(57)【要約】  ガス混合物の流入及び流出を制御するための内燃機関におけるバルブ装置であって、該バルブ装置は、前記内燃機関のシリンダヘッド（３）内のハウジング（２）内部に摺動可能に配置されるバルブ（１）を備え、前記バルブ（１）はバルブプレート（１０）及びステム状の部分（１Ａ、１Ｂ）を有し、前記ステム状の部分（１Ａ、１Ｂ）は上部（１Ｂ）と下部（１Ａ）を有し、前記上部（１Ｂ）の下端部は前記ステム状の部分の下部（１Ａ）に固定して取り付けられ、前記下部（１Ａ）には前記バルブプレート（１０）が取り付けられており、前記バルブプレートがバルブシート（３０）と相互に作用することにより、ガスの流入及び流出の夫々が可能となり、また前記バルブ装置はさらに、前記バルブ（１）の運動及び／又は位置決めを制御するバルブ制御機構（５、６）を備え、前記上部（１Ｂ）は前記ステム状の部分の延長線と同軸上で延出する中空の環状体（１９）を形成し、これにより、前記ガスがチャネル内部のバルブを介して移送されると共に前記環状体（１９）内に形成されることが可能となり、前記バルブプレート（１０）は前記下部（１Ａ）に接続され、前記バルブプレート（１０）及び前記上部（１Ｂ）の間に間隙を形成し、これにより、前記ガスが前記バルブプレートを通過して前記中空の環状体（１９）の内部（１９０）へ或いはその外へ移送されることが可能となり、前記環状体（１９）の前記上端部（１８）は開放され、前記中空の環状体（１９）の外側（１９１）において、少なくとも一つの第１の相互作用装置（１４、１５）が配され、前記第１の相互作用装置（１４、１５）は前記バルブ制御機構（５、６）の少なくとも一つの第２の相互作用装置（５３、５４）と相互に作用するよう配され、これにより前記運動及び位置決めが促進されることを特徴とするバルブ装置に関する。【選択図】図１
2010535979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス混合物の流入及び流出を制御するための内燃機関におけるバルブ装置であって、該バルブ装置は、
前記内燃機関のシリンダヘッド（３）内のハウジング（２）内部に摺動可能に配置されるバルブ（１）を備え、前記バルブ（１）はバルブプレート（１０）及びステム状の部分（１Ａ、１Ｂ）を有し、前記ステム状の部分（１Ａ、１Ｂ）は上部（１Ｂ）と下部（１Ａ）を有し、前記上部（１Ｂ）はその下端部が前記ステム状の部分の下部（１Ａ）に固定して取り付けられ、前記下部（１Ａ）には前記バルブプレート（１０）が取り付けられており、前記バルブプレートがバルブシート（３０）と相互に作用することにより、ガスの流入及び流出の夫々が可能となり、
また前記バルブ装置はさらに、前記バルブ（１）の運動及び／又は位置決めを制御するバルブ制御機構（５、６）を備え、前記上部（１Ｂ）は前記ステム状の部分の延長線と同軸上で延出する中空の環状体（１９）を形成し、これにより、前記ガスがチャネル内部のバルブを介して移送されると共に前記環状体（１９）内に形成されることが可能となり、前記バルブプレート（１０）は前記下部（１Ａ）に接続され、前記バルブプレート（１０）及び前記上部（１Ｂ）の間に間隙を形成し、これにより、前記ガスが前記バルブプレートを通過して前記中空の環状体（１９）の内部（１９０）へ或いはその外へ移送されることが可能となり、
前記環状体（１９）の前記上端部（１８）は開放され、前記中空の環状体（１９）の外側（１９１）において、少なくとも一つの第１の相互作用装置（１４、１５）が配され、前記第１の相互作用装置（１４、１５）は前記バルブ制御機構（５、６）の少なくとも一つの第２の相互作用装置（５３、５４）と相互に作用するよう配され、これにより前記運動及び位置決めが促進されることを特徴とするバルブ装置。
【請求項２】
密閉装置（１２、１６）が前記第１の相互作用装置（１４、１５）の上方及び下方に配置され、前記第１の相互作用装置（１４、１５）は、前記中空の環状体（１９）の外側（１９１）上の２つの密閉装置（１２、１６）の間に形成される空間（１３）内部で上方及び下方から密閉するように配置されることを特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
【請求項３】
前記密閉装置（１２、１６）が前記バルブ（１）に固定して取り付けられていることを特徴とする請求項２記載のバルブ装置。
