特表 2024-504649 ガスインジェクタおよびガスインジェクタの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-01

(54)【発明の名称】ガスインジェクタおよびガスインジェクタの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F02M 61/04 20060101AFI20240125BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20240125BHJP

   F02M 61/16 20060101ALI20240125BHJP

   F02M 69/46 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

F02M61/04 G

F02M21/02 S

F02M61/16 P

F02M69/46 A

F02M61/16 F

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023542954

(86)(22)【出願日】2021-12-01

(85)【翻訳文提出日】2023-09-13

(86)【国際出願番号】 EP2021083788

(87)【国際公開番号】W WO2022152456

(87)【国際公開日】2022-07-21

(31)【優先権主張番号】102021200392.3

(32)【優先日】2021-01-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100161908

【弁理士】

【氏名又は名称】藤木 依子

(72)【発明者】

【氏名】ミューラー，マーティン

【テーマコード（参考）】

3G066

【Ｆターム（参考）】

3G066AB05

3G066AC07

3G066AC10

3G066BA49

3G066CE22

(57)【要約】

本発明は、気体燃料を吹き込むためのガスインジェクタ（１）であって、電機子（２０）、内側磁極（２１）、およびコイル（２２）を備えた磁気アクチュエータ（２）と、弁座（９０）の傍らでのガス経路（１４）を解放および閉止する閉鎖要素（３）であって、電機子（２０）が閉鎖要素（３）と接続されている、閉鎖要素（３）と、ガスインジェクタ（１）内のチャンバを密閉するための少なくとも１つの封止器具であって、可撓性封止手段（５１、５２）および封止手段（５１、５２）と接続された少なくとも１つの剛性中間要素（７１）を含む、少なくとも１つの封止器具とを含み、少なくとも１つの中間要素（７１）が、ガスインジェクタ（１）のさらなる構成要素と溶接されており、可撓性封止手段（５１、５２）および中間要素（７１）が少なくとも１つの第１の材料から作製されており、さらなる構成要素が少なくとも表面では第２の材料を有し、かつ可撓性封止手段（５１、５２）および中間要素（７１）の少なくとも１つの第１の材料が第２の材料とは異なっている、ガスインジェクタ（１）に関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体燃料を吹き込むためのガスインジェクタ（１）であって、
－ 電機子（２０）、内側磁極（２１）、およびコイル（２２）を備えた磁気アクチュエータ（２）と、
－ 弁座（９０）の傍らでのガス経路（１４）を解放および閉止する閉鎖要素（３）であって、前記電機子（２０）が前記閉鎖要素（３）と接続されている、閉鎖要素（３）と、
－ 前記ガスインジェクタ（１）内のチャンバを密閉するための少なくとも１つの封止器具であって、可撓性封止手段（５１、５２）および前記封止手段（５１、５２）と接続された少なくとも１つの剛性中間要素（７１）を含む、少なくとも１つの封止器具とを含み、
－ 前記少なくとも１つの中間要素（７１）が、前記ガスインジェクタ（１）のさらなる構成要素と溶接されており、
－ 前記可撓性封止手段（５１、５２）および前記中間要素（７１）が少なくとも１つの第１の材料から作製されており、前記さらなる構成要素が少なくとも表面では第２の材料を有し、かつ前記可撓性封止手段（５１、５２）および前記中間要素（７１）の前記少なくとも１つの第１の材料が前記第２の材料とは異なっている、ガスインジェクタ（１）。

【請求項2】

前記可撓性封止手段（５１、５２）が前記中間要素（７１）と溶接されている、請求項１に記載のガスインジェクタ。

【請求項3】

前記第１の材料が、水素脆化に対して前記第２の材料より耐性がある、請求項１または２に記載のガスインジェクタ。

【請求項4】

－ 前記第１の材料がオーステナイト鋼であり、
－ かつ／または前記第２の材料が少なくとも表面では硬化された鋼である、請求項１から３のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。

