JPH03194103A - Cylinder head structure of engine - Google Patents
Cylinder head structure of engineInfo
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- JPH03194103A JPH03194103A JP33039689A JP33039689A JPH03194103A JP H03194103 A JPH03194103 A JP H03194103A JP 33039689 A JP33039689 A JP 33039689A JP 33039689 A JP33039689 A JP 33039689A JP H03194103 A JPH03194103 A JP H03194103A
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- intake
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
- F01L1/462—Valve return spring arrangements
- F01L1/465—Pneumatic arrangements
Abstract
Description
本発明は、０ＨＣ（オーバー・ヘッド−カム）型動弁機
構を備えるエンジンのシリンダヘッド構造−来の技術】
このようなシリンダヘッド構造の従来例について第４図
により説明すると、シリンダヘッドｌに形成した吸気ポ
ート２を開閉する吸気バルブ３は、リターンスプリング
４により閉止方向に付勢され、このリターンスプリング
４に抗して吸気バルブ３を開（ように、吸気バルブステ
ム３ａのステムエンド３ｂには、カム５で駆動されるロ
ッカアーム６が係合している。
ここでリターンスプリング４は、シリンダヘッド１に形
成した凹所１ａの底と吸気バルブステム８ａのステムエ
ンド３ｂ付近に装着したスプリングリテーナ７との間に
介設されている。そして吸気ポート２は、上記リターン
スプリング４を収容する凹所１ａとの干渉を避けるよう
に屈曲している。
また、特開昭５８−１５７０７号公報にも見られるよう
に、リターンスプリングに代えて空気バネを設けたもの
も知られている。これは、第５図にも示すように、シリ
ンダヘッド１に形成した工アチャンバＩｂ内に吸気バル
ブステム３ａのステムエンド３ｂ付近に装着したピスト
ンリテーナ８を摺動自在に嵌合したもので、上記エアチ
ャンバ１ｂにはチエツクバルブ９を介してエアデリバリ
ＩＯが連通している。そしてこの場合、エアチャンバ１
ｂを浅く形成することで、吸気ポート２は第４図に示す
ものより曲がりが少な（形成されている。The present invention relates to a cylinder head structure for an engine equipped with an OHC (over head cam) type valve mechanism - Prior art] A conventional example of such a cylinder head structure will be explained with reference to FIG. The intake valve 3, which opens and closes the intake port 2, is biased in the closing direction by a return spring 4, and the intake valve 3 is opened against the return spring 4. , a rocker arm 6 driven by a cam 5 is engaged with the return spring 4. Here, the return spring 4 is engaged with a spring retainer 7 attached to the bottom of the recess 1a formed in the cylinder head 1 and near the stem end 3b of the intake valve stem 8a. The intake port 2 is bent so as to avoid interference with the recess 1a that houses the return spring 4. As shown in FIG. 5, there is also known a system in which an air spring is provided in place of the return spring.This is because the intake valve stem 3a is installed in the working chamber Ib formed in the cylinder head 1, as shown in FIG. A piston retainer 8 attached near the stem end 3b is slidably fitted, and an air delivery IO is communicated with the air chamber 1b via a check valve 9.In this case, the air chamber 1
By forming b shallowly, the intake port 2 is formed with less bend than the one shown in FIG.
【発明が解決しようとする課題］
ところで第４図に示す従来例では、吸気ポート２がリタ
ーンスプリング４を収容する凹所１ａとの干渉を避ける
ように屈曲しているため、通気抵抗が太き（、エンジン
の吸気効率を低下する問題がある。
一方、第５図に示すものではこのような問題はないが、
シリンダヘッド１の上面側にカム５やロッカアーム６が
位置してシリンダヘッド１の全体構成をコンパクト化す
るのに障害となっている。
また吸気バルブステム３ａとステムガイド１１とのシー
ルが不十分であると、圧縮空気が吸気ポート２内に漏れ
ることも問題である。
そこで本発明は、エンジンの吸気効率を向上すると共に
、エンジンの全体構成をコンパクト化することを目的と
する。
【課題を解決するための手段］
この目的のため本発明は、吸気バルブで開閉される吸気
ポートと、上記吸気バルブの動弁機構とを備えるエンジ
ンのシリンダヘッド構造であって、リターンスプリング
に代えて吸気バルブを閉止方向に付勢する空気バネを吸
気バルブステムのステムエンド側に構成し、吸気ポート
を吸気バルブス、テム側に寄せて略直線状に形成すると
共に、上記吸気バルブステムの途中にはリテーナを装着
し、このリテーナを介して吸気バルブを開くようにロッ
カアームおよびカム軸を吸気バルブステムの側方に配置
してなる。
【作 用】
このような手段では、吸気ポートが吸気バルブステム側
に寄せ略直線状に形成されて曲がりが少ないから、通気
抵抗が減少してエンジンの吸気効率が向上する。
また、カムおよびカム軸が吸気バルブステムの側方に配
置されるので、吸気バルブステムのステムエンド側の構
造は空気バネだけとなり、エンジンの全体構成がコンパ
クト化する。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional example shown in FIG. (There is a problem of reducing the intake efficiency of the engine. On the other hand, the one shown in Fig. 5 does not have this problem, but