【請求項４】
前記密閉装置（１２、１６）が、環状密閉部材（１２５）を保持するよう配された少なくとも一つの凹部（１２２、１６２）を備えることを特徴とする請求項３記載のバルブ装置。
【請求項５】
前記第１の相互作用装置（１４、１５）の最大直径（ｄ）が、前記密閉装置（１２、１６）の最大直径（Ｄ）未満であることを特徴とする請求項４記載のバルブ装置。
【請求項６】
前記第１の相互作用装置（１４、１５）が前記環状中空体（１９）の外面（１９１）から突出するよう形成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のバルブ装置。
【請求項７】
前記バルブ制御機構（５、６）の重要な部分（５）が前記シリンダヘッド（３）内部で、前記バルブの縦延長線方向に関連して略横方向に配されていることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載のバルブ装置。
【請求項８】
前記バルブ（１）の縦延長線方向の前記バルブ制御機構（５、６）の前記シリンダヘッド（３）内部の高さ要件は、前記シリンダヘッド（３１）におけるバルブ（１）の貫通口（２０）の長さ未満又はそれに等しいことを特徴とする請求項７記載のバルブ装置。
【請求項９】
前記シリンダヘッド（３）のベースプレート（３０）の上面（３２）に配される前記バルブ制御機構（５、６）の部分（５）が、対応する前記バルブ（１）の高さ要件より小さいことを特徴とする請求項８記載のバルブ装置。
【請求項１０】
前記下部（１Ａ）が前記バルブ（１）内外夫々への流量条件を促進するように形成された多数の支持ロッド（１１）を備え、また、好ましくは少なくとも前記バルブプレート（１０）の中心部分が略平面であることを特徴とする請求項１記載のバルブ装置。
【請求項１１】
前記上部（１Ｂ）上方に、前記ハウジング（２）の上端部に取り付けられた注入ノズル（４）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１０いずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１２】
流量方向手段（４２）が提供されていることを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１３】
流量方向手段（４２）が前記注入ノズル（４）の内部及び／又は前記バルブハウジング（１９）の内部に配置されることを特徴とする請求項１２記載のバルブ装置。
【請求項１４】
前記ハウジング（２）が同軸上に延出する環状チャネル（２０）を形成することを特徴とする請求項１乃至１３いずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１５】
前記環状チャネル（２０）の中央に隣接して、開口部（１３）を形成する少なくとも一つの端部（２２Ａ、２３Ａ）が配置されることを特徴とする請求項１４記載のバルブ装置。
【請求項１６】
前記注入ノズルが、好ましくはねじによって、前記ハウジング（２）の前記端部に動作可能に取り付けられ、これにより前記ノズル（４）の位置の調整が促進されることを特徴とする請求項１０記載のバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス混合物の流入及び流出を制御するための内燃機関におけるバルブ装置である。本装置は内燃機関のシリンダヘッド内のハウジング内部に摺動可能に配置されるバルブを備える。前記バルブはバルブプレート及びステム状の部分を有する。前記ステム状の部分は上部及び下部を有し、上部はその下端部が下部に固定して取り付けられている。前記下部には前記バルブプレートが取り付けられており、このバルブプレートがバルブシートと相互に作用することにより、ガスの流入及び流出の夫々が可能となる。また本装置は、前記バルブの運動及び／又は位置決めを制御するバルブ制御機構を備える。前記上部は前記ステム状の部分の延長線と同軸上で延出する中空の環状体を形成し、これにより、前記ガスがチャネル内部のバルブを介して移送されると共に前記環状体内に形成されることが可能となる。