(57)【要約】  本発明は、ＥＧＲ装置（１０）、バルブ動作切換装置（１００）及びカム切換装置（２００）に関する。この中、例えば、ＥＧＲ装置（１０）は、燃焼室（２２）に排気ガスを戻すためのＥＧＲポートに配設されたＥＧＲバルブ（３５）と、前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、前記切換手段を作動させる作動手段とを有する。そして、前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備える。
2009069425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室（２２）に空気を導入する吸気ポートに配設された吸気バルブ（２４）と、前記燃焼室（２２）で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブ（２６）とを具備する内燃機関に付設されるＥＧＲ装置（１０）であって、
前記燃焼室（２２）に前記排気ガスを戻すためのＥＧＲポートに配設されたＥＧＲバルブ（３５）と、
前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備えることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項２】
請求項１記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記動作状態維持手段と前記動作停止状態維持手段とが同一の部材で構成されていることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記作動手段は、ソレノイド（４４）と、前記ソレノイド（４４）の作用下に変位する変位カムと、前記変位カム（５４）の変位に追従して変位する変位シャフト（６０）とを有し、前記切換手段は、固定カム（５６）と、一端部が前記変位カム（５４）又は前記固定カム（５６）のいずれか一方の先端部に当接する押圧カム（５８）と、前記押圧カム（５８）によって前記変位シャフト（６０）に追従して変位する変位部材（９０）とを有し、
前記変位部材（９０）は、前記ＥＧＲバルブ（３５）を開閉させるＥＧＲカム（３６）に設けられた第１係合部（３８）に対向する第２係合部（９４）を有し、
前記第２係合部（９４）は、前記変位シャフト（６０）の変位に追従して前記第１係合部（３８）に対して係合又は離脱し、
前記押圧カム（５８）の一端部が前記固定カム（５６）の先端部に当接したときに前記第１係合部（３８）から前記第２係合部（９４）が離脱して前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作停止状態とする一方、前記押圧カム（５８）の一端部が最も後退した前記変位カム（５４）の先端部に当接したときに前記第１係合部（３８）と前記第２係合部（９４）が係合して前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作状態とすることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項４】
請求項３記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記変位シャフト（６０）及び前記固定カム（５６）は、前記吸気バルブ（２４）及び前記排気バルブ（２６）を開閉させるカムシャフト（３０）内に挿入されていることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項５】
請求項３又は４記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記ソレノイド（４４）のロッド（４６）を元の位置に復帰させるための付勢手段（６６）を有することを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項６】
燃焼室（２２）に空気を導入する吸気ポートに配設された複数個の吸気バルブ（２４）と、前記燃焼室（２２）で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブとを具備する内燃機関（１２０）に付設されるバルブ動作切換装置（１００）であって、
前記吸気バルブ（２４）は、常時動作状態となる常作動吸気バルブ（１２２）と、動作状態又は動作停止状態のいずれかの状態に設定される可変吸気バルブ（１２４）とを備え、
さらに、前記可変吸気バルブ（１２４）を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備えることを特徴とするバルブ動作切換装置（１００）。
【請求項７】
燃焼室（２２）に空気を導入する吸気ポートに配設された吸気バルブ（２４）と、前記燃焼室（２２）で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブ（２６）とを具備する内燃機関（２０２）に付設されるカム切換装置（２００）であって、
前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させる第１カム（２１４）と、
前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させるとともに、カムプロフィールが前記第１カム（２１４）と相違する第２カム（２１６）と、
前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させるカムを前記第１カム（２１４）又は前記第２カム（２１６）のいずれかに切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下前記に第１カム（２１４）による付勢状態とされ且つ前記第２カム（２１６）による付勢が休止されたときには前記切換手段によって前記第２カム（２１６）による付勢状態とされ且つ前記第１カム（２１４）による付勢が休止されるまで前記第１カム（２１４）による付勢状態を維持する付勢状態維持手段と、前記作動手段の作用下に前記第２カム（２１６）による付勢状態とされ且つ前記第１カム（２１４）による付勢が休止されたときには前記切換手段によって前記第２カム（２１６）による付勢状態とされ且つ前記第１カム（２１４）による付勢が休止されるまで前記第２カム（２１６）による付勢状態を維持する付勢休止状態維持手段とを備えることを特徴とするカム切換装置（２００）。
【請求項８】
請求項７記載のカム切換装置（２００）において、前記第１カム（２１４）及び前記第２カム（２１６）が同一の部材（２１２）中に隣接して形成されていることを特徴とするカム切換装置（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に付設されるＥＧＲ装置、バルブ切換装置及びカム切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気ガスの一部を燃焼室に戻す排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置が付設された内燃機関が知られている。例えば、特許文献１には、過給ポンプ等を付設することが不要であるために構成を簡素化しながらも燃焼室内の圧力及び温度を上昇させることが可能であり、これによりＥＧＲ効果が向上した内燃機関が開示されている。【０００３】
この特許文献１に記載された内燃機関では、排気ポートを介して排気された排気ガスをガス貯留室で畜圧し、圧縮工程時等に前記排気ガスを燃焼室に戻すようにしている。すなわち、圧縮工程等では、ＥＧＲポートに配設されたＥＧＲバルブが開き、その結果、ガス貯留室と燃焼室とが連通することに伴い、ガス貯留室内の排気ガスが燃焼室に導入される。燃焼室に導入された排気ガスは、空気と燃料の混合ガスとともに燃焼される。【０００４】
