(57)【要約】  本発明は、内燃エンジンのための吸排気バルブ配置であって、少なくとも一の通路開口部（６）を有しかつシリンダーヘッド（５）内で回転するようシャフト（７）により駆動可能に配置されるバルブディスク（４）を有し、シリンダーヘッド（５）が、バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）上面に割り当てられたバルブシート（８）を有し、少なくともポートが、少なくとも一の通路開口部（６）により、バルブディスク（４）の回転動作の間周期的に露出され再び閉じ、バルブディスク（４）とバルブシート（８）がシャフト（７）から出発してカーブを描いた経路で、または次第に小さくなる角度を描いた経路でバルブディスク（４）の底の方向へ及んでいる前記吸排気バルブ配置に関する。本発明に従い、バルブディスク（４）が弾性的に曲げることができ、それによって回転動作の間バルブディスク（４）がそらされ、バルブディスク（４）のエッジがバルブシート（８）の方へ動かされ、自己シール式のバルブ配置を定める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンのための吸排気バルブ配置であって、少なくとも一の通路開口部（６）を有しかつシリンダーヘッド（５）内で回転するようシャフト（７）により駆動可能に配置されるバルブディスク（４）を有し、シリンダーヘッド（５）が、バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）上面に割り当てられたバルブシート（８）を有し、少なくともポートが、少なくとも一の通路開口部（６）により、バルブディスク（４）の回転動作の間周期的に露出され再び閉じ、バルブディスク（４）と割り当てられたバルブシート（８）がシャフト（７）から出発してカーブを描いた経路で、または次第に小さくなる角度を描いた経路でバルブディスク（４）の底の方向へ及んでいる前記吸排気バルブ配置において、
バルブディスク（４）が弾性的に曲げることができ、それによって回転動作の間バルブディスク（４）がそらされ、バルブディスク（４）のエッジがバルブシート（８）の方へ動かされ、自己シール式のバルブ配置を定めることを特徴とする吸排気バルブ配置。
【請求項２】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）の上面および／またはバルブシート（８）上に、周辺シールリップ（１４）が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項３】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）の上面とバルブシート（８）上に、相互に作用するシールリップ（１４ａ，１４ｂ）が備えられており、このシールリップがラビリンスシールを形成していることを特徴とする請求項２に記載の吸排気バルブ配置
【請求項４】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）の上面および／またはバルブシート（８）上にくさび状表面（１６）が配されており、このくさび状表面が、回転動作中の流体力学的なすべり支承部分を生じさせることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項５】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）が、金属、好ましくはチタンまたはチタン合金からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項６】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）が、カーボンファイバー材料またはカーボンファイバー強化材料からなることを特徴そする請求項１から５のいずれか一項に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項７】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）および／またはバルブシート（８）がスライドコーティングされた接触面を備えており、好ましくは、クローム、アルミニウム、またはチタンをベースとする、窒化物、酸化物または炭化物合金のような高温耐性物質をベースとするスライドコーティングされた接触面を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項８】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）が0.2mmから2mmの間の厚さを有し、好ましくは0.5mmから1.5mmの間の厚さを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項９】
