流体通道中的一者或两者和阀体52内形成的第三流体通道之间的流体连通。第三流体通道可以在阀构件58的第一位置处与第一通道流体连通，并且阀构件58在第二位置处与第二阀座56相接触，以阻断第一通道和第三通道之间的流体连通。电致动器50与阀构件58连接，使其在第一位置和第二位置之间以常规方式移动。
[0017]现参照图3，示出了阀组件36的放大视图，图中更详细地展示了某些特征。各种不同的阀座和阀门配置均在本发明的范围之内，在实际的实施策略中，第一阀座54和第二阀座56分别可以包括锥形阀座。阀构件58可以包括第一阀座接触面72和第二阀座接触面74，配置成分别在阀构件58的第一位置和第二位置处与第一阀座54和第二阀座56接触。同样，在实际的实施策略中，第一阀座54和第二阀座56分别可以限定一个较大的锥形，而第一阀座接触面72和第二阀座接触面74分别可以限定一个较小的锥形。在此设计中，第一阀座54和第二阀座56与对应的表面72和74在第一位置和第二位置处的接触包括锥形阀座54和56的“刃口 ”在表面72和74上冲击所形成的线状接触图案。此布置方式也可以颠倒，使阀座所限定的锥形较小，而阀座接触面所限定的锥形较大，并且由阀构件形成冲击刃口。如本文中进一步所述，由于阀组件36断裂，该接触图案将易于发生改变。在另一些其它实施例中，也可以使用本领域已知的板式和球阀式布置的阀座和阀构件。
[0018]现同样参照图4，示出了阀构件58和阀体52的详细放大视图，因为它们可能出现在阀构件58与阀座54相接触、从而阻断本文所述的第一和第二流体通道之间的流体连通之处。如上所述，阀座54和表面72之间的接触可以包括在第一位置处阀构件58和阀体52之间的接触所形成的密封接口 66处的线状接触图案。从图4的图示中应当理解的是，密封接口 66处的线状接触图案通常可以是圆形，并从第一和第二位置之间的阀构件58的往复运动方向相垂直方向的平面内的表面72上的阀构件58附近开始延伸。
[0019]如上所述，根据本发明而对阀部件进行涂覆的独特策略被视为用于延长使用寿命。为此，每个阀座54和56以及阀构件58均可以包括在第一位置处通过接触而形成的密封接口 66内以及在第二位置处通过阀构件58和阀座56之间的接触而形成的类似密封接口内设置的多层涂层64。在阀组件38内相接触的阀座和阀构件可以进行类似的涂覆处理。阀体52可以由第一金属基底60形成，阀构件58可以由第二金属基底62形成。在一个实施例中，基底60和62可以由相同的材料组成，可以是具有约55 (HRC量度)或更大洛氏硬度的硬化钢材料。多层涂层64可以具有粘结于对应的第一或第二金属基底60或62上的金属氮化物基层68，以及金属氮化物外层70。通过触针的偏转而以常规的方式测定时，用于粘附基层68的每个基底60和62的表面粗糙度可以具有大约0.0001毫米的平均粗糙度(Ra)。如本文中所采用的，术语“大约”可以在常规的舍入情况下被理解为位数一致的有效数字。因而，“大约55”是指从54.5至55.4，“大约0.1”是指从0.05至0.14。对于比值，“大约1:1”是指从0.5: I至1.4: I的比值。
[0020]基层68可以具有较大的硬度，使得基层68相对耐受第一位置处阀构件58和阀座54之间的冲击，并在燃料系统12中的阀组件36工作期间限制阀构件58和阀座54的磨损。阀座56的磨损可以类似地进行限制。外层70可以具有较小的硬度，使得外层70相对不耐受冲击，并因此而变形，以便在燃料系统12中的阀组件36断裂期间将密封接口 66放大。阀座56处的密封接口将类似地进行放大。在一个实际的实施策略中，阀构件58和阀座54上的涂层64的厚度为大约0.005毫米至大约0.020毫米，基层68的厚度与外层70的厚度的比值为大约1:1至大约1: 10。
[0021]基层68的较大硬度在整个基层68上可以是均匀，而外层70的较小硬度在整个外层70上可以是不均匀的，使得外层70在邻近基层68的向内位置处最硬，并过渡到与基层68相隔的暴露的向外位置的最软处。在一些实施例中，所使用的层数可能大于两层。第一基底和第二基底60和62的钢的硬度可以比向外位置处的外层70的较小硬度小。在外层70的最柔软部分处，外层70的硬度可以大约为基底材料60和62的硬度的3倍，尽管本
【发明内容】