このように排気ガスを再燃焼させる内燃機関には、ＥＧＲ装置を具備しない内燃機関に比して、排気ガス中に含まれるＮＯｘの量が少ないという利点がある。【０００５】
ところで、上記したような内燃機関は、該内燃機関の負荷が小さいとき（例えば、アイドリング時）に排気ガスを燃焼室に戻したとしても燃焼速度が遅くならない構成であることが好ましい。また、空気を最大量で燃焼室に導入したとしても、ノッキングが発生することを抑制し得る構成が望まれる。【０００６】
このような観点から、本出願人は、特許文献２において、内燃機関の負荷状況に応じて排気ガスを循環させるか否かを選択することが可能なＥＧＲ装置を提案している。【０００７】
さらに、ＥＧＲ装置を具備しない内燃機関においては、内燃機関の負荷状況に応じて吸気ガス量を変更し得る構成であることが好ましい。【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２８２８６７号公報
【特許文献２】特願２００７−２５６７９０号
【発明の開示】
【０００９】
本発明の一般的な目的は、排気ガスを循環させる状態を維持する際、及び排気ガスを循環しない状態を維持する際に電力を必要とせず、このために消費電力を低減可能なＥＧＲ装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の主たる目的は、内燃機関の負荷状況に応じて吸気ガス量を変更し得、しかも、その変更前の状態、変更後の状態をそれぞれ維持するための電力が不要であるバルブ切換装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、内燃機関の負荷状況に応じて吸気ガス量を変更し得、しかも、その変更前の状態、変更後の状態をそれぞれ維持するための電力が不要であるカム切換装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、燃焼室に空気を導入する吸気ポートに配設された吸気バルブと、前記燃焼室で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブとを具備する内燃機関に付設されるＥＧＲ装置であって、
前記燃焼室に前記排気ガスを戻すためのＥＧＲポートに配設されたＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲバルブを動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備えるＥＧＲ装置が提供される。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、内燃機関の負荷状況に応じ、ＥＧＲバルブが動作状態（開閉可能状態）又は動作停止状態（休止状態）のいずれかが選択され、しかも、その状態が維持される。動作状態であるときには、ＥＧＲバルブが開いたときに排気ガスが燃焼室に導入されて再燃焼に供され、一方、動作停止状態である場合には、排気ガスが燃焼室に導入されることはない。従って、例えば、該内燃機関の負荷が小さいときや大きいときにＥＧＲバルブを休止状態とすれば、このときに排気ガスが燃焼室に導入されることがないので、燃焼速度が遅くなることを回避し得る。さらに、ノッキングの発生が抑制可能となると期待し得る。
【００１４】
しかも、動作手段及び切換手段を設けるのみでＥＧＲバルブの動作状態から動作停止状態への切り換え、又は動作停止状態から動作状態への切り換えが可能となるので、構成が比較的簡素になることを期待できる。このため、コストが上昇することを抑制することもできる。
【００１５】
その上、作動手段への通電は、一方の状態から他方の状態に切り換える際に行うのみでよく、動作状態又は動作停止状態を維持するために通電を行う必要は特にない。従って、消費電力を低減させることができる。
【００１６】
さらに、高温である既燃ガスを燃焼室に戻すので、圧縮工程を営む際の燃焼室の温度が高くなる。これにより混合気の燃焼が促進され、その結果、イグニッションディレイが低減されるとともに、等溶度が向上するという利点が得られる。また、低温燃焼による熱損失が低減するとともに、ＮＯｘ排出量が低減する。
【００１７】
その上、既燃ガスに余剰酸素が存在しないので、成層給気機関や稀薄燃焼に比してＮＯｘの後処理が容易となる。
【００１８】
このような構成においては、前記動作状態維持手段と前記動作停止状態維持手段とを同一の部材で構成することが好ましい。この場合、部品点数を削減し得ることが期待できる。
【００１９】
前記作動手段は、例えば、ソレノイドと、前記ソレノイドの作用下に変位する変位カムと、前記変位カムの変位に追従して変位する変位シャフトとで構成することができ、一方、前記切換手段は、固定カムと、一端部が前記変位カム又は前記固定カムのいずれか一方の先端部に当接する押圧カムと、前記押圧カムによって前記変位シャフトに追従して変位する変位する変位部材とで構成することができる。
【００２０】
この場合、前記ＥＧＲバルブを開閉させるＥＧＲカムに第１係合部を設けるとともに、前記変位部材に第２係合部を設け、前記第２係合部を、前記変位シャフトの変位に追従して前記第１係合部に対して係合又は離脱させればよい。すなわち、前記押圧カムの一端部が前記固定カムの先端部に当接したときに前記第１係合部から前記第２係合部を離脱させて前記ＥＧＲバルブを動作停止状態とする一方、前記押圧カムの一端部が最も後退した前記変位カムの先端部に当接したときに前記第１係合部と前記第２係合部を係合させて前記ＥＧＲバルブを動作状態とすればよい。
【００２１】
ここで、前記変位シャフト及び前記固定カムを、前記吸気バルブ及び前記排気バルブを開閉させるカムシャフト内に挿入するようにすれば、切換手段及び作動手段をコンパクトに構成することができる。
【００２２】
さらに、前記ソレノイドのロッドを元の位置に復帰させるように付勢する付勢手段を設けることが好ましい。これにより騒音が発生することを回避できるとともに、アームの耐摩耗性を向上させることができるからである。
【００２３】
本発明の別の一実施形態によれば、燃焼室に空気を導入する吸気ポートに配設された複数個の吸気バルブと、前記燃焼室で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブとを具備する内燃機関に付設されるバルブ動作切換装置であって、
前記吸気バルブは、常時動作状態となる常動作吸気バルブと、動作状態又は動作停止状態のいずれかの状態に設定される可変吸気バルブとを備え、
さらに、前記可変吸気バルブを動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備えるバルブ動作切換装置が提供される。
【００２４】
本発明によれば、内燃機関の負荷状況に応じ、可変吸気バルブが動作状態（開閉可能状態）又は動作停止状態（休止状態）のいずれとなるかが選択され、しかも、その状態が維持される。動作状態であるときには、常動作吸気バルブと同期して可変吸気バルブが開いたときに吸気ガスが燃焼室に導入される。一方、動作停止状態である場合には、吸気ガスは、常動作吸気バルブのみを介して燃焼室に導入される。このため、可変吸気バルブを動作状態又は動作停止状態のいずれかに設定することにより、吸気ガスの量を変更することができる。
【００２５】
しかも、動作手段及び切換手段を設けるのみで可変吸気バルブの動作状態から動作停止状態への切り換え、又は動作停止状態から動作状態への切り換えが可能となるので、構成が比較的簡素になることを期待できる。このため、コストが上昇することを抑制することもできる。
【００２６】
さらに、上記したＥＧＲ装置と同様に、作動手段への通電は、可変吸気バルブの動作状態又は動作停止状態のいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える際に行うのみでよく、動作状態又は動作停止状態を維持するために通電を行う必要は特にない。従って、消費電力を低減させることができる。