吸排気バルブ配置（３）が、少なくとも一のコントロール開口部（１３）を有するコントロールディスク（１２）を備え、コントロール開口部（１３）の通路開口部（６）に対する相対的位置によって、ポートの横断面積が調整可能であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項１０】
シャフト（７）と、シリンダーヘッド（５）の割り当てられたマウントの間に、潤滑剤の通路のための導管または間隙（１７）が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の吸排気バルブ配置。
【請求項１１】
内燃エンジンであって、より好ましくは自動車のためのものであって、請求項１から１０に記載の吸排気バルブ配置を有し、シリンダーヘッド（６）が、少なくとも一つのシリンダー（２）を有するエンジンブロック（１）に備えられている前記内燃エンジン。
【請求項１２】
各シリンダー（２）にちょうど一のバルブディスク（４）が割り当てられていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃エンジン。
【請求項１３】
各シリンダー（２）に複数のバルブディスク（４ａ，４ｂ）が割り当てられていることを特徴とする請求項１１に記載の内燃エンジン。
【請求項１４】
複数のバルブディスク（１４ａ，１４ｂ）が備えられており、このバルブディスクが、共通のコントロールシャフト（１８）によって、ギアを介して、または各バルブディスク（４ａ，４ｂ）のために独立した電子電気式原動力を介して駆動されることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の内燃エンジン。
【請求項１５】
バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）に割り当てられたシャフト（７）が、ベベルギア（１９ａ）を有し、このベベルギアが、コントロールシャフト上に配置されるかまたは、各バルブディスク（４，４ａ，４ｂ）のための独立した電子電気式原動力を介するベベルギア（１９ｂ）と連動することを特徴とする請求項１４に記載の内燃エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンのための吸排気バルブ配置であって、少なくとも一つの通路開口部を有しかつシリンダーヘッド内で回転するようシャフトにより駆動可能に配置されるバルブディスクを有し、シリンダーヘッドが、バルブディスク上面に割り当てられたバルブシートを有し、少なくともポートが、少なくとも一の通路開口部により、バルブディスクの回転動作の間周期的に露出され再び閉じ、バルブディスクと割り当てられたバルブシートがシャフトから出発してカーブを描いた経路で、または次第に小さくなる角度を描いた経路でバルブディスクの底の方向へ及んでいる吸排気バルブ配置に関する。本発明の対象はまた、内燃エンジンであり、より好ましくは自動車のための内燃エンジンである。
【背景技術】
【０００２】
実践において、ばねコントロール式のバルブが、通常、自動車の４ストローク内燃エンジンにおいて利用されている（非特許文献１）。従来型のばねコントロール式バルブにおいて最高エンジンスピードは、バルブのストローク動作の運動学とばねのイナーシャにより制限され、カムシャフトとしてのバルブコントロールは高価でもある。
【０００３】
伝統的なばねコントロール式のバルブの別の進歩が実践から知られている。伝統的なバルブコントロールの二つの革新、すなわち、VVT: Variable Valve Train 可変バルブ装置と、EVC: Electronic Valve Control  電子バルブコントロールについて言及することも重要である。
【０００４】
VVTシステム（可変バルブ装置システム）において、バルブの開弁および閉弁はエンジン回転数の関数としてかつその特有のアプリケーションとして調整可能である。エンジンが、一より多いガスの吸気と排気のためのバルブを有する場合、ハイドロリックシステムが、これらバルブの一をエンジンのアプリケーションに応じてオンまたはオフするために連結される。例として、二つの吸気バルブと二つの排気バルブを有するエンジンは、まさに、一つの吸気バルブと一つの排気バルブを有するか、両方がエンジンの回転および／またはアプリケーションに依存するエンジンのようにフレキシブルに運転される。