バルブプレートは、バルブプレート及び上部の間に間隙を形成するよう下部に接続され、これにより前記ガスがバルブプレートを通過して前記中空の環状体内部へ或いは環状体外へ移送されることが可能になる。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関内部の流量制御は、内燃機関の操作に不可欠であると共に周知の部分である。一般に、カム操作のポペット形の独立した吸気及び排気バルブは、各機関のシリンダにもたらされる。これらのバルブの機能は、可燃性流体をシリンダへ移動させ、ピストンによるシリンダ内での圧縮の間及び燃焼後の膨張の間シリンダを密閉し、また排出ガスの除去を可能にする。従来型の設計のバルブは、特に高性能の内燃機関に関連する設計において不都合を示している。例えば、回転数１１，０００ｒｐｍで、４ストローク機関は１回の作業サイクルを９０回／秒で行う。１８０００以上のｒｐｍの速度でさらに高い信頼性を発揮するが、従来のバルブ設計の性能限界を避けるため、新たな機械設計が必要とされている。
【０００３】
過去において、内燃機関の燃焼室への入口ガスの流入の制御、及び内燃機関の燃焼室への出口ガスの流入の制御を促進するために、従来のポペットバルブ設計に取って代わるような様々な配置が提案されてきた。例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３において見られる周知の設計は、バルブのステムがバルブプレートに取り付けられる設計を変更することにより流れを促進することを意図したものである。特許文献４において示されるバルブ機構は、タペット部分の直径がガイド部分の直径よりも大きくなるよう作られており、これによりバルブリフタの小型化と軽量化が可能になる。特許文献５において示されるさらに複雑な設計は、回転式分配及び冷却バルブを備える。この回転式分配及び冷却バルブは、一対の対向するサイドポートと内部障壁を有するチューブが設置されてなる。内部障壁は換気扇の役割をし、時限シーケンスにおいてバルブ部位を冷却し、ガスを機関の内外へと導く。特許文献６においては他の（部分的な）チューブ型のバルブ機構が示される。このバルブ機構も非常に複雑で、吸気管及び排気管の間の仕切りがガス流ポートを有している。このガス流ポートは、バルブのステムの同じガス流ポートと一列及び非一列になって移動する。ここで、バルブが閉じている時、ポートの配置によって吸気管から排気管へのガス流が可能になる。特許文献７及び特許文献８において、他の種類の複雑なバルブ設計が開示されている。ここで、バルブ本体は２つの環状の密閉部を有する。この密閉部は２つの環状のシートと連携し、バルブ本体が閉状態の時にバルブを密閉する。
【特許文献１】ＤＥ１１１９５９４
【特許文献２】ＤＥ２７１６３０９
【特許文献３】ＣＨ６４１２４４
【特許文献４】ＥＰ１０５９４２３
【特許文献５】ＵＳ５，５２４，５７９
【特許文献６】ＵＳ５，０２０，４８６
【特許文献７】ＵＳ５，１６８，８４３
【特許文献８】ＤＥ１９５２３３０４
【特許文献９】ＵＳ６，９５３，０１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のポペットバルブの設計に関連する問題を克服しようとする上記の様々な試みがあるにも関わらず、これらの試みは様々な不利な点に悩まされている。特許文献９においては、上記の多数の不利な点を解消する周知の設計が示されている。この不利な点は、上述の技術分野以下で述べられる解決策を提供することによって解消される。しかし、この昨今の新規の設計も、同一の基本的原理に沿った設計の効率性及び操作性をさらに増加させるための改善の余地を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る解決法は、一般的にパイプ形状のバルブ本体の使用に基づくものであって、前記環状体の上端部は開放されており、バルブ本体の外側の前記中空の環状体は、少なくとも１つの第１の相互作用装置と共に配置される。この第１の相互作用装置は少なくとも１つのバルブ制御機構の第２の相互作用装置と相互に作用するよう配置され、前記移動及び位置決めを促進する。
【０００６】