【００２７】
本発明のまた別の一実施形態によれば、燃焼室に空気を導入する吸気ポートに配設された吸気バルブと、前記燃焼室で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブとを具備する内燃機関に付設されるカム切換装置であって、
前記吸気バルブを開閉動作させる第１カムと、
前記吸気バルブを開閉動作させるとともに、カムプロフィールが前記第１カムと相違する第２カムと、
前記吸気バルブを開閉動作させるカムを前記第１カム又は前記第２カムのいずれかに切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下前記に第１カムによる付勢状態とされ且つ前記第２カムによる付勢が休止されたときには前記切換手段によって前記第２カムによる付勢状態とされ且つ前記第１カムによる付勢が休止されるまで前記第１カムによる付勢状態を維持する付勢状態維持手段と、前記作動手段の作用下に前記第２カムによる付勢状態とされ且つ前記第１カムによる付勢が休止されたときには前記切換手段によって前記第２カムによる付勢状態とされ且つ前記第１カムによる付勢が休止されるまで前記第２カムによる付勢状態を維持する付勢休止状態維持手段とを備えるカム切換装置が提供される。
【００２８】
本発明によれば、吸気バルブを開閉するためのカムとして第１カム又は第２カムのいずれかが選択される。第１カムと第２カムは互いのカムプロフィールが相違するもの同士であるので、第１カムを選択した場合と、第２カムを選択した場合とでは、吸気バルブのリフト量が異なることになる。これに伴って、吸気バルブから吸気される吸気ガスの量が変更される。すなわち、内燃機関の負荷状況に応じて第１カムから第２カムへ、又はその逆に切り換えることにより、吸気ガスの量を変更することができる。
【００２９】
さらに、本発明においては、動作手段及び切換手段を設けるようにしているので、第１カムによって吸気バルブを開閉させる状態から第２カムによって吸気バルブを開閉させる状態、又はその逆方向の切り換えが可能となり、しかも、第１カムによって吸気バルブを開閉させる状態、又は第２カムによって吸気バルブを開閉させる状態のいずれかの状態が維持される。従って、構成が比較的簡素になることが期待され、このため、コストが上昇することを抑制することもできる。
【００３０】
その上、上記したバルブ装置及びバルブ切換装置と同様に、作動手段への通電は、第１カム又は第２カムのいずれか一方のカムから残余のカムに切り換える際に行うのみでよく、動作状態又は動作停止状態を維持するために通電を行う必要は特にない。従って、消費電力を低減させることができる。
【００３１】
なお、第１カム及び第２カムは、例えば、同一の部材中に隣接して形成することができる。この場合、部品点数が低減する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係るＥＧＲ装置が付設された内燃機関の要部概略縦断面図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｅは、変位カム、固定カム及び押圧カムの関係を示す３６０°展開模式図である。
【図３】図１の内燃機関において、ソレノイドに通電が行われてロッドが後退した状態を示す要部概略縦断面図である。
【図４】図３に続き、ソレノイドの通電が停止されてロッドが前進した状態を示す要部概略縦断面図である。
【図５】第２実施形態に係るバルブ切換装置が付設された内燃機関の要部概略縦断面図である。
【図６】第３実施形態に係るカム切換装置が付設された内燃機関の要部概略縦断面図である。
【図７】図６のカム切換装置中の吸気バルブ用カムを構成する第２カムが吸気バルブに作用している状態を示す要部概略縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係るＥＧＲ装置、バルブ切換装置及びカム切換装置の各々につき、それが付設された内燃機関との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。【００３４】
先ず、第１実施形態として、ＥＧＲ装置につき説明する。【００３５】
図１は、第１実施形態に係るＥＧＲ装置１０が付設された内燃機関１２の要部概略縦断面図である。この内燃機関１２は、例えば、自動二輪車等の車両に搭載され、空気と燃料の混合気を燃焼させることによって該車両を走行させる。【００３６】
先ず、内燃機関１２につき説明する。この内燃機関１２は、シリンダ１４が設けられたブロック本体１６と、該ブロック本体１６の上方に連結されたシリンダヘッド１８と、該シリンダヘッド１８の上部を覆って保護するヘッドカバー２０とを有する。【００３７】
シリンダ１４にはピストンが挿入されており、このピストンは、コンロッドを介してクランクシャフトに連結されている。このピストンの上端面と、シリンダヘッド１８によって覆われる空間とによって、燃焼室２２が形成される。【００３８】
シリンダヘッド１８の内部には、空気を燃焼室２２に導入するための吸気ポートと、燃焼室２２で燃焼した排気ガスを排気するための排気ポートとが形成されている。吸気ポートには吸気バルブ２４が配設される一方、排気ポートには排気バルブ２６が配設される。【００３９】
これら吸気バルブ２４と排気バルブ２６は、ロッカーアームを介してカムシャフト３０の作用下に開閉する。すなわち、カムシャフト３０にはカム３２、３４が設けられており、カムシャフト３０が回転動作することに追従して各カム３２、３４の山部が所定の位置に到達したときに前記ロッカーアームの一端部を押圧することにより、該ロッカーアームがその略中腹部を中心に回動動作する。その結果、該ロッカーアームの他端部にそれぞれ設けられた押圧部材のいずれかが吸気バルブ２４又は排気バルブ２６を押圧することに伴い、該吸気バルブ２４又は該排気バルブ２６が燃焼室２２側に変位する。【００４０】
なお、吸気バルブ２４及び排気バルブ２６は、各々の周囲に配設されたバルブスプリングの弾発作用下に元の位置に復帰する。【００４１】
内燃機関１２には、さらに、ＥＧＲポートが形成され、このＥＧＲポートには、排気ガスを貯留するガス貯留室が連通している。また、ＥＧＲポートには、吸気バルブ２４が着座又は離間する。【００４２】
すなわち、カムシャフト３０には、前記カム３２、３４の他にＥＧＲカム３６も設けられている。従って、カムシャフト３０が回転動作すると、ＥＧＲカム３６の山部が所定の位置に到達したときにロッカーアームの一端部が押圧される。これにより該ロッカーアームがその略中腹部を中心に回動動作し、最終的に、該ロッカーアームの他端部に設けられた押圧部材がＥＧＲバルブ３５を押圧する。その結果、ＥＧＲバルブ３５が燃焼室２２側に変位して排気ガスが燃焼室２２内に導入される。【００４３】
吸気バルブ２４及び排気バルブ２６と同様に、ＥＧＲバルブ３５の周囲にもバルブスプリングが配設されている。ＥＧＲバルブ３５は、このバルブスプリングの弾発作用下に元の位置に復帰する。【００４４】
以上の吸気バルブ２４、排気バルブ２６及びＥＧＲバルブ３５の構成は公知であり、従って、その図示と詳細な説明は省略する。なお、ＥＧＲカム３６には、第１係合部としての第１歯部３８が形成されている。【００４５】
カムシャフト３０の一端部には、カムスプロケット４０が連結されている。カムシャフト３０は、該カムスプロケット４０に巻回されたカムチェーン４２が駆動されることに伴って回転動作する。【００４６】
さらに、ヘッドカバー２０にはソレノイド４４が位置決め固定されている。このソレノイド４４のロッド４６は、止軸４８によって回動自在に支持されたアーム５０の一端部に連結されている。その一方で、該アーム５０の他端部は、前記カムシャフト３０の一端部に対して押接又は離間するように進退動作する。【００４７】
また、前記カムシャフト３０には、その長手方向に沿って挿通孔５２が形成されている。この挿通孔５２には、変位カム５４の先端部が挿入されるとともに、固定カム５６、押圧カム５８、変位シャフト６０及びコイルスプリング６２が挿入されている。【００４８】