【０００５】
EVCシステム（電子バルブコントロールシステム）は、バルブを開閉するために電気機械式の装置を有する。この電気機械式の装置は、ソレノイドと、電子的システムによりコントロールされる機械式のばねの組合せとして動作する。この電子的システムはとてもフレキシブルで、吸気および排気バルブをエンジンのアプリケーション要求に従い開閉することができる。
【０００６】
冒頭に記載した特長を有し、ロータリーディスクバルブとも呼ばれる吸排気バルブ配置が、特許文献１より公知であり、そこにおいて、バルブディスクは球状のシェル型形状を有し、ギアによる回転駆動のための、電子的にコントロールされる電動モーターと接続されている。バルブディスクは通路開口部を有し、シリンダーヘッドは各二の吸排気ポートを有する。この配置により、比較的低い回転数では、４ストローク内燃エンジンの完全な４ストロークサイクルに際して、バルブディスクが半分の回転だけを完了する。
【０００７】
特許文献２は、冒頭に記載した特長を有する吸排気バルブ配置に関して摩擦とシーリングの問題を取り扱っている。バルブディスクはアーチ状に形成され、シリンダーの内側のスペースの方に配置されるシリンダーキャップとシリンダーヘッドの間に配置されている。シールのため、シリンダーキャップはシリンダー内に配置された弾性的なスリーブによってバルブディスクに抗して押されている。バルブディスクに対し力を働かせることは、ロータリーディスクとしてデザインされた吸排気バルブ配置の摩擦および摩滅が増加することに通じる。アーチ状にされたバルブディスクがシリンダーヘッド内の中間スペースに案内されるロータリーディスクの開発は、特許文献３と４からも知られており、そこにおいて別体のシールリングがシールのため設けられている。
【０００８】
特許文献５は、冒頭に記載した特徴を有する吸排気バルブ配置に関し、そこにおいてバルブディスクと割り当てられたバルブシートは、シャフトから出発して次第に小さくなる角度を描いた経路でバルブディスクの底のほうへ及んでいる。圧縮フェーズで発生する主要な摩擦を減ずるため、シャフトと割り当てられた駆動装置の間のトーショナルスプリングによって、回転スピードがときおり回転スピードの調整によって減少される。トーショナルスプリングの弾性は、しかしながらまた、運転パラメータと発生する摩擦に応じた、吸気および排気タイミングのコントロールされていない変位という結果ともなる。
【０００９】
ロータリーディスクバルブとしてデザインされた公知の吸排気バルブ配置によって、従来型のばねコントロール式バルブと比較して比較的シンプルな構造が得られる。ガス吸排気口の開弁および閉弁は、エンジンスピードに一致する回転動作によって行われるので、ばねコントロール式バルブから知られる最大エンジンスピードに関する制限は、該当しない。圧縮の間と点火後にはびこっている圧力が、このフェーズでは閉じているバルブに割り当てられるバルブシートにより吸収されるばねコントロール式バルブと対比して、回転スライド配置におけるシール性と発生する摩擦は、技術的デザインについて莫大な要求をする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願明細書  US5 673 663
【特許文献２】特開2004−264903A号公報
【特許文献３】独国実用新案登録出願明細書  DE 195 35 920 C2
【特許文献４】独国特許出願明細書  DE 43 12 492 A1
【特許文献５】欧州特許 EP 0 285 363 B1
【非特許文献１】「Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch」、第26版、出版2007年、第480ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この背景を考慮し、本発明は、冒頭に記載した特徴を有しかつ、シール性と耐摩耗性が良い、内燃エンジンのための吸排気バルブ配置を提示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従いこの課題は、バルブディスクが弾性的に曲げることができ、それによって回転動作の間バルブディスクがそらされ、バルブディスクのエッジがバルブシートの方へ動かされ、自己シール式のバルブ配置を定めることによって解決される。
【００１３】
本発明の原理は、エンジンが走っている間のシステムの自己シール性であり、この能力は、回転に屈して曲がるしなやかなディスクを使用することにより得られる。
【００１４】