本発明に係る設計によって、バルブ制御機構の位置決めにおいて改善された適応性がもたらされ、多数の利点がもたらされる。この位置決めを例えばバルブ本体に関連して水平方向とすることで、非常に小型のシリンダヘッドを製造する能力がもたらされるとともに、注入ノズルの位置決めに関する増大した適応性がもたらされることとなる。そして、ガス混合流体の効率の増大、混合効率の改善、バルブの潤滑能力の改善、バルブの冷却の改善がもたらされることとなる。当業者に理解される通り、これは現存のバルブと比較してより高い出力、より高いＲＰＭ及びより高い燃料効率を得るため、すなわち一定のシリンダ体積ごとにより高い出力を得るために用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係るバルブ装置に装着されるシリンダヘッドを介した断面斜視側面図である。
【図２】同様の断面斜視側面図であるが、より上方から見た図であり、図２と比較して異なる注入ノズルが装着されている。
【図３】図１に示した注入ノズルの斜視図である。
【図４】本発明に係る、多少変更されたバルブ装置に装着されたシリンダヘッドの断面斜視図である。
【図５】本発明に係るさらなる他の変更例の斜視図である。
【図６】いくつかのさらなる変更例を示す断面図である。
【図７】本発明に係るバルブユニットの斜視側面図である。
【図８】本発明に係るバルブユニットの第２の実施形態の斜視側面図である。
【図９】本発明に係るバルブユニットの第３の実施形態の側面及び上部から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１において、本発明に係る第１の設計のシリンダヘッド（３）を介した断面斜視側面図が示される。シリンダヘッド（３）は、下部（３０Ａ）及び上部（３０Ｂ）を備え、それらの間には空間（３５）が形成される。バルブハウジング（２）は空間（３５）内部に配置され、下部（３０Ａ）及び上部（３０Ｂ）を通過する。バルブハウジング（２）内部において、バルブユニット（１）はハウジング（２）内部に形成された環状チャネル（２０）の内面（２００）とぴったり接着して動くよう配置される。横方向、すなわちハウジング（２）の延長線に関連する側部方向に、バルブ制御機構（５）、（６）がシリンダヘッド（３）の空間（３５）内部で配置され、前記バルブユニット（１）の運動及び／又は位置決めを制御する。
【０００９】
バルブユニット（１）はバルブプレート（１０）、中空の環状体（１９）及び支持ロッド（１１）を備える。支持ロッド（１１）はバルブプレート（１０）を中空の環状体（１９）に取り付けるものであり、中空の環状体（１９）の下端部（１７）とバルブプレート（１０）の間に間隙をもたらす。
【００１０】
支持ロッド（１１）はバルブプレート（１０）の周縁部に配置され、これにより、プレート（１０）は、プレート（１０）の中心部に妨害となるいかなる突出部分も作らないよう非常に平坦に作られることが可能になる。バルブハウジング（２）の下端部において、バルブシート（２５）が配置され、このバルブシート（２５）に対しバルブプレート（１０）の密閉端部（１０Ａ）は密閉して配される。環状チャネル（２０）の上部には注入ノズル（４）が配置されており、注入ノズル（４）はその下端部（４０）が環状チャネル（２０）の上端部に密閉して取り付けられている。また、前記注入ノズル（４）は前記ハウジング（２）の端部に移動可能に取り付けられている。この取り付けにはねじを用いることが好ましく、前記ノズル（４）（図示せず）の位置の調節が促進される。
【００１１】
バルブ制御機構は第１の駆動部材（６）を備える。この駆動部材（６）は、一端に従来の種類の歯を有する車輪駆動（６０）（それ自体が周知であるのでさらなる詳細は記述しない）を示し、また、前記歯を有する車輪によって駆動されるシャフト（６１）及びシャフト（６１）の端部にカム機構（６２）を示す。シャフト（６１）が回転すると、カム機構（６２）の偏心面は、偏心カム面を有するカムホイール（５２）と相互に作用する。カムホイール（５２）はリフターアーム（５）に回転可能に固定して取り付けられている。（５１）の一端で、リフターアーム（５）はベースユニット（５７）に枢動可能に取り付けられ、次にシリンダヘッド（３）のベースプレート（３０Ａ）に固定して取り付けられる。したがって、ベースユニット（５７）はベースプレート（３０Ａ）の上面（３２）に固定される。リフティングアーム（５）の反対端では、相互作用手段（５３）、（５４）が、バルブユニット（１）に取り付けられた相互作用装置（１４）、（１５）と相互に作用するように配置される。弾性を有する戻し装置（５８）を配置することにより、リフティングアーム（５）はカム機構（６２）の方向へ促される。