挿通孔５２から突出した変位カム５４の一端部には、スプリング受用ワッシャ６４が外嵌されている。そして、このスプリング受用ワッシャ６４とカムシャフト３０との間には、リターンスプリング６６が介装されている。【００４９】
カムシャフト３０において、挿通孔５２の開口近傍には、長手方向に対して略垂直な方向に長穴６８が形成されている。一方、変位カム５４には、その長手方向に対して略垂直な方向に延在するピン穴７０が形成されており、このピン穴７０には、前記長穴６８の開口近傍まで延在する位置決めピン７２が挿入されている。【００５０】
変位カム５４の先端部は若干縮径しており、この縮径した先端部は、固定カム５６の内部に挿入されている。後述するように、変位カム５４の先端部は、固定カム５６の押圧カム５８側端面から突出可能である。なお、図２Ａ〜図２Ｄに示すように、変位カム５４の先端部には第１傾斜部７４が形成されている。【００５１】
固定カム５６は、固定カム位置決めピン７８（図１参照）によって位置決め固定されている。換言すれば、固定カム５６は、カムシャフト３０内で変位することはない。この固定カム５６の先端部には、図２Ａに示すように、第２傾斜部８０及び陥没８１が形成されている。【００５２】
押圧カム５８は、変位カム５４及び固定カム５６を臨む側の端面に複数の突出部８２を有する。この突出部８２の先端には、第３傾斜部８４が形成されている。【００５３】
押圧カム５８の他端面は平坦面として形成され、この平坦面に変位シャフト６０の一端面が当接している。また、変位シャフト６０の他端部には、その長手方向に対して略垂直な方向に延在するピン穴８６が形成されており、このピン穴８６には、従動ピン８８が挿入されている。この従動ピン８８は、カムシャフト３０の端部近傍に外嵌された変位部材９０に連結されている。なお、カムシャフト３０の外周壁、及び変位部材９０の内周壁のそれぞれにはスプライン（ともに図示せず）が形成されており、これらスプラインは互いに噛合している。【００５４】
変位部材９０において、ＥＧＲカム３６に対向する部位には、第２係合部としての第２歯部９４が形成されている。この第２歯部９４は、後述するように、変位シャフト６０が変位することに追従してＥＧＲカム３６の第１歯部３８に対して噛合又は離脱する。【００５５】
以上の構成において、リターンスプリング６６はスプリング受用ワッシャ６４をカムシャフト３０から離間する方向に弾発付勢し、また、コイルスプリング６２は変位シャフト６０を押圧カム５８側に向かって弾発付勢する。【００５６】
なお、固定カム５６、押圧カム５８及び変位部材９０はＥＧＲバルブ３５を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段を構成し、一方、ソレノイド４４、アーム５０、変位カム５４及び変位シャフト６０は、前記切換手段を作動させるための作動手段を構成する。さらに、後述するように、変位カム５４、固定カム５６及び押圧カム５８によってＥＧＲバルブ３５の動作状態・動作停止状態が維持される。すなわち、これらは、動作停止維持手段及び動作停止状態維持手段を兼ねる。【００５７】
また、ソレノイド４４は、制御信号を伝達するためのケーブル９６を介して図示しない制御手段、例えば、ＣＰＵに電気的に接続されている。このＣＰＵには、さらに、図示しない吸気マニホールドの内部に設置されたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサや、内燃機関１２の回転数を検出する回転センサ等も電気的に接続される。【００５８】
第１実施形態に係るＥＧＲ装置１０が付設された内燃機関１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。【００５９】
内燃機関１２が付勢されると、カムチェーン４２及びカムスプロケット４０の作用下にカムシャフト３０が回転動作する。これに追従してカム３２、３４が回転動作し、この中のカム３４の山部が所定の位置に到達するとロッカーアームの端部が排気バルブ２６を押圧する。これによりバルブスプリングが収縮するとともに、排気バルブ２６が排気ポートから離間する。すなわち、排気ポートが燃焼室２２と連通し、これに伴い、燃焼した排気ガスがガス貯留室に貯留される。【００６０】
また、カムシャフト３０がさらに回転動作してカム３４の山部がロッカーアームの端部から離間すると、伸張するバルブスプリングの弾発作用下に排気バルブ２６が元の位置に戻り、排気ポートに着座する。すなわち、排気ポートと燃焼室２２とが遮断される。【００６１】
その一方で、カム３２の山部がロッカーアームの端部を押圧する位置となり、これにより、バルブスプリングが収縮するとともに吸気バルブ２４が吸気ポートから離間する。換言すれば、吸気ポートと燃焼室２２とが連通し、吸気ポートを介して空気が燃焼室２２に導入される。【００６２】
勿論、カムシャフト３０が引き続いて回転動作することでカム３２の山部がロッカーアームの端部から離間すると、バルブスプリングが伸張して吸気バルブ２４を弾発付勢する。その結果、吸気バルブ２４が元の位置に戻って吸気ポートに着座し、該吸気ポートと燃焼室２２とが遮断されるに至る。【００６３】
ここで、図２Ａ〜図２Ｅは、変位カム５４、固定カム５６及び押圧カム５８の先端部を３６０°展開して示す模式図である。押圧カム５８の突出部８２は、図２Ａに示すように、当初は固定カム５６の先端に設けられた第２傾斜部８０の底に位置しており、このため、図１に示すように、押圧カム５８が変位シャフト６０を押圧する。従って、変位シャフト６０はコイルスプリング６２を圧縮する方向に変位し、これに追従して、従動ピン８８を介して変位部材９０がＥＧＲカム３６から離間する方向に変位する。すなわち、第２歯部９４が第１歯部３８から離間し、このため、ＥＧＲカム３６が動作しなくなる。従って、ＥＧＲバルブ３５は動作停止状態を維持する。【００６４】
この過程の最中、前記ＣＰＵがスロットル開度センサや回転センサ等からの電気的情報に基づいて内燃機関１２の負荷が中速域ないしパーシャル域にあると判断すると、該ＣＰＵは、前記ソレノイド４４に指令を出して図１に示す状態とする。すなわち、ソレノイド４４に対して通電を行わせ、ロッド４６を後退動作させる。【００６５】
ロッド４６が後退動作することに伴い、図３に示すように、アーム５０が止軸４８を中心として回動する。その結果、変位シャフト６０がカムシャフト３０の挿通孔５２内で前進動作する。これに伴い、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、固定カム５６の開口した端面から変位カム５４が突出し、押圧カム５８の突出部８２を押圧する。その結果、押圧カム５８が若干回転動作するとともに、突出部８２の第３傾斜部８４が変位カム５４の第１傾斜部７４に乗り上げる。【００６６】
次に、ソレノイド４４に対する通電が停止される。これに伴い、ロッド４６が前進動作してアーム５０が止軸４８を中心に回動するとともに、リターンスプリング６６の弾発付勢によって変位カム５４が後退動作する。すなわち、図４に示す状態となる。このとき、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、押圧カム５８が若干回転動作するとともに、突出部８２の第３傾斜部８４が固定カム５６の陥没８１に係合する。【００６７】
第３傾斜部８４が陥没８１に係合することに伴い、変位シャフト６０がコイルスプリング６２から弾発付勢される。これに追従し、従動ピン８８を介して変位部材９０が前記スプラインに案内されながらＥＧＲカム３６に接近する方向に変位する。最終的に、第２歯部９４が第１歯部３８に噛合し、ＥＧＲカム３６が回転可能となる。すなわち、ＥＧＲバルブ３５が動作状態となる。【００６８】
