０との間に間隙ｇを設ける凹所を含む。間隙ｇは、噴射器使用中のコークス形成の削減という結果を生じうる。
図３９を参照すると、噴射器４０００は、管形ハウジング４００２が前出の実施形態よりもバルブシート終端部４０１６ａに向かって長手方向にさらに延在する代替的なバルブシート４００４を含む。この図で、像の右側は従来の噴射器構成を表し、一方で像の左側は噴射器４０００を表す。噴射器４０００において、ベース４０１６はハウジング４００２に囲繞され、インサート４０２６（噴射孔は不図示）はベース４０１６の終端部４０１６ａとハウジング４００２とに固着されている。インサート４０２６は模式的に図示されており、前出の実施形態のいずれかの特徴またはこれらの組み合わせを使用して構成されうる。
図４０を参照すると、噴射器４１００は、管形ハウジング４１０２が前出実施形態よりもバルブシート終端部４１１６ａに向かって長手方向にさらに延在する代替的なバルブシート４１０４を含む。この図で、像の右側は従来の噴射器構成を表し、一方で像の左側は噴射器４１００を表す。噴射器４１００ではベースが省略され、インサート４１２６はシール線６とともに噴射孔（不図示）を含むバルブシートとなる。インサート４１２６はハウジング４１０２の終端部４００２ａに固着される。インサート４１２６は図の構成に限定されず、前出の実施形態のいずれかの特徴またはその組み合わせを使用して構成されうる。
図４１を参照すると、噴射器４２００は、菅形ハウジング４２０２が噴射器４２００の終端部まで延在する代替的なバルブシート４２０４を含む。噴射器４２００では、ベース４２１６とインサート４２２６とはハウジング４２０２に囲繞され、インサート４０２６（噴霧孔は不図示）はベース４２１６の終端部４２１６ａに固着される。幾つかの実施形態において、ベース４２１６はハウジング４２０２にプレス嵌めされうる。インサート４２２６は図の構成に限定されず、前出の実施形態のいずれかの特徴またはその組み合わせを使用して構成されうる。図４１に示されているアセンブリは、多数の単純な構成要素で製作されうる。
バルブシートベース（すべての実施形態）は本願では金属粉末射出成形プロセスにより製造されるものとして記載されているが、バルブシートベースはこのプロセスによる製造に限定されない。例えば、幾つかの実施形態において、バルブシートベースは鍛造または機械加工されうる。バルブシートベースを形成するのに使用される材料は、特定の用途の要件のみにより限定される。
インサート（すべての実施形態）は本願では金属で形成されるものとして記載されているが、インサートは金属による形成に限定されず、代替的に非金属、例えばプラスチックまたはセラミックから製作されうる。
図１〜４１に関して本願で記載された特徴は、バルブシートベースとバルブシートインサートとの間に信頼できる固着接続を有する高圧燃料噴射器を形成するように、個々に、または組み合わせで使用されうる。
燃料噴射器およびバルブシートの選択的な例示的実施形態が幾らか詳細に上で記載されている。燃料噴射器およびバルブシートを明示するのに必要だと考えられる構造のみがここに記載されていることが理解されるべきである。他の従来構造と、燃料噴射器およびバルブシートの付随的および補助的な構成要素の構造は、当業者には既知であって理解されていると推定される。また、燃料噴射器およびバルブシートの実施例が上に記載されているが、燃料噴射器およびバルブシートは上に記載された実施例に限定されず、請求項に提示される燃料噴射器およびバルブシートから逸脱することなく様々な設計変更が行われうる。
１ 高圧燃料噴射器
２ 燃料噴射器ハウジング
４，１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４，７０４，８０４，９０４，１００４，１２０４，１３０４，１４０４，１５０４，１６０４，１７０４，１８０４，１９０４，２００４，２１０４，２２０４，２３０４，２４０４，２５０４，２６０４，２７０４，２８０４，２９０４，３００４，３１０４，３２０４，４００２，４１０４ バルブシート
６ シール線
８ 噴霧孔
１０ バルブボデー
１２ バルブニードル
１４ 長手軸線
１６，１１６，２１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６，８１６，９１６，１０１６，１１１６，１２１６，１２１６’，１３１６，１４１６，１７１６，１８１６，１９１６，２０１６、２１１６，２２１６，２３１６，２４１６，２５１６，２６１６，２７１６，２８１６，２９１６，３０１６，３１１６，３２１６，４０１６，４２１６ ベース