燃焼エンジンにおける従来型のばねコントロール式バルブに関して、本発明により、タイミングベルト、カムシャフトおよび機械式のバルブトレインのような、いくつかのコンポーネントを省くまたは簡素化することが可能となる。加えて、本発明によるバルブ配置は、コンビネーションエンジンの構造を軽量化することと、ガスフロー内での摩擦ロスの減少に貢献することが可能である。
【００１５】
バルブシートとバルブディスクの間に、小さな間隙が設けられており、この間隙は、バルブとシールの方へのバルブディスクのエッジの動作によって減ぜられるか少なくとも大部分閉じられ、シール性が高められる。
【００１６】
少なくとも一のポートが、通路開口部によって周期的に露出されることにより、内燃エンジンのシリンダー内のガス交換が可能となる。このプロセスにおいて、バルブディスクは通常、内燃エンジンのエンジン回転スピード（毎分回転数RPM）の半分で回転している。
【００１７】
本発明の範囲において、バルブディスクの上面および／またはバルブシート上に、周辺シールリップが備えられていることが可能である。突出した正の材料として、または刻まれた負の材料として、好ましくはバルブディスクまたはバルブシートと同じ材質でデザインされたシールリップは、相応する接触面上にバルブシートとバルブディスクの間の間隙に沿って形成されており、このシールリップは燃焼槽からのブローバイガスの減少に貢献する。
【００１８】
バルブディスクとバルブシートの間に配される潤滑剤の流出もまた、このリップを使用することにより減少され得る。
【００１９】
本発明の好ましい更なる発展形の範囲内で、バルブディスクの上面とバルブシート上に、相互に作用するシールリップが備えられており、このシールリップがラビリンスシールを形成するよう備えられている。そのような配置によって、発生する摩擦が著しく上昇することなく、特に有効なシール性が達成可能である。
【００２０】
バルブディスクまたは好ましくは潤滑剤（例えば内燃エンジンの潤滑のためのオイル
）の周囲からのガスは通常、少なくともバルブディスクとバルブシートの間の部分に設けられている狭間隙内に位置している。液状のオイルまたはガスは、バルブディスクの回転の間潤滑フィルムを形成する。バルブシートとバルブディスクの間の潤滑のために潤滑フィルムを常時保証するため、シャフトと、シリンダーヘッドの割り当てられたスペースの間に、潤滑剤の通路のための導管または間隙が設けられており、そこにおいては吸排気バルブ配置の実施形に応じて、製造および組立に関し、たとえ小さな間隙であっても適当である。しかしながら、これに加えて、潤滑のために特別に設けられた導管または間隙がまた存在してもよい。
【００２１】
本発明の好ましいさらなる発展形の範囲内で、バルブディスクの上面および／またはバルブシート上にくさび状表面が配されており、このくさび状表面が、回転動作中の流体力学的なすべり支承部分を生じさせることが可能である。効率的なすべり支承部分を達成するために、くさび状表面は動作の方向、すなわち周辺方向に立ち上がっているか、または少なくとも動作方向に対し傾いて立ち上がっているべきである。
【００２２】
流体力学的な効果発生に関して、刻まれたディンプルは小さなへこみとしてバルブディスクおよび／またはバルブシート接触面に割り当てられ、摩擦ロスを減らすために要求されるリフト力を発生させる。
【００２３】
バルブディスクに適当な柔軟性と弾性を持たせるため、前述のディスクは、使用される材質に応じて、典型的には0.2mmと2mmの間の厚さであり、好ましくは0.5mmと1.5mmの間の厚さである。適当な負荷能力と柔軟性を有するすべての材質が適している。チタンやチタン合金のような金属材質にくわえて、カーボンファイバー材料やカーボンファイバー強化材料が特に適している。関係するパーツ、バルブディスクとドライブシャフトの技術上の要求に応じて、シャフトとバルブディスクは本発明の範囲において、一体にまたは別の材料から製造されているので、シャフトは直接バルブディスクの後に続く。
【００２４】
本発明の範囲内において、バルブディスクとバルブシートの間の材料の直接接触の際の耐摩耗性および／または摩擦の減少の点における向上をもたらす、バルブディスクおよび／またはバルブシートの表面コーティングが設けられることも可能である。この方法により、クローム、アルミニウム、またはチタンのような元素をベースとする窒化物、酸化物、炭化物合金のような耐高温材料ベースのコーティングが、例えばプラズマ法、PVD（Physical Vapor Deposition  物理蒸着法）またはPACVD（Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition  プラズマアシスト化学蒸着）を用いて表面に適用される。