結局、ソレノイド４４に対する通電が停止された後もＥＧＲバルブ３５がＥＧＲポートから離間して燃焼室２２側に変位可能となり、燃焼室２２とガス貯留室とが連通したときには、ガス貯留室に貯留された排気ガスが燃焼室２２に導入され、次の吸気工程で吸気ポートを介して新たに導入される空気と、新たに導入される燃料とともに燃焼に供される。【００６９】
以上のように、第１歯部３８と第２歯部９４とが互いに噛合している場合、ＥＧＲバルブ３５は、開放・閉止を連続的に繰り返す。【００７０】
一方、前記スロットルバルブの開度が最小となるアイドリング時や、開度が最大となる最大負荷時には、前記ＣＰＵは、スロットル開度センサや回転センサ等からの電気的情報に基づいて低負荷域ないし高負荷域であると判断する。この場合、ＥＧＲバルブ３５を開いて燃焼室２２に排気ガスを戻す必要は特にない。【００７１】
そこで、前記ＣＰＵは、ケーブル９６を介して制御信号を送信し、ソレノイド４４に「ロッド４６を後退させる」との指令を出す。この制御信号により、図３に示すように、ロッド４６が後退動作する。【００７２】
以降、上記とは逆に、すなわち、図２Ｅから図２Ｄ、図２Ｃ、図２Ｂ及び図２Ａの順序で押圧カム５８の突出部８２が変位カム５４から押圧される一方、押圧カム５８が若干回転動作して固定カム５６の第２傾斜部８０に乗り上げる。これにより図１の状態に戻り、ＥＧＲバルブ３５が動作停止状態となって維持される。【００７３】
勿論、この際にも、押圧カム５８の突出部８２が変位カム５４の第２傾斜部８０に乗り上げた後にソレノイド４４への通電が停止される。すなわち、ソレノイド４４に対する通電が停止された後もＥＧＲバルブ３５が動作停止状態に保たれる。【００７４】
以上から諒解されるように、第１実施形態によれば、ロッド４６を後退動作させるときにのみソレノイド４４に通電を行うようにすることが可能となり、ＥＧＲバルブ３５の動作状態を維持する際や、動作停止状態を維持する際にソレノイド４４に通電を行う必要は特にない。従って、消費電力を低減させることができる。【００７５】
このように、第１実施形態によれば、切換手段及び作動手段を組み込むのみという簡素な構成でありながら、内燃機関１２の負荷状況に応じてＥＧＲバルブ３５を動作状態（開閉可能状態）に維持する一方、動作状態から作動停止状態（閉止維持状態）に切り換えてそれを維持することができる。勿論、作動停止状態から動作状態への変更も容易である。【００７６】
そして、例えば、該内燃機関１２の負荷が小さいときや大きいときにＥＧＲバルブ３５を作動停止状態とすることにより、燃焼速度が向上することが期待され、また、ノッキングの発生を抑制することができる。【００７７】
なお、上記した実施の形態においては、ＥＧＲバルブ３５を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段を固定カム５６、押圧カム５８及び変位部材９０で構成するとともに、前記切換手段を作動させるための作動手段をソレノイド４４、アーム５０、変位カム５４及び変位シャフト６０で構成するようにしているが、ＥＧＲバルブ３５を動作状態から動作停止状態、及び動作停止状態から動作状態へ変更可能であれば、如何なる構成のものであってもよい。【００７８】
次に、第２実施形態としてバルブ切換装置を挙げ、図５を参照して説明する。なお、図１〜図４に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。【００７９】
図５は、第２実施形態に係るバルブ切換装置１００が付設された内燃機関１２０の要部概略縦断面図である。【００８０】
先ず、内燃機関１２０は、内燃機関１２同様に、シリンダ１４が設けられたブロック本体１６と、該ブロック本体１６の上方に連結されたシリンダヘッド１８と、該シリンダヘッド１８の上部を覆って保護するヘッドカバー２０とを有する。この中、シリンダ１４には図示しないピストンが挿入されており、このピストンの上端面と、シリンダヘッド１８によって覆われる空間とによって、燃焼室２２が形成される。【００８１】
シリンダヘッド１８の内部には、空気を燃焼室２２に導入するための吸気ポートと、燃焼室２２で燃焼した排気ガスを排気するための排気ポートとが形成されている。吸気ポートには、常時開閉動作する常作動吸気バルブ１２２と、動作状態又は動作停止状態のいずれかに選択される可変吸気バルブ１２４とが配設される一方、排気ポートには、排気バルブ２６が配設される。【００８２】
この中、常作動吸気バルブ１２２と排気バルブ２６は、カムシャフト３０が回転動作することに追従してカム３２、３４の山部が所定の位置に到達したとき、図示しないロッカーアーム及び押圧部材の作用下に燃焼室２２側に変位する。変位した常作動吸気バルブ１２２及び排気バルブ２６は、各々の周囲に配設されたバルブスプリングの弾発作用下に元の位置に復帰する。【００８３】
残余の可変吸気バルブ１２４は、カムシャフト３０に設けられた可変吸気バルブ用カム１２６によって燃焼室２２側に変位する。すなわち、可変吸気バルブ用カム１２６の山部が所定の位置に到達したときに前記ロッカーアームの一端部が押圧され、これに伴って該ロッカーアームがその略中腹部を中心に回動動作し、最終的に、該ロッカーアームの他端部に設けられた前記押圧部材が可変吸気バルブ１２４を押圧する。その結果、可変吸気バルブ１２４が燃焼室２２側に変位して排気ガスが燃焼室２２内に導入される。【００８４】
常作動吸気バルブ１２２及び排気バルブ２６と同様に、可変吸気バルブ１２４の周囲にもバルブスプリングが配設されている。燃焼室２２側に変位した可変吸気バルブ１２４は、このバルブスプリングの弾発作用下に元の位置に復帰する。【００８５】
第２実施形態においては、この可変吸気バルブ１２４が動作状態又は動作停止状態のいずれかの状態に切り換えられる。この切り換えは、固定カム５６、押圧カム５８及び変位部材９０を含んで構成される切換手段によって実施される。また、ソレノイド４４、変位カム５４及び変位シャフト６０は、前記切換手段を作動させるための作動手段を構成し、さらに、後述するように、変位カム５４、固定カム５６及び押圧カム５８によって可変吸気バルブ１２４の動作状態・動作停止状態が維持される。すなわち、これらは、動作停止維持手段及び動作停止状態維持手段を兼ねる。【００８６】
勿論、前記切換手段、動作停止維持手段及び動作停止状態維持手段は、第１実施形態と同様に構成されている。すなわち、変位カム５４、固定カム５６、押圧カム５８には、それぞれ、図２Ａ〜図２Ｄに示される第１傾斜部７４、第２傾斜部８０及び陥没８１、第３傾斜部８４が形成されている。そして、押圧カム５８の平坦な一端面には、変位シャフト６０の一端面が当接している。【００８７】
この変位シャフト６０に形成されたピン穴８６に挿入された従動ピン８８は、カムシャフト３０の端部近傍に外嵌された変位部材９０に連結されている。この変位部材９０中の可変吸気バルブ用カム１２６に対向する部位には、第２係合部としての第２歯部９４が形成されている。該第２歯部９４は、変位シャフト６０が変位することに追従して、第１歯部３８に対して噛合又は離脱する。【００８８】
そして、この場合、ヘッドカバー２０に位置決め固定されたソレノイド４４のロッド４６が前記カムシャフト３０の一端部に対して押接又は離間するように進退動作する。このソレノイド４４には、ケーブル９６を介して図示しないＣＰＵ等の制御手段が電気的に接続される。このように、ロッド４６をカムシャフト３０の一端部に対して直接当接することを可能な構成としたことによりアーム５０（図１参照）が不要となり、このため、部品点数が低減される。【００８９】
さらに、前記ＣＰＵには、図示しない吸気マニホールドの内部に設置されたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサや、内燃機関１２０の回転数を検出する回転センサ等も電気的に接続される。【００９０】
第２実施形態に係るバルブ切換装置１００が付設された内燃機関１２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。【００９１】