【請求項5】

前記中間要素（７１）と前記さらなる構成要素との溶接によって生じた溶融領域が、好ましくは隣り合う熱影響ゾーンも、特にレーザによる溶融（７２）によってオーステナイト化されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。

【請求項6】

前記可撓性封止手段（５１、５２）では最薄部で壁厚（５３）が定義されており、前記中間要素（７１）では最薄部で厚さ（７４）が定義されており、前記厚さ（７４）が前記壁厚（５３）の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、特に好ましくは少なくとも５倍である、請求項１から５のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。

【請求項7】

前記可撓性封止手段（５１、５２）がベローズである、請求項１から６のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。

【請求項8】

－ 中間リングとして形成された前記中間要素（７１）が前記閉鎖要素（３）と溶接されており、
－ かつ／または中間リングとして形成された前記中間要素（７１）が案内スリーブ（１２）と溶接されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。

【請求項9】

前記封止器具が、前記ガスインジェクタ（１）内の潤滑剤チャンバを密閉するために配置されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のガスインジェクタ。

【請求項10】

特に請求項１から９のいずれか一項に記載のガスインジェクタ（１）の製造方法であって、前記ガスインジェクタ（１）内のチャンバを密閉するために、可撓性封止手段（５１、５２）と接続されている剛性中間要素（７１）が、前記ガスインジェクタ（１）のさらなる構成要素と溶接され、前記可撓性封止手段（５１、５２）および前記中間要素（７１）が少なくとも１つの第１の材料から、前記さらなる構成要素が少なくとも表面では第２の材料を有し、前記少なくとも１つの第１の材料が前記第２の材料とは異なる、製造方法。

【請求項11】

前記中間要素（７１）と前記さらなる構成要素との溶接によって生じた溶融領域が、好ましくは隣り合う熱影響ゾーンも、前記溶接の後、好ましくはレーザによる表面付近の溶融（７２）とそれに続く冷却によって処理される、請求項１０に記載の製造方法。

【請求項12】

前記溶融が、２μｍ～１００μｍ、好ましくは５μｍ～３０μｍの溶融深さで実施される、請求項１１に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に内燃機関用の、気体燃料、特に水素または天然ガスなどを吹き込むためのガスインジェクタに関する。ガスインジェクタは、特に給気管に吹き込むかまたは燃焼室内に直接吹き込むために設計されている。本発明はガスインジェクタの製造方法をさらに示す。

【背景技術】

【0002】

ガスインジェクタは、先行技術から様々な形態で知られている。ガスインジェクタにおける問題領域は、原理的に、吹き込むべき媒体が気体であるので、例えばガソリンまたはディーゼル燃料を噴射する燃料インジェクタでは可能であるような、媒体による潤滑が不可能なことにある。これにより、液体燃料用の燃料インジェクタに比べて、動作中に過度の摩耗が発生する。