The cam 5 and the rocker arm 6 are located on the upper surface side of the cylinder head 1, which is an obstacle to making the overall structure of the cylinder head 1 more compact. Furthermore, if the seal between the intake valve stem 3a and the stem guide 11 is insufficient, compressed air may leak into the intake port 2, which is a problem. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to improve the intake efficiency of an engine and to make the overall configuration of the engine more compact. [Means for Solving the Problems] For this purpose, the present invention provides an engine cylinder head structure including an intake port that is opened and closed by an intake valve, and a valve operating mechanism for the intake valve, in which a return spring is used instead of a return spring. An air spring that biases the intake valve in the closing direction is configured on the stem end side of the intake valve stem, and the intake port is formed in a substantially straight line closer to the intake valve stem side, and an air spring is configured in the middle of the intake valve stem. A retainer is attached, and a rocker arm and a camshaft are arranged on the side of the intake valve stem so as to open the intake valve through the retainer. [Function] With such a means, the intake port is formed in a substantially straight line closer to the intake valve stem and has less bending, so that ventilation resistance is reduced and the intake efficiency of the engine is improved. Furthermore, since the cam and camshaft are arranged on the side of the intake valve stem, the only structure on the stem end side of the intake valve stem is the air spring, making the overall engine configuration more compact.
以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照して具体的
に説明する。
第１図において符号１２シリンダヘツドであり、吸気バ
ルブ１３で開閉される吸気ポート１４は、吸気バルブス
テム１３ａ側に寄せて、すなわち吸気バルブステム１８
ａとの傾斜を極力少な（して上下に略直線状に形成しで
ある。
一方、吸気ポー）１４と反対側の吸気バルブステム１３
ａの側方には凹所１２ａが形成され、そこにカム１５ａ
を有するカム軸１５と、ロッカ軸１６に固定されてカム
１５ａにより駆動されるロッカアームｌｅａとが収容さ
れている。
そして、上記凹所１２ａ内に臨む吸気バルブステム１３
ａの途中には、段部１３ｂに係止されるリテーナ１７が
固定され、このリテーナ１７にロッカアーム −
１ｅａが係合する。すなわち、第２図に示すようにロッ
カアームｌｅａはその揺動端部に形成した切欠き１８ｂ
内に吸気バルブステム１３ａを押通することてリテーナ
１７に係合し、このリテーナ１７を押すことで吸気バル
ブ１３を開くようになっている。
ここで前記吸気バルブステム１３ａのステムエンド１３
ｃ付近には、吸気バルブ１３を閉止方向に付勢する空気
バネが構成される。この空気バネは、上記ステムエンド
１３ｃ付近に固定したピストンリテーナ１８と、シリン
ダヘッド１２の凹所１２ａを覆うように固定されるキャ
ップ状のシリンダ部材１９とを主体に構成されるもので
、このシリンダ部材１９内にはボトムシール２０で上記
凹所１２ａと区画されるエアチャンバ１９ａが形成され
、このエアチャンバ１９ａ内に上記ピストンリテーナ１
８が摺動自在に嵌合する。そして図示省略した圧縮空気
源に連通ずるエアデリバリ２１がシリンダ部材１９に形
成され、これがエア通路２２によりチエツクパルプ２８
を介してエアチャンバ１９ａに連通構成されている。
なお、空気バネの非作動時にも吸気バルブ１３を −
閉止できるように前記リテーナ１７には復帰バネ２４が
付勢されている。
以上の構成では、エンジンの始動時において吸気バルブ
Ｉ３は復帰バネ２４により閉止方向に付勢される。そし
てエンジンの始動後は、圧縮空気がエアデリバリ２１か
らチエツクバルブ２３を介してエアチャンバ１９ａ内に
供給されることで、ピストンリテーナ１８が上方に付勢
されて吸気バルブ１３が閉止される。そこでロッカアー
ム１６ａは圧縮空気による上方への付勢力に抗して吸気
バルブ１３を開くのであり、こうして吸気ポート１４が
吸気バルブ１３により開閉される。
なお、空気バネの採用により、従来のリターンスプリン
グを用いるものに較べて吸気バルブ１３廻りの重量を軽
減でき、かつサージングの発生も小さくできるので、エ
ンジンの高速回転にも充分対応できる。
また空気バネのエアチャンバ１９ａは、吸気バルブステ
ム１３ａのステムガイド２５と分離して配置されるので
、スカッフィングの心配もない。
ここで吸気ポート１４は、吸気バルブステム１３ａ側に
寄せて略直線状に形成されており、曲がりが少ないこと
から、通気抵抗が減少してエンジンの吸気効率が向上す
る。
そして第３図に示すように、本実施例においては吸気ポ
ート１４が燃焼室２６に対して略垂直に連通ずるから、
燃焼室２６内での吸気のタンブル化が容易となり、これ
がエンジンの圧縮工程においてマイクロタービュレンス
に発展して育効な燃焼が可能となる。
また、カム軸１５やロッカアーム１８ａなどが吸気バル
ブステム１３ａの側方の凹所１２ａ内に配置されるので
、吸気バルブＩ３のステムエンド１３ｃ側には比較的に
小さな空気バネのシリンダ部材１９が部材するだけであ
り、エンジンの全体構成がコンパクト化する。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, reference numeral 12 indicates a cylinder head, and the intake port 14, which is opened and closed by the intake valve 13, is located closer to the intake valve stem 13a, that is, closer to the intake valve stem 18.