内燃機関１２が付勢されると、カムチェーン４２及びカムスプロケット４０の作用下にカムシャフト３０が回転動作する。これに追従してカム３２、３４が回転動作し、この中のカム３４の山部が所定の位置に到達するとロッカーアームの端部が排気バルブ２６を押圧する。これによりバルブスプリングが収縮するとともに、排気バルブ２６が排気ポートから離間する。すなわち、排気ポートが燃焼室２２と連通する。【００９２】
また、カムシャフト３０がさらに回転動作してカム３４の山部がロッカーアームの端部から離間すると、伸張するバルブスプリングの弾発作用下に排気バルブ２６が元の位置に戻り、排気ポートに着座する。すなわち、排気ポートと燃焼室２２とが遮断される。【００９３】
その一方で、カム３２の山部がロッカーアームの端部を押圧する位置となり、これにより、バルブスプリングが収縮するとともに常作動吸気バルブ１２２が吸気ポートから離間する。換言すれば、吸気ポートと燃焼室２２とが連通し、吸気ポートを介して空気が燃焼室２２に導入される。【００９４】
勿論、カムシャフト３０が引き続いて回転動作することでカム３２の山部がロッカーアームの端部から離間すると、バルブスプリングが伸張して常作動吸気バルブ１２２を弾発付勢する。その結果、常作動吸気バルブ１２２が元の位置に戻って吸気ポートに着座し、該吸気ポートと燃焼室２２とが遮断されるに至る。【００９５】
以上の過程において、第２歯部９４が第１歯部３８から離間している場合、図２Ａに示されるように、押圧カム５８の突出部８２が固定カム５６の第２傾斜部８０の底に位置する。従って、可変吸気バルブ用カム１２６が回転動作することはなく、このため、可変吸気バルブ１２４の動作停止状態が維持される。【００９６】
そして、前記ＣＰＵがスロットル開度センサや回転センサ等からの電気的情報に基づいて内燃機関１２が高回転状態であると判断すると、該ＣＰＵは、前記ソレノイド４４に指令を出して該ソレノイド４４に対して通電を行わせ、ロッド４６を後退動作させる。【００９７】
ロッド４６が後退動作することに伴い、変位シャフト６０がカムシャフト３０の挿通孔５２内で前進動作する。これに伴い、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、固定カム５６の開口した端面から変位カム５４が突出し、押圧カム５８の突出部８２を押圧する。その結果、押圧カム５８が若干回転動作するとともに、突出部８２の第３傾斜部８４が変位カム５４の第１傾斜部７４に乗り上げる。【００９８】
次に、ソレノイド４４に対する通電が停止される。これに伴ってロッド４６が前進動作し、その結果、リターンスプリング６６の弾発付勢によって変位カム５４が後退動作する。このとき、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、押圧カム５８が若干回転動作するとともに、突出部８２の第３傾斜部８４が固定カム５６の陥没８１に係合する。【００９９】
第３傾斜部８４が陥没８１に係合することに伴い、変位シャフト６０がコイルスプリング６２から弾発付勢される。これに追従し、従動ピン８８を介して変位部材９０が可変吸気バルブ用カム１２６に接近する方向に変位する。最終的に、第２歯部９４が第１歯部３８に噛合し、可変吸気バルブ用カム１２６が回転可能となる。すなわち、可変吸気バルブ１２４が動作状態となる。【０１００】
結局、ソレノイド４４に対する通電が停止された後も可変吸気バルブ１２４が吸気ポートから離間して燃焼室２２側に変位可能となり、その変位の際には、混合ガスが燃焼室２２に導入される。【０１０１】
以上のように、第１歯部３８と第２歯部９４とが互いに噛合している場合、可変吸気バルブ１２４は、開放・閉止を連続的に繰り返す。【０１０２】
一方、前記スロットルバルブの開度が最小となるアイドリング時等には、前記ＣＰＵは、スロットル開度センサや回転センサ等からの電気的情報に基づいて低回転域であると判断する。この場合、可変吸気バルブ１２４を開いて吸気する混合ガスの量を多くする必要は特にない。【０１０３】
そこで、前記ＣＰＵは、ケーブル９６を介して制御信号を送信し、ソレノイド４４に「ロッド４６を後退させる」との指令を出す。この制御信号により、ロッド４６が後退動作する。【０１０４】
以降、上記とは逆に、すなわち、図２Ｅから図２Ｄ、図２Ｃ、図２Ｂ及び図２Ａの順序で押圧カム５８の突出部８２が変位カム５４から押圧される一方、押圧カム５８が若干回転動作して固定カム５６の第２傾斜部８０に乗り上げる。これにより図５の状態に戻り、可変吸気バルブ１２４が動作停止状態となるとともにその状態が維持される。【０１０５】
勿論、この際にも、押圧カム５８の突出部８２が変位カム５４の第２傾斜部８０に乗り上げた後にソレノイド４４への通電が停止される。すなわち、ソレノイド４４に対する通電が停止された後も可変吸気バルブ１２４が動作停止状態に保たれる。【０１０６】
以上から諒解されるように、第２実施形態においても、ロッド４６を後退動作させるときにのみソレノイド４４に通電を行うようにすることが可能となり、可変吸気バルブ１２４の動作状態を維持する際や、動作停止状態を維持する際にソレノイド４４に通電を行う必要は特にない。従って、消費電力を低減させることができる。【０１０７】
このように、第２実施形態によれば、切換手段及び作動手段を組み込むのみという簡素な構成でありながら、内燃機関１２０の負荷状況に応じて可変吸気バルブ１２４を動作状態（開閉可能状態）に維持したり、動作状態から作動停止状態（閉止維持状態）に切り換えてそれを維持したりすることができる。勿論、作動停止状態から動作状態への変更も容易である。【０１０８】
高回転時に可変吸気バルブ１２４を作動状態とした場合、多量の空気が燃焼室２２に導入されるので、内燃機関の出力の向上を図ることができる。一方、低回転時に可変吸気バルブ１２４を作動停止状態とした場合、空気が常作動吸気バルブ１２４のみを介して燃焼室２２に導入され、これにより、トルクが向上することや燃焼速度が向上することが期待される。【０１０９】
次に、第３実施形態としてカム切換装置を挙げ、図６及び図７を参照して説明する。なお、図１〜図５に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。【０１１０】
図６は、第３実施形態に係るバルブ切換装置２００が付設された内燃機関２０２の要部概略縦断面図である。この内燃機関２０２も、内燃機関１２、１２０同様に、シリンダ１４が設けられたブロック本体１６と、該ブロック本体１６の上方に連結されたシリンダヘッド１８と、該シリンダヘッド１８の上部を覆って保護するヘッドカバー２０とを有する。また、シリンダ１４に挿入されたピストンの上端面と、シリンダヘッド１８によって覆われる空間とによって、燃焼室２２が形成される。【０１１１】
シリンダヘッド１８の内部には、空気を燃焼室２２に導入するための吸気ポートと、燃焼室２２で燃焼した排気ガスを排気するための排気ポートとが形成されている。吸気ポートには吸気バルブ２４が配設される一方、排気ポートには排気バルブ２６が配設される。なお、これら吸気バルブ２４と排気バルブ２６が、カムシャフト２１０、吸気バルブ用カム２１２、排気バルブ用カム３６、ロッカーアーム及び押圧部材の作用下に燃焼室２２側に変位するとともに、変位した吸気バルブ２４及び排気バルブ２６がバルブスプリングの弾発作用下に元の位置に復帰することは上記と同様である。【０１１２】
ここで、吸気バルブ２４を変位させるための吸気バルブ用カム２１２は、同一の部材中に、互いに隣接する第１カム２１４と第２カム２１６を含むようにして構成されている。後述するように、吸気バルブ２４には、第１カム２１４又は第２カム２１６のいずれか一方が選択的に作用する。【０１１３】
図６から諒解されるように、第１カム２１４と第２カム２１６は、カムプロフィールが互いに相違する。この場合、第２カム２１６の方が、その縦方向寸法が第１カム２１４に比して若干高く設定されている。従って、吸気バルブのリフト量は、第１カム２１４が選択されたときよりも第２カム２１６が選択されたときの方が大きくなる。【０１１４】