【発明の概要】

【0003】

請求項１の特徴を有する本発明による気体燃料を吹き込むためのガスインジェクタは、ガスインジェクタ内のチャンバがどのように可撓性封止手段によって高い動作信頼性で密閉され得るかを示す。ガスインジェクタ内のこのチャンバの方は、潤滑剤チャンバとして使用することができ、したがってガス経路に対して潤滑剤を密閉し得る。チャンバ、特に潤滑剤チャンバ内には、好ましくはガスインジェクタの可動部品、例えば電機子が配置されている。ここで紹介しているガスインジェクタは、電機子、内側磁極、およびコイルを備えた磁気アクチュエータを含む。電機子は閉鎖要素と接続されており、したがって閉鎖要素は磁気アクチュエータによって動かすことができる。閉鎖要素は、ガスインジェクタの弁座の傍らでのガス経路を解放および閉止するために配置および形成されている。このために電機子は、閉鎖要素と直接的または間接的に機械的に接続されており、それによりガスインジェクタの開放および／または閉鎖のための動きを可能にする。ガスインジェクタ内には少なくとも１つの封止器具が設けられている。この封止器具は、ガスインジェクタ内のチャンバを密閉するために形成および配置されている。ガスインジェクタ内のこのチャンバは、前述の潤滑剤チャンバであることが好ましい。単一の封止器具は、１つの可撓性封止手段および少なくとも１つの剛性中間要素を有する。少なくとも１つの中間要素は、ガスインジェクタの「さらなる構成要素」と溶接されている。本発明の枠内では、肉薄の可撓性封止手段は、中間要素とだけ接続されていればよく、特に溶接されていればよく、中間要素がさらなる構成要素と溶接されるので、封止手段とこのさらなる構成要素の間の直接的な溶接は行われない。この場合、水素脆化に関する利点を達成するため、材料選択に注意が払われるべきである。すなわち、封止手段および中間要素のための材料を「第１の材料」と呼ぶ。これに関し中間要素および封止手段は、同じ「第１の材料」から作製することができるか、または２つの異なる「第１の材料」を有し得る。封止手段および中間要素の材料（第１の材料）が、ここで使用される「第２の材料」とは異なることが重要である。中間要素が溶接されるさらなる構成要素は、少なくとも表面ではこの第２の材料を有し、特に全体的に第２の材料から作製されている。

【0004】

従属請求項は本発明の好ましい発展形態を示す。
特に、少なくとも１つの第１の材料が、水素脆化に対して第２の材料より耐性があることが企図されている。第１の材料は特にオーステナイト鋼である。つまり中間要素も可撓性封止要素もオーステナイト鋼から作製されていることが好ましく、これに関しては、これら両方の要素に対して２つの異なるまたは２つの同じオーステナイト鋼が使用され得る。オーステナイト鋼は、ニッケルクロム鋼とも呼ばれる。詳しくは、ニッケルおよびクロムが十分な量で鋼に添加されると、結晶構造がオーステナイトに変化する。これに関し、特にニッケル含有量が十分に大きいことに注意が払われ、なぜならそれが、水素脆化に対する耐性を改善すると同時にオーステナイト構造を維持するからである。水素脆化は、特に材料が水素に曝される場合に発生する脆性破壊または脆性亀裂形成の形態を表す。水素脆化に対するより悪い耐性は、特に、水素の影響に起因する、より大きな亀裂進展速度を表す。

【0005】

中間要素が溶接されるさらなる構成要素は少なくとも表面では硬化されている。特に、さらなる構成要素は少なくとも表面ではマルテンサイト組織または析出硬化組織を有する。つまりさらなる構成要素には、特に硬化熱処理によって少なくとも表面にマルテンサイト組織を得ているマルテンサイト鋼が使用されることが好ましい。しかし、さらなる構成要素がまた他のやり方で、例えば析出硬化により、硬度を改善させていてもよい。

【0006】

中間要素と封止手段との間の溶接時には、２つのオーステナイト鋼が相互に溶接されるだけであり、したがってここでは溶接継目の溶融領域に混合組織は生じず、したがってここでは水素脆化の危険はない。中間要素とさらなる構成要素との間の溶接継目では、溶接がここでは相対的に大きな接合幅でロバスト性に実施され得るので、この領域では特に水素脆化による限定的な強度低下は容認され得るため、マルテンサイトの混合組織またはその他の部分的に硬化された混合組織が容認される。これは特に、中間要素が可撓性封止手段よりはるかに大きな体積で、特により厚く実施され得ることによって可能である。

【0007】

可撓性封止手段は、特に金属製である。可撓性封止手段は、特に金属ベローズ、金属膜、または金属チューブである。可撓性封止手段には特にオーステナイト鋼が使用され、なぜならこの材料は変形させやすく、水素含有燃料の場合に水素脆化を示さないからである。