【００１２】
相互作用装置（１４）、（１５）は中空の環状体（１９）に固定して取り付けられ、中空の環状体（１９）の外側（１９１）から延出する環状の突出部を形成する。この突出部は、バルブユニット（１）の縦延長線方向に関連して水平方向に延出する。結果として、前記第１の相互作用装置（１５）、（１６）の間に環状の凹部のようなものが形成されることとなる。ここで、リフティングピン（５）の相互作用手段（５３）、（５４）はバルブユニット（１）の運動及び位置決めをしっかりと保持すると共に制御可能である。
【００１３】
バルブユニット（１）が移動可能に配置される環状チャネル（２０）は、下部ケーシング（２３）及び上部ケーシング（２２）を備える。ケーシングの端部（２２Ａ）、（２３Ａ）は接触せず、したがって、前記ケーシング（２２）、（２３）の間に間隙（１３）が形成される。この間隙（１３）内部で、リフティングピン（５）の相互作用部（５３）、（５４）は、バルブユニット（１）上に配置された相互作用装置（１４）、（１５）と接触するよう突出する。したがって、バルブハウジング（２）内に外側に広がる空間（１３）が形成される。この空間（１３）はシリンダヘッド（３）内部の空間（３５）の残りの部分とつながっている。
【００１４】
シリンダ又は注入ノズル（４）からのガスをシリンダヘッド内の空間（３５）へと通過させないように中空の環状体（１９）を密閉し、シーリング（１２）、（１６）を配置して中空の環状体（１９）の各端部及び各ケーシング（２２）、（２３）の間を密閉する。二つのシーリング（１２）、（１６）は中空の環状体（１９）に固定して取り付けられ、好ましくは中空の環状体の各端部（１７）、（１８）に隣接する凹部内に設置することにより取り付けられる。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によると、支持ロッド（１１）はバルブプレート（１０）と中空の環状体（１９）を接続し、ガス混合物の流動状態に好ましい影響を与えるよう形成される。これにより、最適な流動状態はシリンダ内で達成されることが可能になる。さらに、注入ノズル（４）は最適な流量状態を作り出す助けとなる流量制御手段を有する。流量制御手段は、注入装置（４）の注入口（４１）から延出すると共にハウジング（４３）内に配される流量制御インサート（４２）が用いられることが好ましい。インサート（４２）は仕切り壁（４２０）乃至（４２３）と共に配置される。この仕切り壁（４２０）乃至（４２３）は、最適な流量パターン、例えば図１に示す通り渦をもたらすようガス混合物の流量に影響を及ぼすよう形成される。
【００１６】
バルブユニット（１）自身と同じ位置におけるバルブ制御機構（５）、（６）の位置決め、すなわち、実質的に同じ水平空間内部にあるおかげで、非常に小型の機関が構築可能となる。したがって、各バルブユニット（１）にある或いは各バルブユニット（１）の中間部近傍にある第１の相互作用装置（１４）、（１５）、及び水平に配されたリフティングアーム（５）上に配された第２の相互作用手段（５３）、（５４）を利用する設計によって、バルブユニットの上部にリフティング手段を有するという従来の必要性が解消される。結果として、バルブユニット（１）上方の空間は、流量制御装置（４）を以前に周知又は可能であった方法よりもずっと最適な方法で配置するために代わりに用いられることが可能である。特に長い流路をもたらすことにより、バルブユニット（１）上方の空間を利用するおかげで、シリンダ内への導入前にガス混合物の流量の極めて優れた制御が達成可能となる。当業者にとってよく理解されることであるが、これは最適な燃焼条件を達成するシリンダ内部での燃焼に非常に大きな影響を与えることとなる。つまり、この設計によって従来の設計よりも非常に高スワールとなることが可能になる。例えばディーゼル機関を利用すると、周知の設計は約２．８のスワール比を達成することのみが可能となる一方、本発明に係る設計は、スワール比３、また４及びそれ以上のスワール比をも容易に可能にする。
【００１７】