磨耗と摩擦ロスを減少させるための表面コーティングについては、コーティングの厚さは1ミクロンから20ミクロンの範囲であると考えられる。コーティング方法をコントロールすることにより、sp3炭素化合物の含有量が高くそれゆえダイヤモンドのような硬度を有するダイヤモンドライクカーボン（DLC）硬質材料をコーティングすることも可能である。フリーボンディングの終端としての水素のようなコーティングの追加の成分と、特に良い潤滑性に貢献し得るsp3ボンド、グラファイトのようなsp2ボンドの成分、コーティングの微視的な構造およびキャリア材料への連鎖が、広い範囲で要求に応じて調整され得る。DLCコーティングについては、好ましくはバルブディスクの燃焼室に面していない表面がこの材質でコーティングされる。燃焼室に面している表面は、上述したとおり、低摩擦係数の耐温コーティングでコーティングされることがより多い。バルブシートもまた低摩擦表面を有しているべきである。
【００２５】
本発明の好ましい発展形の範囲内で、吸排気バルブ配置が、少なくとも一のコントロール開口部を有するコントロールディスクを備え、コントロール開口部の通路開口部に対する相対的位置によって、流れの横断面積が調整可能であるよう構成されている。コントロールディスクは、シリンダーヘッド上かバルブディスク上にバルブシートに対して相対的に回転する方式で配置されることができる。シリンダーヘッド上の配置において、最大のガス通路は、コントロール開口部がポートを完全に露出したときに可能となる。コントロールディスクの回転と、ポートが部分的に覆われる事により、流れの横断面積は減少する。したがって、コントロールディスクはバルブディスク上に配されることもでき、そこにおいてコントロールディスクとバルブディスクは、回転する方式で一緒に駆動される。その場合には、流れの横断面積は、コントロール開口部を、流れ開口部（ポート開口部）に対し相対的に回転することにより変更することができる。一定の法則にしたがって、コントロールディスクは自在に回転する能力を与えられており、そこにおいて、コントロールディスクとバルブディスクの回転動作は、各要求を満たすため、互いに一致していなければならない。
【００２６】
コントロールディスクを使用することは、エンジンECU（Electronic Control Unit  電子制御装置）によって吸排気ポートの横断面積を、「経済的」「市街地走行」「高速道路」「スポーツ」などにあわせた好ましいセッティングのような、同じエンジンの異なるアプリケーションに対し調整することを可能とする。
【００２７】
本発明の対象はまた、内燃エンジンであって、より好ましくは自動車のためのものであり、前述した吸排気バルブ配置を有し、そこにおいてシリンダーヘッドが、少なくとも一のシリンダーを有するエンジンブロックに備えられている内燃エンジンでもある。ここに、制限無く、各シリンダーにはちょうど一のバルブディスクが割り当てられるか、複数のバルブディスクが割り当てられることが可能である。一のみのバルブディスクが一のシリンダーに設けられる場合、少なくとも一の吸気開口部と一の排気開口部が、バルブディスクにより周期的に開かれかつ閉じられる。ここに吸気開口部は、好ましくは回転方向において排気開口部の約90度後方に配置されている。
【００２８】
複数のバルブディスクが一のシリンダーに割り当てられている場合、これらのうちそれぞれが、ちょうど一つの吸気または排気開口部に割り当てられることが可能である。
【００２９】
組立に関してもまた適応性があり、各バルブディスクが、各自のドライブシャフトを有しており、このドライブシャフトが電子電気式原動力により連動されることが可能である。ECU（Electronic Control Unit  電子制御装置）により、エンジンアプリケーションに応じたインテリジェントな吸排気ポートの開閉とディスクのオン・オフが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】本発明による吸排気バルブ配置を有する内燃エンジンのシリンダーの図。単独のバルブディスクが電動モーターにより電気式に駆動されている。
【図１ｂ】独立した二つのバルブディスクを有する代替発展形の図1ａによる配置の図。吸排気ポートが独立した電動モーターにより駆動されている。
【図２】割り当てられたシャフトと共にバルブディスクの詳細を示す図。
【図３】バルブディスクの各種構成の図。
【図４】機械式の駆動装置により駆動される四つのバルブディスクを含む内燃エンジンの図。
【図５】各シリンダーにちょうど一のバルブディスクまたは複数のバルブディスクが割り当てられた内燃エンジンの発展形の図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明を、単に典型的な実施例を表す図を用いて説明する。