１７，１１２８，１７２８，１８２１，２０２１ 開口部
１８ ベース部分の凹状内面
２０ リブ
２２ バルブシートの外面
２６，１２６，２２６，３２６，４２６，５２６，６２６，７２６，８２６，９２６，１０２６，１１２６，１２２６，１２２６’，１３２６，１４２６，１７２６，１８２６，１９２６，２０２６，２１２６，２２２６，２３２６，２４２６，２５２６，２６２６，２７２６，２８２６，２９２６，３０２６，３１２６，３２２６，４０２６，４１２６，４２２６ インサート
３０ 基材
１１９ 予備孔
１２４，４２４，５２４，６２４，７２４，８２４，１０２４，１１２４，１２２４，１３２４，２３２４，２４２４，２６２４，２７２４，２９２４，３０２４，３１２４ 空所
２２１，１０２１ 相補的表面特徴
２２８，１０２８ 表面特徴
４２７ 外面
１１２１ 柱部
１１２９ フランジ
１２２１ａ，１２２１ａ’，１２２１ｂ，１２２１ｂ’ 非線形部分
１２２１ｃ，１２２１ｃ’ シールエッジ
１３１６ａ，１４１６ａ，１７１６ａ，１８１６ａ，１９１６ａ，２０１６ａ，２１１６ａ，２２１６ａ，２５１６ａ，２６１６ａ，２９１６ａ，３０１６ａ，４００２ａ，４０１６ａ，４１１６ａ 終端部
１３１６ｂ，１４１６ｂ，３０１６ｂ 横側
１３２１，１４２１ 溝部
１３２８ 中央部分
１３２９，１４２９ クリップ部分
１３２９ａ 径方向延在部分
１３２９ｂ，１４２９ｂ 長手方向延在部分
１３２９ｃ，１４２９ｃ 内向き突出部分
１４２５ 肩部
１４２８ プレート部分
１５０２ 環状シール
１７２１，１８２８，２０２８，２１２８ 環状リング
１７２９，１８２９，１９２９，２０２９，２１２９ 対向面
１９２３，２１２３，２２２３，２５２３，２７２３，３２２３ 溶接部
１９２８ リム
２２１７，２７１７ 予穿設開口部
２３２５，２４２５，２９２５ 凹状内向面
２３２７，２４２７，３０２７，３１２７ 周面
２３２９，２４２９ 外向面
２５２５ 凹状陥部
２５２７，２７２７，２８２７ 周縁部
２６２１ タブ
２７１６ａ，２８１６ａ 終端面
２９４０，３０４０，３１４０ リテーナ
２９４２ バルブシート対向面
３０４２ 端面
３０４４ 側壁
３０４６，３１４６ 中央開口部
３１１９ 予穿設孔
３２２５ インサート内面
４０００，４１００，４２００ 噴射器
２ 燃料噴射器ハウジング
４，１０４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４，７０４，８０４，９０４，１００４，１２０４，１３０４，１４０４，１５０４，１６０４，１７０４，１８０４，１９０４，２００４，２１０４，２２０４，２３０４，２４０４，２５０４，２６０４，２７０４，２８０４，２９０４，３００４，３１０４，３２０４，４００２，４１０４ バルブシート
６ シール線
８ 噴霧孔
１０ バルブボデー
１２ バルブニードル
１４ 長手軸線
１６，１１６，２１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６，８１６，９１６，１０１６，１１１６，１２１６，１２１６’，１３１６，１４１６，１７１６，１８１６，１９１６，２０１６、２１１６，２２１６，２３１６，２４１６，２５１６，２６１６，２７１６，２８１６，２９１６，３０１６，３１１６，３２１６，４０１６，４２１６ ベース
１７，１１２８，１７２８，１８２１，２０２１ 開口部
１８ ベース部分の凹状内面
２０ リブ
２２ バルブシートの外面
２６，１２６，２２６，３２６，４２６，５２６，６２６，７２６，８２６，９２６，１０２６，１１２６，１２２６，１２２６’，１３２６，１４２６，１７２６，１８２６，１９２６，２０２６，２１２６，２２２６，２３２６，２４２６，２５２６，２６２６，２７２６，２８２６，２９２６，３０２６，３１２６，３２２６，４０２６，４１２６，４２２６ インサート
３０ 基材
１１９ 予備孔
１２４，４２４，５２４，６２４，７２４，８２４，１０２４，１１２４，１２２４，１３２４，２３２４，２４２４，２６２４，２７２４，２９２４，３０２４，３１２４ 空所
２２１，１０２１ 相補的表面特徴
２２８，１０２８ 表面特徴
４２７ 外面
１１２１ 柱部
１１２９ フランジ