図２に示されるのは本発明に係る実施形態の断面図であって、バルブ制御機構（５）、（６）は図１に示すものと同じである。またバルブユニット（１）も同じであるが、注入ノズル（４）は異なる方法で形成される。図示の通り、図２の注入ノズル（４）のハウジング（４３）はバルブユニット（１）の延長線と同軸上に延出するよう設計される一方、図１において注入ノズルのハウジング（４３）は湾曲している。既に述べた通り、ハウジングの様々な設計及びインサート（４２）の様々な設計により、様々な種類の流量の多様性がもたらされ、様々な機関設計に適応して最適な流量条件を達成することが可能になる。図１及び図２の両方で示される通り、４つの仕切り壁（４２１）、（４２１）、（４２２）、（４２３）（密閉された流路（４２Ａ）、（４２Ｂ）等を作る）の存在により、所望の流量パターンがもたらされることが意図される。図１において、インサート（４２）はノズル本体（４３）の長さの５０％未満分延出し、一方図２に係る実施形態においては、インサート（４２）は延長線の５０％以上分延出し、ノズル本体の下端部（４０）に隣接して終結する。
【００１８】
図３において流量ノズル（４）の斜視図が示される。ここで、全ての４つの仕切り壁（４２０）、（４２１）、（４２２）、（４２３）がはっきりと図示されており、また各流路（４２Ａ）、（４２Ｂ）、（４２Ｃ）、（４２Ｄ）もはっきりと図示されている。さらに図示において、下端部（４０）と連動してフランジが配されている。このフランジは下端部（４０）をバルブハウジング（２）の上端部に取り付けるものである。
【００１９】
図４において、本発明に係るさらなる変更例が示される。第１の相違点はシリンダヘッド（３）の設計に関連する。図２において、シリンダヘッド（３）は二つの独立した部分によって作られており、下部（３０Ａ）は比較的厚みのあるプレート（３０Ａ）から作られ、上部（３０Ｂ）はプレート（３０Ａ）上に取り付けられたより薄い金属構造物から作られる。図１に示される実施形態内のバルブハウジング（２０）は、独立したケーシング（２２）、（２３）を上部及び下部（３０Ａ）、（３０Ｂ）の夫々で取り付けることによって作られる。これにより、リフティングアーム（５）に必要な間隙（１３）が「自動的に」作られる。図２において、シリンダヘッド（３）は一体型の金属構造物から作られる。この金属構造物はより厚みのある下部（３０Ａ）及びより薄い上部（３０Ｂ）を有するように形成されている。バルブハウジング（２０）（例：ドリルで開けた／圧延された穴、或いは鍛造によって形成されたもの）は一体部分として前記上部（３０Ｂ）及び前記下部（３０Ａ）の間に延出する。端部（２１Ａ）、（２１Ｂ）（例：圧延された又は鍛造によって形成されたもの）は、開口部（１３）を形成し、これによりリフティングアーム（５）のための空間がもたらされる。
【００２０】
図４に示されるさらなる変更例は、カム機構の代わりに油圧プッシャ機構（６）を利用することである。図において油圧シリンダ本体（６４）が示されており、油圧シリンダ本体（６４）は油圧油用の供給ライン（６３）及びピストン（６５）を有している。ピストン（６５）は油圧シリンダ本体（６４）から上方に突出している。ピストン（６５）の上端部は、リフティングアーム（５０）の一端に回転可能に固定されている同心のホイール（５２）と接触している。リフティングアームはシリンダヘッド（３）（図示せず）に枢動可能に固定して取り付けられ、これによりリフティングアーム（５０）の運動は相互作用装置（５３）、（５４）（この断面図において図示せず）に影響を及ぼし、バルブユニット（１）をバルブユニット（１）の相互作用装置（１４）、（１５）と相互に作用させることによって動かす。弾性装置（５８）（図示のみ）は、リフティングアーム（５）を常にそのホイール（５２）とピストン（６５）が接触するよう促す。本実施形態の利点は、他の機関に関連して独立したバルブの制御が促進されることである。すなわち、バルブの運動は、開閉夫々の運動を独立して最適化することを可能にする機関速度に関連し、非同時的に行われる。
【００２１】
図４に示されるさらなる変更例はバルブユニット（１）の設計であり、以下により詳細に説明される通りである。
【００２２】