The inclination with a is as small as possible (and formed in a substantially straight line vertically. On the other hand, the intake valve stem 13 on the opposite side from the intake port) 14
A recess 12a is formed on the side of a, and a cam 15a is inserted therein.
The rocker arm lea is fixed to the rocker shaft 16 and driven by the cam 15a. The intake valve stem 13 faces into the recess 12a.
A retainer 17 that is engaged with the stepped portion 13b is fixed in the middle of the step a, and the rocker arm 1ea engages with the retainer 17. That is, as shown in FIG. 2, the rocker arm lea has a notch 18b formed at its swinging end.
By pushing the intake valve stem 13a inside, it engages with the retainer 17, and by pushing the retainer 17, the intake valve 13 is opened. Here, the stem end 13 of the intake valve stem 13a
An air spring that biases the intake valve 13 in the closing direction is configured near c. This air spring is mainly composed of a piston retainer 18 fixed near the stem end 13c and a cap-shaped cylinder member 19 fixed so as to cover the recess 12a of the cylinder head 12. An air chamber 19a is formed in the member 19 and is separated from the recess 12a by a bottom seal 20, and the piston retainer 1 is inserted into the air chamber 19a.
8 is slidably fitted. An air delivery 21 communicating with a compressed air source (not shown) is formed in the cylinder member 19, and this air passage 22 connects the check pulp 28 to the cylinder member 19.
The air chamber 19a is configured to communicate with the air chamber 19a through the air chamber 19a. A return spring 24 is biased on the retainer 17 so that the intake valve 13 can be closed even when the air spring is not activated. In the above configuration, the intake valve I3 is biased in the closing direction by the return spring 24 when the engine is started. After the engine is started, compressed air is supplied from the air delivery 21 through the check valve 23 into the air chamber 19a, thereby forcing the piston retainer 18 upward and closing the intake valve 13. Therefore, the rocker arm 16a opens the intake valve 13 against the upward biasing force of the compressed air, and thus the intake port 14 is opened and closed by the intake valve 13. By using an air spring, the weight around the intake valve 13 can be reduced compared to a conventional return spring, and the occurrence of surging can also be reduced, so that it can sufficiently cope with high-speed rotation of the engine. Further, since the air chamber 19a of the air spring is arranged separately from the stem guide 25 of the intake valve stem 13a, there is no fear of scuffing. Here, the intake port 14 is formed in a substantially straight line closer to the intake valve stem 13a, and has few bends, which reduces ventilation resistance and improves the intake efficiency of the engine. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the intake port 14 communicates approximately perpendicularly to the combustion chamber 26.
The intake air is easily tumbled within the combustion chamber 26, and this develops into microturbulence during the compression process of the engine, allowing for effective combustion. Further, since the camshaft 15, rocker arm 18a, etc. are arranged in the recess 12a on the side of the intake valve stem 13a, a relatively small air spring cylinder member 19 is installed on the stem end 13c side of the intake valve I3. This makes the overall engine configuration more compact.