カムシャフト２１０には、その長手方向に沿って挿通孔２１８が形成され、この挿通孔２１８には、変位カム５４の先端部が挿入されるとともに、固定カム５６、押圧カム５８及び変位シャフト６０が挿入されている。変位カム５４におけるアーム５０側の端部には幅広部２２０が形成され、一方、固定カム５６における挿通孔２１８から露呈した端部にはスプリング受部２２２が形成されている。これら幅広部２２０及びスプリング受部２２２には、コイルスプリング２２４が着座する。【０１１５】
なお、固定カムは、固定ピン２２６によって位置決め固定される。【０１１６】
カムシャフト２１０の略中腹部には、ストッパ部２２８が直径方向外方に突出するようにして形成されている。また、変位シャフト６０と吸気バルブ用カム２１２は、連結ピン２３０を介して互いに連結されている。ここで、カムシャフト２１０には図示しない長穴が形成されており、連結ピン２３０は、この長穴内を相対的に変位する。【０１１７】
カムシャフト２１０の端部には、前記連結ピン２３０を覆うようにしてカバー部材２３２が外嵌される。このカバー部材２３２に形成された段部と、カムシャフト２１０を軸止するベアリング２３４との間にコイルスプリング２３６が介装される。【０１１８】
第３実施形態において、第１カム２１４から第２カム２１６への切り換え、又はその逆方向への切り換えは、固定カム５６、押圧カム５８、変位シャフト６０及び連結ピン２３０を含んで構成される切換手段によって実施される。また、ソレノイド４４、変位カム５４及び変位シャフト６０は、前記切換手段を作動させるための作動手段を構成し、さらに、変位カム５４、固定カム５６及び押圧カム５８によって第１カム２１４又は第２カム２１６の中の選択されたいずれか一方が吸気バルブ２４に対して作用する状態・作用が停止した状態が維持される。すなわち、これらは、動作停止維持手段及び動作停止状態維持手段を兼ねる。【０１１９】
勿論、前記切換手段、動作停止維持手段及び動作停止状態維持手段は、第１実施形態及び第２実施形態と同様に構成されている。すなわち、変位カム５４、固定カム５６、押圧カム５８には、それぞれ、図２Ａ〜図２Ｄに示される第１傾斜部７４、第２傾斜部８０及び陥没８１、第３傾斜部８４が形成されている。【０１２０】
第３実施形態に係るバルブ切換装置２００が付設された内燃機関２０２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。【０１２１】
内燃機関１２が付勢されると、カムチェーン４２及びカムスプロケット４０の作用下にカムシャフト２１０が回転動作する。これに追従して吸気バルブ用カム３２、排気バルブ用カム３４が回転動作し、この中の排気バルブ用カム３４の山部が所定の位置に到達するとロッカーアームの端部が排気バルブ２６を押圧する。これによりバルブスプリングが収縮するとともに、排気バルブ２６が排気ポートから離間する。すなわち、排気ポートが燃焼室２２と連通する。【０１２２】
また、カムシャフト２１０がさらに回転動作して排気バルブ用カム３４の山部がロッカーアームの端部から離間すると、伸張するバルブスプリングの弾発作用下に排気バルブ２６が元の位置に戻り、排気ポートに着座する。すなわち、排気ポートと燃焼室２２とが遮断される。【０１２３】
その一方で、吸気バルブ用カム３２を構成する第１カム２１４の山部がロッカーアームの端部を押圧する位置となり、これにより、バルブスプリングが収縮するとともに吸気バルブ２４が吸気ポートから離間する。換言すれば、吸気ポートと燃焼室２２とが連通し、吸気ポートを介して空気が燃焼室２２に導入される。【０１２４】
勿論、カムシャフト２１０が引き続いて回転動作することで第１カム２１４の山部がロッカーアームの端部から離間すると、バルブスプリングが伸張して吸気バルブ２４を弾発付勢する。その結果、吸気バルブ２４が元の位置に戻って吸気ポートに着座し、該吸気ポートと燃焼室２２とが遮断されるに至る。【０１２５】
以上の過程においては、図２Ａに示されるように、押圧カム５８の突出部８２が固定カム５６の第２傾斜部８０の底に位置する。この際、上記したように、吸気バルブ２４には第１カム２１４が作用し、その結果、吸気バルブ２４は、第１カム２１４のカムプロフィールに対応するリフト量で変位・復帰を繰り返す。ソレノイド４４のＯＦＦ状態が維持されることにより、この状態が維持される。【０１２６】
その後、前記ＣＰＵがスロットル開度センサや回転センサ等からの電気的情報に基づいて内燃機関が高回転状態であると判断すると、該ＣＰＵは、前記ソレノイド４４に指令を出し、該ソレノイド４４に対して通電を行わせることでロッド４６を後退動作させる。【０１２７】
ロッド４６が後退動作することに伴い、図７に示すように、アーム５０が止軸４８を中心として回動する。その結果、変位シャフト６０がカムシャフト２１０の挿通孔２１８内で前進動作する。これに伴い、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、固定カム５６の開口した端面に挿入された押圧カム５８の突出部８２を変位カム５４が押圧する。その結果、押圧カム５８が若干回転動作するとともに、突出部８２の第３傾斜部８４が変位カム５４の第１傾斜部７４に乗り上げる。【０１２８】
次に、ソレノイド４４に対する通電が停止される。これに伴い、ロッド４６が前進動作してアーム５０が止軸４８を中心に回動するとともに、コイルスプリング２２４の弾発付勢によって変位カム５４が後退動作する。このとき、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、押圧カム５８が若干回転動作するとともに、突出部８２の第３傾斜部８４が固定カム５６の陥没８１に係合する。【０１２９】
同時に、第２カム２１６が吸気バルブ２４の位置に対応する位置まで変位する。これにより、吸気バルブ２１６が第２カム２１６の作用下に開閉動作する状態となり、しかも、突出部８２の第３傾斜部８４が固定カム５６の陥没８１に係合しているために、この状態が維持される。【０１３０】
勿論、吸気バルブ２４は、第２カム２１６のカムプロフィールに対応するリフト量で変位する。上記したように、この場合、第２カム２１６によるリフト量が第１カム２１４に比して大きいので、多量の空気を燃焼室２２に導入できるようになる。【０１３１】
結局、ソレノイド４４に対する通電が停止された後も吸気バルブ２４が第２カム２１６のカムプロフィールに応じたリフト量で吸気ポートから離間して燃焼室２２側に変位可能となり、その変位の際には、空気ガスが燃焼室２２に導入される。【０１３２】
一方、前記スロットルバルブの開度が最小となるアイドリング時等には、前記ＣＰＵは、スロットル開度センサや回転センサ等からの電気的情報に基づいて低回転域であると判断する。この場合、多量の空気を燃焼室２２に多量の空気を導入する必要は特にない。【０１３３】
そこで、前記ＣＰＵは、ケーブル９６を介して制御信号を送信し、ソレノイド４４に「ロッド４６を後退させる」との指令を出す。この制御信号により、ロッド４６が後退動作する。これにより、変位シャフト６０がコイルスプリング２３６から弾発付勢される。【０１３４】
以降、上記とは逆に、すなわち、図２Ｅから図２Ｄ、図２Ｃ、図２Ｂ及び図２Ａの順序で押圧カム５８の突出部８２が変位カム５４から押圧される一方、押圧カム５８が若干回転動作して固定カム５６の第２傾斜部８０に乗り上げる。これにより図６の状態に戻り、吸気バルブ２４が第１カム１２４のカムプロフィールに応じたリフト量で変位・復帰を繰り返す状態が維持される。なお、吸気バルブ用カム２１４は、ストッパ部２２８によって堰止される。【０１３５】
勿論、この際にも、押圧カム５８の突出部８２が変位カム５４の第２傾斜部８０に乗り上げた後にソレノイド４４への通電が停止される。すなわち、ソレノイド４４に対する通電が停止された後も吸気バルブ２４が第１カム１２４のカムプロフィールに応じたリフト量で変位・復帰を繰り返す状態が保たれる。【０１３６】