【0008】

剛性中間要素は、好ましくは閉じたリング形である。剛性中間要素は、可撓性封止手段と固定接続されているか、または可撓性封止手段と一体的に作製されている。好ましくは、剛性中間要素が可撓性封止手段と溶接されていることが企図される。

【0009】

封止器具は、好ましくは、可撓性封止手段の両側にそれぞれ１つの剛性中間要素を有する。少なくとも１つの中間要素が、ガスインジェクタの「さらなる構成要素」と溶接されている。封止器具が２つの中間要素を有する場合、好ましくは、この剛性中間要素の両方がそれぞれガスインジェクタの「さらなる構成要素」と溶接されている。これは特に２つの異なる「さらなる構成要素」であり、なぜなら可撓性封止手段は、ガスインジェクタの互いに相対運動可能な２つの構成要素の間で密閉するべきだからである。

【0010】

「さらなる構成要素」、例えばガスインジェクタ内の閉鎖要素または案内スリーブは、たいていはマルテンサイトに硬質化された材料または析出硬化された材料（第２の材料）から作製されており、これにより少なくとも表面では相応の（例えばマルテンサイト）組織を有する。この材料は、耐摩耗性なのでこれらの構成要素に特に適している。ただしこの硬化された材料は、水素原子が存在すると脆化し得る。ここで開示されている中間要素なしでは、オーステナイトの可撓性封止手段とさらなる構成要素との溶接時に、溶接の溶融領域および隣接する熱影響ゾーン内で混合組織が生じるであろうし、この混合組織には、特に相対的に肉薄な封止手段に基づき、水素脆化することで亀裂が入り得る。可撓性封止手段とさらなる構成要素との間での中間要素の使用が、相対的に肉薄の封止手段をさらなる構成要素と直接溶接せざるを得ないことを回避する。

【0011】

中間要素とさらなる構成要素との溶接時に、溶接によって生じる溶融領域では混合組織が生じる。この混合組織は、隣り合う熱影響ゾーンでも生じ得る。この溶融領域は、特に隣り合う熱影響ゾーンも、表面付近のレーザ溶融により、侵入してくる水素に対してよりロバスト性にされていることが好ましい。これは本発明による方法の枠内で詳細に説明する。

【0012】

可撓性封止手段の壁厚はその最薄部で定義されている。中間要素でも同様に最薄部で、中間要素の厚さが定義されている。特に、中間要素の厚さはガスインジェクタの長手軸に対して垂直に測定される。好ましくは、中間要素の厚さが、封止手段の壁厚の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、特に好ましくは少なくとも５倍であることが企図されている。これにより、中間要素とさらなる構成要素との間の溶接の十分に大きな接合幅が保証され得る。

【0013】

さらに、中間要素の長さはガスインジェクタの長手軸に対して平行に定義されている。この長さは、好ましくは少なくとも１ｍｍ、特に好ましくは少なくとも３ｍｍである。
中間要素は、特にリング形で、ガスインジェクタの長手軸に同軸に配置されている。特に、中間要素はそのリング形の内面で、中間要素が溶接されるさらなる構成要素に載っている。

【0014】

ガスインジェクタは、既に述べたように閉鎖要素を有し、この閉鎖要素は、磁気アクチュエータによって閉位置と開位置の間を往復運動可能である。少なくとも１つの中間要素がこの閉鎖要素と溶接されていることが好ましい。

【0015】

ガスインジェクタはさらに案内スリーブを有し得る。この案内スリーブは、ガスインジェクタの弁ハウジングに対して位置固定されている。特に、案内スリーブは弁ハウジングと直接的または間接的に接続されている。例えば、案内スリーブは弁体と溶接されている。弁体は他方で弁ハウジングおよび／または内側磁極と溶接されている。

【0016】

閉鎖要素は、案内スリーブを貫通しており、案内スリーブ内で直線運動可能に案内されている。案内スリーブ内に、例えばコイルばねとして形成された復元要素があることが好ましい。復元要素は、閉鎖要素を開放プロセス後に再び閉状態に復元するために形成されている。