【００３２】
図１ａは、自動車の４ストローク内燃機関のエンジンブロック１内に形成されたシリンダー２を示し、その際、シリンダー２内のガス交換は、吸排気バルブ配置３によって行われる。吸排気バルブ配置３は、エンジンブロック１上に備えられたシリンダーヘッド５とバルブディスク４から成り、その際、バルブディスク４は通路開口部６を有しかつ、シリンダーヘッド５内で回転するようシャフト７による駆動可能に配されている。シャフト７とバルブディスク４は一体または別体に製造されている。シリンダーヘッド５は、バルブディスク４の上面に割り当てられるバルブシート８を形成する。シリンダーヘッド５は、通路開口部６により周期的に開きまた閉じるポートとしての吸気ポート９と排気ポート１０を有する。バルブディスク４の回転は、クランクシャフトの回転角度の毎分あたりの回転の半分と一致している。通常、バルブディスク４は、４ストローク内燃エンジンの完全な一サイクル、つまり720°あたり360°回転するよう備えられている。
【００３３】
バルブディスク４とバルブシート８は、シャフト７から出発してバルブディスク４の底の方へ曲線を描いている。バルブディスク４の厚さは薄く、典型的には0.2mmから2mmであって、好ましくは0.5mmから1.5mmである。薄い厚さと材質のため、バルブディスク４は弾性的に柔軟かつ曲げることができ、回転動作の間バルブディスク４はそらされるかまたは弾性的に変形され、バルブディスク４のエッジは、ただ自身の回転動作を原因として、割り当てられるバルブシート８の方向へ動かされる。より好ましくは、適切な材質は、例えばチタン若しくはチタン合金のような金属材質、またはカーボンファイバー材料、およびカーボンファイバー強化材料である。バルブディスク４の変形により、バルブシート８とバルブディスク４の間のギャップは小さくなり、その結果、システムのシール性の向上が低い摩擦とともに達成され、これはブローバイガスの減少に貢献している。
【００３４】
代替となる発明の発展形が、図１ｂに示されており、そこにおいては二つのバルブディスク４ａ，４ｂがシリンダー２に割り当てられている。バルブディスク４ａ，４ｂは各々吸気ポート９と排気ポート１０に割り当てられており、シリンダーヘッド５内で形成されている。
【００３５】
図１ｂに示される吸排気バルブ配置３もまた、二つのコントロール開口部１３を有するコントロールディスク１２を有している。ここに、コントロールディスク１２は、吸気ポート９と排気ポート１０が二つのコントロール開口部１３によって完全に露出するよう配される。コントロールディスク１２をシリンダーヘッド５に対し相対的に回転することにより、内燃エンジンの運転パラメータに応じて、流出入横断面積を減らすことができる。
【００３６】
二つのコントロールディスクを備え、一方は吸気ポートに専念し、他方は排気ポートに専念させ、両方のコントロールディスクが独立して調整されるという可能性もまた存在する。この特徴により、エンジンアプリケーションとその運転条件に応じて、エンジンにより多くの吸気および排気流量を供給する電気制御が可能となる。
【００３７】
図２は、同じ材質から一体に製造されるか、または異なる材質から二部品として製造されるバルブディスク４とシャフト７の詳細の図を示している。バルブディスク４にある少なくとも一の通路開口部６は明りょう性の理由から示されていない。典型的な実施例では、バルブディスク４は、厚さ1mmであり直径訳100mmであることが示されている。バルブディスク４の底の、一方でシャフト７の区域にある部分から、他方でエッジの区域にある部分の間の高さｈは例えば10mmに達する。材質の選択に応じて、バルブディスク４の回転の間の弾性変形による高さの変化は、例えば数ミクロンから数ミリメーターの範囲にあり、最終的なデザインは、燃焼槽の機能容量にもまた依存する。
【００３８】
バルブシート８上に、またはバルブディスク４の上面に、周辺シールリップ１４が図３ａに示されるように備えられ、このシールリップは、バルブシート８とバルブディスク４の間のシールくびれ部分を形成する。シールリップは、典型的にはバルブディスク４のエッジ近傍に配され、バルブディスク４の材質からなるビーズ状のものとして形成されている。特によりシールは、図３ｂに示される配置により達成可能である。この配置には、バルブディスク４の上面とバルブシート８上で相互作用するシールリップ１４ａ，１４ｂが備えられており、このシールリップがラビリンスシールを形成している。シールリップ１４，１４ａ，１４ｂの一は、燃焼槽、ピークシリンダー圧、バルブディスク４の柔軟性、および回転の関数として最適化される。