并不局限于此。涂层64的硬度可以为大约13千兆帕斯卡至大约30千兆帕斯卡。考虑到这些一般性参数，应该理解的是基底60和62相对较硬，外层70相对更硬，且最硬部分邻近并通常邻接基层68，最软部分在其最远的暴露位置处。基层68是所有当中最硬的。这些一般性的特征被认为是使阀构件58和阀体52的材料作为一个整体而起作用，以耐受本文进一步讨论的工作期间的各种形式的损坏。涂层64的沉积可以通过单一批次的物理气相沉积而发生，不同层的沉积具有不同的参数。
[0022]在实际的实施策略中，基层68和外层70分别由过渡金属氮化物形成，基层68的过渡金属含量可以低于外层70的过渡金属含量。较软外层70的硬度可以如上所述而反向渐变，使过渡金属含量从邻近基层68的向内位置向向外位置渐变，以获得此特性。形成基层68和外层70的过渡金属氮化物可以包括氮化铬。基层68中铬与氮的比值可以大约为2: I或更小，外层70中铬与氮的比值可以大约为9: I或更小。其它金属特别是过渡金属，可以提供不同于氮化铬的特性，例如与金属基底的粘附性，但这仍然在本发明的范围之内。
[0023]工业实用性
[0024]如上所述，本发明的学说可以应用于内燃机的燃料系统内的阀组件中，以限制阀损坏。在燃料系统中的工作期间，以及在阀组件断裂期间，限制可能发生的阀损坏。许多耐磨的硬涂层等往往易碎。据观察，在涂有硬质材料涂层的某些阀组件断裂期间，相对较脆的涂层材料可能发生破裂和/或分层，导致阀构件和阀座之间的金属与金属相接触。因此，阀构件和阀座中至少一者的金属基底可能经由阀构件和阀座之间的分层后冲击而过度压紧，导致阀构件移动距离增大，从而导致性能下降和/或故障。保护涂层的分层还可能产生意料之内的结果，硬碎肩颗粒使金属基底腐蚀，并由于此种碎肩颗粒混入金属基底中而导致其变形。由碎肩引起的腐蚀和变形可能导致阀门密封问题，或引起其它相关问题。
[0025]本发明被认为是通过本文所公开的独特涂层而解决这些问题及其它相关问题。为此，外层70可以具有相对更多的金属感或延展性，作为缓冲层以抵抗夹在相接触的阀表面之间的碎肩造成的冲击。这往往具有在相对较硬和耐磨的基层中抑制裂纹产生和扩展的效果。此外，外层易于塑性变形，以将阀部件之间的密封接口从刃口或线状接触图案转变成扩大的带状或表面接触图案，从而分散后续冲击力。
[0026]现大体参照图4、图5以及图6，图4示出了阀构件58和阀座54，因为它们可能在初次投入使用时和断裂之前出现。阀构件58已经从第一位置移动到第二位置，其中，如本文所述，在第一位置处燃料系统12中的第一燃料通道和第二燃料通道通过阀座54流体连通，在第二位置处阀构件58与阀座54相接触以阻断流体连通。如图4所示，在第二位置处，阀构件58对阀座54的冲击力可以从较软外层70传输至较硬基层68，并从基层68传输至对应的金属基底60或62内。在图4所示的阶段，涂层64或对应的金属基底60和62仅发生极小的变形或尚未发生变形。针对阀构件58和阀座52之间的额外冲击，外层70可以塑性变形，使得密封接口 66经由后续冲击而扩大。在图5中，可以注意到阀构件58和阀座54任一者上的涂层64已经开始发生一些塑性变形，而金属基底62自身也开始发生轻微的塑性变形。
[0027]在图6中，示出了阀构件58和阀体52，因为它们可能大约在断裂之后出现。阀构件58和阀体54中任一者上的外层70已经进一步塑性变形，使得密封接口 66具有带状接触形状。至少在阀构件58上，外层70已经塑性变形至相对较大的程度，基层68已经塑性变形至相对中等的程度，而基底62已经塑性变形至相对较小的程度。阀构件58的移动距离从图4状态到图6状态可能增加了大约0.005毫米或更小。对于类似的但未涂层的阀构件以及涂层失效的阀构件，所观察到的移动距离增加达0.080毫米且可能更大。
[0028]也可以注意到，在图6中，阀构件58上的基层68内已经形成了多个裂纹100。可以认为，较硬基层和较软基层之间的过渡可以通过涂层64经由较软外层70为了响应冲击而发生的变形而抑制裂纹扩展，以防为了响应冲击力的传输而导致基层68失效。尽管预期在断裂期间防止较硬基层的失效，但应认识到根据如上的讨论，根据本发明，也可以在断裂之后的使用过程中防止涂层中较硬基层的失效。对于阀组件36上的已涂层部件即金属基底的损坏，可以经由其基层68通过防止碎