【0017】

少なくとも１つの中間要素が案内スリーブと溶接されていることが好ましい。特に、封止器具は、１つの可撓性封止手段および両端にそれぞれ１つの剛性中間要素を含む。一方の中間要素は閉鎖要素と溶接されており、もう一方の中間要素は案内スリーブと溶接されている。

【0018】

ガスインジェクタはさらに内装体を有し得る。この内装体は、例えば、閉鎖要素の動きを減速させるための、ガスインジェクタ内の制動機構の収容に役立つ。内装体内に少なくとも１つの潤滑剤チャネルが形成されていてもよい。内装体は、好ましくは弁ハウジングに対して位置固定されており、例えば内装体はガスインジェクタの本体と溶接されている。この本体は他方で弁ハウジングと溶接されていてもよい。それに加えてまたはその代わりに内装体は磁気アクチュエータの磁気ハウジングと溶接されていてもよい。この内装体の領域内にさらなる封止器具が設けられていることが好ましい。このさらなる封止器具の少なくとも１つの剛性中間要素が内装体と溶接されていることが好ましい。

【0019】

内装体上では、末端部材が直線運動可能に案内されていてもよい。さらなる封止器具が、さらなる剛性中間要素によって末端部材と溶接されていることが好ましく、したがってさらなる封止器具は２つの剛性中間要素を有し、この中間要素の一方は内装体と、もう一方の中間要素は末端部材と溶接されている。これら両方の中間要素の間に可撓性封止手段が延びる。

【0020】

本発明はさらにガスインジェクタの製造方法に関する。これは特に前述のガスインジェクタである。この方法では、ガスインジェクタ内のチャンバ、とりわけ潤滑剤チャンバの密閉が行われる。このために、可撓性封止手段と接続されている剛性中間要素が、ガスインジェクタのさらなる構成要素と溶接される。可撓性封止手段および中間要素は「第１の材料」から、さらなる構成要素は「第２の材料」から作製されている。本発明によるガスインジェクタの枠内で説明したように、両方の材料は互いに異なっている。特に、剛性中間要素および可撓性封止手段はオーステナイト鋼から作製されており、さらなる構成要素は、少なくともその表面ではマルテンサイト組織を有するか、または析出硬化された材料である。

【0021】

この方法では最初に、可撓性封止手段が、少なくとも１つ、好ましくは２つの中間要素と溶接されることが特に好ましい。その後、この１つの中間要素または両方の中間要素と、それぞれ帰属のさらなる構成要素との溶接が行われる。

【0022】

中間要素とさらなる構成要素との溶接時に、溶接により、溶融領域および隣り合う熱影響ゾーンが生じる。これに関し、中間要素はオーステナイト鋼から作製されており、さらなる構成要素は少なくとも表面では硬化されているので、溶融領域内では、場合によっては熱影響ゾーン内でも、混合組織が生じる。この方法の枠内では、溶接の後に溶融領域の、場合によってはまた隣り合う熱影響ゾーンの、表面付近の溶融によって処理され、好ましくはオーステナイト化される。表面付近の溶融は、好ましくはレーザによって行われる。この溶融の後に、コントロールされた冷却が行われることが好ましい。この冷却プロセス中も、レーザによって入熱を行うことができ、これによりオーステナイト化のための所望の冷却速度が制御され得る。この表面付近のレーザ溶融により、また組織を均質化でき、残留応力を低減でき、かつ炭素割合を減らせる。拡張された溶接領域のこの処理により、少なくとも部分的にはオーステナイト化も生じ、このオーステナイト化が、処理された領域の水素ロバスト性を高める。これにより水素が中へと拡散する可能性が低下する。