本発明に係るさらなる変更例が示される図５において、最も重要な相違点は、バルブユニット（１）がいかなる反作用の弾性力を用いることなく、夫々の位置でリフティングアーム（５）によって制御されることである。これは、シリンダ装置（５２Ａ）をリフティングアーム（５）の一端に取り付けることにより達成される。このチューブ状のシリンダ形装置（５２Ａ）内部に、凹部（５２０）が形成される。シリンダ形装置（５２Ａ）の内側には他のシリンダ体（６５０）が配置される。このシリンダ体（６５０）は、他のシリンダ形装置（５２Ａ）内部を自由に回転することができる大きさである。内側のシリンダ体（６５０）はピストンロッド（６５）に固定して取り付けられる。ピストンロッド（６５）は外側のシリンダ形装置（５２Ａ）内の開口部（５２０）を通って突出している。開口部（５２０）は十分に広い幅を有し、十分な長さの円周に沿って延出する。これにより、ピストンロッド（６５）を開口部（５２０）のいかなる端部と隣接させることなく、リフティングアーム（５）が枢動することを可能にする。したがって、リフティングアーム（５）はピストンロッド（６５）の運動によって完全に制御され、ピストンロッド（６５）の運動は油圧シリンダユニット（６４）によって制御される。これにより、バルブユニット（１）の運動及び位置決め決めが完全に独立して制御され、内燃機関の操作のためのバルブユニット（１）の運動及び／又は位置決めの任意のパターンを提供するような設計が、本実施形態によってもたらされる。さらに、図５において、（リフティングアーム（５）の）相互作用装置（５３）、（５４）の好適な設計が示される。枢着部（５１）からリフティングアームは２つのアームによって延出する。この２つのアームは各バルブユニット（１）の片側に沿って、Ｕ字型ヨーク（４３０）によって延出している。ヨーク（４３０）の各端部近傍には内側に突出するノブ（５３１）、（５４１）が配されており、ノブ（５３１）、（５４１）は中空の環状体（１９）の環状突出部（１４）、（１５）の間の間隙にぴったり合う大きさである。さらなる重要な変更例は、図５によると、油圧バルブユニット（６４）はシリンダヘッド（３）の上部（３０Ｂ）に取り付けられていることである。一方図４において、油圧ユニット（６４）は下部（３０Ａ）に取り付けられている。
【００２３】
図６において、本発明に係るさらなる断面図が示されており、バルブプレート（１０）は密閉位置に配されている。さらに、本実施形態に係る支持ロッド（１１）は放射状に伸長しており、例えば半径の３０から５０％と比較的大きく、また比較的薄いので、バルブユニット（１）に出入りするガス混合物の流量に特定の種類の影響をもたらす。さらにこの断面図によると、所望される場合には仕切り壁（４２０）、（４２１）、（４２２）、（４２３）がねじ山状の空気の流量パターン（例：渦）をもたらすよう設計されると共に、注入口及び排出口の間で完全に延出するよう設計されることが示されている。
【００２４】
図７において、本発明に係るバルブユニット（１）の第１の実施形態の側面斜視図が示される。図に示される特徴のほとんどは既に上述されているので再度説明はしない。図示の通り、凹部（１２２）、（１６２）が各密閉装置（１２）、（１６）に形成され、環状の密閉装置（１２５）を保持している。各凹部（１６２）、（１２２）は好ましくはフランジ状の突出物（１６０）、（１６１）；（１２０）、（１２１）によって形成される。さらに、中空の環状体（１９）は、その端部における直径が中央部よりも大きい直径を有する外面が配されている。結果として、相互作用装置（１４）、（１５）の領域に十分な空間（１３）が形成されることとなり、異なるタイプの第２の相互作用装置（５３）、（５４）が容易に適合する。さらに、前記第１の相互作用装置（１４）、（１５）の最大直径ｄは密閉装置（１２）、（１６）の直径Ｄよりも小さいので、第１の相互作用装置（１４）、（１５）は、バルブハウジング（２）の密閉面の一部を形成する環状の空洞（２００）内に、その面に接触することなく移動可能である。
【００２５】