このように、吸気バルブ２４に作用するカムを高回転時と低回転時とで切り換えることにより、高回転時には内燃機関の出力の向上を図ることができる一方、低回転時にはトルクが向上することや燃焼速度が向上することが期待される。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年3月30日(2009.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室（２２）に空気を導入する吸気ポートに配設された吸気バルブ（２４）と、前記燃焼室（２２）で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブ（２６）とを具備する内燃機関に付設されるＥＧＲ装置（１０）であって、
前記燃焼室（２２）に前記排気ガスを戻すためのＥＧＲポートに配設されたＥＧＲバルブ（３５）と、
前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備え、
前記作動手段は、前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作状態から動作停止状態に切り換える際、又は、動作停止状態から動作状態に切り換える際にのみ通電され、前記ＥＧＲバルブ（３５）が動作状態又は動作停止状態を維持する最中は通電停止されることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項２】
請求項１記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記動作状態維持手段と前記動作停止状態維持手段とが同一の部材で構成されていることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項３】
請求項１又は２記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記作動手段は、ソレノイド（４４）と、前記ソレノイド（４４）の作用下に変位する変位カムと、前記変位カム（５４）の変位に追従して変位する変位シャフト（６０）とを有し、前記切換手段は、固定カム（５６）と、一端部が前記変位カム（５４）又は前記固定カム（５６）のいずれか一方の先端部に当接する押圧カム（５８）と、前記押圧カム（５８）によって前記変位シャフト（６０）に追従して変位する変位部材（９０）とを有し、
前記変位部材（９０）は、前記ＥＧＲバルブ（３５）を開閉させるＥＧＲカム（３６）に設けられた第１係合部（３８）に対向する第２係合部（９４）を有し、
前記第２係合部（９４）は、前記変位シャフト（６０）の変位に追従して前記第１係合部（３８）に対して係合又は離脱し、
前記押圧カム（５８）の一端部が前記固定カム（５６）の先端部に当接したときに前記第１係合部（３８）から前記第２係合部（９４）が離脱して前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作停止状態とする一方、前記押圧カム（５８）の一端部が最も後退した前記変位カム（５４）の先端部に当接したときに前記第１係合部（３８）と前記第２係合部（９４）が係合して前記ＥＧＲバルブ（３５）を動作状態とすることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項４】
請求項３記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記変位シャフト（６０）及び前記固定カム（５６）は、前記吸気バルブ（２４）及び前記排気バルブ（２６）を開閉させるカムシャフト（３０）内に挿入されていることを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項５】
請求項３又は４記載のＥＧＲ装置（１０）において、前記ソレノイド（４４）のロッド（４６）を元の位置に復帰させるための付勢手段（６６）を有することを特徴とするＥＧＲ装置（１０）。
【請求項６】
燃焼室（２２）に空気を導入する吸気ポートに配設された複数個の吸気バルブ（２４）と、前記燃焼室（２２）で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブとを具備する内燃機関（１２０）に付設されるバルブ動作切換装置（１００）であって、
前記吸気バルブ（２４）は、常時動作状態となる常作動吸気バルブ（１２２）と、動作状態又は動作停止状態のいずれかの状態に設定される可変吸気バルブ（１２４）とを備え、
さらに、前記可変吸気バルブ（１２４）を動作状態又は動作停止状態に切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下に動作状態とされたときには前記切換手段によって動作停止状態とされるまで動作状態を維持する動作状態維持手段と、前記作動手段の作用下に動作停止状態とされたときには前記切換手段によって動作状態とされるまで動作停止状態を維持する動作停止状態維持手段とを備え、
前記作動手段は、前記可変吸気バルブ（１２４）を動作状態から動作停止状態に切り換える際、又は、動作停止状態から動作状態に切り換える際にのみ通電され、前記可変吸気バルブ（１２４）が動作状態又は動作停止状態を維持する最中は通電停止されることを特徴とするバルブ動作切換装置（１００）。
【請求項７】
燃焼室（２２）に空気を導入する吸気ポートに配設された吸気バルブ（２４）と、前記燃焼室（２２）で燃焼した排気ガスを排気する排気ポートに配設された排気バルブ（２６）とを具備する内燃機関（２０２）に付設されるカム切換装置（２００）であって、
前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させる第１カム（２１４）と、
前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させるとともに、カムプロフィールが前記第１カム（２１４）と相違する第２カム（２１６）と、
前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させるカムを前記第１カム（２１４）又は前記第２カム（２１６）のいずれかに切り換える切換手段と、
前記切換手段を作動させる作動手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記作動手段の作用下前記に第１カム（２１４）による付勢状態とされ且つ前記第２カム（２１６）による付勢が休止されたときには前記切換手段によって前記第２カム（２１６）による付勢状態とされ且つ前記第１カム（２１４）による付勢が休止されるまで前記第１カム（２１４）による付勢状態を維持する付勢状態維持手段と、前記作動手段の作用下に前記第２カム（２１６）による付勢状態とされ且つ前記第１カム（２１４）による付勢が休止されたときには前記切換手段によって前記第２カム（２１６）による付勢状態とされ且つ前記第１カム（２１４）による付勢が休止されるまで前記第２カム（２１６）による付勢状態を維持する付勢休止状態維持手段とを備え、
前記作動手段は、前記吸気バルブ（２４）を開閉動作させるカムを前記第１カム（２１４）から前記第２カム（２１６）に切り換える際、又は、前記第２カム（２１６）から前記第１カム（２１４）に切り換える際にのみ通電され、前記吸気バルブ（２４）が前記第１カム（２１４）又は前記第２カム（２１６）によって開閉動作する最中は通電停止されることを特徴とするカム切換装置（２００）。
【請求項８】
請求項７記載のカム切換装置（２００）において、前記第１カム（２１４）及び前記第２カム（２１６）が同一の部材（２１２）中に隣接して形成されていることを特徴とするカム切換装置（２００）。
【国際調査報告】
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