【0023】

特に、この溶融は２μｍ～１００μｍ、とりわけ５μｍ～３０μｍの溶融深さで行われる。
溶接によって生じた溶融領域も隣り合う熱影響ゾーンも、中間要素内にもさらなる構成要素内にも広がっている。それに応じて、好ましくは、オーステナイト化のための表面付近の溶融が、中間要素の領域内でもさらなる構成要素の領域内でも行われることが企図されている。

【0024】

以下に、本発明の１つの例示的実施形態を添付の図面を参照しながら詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】１つの例示的実施形態に基づく本発明によるガスインジェクタの概略的な断面図である。

【図2】図１の本発明によるガスインジェクタの前方の一区間を示す図である。

【図3】図２で印をつけた細部ＩＩＩの詳細図である。

【図4】図１の本発明によるガスインジェクタの後方の一区間を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に、図１～図４を参照しながら本発明の好ましい１つの例示的実施形態に基づくガスインジェクタ１を詳細に説明する。図１と、図２～図４で見えていることとが示すように、気体燃料を注入するためのガスインジェクタ１は、閉鎖要素３を動かす磁気アクチュエータ２を含む。閉鎖要素３は、ガスインジェクタ１の長手軸４０に沿って延びる。示した例示的実施形態では、閉鎖要素３は外向きに開く。これらの図では、これに関し閉状態が示されている。

【0027】

磁気アクチュエータ２は電機子２０を含み、電機子２０は電機子ボルト２４で閉鎖要素３に当接する。磁気アクチュエータ２は、内側磁極２１、コイル２２、および磁気ハウジング２３をさらに含み、磁気ハウジング２３は磁気アクチュエータ２の磁気帰還を保証する。

【0028】

ガスインジェクタは、気体燃料が供給される後方の接続部を備えた本体７をさらに含む。本体７に弁ハウジング８が固定されている。弁ハウジング８内に磁気アクチュエータ２がある。弁ハウジング８に弁体９がつながり、弁体９の自由端に弁座９０が設けられており、弁座９０内で、閉鎖要素３が気体燃料用の通路を解放および閉止する。弁体９の縁には、気体燃料用の相応の吐出口を備えたヘッド１１がある。

【0029】

弁体９内に案内スリーブ１２があり、案内スリーブ１２に内側磁極２１および弁ハウジング８が溶接されている。案内スリーブ１２は、閉鎖要素３に対する第１の可撓性封止要素５１、特にベローズによって密閉されている。閉鎖要素３は、案内スリーブ１２を貫通し、案内スリーブ１２内で直線運動可能に案内されている。案内スリーブ１２の内部には、閉鎖要素３のための、コイルばねとして形成された復元要素１０が、閉鎖要素３を開放プロセス後に再び図１に示した閉状態に復元するために存在する。

【0030】

磁気ハウジング２３は内装体１３と溶接されている。内装体１３は本体７と溶接されている。内装体１３は、末端部材１５に対する第２の可撓性封止要素５２、とりわけベローズによって密閉されている。末端部材１５は、内装体１３の縁で直線運動可能に案内されており、弾性平衡要素１６、とりわけコイルばねにより、内装体１３の方向に予応力をかけられている。

【0031】

両方の可撓性封止要素５１、５２は、内側にある潤滑剤チャンバを密閉し、この潤滑剤チャンバ内で閉鎖要素３および電機子２０が移動する。
図１では、ガスインジェクタ１を通るガス経路１４が概略的に示されており、ガス経路１４は潤滑剤チャンバの外側を走る。このガス経路１４は、本体７で始まり、弁ハウジング８を通って磁気アクチュエータ２の径方向外側を走り、弁体９を経て弁座９０に至る。ガスインジェクタ１の開放時には、気体燃料が磁気アクチュエータ２の外周および開いた弁座９０を通過して燃焼室または給気管内に流入する。したがって閉鎖要素３は、弁座９０の傍らでのガス経路１４を解放し、およびこれを閉止する。