以上説明したとおり本発明によれば、吸気ポートが吸気
バルブステム側に寄せ略直線状に形成されて曲がりが少
ないから、通気抵抗を減少してエンジンの吸気効率を向
上することができる。
また、カムおよびカム軸が吸気バルブステムの側方に配
置されるので、吸気バルブステムのステムエンド側の構
造は空気バネだけとなり、エンジンの全体構成をコンパ
クト化することができる。As described above, according to the present invention, the intake port is formed in a substantially straight line closer to the intake valve stem and has less bending, so that ventilation resistance can be reduced and the intake efficiency of the engine can be improved. Further, since the cam and the camshaft are arranged on the side of the intake valve stem, the only structure on the stem end side of the intake valve stem is the air spring, making it possible to make the overall configuration of the engine more compact.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の要部断面図、第２図は第１
図のｎ−ｎ矢視図、
第３図は一実施例の作用説明図、
第４図は一従来例の要部断面図、
第５図は他の従来例の要部断面図である。
１・・・シリンダヘッド、
Ｉａ・・・凹所、ｌｂ・・・エアチャンバ、２・・・吸
気ポート、
８・・・吸気バルブ、
３ａ・・・吸気バルブステム、３ｂ・・・ステムエンド
、４・・・リターンスプリング、
５・・・カム、
６・・・ロッカアーム、
７・・・スプリングリテーナ、
８・・・ピストンリテーナ、
９・・・チエツクバルブ、
ＩＯ・・・エアデリバリ、
１１・・・ステムガイド、
１２・・・シリンダヘッド、
Ｉａ・・・吸気バルブ、
１３ａ・・・吸気バルブステム、
１４・・・吸気ポート、
１５・・・カム軸、
１５ａ・・・カム、
１６・・・ロッカ軸、
ｌｅａ・・・ロッカアーム、１６ｂ・・・切欠き、１７
・・・リテーナ、
１８・・・ピストンリテーナ、
１９・・・シリンダ部材、
１９ａ・・・エアチャンバ、
２０・・・ボトムシール、
２１・・・エアデリバリ、
２２・・・エア通路、
２３・・・チエツクバルブ、
１〇 −
２４・・・復帰バネ、
２５・・・ステムガイ
ド、
２６・・・燃焼室。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1 is a sectional view of a main part of an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a sectional view of a main part of an embodiment of the present invention.
3 is an explanatory view of the operation of one embodiment; FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of one conventional example; and FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of another conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cylinder head, Ia... Recess, lb... Air chamber, 2... Intake port, 8... Intake valve, 3a... Intake valve stem, 3b... Stem end, 4... Return spring, 5... Cam, 6... Rocker arm, 7... Spring retainer, 8... Piston retainer, 9... Check valve, IO... Air delivery, 11... - Stem guide, 12... Cylinder head, Ia... Intake valve, 13a... Intake valve stem, 14... Intake port, 15... Camshaft, 15a... Cam, 16... Rocker shaft, lea...rocker arm, 16b...notch, 17
... Retainer, 18... Piston retainer, 19... Cylinder member, 19a... Air chamber, 20... Bottom seal, 21... Air delivery, 22... Air passage, 23...・Check valve, 10-24...Return spring, 25...Stem guide, 26...Combustion chamber.
Claims (1)
の動弁機構とを備えるエンジンのシリンダヘッド構造で
あって、 リターンスプリングに代えて吸気バルブを閉止方向に付
勢する空気バネを吸気バルブステムのステムエンド側に
構成し、吸気ポートを吸気バルブステム側に寄せて略直
線状に形成すると共に、上記吸気バルブステムの途中に
はリテーナを装着し、このリテーナを介して吸気バルブ
を開くようにロッカアームおよびカム軸を吸気バルブス
テムの側方に配置してなるエンジンのシリンダヘッド構
造。[Scope of Claims] An engine cylinder head structure comprising an intake port that is opened and closed by an intake valve, and a valve operating mechanism for the intake valve, wherein the cylinder head structure includes an intake port that is opened and closed by an intake valve, and a valve operating mechanism for the intake valve, wherein the air is used instead of a return spring to bias the intake valve in the closing direction. A spring is configured on the stem end side of the intake valve stem, and the intake port is formed in a substantially straight line closer to the intake valve stem side.A retainer is attached to the middle of the intake valve stem, and the intake air is drawn through the retainer. An engine cylinder head structure in which a rocker arm and camshaft are placed on the side of the intake valve stem to open the valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33039689A JPH03194103A (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Cylinder head structure of engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33039689A JPH03194103A (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Cylinder head structure of engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03194103A true JPH03194103A (en) | 1991-08-23 |
Family
ID=18232135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33039689A Pending JPH03194103A (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Cylinder head structure of engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03194103A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8375902B2 (en) | 2009-01-22 | 2013-02-19 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring with cap |
| US8550044B2 (en) | 2009-01-20 | 2013-10-08 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring system for an internal combustion engine |
| DE102022112943A1 (en) | 2022-05-23 | 2023-11-23 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Valve train component for an at least partially pneumatically operated valve train of an internal combustion engine |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP33039689A patent/JPH03194103A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8550044B2 (en) | 2009-01-20 | 2013-10-08 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring system for an internal combustion engine |
| US8813697B2 (en) | 2009-01-20 | 2014-08-26 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring system for an internal combustion engine |
| US8375902B2 (en) | 2009-01-22 | 2013-02-19 | Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg | Air spring with cap |
| DE102022112943A1 (en) | 2022-05-23 | 2023-11-23 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Valve train component for an at least partially pneumatically operated valve train of an internal combustion engine |
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