１２２１ａ，１２２１ａ’，１２２１ｂ，１２２１ｂ’ 非線形部分
１２２１ｃ，１２２１ｃ’ シールエッジ
１３１６ａ，１４１６ａ，１７１６ａ，１８１６ａ，１９１６ａ，２０１６ａ，２１１６ａ，２２１６ａ，２５１６ａ，２６１６ａ，２９１６ａ，３０１６ａ，４００２ａ，４０１６ａ，４１１６ａ 終端部
１３１６ｂ，１４１６ｂ，３０１６ｂ 横側
１３２１，１４２１ 溝部
１３２８ 中央部分
１３２９，１４２９ クリップ部分
１３２９ａ 径方向延在部分
１３２９ｂ，１４２９ｂ 長手方向延在部分
１３２９ｃ，１４２９ｃ 内向き突出部分
１４２５ 肩部
１４２８ プレート部分
１５０２ 環状シール
１７２１，１８２８，２０２８，２１２８ 環状リング
１７２９，１８２９，１９２９，２０２９，２１２９ 対向面
１９２３，２１２３，２２２３，２５２３，２７２３，３２２３ 溶接部
１９２８ リム
２２１７，２７１７ 予穿設開口部
２３２５，２４２５，２９２５ 凹状内向面
２３２７，２４２７，３０２７，３１２７ 周面
２３２９，２４２９ 外向面
２５２５ 凹状陥部
２５２７，２７２７，２８２７ 周縁部
２６２１ タブ
２７１６ａ，２８１６ａ 終端面
２９４０，３０４０，３１４０ リテーナ
２９４２ バルブシート対向面
３０４２ 端面
３０４４ 側壁
３０４６，３１４６ 中央開口部
３１１９ 予穿設孔
３２２５ インサート内面
４０００，４１００，４２００ 噴射器
Claims (12)
- 燃料噴射器であって、
燃料噴射器ハウジングと、
前記燃料噴射器ハウジングに配設されるバルブシートであって、内向面と、前記内向面と反対の外向面と、前記内向面と前記外向面との間に延在するパイロット開口部とを含むバルブシートと、
前記パイロット開口部の表面に設けられるインサートであって、前記パイロット開口部の前記表面を被覆して燃料噴射器の完成噴霧孔が設けられる第２表面を画定するインサートと、
を包含する燃料噴射器。 - 前記第２表面が非円筒形状を有する、請求項１記載の燃料噴射器。
- 前記完成噴霧孔での流体流の特性を制御するように構成される表面特徴を前記第２表面が含む、請求項１記載の燃料噴射器。
- 前記パイロット開口部の前記表面が表面特徴を含み、前記パイロット開口部の前記表面に前記インサートを保持するようにして前記インサートが前記パイロット開口部の前記表面特徴と嵌合する、請求項１記載の燃料噴射器。
- 前記バルブシートが第１材料であって、前記インサートが前記第１材料と異なる第２材料である、請求項１記載の燃料噴射器。
- 電気めっきプロセスを介して前記パイロット開口部の所定箇所に前記インサートが形成される、請求項１記載の燃料噴射器。
- 燃料噴射器を形成する方法であって、
第１製造プロセスを使用して、燃料噴射器ハウジングの一端部に形成されるバルブシートを含む燃料噴射器ハウジングを構築することであって、前記バルブシートの内面と前記バルブシートの外面との間に延在するパイロット開口部を前記バルブシートが含み、前記パイロット開口部が第１表面を画定することと、
第１製造プロセスとは異なる第２製造プロセスを使用して前記第１表面にインサートを形成することであって、前記第１表面を被覆して前記燃料噴射器の完成噴霧孔を画定する第２表面をインサートが有することと、
を包含する方法。 - 前記第２製造プロセスが電気めっきを含む、請求項７記載の方法。
- 前記第１製造プロセスが金属粉末射出成形を含む、請求項８記載の方法。
- 前記第１表面にインサートを形成する前記ステップが、前記インサートの前記第２表面に非円筒形状を設けることを含む、請求項７記載の方法。
- 前記第１表面にインサートを形成する前記ステップが、完成噴霧孔での流体流の特性を制御するように構成される表面特徴を前記第２表面に設けることを含む、請求項７記載の方法。
- 前記第１表面に表面特徴を設けるステップをさらに包含し、前記第１表面にインサートを形成する前記ステップが、前記インサートと第１表面の前記表面特徴との間に嵌合部を形成することを含み、前記第１表面に前記インサートを保持するように前記嵌合部が機能する、請求項７記載の方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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-
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