図８において、本発明と共に利用されるバルブユニット（１）のさらなる実施形態が示されるが、実質的な特徴は図７に示される設計と同一のものである。重要な相違点は、図８に係る中空の環状体（１９）がシリンダ形であることである。これはいくつかの用途において、例えばより費用効率の高い生産能力において有利とされる。また本実施形態において、第１の相互作用装置（１５）、（１４）は、密閉装置によって示された直径Ｄよりも小さい最大直径ｄを示す。しかし、いくつかの用途において、図１に示す設計を利用する場合、第１の相互作用装置（１４）、（１５）は最大直径ｄ´（図示せず）を示し、密閉装置（１２）、（１６）の直径Ｄよりも大きいことが可能である。これはこのような実施形態において、第１の相互作用装置がケーシング内に移動しないよう配置されることが可能なためである。
【００２６】
図９において、本発明と共に用いられるバルブユニット（１）の第３の実施形態が示されるが、実質的な特徴は図７及び８に示される設計と同一のものである。重要な相違点は、内周に沿った中空の環状体（１９）が渦を作るリブ（４２５）乃至（４２８）と共にもたらされているということである。リブ（４２５）乃至（４２８）は内壁に沿って上部開口部から下部開口部へ螺旋状に延出している。このような渦を作る手段（４２５）乃至（４２８）の位置決めのおかげで、例えば注入ノズル（４）内のインサート（４２）を完全に排除、或いは注入ノズル（４）内のインサート（４２）をバルブユニット（１）内の渦を作る手段（４２５）乃至（４２８）と結合させることによって、さらなる最適化が達成される。さらに、図９は開示された実施形態のさらなる利点、すなわち渦を作る手段を形成するリブ（４２５）乃至（４２８）は、バルブプレート（１０）用に支持ロッド（１１）の一体化された部分を形成する。
【００２７】
本発明は上述の実施形態によって制限されないが、付随する請求項の範囲内において変化することができる。つまり、当業者はいくつかの用途において（実施形態に示される通り）相互作用装置がバルブの２つの位置にある必要はないが、ある場合においては各バルブユニット（１）及びリフティングアーム（５）に一つの相互作用装置でも差し支えないことを明確に理解している。さらに当業者は、上記で開示されているものに比べ他の異なる種類の動力機構がバルブ（例：電気又は空気圧バルブ）の運動を生じさせるのに用いられることができることを明確に理解している。さらに、シリンダ本体（６４）（及び／又は対応する部材（電気又は空気圧の場合））内部にあるハウジング及び／又は制御装置の少なくともいくつかの部分は、バルブ装置（例：シリンダヘッド（３））に隣接する細部に明らかに一体化可能である。さらに、制御機構（５）、（６）は、機構そのものに一体化されるセンサ及び／又は処理手段（例：チップ）を有することができる。他の明らかな変更例は、バルブ内部のインサートは、例えば２、３、４、５、６等の様々な範囲内で多数の通路を有することができる。また、バルブハウジングは図に示されるよりも異なるよう、例えばシリンダ軸の延長線に関連して１度から４５度の範囲内の角度で角度付けられることも可能である。つまり、これは密閉部（１２）、（１６）を変更して各端部で一対の密閉リング（１２５）（又は実際には多数のリング）を備えるようにすることにより達成される。これにより運動の安定性が改善される。さらに、当業者はまた、バルブユニットの代わりにケーシング（又はバルブハウジング）に固定して取り付けられる密閉装置を配することが可能であること、或いは密閉装置その両方の上に有することが可能であることを明確に理解している。さらに当業者は、密閉リングが凹部以外の様々な手段で取り付け可能であることを明確に理解している。当業者には明白なことであるが、燃料噴射装置は、例えば上述の設計等、本発明と組み合わせて様々な方法で適用及び配置が可能となる。しかし、いくつかの用途において、噴射装置のノズル（図示せず）を注入ノズル（４）内に配することは有利であり、好ましくは注入ノズル（４）の中央に配置されることによりインサート（４２）の中心に球状部を形成する。これは、シリンダの空間の側に注入ノズルを有することは、様々な用途において有利であるとされるからである。最後に、上述の様々な特徴（例：注入ノズル自身の設計、いくつかの又は全ての異なるバルブリフティング機構自身の設計）は、１又はそれ以上の分割出願をすることにより、独立した保護の対象を作ることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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