【００３９】
バルブディスク４の高速での信頼できる支承部分を保証するために、より好ましくは、バルブディスク４および／またはバルブシート８に表面構造が設けられ、この表面構造により流体力学的なすべり支承部分が得られる。図３ｃは、適切に構造を設けられたバルブディスク４の上面を示し、その際、図３ｃの線Ａ−Ａに沿った断面を示す図３ｄが、環状部１５内において、突出くさび状表面１６が周辺方向に形成されていることを表している。低摩擦かつ堅固な流体力学的支承部分は、潤滑剤、たとえばエンジンオイルがバルブディスク４とバルブシート８の間に存在し、低い摩擦ロスのために要求されるリフト力が発生される場合に達成される。
【００４０】
潤滑材の流入のために、狭間隙部１７が、図１ａの典型的な実施例においてシャフト７とシリンダーヘッド５の割り当てられたスペースの間に設けられている。シート８とバルブディスク４の間で材質の直接の接触があったとしても磨耗を避けるために、バルブシート８とバルブディスク４は適当な材質のコーティングを施されている。潤滑オイルがバルブディスク４の接触面に到達することができるよう、特別なディンプル（またはオリフィス）がまたシート８内ヘッド５を通して設けられており、この区域の摩擦ロスを減少させている。
【００４１】
簡単のため、図４は単に四つのシリンダー２を有する内燃エンジンのシリンダー２にガイドされるピストン１１と、ちょうど一のシリンダーにそれぞれ形成されたシャフト７、およびバルブディスク４の駆動のためのコントロールシャフト１８とともに割り当てられているバルブディスク４が示されている。コントロールシャフト１８は、図示されないクランクシャフトに機械式に連結されている。エンジンスピードに応じたコントロールシャフト１８の連続的な回転により、バルブディスク４はベベルギア１９ａ，１９ｂを介して駆動される。
【００４２】
組立てに関して柔軟性がまた存在しており、この内においてバルブディスクのそれぞれは各自のドライブシャフトを有しており、これらドライブシャフトは電子電気式原動力により連動されることができる。ECU(Electronic Control Unit  電子制御ユニット)により、インテリジェントな吸気および排気ポート９，１０の開閉（図４において図示されていない）と、ディスクのオン・オフがエンジンアプリケーションに応じて可能となる。
【００４３】
図５ａから図５ｃにより見られるように、ちょうど一のバルブディスク４または複数のディスク４ａおよび４ｂが、本発明の範囲においてシリンダー２に割り当てられることができる。図５ａによる配置において、吸気ポート９と排気ポート１０は、４ストロークサイクルにおけるピストン１１の正反対のストローク動作においてガス交換を可能とするために、90°ずつ互い違いに配置されている。図５ｂによる配置において、吸気ポート９と排気ポート１０のために別々のバルブディスク４ａ，４ｂが備えられており、その際、最適なガス交換を目的とするポート位置は、自由に選択可能である。図５ｃに示されるように、二より多くのポートが設けられており、その際、二つの吸気ポート９と二つの排気ポート１０がクロスして配置されるのが例に示されている。
【符号の説明】
【００４４】
１    エンジンブロック
２    シリンダー
３    吸排気バルブ配置
４    バルブディスク
５    シリンダーヘッド
６    通路開口部
７    シャフト
８    バルブシート
９    吸気ポート
１０    排気ポート
１１    ピストン
１２    コントロールディスク
１３    コントロール開口部
１４，１４ａ，１４ｂ    シールリップ
１５    環状部
１６    突出くさび状表面
１７    狭間隙部
１８    コントロールシャフト
１９ａ，１９ｂ    ベベルギア
【図１ａ】
2010525210.tif 000003
【図１ｂ】
2010525210.tif 000004
【図２】
2010525210.tif 000005
【図３ａ】
2010525210.tif 000006
【図３ｂ】
2010525210.tif 000007
【図３ｃ】
2010525210.tif 000008
【図３ｄ】
2010525210.tif 000009
【図４】
2010525210.tif 000010
【図５ａ）】
2010525210.tif 000011
【図５ｂ）】
2010525210.tif 000012
【図５ｃ）】
2010525210.tif 000013
【国際調査報告】
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