【0032】

ガスインジェクタ１は制動機構６をさらに有する。制動機構６は、内装体１３内に差し込まれた制動ボルト６０上の制動ばね６１を含む。制動案内要素６２は、電機子ボルト２４を案内し、したがって電機子ボルト２４は制動ボルト６０と動作接続し得る。この制動機構６は、ガスインジェクタ１の閉鎖プロセス時に、閉鎖要素３を電機子２０ともども減速させる役割を有する。

【0033】

図２は、第１の可撓性封止要素５１を備えた前方の領域でのガスインジェクタ１を示す。図３は、図２で印をつけた細部ＩＩＩを示す。これらの図が示すように、第１の可撓性封止要素５１はその両端でそれぞれ中間要素７０と溶接されている。溶接継目が、符号７１を付されて概略的に描き込まれている。第１の可撓性封止要素５１はその両方の中間要素７０と一緒に、外側にあるガス経路１４に対して内側にある潤滑剤チャンバを密閉するための封止器具を構成する。

【0034】

第１の封止手段５１および両方の中間要素７０はそれぞれオーステナイト鋼から作製されている。第１の可撓性封止手段５１はベローズである。両方の中間要素７０は閉じたリングである。

【0035】

図２では左に示されている中間要素７０は、閉鎖要素３上に設置され、閉鎖要素３と溶接されている。閉鎖要素３は、マルテンサイト組織または析出硬化組織を有する。それに応じて、中間要素７０と閉鎖要素３との間の溶接継目７１の形成時には、溶融領域および隣り合う熱影響ゾーン７２内で、例えばマルテンサイトとの混合組織が生じる。したがってこの溶融領域および熱影響ゾーン内では、溶接の後、表面付近の溶融７２とそれに続く冷却が、オーステナイト化のために実施されることが好ましい。

【0036】

この表面付近のレーザ溶融により、また組織を均質化でき、残留応力を低減でき、かつ炭素割合を減らせる。拡張された溶接領域のこの処理により、少なくとも部分的にはオーステナイト化も生じ、このオーステナイト化が、処理された領域の水素ロバスト性を高める。これにより水素が中へと拡散する可能性が低下する。

【0037】

図２は、右の領域内で中間要素７０と案内スリーブ１２との溶接を示す。案内スリーブ１２もマルテンサイト組織または析出硬化組織を有し、したがって溶接継目７１の溶融領域および隣り合う熱影響ゾーン内では混合組織が生じ、この混合組織もまた、表面付近の溶融７２によってオーステナイト化されている。

【0038】

図３は、第１の封止手段５１が壁厚５３を有することを詳細図で示す。長手軸４０に対して垂直に、中間要素７０の厚さ７４が定義されている。長手軸４０に対して平行に、中間要素７０の長さ７５が定義されている。厚さ７４は、一般部分で解説したように、壁厚５３の少なくとも２倍であることが好ましい。

【0039】

図４は、第２の可撓性封止手段５２を備えたガスインジェクタ１の一部分を示す。この第２の可撓性封止手段５２も、同様にそれぞれ閉じたリング形に形成された２つの中間要素７０と一緒に封止器具を構成する。

【0040】

図４が示すように、一方の中間要素７０は内装体１３と溶接されている。もう一方の中間要素７０は末端部材１５と溶接されている。特に、ここでもまた両方の中間要素７０および第２の封止手段５２はオーステナイト鋼製である。内装体１３および／または末端部材１５はマルテンサイト組織または析出硬化組織を有する。

【0041】

図４は、両方の中間要素７０が、溶接継目７１を介してさらなる構成要素、詳しくは内装体１３または末端部材１５と溶接されていることを概略的に明らかにする。見やすくするためにここでは熱影響ゾーンが図示されていないが、ここでも、好ましくは、溶融領域および熱影響ゾーンが、表面付近の溶融７２とそれに続く冷却とによってオーステナイト化されることが企図されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】